压缩脱甲烷塔脱乙烷塔乙烯塔冷箱
脱甲烷塔系统投产后运行状况分析
脱甲烷塔系统投产后运行状况分析作者：周雪来源：《中国新技术新产品》2011年第15期摘要；分析了影响中国石化茂名分公司化工事业部640kt/a乙烯装置脱甲烷塔运行的主要因素，并针对新乙烯装置投产后脱甲烷塔存在的问题进行了探讨，通过增加三元制冷压缩机出口冷凝器、消除甲烷氢压缩机无法提高转速的故障的方法来提高脱甲烷塔系统的冷量，减少了塔顶乙烯损失，提高了乙烯产品收率。
关键词：脱甲烷塔；冷量；乙烯损失中图分类号：TQ05文献标识码：A中国石化茂名分公司化工事业部（简称茂名乙烯）640kt/a新乙烯装置（简称2#装置）采用中石化与LUMMUS合作开发的乙烯专利技术，这是世界上首次由乙烯专利商和乙烯生产商联合开发全流程乙烯技术。
联合开发的乙烯专利技术是一套全新的流程，其中应用了当今世界上最新的乙烯技术。
2#装置自2006年9月28日投产后，先后进行了一系列重大改造。
其中有冷箱板翅式换热器的成功堵漏，解决了三元冷剂组分变化的问题。
后又在2009年检修中增加了一台三元制冷压缩机出口冷凝器EB-462E，进一步加强三元制冷系统的制冷能力，同时还解决了甲烷氢压缩机转速无法提高的问题，是脱甲烷塔塔顶乙烯损失由原来的2%左右降至0.4%以下。
1脱甲烷系统简介乙烯装置脱甲烷塔系统包括两个部分：第一部分是原料的预冷，约占总冷负荷的40%；第二部分是脱甲烷塔，约占总冷负荷的12%，两部分冷量约占总负荷的50%。
因此，各乙烯生产厂均对脱甲烷塔的操作极为重视。
对脱甲烷塔而言，其轻关键组分为甲烷，重关键组分为乙烯。
脱甲烷塔的分离过程，一方面要使塔顶尾气中乙烯含量尽可能低，以提高乙烯收率；另一方面又要使塔釜的甲烷含量尽可能低，以提高乙烯纯度。
同时，还要尽量减少能量消耗。
在冷箱中提高乙烯收率的主要措施是节流膨胀制冷，利用脱甲烷塔塔顶气体的节流膨胀使温度降至-130℃~-160℃，从而回收尾气中的乙烯，同时富集氢气。
影响脱甲烷塔乙烯收率的主要因素包括甲烷/氢气比、操作温度和操作压力。
乙烯装置改造冷区工艺设计
乙烯装置改造冷区工艺设计赵启航1佟恵筠1庞博21.中国石油天然气股份有限公司抚顺石化分公司乙烯化工厂乙烯车间，辽宁抚顺 1130042.中国石油天然气股份有限公司抚顺石化分公司烯烃厂乙烯车间，辽宁抚顺 113004摘要：在工作中，对乙烯装置的有效改造，可以提高装置收率，还可降低了装置能耗，显著提高装置的竞争力。
因此对其研究探讨是很有意义的。
关键词：乙烯装置；冷区；改造中图分类号：TQ221.211 文献标识码：A 文章编号：1671-5810(2015)09-0142-021 近年乙烯装置生产运行情况2013年，石油化工市场持续低迷，原料价格居高不下，传统石脑油制烯烃路线受到多重挤压，竞争更加激烈。
全国各乙烯装置通过开展原料优化、技改技措、节能减排、长周期运行等工作，使我国乙烯行业的生产运行水平显著提高。
燕山乙烯择机短停消缺。
上海石化1号乙烯11月按计划停车，永久性停役。
齐鲁乙烯顺利完成四年一度大检修，实施了控制室隐患治理、火炬点火系统改造、轻石脑油分储分裂等技改项目。
茂名乙烯全年保持连续平稳高负荷运行。
乙烯顺利进行了首次大修及脱“瓶颈”改造。
武汉乙烯首次采用了中国石化自主开发的乙烯成套技术，“三机”全部实现了国产化，8月产出合格乙烯产品，实现一次开车成功。
大庆石化1号装置新线5月份起停工，2号装置检修后于4月份开车。
吉林石化1号装置停产9个月，2号装置连续稳定运行。
抚顺石化1号于5月份起停工，2号新建装置5月停车小修，期间受乙烯市场不景气影响，至2013年11月重新开车。
2 乙烯装置冷区改造实例分析2.1 深冷分离及脱甲烷塔系统、二元制冷系统改造脱甲烷塔是乙烯装置深冷分离的关键塔系，与冷箱及二元制冷系统密切相关，流程复杂，模拟计算难度大。
对顺序分离流程，直接关系到乙烯装置的分离效果和能力，FREP乙烯脱瓶颈改造深冷分离系统工艺设计结合现场运行情况，对原800kt/a乙烯装置脱甲烷塔的老原料老负荷进行流程模拟，随后就新原料、新组成、新工况和新产能做了整体模拟和新老冷箱的负荷分配。
ACO装置概况介绍
丙烷
聚合级丙烯12.6
急冷水和压缩系统
粗裂解汽油9
C4/C5/C6非芳烃循环 制冷系统
燃料油0.6 嶣0.08 酸性气0.1
序号 1 2
原料名称 拔头油 抽余油 柴油加氢粗汽油 常压石脑油 DMTO裂解汽油 剩余混合C4 丙烷 乙烷 合计
数量（万吨/年） 11 6 19.2 2.3 2.82 2.168 2.08 0.61 46.18
2、 转化系统 KBR公司ACO工艺采用流化催化裂化（FCC）技 术，其形式与炼厂FCC装置相似。通过采用 （KBR/SK 指定）专利催化剂，原料在提升管中 进行稀相催化反应，转化为乙烯和丙烯。反应产 物和催化剂在沉降器中通过密闭式旋风分离系统 进行分离。在设有内构件和挡板的汽提段中，通 过蒸汽汽提，把催化剂上夹带的烃类气体分离出 来。由于反应原料较轻、生焦量少，需要在再生 器内喷入燃烧油来补充热量，以维持热量平衡。 所需燃料油一部分来自装置外，其余由本装置分 离出的燃料油组分补充。催化剂在压差作用下， 通过各斜管在各容器间连续循环流动。
规格
聚合级丙烯 丙烷 甲烷 乙烷 乙烯 乙炔
99.6 mol% min 0.4 mol% max 100 mol ppm max 200 mol ppm max 10 mol ppm max 0.5 mol ppm max
甲基乙炔+丙二烯
丁二烯 丁烯 C4+ 氢 一氧化碳 二氧化碳
5 mol ppm max
平衡
0.1 mol% max 5 vol ppm max 5 vol ppm max 5 vol ppm max 1 vol ppm max 1 vol ppm max 0.64 vol% max
产量
0.5万吨/年
烯烃分离技术
在脱甲烷塔系统设置了冷箱是为尽量多 地回收冷量。在实际生产装置中，脱甲烷塔 系统分为前冷和后冷两种流程。前冷是指工 艺气经冷箱分离出氢气后再进入脱甲烷塔， 也称前脱氢；后冷是指裂解气经脱甲烷塔分 离出甲烷、氢气后，甲烷、氢气再进入冷箱 进一步分离出80%(体积分数)纯度以上的氢气， 又称后脱氢。
高压乙烯精馏：塔操作压力一般为1.9～ 2.3MPa（G），相应塔顶温度为-23～-35℃， 塔顶冷凝器使用丙烯冷剂即可。一般均不设 置第二脱甲烷塔。此时，多在乙烯精馏塔侧 线采出乙烯产品，塔顶采出含氢、甲烷的不 凝气返回。
由于乙烯精馏塔操作温度较低，回流比较 大，因此由再沸器和中间再沸器可回收相当的冷 量。乙烯对乙烷的相对挥发度随压力的降低而升 高，在相同压力下，乙烯对乙烷的相对挥发度将 随温度的升高而升高，随乙烯浓度的增加而下降。 因此，随着操作压力的下降，在相同回流比之下 所需理论塔板数降低，在相同塔板数之下所需回 流比下降，但塔顶冷凝温度也随之下降。所以， 低压乙烯精馏过程虽然降低了回流比而节省了冷 冻功耗，但由于压缩功耗的增加，其总功耗仍比 高压乙烯精馏过程的总功耗高。
在乙炔加氢过程中，可根据进料中乙炔 浓度的高低，选择一段加氢或二段加氢。一 般来说，反应器进口物料中乙炔浓度较高， 采用两段或三段加氢，以降低反应器床层温 升，一般设有一至两个备用床。分段加氢可 以严格控制各段的氢炔比，减少过剩氢对催 化剂选择性的影响。
乙烯精馏
乙烯精馏塔塔顶冷凝器是丙烯制冷系统 的最大用户，当采用低压乙烯精馏工艺时， 一般均与开式热泵系统组合使用。采用开式 热泵的低压乙烯精馏法，不需设塔顶冷凝器 和回流罐，但该流程较复杂，操作难度较大。 此工艺在顺序分离流程中应用并不多，而在 前脱丙烷前加氢工艺中应用较为广泛。
ProII案例-脱甲烷塔及冷箱系统流程模拟
ProII案例-脱甲烷塔及冷箱系统流程模拟百思论坛⼯程技术交流平台脱甲烷塔及冷箱系统流程模拟⼀、⼯艺流程简述该系统⼯艺流程简图给出在图1。
该流程系早期的脱甲烷及冷箱系统流程之⼀。
裂解⽓进料FEED进⼊脱甲烷塔T1，塔顶⽓相出料T1V进⼊⼄烯吸收塔T2，塔顶液相出料T1A经节流伐V1节流后进⼊冷箱E1，塔釜液相出料T1B送往后续装置。
塔T2利⽤⽓液分离罐F1分出的液体F1B作为吸收剂，对物料T1V中的⼄烯进⼀步吸收，以减少⼄烯损失。
⼄烯吸收塔塔顶物料T2A进⼊冷箱进⾏冷却，釜液T2B则返回脱甲烷塔塔顶第⼀板作为回流。
⽓液分离罐F1出⼝的⽓相F1A进⼊冷箱E2，冷却到更低温度后，进⼊⽓液分离罐F2，分出⽓液相，⽓相F2A依次进⼊冷箱E2, E1作为冷剂；液相F2B经节流伐V2减压后，依次进⼊冷箱E2, E1作为冷剂。
⼆、初始数据1、进料数据裂解⽓压⼒为33.4kg/cm2，温度－58℃，流量10460kg/h，质量组成如表1所⽰：表1 裂解⽓组成组分H2 CH4 C2H4 C2H6 C2H2 C3H6 C3H8组成 1.362 19.245 41.19 7.265 1.775 16.335 0.483组分丙炔C4H6-1,3 C4H8-1C4H10C5H12丙⼆烯组成0.625 5.015 3.185 0.208 0.895 0.4152、各塔结构参数表2 各塔结构参数塔脱甲烷塔T1 ⼄烯吸收塔T2理论板数18 4进料位置2，7 1，4操作压⼒(kg/cm2) 33.2 323、⼯艺规定表3 各有关⼯艺规定物料T2A1F1A1F2A1 F2A2 T1A2 温度(℃) -112.5-164-130 -110 -110 脱甲烷塔釜液中甲烷摩尔浓度≤0.1%；回流⽐≤0.6；塔顶冷凝器冷后温度≤-98℃；节流伐V1 节流后压⼒3.0kg/cm2节流伐V2 节流后压⼒1.4kg/cm2三、流程模拟模块及物料表4 流程计算模块及物流表模块名称流程图代号⼊⼝物流号出⼝物流号脱甲烷塔 T1 FEED,T2B T1V,T1A,T1B⼄烯吸收塔 T2 T1V,F1B T2A,T2B 冷箱1 E1 T2A,F2A1,F2B2,T1V1 T2A1,F1A2,F2B3,T1V2冷箱2 E2 F1A,F2A,F2B1 F1A1,F2A1,F2B2 ⽓液分离罐 F1 T1A1 F1A,F1B⽓液分离罐 F2 F1A1 F2A,F2B 节流伐 V1 T1V T1V1节流伐 V2 F2B F2B1四、主要计算结果主要计算结果给出在表5。
乙烯装置开车时冷箱高温原因分析及处理
第40卷第10期2011年10月当代化工Vo l.40，N o.10O cto be r，2011 C o n t e m p orar y C h e m i ca l I ndu s tr y乙烯装置开车时冷箱高温原因分析及处理徐鹏，王瑶，谢春丽（中国石油抚顺石化公司,辽宁抚顺113004）摘要：抚顺乙烯装置检修后开车过程中针对冷箱高温的情况，对丙烯制冷系统、乙烯制冷系统开车时各参数进行分析，结合丙烯制冷系统和乙烯制冷系统及甲烷-氢系统的复迭制冷关系，判断开车过程中冷箱温度过高的原因，通过采取相应措施使装置尽快恢复开车并开车成功。
关键词：制冷系统；冷箱；复迭制冷；乙烯装置开车中图分类号：TQ 221.21+1文献标识码：A文章编号： 1671-0460（2011）10-1013-05 Cause Analysis and Solutions of the Cold Box High TemperatureDuring the Start-up of Ethylene PlantXU Peng, WANG Yao, XIE Chun-li（Fushun Petrochemical Company, Liaoning Fushun 113004，C hina）Abstract: Aiming at the cold box high temperature situation during the start-up of Fushun ethylene plant after overhaul, running parameters of the propylene refrigeration system and the ethylene refrigeration system during the start-up were analyzed. Combined with the cascade refrigeration relationship of propylene refrigeration system ,ethylene refrigeration system and the methane-hydrogen system, reasons to result in cold box high temperature during the start-up were found, and corresponding measures were put forward.Key word s: Refrigeration system; Cold box; Cascade refrigeration; Start-up of ethylene plant2011年3月25日至4月12日，抚顺石化乙烯化工厂乙烯装置（以下简称抚顺乙烯）进行了装置大检修。
丙烯精馏塔、油洗塔、水洗塔、脱甲烷塔、乙烯精馏塔的脚手架搭设及拆除方案
丙烯精馏塔、油洗塔、水洗塔、脱甲烷塔、乙烯精馏塔的脚手架搭设及拆除方案目录1 编制说明 (1)2 编制依据 (1)3 工程概况 (1)3.1主要安装工程简介 (1)3.2脚手架搭设形式 (2)4 脚手架受力的计算 (4)4.1脚手架的荷载 (4)4.2脚手架的计算 (4)4.2.1脚手架外立杆荷载（两层同时作业计算） (4)4.2.2风荷载的计算 (5)4.2.3脚手架立杆稳定性计算 (5)4.2.4横向水平杆的抗弯强度计算 (5)4.2.5横向水平杆同内立杆的连接扣件的抗滑承载力计算 (6)4.2.6连墙件的强度、稳定性和连接强度的计算 (6)4.2.7立杆地基承载力计算 (6)4.3平台梁的计算 (7)5施工准备 (8)6构造要求及技术措施 (9)6.1立杆 (9)6.2大横杆 (9)6.3小横杆 (9)6.4纵、横向扫地杆 (9)6.5抛撑 (10)6.6脚手板 (10)6.7连墙件 (10)6.8人行斜道 (11)6.9防护设施 (11)7 脚手架的搭设及拆除施工工艺 (12)7.1落地式临时钢管脚手架的搭设施工工艺 (12)7.1.1 搭设顺序 (12)7.1.2 地基处理 (12)7.2脚手架的拆除施工工艺 (12)8质量保证措施 (14)9 安全施工措施 (14)9.1材质及其使用的安全技术措施 (14)9.2脚手架搭设的安全技术措施 (15)9.3脚手架上施工作业的安全技术措施 (15)9.4脚手架拆除的安全技术措施 (16)10 劳动力、材料及机具配备 (17)10.1劳动力配备 (17)10.2材料配备 (17)1 编制说明DREP100万吨/年乙烯装置工程（A标段）区，其中丙烯精馏塔A和B、乙烯精馏塔、水洗塔、油洗塔、脱甲烷塔、脱乙烷塔需要保温，为保证施工的顺利进行及施工安全和施工进度需搭设脚手架，特编制该方案以指导脚手架的施工。
保温设备统计表：2 编制依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ 130-2002）《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ 80-91）《钢管脚手架扣件》（GB15831）《建筑施工安全检查标准》（JGJ 59-99）《建筑施工脚手架实用手册》3 工程概况3.1 主要安装工程简介这7台设备中丙烯精馏塔A/B高度最大，且在裙座到塔体过渡处变径（裙座底部Φ9262，顶部Φ5700，相差1781mm），若搭设的脚手架上下不变径，会出现小横杆向里悬挑，悬挑尺寸进1800mm，这样存在极大的安全隐患。
齐鲁石化烯烃厂简介
中国石化股份有限公司齐鲁分公司烯烃厂
第二部分
工艺流程
中国石化股份有限公司齐鲁分公司烯烃厂
中国石化股份有限公司齐鲁分公司烯烃厂
• 一、原料及产品
– 1、原料 –抽余油（芳烃抽提） –石脑油（常压蒸馏） –加氢尾油（加氢裂化） – 轻烃 （碳三、碳四组份）
中国石化股份有限公司齐鲁分公司烯烃厂
• 一、原料及产品
– 1、原料 • 评价指标 –PONA值（族组成）：P—链烷烃，易裂解生成乙烯和 丙烯，正构乙烯收率比异构高；O—烯烃，裂解性能不 如相应的烷烃；N—环烷烃，比链烷烃易于生成芳烃； A—芳烃，不易裂解，发生缩聚反应形成裂解焦油，严 重时造成结焦
• 裂解燃料油： 闪点
中国石化股份有限公司齐鲁分公司烯烃厂
• 二、乙烯装置在石油化工中的位置
– 1、产品链 • 乙烯： – LLDPE 线性低密度聚乙烯 – HDPE 高密度聚乙烯 –VCM氯乙烯（Cl2、O2/二氯乙烷、O2）、PVC 聚氯乙 烯 –SM 苯乙烯（+苯）、 PS 聚苯乙烯 » ABS（+丙烯腈+丁二烯） » SBR 丁苯橡胶（ +丁二烯） –EO/EG 环氧乙烷/乙二醇 –乙醇（水合） –a-烯烃（齐聚）
中国石化股份有限公司齐鲁分公司烯烃厂
• 二、乙烯装置在石油化工中的位置
– 1、产品链 • 丙烯 – PP 聚丙烯 –AN 丙烯腈（氨氧化）、腈纶 » ABS（+SM 苯乙烯 +丁二烯） –苯酚丙酮（+苯）、双酚A、PC 聚碳酸酯（+合成气） –丁辛醇（+合成气） –环氧丙烷（+O2环氧化） –丙烯酸 （+O2）
化工工艺学复习要点
化工工艺学复习要点1 现代化学工业的特点是什么？P10-11 综合原料生产方法和产品的多样性复杂性；向大型化，综合化，精细化发展；多学科合作，技术密集型发展；重视能量的合理利用，积极采用节能技术；资金密集，投资大，利润高；安全和环保日益受到重视。
2 化学工艺学的研究范畴是什么？P9其内容包括生产方法的评估，过程原理的阐述，工艺流程的组织，设备的选用和设计，以及生产过程中的节能环保和安全问题。
3 何谓转化率？何谓选择性？转化率(X)：指某一反应物参加反应而转化的数量占该反应物起始量的分率或百分率。
选择性(S)：体系中转化成目的产物的某反应物量与参加所有反应而转化的该反应物总量之比。
4 什么是生产能力？什么是生产强度？生产能力：一个设备、一套装置或一个工厂在单位时间内生产的产品量，或在单位时间内处理的原料量。
生产强度：设备的单位特征几何量的生产能力，即设备的单位体积的生产能力，或单位面积的生产能力。
5 催化重整流程中预加氢工序的作用？P45为了保护重整催化剂，必须对原料油进行加氢精制预处理。
即石脑油与氢气在一定温度下通过预精制催化剂加氢，将其所含的硫、氮、氯及氧等，加氢转化为H2S、NH3、HCl和H2O，从石脑油中脱除；使烯烃加氢饱和；将金属有机物分解，金属吸附在催化剂的表面脱除。
重整原料经预加氢精制后，杂质含量满足重整装置对进料的质量要求，确保了重整催化剂性能的充分发挥，实现催化重整装置的长期稳定运转。
6 干气与湿气有何不同？一般来说，干气就是指甲烷含量比较高的天然气，湿气是指其中碳二到碳五等容易液化的组分较高，而不是水较多。
7 氧化反应的特征是什么？P63强放热反应，必须严格控制反应温度，防范安全事故；反应途径多样，副产物多，分离困难；容易发生深度氧化，需要选择性优良的催化剂。
8 生产硫酸的主要原料有哪些？我国生产硫酸的主要原料是什么？P66硫磺，冶炼烟气，硫铁矿和石膏，我国主要用硫铁矿，世界上广泛使用硫磺。
二元制冷及冷箱脱甲烷塔系统的优化操作
万方数据
求， 高压甲烷中乙烯含量高， 造成大量乙烯损失。 高压甲烷中乙烯含量设计为 ０２％（ ． ８ 摩尔分数） ， 实际运行高达 ０４％（ ． ９ 摩尔分数） 以上（ 见表 ４表 、
５。 ）
乙烯 工 业 表 ４ 冷箱系统实际运行结果
缩。Ｇ １ ２出口的过热冷剂气被冷凝成 一 ５ Ｂ３ ０ ６９ Ｃ
式换热器， 所用设备少而集中。而乙烯制冷加甲 烷制冷系统的主要换热设备是釜式换热器， 所用 设备多而分散。因此从投资和占地面积来看， 采
用二元制冷技术具有明显优势。
收稿日 ２ ５ １－ ５修改稿收到日 ２ ６ ０ 一 ０ 期二 ０ 一 １ ２； ０ 期： ０－ １ １ ０ ０ 作者简介： 彭跃坤（ ６ 一）男， １ ９ ， 江苏丹阳人， ９ 工程师， ９ 年 １３ ９ 毕业于辽宁石油化工大学（ 抚顺石油学院） 化工设备与机械专
（Ｂ３１ Ｇ１ ） ０ 负荷不足， 只能靠打开压缩机出口 返人口
１ ７ ２ １ ０ ０ ０６ ５ １
（＂ ’ ｋｈ ） ｇ一
Ｆ１ ９ Ａ３ 罐压力／ Ｐ ０ Ｍａ Ｆ１ ９ Ａ３ 罐温度／ ０ ℃
７０ ０ ７ １ ８ ０ ０ ９ ０． ５ 一１ ５． ３ ０ 一１ ３． ３ ７
０５ ．
一１ １ ２ ３ ．
塔顶温度／ ℃ 塔釜温度／ ℃ 塔釜压力／ Ｐ Ｍａ ｆｃ 流 ／ｋ＂ Ｉ ｕｌ 量 （ ｈ ） ３ｏ ｇ一 Ｉ ｏ 烯含量 ｌ 中乙 Ｋｌ （ 摩尔分数）％ ，
一１ １ ５ ３． 一４ ． ９２ ０．８ ５
１ ７２ ８ ８
一５ ． ４０ ０６ ．０
１ ８ ８４ ６
二元制冷系统与乙烯制冷加甲烷制冷系统的
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① 顺序分离流程及其特点
顺序分离流程的特点： 1)以轻油（60～200℃的馏分）为裂解原料， 常用顺序分离流程法； 2)技术成熟，但流程比较长，分馏塔比较多， 深冷塔（脱甲烷塔）消耗冷量比较多，压缩机循 环量和流量比较大，消耗定额偏高； 3)按裂解气组成和分子量的顺序分离，然后 再进行同碳原子数的烃类分离；即先分离不同碳 原子的烃，最后分离同碳原子。 4)顺序分离流程采用后加氢脱除炔烃的方法。
一、深冷分离流程
1.深冷分离流程 ① 顺序分离流程 ② 前脱乙烷流程 ③ 前脱丙烷流程 2.顺序深冷分离流程
① 顺序分离流程及其特点
裂解气的预处理包括碱洗、压缩和脱水过程。
经预处理的裂解气在前冷箱中分离出富氢气
体和馏分，富氢气体甲烷化作为加氢氢气；馏分
经脱甲烷塔和脱乙烷塔分别脱去甲烷和C2馏分。
简而言之
√ 进入深冷系统物料量减少进入深冷系统物料量 减少；冷冻负荷减轻，节约能耗冷冻负荷减轻， 节约能耗。 适合于分离含适合于分离含C4 组分多的重裂 解气。
二、脱甲烷塔及操作条件
1、脱甲烷塔的任务 2、脱甲烷法 ① 高压法 ② 低压法
深冷分离系统冷量消耗分配
脱乙烷塔 其余塔
脱甲烷塔 乙烯塔 36%
第四节 裂解气深冷分离流程
一、顺序分离流程 二、脱甲烷塔及操作条件 三、乙烯塔和丙烯塔 四、影响乙烯回收率诸因素
第四节 裂解气深冷分离流程
生产流程的确定要考虑基建投资、能 量消耗、运转周期、生产能力、产品成本 以及安全生产等各方面的因素。有了工艺 以后，怎样实现工艺问题就属于工程上的 问题。
52%
1、脱甲烷塔的Βιβλιοθήκη 务将裂解气中比乙烯轻的组分 ( 如 H2 、 CH4) 从塔顶分 出．把比乙烯重的组分(C2H6、C3+ C4+)烃分出。 此塔既要求耐低温，又要求耐高压(高压法)，这样的 设备材质、制造要求较高，费用高。 此塔的关键组分CH4和C2H4，可以看成二元系统，在 裂解气组成 — 定的情况下，温度和压力的确定取决 于系统的气—液相平衡性质。 相同压力相温度下，乙烯在塔顶尾气中的含量，随 H2与CH4之比的增加而增加。
第一章 烃类热裂解（16学时）
基本要求：了解不同烃类原料裂解的一般规律；掌握烃类 裂解的一次反应和二次反应以及其对烯烃收率影响；掌握 各个工艺参数和原料性质对裂解产物分布的影响；了解管 式裂解炉的结构、材料和炉型；掌握裂解气的各种净化方 法、原理和工艺条件；熟悉不同分离顺序流程及精馏分离 的工艺参数。 重点：不同烃类原料裂解的一般规律及烃类裂解的一次反 应和二次反应以及其对烯烃收率影响；烃类裂解工艺过程 参数选择；各个工艺参数和原料性质对裂解产物分布的影 响；不同SRT炉型差异；裂解气的净化方法、原理和工艺 条件；不同离顺序流程及精馏分离塔的操作条件。 难点：烃类裂分解工艺过程参数选择；裂解过程的高温、 短停留时间和低烃分压的选择和措施。
2、脱甲烷法
① 高压法
高压法的脱甲烷塔顶温度为-96℃左右，压力为3.1-3.8MPa；
烷和乙烯等组分；另一部分是重组分，即丙烯、丙
烷、丁烯、丁烷以及碳五以上的烃类。然后再将这 两部分各自进行分离，分别获得所需的烃类。
② 前脱乙烷流程及其特点
裂解气经过预处理进入脱乙烷塔。脱乙烷塔 塔顶出来的是C2以上的轻组分先加氢再进入脱甲 烷塔。 脱甲烷塔塔顶出来的甲烷、氢气在冷箱中进 行分离；脱甲烷塔塔底出来的C2馏分，则在乙烯 塔中分离成乙烯和乙烷。
连续性。重组份含量越多，这种方法的缺点就越
突出。因此前脱乙烷流程不适合于裂解重质油的 裂解气分离。
② 前脱乙烷流程及其特点
简而言之
√ 适合于含重组分较少的裂解气适合于含重组分 较少的裂解气 × 脱乙烷塔压力和塔釜温度较高，二烯烃易聚合 脱乙烷塔压力和塔釜温度较高，二烯烃易聚合 × 不适合丁二烯多的裂解气不适合丁二烯多的裂 解气
③ 前脱丙烷流程及其特点
前脱丙烷分离流程是以脱丙烷塔为界限，将物
料分为两部分，一部分为丙烷及比丙烷更轻的组分；
另一部分为碳四及比碳四更重的组分，然后再将这
两部分各自进行分离，获得所需产品。
③ 前脱丙烷流程及其特点
裂解气经过三段压缩和预处理进入脱丙烷塔，
塔底产品脱丁烷等后续处理。 脱丙烷塔塔顶出来的C3以下轻组分，进入压 缩机四段，然后进行加氢脱炔再送往冷箱。在冷 箱中分离出富氢气体，其余馏分依次进入脱甲烷
① 顺序分离流程及其特点
简而言之
√ 技术比较成熟，对裂解原料适应性强技术比较 成熟，对裂解原料适应性强 × 流程长流程长
× 裂解气全部进入深冷分离，冷量需求大裂解气 全部进入深冷分离，冷量需求大
② 前脱乙烷流程及其特点
前脱乙烷分离流程是以脱乙烷塔为界限。将物
料分成两部分。一部分是轻馏分，即甲烷、氢、乙
脱乙烷塔的塔底液体依次进入脱丙烷塔、脱 丁烷塔、丙烯塔等，分离成丙烯、丙烷、C4馏分 和C5以上馏分。
② 前脱乙烷流程及其特点
前脱乙烷分离流程的特点：
由于脱乙烷塔的操作压力比较高，这样势必 造成塔底温度升高，结果可使塔底温度高达80～ 100℃以上，在这样高的温度下，不饱和重质烃及 丁二烯等，容易聚合结焦，这样就影响了操作的
从脱乙烷塔塔顶出来的C2馏分经过气相加氢脱乙 炔气，脱乙炔以后的气体进入乙烯塔，实现乙烷 与乙炔的分离。
① 顺序分离流程及其特点
脱乙烷塔塔底的液体进入脱丙烷塔，在塔顶 分出C3馏分，塔底的液体为C4以上馏分，液体里 面含有二烯烃，二烯烃容易聚合结焦，所以脱丙 烷塔塔底温度不宜超过100℃，并且必须加入阻聚 剂。 为了防止结焦堵塞，脱丙烷塔一般有两个再 沸器，以便轮换检修使用。脱丙烷塔塔顶蒸出的 C3馏分，加氢脱除丙炔和丙二烯，再进入丙烯塔 进行精馏。脱丙烷塔的塔底液体脱丁烷及进行后 续工作。
塔、脱乙烷塔、乙烯塔和丙烯塔等，依次分离出
甲烷馏分、C2馏分、C3馏分、乙烯、乙烷、丙烯 和丙烷。
③ 前脱丙烷流程及其特点
前脱丙烷分离流程的特点： C4以上馏分不进行压缩，减少了聚合现象的
发生，节省了压缩功，减少了精馏塔和再沸器的
结焦现象，适合于裂解重质油的裂解气分离。
③ 前脱丙烷流程及其特点