在顺序分离流程和前脱乙烷分离流程中,由脱丙烷塔塔顶获得含有丙烯、丙烷、丙炔(甲基乙炔和丙二烯)的碳三馏分。而在前脱丙烷分离流程中则由脱乙烷塔塔釜获得这样的碳三馏分。脱丙烷塔塔顶或脱乙烷塔塔釜所得碳三馏分可直接送至丙烯精馏塔而获得化学级或聚合级的丙烯产歇此时,丙烯精馏塔塔釜丙烷产品中含大量炔烃,既不宜直接作为民用液化气使用,也不适于返回裂解炉循环裂解。实际上,绝大多数生产厂均在丙烯精馏之前设置碳三馏分加氢脱炔系统,待脱除炔烃后再送人丙烯精馏塔,由此可使丙烯精馏塔塔釜丙烷产品中炔烃含量控制在0.1%下。
采用前加氢脱烃工艺流程时,为节省投资,一般不再设置碳三馏分加氢脱炔设施。由于前加氢时丙二烯和甲基乙炔的转化率分别只能达到20%和80%},相当部分丙炔未能转化。此时,丙烯精馏塔塔釜丙烷产品中炔烃含量仍相当可观。
由于丙烯对丙烷相对挥发度甚低,因而塔板数较多,回流比较大。早期,为降低回流比,相应采用较低操作压力,为节省能耗,不少采用热泵流程。近期,由于广泛采用急冷水加热丙烯精馏塔再沸器,既节省能耗,又简化了工艺流程,相应节省了投资。在馏分油裂解装置中,用急冷水加热的高压丙烯精馏工艺流程已完全取代了低压热泵丙烯精馏的工艺流程。
丙烯精馏可分为两类工艺流程。一类为低压精馏工艺流程,大多采用热泵系统。另一类为高压精馏工艺流程,塔顶冷凝多采用水冷,塔釜加热多采用急冷水加热。
低压热泵工艺流程可采用两种流程(图5一101),一种称为闭式热泵系统,一种称为开式热泵系统。
图5一101 (a)为闭式热泵系统,由丙烯压缩机、再沸器、冷凝器组成封闭循环系统。压缩机出口的丙烯冷剂作为再沸器的加热介质,同时在此冷凝。冷凝的丙烯冷剂作为塔顶冷凝器冷剂,蒸发的冷剂返回丙烯压缩机。
图5 - 101 (b)为开式热泵系统,丙烯冷剂与产品丙烯混合在一起。压缩机出口丙烯作为再沸器加热介质,同时在此冷凝。冷凝的丙烯减压节流后送人回流罐,回流罐中的丙烯液体一部分作为产品输出,一部分作为塔顶回流。回流罐中闪蒸的气态丙烯与塔顶气态丙烯均进人丙烯压缩机进行压缩。
图5一102所示为高压丙烯精馏流程。其中图5一102 (a)为常规的工艺流程。此时,塔顶为水冷却,塔釜为急冷水加热。仅就丙烯精馏过程而言,高压精馏所需塔釜供热量和塔顶冷凝热荷比低压精馏时高,但对馏分油裂解装置而言,急冷水尚需在循环过程用冷却水冷却,而用急冷水加热丙烯精馏塔再沸器,无论从塔釜加热和塔顶冷却来看,并不增加全装置供热和冷却水负荷。而高压精馏的电耗比低压精馏的电耗低得多,相应,高压精馏的运转费用明显低于低压精馏的运转费用。因此,在有急冷水可供利用时,低压精馏的热泵流程基本上均被急冷水加热的高压精馏流程所取代。高压与低压丙烯精馏的比较见表5一58。
丙烯是一种无色可燃气体,化学式为C3H6,可通过石油裂解获得。它是一种简单的烯烃结构,仅次于乙烯。在大量运输时,常使用加压液化。丙烯的饱和蒸汽压在25℃时为1158kPa。
在室温和标准大气压下,丙烯是无色的气体,并且带有一种较淡但令人不适的气味,类似于其他烯烃。由于丙烯的分子量较大,所以它具有高于乙烯的密度和沸点。尽管丙烯分子中没有强极性键,但由于其分子不完全对称,仍具有较小的偶极矩。
丙烯与环丙烷具有相同的化学式C3H6,但它们的原子连接方式不同,因此它们是一对结构异构体。
丙烯主要通过石油、天然气和煤等矿物燃料作为原料进行生产。它是炼油和天然气处理的副产物,可以通过碳氢化合物裂化和分馏得到。
目前有几种专门针对丙烯的生产方式,其中包括烯烃复分解反应和丙烷脱氢法。烯烃复分解反应是一种可逆反应,通过断开乙烯和丁烯的双键并重新组合生成丙烯。丙烷脱氢法将丙烷转化为丙烯和氢气,常用于丙烷资源丰富的地区。
丙烯是一种中枢神经抑制剂,过度接触可能导致镇静和遗忘,甚至昏迷或死亡,其效果类似于苯二氮平类药物过量。吸入丙烯还可能导致窒息死亡。