乙烯生产中绿油分离方法的比较VIP专享VIP免费

乙烯生产中绿油分离方法的比较绿油是在乙烯装置和其它石化生产装置中所有C2、C3和C4加氢反应器中形成的一种低聚物。绿油是一种含约90％脂肪族二烯烃和10％烯烃及烷烃的C4～C20不饱和反应成分的混合物。在C2乙炔加氢反应器中(乙炔被加氢产生乙烯和乙烷)，最常用的催化剂是载在氧化铝(AL2O3)载体上的钯(Pd)。绿油聚合物是通过加氢反应本身的副反应形成的，它是不可完全避免的。该聚合物形成始于乙炔与氢气二聚生成丁二烯，继之以乙炔分子连续加成低聚生成一种吸附在Pd表面的主链分子。该绿油的低相对分子质量馏分蒸发成为气体物流，同时部分重质馏分沉积在催化剂的小孔中。其余的重质馏分以大部分小于5微米的细小液滴随气体被带走，因此气体中绿油的浓度大约100ppmv至1000ppmv，这取决于操作温度、催化剂使用寿命、CO含量、H2／乙炔比等等。离开加氢反应器的气体被冷却，且更多的绿油冷凝成细小液滴，它们沉积在下游热交换器、脱水器底部及在C3加氢反应器床层内部、乙烯/丙烯精馏塔内面。这些沉积的细小液滴是由聚合体组成的，并引起设备结垢，因而可能导致昂贵的非计划停工来清扫这些沉积的绿油。用于脱水剂再生的燃料气体除去沉积在分子筛上绿油；该燃料气体因而被绿油污染。然后这种被污染的燃料气体可能引起炉子的低NOx烧嘴的结垢而导致较低炉效率及更加频繁和昂贵的燃烧器喷嘴清洗。所评估的用于从加氢反应器废气流中分离绿油的各种工业方法包括：·在汽提塔中用液态乙烯物流洗涤来自反应器的湿气物流，·湿气通过填料床的撞击，·经在气液分离器中的网垫分离，·采用带有特殊配方和设计的滤介体的高效气液凝聚过滤器——Pall液体／气体凝聚过滤器。研究的分离方案中，发现Pall高效液体／气体凝聚过滤器将是最具成本效率的方案，它实现从乙烯一乙烷物流中分离绿油的适当优化程度。引言在石化蒸汽裂解装置中，炔烃(乙炔、甲基乙炔)是乙烯和丙烯产物中的杂质。由于它们的挥发度接近乙烯和丙烯，这些炔烃不能通过分馏法从乙烯和丙烯产物中分离；因而，炔烃通常是通过选择性加氢反应生成烯烃或非选择性加氢反应生成烷烃被除去的。重点除去乙炔来满足通常乙烯产品中乙炔含量小于lppmv的要求，该乙炔加氢反应器或者被置于裂解气(CG)压缩系统(前加氢)或者被置于后脱乙烷塔和乙烯分馏塔之间的下游(后加氢)。多数用于乙炔加氢的催化剂是载于Al203上的Pd，它将选择性地把乙炔加氢生成乙烯而不是乙烷，即使在高H2分压下。前加氢在乙烯压缩系统和裂解气(CG)干燥器的下游中，一台前脱乙烷塔(DC2)用于裂解气体原料的装置中，或一台前脱丙烷塔(DC3)用于裂解液体原料的装置中。含CG轻质组分的DC2或13(23塔顶馏分被输送到气相乙炔加氢装置(C2Hydrog)，图示略。后加氢该乙炔加氢装置处理后DC2的塔顶馏分，它含有乙烷、乙烯和大约0.5～2.5％乙炔。在此配置中，由于CG中存在的所有H2在激冷(或深冷)系统和回流罐(DC2)上游的脱甲烷塔(DC1)中被除去了，不得不添加H2，图示略。绿油形成绿油聚合物是由乙炔通过Pd催化剂加氢生成乙烯和乙烷的副反应形成的。由于乙炔二聚生成丁二烯继之与乙炔连续加成低聚产生一连串吸附在Pd表面上的分子而发生。这种绿油是一种主要由不同组成的C4—C20反应低聚物组成的混合物，沸点(BP)范围为120-400℃。正是这种重质馏分被吸附在催化剂孔上引起催化剂最终的失活且因此需要通过蒸出沉积的绿油再生。这种绿油的轻质端组分保留在气相中，其中部分在气流离开反应器冷却时冷凝成细小液滴。这些细小液滴导致下游设备的结垢。绿油形成通过采用载在AL203上的银促进Pd催化剂而减少，该催化剂有助于在丁二烯段终止链增长。因而，轻质丁二烯与气体一起简单地脱离，而不是形成重质二烯低聚物。这种新型催化剂通常把绿油的形成量降低到使用非促进催化剂所形成的绿油量的三分之一或一半。离开加氢反应器的气体中的绿油浓度在100ppm-1000ppm数量级，这取决于操作温度、催化剂使用寿命、气体中CO含量、H2／乙炔比等。在反应器下游的气体物流中冷凝的绿油液滴大小大部分小于5微米。已知由冷凝作用过程形成的气溶胶的小滴大小分布在几个微米的范围。形成的绿油量主要与被转化的乙炔的浓度和...