《典型化工工艺》专题四 裂解气处理-讲义

山东省《典型化工工艺》 举一反三考点练

专题四 -裂解气预处理-讲义

 

1.      了解裂解气组成及压缩原理
2.      了解脱酸性气体、脱水、脱炔、脱一氧化碳工艺条件及流程。

知识点一  裂解气组成及压缩

一、裂解气的组成与分离要求

烃类经过裂解制得的裂解气，是一个复杂的气体混合物。其中含有目的产物乙烯、丙烯，副产物丁二烯及 C₅  以下各种烷烃；还含有一些有害的杂质。基本有机化工中，有些需要高纯度的烯烃原料，裂解气分离前预处理的 任务是除去裂解气中有害杂质。进而分离出单一烯烃产品或烃的馏分，为基本有机化工和高分子化工等提供原料。

二、裂解气的压缩

裂解气中的低级经类在常温常压下都是气体，它们的沸点都很低。如果在常压下将各组分冷却分离，需要很 低的温度，这不仅需要消耗大量的冷量，而且需要用很多耐低温钢材来制造设备，在经济上不够合理。根据物质 的沸点随压力增加而升高的规律，对裂解气体进行压缩，使各组分沸点升高，达到分离的目的。

裂解气经过压缩，压力提高，温度也上升，重组分中的二烯烃能发生聚合，生成的聚合物或焦油沉积在压缩机的扩压器内，严重地危及操作的正常进行，二烯烃的聚合速度与温度有关，温度愈高，聚合速度愈快。为了避免聚合现象的发生，必须控制压缩后的气体温度不高于100℃。为了满足这一要求，一般采用多段压缩。另外，采用多 段压缩，段与段间设置中间冷却器，不仅可节省能量，降低压缩功消耗，还可在段与段之间分离出相当量的水分和重质烃，以减少后继干燥及低温分离的负担。

压缩段间脱重组分的流程图：

关于裂解气的压缩与分离过程，下列说法正确的是（ ）

A. 裂解气压缩的主要目的是降低各组分的沸点，便于低温分离

B. 采用多段压缩可控制每段出口温度不超过100℃，防止二烯烃聚合

C. 段间冷却器能分离出水分和重质烃，减轻后续分离负担

D. 压缩后的裂解气可直接进行低温分离，无需预处理

E. 裂解气中的有害杂质必须在压缩前完全去除

【答案】B、C

【解析】A错误：压缩是为了升高沸点（通过增压），从而减少低温分离的能耗。

B正确：多段压缩配合段间冷却可控制温度≤100℃，避免二烯烃聚合结焦。

C正确：段间冷却器可冷凝去除水分和重质烃（如焦油），优化后续流程。

D错误：压缩后仍需预处理（如脱酸性气、干燥等）才能进行低温分离。

E错误：杂质去除是逐步的，部分预处理（如脱水）可在压缩段间进行。

1.裂解气在分离前需要进行压缩处理，其主要目的是（ ）

A. 降低各组分的沸点，减少冷却能耗 B. 升高各组分的沸点，便于后续低温分离

C. 提高裂解气的温度，促进二次反应 D. 增加裂解气的密度，方便管道输送

【答案】B

【解析】B正确：压缩后沸点升高，可减少深冷分离的能耗和设备要求。A错误：压缩会升高沸点（与气体状态方程相关）。C错误：压缩升温需控制（≤100℃），避免二烯烃聚合。D错误：压缩主要服务于分离工艺，非输送目的。

2.工业上采用多段压缩裂解气的主要优点不包括（ ）

A. 控制每段出口温度≤100℃，防止设备结焦 B. 段间冷却可分离水分和重组分

C. 提高裂解气中乙烯的浓度 D. 降低整体压缩能耗

【答案】C

【解析】C错误：压缩不改变组分浓度，仅改变物态条件。

A/B/D均为多段压缩的核心优势（控温、除杂、节能）。

3.关于裂解气分离前的预处理，下列说法正确的是（ ）

A. 必须先完全去除所有杂质再进行压缩 B. 酸性气体（如H₂S）的脱除应在压缩后进行

C. 脱水处理只能在低温分离阶段完成 D. 重组分（如焦油）需在压缩前彻底分离

【答案】B

【解析】B正确：酸性气体脱除常安排在压缩后（如碱洗塔）。A错误：部分杂质（如水分）可在压缩段间去除。C错误：脱水可通过分子筛在压缩后处理。D错误：重组分可在段间冷却时部分脱除。

1.裂解气的主要成分不包括（ ）

A. 乙烯 B. 丙烯

C. 甲烷 D. 二氧化碳

【答案】D

【解析】裂解气主要含乙烯、丙烯等烯烃及少量甲烷、氢气等。二氧化碳不属于裂解直接产物，需通过后续脱除

2.裂解气压缩时，每段出口温度通常控制在（ ）

A. 50℃以下 B. 80-100℃

C. 120-150℃ D. 200℃以上

【答案】B

【解析】控制温度≤100℃可防止二烯烃聚合结焦，温度过低会增加冷却能耗，过高则易导致设备结焦