乙烯是基本有机化学工业最重要的产品，它的发展带动着其他基本有机产品的发展，因此乙烯产量往往标志着一个国家基本有机化学工业发展的水平，以乙烯为原料可以生产许多重要的基本有机化学工业产品，诸如高压聚乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯等。近20年来，世界范围内的乙烯产量增长了近十倍，足以证明各国对乙烯生产的重视程度。
乙烯生产的主要方法是将天然气、原油等基本高分子原料进行裂解使其碳链断裂后逐级分离。其中基本的分离方法就是精馏，即在精馏塔中利用各组分相对挥发度的不同进行物料分离。本章将以乙烯精馏塔为例，对其基本工艺和典型控制方案进行分析。
3.1工艺流程及基本技术指标
乙烯精馏塔是深冷分离流程中的一个基本生产单元，其前期部分工艺流程如图3-1所示。裂解气经过离心式压缩机压缩，压力达到1. 0MPa后送人碱洗塔，脱去H2S、CO2等酸性气体，再次压缩后压力达到1. 0MPa,送人干燥器脱水后，进人冷箱冷凝，在冷箱中分出富氢和四股馏分，这四股流分进人脱甲烷塔的不同塔板进行分离，脱去甲烷馏分，塔釜液为Cz以上馏分进人脱乙烷塔，由其塔顶分离出Cr馏分，塔釜液为C3以上馏分去后续工艺再加工。
由脱乙烷塔塔顶来的C2馏分含有乙烷、乙烯、乙炔等组分，它们经过换热升温，进人加氢脱炔反应器进行加氢脱乙炔，并经绿油塔用来自乙烯塔的侧线馏分洗去绿油后，成为只包含乙烯和乙烷两种组分的混合流体(因脱甲烷过程中不可能做到完全分离，其中含有少量甲烷)。这些混合流体被送人乙烯塔分离，在乙烯塔的顶部第八块塔板侧线可得到99. 9%的乙烯产品，塔釜液为乙烷馏分，送回裂解炉作为裂解原料，塔顶分离出少量的甲烷馏分。乙烯精馏塔进料中乙烯和乙烷占有99. 5%以上，其余组分为甲烷。就相对挥发度而言,甲烷最低，乙烯次之，乙烷最高。对于三种组分的分离，乙烯精馏塔采用了深冷分离流程,用带有中间再沸器和侧线出产品的乙烯塔。其工艺流程如图3-2所示，基本工艺分析如下。
一般地，进料中乙烯及乙烷占有99. 5%以上，乙烯精馏塔理论上仍为二元体系。该乙烯乙烷二元系统的自由度为2，因此，在实际工艺中压力和温度是相互联系的。控制其中一个变量，即可实现对质量指标的控制，这是设计和实施控制方案的基本依据之一。本例所指的精馏塔的操作条件见表3-1。
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