【文章內(nèi)容簡介】 篩干燥劑 ， 干燥操作周期為 24h，再生周期小于 24h。 圖 圖 3. 裂解氣脫炔 ? 裂解氣中含少量乙炔，影響產(chǎn)品質(zhì)量，且加工過程中若乙炔積累可產(chǎn)生爆炸。所以必須在分離前脫炔。 ? 乙炔選擇加氫脫炔反應(yīng)如下： ? C2H2 + H2 C2H4 ?H= –? C2H2 + 2H2 C2H6 ?H= – ? C2H4 + H2 C2H6 ?H= – ? 第一反應(yīng)是主要反應(yīng)，既可除去乙炔又增加了乙烯。 ? 乙炔加氫一般用 ?Al2O3為載體的鈀催化劑、鎳－鈷催化劑，它們對主要反應(yīng)都有較高選擇性和較長使用壽命。 ? 乙炔加氫過程中，乙炔和乙炔可生成二聚、三聚物，這些聚合物稱為綠油。綠油的生成對加氫后的精餾、干燥操作極不利，要盡量避免綠油的生成。 ? 乙炔加氫可分前加氫和后加氫兩種工藝。 ? 前加氫是在脫甲烷前加氫，缺點(diǎn)是乙烯損失大反應(yīng)器體積大、脫乙烷塔操作壓力增加，催化劑生產(chǎn)周期短、操作穩(wěn)定性差。 ? 后加氫的氫氣按需要量加入，餾分的組分簡單，壽命長、產(chǎn)品純度高。但能量利用不好，流程較復(fù)雜。 1—脫乙烷塔； 2—再沸器； 3—冷凝器； 4—回流罐； 5－回流泵； 6－換熱器； 7－加熱器； 8－加氫反應(yīng)器； 9—段間冷卻器； 10—冷卻器； 11－綠油吸收塔； 12－綠油泵 圖 兩段絕熱床加氫工藝流程 后加氫工藝條件 ? 反應(yīng)溫度： 新催化劑反應(yīng)器溫度較低約 40176。C,隨著使用時(shí)間增長，催化劑活性逐漸降低，需提高反應(yīng)溫度，一般在 90176。左右為正常值。 ? CO濃度： CO具有兩重性－對催化劑有毒，但可抑制乙烯在催化劑上的吸附。一般控制 CO濃度在 1~10ppm。 ? 氫炔比： 控制反應(yīng)后最終餾出物中氫含量約 500ppm. ? 飛溫： 反應(yīng)控制不當(dāng) (或氫氣過多，或反應(yīng)熱沒有及時(shí)移走)造成床層溫度急劇升高的現(xiàn)象稱為飛溫。 ? 4. 脫 CO(方法與合成氨工藝同，略 ) 裂解氣分離 Separation of the crack gases from petroleum ? 裂解氣組成復(fù)雜，分離過程是得到所需優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的又一關(guān)鍵。裂解氣中氫和甲烷的沸點(diǎn)最低，分離它們是裂解氣分離的關(guān)鍵步驟。 ? 通常有深冷分離法和油吸收法。本節(jié)討論深冷分離法。 ? 深冷分離法 ? 深冷分離就是采用低溫先脫除氫和甲烷，其余組分全部液化，然后利用精餾方法將產(chǎn)品分離。 ? 深冷分離流程復(fù)雜，設(shè)備多，能耗大。 (1)順序分離流程 ? 工藝過程： ? 壓縮 ?堿洗 ?壓縮 ?冷卻 ?干燥 ? ? (富氫 ) ?脫 CO?氫氣 ? 冷凝 ?脫甲烷 ?塔頂出甲烷 塔頂出乙烷 ? 塔釜液 ?脫乙烷塔 ?塔底重組分乙烷餾分?加氫脫乙炔 ?綠油洗滌塔除綠油 ?干燥 ?乙烯精餾塔 ?塔頂?shù)靡蚁? ? 塔底乙烷餾分返回裂解爐 ? 脫乙烷塔重組分 ?脫丙烷塔 ?塔頂 C3組分 ? 塔底 C4以上組分 ? C3餾分 ?加氫脫丙炔 ?綠油洗滌塔除綠油 ? ? 丙烯精餾塔 ?塔頂出丙烯 ? 塔底丙烷餾分 ? 前脫氫后加氫的氫來自前脫氫工序。 ? 工藝流程如 圖 . 圖 圖 (2)前脫乙烷流程 ? 前脫乙烷流程即前加氫后脫氫流程。由于先脫乙烷，所以進(jìn)入脫甲烷塔負(fù)荷較輕，低溫冷耗少。但脫乙烷塔溫度壓力都較高，高級烯烴易聚合。適宜于煉廠氣作原料的裂解工藝。流程如 圖 . 圖 圖 (3)前脫氫高壓脫甲烷分離流程 ? 經(jīng)干燥并預(yù)冷至 37℃ 的裂解氣在第一氣液分離器中分離 未凝氣冷至 72℃ 第二氣液分離器 ? 冷至 98℃ 第三氣液分離器 冷卻到 130℃ ? 第四氣液分離器 富氫氣 （ 含氫約 70%、 含乙烯僅%） 冷至 165℃ 第五氣液分離器 。 富氫氣體 （ 含氫 90％ 以上 ） ? 脫甲烷塔頂氣體經(jīng)塔頂冷凝器冷卻至 98℃ 而部分冷凝， 冷凝液部分回流 ， 部分減壓節(jié)流至 ， 經(jīng)回收冷量后作為裝置的中壓產(chǎn)品 。 未冷凝氣則經(jīng)回收冷量后作為高壓甲烷產(chǎn)品 。 1－第一氣液分離器； 2－第二氣液分離器； 3－第三氣液分離器； 4－第四氣液分離器； 5－第五氣液分離器； 6－脫甲烷塔； 7－中間再沸器； 8－再沸器； 9－塔頂冷凝器； 10－回流罐； 11－回流泵； 12－裂解氣 乙烷換熱器； 13－丙烯冷卻器； 14~16－乙烯冷卻器； 17~21－冷箱 圖 前脫氫高壓脫甲烷分離工藝流程 . 脫甲烷塔和冷箱 ? 脫甲烷塔： 高壓操作溫度 96176。C,壓力 ~. ? 低壓操作溫度 135176。C,壓力 ~. ? 由于低壓法分離效果好，一般脫甲烷采用低壓，脫氫用高壓。 ? 低壓法脫甲烷流程如 圖 . 圖 圖 ? 裂解氣逐級冷凝 ， 并分別進(jìn)入脫甲烷塔 。 末級冷箱以液態(tài)甲烷節(jié)流膨脹提供低溫冷量 (?170℃ )， 使氫氣提純到 95%(摩爾 )以上 。 脫甲烷塔在 (表 )壓力下操作 ， 其塔頂甲烷產(chǎn)品正好滿足干燥器再生用甲烷的壓力 。 脫甲烷塔頂溫度 (?135℃ )的冷源由甲烷制冷系統(tǒng)提供；用裂解氣加熱塔釜 ， 控制溫度為 ?℃ 。 低壓法脫甲烷的壓力低 ， 改善了甲烷與乙烯的分離性能， 大大減少了塔頂?shù)幕亓?， 乙烯損失也相應(yīng)減少 。 由于塔釜采用了裂解氣作為加熱介質(zhì) ， 充分利用了低溫能量 ， 較高壓法節(jié)省低溫冷量 ， 但低溫鋼材使用較多。 冷箱 ? 冷箱：為避免低溫冷量損失，將高效板式換熱器和氣液分離罐都置于一個(gè)絕熱的方形容器內(nèi)作為一個(gè)設(shè)備。 ? 操作溫度 –100 ~ – . 圖 深冷分離能量利用 ? 高壓脫甲烷工藝甲烷壓力高溫度較低，可利用節(jié)流膨脹降壓降溫來補(bǔ)充冷源。工作示意圖如圖 . ? 精餾塔塔頂溫度低，需要較多冷源?？稍谥虚g設(shè)置冷卻器，利用較廉價(jià)的冷源來代替一部分塔頂?shù)牡蜏乩湓础? ? 同理，在提餾段設(shè)置中間再沸器，可以用溫位較低的熱源代替部分再沸器高溫?zé)嵩础? ? 精餾塔的中間冷凝和中間再沸如圖 . ? 熱泵：外加少量功使精餾塔頂?shù)推肺粺嶙優(yōu)楦邷責(zé)嵩?，然后引入塔底再沸器。以?jié)約熱能。 圖 圖 圖 乙烯精餾塔和丙烯精餾塔 ? 1. 乙烯精餾塔 ? 分離乙烷和乙烯十分困難，沿塔板濃度和溫度變化很小，相鄰兩板間濃度差和溫度差小，必須有足夠多的塔板數(shù)和大的回流比才行。 圖 溫度、壓力和乙烯濃度之間的關(guān)系。降低壓力和溫度有利于乙烯和乙烷的分離，但低溫鋼材耗量和總能耗增加。 ? 乙烯精餾塔精餾段塔板數(shù)比提餾段多，說明乙烯濃度在精餾段變化很慢。因此精餾段保持較大的回流比是十分必要。但對提餾段就沒有必要了。采用中間再沸器也是克服這一矛盾的有效方法。 表 序號 塔壓/MPa 塔頂溫度/℃ 塔釜溫度/℃ 回流比 乙烯純度/% 實(shí)際塔板數(shù) 精餾段 提餾段 總板數(shù) 1 2 3 4 ~ ~ 18177。2 69 32 10~20 0177。5 49 8 9 ?98% ?95% ?% ?% 41 41 41 — 50 32 29 — 91 73 70 119 圖 2．丙烯精餾塔 ? 從裂解氣中分離出的 C3餾分主要是丙烯和丙烷 ， 也有少量的乙烷 、 丙炔 、 丙二烯及 C3加氫時(shí)剩余的氫和甲烷 。丙烯和丙烷分離更為困難 ， 是裂解氣分離中塔板數(shù)最多、 回流比最大的精餾操作 。 由于塔板數(shù)太多 ， 有的采用雙塔串聯(lián)操作 ， 也有采用加大回流比的單塔分離工藝 。Lummus工藝中的丙烯精餾塔相關(guān)部分流程如圖 示 。 ? 該丙烯塔為 165塊塔板 ， 回流比為 ， 操作壓力為， 塔頂冷凝器用水做冷卻劑 。 丙烯塔的特點(diǎn)是回流量大 ， 塔釜加熱量大 ， 一般采用塔釜液面控制與加熱介質(zhì)流量控制組成的串聯(lián)級調(diào)節(jié) ， 來保證產(chǎn)品質(zhì)量和穩(wěn)定的操作 。 圖 芳烴的生產(chǎn)及轉(zhuǎn)化 Production and reform of aromatic hydrocarbon 催化重整 ? 基本原理 ? 重整是指烴類分子重新排列成新分子的過程。 ? 通常用鉑重整、多金屬重整。 ? 六元環(huán)脫氫反應(yīng) 六元環(huán) ?芳環(huán) +氫 ? 芳構(gòu)化反應(yīng) 五元環(huán)異構(gòu)化反應(yīng) 五元環(huán) ?芳環(huán) +氫 ? 烷烴環(huán)化脫氫 ?環(huán)化 ?脫氫 (芳環(huán) +氫 ) ? 異構(gòu)化反應(yīng)： 大于五元的環(huán)烷烴異構(gòu)化不直接生成芳烴，但較容易環(huán)化脫氫。異構(gòu)烷烴辛烷值高，異辛烷的抗爆性很好。 ? 催化劑 ? 鉑催化劑：活性成份鉑，是脫氫活性中心。 ? 活性成份還有酸性擔(dān)體，對裂化、異構(gòu)化有催化作用。 ? 重整催化劑的活性按產(chǎn)率和產(chǎn)品的辛烷值來評價(jià)。 ? 壽命：用每公斤催化劑能處理的原料量來表示。因?yàn)槭褂脮r(shí)間與負(fù)荷相關(guān)。 ? 再生性能：要求再生次數(shù)為 3~6次。 ? 工業(yè)催化劑對機(jī)械強(qiáng)度都有相應(yīng)要求。 重整過程的主要影響因素 ?