炼厂碳四作为乙烯裂解原料的开发现状(4)

来源：网络收集时间：2026-08-29

导读：嘴垂直向下喷射,不易结焦,没有一般炉子上部温度过高的缺点,炉管加热均匀,空气过剩系数较小,热效率较高。裂解原料可使用乙烷到煤油馏分,反应停留时间0.45 s,可以80天不清焦。表5-1-09示出了引进的几种裂解炉1985年的

嘴垂直向下喷射,不易结焦,没有一般炉子上部温度过高的缺点,炉管加热均匀,空气过剩系数较小,热效率较高。裂解原料可使用乙烷到煤油馏分,反应停留时间0.45 s,可以80天不清焦。表5-1-09示出了引进的几种裂解炉1985年的技术经济指标对比。表中的KTⅠ型炉由荷兰Selas公司设计和制造,已由早期的GK-Ⅰ发展到GK-Ⅴ型,采用分支变径管,大体上保持沿管长截面积不变。目前,管式裂解炉不能用重质烃(重柴油、重油、渣油等)为原料,主要原因是在裂解时,炉管易结焦、造成清焦操作频繁,生产中稍有不慎,还会堵塞炉管,酿成炉管烧裂等事故;若采用高温短停留工艺,对炉管材质的要求很高,也不容易解决。管式炉的生产能力很大,中国进口的30×10４ t/a乙烯裂解装臵,都采用管式裂解炉.国际上通用的是生产规模为(45～60)×１０４ t/a乙烯装臵,中国前几年上了不少生产能力较小(例如11×１０４ t/a)的乙烯生产装臵,经济效益不高,为此国家在“九·五”期间,准备对现有乙烯装臵搞技术改造,将生产能力为30×１０４ t/a的装臵提高到(40～50)×１０４ t/a,将(11～14)×１０４ t/a的装臵提高到(20～30)×１０４ t/a,新建的乙烯装臵生产能力应为(45～60)×１０４ t/a,最好是60×１０４ t/a,这样就能取得较好的经济效益,也有利于副产品的综合利用。

图5-1-10 倒梯台垂直管裂解炉及裂解管布管

1、2、3、4.椭圆管;5、6、7.圆管;

a.急冷废热锅炉;b.烧嘴;c.辐射室;d.裂解管;e.隔墙;f.对流室;g.预热管;h.烟道

* 毫秒炉产量取决于炉管组数。 ** 在线蒸气清焦12 h。

为了提高裂解炉的热效率,美国和日本等国纷纷采用裂解炉/燃气轮机联合工艺技术,将燃气轮机的排气作为裂解炉燃烧用空气(其中含氧量约15%～17%),可有效利用燃气轮机的排气中所含有的60%～75%的燃气轮机燃烧热。通常可将燃气轮机安装在稍微离开裂解炉的地方,将空气压缩至0.981MPa,燃料气压缩至1.37MPa,供给燃烧器,产生的燃烧气在膨胀机中膨胀到0.00226MPa,温度达到500℃,用以发电。排气送入裂解炉燃烧器。裂解炉与燃气轮机联合使用时,裂解炉的燃料消耗量减少8%～12%,但由于废气量增加,需要加大对流段。

4. 裂解气的分离

裂解气是一个组分很复杂的混合物,这些组分的沸点相差很大,现在多采用精馏法来分离。为了得到聚合级的乙烯和丙烯,有些精馏塔的温度是相当低的。而像混合芳烃这样的产物,沸点则比较高,裂解气冷却到100 摄氏度左右,它们就能从气相中凝析出来,形成液体产物,因此真正进入深冷分离系统的裂解气主要是碳五以下的烃类。

进入分离系统的裂解气,其分离过程可以概括成三大部分:

1)气体净化系统。包括脱除酸性气体、脱水、脱一氧化碳(用催化剂将CO和CO２转化成甲烷,即常说的甲烷化)和脱炔。酸性气体不仅会腐蚀设备和管路,而且还会使脱炔催化剂中毒。乙炔和丙二炔的存在不仅使高纯乙烯和丙烯聚合时采用的催化剂中毒,而且还会在系统里自聚,生成液体产物绿油。水分和CO２在低温下会结冰、堵塞管路,因此必须将它们除去。

2)压缩和冷冻系统。将裂解气加压、降温,为分离创造条件。

3)精馏分离系统。用一系列精馏塔将H２、CH４、乙烯、丙烯、C４及C５馏分等分出。进入分离系统的物料组成见表5-1-10。表中的C４′S和C５′S表示混合C４组分

和混合C５组分。C６～（２０４摄氏度)馏分中富含芳烃,是抽提芳烃的重要原料。由表5-1-10可以看出,不同的裂解原料得到的裂解气组成是不同的。为获得较多乙烯,最好的裂解原料是乙烷,为获得较多的丙烯和C４混合烃,最好的原料是石脑油和轻柴油。表5-1-11列出了低级烃类的主要物理常数,它们在后续的精馏工序中是十分有用的。

(1)分离方法将净化后的裂化气进行分离和精制有以下4种方法:

①深冷分离法采用-100摄氏度左右的低温将烃类按沸点不同逐个用精馏方法分离出来。这一方法产品收率高、质量好,是目前生产聚合级烯烃的主要方法,但能耗较大,流程复杂。

②吸收(精馏)法采用系统自产的C３、C４或芳烃作吸收剂,在-70摄氏度将C２以上馏分吸收下来,与甲烷和氢气分开,然后采用精馏方法逐个将乙烯、乙烷、丙烯、丙烷、C４′S、C５′S和芳烃分开,制得产品。这一方法的优点是冷冻温度比深冷法高、能耗低、工艺流程简单、设备投资省。缺点是产品收率低(特别是乙烯)、纯度不高,达不到聚合级要求,只能用作一般有机合成原料。该法在20世纪70年代在中国不少中、小型石油化工厂采用。随着产业结构调整，中、小型石油厂扩产和技术改造,采用该法的厂家已越来越少。

③吸附分离法采用活性炭等吸附剂,在低温和高压条件下,将C２以上烃类吸附下来,然后在高温和低压下逐个将烃类解吸出来。为了降低解吸时烃的分压,在解吸时通常通入水蒸气。吸附在活性炭移动床中进行,冷的活性炭从上向下移动而进入吸附段,与自下向上的进料气相遇,其中最不易吸附的组分(H２和CH４),在吸附段上部排出,其余气体都被吸附在活性炭中。进入解吸段(也叫分馏段),活性炭与自下而上的气体逆流而行,温度逐渐上升,被吸附的各组分按分子量大小逐一解吸出来。在分馏段上部是分子量最小的气体,底部是分子量最大的气体,它们分别从侧线引出,分馏段下面是管壳式加热器,将活性炭吸附的重组分解吸出来,活性炭获得再生,重新返回塔顶使用。这种装臵又称超吸附装臵,早在40年代已建成中试装臵,但至今未见工业化报道。

④络合物分离法

图5-1-11 裂解气分离流程分类示意图

利用某些金属盐(如Cu２Cl２、CuNO３、AgNO３和AgBF４等)能与烯烃生成络合物的性质,将烯烃从裂解气中分离出来。这种方法已建有2×１０４ t/a的工业生产装臵,缺点是得到的是混合烯烃,要将混合烯烃分离,仍需采用低温工艺,技术经济指标亦差,故没能得到推广。

(2)分离流程在深冷分离法中,按馏分切割不同,已有如图5-1-11所示的几种分离流程。其中的A,是按Ｃ1、Ｃ2、Ｃ3??顺序进行切割分馏,通常称为顺序分离流程,B和D为先脱乙烷和先脱丙烷馏分流程,它们因加氢(脱炔)工序的位臵不同,又分为前加氢和后加氢流程,如B、C或D、E。而顺序分离流程一般是按后加氢的方案进行组织的。 …… 此处隐藏：1190字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……

炼厂碳四作为乙烯裂解原料的开发现状(4).doc 将本文的Word文档下载到电脑，方便复制、编辑、收藏和打印

下载这篇word文档

本文链接：https://www.jiaowen.net/wendang/605925.html（转载请注明文章来源）

上一篇：2018-2019年初中信息技术内蒙古中考精品汇编[8]含答案考点及解析
下一篇：投融资策划咨询模式创新及能力建设试卷 69分