學(xué)情任熱裂解冷區(qū)部分——裂解氣的制冷

1、課程:有機(jī)化工生產(chǎn)運(yùn)行與操控知識(shí)點(diǎn)：裂解氣的制冷情境一：乙烯的生產(chǎn)運(yùn)行與操控任務(wù)五：熱裂解冷區(qū)部分 一、制冷一、制冷 制冷是利用制冷劑壓縮和冷凝得到制冷劑液體，再在不同壓力下蒸發(fā)，則獲得不同溫度級(jí)位的冷凍過(guò)程。制冷劑的選擇制冷劑的選擇原則上低沸點(diǎn)的物質(zhì)都可用作制冷劑，而實(shí)際選用時(shí)，則需選用低制冷裝置投資、運(yùn)轉(zhuǎn)效率高、來(lái)源豐富、毒性小的制冷劑。對(duì)乙烯裝置而言，裝置產(chǎn)品為乙烯、丙烯，且乙烯和丙烯具有良好的熱力學(xué)特性，因而均選用丙烯、乙烯作為裝置制冷系統(tǒng)的制冷劑。 二、冷凍循環(huán)制冷二、冷凍循環(huán)制冷 將物料冷卻到低于環(huán)境溫度的冷凍過(guò)程稱(chēng)為將物料冷卻到低于環(huán)境溫度的冷凍過(guò)程稱(chēng)為冷凍。冷凍。 冷凍循環(huán)制冷

2、的原理是利用冷凍劑自冷凍循環(huán)制冷的原理是利用冷凍劑自液態(tài)汽化液態(tài)汽化 時(shí)，時(shí)，要從物料或中間物料要從物料或中間物料(又叫載冷體又叫載冷體)吸收熱量，吸收熱量， 因而使物因而使物料溫度降低的過(guò)程。所吸收的熱量，在熱值上等于它的料溫度降低的過(guò)程。所吸收的熱量，在熱值上等于它的汽化潛熱汽化潛熱。液體沸騰時(shí)，汽化在整個(gè)液體中進(jìn)行，液體。液體沸騰時(shí)，汽化在整個(gè)液體中進(jìn)行，液體的溫的溫 度保持不變，直至液體全部汽化。度保持不變，直至液體全部汽化。 液體的汽化溫度液體的汽化溫度(即沸點(diǎn)即沸點(diǎn))是隨壓力的變化而改變的是隨壓力的變化而改變的，壓力越低，相應(yīng)的汽化溫度也越低。壓力越低，相應(yīng)的汽化溫度也越低。舉例講

3、解舉例講解1、氨蒸汽壓縮制冷、氨蒸汽壓縮制冷2、乙烯、乙烯丙烯復(fù)迭制冷丙烯復(fù)迭制冷 1、氨氨蒸蒸汽汽壓壓縮縮制制冷冷氨蒸汽壓縮制冷系統(tǒng)可由四個(gè)基本過(guò)程組成。氨蒸汽壓縮制冷系統(tǒng)可由四個(gè)基本過(guò)程組成。(1)蒸發(fā)蒸發(fā) (2)壓縮壓縮 (3)冷凝冷凝 (4)節(jié)流膨脹節(jié)流膨脹 丙烯做制冷劑丙烯做制冷劑 在裂解氣分離裝置中，用丙烯作冷凍劑可以得在裂解氣分離裝置中，用丙烯作冷凍劑可以得到到4040以上溫度級(jí)的冷量。以上溫度級(jí)的冷量。 因?yàn)楸┏合路悬c(diǎn)為因?yàn)楸┏合路悬c(diǎn)為-47.72 -47.72 ，用丙烯作制，用丙烯作制冷劑構(gòu)成的冷凍循環(huán)制冷過(guò)程，把丙烯壓縮到冷劑構(gòu)成的冷凍循環(huán)制冷過(guò)程，把丙烯壓縮到l.

4、864MPal.864MPa的條件下，丙烯的冷凝點(diǎn)為的條件下，丙烯的冷凝點(diǎn)為4545，很，很容易用冷水冷卻使之液化。容易用冷水冷卻使之液化。乙烯做制冷劑乙烯做制冷劑 用乙烯作制冷劑構(gòu)成冷凍循環(huán)制冷中，維持用乙烯作制冷劑構(gòu)成冷凍循環(huán)制冷中，維持壓力不低于常壓的條件下，其蒸發(fā)溫度可降到壓力不低于常壓的條件下，其蒸發(fā)溫度可降到- -103103左右左右( (乙烯常壓沸點(diǎn)為乙烯常壓沸點(diǎn)為103.68 ) 103.68 ) ，即乙，即乙烯作制冷劑可以獲烯作制冷劑可以獲100100的低溫條件。的低溫條件。 但乙烯的臨界溫度為但乙烯的臨界溫度為9.99.9，臨界壓力，臨界壓力5.15MPa5.15MPa，在

5、此溫度之上，不論壓力多大，也不，在此溫度之上，不論壓力多大，也不能使其液化，所以不能用普通冷卻水使之液化能使其液化，所以不能用普通冷卻水使之液化。工業(yè)生產(chǎn)中常采用丙烯作制冷劑來(lái)冷卻乙烯。工業(yè)生產(chǎn)中常采用丙烯作制冷劑來(lái)冷卻乙烯。2、乙烯、乙烯丙烯復(fù)迭制冷循環(huán)丙烯復(fù)迭制冷循環(huán) 三、熱泵三、熱泵 常規(guī)的精餾塔都是從塔頂冷凝器取走熱量，由塔釜再沸器常規(guī)的精餾塔都是從塔頂冷凝器取走熱量，由塔釜再沸器供給熱量，通常塔頂冷凝器取走的熱量是塔釜再沸器加入熱量供給熱量，通常塔頂冷凝器取走的熱量是塔釜再沸器加入熱量的的90%左右，能量利用很不合理。左右，能量利用很不合理。 通過(guò)做功將熱量從低溫?zé)嵩磦鬟f給高溫?zé)嵩吹墓嵯到y(tǒng)稱(chēng)為熱通過(guò)做功將熱量從低溫?zé)嵩磦鬟f給高溫?zé)嵩吹墓嵯到y(tǒng)稱(chēng)為熱泵系統(tǒng)。泵系統(tǒng)。 常用的熱泵系統(tǒng)有閉式熱泵系統(tǒng)、開(kāi)式常用的