裂解气的净化1

章节标题课题裂解气的净化与分离技术课时4课时教学内容教学目标1、认知目标：2、技能目标：3、情感目标：教学重点教学难点教学活动及主要语言学生活动裂解气是组成复杂的气体混合物，其中，既有目的产物乙烯、丙烯，又有副产物丁二烯、饱和烃共，还有一氧化碳、二氧化碳、炔烃、水和含硫化合物等杂质。

为获取纯度单一的烯烃及其他馏分，必须对裂解气进行分离和提纯。

裂解气分离的方法有多种，工业上主要采用深冷分离法和油吸收精馏分离法。

(l)深冷分离法是将裂解气中除甲烷、氢以外的其他烃类全部冷凝为液体，然后根据各组分相对挥发度的不同，采用精馏操作逐一分离的方法。

裂解气的深冷分离是裂解气分离的主要方法，其技术指标先进，产品质量好，收率高。

但是分离流程复杂，动力设备多，需要大量的低温台金钢材，投资较高，适用于加工精度高的大工业生产。

(2)油吸收精馏分离法根据裂解气各组分在某种吸收剂中的溶解度不同，采用吸收剂吸收除氢和甲烷外的组分，然后用精馏的方法再把各组分从吸收剂中遥一分离的方法。

该法工艺流程简单，动力设备少，仅需少量合金钢，投资少。

但是，经济技术指标和产品纯度较差，适用于中小型石油化工企业。

前加氢和后加氢前加氢：在裂解气中H2未分离出来之前，利用裂解气中的H2加氢。

（氢气自给）特点：流程简单，投资少, 但操作稳定性差。

后加氢：先分离出C2和C3后，再分别加氢.（需外部加氢）特点：温度易控，不易飞温。

工艺流程（以后加氢工艺流程为例）加氢反应器特点2、加氢反应器特点为防止由于炔烃含量偏高、H2过量太多而引起的绝热反应器升温的现象,可将绝热反应通过逐段加氢、分段实施反应，以满足催化剂的适宜操作温度范围。

(教材P93 表3－29）3. 炔烃脱除特点：吸收其中的乙炔，可回收一定量的乙炔。

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工艺流程（自学）4、二种脱炔方法的比较5、压缩和制冷系统1 裂解气的压缩（一) 压缩的必要性(二) 多段压缩的优点(三) 压缩流程(一)压缩的必要性5、多段压缩的优点降低出口温度借助于段间冷却，使出口温度不高于100℃，抑制随温度升高聚合速度提高的二烯烃的聚合。

第一章烃类热裂解第三节裂解气的净化与分离一、概述（一）裂解气的组成和分离要求问题1:什么叫裂解气?1. 烃类经过裂解制得了裂解气，裂解气的组成是很复杂的，其中含有很有用的组份，也含有一些有害的杂质（见表1-23）。

裂解气净化与分离的任务就是除去裂解气中有害的杂质，分离出单一稀烃产品或烃的馏分，为基本有机化学工业和高分子化学工业等提供原料。

表1-23 轻柴油裂解气组成2. 需要净化与分离的裂解气，是由裂解装置送过来的。

3.裂解气的定义：它已经脱除了大部份C5以上的液态烃类，它是一个含有氢气,C1-C5的烃类和少量杂质气体的复杂气态混合物。

4.裂解气的分离要求:见表1-24,1-25.表1-24 乙烯聚合级规格表1-25 丙烯聚合极规格（二）裂解气分离方法简介问题2:深冷分离法的分离原理是什么?1.工业生产上采用的裂解气分离方法，主要有深冷分离法和油吸收精馏分离法两种。

本章重点介绍深冷分离方法。

2.在基本有机化学工业中，冷冻温度小于等于-100度的称为深度冷冻，简称“深冷”。

♀3.分离原理就是利用裂解气中各种烃的相对挥发度不同，在低温下除了氢气和甲烷以外，把其余的烃类都冷凝下来，然后在精馏塔内精馏塔进行多组份精馏分离，利用不同的精馏塔，把各种烃逐个分离下来。

其实质是冷凝精馏过程。

4.图1-24可知,深冷分离流程可以概括成三大部份：（1）气体净化系统;（2）压缩和冷冻系统;（3）精馏分离系统.二、酸性气体的脱除问题3:酸性气体有哪些?它们有什么危害?除去方法是什么?1.由表1-23的数据可以看出，裂解气中含有的少量硫化物、二氧化碳、一氧化碳、乙炔、丁炔以及水等杂质。

2.裂解气中的酸性气体，主要是二氧化碳(CO2)和硫化氢(H2S),另外还有有机硫化物。

3.这些酸性气体含量过多时，对分离过程会带来如下的危害：(1)硫化氢能腐蚀设备管道，并能使干燥用的分子筛寿命缩短，还能使加氢脱炔用的催化剂中毒；(2)二氧化碳能在深冷的操作中结成干冰，堵塞设备和管道，影响正常生产。

3.4 裂解气的预分馏及净化3.4.1裂解气预分馏的目的与任务（1）经预分馏处理，尽可能降低裂解气的温度，从而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。

（2）裂解气经预分馏处理，尽可能分馏出裂解气的重组分，削减进入压缩分别系统的进料负荷。

（3）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别回收，用以再发生稀释蒸汽，从而大大削减污水排放量。

（4）在裂解气的预分馏过程中连续回收裂解气低能位热量。

通常，可由急冷油回收的热量发生稀释蒸汽，由急冷水回收的热量进展分别系统的工艺加热。

3.4.2预分馏工艺过程概述（1）轻烃裂解装置裂解气的预分馏过程（2）馏分油裂解装置裂解气预分馏过程馏分油裂解装置所得裂解气中含相当量的重质馏分，这些重质燃料油馏分与水混合后会因乳化而难于进展油水分别。

因此，在馏分油裂解装置中，必需在冷却裂解气的过程中先将裂解气中的重质燃料油馏分分馏出来，分馏重质燃料油馏分之后的裂解气再进一步送至水洗塔冷却，并分馏其中的水和裂解汽油。

3.4.3 裂解汽油与裂解燃料油（1） 裂解汽油烃类裂解副产的裂解汽油 C 至沸点 204O C 5以下的全部裂解副产物，也作为乙烯装置的副产品。

裂解汽油经一段加氢可作为高辛烷值汽油组分。

如需经芳烃抽提分别芳烃产品， 则应进展两段加氢，脱出其中的硫，氮，并使烯烃全部饱和。

（2） 裂解燃料油 烃类裂解副产的裂解燃料油是指沸点在200O C 以上的重组分。

其中沸程在 200-360O C 的馏分称为裂解轻质燃料油，相当于柴油馏分，但大局部为杂环芳烃，其中，烷基萘含量较高，可作为脱烷基制萘的原料，沸程在 360O C 以上的馏分称为裂解重质燃料油，相当于常压重油馏分。

除作燃料外，由于裂解重质燃料油的灰分低，是生产碳黑的良好原料。

3.4.4 裂解气的净化裂解气中含H 2 S 、CO 、H 2 2 O 、C 2 H 、CO 等气体杂质，来源主 2要有三方面：一是原料中带来；二是裂解反响过程生成；三是裂解气处理过程引入。