乙稀分离技术[A类基础]

1、乙烯分离技术 1a教类 主要内容 1 乙稀的性质 2 乙稀在化工行业的地位及其发展 3 分离法的分类及主要的分离技术 4 相关分离流程示意图及文字说明 5 相关特点、能耗及设备位号的比较 2a教类 乙稀的性质乙稀的性质 乙烯的性质乙烯的性质：分子式： C2H4 分子量： 28.05 临界温度： 9.2 临界压力： 4935.8 kPaG 沸点： -103.71 爆炸极限： 2.7-36 % 无色、带甜香味气体，通常状况下无聚合危险，能与强氧化剂发生强烈反 应，属易燃易爆物质。使用时应防火防爆，清除火源。注意防静电积聚。 仓库及工作区应彻底通风。乙烯引起的火灾可采用喷雾水，泡沫、CO2等灭 火

2、3a教类 乙稀在化工行业的地位乙稀在化工行业的地位 生产角度：生产角度：乙烯由炼油工艺直接得到，炼油分为分馏和裂解，分馏产 品主要用于能源工业，而裂解产品则大量用于石化产业，我们知道石 油主要都是CH2链构成，那么要想使裂解之后的成分比较简单一些，肯 定就是裂成CH2=CH2这个结构比较好，除了成环物质，乙烯是唯一一种 只由CH2单元构成的稳定化合物，要说裂成其他物质，必然副产物更复 杂。 工艺角度：工艺角度：乙烯是裂解产物中最多的物质，副产物还有甲烷、乙烷、 丙烯、丁二烯、C5、C9等等；炼油厂所说的100万吨装置全称就是年产 100万吨乙烯的炼油装置，炼油厂是石化工业的前端工业，其乙稀产量

3、 规模代表石化工业水平问题。 4a教类 应用角度：应用角度： 乙烯是极为重要的化工原材料，在非燃料的有机化工原材料中，从产量上只 有少数几种能和乙烯相提并论，例如甲醇（煤工业）、乙醇（发酵工业）、 乙炔（氯碱工业）等。 对比其他原料，乙烯还要更胜一筹，横跨高分子材料和精细化工，而甲醇主 要是溶剂和甲醛，乙醇主要是溶剂和食品等；乙烯，在生产多种高分子材料 需要用到，比如聚乙烯、乙丙橡胶等等，此外精细化工里的环氧乙烷、乙醛 这些原料也需要用乙烯，而环氧乙烷和乙醛在化工产品中的作用很大了。 所以说，乙烯的应用也是量大又广泛。一个国家对乙烯的需求量越大，也部 分说明这个国家的化工业覆盖面比较广。 5a

4、教类 乙烯的发展乙烯的发展 乙烯产量成为一个国家石油化工业的整体发展水平的标志。 世界乙烯生产能力主要集中在北美、西欧、日本，特别是美国。美 国30%，西欧25%，日本10%。 我国的乙烯生产能力仅次于美国,居世界第二位。以乙烯为龙头的 石油化工业已在国民经济和社会发展中发挥了重要作用。 6a教类 我国乙烯的发展及现状我国乙烯的发展及现状 起步阶段：上世纪60年代：1962年，兰化5000t/h； 发展阶段：上世纪70-90年代，以燕山30万吨乙烯装置为起点，乙 烯装置规模11万-45万吨/年 大型化：本世纪，乙烯装置规模：60-100万吨/年 7a教类 全世界及主要国家地区的乙烯产量（万吨全

5、世界及主要国家地区的乙烯产量（万吨/年）年） 8a教类 乙稀分离技术乙稀分离技术 分离方法主要三大类分类：分离方法主要三大类分类： 深冷分离法（目前广泛采用的方法）；深冷分离法（目前广泛采用的方法）； 油吸收分离法（在油吸收分离法（在-40-40下，用下，用C3C3、C4C4或芳烃将或芳烃将C2C2以上的馏分吸以上的馏分吸 收下来，然后精馏分离出乙烯收下来，然后精馏分离出乙烯）; ; 络合物分离法（用金属盐络合烯烃，分离出烯烃）。络合物分离法（用金属盐络合烯烃，分离出烯烃）。 9a教类 深冷分离法的深冷分离法的主要分离技术主要分离技术 序序 号号 分离技术分离技术专利商专利商国家国家 1 1

6、顺序分离技术顺序分离技术 ABB LummusABB Lummus TechnipTechnip等等 美国美国 法国法国 2 2 前脱丙烷前加氢技术前脱丙烷前加氢技术 Stone & WebsterStone & Webster KBRKBR等等 美国美国 美国美国 3 3 前脱乙烷前加氢技术前脱乙烷前加氢技术 LindeLinde，S & W,S & W, KBRKBR等等 德国德国 美国美国 10a教类 顺序分离技术顺序分离技术 11a教类 顺序分离技术顺序分离技术 裂解气首先进入急冷系统进行快速降温，同时分离出重组分燃料油和粗裂 解汽油。然后经裂解气压缩机将裂解气压力提高36MPa(G)

7、。干燥脱水后 进入深冷系统，经过冷箱和脱甲烷塔分离出氢气和甲烷。为了降低冷量的 消耗，Luremus公司采用降低脱甲烷塔操作压力的技术，增加体系的相对 挥发度，使脱甲烷塔冷凝器负荷降低，从而形成低压脱甲烷技术。脱甲烷 塔釜物料含有C2及以上组分，依次进入脱乙烷塔、脱丙烷塔、脱丁烷塔，从 塔顶分出C2、C3和C4组分。脱乙烷塔和脱丙烷塔顶的C2和C3分别经C2和C3加氢 脱炔后进入乙烯塔和丙烯塔，精馏后得到乙烯和丙烯产品。 12a教类 前脱丙烷前加氢前脱丙烷前加氢分离技术分离技术 13a教类 前脱丙烷前加氢前脱丙烷前加氢分离技术分离技术 对比顺序分离技术，前脱丙烷工艺是裂解气经压缩后, 由脱丙烷

8、塔 将C3及以下组分分离出来, 使C4组分不进入压缩机高压段和深冷分 离系统,降低能耗。采用前加氢工艺可以从C3中脱除乙炔、丙炔和 丙二烯, 然后再分离出甲烷、氢气、乙烯和丙烯等产品。 14a教类 前脱乙烷前加氢前脱乙烷前加氢分离技术分离技术 15a教类 前脱乙烷前加氢前脱乙烷前加氢分离技术分离技术 分离流程的第一切割塔为脱乙烷塔。从裂解炉来的裂解气经急冷、 压缩后预冷，首先进入脱乙烷塔系统，把比C2轻的组分和比C3重的 组分分开。C2及轻组分先进行C2加氢，然后进入冷箱和脱甲烷系统。 脱甲烷塔釜液只含C2，直接进入乙烯塔。脱乙烷塔塔釜物料进入脱 丙烷塔，脱丙烷塔顶的C3进行C3加氢后进入丙烯

9、塔。该技术也采用 前C2加氢，所以具有与前脱丙烷前加氢类似的优点。 16a教类 主要分离技术特点比较 17a教类 能耗比较能耗比较 分离流程分离流程 顺序分离流程顺序分离流程前脱丙烷流程前脱丙烷流程(ARS)(ARS)前脱乙烷流程前脱乙烷流程 厂家厂家 年份年份 扬子乙烯扬子乙烯茂名乙烯茂名乙烯吉化乙烯吉化乙烯 2001 2001 30.3230.3226.0526.0528.2228.22 2002 2002 29.2329.2325.8925.8926.7126.71 2003 2003 28.2028.2025.7525.7524.9224.92 2004 2004 27.9427.9425.5925.5925.2125.21 4 4年平均值年平均值 28.9228.9225.8225.8226.2726.27 18a教类 设备位号比较设备位号比较 设备类别设备类别顺序分离流程顺序分离流程前脱丙烷流程前脱丙烷流程前脱乙烷流程前脱乙烷流程 塔塔161618181