化学工艺-第三章-烃类热裂解

1、第三章 烃类热裂解,有机化学工业,石油炼制工业 汽油、煤油、柴油、润滑油 石油化学工业 有机原料、三大合成材料 有机精细化工 食品工业 油脂工业,石油炼制 石油化工,烃类裂解 C4馏分 芳烃,石油工业,常减压精馏 催化裂化 催化加氢 催化重整,各种石油产品的沸点及其用途,燃料-化工型炼油厂加工流程,石油二次加工过程，石油化工的基础 不用催化剂，将烃类加热到750-900发生热裂解 原料： 石油系烃类原料（天然气、炼厂气、轻油、柴油、重油等） 低分子烷烃（乙烷、丙烷） 主要产品： 三烯 （乙烯、丙烯、丁二烯） 三苯 （苯、甲苯、二甲苯）,烃类热裂解,世界石化工业最重要的基础原料之一 75%的石油

2、化工产品由乙烯生产 2013年随着四川、武汉等大乙烯的建成投产，我国将新增乙烯产能220万吨/年，同比增长12.9%，达到1929.5万吨/年。 根据国家乙烯行业“十二五”规划，到2015年，我国乙烯总有效生产能力将达到2700万吨/年，即在未来3年中我国将再新增产能1000万吨。 中东、亚洲是新建、扩建裂解装置的重点地域。,乙烯概况,裂解 汽油,热裂解,预分馏（急冷）,原 料,净化（脱酸、脱水、脱炔）,分离 精馏分离系统 深冷 压缩制冷系统,分离部分,反应部分,芳烃,裂解气,热裂解工艺总流程,三 烯,化学反应： 反应规律、反应机理、热力学与动力学分析 工艺参数和操作指标： 原料性质及评价、裂

3、解温度、烃分压、停留时间、裂解深度 工艺过程： 管式裂解炉,热裂解反应部分的学习内容,3.1 热裂解过程的化学反应,3.1.1 烃类裂解反应规律,3.1.1.1 烷烃,脱氢反应： CnH2n+2 CnH2n + H2 （CH键断裂 ） 断链反应： CnH2n+2 CmH2m+ CkH2k+2 m + k = n,正构烷烃：,C5以上：环化脱氢,相同烷烃C-H键能大于C-C键能，断链比脱氢容易 碳链越长越易裂解 烷烃裂解是强吸热反应，脱氢反应比断链反应吸热值更高 断链是不可逆过程，脱氢是可逆过程 在分子两端断链的优势大，所得较小分子为烷烃，较大的是烯烃 乙烷不发生断链反应，只发生脱氢反应生成乙烯

4、，甲烷在一般裂解温度下不发生变化 主要产物： 氢、甲烷、乙烯、丙烯 特点: 生产乙烯、丙烯的理想原料,正构烷烃裂解规律,比正构烷烃容易裂解或脱氢 脱氢能力与分子结构有关，难易顺序为叔氢仲氢伯氢 异构烷烃裂解所得乙烯、丙烯收率远较正构烷烃裂解所得收率低，而氢、甲烷、C4及C4以上烯烃收率较高 随着碳原子数的增加，异构烷烃与正构烷烃裂解所得乙烯和丙烯收率的差异减小,异构烷烃裂解规律,主要产物：氢、甲烷、乙烯、丙烯、C4烯烃 特点: 异构烷烃裂解所得乙烯、丙烯收率远较正构烷裂解所得收率低，而氢、甲烷、C4及C4以上烯烃收率较高,异构烷烃,3.1.1.2 烯烃的裂解反应及反应规律,断链反应：在位生成烯

5、烃；无位难裂解 Cn+mH2(n+m) CnH2n + CmH2m CH2 CH CH2 CH2 CH3 CH2 CH CH3 + CH2 CH2,脱氢反应：生产二烯烃和炔烃 C4H8 C4H6 + H2 C2H4 C2H2 + H2,歧化反应：生成不同烃分子（烷烃、烯烃、炔烃） 2C3H6 C2H4 + C4H8 2C3H6 C2H6 + C4H6 2C3H6 C5H8 + CH4,双烯合成反应：二烯烃与烯烃生成环烯烃，再脱氢生成芳烃,芳构化反应： C6以上烯烃脱氢生成芳烃,主要产物：乙烯、丙烯、丁二烯；环烯烃 特点： 烯烃在反应中生成 小分子烯烃的裂解是不希望发生的，需要控制,烯烃裂解,裂

6、解反应包括： 断链开环反应 脱氢反应 侧链断裂 开环脱氢,3.1.1.3 环烷烃的裂解反应及反应规律,单环烷烃生成 乙烯、丁二烯、单环芳烃 多环烷烃生成 C4以上烯烃、单环芳烃,主要产物：,侧链烷基断裂比开环容易，长侧链的断裂反应一般从中部开始，而离环近的碳键不易断裂；带侧链环烷烃比无侧链环烷烃裂解所得烯烃收率高 环烷烃脱氢生成芳烃优于开环生成烯烃的反应 五环比六环烷烃难裂解 环烷烃比链烷烃更易于生成焦油，产生结焦,环烷烃的裂解反应规律,3.1.1.4 芳烃的裂解反应及反应规律,a 烷基芳烃的侧链脱烷基反应或断键反应,Ar-CkH2k+1+CmH2m,ArH+CnH2n,Ar-CnH2n+1,

7、Ar-CnH2n+1,Ar-CnH2n-1+H2,b 环烷基芳烃的脱氢和异构脱氢反应,缩合脱氢反应,+ H2,c 芳烃缩合反应,+,+,产物：多环芳烃，结焦特点：不宜做裂解原料,各种烃在高温下不稳定 900-1000以上经过炔烃中间阶段而生碳； 500-900经过芳烃中间阶段而结焦。 生碳结焦是典型的连串反应 单环或少环芳烃,3.1.1.5 裂解过程的结焦生碳反应,多环芳烃,稠环芳烃,液体焦油,固体沥青质,焦炭,形成过程不同:烯烃经过炔烃中间阶段而生碳；经过芳烃中间阶段而结焦 氢含量不同:碳几乎不含氢，焦含有微量氢（0.1-0.3）,焦和碳的区别,正构烷烃在各族烃中最利于乙烯、丙烯的生成。烷烃

8、的相对分子质量愈小，其总产率愈高。异构烷烃的烯烃总产率低于同碳原子数的正构烷烃，但随着相对分子质量的增大，这种差别愈小 大分子烯烃裂解为乙烯和丙烯；烯烃能脱氢生成炔烃、二烯烃，进而生成芳烃 环烷烃生成芳烃的反应优于生成单烯烃的反应；相对于正烷烃来说，含环烷烃较多的原料丁二烯、芳烃的收率较高，而乙烯收率较低 无烷基的芳烃基本上不易裂解为烯烃，有烷基的芳烃，主要是烷基发生断碳键和脱氢反应，而芳环保持不变，易脱氢缩合为多环芳烃，有结焦的倾向 正烷烃异烷烃环烷烃（六碳环五碳环）芳烃,各族烃裂解生成乙烯、丙烯能力的规律,3.1.2 烃类裂解的反应机理,链引发反应是自由基的产生过程 链增长反应是自由基的转

9、变过程 链终止是自由基消亡生成分子的过程,自由基反应机理,链引发,在热的作用下，断裂C-C键，产生一对自由基 每个分子由于键的断裂位置不同可有多个可能发生的链引发反应，取决于断裂处相关键解离能分大小 活化能高，一般在290-335kJ/mol,RR,R + R,链增长,自由基夺氢 自由基分解 自由基加成 自由基异构化, 活化能不大，30-46kJ/mol H + RH H2 + R R + RH RH + R 被夺走氢的容易顺序：叔氢仲氢伯氢 自由基分解反应是生成烯烃和碳原子数减少的新自由基的反应 R R + 烯烃 R H + 烯烃 自由基分解反应的活化能比夺氢反应大，比链引发反应小， 118

10、-178kJ/mol,自由基分解为碳原子数较少的烯烃的反应活化能较小 自由基中带有未配对电子的碳原子，若所连的氢较少，就主要分解为氢自由基合同碳原子数的烯烃分子 链增长反应中生成的自由基碳原子数大于3，还可继续发生分解反应 自由基分解反应直到生成氢自由基、甲基自由基为止,自由基分解反应的规律,链终止,两个自由基形成稳定分子的过程 活化能一般较低 至于终止反应发生在哪两种自由基之间，取决于自由基浓度，体系中具有较高浓度的自由基容易发生链终止反应,链引发：,链增长： 得到两个自由基 和 ，通过两个途径进行链的传递,正丙基自由基,自由基反应举例（丙烷裂解）,途径A：,生成的异丙基自由基进一步分解为丙

11、烯分子和氢自由基 反应结果是：,途径B：,生成的正丙基自由基进一步分解为乙烯分子和自由基：,反应结果是：,计算800丙烷裂解的产物比例：,丙烷裂解的产物乙烯、丙烯比例计算,一次反应是指原料烃在裂解过程中首先发生的原料烃的裂解反应 生成目的产物乙烯、丙烯的反应属于一次反应促使其充分进行 二次反应则是指一次反应产物继续发生的后继反应 乙烯、丙烯消失，生成分子量较大的液体产物以至结焦生炭的反应千方百计抑制其进行,一次反应和二次反应,一次反应 原料烃的脱氢和断链反应 经一次反应， 生成氢、甲烷和低分子烯烃 二次反应 烯烃在裂解条件下继续反应，最终生成焦或炭 烯烃裂解成较小分子烯烃 烯烃加氢生成饱和烷烃

12、 烃裂解生成炭 烯烃聚合、环化、缩合和生焦反应,原料性质及评价 原料烃组成 裂解温度、烃分压、停留时间 对裂解结果的影响 裂解深度,衡量裂解结果的指标,转化率（单程转化率、总转化率） 转化率=参加反应的原料量/通入反应器的原料量 (%) 产气率（一般小于C4的产物为气体） 产气率=气体产物总质量/原料质量 (%),衡量裂解结果的指标,选择性 选择性=转化为目的产物的原料量/反应掉的原料量（mol%） 收率和质量收率 收率=转化为目的产物的原料量/通入反应器的原料量（mol%）（wt%）,族组成-PONA值 氢含量 特性因数 芳烃指数,3.1.3裂解原料性质及评价,适用于表征石脑油、轻柴油等轻质

13、馏分油,族组成PONA值,烷烃P (paraffin),烯烃O (olefin),环烷烃N (naphthene),芳烃A (aromatics),烷烃含量越大，芳烃越少，则乙烯产率越高。 对于科威特石脑油，其烷烃、环烷烃及芳烃典型含量()分别为72.3、16.7、11，大庆石脑油则为53、43、4。,PONA值,PONA不同的原料裂解产物的收率,我国常压轻柴油馏分族组成,可判断原料可能达到的裂解深度， 及C4及C4以下轻烃的收率,氢含量,用元素分析法测得，适用于各种原料，用以关联烃原料的乙烯潜在产率。氢含量高则乙 烯产率越高。烷烃氢含量最高,芳烃则较低。乙烷的氢含量20,丙烷18.2，石脑油

14、为14.515.5，轻柴油为13.514.5。,原料氢含量与乙烯收率的关系,反映了烃的氢饱和程度 表征石脑油和轻柴油等轻质油化学组成特性的一种因数，用K表示。 主要用于液体燃料，K值可以通过下式算出：,特性因数,K值以烷烃最高，环烷烃次之，芳烃最低 原料烃的K值越大则乙烯产率越高。乙烯和丙烯总体收率大体上随裂解原料K值的增大而增加,即美国矿务局关联指数（Bureau of Mines Correlation Index）,简称BMCI。 用以表征柴油等重质馏分油中烃组分的结构特性，表示油品芳烃的含量。,芳烃指数,正构烷烃的 BMCI值最小（正己烷为0.2），芳烃则相反（苯为99.8），因此烃原

15、料的BMCI值越小则乙烯潜在产率越高。中东轻柴油的BMCI典型值为25左右，中国大庆轻柴油约为20。 烃类化合物的芳香性愈强，则BMCI值愈大，不仅乙烯收率低，结焦的倾向性愈大。,几种烃原料的裂解结果比较,原料由轻到重，相同原料量所得乙烯收率下降。 原料由轻到重，裂解产物中液体燃料又增加，产气量减少。 原料由轻到重，联产物量增大，而回收联产物以降低乙烯生产成本的措施，又造成装置和投资的增加。,原料烃组成与裂解结果,裂解温度对裂解结果的影响 停留时间对裂解结果的影响 温度-停留时间效应 烃分压与稀释剂,裂解工艺条件,3.2 裂解过程的工艺参数和操作指标,3.2.1 裂解温度的影响,裂解温度范围

16、750900 原料分子量越小，所需裂解温度越高。乙烷裂解温度最高。,裂解温度影响一次反应的产物分布 裂解温度影响一次反应对二次反应的竞争 提高温度对生成烯烃有利,裂解温度对裂解结果的影响,按自由基链式反应机理分析，温度对一次产物分布的影响，是通过影响各种链式反应相对量实现的。在一定温度内，提高裂解温度有利于提高一次反应所得乙烯和丙烯的收率。,裂解温度影响一次反应的产物分布,从裂解反应的化学平衡也可以看出，提高裂解温度有利于生成乙烯的反应，并相对减少乙烯消失的反应，因而有利于提高裂解的选择性。（Kp) 根据裂解反应的动力学，提高温度有利于提高一次反应对二次反应的相对速度，提高乙烯收率。 (k1/

17、k2),裂解温度影响一次反应对二次反应的竞争,3.2 裂解过程的工艺参数和操作指标,3.2.2 停留时间对裂解结果的影响,停留时间 裂解原料经过辐射盘管的时间 表观停留时间tB: 平均停留时间tA : 近似计算时:,从化学平衡的观点看。如使裂解反应进行到平衡，所得烯烃很少，最后生成大量的氢和碳。为获得尽可能多的烯烃，必须采用尽可能短的停留时间进行裂解反应 从动力学来看，由于有二次反应，对每种原料都有一个最大乙烯收率的适宜停留时间 短停留时间对生成烯烃有利,停留时间的影响,从裂解反应动力学方程可以看出，对给定原料而言，裂解深度(转化率)取决于裂解温度和停留时间 不同温度-停留时间组合，裂解结果不

18、同。,温度-停留时间效应,高温-短停留时间 最佳组合,石脑油裂解时乙烯收率与温度和停留时间的关系,温度-停留时间效应对石脑油产物分布关系,可以获得较高的烯烃收率，并减少结焦 抑制芳烃生成，所得裂解汽油的收率相对较低 使炔烃收率明显增加，并使乙烯/丙烯比及C4中的双烯烃/单烯烃的比增大，工业上利用此效应，适应市场需要。,对于给定原料，相同裂解深度时，提高温度，缩短停留时间的效应,温度-停留时间对产品收率影响,裂解深度对温度-停留时间的限定（动力学方程） 工程中常以C5和C5以上液相产品含氢量不低于8%为裂解深度的限度 温度限制 炉管管壁温度受炉管材质限制 热强度限制 随着停留时间的缩短，炉管热通

19、量增加，热强度增大，管壁温度进一步上升。,温度-停留时间限制,3.2 裂解过程的工艺参数和操作指标,3.2.3 烃分压与稀释剂,压力对裂解反应的影响 化学平衡 n0时: 增大反应压力，Kx下降，平衡向原料方向移动,生成烯烃的一次反应 n0 烃聚合缩合的二次反应 n0 化学平衡分析 降低压力 有利于提高乙烯平衡组 成 有利于抑制结焦过程,压力对裂解反应的影响,动力学分析,烃类聚合和缩合的二次反应多是高于一级的反应,一次反应多是一级反应,压力对裂解反应的影响,压力不能改变反应速度常数，但降低压力能降低反应物浓度 降低压力可增大一次反应对于二次反应的相对速度，提高一次反应选择性,反应速率分析,压力对

20、裂解过程中一次反应和二次反应的影响,目的：降低烃分压 稀释剂种类：水蒸气、氢气、惰性气体 优点：设备在常压或正压操作，安全性高，不会对以后压缩操作增加能耗,稀释剂,易分离 热容量大，使系统有较大的热惯性 抑制硫对镍铬合金炉管的腐蚀 脱除结碳，抑制铁镍的催化生碳作用,稀释比？,水蒸汽作稀释剂的优势,3.2 裂解过程的工艺参数和操作指标,3.2.4 裂解深度,裂解深度的衡量参数 原料转化率 甲烷收率 乙烯对丙烯的收率比 甲烷对乙烯或丙烯的收率比 液体产物的含氢量 裂解炉出口温度 裂解深度函数 动力学裂解深度函数,3.3 管式裂解炉及裂解工艺,热裂解反应过程的特点 热裂解工艺方法 SRT管式裂解炉的

21、技术发展 其它管式裂解炉,3.3 管式裂解炉及裂解工艺,3.3.1 热裂解反应过程的特点,强吸热反应 高温 存在二次反应 短停留时间 低烃分压 反应产物是复杂的混合物,供热方式 裂解设备,裂解装置的性能和技术水平,3.3 管式裂解炉及裂解工艺,3.3.2 热裂解的工艺方法,间接供热 管式炉裂解 直接供热 以小颗粒固体如金属氧化物、砂 子、焦炭为载热体，由气化的烃原料和水蒸气使之流态化并进行裂解反应。 蓄热炉裂解 沙子炉裂解 流化床裂解,扩大裂解原料 获得最大的乙烯产率 付出最少的能量 有效的除焦方法 先进的供热和热能回收手段,热裂解的工艺方法改进的目标,3.3 管式裂解炉及裂解工艺,3.3.3

22、 SRT(Short Residence Time) 管式裂解炉的发展,60年代初期 SRT-型炉 双辐射立管 实现了高温、短停留时间 60年代中期 SRT-型炉 分叉变径炉管 降低烃分压 70年代中期 SRT-型炉 材质 炉内管排增加 提高热强度 提高生产 能力 80年代 SRT-、型炉 多分支变径管 带内翅片 2程 停留时间缩短 降低管内热阻 延长清焦周期,乙烯裂解炉管,炉型：烧嘴 侧壁无焰烧嘴 侧壁烧嘴与底部烧嘴联合 盘管结构： 炉管的排列、结构、管径、材质 多程 双程 减少结焦部位，延长操作周期 光管 带内翅片 降低管内热阻 延长清焦周期 等径 分支 增大比表面积，传热强度量增加 变径

23、 缓解管内压力的增加 HK-40 HP-4 提高热强度,SRT裂解炉的结构及改进,不同辐射盘管裂解工艺性能 表3-20 不同SRT炉型的裂解产品收率 表3-21 变径管分析 表3-22 不变径与变径反应管的比较 表3-23,不同裂解炉改进措施对工艺性能的影响,3.3 管式裂解炉及裂解工艺,3.3.4 其它管式裂解炉,超选择性裂解炉（USC) 单排双面辐射多组变径炉管 出口与在线USX直接相连接 毫秒炉（USRT) 直径较小的单程直管 混合管裂解炉(LSCC) 单双排混合型变径炉管,3.4 裂解气的预分馏,预分馏的目的与任务 急冷与急冷换热器 结焦与清焦 预分馏工艺过程 裂解汽油与裂解燃料油,3

24、.4 裂解气的预分馏,3.4.1 预分馏过程,将裂解炉出口的高温裂解气中的重组分，如燃料油、裂解汽油、水分等通过冷却手段进行分馏，再送至下一步压缩、净化、深冷分离工段,尽可能降低裂解气的温度 尽可能分馏出裂解气的重组分 在裂解气的预分馏过程中将裂解气中的稀释蒸汽以冷凝水的形式分离回收，用以再发生稀释蒸汽 继续回收裂解气低能位热量,预分馏的目的和任务,保证裂解气压缩机的正常运转，并降低裂解气压缩机的功耗，减少进入压缩分离系统的进料负荷 大大减少污水排放量 合理的热量回收 急冷油用于发生稀释蒸汽 急冷水用于分离系统的工艺加热,预分馏过程的作用,3.4 裂解气的预分馏,3.4.2 预分馏主要过程-急

25、冷,急冷的目的 终止裂解反应 回收废热 急冷的意义 决定清焦周期，甚至决定裂解炉的周期 影响全装置的能耗和原料的单耗,直接急冷 冷却介质（水、油）与裂解气直接接触，适用于极易结焦的重质烃 间接急冷 急冷锅炉 废热锅炉 用换热器回收大量的热量，冷却介质用高压水，以提高蓄热能力 一般工业上采用间接急冷,急冷方式,急冷方式比较,不同裂解原料的急冷方式,工艺要求： 传热强度大 能够承受大压差和热量传递所引起的温差 便于清焦 使裂解气在0.010.1s内骤冷至露点左右,急冷换热器,控制停留时间 一般控制在0.04s以下 控制裂解气冷却温度不低于其露点 急冷换热器出口温度 T出 = 0.56TB + ,减

26、少急冷换热器结焦的措施,3.4 裂解气的预分馏,3.4.3 结焦与清焦,结焦的判断,在进料量不变的情况下，检查进料压力的变化，因为进料压差与设备压差有关，而结焦则影响压差 原料进出口的温差不变，若燃料消耗量增加，则说明传热性差，应是结焦严重，热能利用率低 裂解产物中乙烯的含量下降,传热系数下降（热量利用率低） 压差升高（设备阻力增大） 乙烯收率下降 能耗增大,结焦的后果,停炉清焦：切断进料及出口，用惰性气体或水蒸气清扫管线，再用空气和水蒸气烧焦 在线清焦：交替裂解法和水蒸气、氢气清焦法。切换物料 其它方法：加入助剂，起到抑制作用,工业上清焦的方法,C + O2 CO2 + Q 2C + O2

27、2CO + Q C + H2O CO + H2+ Q 出口干气中CO+CO2含量低于 0.2%0.5% 清焦结束,清焦的化学反应和控制指标,3.4 裂解气的预分馏,3.4.4 预分馏工艺过程,急冷水,原料,裂解气,裂解汽油,80,800900,200300,40,裂解炉,废热锅炉,水洗塔,油水分离器,稀释蒸汽发生器,冷却,轻烃裂解装置的预分馏流程,9501050,220300,100110,180200,馏分油裂解装置裂解气预分馏过程,3.4 裂解气的预分馏,3.4.5 裂解汽油与裂解燃料油,裂解汽油 C5至沸点204以下的所有裂解副产物 其组成与原料油性质和裂解条件有关 表3-25 裂解汽油

28、组成举例 用途 经一段加氢可作为高辛烷值汽油组分 进行两段加氢经芳烃抽提分离芳烃产品 全部加氢 C5 C6C8 C9-204,裂解燃料油 烃类裂解副产的沸点在200以上的重组分 分类及控制指标 裂解轻质燃料油 200360馏分 相当柴油馏分 闪点应控制在7075以上 裂解重质燃料油 360以上馏分 相当于常压 重油馏分 闪点应控制在100以上,石油产品在规定条件下，加热到它的蒸汽与火焰接触发生瞬间闪火时的最低温度。 油品的危险等级是根据闪点来划分的。 从闪点可判断油品组成的轻重，油品越轻，闪点越低。 用闭口闪点测定器测定的闪点称闭口闪点，一般用以测定轻质油品。闪点越高越安全。 我国规定不低于5

29、5。,油品闪点,3.5 裂解气的净化,3.5.1 酸性气体的脱除,3.5 裂解气的净化,酸性气体的来源 CO2，H2S和其他气态硫化物 气体裂解原料带入的气体硫化物和CO2 液体裂解原料中所含的硫化物高温氢解生成的CO2和H2S 结炭与水蒸气反应生成CO和CO2 当裂解炉中有氧进入时，氧与烃类反应生成CO2,裂解气分离装置,酸性气体的危害,干冰堵塞管道,催化剂中毒,下游加工装置,产品达不到规定,聚合等过程催化剂中毒,碱洗法 NaOH为吸收剂 化学吸收,CO2+2NaOH Na2CO3+H2O H2S+2NaOH Na2S+2H2O,脱除酸性气体的方法,乙醇胺法 MEA DEA为吸收剂 化学、物

30、理吸收结合,两种除酸法的比较,碱洗法 除酸彻底,优点,乙醇胺法 吸收剂可再生 适用酸含量高,缺点,碱洗法 碱不可再生 消耗大 适于酸含量低 黄油问题 废水处理量大,乙醇胺法 设备要求高 吸收双烯烃再生易聚合,两段碱洗工艺流程,乙醇胺脱出酸性气工艺流程,3.5.2 脱水,3.5 裂解气的净化,水分的危害 在压缩系统，在段间冷凝过程分离出部分水分在低温分离系统结冰、水烃合物结晶，堵塞设备及管道 脱水要求 60070010-6 110-6以下 方法 吸附干燥 吸附剂：3A分子筛,3.5.3 脱炔,3.5 裂解气的净化,乙炔 甲基乙炔 丙二烯 危害 炔烃影响乙烯和丙烯衍生物生产过程 影响催化剂寿命 恶

31、化产品质量 形成不安全因素 产生不希望的副产品,脱炔要求 乙炔5106，丙二烯 10106 脱炔方法 溶剂吸收法和催化加氢法,吸收裂解气中的乙炔 同时回收一定量的乙炔 常用的溶剂 二甲基甲酰胺（DMF） N-甲基吡咯烷酮（NMP） 丙酮 沸点和熔点也是选择溶剂的重要指标,溶剂吸收法,C2H2+2H2 C2H6+ H2 C2H4+H2 C2H6+（ H2 H1） mC2H2+nH2 低聚物（绿油）,C2H2+H2 C2H4+H1,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,K1,主反应：,副反应：,K2,催化加氢法,前加氢 利用裂解气中H2进行加氢 特点：流程简单，投资少。但操作稳

32、定性差 后加氢 先分离出C2、C3后，再分别加氢 特点：温度易控，不易飞温,催化加氢脱炔工艺方法,后加氢工艺流程,3.5 压缩和制冷系统（自学）,目的和任务 压力、压缩功与冷量的关系 多级压缩的优点 多级压缩段数的确定 制冷剂的选择,3.6 裂解气的精馏分离系统,深冷分离流程的组织 深冷分离流程的评价指标 关键设备 脱甲烷塔、乙烯精馏塔 能量利用 中间再沸器、中间冷凝器,经预分馏后裂解气组成（表3-31）,聚合级乙烯 乙烯含量（mol百分比）达到99.9以上 甲烷和乙烷：1000ppm以下 丙稀：250ppm以下 杂质：10ppm以下 聚合级丙稀： 丙稀（mol百分含量）99.9以上 丙烷：5

33、000ppm以下 乙烯：50ppm以下 CO，CO2：5ppm以下 S，O：1ppm以下,产品规格,净化系统 压缩和制冷系统 精馏分离系统,裂解气分离装置,3.6.1 分离流程的组织,精馏分离方案 脱甲烷 脱乙烷 脱丙烷的顺序 脱甲烷 脱乙烷 脱丙烷 顺序分离流程 脱乙烷 脱甲烷 脱丙烷 前脱乙烷流程 脱丙烷 脱甲烷 脱乙烷 前脱丙烷流程 净化方案 脱乙炔塔的安排 前加氢 脱乙炔塔在脱甲烷塔前 后加氢 脱乙炔塔在脱甲烷塔后,顺序分离流程（后加氢） 前脱乙烷前加氢流程 前脱乙烷后加氢流程 前脱丙烷前加氢流程 前脱丙烷后加氢流程 共同点：先分离不同碳原子数的烃 再分离同碳原子数的烷烃和烯烃,五种流程组织方案,3.6.2 分离流程的主要评价指标,乙烯回收率 评价分离装置是否先进的重要技术经济指标 能量的综合利用水平 确定单位产品所需的能