采用在線氣相色譜儀對裂解氣的組成進行實時分析,分析組分為H2、CH4、CO、C2H4、C2H6、C3H6和C3H8,共6種。乙烯裂解爐急冷器出口物料組成如下所示,試將物料的質量分數換算成摩爾分數,并確定上述6種被測組分的測量范圍(量程)。
乙烯裂解爐急冷器出口物料組成(裂解原料為HVGO重質加氫尾油)如下。
組分名稱 質量分數/%
H2 0.05
CH4 0.85
CO 0.01
C2H2 0.03
C2H4 2.55
C2H6 0.29
C3H4 0.05
C3H6 1.43
C3H8 0.04
C4H6 0.6
C4H8和C4H10 0.39
(C5~C9等) ......
Quench Oil 85.7
H2O 6.13
合計 100%
乙烯裂解爐急冷器出口物料經裂解氣取樣裝置Py-Gas過濾、冷卻后,急冷油、水、C5以上重組分基本除去,取樣裝置出口氣體中僅含C4以下輕組分(根據設計要求,裂解氣取樣裝置應將C4也除去,出口氣體中僅含C3以下輕組分,但實際使用中往往難以做到,所以本計算將C4也考慮進去)。
取樣裝置出口氣體即氣相色譜儀的分析對象。因此,計算中應將急冷器出口物料中C4以下輕組分含量的總和作為100%處理。計算步驟如下。
表1-3
乙烯裂解氣體色譜分析計算結果和測量范圍
| 組分 |
質量分數 |
摩爾質量 |
摩爾數 |
摩爾分數 |
測量范圍 |
| H2 |
0.05 |
2 |
0.025 |
10.31% |
0~20% |
| CH4 |
0.85 |
16 |
0.053 |
21.85% |
0~30% |
| CO |
0.01 |
28 |
0.00036 |
0.15% |
|
| C2H2 |
0.03 |
26 |
0.00115 |
0.47% |
|
| C2H4 |
2.55 |
28 |
0.091 |
37.52% |
0~50% |
| C2H6 |
0.29 |
30 |
0.0097 |
4.00% |
0~10% |
| C3H4 |
0.05 |
40 |
0.00125 |
0.52% |
|
| C3H6 |
1.43 |
42 |
0.034 |
14.02% |
0~20% |
| C3H8 |
0.04 |
44 |
0.009 |
3.71% |
0~5% |
| C4H6 |
0.6 |
54 |
0.0111 |
4.58% |
|
| C4H8 C4H10 |
0.39 |
56 |
0.00696 |
2.78% |
|
| 合計 |
6.29 |
|
0.24252 |
100.00% |
|