5.11 气体分馏装置
根据全厂总加工流程规划，拟建设一套50万吨/年气体分馏装置，原料为重油催化裂化装置的液化气，主要为聚丙烯装置提供原料。 5.11.1 工艺技术选择
气体分馏是常规的精细分馏过程，根据原料中各组分间相对挥发度的不同，按要求将其分为目的产品。国内外在气体分馏的工艺技术上是一致的，都是通过一系列塔，根据产品方案的要求，将液化气分离成单个的组分或馏分。
5.11.1.1 顺序分离流程与常规分离流程的比较
国内大多数气体分馏装置均采用常规分离流程。第一个塔将C4馏分和C3馏分分开，第二个塔将C2馏分和C3馏分分开，将最难分离的C3馏分的丙烷和丙烯在第三个塔里分离。
顺序分离流程是按各组分轻重的先后顺序，先把最轻的C2脱掉，再把C3+、C3以及混合C4分别在第二、第三个塔里与其它组分分离而得到目的产品。
顺序分离流程与常规分离流程相比，一是避免了非塔顶目标组分的大量重复汽化与冷凝，有利于降低能耗；二是由于按挥发度的大小顺序进行分离，塔的操作压力也是按从大到小的顺序排列，可以靠自流的方式由前一个塔给后一个塔进料，减少了泵的数量。但存在着精馏段和提馏段操作负荷不均匀，塔径变化大以及由此引起设计、操作难度大等一系列的缺点。
通过模拟计算、能耗分析及对比，发现顺序分离流程的节能优势不大，虽然能减少两台泵设备，但仅是两台流量和扬程都较小的泵，节省投资不明显。考虑到操作的方便，推荐采用常规分离流程。 5.11.1.2 丙－丙塔热泵流程和常规流程比较
5.11-1
常规C3+-C3分离流程中丙烯精馏塔采用冷却水（空气）作为塔顶冷凝的冷源，用蒸汽或其它热媒作为塔底重沸的热源。
C3+-C3分离热泵流程采用的是逆向卡诺循环。
热泵流程可以采用塔顶丙烯产品作为工质，即塔顶馏出丙烯气相，通过丙烯压缩机升压、升温后作塔底重沸器的热源，在塔底放出热量后而冷凝。
热泵流程也可以用塔底丙烷产品作为工质，即抽出塔底的一股丙烷馏分节流降温后与丙烯塔顶气相换热，通过丙烷气化所放出的冷量来冷凝塔顶产品的同时，吸收丙烯气的低温热能使丙烷气升温，气化后的丙烷通过丙烷压缩机压缩增压继续升温后，返回到丙烯塔塔底作为塔底的热源。
热泵流程既节省了冷却水的消耗，又节省了塔底重沸器热量的消耗,可以大大的节约能量，但也存在着设备投资较大，流程相对复杂，操作维护难度大的缺点。
常规流程设备投资少，流程相对简单，但能耗相对较高。
从全厂的热平衡考虑，催化裂化装置有大量的低温热，如果不对这些低温热加以利用，还需消耗大量的冷却水对具有低温热的介质进行冷却，采用低温热作为丙烯塔底重沸器的热源，是一举两得的方案。因此，丙-丙分离推荐采用常规流程，利用催化装置的低温热作为热源。
由于催化装置提供的液化气中碳五含量很低，催化装置的吸收稳定塔能够控制液化气中碳五的含量，因此本装置将脱戊烷塔取消，设置脱乙烷塔、脱丙烷塔和丙-丙分离塔，降低了装置投资及能耗。 5.11.2 工艺概述、流程及消耗定额 5.11.2.1 工艺概述
1) 装置规模和年操作时数
装置公称规模50万吨／年，实际加工能力42.74万吨／年，年操作时
5.11-2
数为8400小时。
2) 装置组成
装置由脱乙烷、脱丙烷、丙-丙分离等部分组成，包括其配套的重沸、冷凝及产品冷却系统。
3) 原料
本装置原料为重油催化裂化装置生产的脱硫液化气，预计其组成见表5.11-1。
表5.11-1 原料组成
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 组分 C2H4 C2H6 C3H8 C3H6 NC4H10 IC4H10 NC4H8 IC4H8 ≥C5 合计 分子量 28.0 30.0 44.0 42.0 58.0 58.0 56.0 56.0 72.0 49.25 mol% 0 0 6.7 40.24 3.03 17.90 21.42 10.62 0.07 100 m% 0 0 5.9 33.81 3.52 20.77 24 11.9 0.10 100.00 4) 产品及副产品 装置生产的丙烯满足聚丙烯装置对原料的要求，C3+含量> 99.5% (mol)、丙烷作为商品丙烷，C3含量>95%(mol)。脱除丙烯、丙烷后的混合碳四馏分作为MTBE装置原料。
丙烯产品组成见表5.11-2，丙烷产品组成见表 5.11-3,碳四馏分组成见表5.11-4。
5.11-3
表5.11-2 丙烯组成
序号 1 2 3 4 组分 C2 C2+ C3 C3+ m% 0.11 0.00 0.31 99.58 mol% 0.08 0.00 0.32 99.60 备注 表5.11-3 丙烷组成
序号 1 2 3 4 5 组分 C3+ C3 1-C4+ i-C4 n-C4 合计 m% 0.68 98.13 0.29 0.85 0.05 100.00 mol% 0.65 97.80 0.37 1.12 0.06 100.00 备注 表5.11-4 碳四馏分
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 组分 C2H4 C2H6 C3H6 C3H8 NC4H10 IC4H10 NC4H8 IC4H8 CC4H8 TC4H8 ≥C5 合计 m% 0.00 0.00 0.00 0.18 13.94 24.12 21.62 18.73 12.42 8.59 0.41 100.00 mol% 0.00 0.00 0.00 0.24 13.65 24.13 21.92 18.45 12.59 8.70 0.32 100.00 5.11.2.2 工艺流程
1) 工艺流程简述
5.11-4
