【文章內容簡介】 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，影響產品質量，且加工過程中若乙炔積累可產生爆炸。所以必須在分離前脫炔。 ? 乙炔選擇加氫脫炔反應如下： ? C2H2 + H2 C2H4 ?H= –? C2H2 + 2H2 C2H6 ?H= – ? C2H4 + H2 C2H6 ?H= – ? 第一反應是主要反應，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，缺點是乙烯損失大反應器體積大、脫乙烷塔操作壓力增加，催化劑生產周期短、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、產品純度高。但能量利用不好，流程較復雜。 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 ? 反應溫度： 新催化劑反應器溫度較低約 40176。C,隨著使用時間增長，催化劑活性逐漸降低，需提高反應溫度，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： 控制反應后最終餾出物中氫含量約 500ppm. ? 飛溫： 反應控制不當 (或氫氣過多，或反應熱沒有及時移走)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 ? 裂解氣組成復雜，分離過程是得到所需優(yōu)質產品的又一關鍵。裂解氣中氫和甲烷的沸點最低，分離它們是裂解氣分離的關鍵步驟。 ? 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品分離。 ? 深冷分離流程復雜，設備多，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，所以進入脫甲烷塔負荷較輕，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 ? 經干燥并預冷至 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 ， 經回收冷量后作為裝置的中壓產品 。 未冷凝氣則經回收冷量后作為高壓甲烷產品 。 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?， 乙烯損失也相應減少 。 由于塔釜采用了裂解氣作為加熱介質 ， 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絕熱的方形容器內作為一個設備。 ? 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充冷源。工作示意圖如圖 . ? 精餾塔塔頂溫度低，需要較多冷源。可在中間設置冷卻器，利用較廉價的冷源來代替一部分塔頂?shù)牡蜏乩湓础? ? 同理，在提餾段設置中間再沸器，可以用溫位較低的熱源代替部分再沸器高溫熱源。 ? 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)楦邷責嵩矗缓笠胨自俜衅?。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流量控制組成的串聯(lián)級調節(jié) ， 來保證產品質量和穩(wěn)定的操作 。 圖 芳烴的生產及轉化 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 六元環(huán) ?芳環(huán) +氫 ? 芳構化反應 五元環(huán)異構化反應 五元環(huán) ?芳環(huán) +氫 ? 烷烴環(huán)化脫氫 ?環(huán)化 ?脫氫 (芳環(huán) +氫 ) ? 異構化反應： 大于五元的環(huán)烷烴異構化不直接生成芳烴，但較容易環(huán)化脫氫。異構烷烴辛烷值高，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體，對裂化、異構化有催化作用。 ? 重整催化劑的活性按產率和產品的辛烷值來評價。 ? 壽命：用每公斤催化劑能處理的原料量來表示。因為使用時間與負荷相關。 ? 再生性能：要求再生次數(shù)為 3~6次。 ? 工業(yè)催化劑對機械強度都有相應要求。 重整過程的主要影響因素 ?