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气分介绍

气分(gas  fractionation)是分离催化裂化LPG,以获取丙烯的工艺。LPG是催化裂化的重要产品,以目前国内最常见的多产丙烯和异构烷烃的MIP催化裂化艺,主要成分是C3、C4烷烃和烯烃,其中丙烯含量高,摩尔分数约35%。

 气分装置由于精丙烯产品纯度要求高,所以流程较长,对应脱丙烷塔、脱乙烷塔和精丙烯塔的分离级数多(特别是精丙烯塔,塔板数在200~240 层之间)、回流比大、装置能耗高;又由于脱乙烷塔顶分液罐排气中和精丙烯塔底丙烷产品中均有丙烯夹带,为了最大限度的提高丙烯产量,又不得不严格控制其丙烯含量。可见,平衡产品质量、产品收率与能耗之间的矛盾是气分装置操作优化的核心。

理论上,以丙烯为产品目标的气分工艺只需三塔,分别是脱丙烷塔、脱乙烷塔和精丙烯塔,至于C4分离可以设置在相应的下游装置,如MTBE和烷基化。

气体分馏有三塔流程、四塔流程和五塔流程之分,这取决于产生的产品的用途。五塔流程是我国气体分馏装置的典型流程,通过五塔流程,可以重C4 馏分、轻 C4 馏分和生产聚合级丙烯,但前提是必须保证各塔的塔盘数。

  典型的三塔气分工艺流程为脱丙烷塔、脱乙烷塔和精丙烯塔(丙烯塔由于塔板数多,常采用两塔串联,原料经分离后,在精丙烯塔得到精丙烯和丙烷,在脱丙烷塔得到C4、C5混合物,在脱乙烷塔顶得到含少量丙烯的干气,脱丙烷塔底的C4、C5 混合物馏分直接做液化气。

  四塔流程,如图 所示,分别有脱丙烷塔、脱乙烷塔、精丙烯塔和脱戊烷塔。四塔流程是在三塔流程的基础上添加了一个脱戊烷塔,脱丙烷塔塔底出来的 C4、C5 馏分不再是当做 LPG,而是作为脱戊烷塔的进料,脱戊烷塔顶出来的是轻 C4 馏分,主要有异丁烯、异丁烷、正丁烯,可以作为 MTBE 装置的原料。而塔底出来的则是重C4 和戊烷,冷却后直接进罐区。脱戊烷塔的添加可以使得副产品的回收更加有效了,避免了高附加值的产品的低质利用。

五塔流程,如图 所示,是充分利用 LPG,并且提高它的加工深度的有效手段。五塔,即:脱丙烷塔、脱乙烷塔、精丙烯塔、脱碳四塔和脱戊烷塔。脱丙烷塔塔底出来的 C4 馏分、C5 馏分先进入脱碳四塔,在塔顶把轻 C4 分离出来,然后再对塔釜的重 C4、戊烷进行进一步地分离。如此一来 C5 的纯度更加高了,组分也能有效地得到分割。虽然五塔流程能把各种馏分分离出来,但是分离精度提高必然会引起能耗的增加。

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精丙烯塔因其沸点相近,分离难度极大,塔顶温度控制要求高,要得到高纯度聚合级的丙烯回流比非常大,属于典型的大液气比的工况,欧冠科技的分隔流无返混喷射塔盘非常适合此种工况,该塔板消除塔板上的液面梯度、浓度梯度、温度梯度,具有高效的分离效率、大处理量,能够提高精丙烯塔的产品纯度,降低能耗,提高其操作弹性。

 



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