气分车间培训资料(共20页)

1、气分装置(zhungzh)工艺培训资料气分装置(zhungzh)在炼油厂中处于什么地位与位置？聚丙烯常减压气分MTBE催化裂化原油重油LPGC4甲醇丙烯异丁烯裂解2.气分装置原料来源(liyun)主要有哪些？产品主要用途？催化裂化（FCC），催化裂解（DCC）；我装置使用的是一二(y r)分厂催化自产气（80%）及部分外采气丙烯用途 丙烯是石化工业主要的烯烃原料之一，主要用于生产聚丙烯、异丙苯、丁醇、辛醇、丙烯腈、环氧丙烷、丙烯酸以及异丙醇等，此外还可用于生产烷基化油、生产高辛烷值汽油调合料等，用途十分广泛。3.液化气主要性质有哪些？液化气的主要(zhyo)成份是C3 、C4及少量C2,C5的

2、混合物，在一定的压力、温度下呈液态。由于(yuy)沸点低，常温常压下呈气体状态，在气体状态下比空气重1.52.0倍，液化气的饱和(boh)蒸汽压随温度的升高而急剧增加，热膨胀系数比较大，一般为水的10倍以上，液化气的闪点低，在0 0 C以下 。 4.几个化工基本概念及术语相平衡在一定的温度、压力下保持气、液两相共存，此时气液两相的相对量及二相中的浓度分布不随时间改变，称为达到了相平衡状态即相平衡。相平衡时，气、液两相的温度相等，但气、液两相的组成不同，气相中低沸点组份的浓度大于液相中低佛点组份的浓度。饱和蒸汽压在一定压力和温度下，气液平衡时的气体称为饱和蒸汽，饱和蒸汽所具有的压力称为饱和蒸汽压

3、，简称蒸汽压。露点在一定总压和温度保持不变的情况下，将混合气体冷凝，气体刚开始冷凝时出现第一滴液体的饱和气体温度称为该混合物在该压力下的露点温度，简称为露点。泡点在总压和温度保持不变的情况下，将混合液体加热，液体刚刚开始汽化，出现第一个汽泡时的饱和液体温度称为该混合物在该压力下的泡点温度，简称泡点。、潜热(qinr)：物料(w lio)相变时吸收或放出的热量显热:物料温度(wnd)降低（升高）放出（吸收）的热量雾沫夹带：上升气相夹带着细小液滴，呈雾沫状进入上层塔盘的现象，称为雾沫夹带，当夹带达10%时称过量雾沫夹带。气相负荷大易造成此现象。液泛（淹塔）：塔内汽相从下向上流动，液相从上向下流动，

4、当汽相流速达到某一数值后，液体被气体阻挡住，不能向下流动，且越积越多，以至整个塔内充满液体，或者塔顶向下流动的液体量超过某一数值时，降液管内液体开始积存，液相充满降液管，上下层塔盘间或一定高度气液相连一体，且越积越多，以至整个塔都充满液体（气液不分），即塔内汽相物流不能向上流动，液相物料不能向下流动的现象，称之为液泛（淹塔）。塔内发生液泛的表现有以下几种情况：a塔上部温度偏高，有时会高于下部的温度，b塔的压差明显增大，且越来越大，c分离效果变差，塔上部带有重组分，塔下部积存有轻组分，d塔底塔顶产品质量明显的不合格5.叙述精馏原理精馏塔中的汽、液两相，在塔盘上的逆流多次接触中，汽相中的重组份多次

5、部分冷凝，液相中轻相多次部分汽化，使用这种多次的部分汽化和部分冷凝的方法分离混合物，达到提纯物质的目的，得到理想的产品，就是精馏的基本原理。6、精馏过程简述气体(qt)分离是用精馏的方法达到分离的目的。精馏过程实际上就是(jish)汽、液两相间不断传质、传热的过程，就是根据混合物在一定压力下各组分挥发度不同的特点，在塔内使汽液两相间不断进行传热、传质，经过多次部分冷凝，部分汽化，使各组份分离的过程。在精馏过程中，塔内汽液相是靠塔底重沸器提供热量所产生的蒸汽和塔顶回流液而建立起来的。在工业生产中，精馏过程是在塔盘上实现的，是各组份在气相和液相间的传热、传质过程。对某一塔板若缺少汽相或液相，精馏过

6、程将无法进行，对于塔顶第一层塔板有其下第二层塔板上升的蒸气，缺少下降液体，回流正是为第一层板提供下降液体。由于第二层塔板上升蒸汽的轻组份浓度已相当高，显然，用塔顶冷凝液的一部分作为回流量最简便的方法，塔底最下一块塔板虽有其上一块塔板下流的液体，为保证操作，还必须有上升蒸汽，根据相平衡原理要求，与塔板上液体接触的蒸汽浓度亦应很低，因此(ync)，将再沸器部分汽化之蒸汽引入最下一层塔板，正是因为它提供轻组份浓度甚低的上升蒸汽，塔顶回流，塔底上升蒸汽是保证精馏过程连续稳定操作的充分必要条件。 精馏过程的必要条件 a、进料中各组份的相对挥发度不同，这是精馏分离的首要条件，各组份相对挥发度相差越大越易分

7、离，相对挥发度相差越小，越难分离，没有差别，则不能用精馏的方法分离。 b、汽、液两相必须具备相间组份浓度差别和温度差别，流向某一块塔板上的液相所含的轻组份浓度一定要高于该塔板上平衡液相的轻组份浓度。同时接触的汽相温度要高于平衡液相温度，由于相间组分浓度差和温度差的存在才能形成一种不平衡的状态，才会造成相应的推动力，进行相与相之间的物质交换和热交换。 c、为了创造相间组份浓度差别和温度差别，必须具备液相与汽相的逆流(nli)接触，塔顶打入冷凝产品，为精馏过程提供了轻组份浓度很高，而温度较低的液相回流，有了它，就会使各层塔板上依次产生轻组份浓度为高而温度较平衡温度低的液相回流，底部重沸器提供上升的

8、汽相与下降的液相逆流接触，它的重组份浓度很高，温度较高，其重组份浓度总是高于平衡液相浓度，其温度也高于平衡温度，这样使精馏得以顺利进行。 d、必须(bx)提供汽、液充分接触的设施一塔板，以保证传质、传热过程的进行。 e、液态(yti)烃的性质决定液态烃分离必须在同一条件下加压或深冷才能保证分离的正常进行。7.、精馏塔的组成 一个完整的精馏塔的精馏段、提馏段、进料段三部分组成。原料在进料部分汽化后产生的气相，自下而上进入塔的上半部，在上升的过程中，依次和各层塔板上流下的液体接触，气相中轻组份浓度逐渐提高，温度逐渐降低，到塔顶时，轻组份的浓度很高，接近于纯轻组份，因此，精馏段的作用是将进料和提馏段

9、来的蒸汽中轻组份提浓，在塔顶得到合乎质量要求的轻组份产品。离开精馏段最底层，塔板的液体应与通过该层塔板的液体呈平衡，而通过该层塔板的蒸汽组成，则和进料蒸汽组成相近，其中(qzhng)含有相当数量的轻组份，因此，精馏段底部的液体，含重组份的纯度并不高，为获得高纯度重组份，必须设置提馏段。精馏塔进料板下方直至塔底部分称为提馏段，进料的液相部分与精馏段底部流下来的液体一起进入提馏段，此液相在向下流的过程中依次和塔底重沸器产生的蒸汽(zhn q)在各层塔盘上接触，逐渐传质、传热，液相中的轻组份部分汽化，使重组份得以提浓，经过足够次数的接触在塔底可以提到较纯的液体组份，从提馏段最底层塔板流下来的液体进入

10、再沸器后被加热，使之部分汽化返塔作为提馏段的汽相介质，同时又为精馏过程提供热量，如果提馏段不供给汽相回流，液体仅仅穿塔而过，液相中重组份得不到提浓，所以要有汽相介质，可见提馏段的作用是将进料的液相部分是浓以保证塔底产品质量，从而也提高塔顶产品的收率。离开提馏段上层，塔板的蒸汽应与该塔盘的液体组成相平衡，而该塔盘的液相组成应与进料的液相组成相近(xin jn)，因此，离开提馏段最上层的蒸汽中必含有较多的重组份，要求得到高纯度的轻组份，必须经过精馏段。综上所述，若要求从进料混合物中同时获得纯度较高的轻、重组份，精馏塔必须设置精馏段和提馏段。进料段进料入塔的部位称为进料段，通常是一个汽化空间，进料常

11、常在此汽化闪蒸，所以(suy)又称为汽化段，在进料中，进料的汽体部分与提馏段来的汽流汇合上升至精馏段，液相部分与精馏段来的液相汇合而下降到提馏段。精馏塔的进料，可根据情况不同处于(chy)不同的状态，常见进料状态有：过冷液体(yt)进料（冷液进料）饱和液体进料（泡点进料）汽液混合物进料饱和汽体进料（露点进料）过热蒸汽进料不同的进料状态都显著的影响着塔内回流和塔内的汽液相平衡，如果是冷液进料，即进料温度低于进料塔板上的温度，那么进料即全部下降至提馏段，这样增大了提馏段汽、液相负荷，此情况下如果不增大塔底的蒸汽量和提馏段的塔板数，就会造成塔底轻组份分离不完全，而降低塔底产品质量和塔顶产品收率，但此

12、时对塔顶产品质量是有利的，如果是饱和蒸汽进料，进塔后气体全部上升至精馏塔，增加了精馏段汽、液相负荷，而有可能使塔顶产品质量降低或造成质量不合格，因此进料状态应根据不同的情况确定。8.回流概念及作用顶回流量L与塔顶产品采出量之比值称为回流比R，即R=L/D。液相回流起着提供精馏过程中液相介质的作用，如果没有液相回流，气流会直接穿过精馏段，直达塔顶而起不到任何提浓作用，生产中把塔顶抽出的气体进行冷凝，冷却为液体，将其中的一部分重新打入塔内作为液相回流，其余的作为塔顶产品。回流量的大小，可以人为(rnwi)调节，主要根据各组份的分离难易，（即相对挥发度的大小）和产品质量的要求而定。在精馏操作时，停止

13、塔顶物料的取出将塔顶冷凝液全部返回(fnhu)塔内，称全回流。全回流所需理论板数最少。全回流(hu li)时塔顶产品量D=0，不向塔内进料，F=0，也不取出塔底产品W=0，因而无精馏和提馏段之分了。全回流时回流比R=L/D，是回流比的最大值。这种操作一般在开工时进行或生产不正常时重组份被蒸到塔顶，而塔顶馏出不合格，这时停止进料，塔顶不出产品，必须进行全回流操作，这也是平时进行的单塔循环。9.工艺操作因素分析a温度对精馏塔操作的影响 1进料温度进料温度的变化对精馏塔操作的影响比较显著，进料温度的改变，意味着进料状态的改变，因此，将影响精馏塔的精馏段，提馏段负荷改变，使汽流相平衡、物料平衡、热平衡

14、和产品质量都发生变化。a、进料温度降低，将增大塔底重沸器的负荷，若不及时调整，会使塔底产品质量不合格。b、进料温度升高，将增大塔顶冷凝器的负荷，若不及时调整，会使塔顶产品质量不合格。2塔顶温度(wnd)精馏塔的塔顶温度是塔顶汽相在操作压力(yl)下露点温度，随顶压和塔顶产品组成的变化而变化，只要顶压和组成不变，则顶温不变。a、当塔顶温度升高时，会使塔底重组(zhn z)份上升到塔顶，使塔顶产品轻组份浓度下降，收率增加，而塔底重组份上升到塔顶，使塔顶产品轻组份浓度下降，收率增加，而塔底产品重组份浓度升高但收率下降，同时，由于塔顶温度升高，会加大塔顶冷凝器的负荷。b、当塔顶温度降低时，会导致塔底产

15、品中轻组份增多而收率增加，塔顶产品轻组份浓度增加而收率降低。3塔底温度塔底温度是塔底液体在操作压力下泡点温度，精馏过程中，在某一恒定压力下，若塔底产品组成一定，则有相应的塔底温度，因此对于精馏塔底产品组成和压力确定后，塔底温度也就确定了，塔底温度随操作压力和塔底产品组成的变化而变化。当塔底温度升高时，会导致塔底产品重组份浓度上升，但收率降低。反之，会导致塔顶产品轻组份浓度升高，但收率降低。4回流温度回流液在精馏过程中，能保证塔内温度分布均匀，即从上而下温度逐渐升高，回流液在打入塔前是过冷液体，入塔后首先吸热达到泡点温度，再吸收潜热汽化成汽相。回流温度若过高，能引起塔顶温度的升高，如不及时调节，

16、就会使塔顶产品带重组份，塔顶产品流出量增大，塔底产品流出量减少。b压力变化对精馏(jn li)操作的影响由于压力的变化，使塔内的各部位的汽、液相平衡(pnghng)受到破坏、混合物的泡点露点发生变化，温度和产品质量也相应发生变化。当塔压升高时，则塔内汽相中重组份减少，相应地提高了汽相中的轻组份浓度(nngd)，液相中轻组份含量增加，改变了汽液相重量比，使汽相量减少，液相量增多，最终导至塔顶馏出物轻组份浓度提高，但收率降低了，塔底馏出物轻组份增加，收率提高。压力降低，则汽相中的重组份增加，相应降低了汽相中的轻组份浓度。汽相中重组份含量增多，因此，改变了汽、液相重量比，使汽相量增加，液相量少，最后

17、导致塔顶轻组份浓度降低，收率增加，塔底轻组份减少了。塔压力波动，会引起温度和组成间的对应关系的混乱，当塔的压力改变时，混合物的泡点发生变化，引起全塔的温度发生变化，因此也会影响到产品质量。c回流比变化对精馏塔操作的影响 本装置采用的回流方式，是塔顶冷回流，回流比的大小直接影响精馏塔的压力、温度及分馏效果。 回流比增大，各塔板上的液相回流就越大，上升的汽相量就相应地增加，汽液相在塔板上充分接触，强化传质、传热，使塔的分离效果提高，因此使塔顶、底产品纯度提高，在设备负荷允许的前提下，加大回流比是有益于混合物分离深度的。但这样便降低塔的生产能力，增加能耗，回流比过大，会使塔顶冷凝器塔底重沸器及塔汽、

18、液超负荷，反而降低了塔的分离效果。10丙烯拔出率概念，提高丙烯拔出率的措施有哪些？丙烯(bn x)拔出率=丙烯收率/（丙烯含量*0.84）措施： 原料(yunlio)中碳三组分尽可能蒸至塔201顶；尽量降低V202顶不凝气中碳三含量30%；控制好塔203操作，塔底尽可能少含丙烯组分。11.提高丙烯纯度的调节方法(fngf)有哪些？见操作规程12液态烃泵不上量量原因及采取措施有哪些？见操作规程13.精馏系统操作原则a、各塔平稳操作，保证各塔中控质量合格，b、平衡塔压。因为压力波动会影响塔的温度，液面，流量等工艺参数的波动，破坏塔内的热平衡和杨科平衡，影响产量质量。c、在恒压下，调节产品质量的主要

19、方法是调节塔底温度，因不同的操作温度，就会得到不同的产品组成。一般情况下：气体分馏塔采用固定回流比、通过塔底温度来调节质量，但有时原料组成发生变化就必须调节回流量，塔压或进料位置、温度等。d、力争低能耗多产出、提高丙烯收率。e、及时根据原料性质变化调整操作，保证各塔操作平稳及中控产品合格。f、注意热源压力和流量波动，尽可能保持平稳。g、塔底压力由塔顶压控阀和塔顶冷后温来调节，一般不用塔底温度来调节塔底压力的方法。h、液面调节要缓慢，本岗位操作压力较高，各塔之间的压差较大，如调节过快，易造成空塔或满塔且压力剧增。i、发生重大中故时，应与其他岗位密切配合，果断处理，防止事故扩大，并及时汇报。J、各

20、介质流量尽量保持平稳，调节应缓慢，严防泵负荷大幅波动、抽空等，造成密封泄漏。MTBE装置(zhungzh)部分MTBE装置的C4原料来源有哪些？使用(shyng)时有何差别？在我国，制造生产MTBE的碳4原料主要有2种来源，一是，催化装置（FCC）生产的液化气经气氛装置精馏提取丙烯后的的碳四组分,其中异丁烯含量在15-20%，醚化反应时比较温和，放热不大，易控制；另一种是，乙烯装置的副产碳四，其中异丁烯含量在35-45%；醚化反应时比较剧烈(jli)，放热大，不易控制，易超温；国外还有一种用油田气正丁烷异构化和脱氢制取得异丁烯。MTBE催化剂名称？催化剂磺酸型二乙烯苯交联的聚苯乙烯结构的大孔强

21、酸性阳离子交换树脂。3.MTBE催化剂失活的原因有哪些？原料中杂质（金属离子，碱性物质），活性中心H被取代；，b.高温失活（）80度），磺酸基脱落；催化剂孔道堵塞，反应物料进不去；4催化剂的作用是什么？催化剂是能改变化学反应速率，但反应前后自身成分及质量保持不变的物质。之所以能加快反应速率，主要是改变了反应途径，降低了原反应的活化能。5催化作用基本特征有哪些？催化剂不能改变反应方向，只改变反应速率。B.参加化学反应，改变反应活化能；c具有选择性；6. MTBE醚化反应机理？醚化反应是在酸催化剂作用下的正碳离子反应。以异丁烯和甲醇为原料合成MTBE的反应式为CH3C（CH3）= CH2 + CH

22、3OH = CH2C（CH3）2OCH3 （主反应(fnyng)）在合成MTBE的过程中，还同时(tngsh)发生少量的副反应 CH3C（CH3）= CH2 + CH3C（CH3）2CH2C（CH3）=CH2（异辛烯） CH3C（CH3）= CH2 + H2O CH3C（CH3）OH （叔丁醇）CH3OH CH3OCH3 （二甲基醚）上述反应生成的异辛烯、叔丁醇、二甲基醚等副产品的辛烷值都不低，对产品质量(chn pn zh lin)没有不利影响，可留在MTBE 产品中。7.增加异丁烯转化率的途径有哪些？a催化剂活性高；b低温反应（50-70）c.醇烯比大（1.1左右），8.如何计算醇烯比R（

23、摩尔比）？以碳四和甲醇的混合物组成分析结果计算：R（醇烯比）=（甲醇质量含量/32）/（异丁烯质量含量/56）以碳四进料量和甲醇进料量来计算R=（甲醇进料量/32）/（混合碳四量*异丁烯含量）/56以反应器出口组成计算R=（MTBE%/88+甲醇%/32）/（MTBE%/88+异丁烯%+叔丁醇%/74+二聚物%/56）9.如何根据醇烯比计算甲醇量？甲醇量=（混合碳四量*异丁烯含量）/56*R*32我MTBE装置DCS操作系统比例调节中，甲醇碳四比例系数按以下公式计算：比例系数=（甲醇量/混合碳4）量*0.810.原料(yunlio)为什么设静态混合器？因为甲醇与碳4物性相差较大，互容性不好，很

24、难达到理想混合(hnh)，为了使其尽可能混合好，使醚化反应顺利进行，故设静态混合器。物料通过混合器时，在混合器内分割合并(hbng)变换流向，使两者达到理想混合。11.甲醇泵突然不上量会造成何危害？甲醇泵突然不上量时，甲醇流量中断，碳四中的异丁烯在催化剂作用下发生二聚三局甚至多聚反应，释放大量反应热，床层温度急剧上升，高温下聚合反应更剧烈，放热更多，这样恶性循环下去，即是平常所说“飞温”。最高可达100以上，此时多聚物在催化剂表面碳化，将催化剂烧结成碳块，失活。高温还是催化剂活性基团-磺酸基脱落，丧失活性。脱落的磺酸基酸性较强，对设备造成严重腐蚀。12.催化剂装填、置换方案及注意事项有哪些？准

25、备工作1.检查各反应器内附件是否齐全，2.筛板安装，更换不锈钢钢丝网（3层），周围空隙用石棉带填死，3.催化剂装填前准备好石英砂，并用软水冲洗好注意事项1.催化剂严禁接触金属和水，装剂前反应器内一定要清洗干净， 2.装填时避免破碎，掉到地上的禁止再装填，3.装填结束后，不要将工具忘在气内4.装填人员注意防滑(催化剂易滑)装填过程1.封好底部人孔，并用压缩凤将塔内吹干、吹净，2.底部铺石英砂，厚5-8cm3.将催化剂自顶部倒入，吸附器床层6米，反应器8米，4.做好装填记录(jl)，封好各人孔5.通压缩(y su)风，用肥皂水试压试密，检查漏点。催化剂置换(zhhun)方案1.浸泡目的：是将树脂颗

26、粒内水份由甲醇浸泡液带出反应系统，防止进料时有较多副产物生成。2.流程：甲醇V4OlA/B一P401一泡剂线一F401F4O2A/B自顶部喷淋-V4013.置换注意事项在对吸附器，反应器分别喷淋时，喷淋5分钟，注意视察床温变化，温度达80时停止喷淋，自然降温，床层温度下降至60以下，再将甲醇改入继续喷淋，重复以上过程，直到喷淋甲醇的床温不发生变化为止。 喷淋结束后，即溶胀结束，甲醇充满反应器，停充甲醇，浸泡16-24小时，甲醇含水低于10%后，合格可做为开工原料，浸泡时要启动甲醇泵进行循环，含水甲醇退出装置。13.装好催化剂开车前为什么要用甲醇浸泡催化剂？因为干催化剂一遇水，会破碎，所以为了便

27、于运输及储存时，通常含有50%左右水分。如果使用时不置换水分投料，其中水分会与异丁烯反应生成叔丁醇，影响MTBE纯度。同时水分存在，甲醇与水互容，还会增加床层压降及占据催化剂活性中心，对反应不利。所以开车前通常采用甲醇浸泡催化剂，并打循环，将其中水分置换出来。通常通过化验甲醇中水分含含量来确定置换程度，当甲醇纯度达到80%以上即可认为置换结束，达到开车投料条件。14.反应温度大幅波动的原因及处理方法有哪些？原因甲醇或碳四流量不稳，反应器压力变化分馏塔压力波动.处理(chl)查泵运行(ynxng)情况或调整醇烯比稳定(wndng)床层压力调整分馏塔压力15.如何判断反应器内催化剂跑损？如何处理？

28、A催化剂从反应器流失后，反应器内温度分布不均，提高反应器入口温度后，床层温升不明显，反应效果降低，甚至达不到要求。b.催化剂流失到分馏塔，塔底温度会升高，此时MTBE会遇热分解，塔底出现甲醇和异丁烯。c.塔底取样时会发现催化剂颗粒，确认催化剂流失时，应立即采取措施，防止流失扩大.。如流失严重应立即停车处理。如流失不严重，可不需停车，可从提留段内加入适量钝化剂，使流失的催化剂失活。16.为什么开车时要先开甲醇泵后开碳四泵.?因为在反应过程中，甲醇量过低或没量会导致异丁烯二聚反应加剧，放大量热，使催化剂失活，并且会造成反应压力技剧上升，引起事故。所以开车时要先开甲醇泵后开碳四泵。17.MTBE分馏塔为何常被称为共沸蒸馏塔？常压下，碳四沸点在-11-4，MTBE在55，甲醇在64.5，要想得到高纯度MTBE,通常需要两次分馏。但是甲醇与碳4能形成沸点共沸物，在分离MTBE碳4时，甲醇于碳4一块从塔顶蒸出，MTBE从塔底排出，所以称为共沸蒸馏塔。18甲醇(ji chn)的性质 甲醇是一种无色(w