深冷分离
深冷操作的系统组成
1、压缩冷 冻系统
该系统的任务是加压、降温，以保证分离过程 顺利进行。
2、气体净 化系统
为了排除对后继操作的干扰，提高产品的纯度， 通常设置有脱酸性气体、脱水、脱炔和脱一氧化 碳等操作过程。
3、低温精馏 分离系统
这是深冷分离的核心，其任务是将各组分进行分 离并将乙烯、丙烯产品精制提纯。它由一系列塔器 构成，如脱甲烷塔，乙烯精馏塔和丙烯精馏塔等。
单位 MPa
绝热指数=cp/cv
单位 kp 2 ( k源自1) / k T2 T1 ( ) p1
绝热过程，压力升高，温度也上升
不同压力下某些组分的沸点℃
压力 组分 H2 CH4 C2H4 C2H6 C3H6 1.103 10.13 15.19 20.26 25.23 30.39 ×105Pa ×105Pa ×105Pa ×105Pa ×105Pa ×105Pa －263 －162 －104 －86 －47.7 －244 －129 －55 －33 9 －239 －114 －39 －18 29 －238 －107 －29 －7 37 －237 －101 －20 3 44 －235 －95 －13 11 47
裂解气分离方法简介
裂解气的分离、提纯工作，是以 精馏 方法完成
的，精馏方法要求将组分冷凝为液态。
氢气常压沸点为－263 ℃、甲烷-161.5℃，很难 液化，碳二以上的馏分相对地比较容易液化 ( 乙 烯沸点－103.68 ℃ ）。 因此，分离过程的 主要矛盾 是如何将裂解气中 的甲烷和氢气先行分离。
但不能任意加压，若压力增高：

对设备材料强度要求增高；


动力消耗增大；
使低温分离系统精馏塔釜温升高，易引起一些 不饱和烃(二烯烃)的聚合 使烃类相对挥发度降低，增加了分离的困难。

因此，在深冷分离中要采用经济上合理而技术上 可行的压力，一般为3.54～3.95MPa。
裂解气是复杂的混合物
裂解气分离定义：
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。
第二章 裂解气分离
主要内容
第一节：裂解气的组成与分离方法 第二节：压缩与制冷 第三节：气体净化 第四节： 裂解气深冷分离 第五节：裂解气分离操作中的异常 现象
0.76
0.18 0.09 4.36
裂解气的组成：
①、富氢（13.18%） ②、C1～C4各类烃混合物(通过相应分离流程分离) a、H2S b、CO2 脱酸性 气体
c、CO
③、含有少量杂质
脱一氧化碳, 甲烷化法：CO+3H2O
CH4+H2O
d、H2O 脱水 e、二烯烃：丙二烯(主要) f、炔烃：主要乙炔、丙炔 ④、C>4 各类烃（通过相应分离流程分离）
第二节 压缩和制冷系统

目的和任务 压力与温度的关系


多级压缩的优点
制冷剂的选择
需要大量冷量和耐低温设备
解决办法
常压，冷凝、精馏分离温度低
裂解气常压沸点很低
加压 提高组分的沸点 提高操作温度
压缩的原因
一、裂解气的压缩
1.压力与温度的关系
根据物质的冷凝温度随压力增加而升高的规律，对 裂解气加压，从而使各组分的冷凝点升高，这既有利于 分离，又可节约冷冻量和低温材料。
气态产物
裂解气(目的乙烯、丙烯)
石 油 烃
液态产物
裂解汽油 裂解轻柴油 燃料油
固态产物
焦、碳
轻柴油裂解气组成
成分 H2 CO CH4 C2H2 C2H4 C2H6 丙二烯+丙炔 C3H6 %,mol 13.1828 0.1751 21.2489 0.3688 29.0363 7.7953 0.5419 11.4757 成分 C3H8 1,3-丁二烯 异丁烯 正丁烯 C5 C6～C8非芳烃 苯 甲苯 %,mol 0.3558 2.4194 2.7085 0.0754 0.5147 0.6941 2.1398 0.9296 成分 二甲苯+乙苯 苯乙烯 C9～200℃馏分 CO2 硫化物 H2O %,mol 0.3578 0.2192 0.2397 0.0578 0.272 5.04
裂解气分离方法
用吸收剂吸收除甲烷和氢气以外的其它 组分，然后根据溶解度不同进行精馏， 把各组分从吸收剂中逐一分离。
流程简单，动力设备少，投资少，但技 术经济指标和产品纯度差，已被淘汰。
油吸收
精馏分离
在-100℃左右的低温下，将裂解气中除 氢和甲烷以外的其它烃类全部冷凝下来。 然后利用裂解气中各种烃类的相对挥发 度不同，在合适的温度和压力下，以精 馏的方法将各组分分离开来，达到分离 的目的 。

第一节 裂解气的组成与分离方法
低级烃类 裂 解 气 的 组 成 及 分 离 方 法 1.组成 一、裂解气的组 成及分离要求 氢气
少量杂质
2.分离要求
深冷分离
二、裂解气分离方法简介 深冷操作的系统组成 油吸收精馏分离
几种裂解气组成%(体积) 组分
H2 CO＋CO2＋H2S CH4 C2H2 C2H4 C2H6 C3H4 C3H6 C3H8 C4 C5 ≥C6 H2 O
乙烷裂解
34.0 0.19 4.39 0.19 31.51 24.35
原料来源 石脑油裂解 轻柴油裂解
14.09 0.32 26.78 0.41 26.10 5.78 0.48 10.30 0.34 4.85 1.04 4.53 4.98 13.18 0.27 21.24 0.37 29.34 7.58 0.54 11.42 0.36 5.21 0.51 4.58 5.40
分离要求
各种有机产品的合成，对于原料纯度的要求是不同的。 所以分离的程度可根据后续产品合成的要求来确定。
有的产品对原料纯度要求不高，例如用 乙烯与苯烷基化生产乙苯时，对乙烯纯 对于聚合用的乙烯和丙烯的质量要求则很 严，生产聚乙烯、聚丙烯要求乙烯、丙烯 度要求不太高，则可以分离纯度低一些， 纯度在 99.9%或99.5%以上，其中有机杂质 用丙烯与苯烷基化生产异丙苯时，甚至 不允许超过 5 10PPm。这就要求对裂解气 可以用丙烯 -～ 丙烷混合馏分。 进行精细的分离和提纯。