烃类热裂解partPPT课件

第五章 烃类热裂解,1,5.2 裂解气的净化与分离,酸性气体的脱除脱水脱炔压缩分离,2,裂解气的分离 要得到高纯度的单一的烃，如重要的基本有机原料乙烯、丙烯等，就需要将它们与其它烃类和杂质等分离开来，并根据工业上的需要，使之达到一定的纯度，这一操作过程称为裂解气的分离。,3,5.2.1 酸性气体的脱除,酸性气体组成： CO2、H2S和少量的有机硫化物，如氧硫化碳(COS)、二硫化碳(CS2)、硫醚(RSR)、硫醇(RSH)、噻吩等。,4,酸性气体的来源 (1) 气体裂解原料带入的气体硫化物和CO2。 (2) 液体裂解原料中所含的硫化物经过高温氢解生成的CO2和H2S。 (3) 烃、焦炭与水蒸气反应生成CO2。,5,酸性气体的危害 (1) 酸性气体使得乙烯、丙烯纯度降低。 (2) H2S：腐蚀设备管道；分子筛寿命降低；使加氢脱炔用催化剂中毒。 (3) CO2：低温下结成干冰堵塞设备管道；在生产聚乙烯等时酸性气体积累造成聚合速度降低、聚乙烯的分子量降低。,6,两段碱洗工艺流程,7,乙醇胺脱酸性气工艺流程,8,5.2.2 脱水,水的来源： 稀释蒸汽 急冷水 脱酸碱洗,9,水的的危害： 低温下，水冻结成冰，而且与轻质烃形成白色结晶水合物，如CH46H2O、C2H67H2O、C3H87H2O等。 冰和结晶水合物固体附着在管壁上，既增加动能消耗，又堵塞管道。,10,吸附剂： 分子筛、硅胶、活性氧化铝,11,5.2.3 脱炔,炔烃的来源： 在裂解反应中，二次反应的存在，使裂解气含有一定量的乙炔，还有少量的丙炔、丙二烯。,12,炔烃的危害： (1) 少量乙炔、丙炔和丙二烯的存在严重地影响乙烯、丙烯的质量。 (2) 乙炔的存在还将影响合成催化剂寿命，恶化乙烯聚合物性能，若积累过多还具有爆炸的危险。 (3) 丙炔和丙二烯的存在，将影响丙烯聚合反应的顺利进行。,13,脱炔方法,溶剂吸收法脱炔 常用的溶剂： 二甲基甲酰胺（DMF） N-甲基吡咯烷酮（NMP） 丙酮,14,催化加氢法 将裂解气中乙炔加氢成为乙烯或乙烷，由此达到脱除乙炔的目的。分为前加氢后加氢。,15,前加氢,前加氢： 前加氢在脱甲烷前进行，氢气自给。 前加氢优点： 前加氢在脱甲烷前进行，由于氢气自给，故流程简单，能量消耗低。,16,前加氢缺点： (1) 加氢过程中乙炔浓度很低，氢分压较高，加氢选择性较差，乙烯损失量多；同时副反应的剧烈发生，不仅造成乙烯、丙烯加氢遭受损失，而且可能导致反应温度的失控，乃至出现催化剂床层温度飞速上升。 (2) 当原料中乙炔、丙炔、丙二烯共存时，当乙炔脱除到合格指标时，丙炔、丙二烯却达不到要求的脱除指标。 (3) 在分离流程中，裂解气的所有组分均进入加氢除炔反应器，丁二烯未分出，导致丁二烯损失量较高。 (4) 此外裂解气中较重组分的存在，对加氢催化剂性能有较大的影响，使催化剂寿命缩短。,17,后加氢,后加氢是对裂解气分离得到的C2馏分和C3馏分，分别进行催化选择加氢，将C2馏分中的乙炔，C3馏分中的丙炔和丙二烯脱除。,18,后加氢优点： (1) 因为是在脱甲烷塔之后进行，氢气已分出，加氢所用氢气按比例加入，加氢选择性高，乙烯几乎没有损失。 (2) 加氢产品质量稳定，加氢原料中所含乙炔、丙炔和丙二烯的脱除均能达到指标要求。 (3) 加氢原料气体中杂质少，催化剂使用周期长，产品纯度也高。,19,后加氢缺点： 加氢属外加氢操作，通入的本装置所产氢气中常含有甲烷。为了保证乙烯的纯度，加氢后还需要将氢气带入的甲烷和剩余的氢脱除，因此，需设第二脱甲烷塔，导致流程复杂，设备费用高。,20,后加氢工艺流程,21,5.2.4 压缩分离,冷凝分离 低级烃类在常温常压下是气体，其沸点很低，如在常压条件下把它们冷凝下来进行分离，就要冷却到极低的温度。冷凝分离造成的问题 这不仅需要大量的冷量，而且要用很多耐低温钢材制造的设备，在经济上不够合理。,22,压缩分离 根据物质的冷凝温度随压力增加而升高的规律，可对裂解气加压，从而使各组