95%提高到97%。
调节阀A、B是用来调节脱甲烷塔塔顶压力和分离罐6的压力的,调节脱甲烷塔塔顶压力为3.4MPa,调节分离罐6的压力为3.34MPa。 2.前冷:
-134.7°C-30°Cmlk1jp-128.4°C-42°C-75°C1b裂解气2d1f-102°C-97°C111AB-99°C-161°C -165°Chj3.5k2p222a-37°C-65°C-96°C3.68MPa3.373.52igce-102°C3-96°C-65°C-37°C-130°CC-10°Co去脱乙烷塔图1-46 脱甲烷塔前冷流程1-冷箱换热器;2-气液分离罐;3-脱甲烷塔;c,e,g,i-脱甲烷塔四股进料;j-富氢;k-甲烷;l-甲烷(分子筛再生用载气);m-甲烷(燃料);p-乙烷(裂解原料) 图1-46(P81)是前冷流程示意图。
表1-35 图1-46中各点组成
组 成 H2 Co CH4 C2H2 C2H4 a 15. 0. 12 29. 0. 44 34. 05 37 09 b 27. 0. 23 41. 0. 31 23. 81 67 99 c 0. 89 — 15. 0. 59 45. d e f g h i j k l m o 73 29 36. 0. 30 46. 0. 19 14. 39 75 44 0. 96 — 25. 0. 70 53. 74 88 48. 0. 41 46. 0. 05 4. 00 62 65 0. 99 — 47. 0. 59 44. 04 65 70. 0. 60 28. — 0. 16 29 95 1. 05 — 85. 0. 16 12. 52 43 91. 0. 78 7. 74 — — 48 0. 98 — 98. — 0. 67 33 4. 19 — 95. — 0. 07 74 0. 12 — 99. — 0. 76 11 — — 1. 00 0. 79 66. 组 成 C2H6 C3H4 C3H6 a 7. 30 0. 4 10. 67 b 3. 83 — 2. 02 0. 05 0. 09 c 11. 0. 84 20. 0. 68 4. 55 05 28 d 1. 67 — 0. 25 0. 01 — e 10. — 7. 55 0. 20 0. 37 60 f 0. 26 — 0. 01 — — g 5. 74 — 0. 97 0. 02 — h — — — — — i 0. 82 — 0. 02 — — j — — — — — k 0. 02 — — — — l — — — — — m 0. 01 — — — — o 13. 0. 71 19. 0. 62 3. 96 05 08 经过预处理以后的裂解气,经过一系列的换冷,温度降低到-37摄氏度、压力为
79 C3H8 C4+ 0. 35 2. 21 3.68MPa(a点),在气液分离罐2a中分出冷凝下来的液体(c点),液体中含氢气已经很少,作为脱甲烷塔的第一股进料;
气液分离罐2a分出的气体(b点),经过冷箱换热器1b与-56摄氏度、-70摄氏度的乙烯冷剂换冷,温度冷却到-65摄氏度(P=3.57MPa),在分离罐2b分出凝液(e点),作为脱甲烷塔的第二股进料;
分离罐2b分出的气体(d点),经冷箱换热器1c与-101摄氏度的乙烯冷剂换冷,温度冷却到-96摄氏度(P=3.52MPa),在分离罐2c中分出凝液(g点),作为脱甲烷塔的第三股进料;
分离罐2c分出的气体(f点),经冷箱换热器1d冷到-130摄氏度(P=3.5MPa),在分离罐2d中分出凝液(i点),再进入冷箱换热1d,温度由-130摄氏度升高到-102摄氏度,作为脱甲烷塔的第四股进料。
分离罐2d分出的气体(h点),经冷箱1e换热器换冷,在分离罐2e中分出凝液(k点),凝液主要含有甲烷,经节流阀C节流降温到-161摄氏度(P=0.165MPa) ,然后依
次经过5个冷箱换热器作冷剂,最后引出作为化工原料。
分离罐2e分出的气体(j点),主要是含氢气的气体,依次经过5个冷箱换热器作冷剂,将温度升高后引出,经过甲烷化反应,脱去CO后作为加氢脱炔反应用的氢气。
4股进料在脱甲烷塔中进行精馏,塔顶气体中主要含甲烷,其中的氢气含量极少(l、m点),这两股甲烷馏分经节流阀A、B节流膨胀以后,温度达到-130摄氏度左右,去冷箱作为制冷剂,经冷箱换热器换热,回收冷量(将温度升高)以后引出。塔底液体馏分(o点)含有60%左右的乙烯,送往脱乙烷塔进一步分离。
由上述可见,脱甲烷塔前后的3股甲烷馏分,通过节流阀A、B、C获得了装置的最低温度,成为低温冷量的来源。这样多股进料的脱甲烷塔流程,能节省低温级的冷剂;气液分离罐冷凝下来的液体温度有高有低,先冷凝下来的温度高,重组份含量多。后冷凝下来的液体温度低,轻组分含量多。裂解气在没有进入脱甲烷塔之前就进行了初步
分离,减轻了脱甲烷塔的负荷;前冷流程分离出的氢气浓度高,氢气含量为90%左右(mol),后冷流程分离出的氢气纯度比较低,只有75%左右。由于氢气大部分在前冷箱中已经分出,所以提高了脱甲烷塔进料的C1/H2的摩尔比,从而提高了乙烯回收率。
但是,前冷流程也有缺点:脱甲烷塔的操作弹性比后冷要低一些(这是因为,在脱甲烷塔之前,已经把一部分轻组分分出去了,例如把氢气已经分出去了,降低了脱甲烷塔的负荷,所以说,脱甲烷塔的操作弹性比较低),流程比较复杂,仪表自动化程度要求比较高。因此,前冷流程适合于生产规模较大,自动化水平较高,原料气比较稳定以及需要获得纯度较高的富氢场合。