第1章概述
1.1气分装置发展概况
气体分馏是指对液化石油气的进一步分离。炼厂液化气中的主要成分是C3、C4的烷烃和烯烃，即丙烷、丙烯、丁烷、丁烯等。这些烃的沸点很低，如丙烷的沸点是－42.07℃，丁烷为－0.5℃，异丁烯为－6.9℃，在常温常压下均为气体，但在一定的压力下（2.0MPa以上）可呈液态，利用其不同沸点进行精馏加以分离。由于彼此之间沸点差别不大，分馏精度要求很高，要用几个多层塔板的精馏塔。塔板数越多塔体就越高，所以炼油厂的气体分馏装置都有数个高而细的塔。
气体分馏装置要根据需要分离出哪几种产品以及要求的纯度来设定装置的工艺流程。气体分馏装置中的精馏塔一般为三个或四个，少数为五个，实际中可根据生产需要确定精馏塔的个数。一般地，如要将气体分离为n个单体烃或馏分，则需要精馏培的个数为n－1。
气分装置包括气体的压缩和冷却系统、稳定系统、脱硫化氢和二氧化碳的碱精制系统和分离系统。精制的原料进入精馏塔，然后连续在精馏塔进行分离，分出丙烯、丙烷、轻C4馏分（主要是异丁烷、异丁烯、l-丁烯组分）、重C4馏分（主要为2-丁烯和正丁烷）及戊烷馏分。
1.2气分装置的原料来源、组成
气分装置的原料主要来自 重整车间、加氢裂化、催化裂化、焦化 等车间分离出来的C1~C4组分。具体组成如下图： 反顺C2 C3= C30 iC40 iC4= C4-1= nC40 C5 H2S 有机硫 C4-2= C4-2= 1
1.3丙烯精制产品的用途、价值
丙烯在常温常压下为无色可燃性气体，比空气重，与空气形成爆炸性混合物，爆炸极限2～11.1%（体积），可溶于乙醇和乙醚，微溶于水。
丙烯是石油化工基本原料之一，可用以生产多种重要有机化工原料，可以生产丙烯腈，环氧丙烷，环氧氯丙烷，异丙醇，丁醇，辛醇等，也可直接合成聚丙烯，乙丙烷等。丙稀可做聚丙稀、异丙醇的原料，还可做腈纶、丙烯睛等产品的原料，丙烯在我国的需要量很大，它是三大合成材料的重要原材料。
1.4分离方案的确定
生产流程方案的数目由下列公式决定： Z＝［2（C－1）］！／C！（C-1）！
其中：Z——方案数目 C——主要组分数 原料主要有三个组分：C2°、C3＝、C3°，生产方案有两种：
。C2=C3。C2原料原料。=C3C3（A）。C3。C3（B）=C3 图1·1 丙烯精制生产流程方案图
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图（A）为按挥发度递减顺序采出，图（B）为按挥发度递增顺序采出。在基本有机化工生产过程中，按挥发度递减的顺序依次采出馏分的流程较常见。因各组分采出之前只需一次汽化和冷凝，即可得到产品。而图（B）所示方法中，除最难挥发组分外。其它组分在采出前需经过多次汽化和冷凝才能得到产品，能量（热量和冷量）消耗大。并且，由于物料的内循环增多，使物料处理量加大，塔径也相应加大，再沸器、冷凝器的传热面积相应加大，设备投资费用大，公用工程消耗增多，故应选用图（A）所示的生产方案。
0由于原料中的C3?和C3常压下沸点相近，都在－40℃以下，如在常压下分离这
两个组分需采用深冷的方法，使用制冷剂，工艺流程复杂，附属设备多，设备的投资费用加大，根据烃的沸点随压力增加而升高的特点，采用高压分离的方法，用冷却水即可满足工艺要求，只是采用高压分离丙稀，精馏塔应有较多的塔板数和较大的回流比，所以本设计采用常温加压分离方法，采用相对挥发度递减顺序流程方案分离出丙稀。
1.5丙烯精制设备确定
本装置的平面布置应严格遵循《炼油装置平面设计的主要原则》设计，宜采用同类设备集中与流程方式相结合的方案布置。在装置内设有塔区、罐区、操作区三部分，同时应考虑装置的主要泄漏地点在罐区和原料泵附近。东北地区风向多为西北风，故装置按流程顺序应为南北走向，以防止泄漏后可燃气体被吹出装置而引起事故。
1.6丙烯精制工艺流程的叙述
来自气分车间的碳三进入原料罐内，罐中碳三经脱乙烷塔进料泵再经流量控制阀、原料预热器预热后由进入脱乙烷塔，采用精馏原理，对碳三中的碳二进行分离，塔顶馏分进入分凝器至回流罐，塔顶不凝器由回流罐顶经控制阀进入高压罐网，回流罐液体靠回流泵再经控制阀打回塔顶，为塔盘提供液相介质，塔底重沸器采用0.9Mpa蒸汽供热，塔底一部分液相经塔底重沸器返回第一层塔盘下，提供气相介质，另一部分作为丙烯精制塔进料靠两塔之间压差、经流量控制阀压入丙烯精制塔。
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丙烯和丙烷的混合物从进料层流入丙烯精制塔。丙烯精制塔底馏分一部分经塔底重沸器返回第一层塔板下，另一部分经流量控制阀、流量计送产品罐区。丙烯精制塔顶的轻组分即丙烯径冷凝器再经回流罐最后经控制阀，一部分打回流，一部分经产品泵送至丙烯后冷，根据需要送聚合或水合。
第2章丙烯精制的物料衡算
2.1脱乙烷塔物料衡算
2.1.1 原料组成及流量
（一）进料质量流量 1.年（8000小时）产量105000吨气体分馏装置，且生产能力为：0.22丙烯（99.5%）/吨原料。
由原始依据可知：
2.进料的质量流量
由原始依据可知：丙烯在脱乙烷塔和丙烯精制塔的回收率分别为：95％、99.5％。丙烯在进料中的质量百分率为70.2
(二)进料组成
由原始依据知：
?ooo?CCiCCiC33组分： 2 4 4 Wt% 7.00 70.2 22.10 0.51 0.19
?C3则丙烯的质量流量是W=W×70.2% = 4307.9922×70.2% = 3024.16kg/h
同理可以求出其他组分的质量流量W。
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