气体分馏装置

《气体分馏装置》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、5.11气体分馏装置根据全厂总加工流程规划，拟建设一套50万吨/年气体分馏装置，原料为重油催化裂化装置的液化气，主要为聚丙烯装置提供原料。5.11.1工艺技术选择气体分馏是常规的精细分馏过程，根据原料中各组分间相对挥发度的不同，按要求将其分为目的产品。国内外在气体分馏的工艺技术上是一致的，都是通过一系列塔，根据产品方案的要求，将液化气分离成单个的组分或馏分。5.11.1.1顺序分离流程与常规分离流程的比较国内大多数气体分馏装置均采用常规分离流程。第一个塔将C4馏分和C3馏分分开，第二个塔将C2馏分和C3馏分分开，将最难分离的C3馏

2、分的丙烷和丙烯在第三个塔里分离。顺序分离流程是按各组分轻重的先后顺序，先把最轻的C2脱掉，再把C3+、C3以及混合C4分别在第二、第三个塔里与其它组分分离而得到目的产品。顺序分离流程与常规分离流程相比，一是避免了非塔顶目标组分的大量重复汽化与冷凝，有利于降低能耗；二是由于按挥发度的大小顺序进行分离，塔的操作压力也是按从大到小的顺序排列，可以靠自流的方式由前一个塔给后一个塔进料，减少了泵的数量。但存在着精馏段和提馏段操作负荷不均匀，塔径变化大以及由此引起设计、操作难度大等一系列的缺点。通过模拟计算、能耗分析及对比，发现顺序分离流程的

3、节能优势不大，虽然能减少两台泵设备，但仅是两台流量和扬程都较小的泵，节省投资不明显。考虑到操作的方便，推荐采用常规分离流程。5.11.1.2丙－丙塔热泵流程和常规流程比较5.11-10常规C3+-C3分离流程中丙烯精馏塔采用冷却水（空气）作为塔顶冷凝的冷源，用蒸汽或其它热媒作为塔底重沸的热源。C3+-C3分离热泵流程采用的是逆向卡诺循环。热泵流程可以采用塔顶丙烯产品作为工质，即塔顶馏出丙烯气相，通过丙烯压缩机升压、升温后作塔底重沸器的热源，在塔底放出热量后而冷凝。热泵流程也可以用塔底丙烷产品作为工质，即抽出塔底的一股丙烷馏分节流降

4、温后与丙烯塔顶气相换热，通过丙烷气化所放出的冷量来冷凝塔顶产品的同时，吸收丙烯气的低温热能使丙烷气升温，气化后的丙烷通过丙烷压缩机压缩增压继续升温后，返回到丙烯塔塔底作为塔底的热源。热泵流程既节省了冷却水的消耗，又节省了塔底重沸器热量的消耗,可以大大的节约能量，但也存在着设备投资较大，流程相对复杂，操作维护难度大的缺点。常规流程设备投资少，流程相对简单，但能耗相对较高。从全厂的热平衡考虑，催化裂化装置有大量的低温热，如果不对这些低温热加以利用，还需消耗大量的冷却水对具有低温热的介质进行冷却，采用低温热作为丙烯塔底重沸器的热源，是一

5、举两得的方案。因此，丙-丙分离推荐采用常规流程，利用催化装置的低温热作为热源。由于催化装置提供的液化气中碳五含量很低，催化装置的吸收稳定塔能够控制液化气中碳五的含量，因此本装置将脱戊烷塔取消，设置脱乙烷塔、脱丙烷塔和丙-丙分离塔，降低了装置投资及能耗。5.11.1工艺概述、流程及消耗定额5.11.1.1工艺概述1)装置规模和年操作时数装置公称规模50万吨／年，实际加工能力42.74万吨／年5.11-10，年操作时数为8400小时。1)装置组成装置由脱乙烷、脱丙烷、丙-丙分离等部分组成，包括其配套的重沸、冷凝及产品冷却系统。2)原料

6、本装置原料为重油催化裂化装置生产的脱硫液化气，预计其组成见表5.11-1。表5.11-1原料组成序号组分分子量mol%m%1C2H428.0002C2H630.0003C3H844.06.75.94C3H642.040.2433.815NC4H1058.03.033.526IC4H1058.017.9020.777NC4H856.021.42248IC4H856.010.6211.99≥C572.00.070.10合计49.25100100.003)产品及副产品装置生产的丙烯满足聚丙烯装置对原料的要求，C3+含量>99.5%(mo

7、l)、丙烷作为商品丙烷，C3含量>95%(mol)。脱除丙烯、丙烷后的混合碳四馏分作为MTBE装置原料。丙烯产品组成见表5.11-2，丙烷产品组成见表5.11-3,碳四馏分组成见表5.11-4。5.11-10丙烯组成序号组分m%mol%备注1C20.110.082C2+0.000.003C30.310.324C3+99.5899.60表5.11-1丙烷组成序号组分m%mol%备注1C3+0.680.652C398.1397.8031-C4+0.290.374i-C40.851.125n-C40.050.06合计100.00100.

8、00表5.11-2碳四馏分序号组分m%mol%1C2H40.000.002C2H60.000.003C3H60.000.004C3H80.180.245NC4H1013.9413.656IC4H1024.1224.137NC4H821.6221.9