裂解气的净化与分离复习课程

低聚物（绿油）
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分为：前加氢后加氢
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前加氢
❖ 前加氢在脱甲烷前进行，由于氢气自给，故流程简单，能量 消耗低
❖ 不足：
❖
一是加氢过程中，乙炔浓度很低，氢分压较高，因此，
裂解气的净化与分离
主要内容
❖ 分离方法概述 ❖ 酸性气体的脱除 ❖ 脱水 ❖ 脱炔 ❖ 压缩
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❖石 油 烃
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气态产物 裂解气（乙烯、丙烯）
液态产物
裂解汽油 裂解轻柴油 燃料油
固态产物
焦、碳
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低级烃类
1、组成
氢气
裂
解
一、裂解气的组成
气
及分离要求
的
少量杂质
组 成
2、分离要求
二甲基甲酰胺（DMF） N-甲基吡咯烷酮（NMP） 丙酮
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催化加氢法
将裂解气中乙炔加氢成为乙烯或乙烷， 由此达到脱除乙炔的目的C2H4+H1
副反应： C2H2+2H2 K2 C2H4+H2 mC2H2+nH2
C2H6+ H2 C2H6+（ H2 － H1）
500-700ppm
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危害
❖ 低温下，水冻结成冰，而且与轻质烃形成白 色结晶水合物，如CH4·6H20、C2H6·7H20、 C3H8·7H20等。
固体附着在管壁上，既增加动能 消耗，又堵塞管道。
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方法
❖
吸附干燥 吸附剂：分子筛、硅胶、活性氧化铝
工业上常用3A型分子筛
深冷分离
特点：
经济技术指标先进，产品纯度高，分离效果好，但投 资较大，流程复杂，动力设备较多，需要大量的耐低 温合金钢。
适宜于加工精度高的大工业生产。
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油吸收法
吸收精馏
油吸收法是利用裂解气中各组分在某种吸收剂中的溶 解度不同，用吸收剂吸收除甲烷和氢气以外的其它组 分，然后用精馏的方法，把各组分从吸收剂中逐一分 离。
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可以用丙烯-丙烷混合馏分。
裂解气分离方法简介
裂解气的提浓、提纯工作，是以精馏方法完成 的。
精馏分方离法过要程求的将主组要分矛冷盾凝是为如液何态将。裂氢解气气常中压沸点为
－263 ℃、的甲甲烷烷-1和61氢.5气℃先，行很分难离液。化，碳二以上的馏 分相对地比较容易液化(乙烯沸点－103.68 ℃ ）。因 此，裂解气在除去甲烷、氢气以后，其它组分的分离 就比较容易
3、低温精馏 分离系统
这是深冷分离的核心，其任务是将各组分进行分
离并将乙烯、丙烯产品精制提纯。它由一系列塔器 构成，如脱甲烷塔，乙烯精馏塔和丙烯精馏塔等。
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组成
来源
一 酸性气体的脱除
危害
脱除 方法
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组成
❖ CO2，H2S和少量的有机硫化物，如氧硫化 碳(COS)、二硫化碳(CS2)、硫醚(RSR')、硫 醇(RSH)、噻吩等
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已被
特点
淘汰
方法流程简单，动力设备少，投资少，
但技术经济指标和产品纯度差。
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自 深冷操作的系统组成
学
1、压缩冷 冻系统
该系统的任务是加压、降温，以保证分离过程 顺利进行。
2、气体净 化系统
为了排除对后继操作的干扰，提高产品的纯度，
通常设置有脱酸性气体、脱水、脱炔和脱一氧化 碳等操作过程。
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三 脱炔
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来源
❖ 在裂解反应中，二次反应的存在，使裂解气 含有一定量的乙炔，还有少量的丙炔、丙二 烯。
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危害
❖ 少量乙炔、丙炔和丙二烯的存在严重地影响 乙烯、丙烯的质量。
❖ 乙炔的存在还将影响合成催化剂寿命，恶化 乙烯聚合物性能，若积累过多还具有爆炸的 危险。
❖ 丙炔和丙二烯的存在，将影响丙烯聚合反应 的顺利进行。
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脱炔方法
❖ 要求：
乙烯中：乙炔＜5×10－6， 丙烯中：丙二烯＜ 1×10－5
丙炔＜5×10－6
❖ 方法：
溶剂吸收法和催化加氢法
(mol分数)
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溶剂吸收法
❖ 吸收裂解气中的乙炔 ❖ 同时回收一定量的乙炔 ❖ 常用的溶剂
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脱除酸性气体的方法
化学吸收法（酸碱中和）
吸收剂有：
NaOH溶液（碱洗法）、乙醇胺溶液、 N-甲基吡咯烷酮等
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两段碱洗工艺流程
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乙醇胺脱出酸性气工艺流程
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二 脱水
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水的来源
❖ 稀释蒸汽、 ❖ 急冷水、 ❖ 脱酸碱洗
工业生产上采用的裂解气分离方法 主要有深冷分离和油吸收精馏分离两种。
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深冷分离
冷凝精馏
深冷分离是在-100℃左右的低温下，将裂解气中除 了氢和甲烷以外的其它烃类全部冷凝下来。然后利 用裂解气中各种烃类的相对挥发度不同，在合适的 温度和压力下，以精馏的方法将各组分分离开来， 达到分离的目的。
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有乙对严纯的烯于，度产 与聚生在品苯合产9对烷9.用聚9原基%的乙料化或乙烯纯生9烯、9度产.5和聚要乙%丙丙求苯以烯烯不时上的要高，，质求， 对其量乙例乙中要烯如烯有求、用纯机则丙杂很烯质 度不要允求许不超太过高5，～则10可PP以m分。离这纯就度要低求一对些裂，解气
用进丙行烯精与细苯的烷分基离化和生提产纯异。丙苯时，甚至
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❖ 酸性气体的来源
（1）气体裂解原料带入的气体硫化物和 CO2
（2）液体裂解原料中所含的硫化物高温氢 解生成的CO2和H2S
（3）烃、焦炭与水蒸气反应生成CO2
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酸性气体的危害
❖ 两方面：
裂解气分离装置；下游加工装置
❖ 具体：
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1、乙烯、丙烯纯度降低 2、H2S：腐蚀设备管道；分子筛寿命降 低；使加氢脱炔用催化剂中毒 3、CO2：低温下结成干冰堵塞设备管道； 在生产聚乙烯等时酸性气体积累造成聚合 速度降低、聚乙烯的分子量降低
及
分 离
深冷分离
方 法
二、裂解气分离方法简介
深冷操作的系统 组成
油吸收精馏分离
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分离要求
要得到高纯度的单一的烃，如重要的基本有机原料 乙烯、丙烯等，就需要将它们与其它烃类和杂质等 分离开来，并根据工业上的需要，使之达到一定的 纯度，这一操作过程，称为裂解气的分离。
各种有机产品的合成，对于原料纯度的要求是不同的。 所以分离的程度可根据后续产品合成的要求来确定。