
【化】 demethanizer
【化】 demethanation; demethanization
pagoda; tower
【化】 column
【醫】 tower
脫甲烷塔(De-methanizer Column)是石油化工及天然氣加工中的關鍵設備,主要用于分離混合氣體中的甲烷(CH₄)與其他輕質烴類組分。其核心功能是通過精餾工藝,在低溫高壓條件下将甲烷從裂解氣或天然氣凝液中優先脫除,為後續工藝提供純度更高的碳二及以上組分原料。
從工業流程角度分析,脫甲烷塔通常位于乙烯裂解裝置下遊,操作溫度可低至-100℃至-160℃,壓力維持在2.5-4.0MPa範圍。塔内采用高效規整填料或塔闆結構,通過氣液兩相逆流接觸實現組分分離。根據《石油化工設計手冊》(第三版)記載,典型脫甲烷塔可将甲烷含量從原料氣的15-25%降至0.5%以下,确保下遊碳二加氫反應器的安全運行。
該設備在LNG液化工廠的應用同樣重要,美國化學工程師協會(AIChE)技術報告顯示,現代雙級脫甲烷工藝能使天然氣液化率提升至98.7%,顯著提高能源利用率。中國石油行業标準GB/T 16178-2020明确規定,脫甲烷塔設計需滿足ASME VIII Div.2壓力容器規範,并配置多級防凍保護系統。
脫甲烷塔是石油化工裂解氣分離過程中的關鍵設備,主要用于将裂解氣中的甲烷、氫氣等輕組分與C2及以上重組分(如乙烯、乙烷等)分離。以下從功能、工藝特點、操作條件等方面進行綜合解釋:
分離輕重組分
脫甲烷塔的主要任務是将裂解氣中的甲烷、氫氣及惰性氣體(如氮氣)從C2及以上烴類中分離。塔頂排出輕組分(甲烷、氫氣),塔底則輸出含乙烯、乙烷等重組分的物流。
經濟性與能耗
該系統消耗的冷量占分離部分總冷量的42%,且對乙烯裝置的能耗和運行成本有顯著影響。
高壓法與低壓法
控制目标與操作變量
脫甲烷塔通常采用不鏽鋼材質,以增強耐腐蝕性和耐高溫性能。塔内設多層填料,通過增大氣液接觸面積提升傳質效率。
作為深冷分離的核心環節,脫甲烷塔的設計和操作直接影響乙烯産品的純度、回收率及裝置整體能耗,是裂解氣分離流程中技術難度最高的部分之一。
如需進一步了解具體工藝流程或操作優化措施,可參考道客巴巴等來源的文獻資料。
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