1气分、MTBE及产品精制装置基本原理概述

产品精制、气体分馏及M T B E装置基本原理概述 2010年4月30日 目录第一章总述 第二章干气、液化气脱硫 第三章轻油、液化气脱硫醇 第四章气体分馏 第五章MTBE合成 第一章总述 1.1双脱装置作用: 1)处理来自催化装置的干气,脱除其中的硫化氢,脱硫后的气体去燃料气管网和制氢装置; 2)处理来自催化装置的液化气,脱除其中的硫化氢和硫醇,为下游气体分馏装置提供原料; 3)处理来自催化装置的汽油,脱除汽油中的硫醇硫,满足汽油质量对硫醇硫的要求。 1.2气分装置作用: 来自催化装置并经过脱硫、脱硫醇装置精制后的液化气经过气体分馏装置精馏后,生产丙烯和丙烷产品。混合碳四作为下游MTBE装置的原料。 1.3MTBE装置作用: 来自气分装置的混合碳四与外购甲醇经过MTBE装置处理后主要产品为MTBE产品,MTBE纯度≥98%(重)(含C5),该产品辛烷值高,且调合性能优良,可用作高辛烷值无铅车用汽油的添加组分,又是汽油中所需氧含量的最重要来源。装置的副产品为未反应C4馏分,用作民用液化气燃料。 第二章干气、液化气脱硫 2.1基本原理:吸收与解吸 炼油生产过程产生的炼厂气是多种组分的混合物,并可能含有杂质。只有将它们分离、提纯、精制,才能进人下一道炼制工序或作为化工原料和其他用途。为实现分离过程,炼油厂广泛采用吸收和解吸的。 2.1.1基本概念 (1)物系的相 在物质体系中,具有相同物理和化学性质的均匀部分,称为相。其分散度达到分子大小的数量级。相与相之间有明确的分界面。如装在压力容器内的液化石油气,上部的气体称为气相,下部的液体称为液相。由浮在水面上的冰块及水、 蒸汽所组成的物系,冰块称为固相,水称为液相,上部蒸汽则称为气相。这三者虽具有相同的化学性质,但物理性质却不一样,因此是三个相。由油和水组成的物系,如果分了层,上面油的部分称为油相,下面水的部分称为水相。虽然都是液体,但属于不同的相。又如两种或两种以上的物质组成的溶液,因其任何部分都是均匀的,所以整个溶液就是一个相。许多合金也是多相体系。 (2)组分、组分数 形成一物系的各种纯化学物质称为该物系的组分。物系中所含这些物质的种类数,称为该物系的组分数。而构成各种可能组成的平衡物系所需的最少组分数称为独立组分数。若物系各组分之间没有化学反应,则所有组分都是独立组分。例如酒精的水溶液,酒精是一个组分,水是一个组分,组分数为2。 (3)相平衡 在一定温度和压力下,一个物系可由两个或多个相之间形成相互平衡的状态,相与相之间表观上没有物质的转移(实际上是同一组分在相间转移的速度相同),因而各相的组成不变,这种相间处于动平衡的状态称为相平衡。但当温度、压力等条件改变时,这种平衡状态就会改变。 (4)饱和蒸气压 在一定温度下,某物系的气-液两相处于相平衡状态时,其蒸气称为饱和蒸气。饱和蒸气所具有的压力称为饱和蒸气压,简称蒸气压。此时的液相称为饱和液体,相应的温度称为饱和温度。在同一温度下,不同物质具有不同的饱和蒸气压,沸点低的物质饱和蒸气压大,沸点高的物质饱和蒸气压小。 (5)溶液与溶质 吸收,常指气体吸收,是一种分离气体混合物的过程。用适当的液体溶剂处理气体混合物,使其中的一种或几种组分溶于溶剂,从而达到分离气体混合物的目的。吸收时所用的液体称为吸收剂,也称为溶剂;被吸收的气体称为吸收质,也称为溶质;吸收气体后所得的液体称为吸收液,也称为溶液;不被吸收的气体称为惰性气体,也称为载体。吸收过程中所谓惰性气体,常常也会被溶解一点,只是溶解量很少。 2.1.2吸收与解吸过程的基本原理 (1)吸收与解吸的基本概念 吸收与解吸过程,是炼油中分离气体混合物的一种重要方法。吸收过程是气体混合物中某些气体组分(如C3、C4等或H2S),在吸收剂中(如汽油或乙醇胺)的溶解过程。反之,把吸收液中溶解的气体组分,通过升温或减压分离出来的过程,则是解吸过程。 吸收过程有两种类型:一种是物理吸收(如用汽油作吸收剂吸收富气中的C3、C4组分);另一种是化学吸收(如用乙醇胺类作溶剂吸收气体中的硫化氢),化学吸收是伴随有化学反应的吸收过程。 解吸过程也有以下几种类型: 1)将溶有气体的吸收液(饱和吸收液),用加热升温的办法将气体蒸脱(解吸)出来。 2)将原来处于较高压力并溶有气体的吸收液进行减压闪蒸,不需加热也能实现气体解吸的目的。 3)将吸收液加热后送至解吸塔顶,塔底通入惰性气体(或蒸汽),进行逆流接触,用汽提的办法降低被吸收组分的分压,可将吸收液中的气体组分解吸出来。 4)采用精馏法(用全塔或仅用提馏段)将吸收液中某些组分分离出来。 在实际生产中采用哪种类型的解吸过程最合理,应根据工艺特点、产品质量和回收率的不同要求而定。 (2)吸收与精馏的区别 吸收和精馏过程是混合物分离的两种不同方法;前者是利用混合物中各组分在某种溶剂中的溶解度不同,而后者是利用混合物中各组分的挥发度不同进行分离。吸收过程只是混合气体中的被吸收组分进入吸收剂中;在精馏过程中,则不仅有气相中的重组分进人液相中还有液相中的轻组分转入气相。因此,吸收过程属于单向传质,而精馏为双向传质。 (3)吸收过程的基本原理 吸收过程中,气液两相在塔板上进行接触时,在一定的温度、压力下因各种 继续阅读