1.分离方法简介
（1）油吸收精馏分离。利用C3（丙烯、丙烷）、C4（丁烯、丁烷）作为吸收剂，将裂解气中除了H2、CH4以外的其他组分全部吸收下来，然后再根据各组分相对挥发度不同，将其一一分开。此法得到的裂解气中烯烃纯度低，操作费用高（动力消耗大），一般适用小规模，操作温度高（-70℃左右），可节省大量的耐低温钢材和冷量。
（2）深冷分离。工业上一般将冷冻温度在-100℃以下的叫深冷，冷冻温度在-100℃与-50℃之间的操作叫中冷，冷冻温度在-50℃以上的叫浅冷。深冷分离是将裂解气冷却到-100℃以下，此时裂解气中除了H2、CH4以外的其他组分全部被冷凝下来，然后再根据各组分相对挥发度不同，将其一一分开。
（3）中冷分离：在-100℃与-50℃之间进行分离。
（4）浅冷分离：在-50℃以上进行分离。
（5）分子吸附分离：利用吸附的方法（将烯烃吸附）。
（6）络合分离：将烯烃形成络合物。
（7）半透膜分离：利用膜分离。
2.深冷分离的主要设备
（1）脱甲烷塔：将H2、CH4与C2及比C2更重的组分分开的塔。
（2）脱乙烷塔：将C2及比C2更轻的组分与C3及比C3更重的组分分开的塔。
（3）脱丙烷塔：将C3及比C3更轻的组分与C4及比C4更重的组分分开的塔。
（4）脱丁烷塔：将C4及比C4更轻的组分与C5及比C5更重的组分分开的塔。
（6）丙烯精馏塔：将丙烯与丙烷分开的塔。
3.冷箱
在脱甲烷系统中，有些换热器、冷凝器、节流阀等温度很低，为了防止散冷，减少与环境接触的表面积，将这些冷设备集装成箱，此箱即为冷箱。
前冷工艺（流程）：冷箱在脱甲烷塔之前的工艺（流程），也叫前脱氢工艺（流程）。
后冷工艺（流程）：冷箱在脱甲烷塔之后的工艺（流程），也叫后脱氢工艺（流程）。
4.深冷分离工艺流程
在裂解气这样一个多组分系统的精馏分离过程中，如何合理地组织好分离工艺流程，对于建设投资、能量消耗、操作费用、运转周期、产品的产量和质量、生产安全等关系极大。
裂解气深冷分离二厂艺流程、包括裂解气深冷分离中的每一个操作单元。不同的净化和精馏分离方案组成不同类型的裂解气分离流程，如图3-24所示。其中，三大代表性流程是顺序分离流程、前脱乙烷分离流程和前脱丙烷分离流程。三大代表性流程各有特点。一套乙烯装置采用哪种流程，主要取决于流程对需要处理裂解气的适应性、能量消耗、运转周期及稳定性、装置投资、产品成本以及安全生产等几个方面。
（1）顺序深冷分离流程（123）。
如图3-25所示裂解气经过离心式压缩机一、二、三段压缩，压力达到1.0MPa，送入碱洗塔，脱去H2S、CO2等酸性气体。碱洗后裂解气经过压缩机的四、五段压缩，压力达到3.7MPa，经过冷却至288K，去干燥器用3A分子筛脱水，使裂解气的露点温度达到203K左右。
干燥后的裂解气经过一系列冷却冷凝，在前冷箱中分出富氢和四股馏分，富氢经过甲烷化，作为加氢用氢气；四股馏分进入脱甲烷塔的不同塔板，轻馏分温度低，进入上层塔板，重馏分的温度高，进入下层塔板，脱甲烷塔塔顶脱去甲烷馏分。塔釜液是C2以上的馏分，进入脱乙烷塔，塔顶分出C2馏分，塔釜液为C3以上馏分。由脱乙烷塔塔顶来的C2馏分经过换热升温，进行气相加氢脱乙炔，在绿油塔用乙烯塔来的侧线馏分洗去绿油，再经过3A分子筛干燥，然后送去乙烯塔。在乙烯塔的上部的第八块塔板侧线引出纯度99.9%的乙烯产品。塔釜液为乙烷馏分，送回裂解炉做裂解原料，塔顶脱甲烷、氢（在加氢脱乙炔时带入，也可在乙烯塔前设置第二脱甲烷塔，脱去甲烷，氢后再进入乙烯塔分离）。
脱乙烷塔釜液进入脱丙烷塔，塔顶分出C3馏分，塔釜液为C4以上的馏分含有二烯烃，易聚合结焦，故塔釜温度不宜超过373K，并须加入阻聚剂。为了防止结焦堵塞，此塔一般有两个再沸器，以供轮换检修使用。(www.xing528.com)
由脱丙烷蒸出的C3馏分经过加氢脱丙炔和丙二烯，然后在绿油塔脱去绿油和加氢时带入的甲烷、氢、再带入丙烯塔进行精馏，塔顶蒸出纯度为99.9%丙烯产品，塔釜液为丙烷馏分。
脱丙烷的塔釜液，在脱丁烷塔分成C4馏分和C5馏分，C4和C5的馏分分别送往下一步工序，以便进一步分离和利用。
图3-24 裂解气深冷分离流程分类示意
注：C上角的符号“°”代表烷烃，“=”代表烯烃，“≡”代表炔烃
（2）前脱乙烷深冷分离流程（213）。前脱乙烷流程与顺序分离流程相比，前脱乙烷流程中脱乙烷塔放在脱甲烷系统之前，C3、C4馏分不进入脱甲烷塔，冷量的利用较合理，并可节省耐低温合金钢用量，典型的工艺流程如图3-26所示。
图3-25 顺序深冷分离流程
1—碱洗塔；2—干燥塔；3—脱甲烷塔；4—脱乙烷塔；5—乙烯塔；6—脱丙烷塔；7—脱丁烷塔；8—丙烯塔；9—冷箱；10—加氢脱炔反应器；11—滤油塔
图3-26 前脱乙烷深冷分离流程
1—碱洗塔；2—干燥器；3—脱乙烷塔；4—脱甲烷塔；5—乙烯塔；6—脱丙烷塔；7—丙烯塔；8—脱丁烷塔；9—加氢脱炔反应器；10—冷箱
该流程中从炉区至压缩机五段出口、干燥等部分与顺序分离工艺流程相同。不同的是氢、甲烷干燥后的气体首先经过脱乙烷塔把C2及其轻组分与重组分分开。从脱乙烷塔顶分出甲烷、氢和C2馏分，塔釜得到C3及其更重组分。塔顶馏分经冷箱、脱甲烷塔分出甲烷、氢后进入乙烯精馏塔系统。脱乙烷塔塔釜液送入脱丙烷塔，分出C3馏分和C4及其更重组分。前加氢除乙炔在脱甲烷前进行，利用裂解气混合气中的氢气进行加氢，具有流程短，操作简化，投资低、运转费用少等特点（省去了氢气提纯、净化过程），其缺点是对不同组成裂解气适应范围窄，只适应处理含有较大C3及以上的馏分，而丁二烯含量低的裂解气，目前还无十分理想的催化剂。后加氢脱除乙炔的工艺流程与顺序分离的工艺流程相同，但前脱乙烷后加氢工艺流程的热量消耗较多。
（3）前脱丙烷深冷分离流程（312）。典型的前脱丙烷流程如图3-27所示。该流程中脱丙烷塔居首，C4及更重组分不进入脱甲烷系统。裂解气经三段压缩后，在脱丙烷塔中首先将C3及更轻组分与C4及更重组分分开，然后C3及更轻组分进入压缩机高压段继续压缩后进入精馏系统，再按照C1、C2、C3的顺序先后分离出甲烷、氢、乙烯、丙烯等产品。由于该流程在较低的压力下脱去C4及更重组分，因此避免了前脱乙烷工艺流程中对丁二烯等组分的严格要求，适宜处理含重组分较多的裂解气（尤其是C4组分多的裂解气），冷量利用比较合理，工艺技术成熟。此流程脱除炔烃也有前加氢和后加氢工艺流程之分。采用前加氢工艺不但可以脱除乙炔，而且能除去丙炔、丙二烯，可以不设C3加氢装置，残存的丙炔、丙二烯可用精馏法除去，使流程更加简化，但前加氢工艺还不够成熟，也可以在脱乙烷塔后分别对C2、C3加氢。
图3-27 前脱丙烷深冷分离流程
1—碱洗塔：2—干燥塔；2—脱丙烷塔；4—脱丁烷塔；5—脱甲烷塔；6—脱乙烷塔；7—乙烯塔；8—丙烯塔；9—加氢脱炔反应器；10—冷箱
三种典型流程的异同点：
（1）相同点：均采用了先易后难的分离顺序，即先分开不同碳原子数的烃（相对挥发度大），再分开相同碳原子数的烷烃和烯烃（乙烯与乙烷的相对挥发度较小，丙烯与丙烷的相对挥发度很小，难于分离）；产品塔（乙烯塔、丙烯塔）均并联置于流程最后，这样物料中组分接近二元系统，物料简单，可确保这两个主要产品纯度，同时也可减少分离损失，提高烯烃收率。
（2）不同点：加氢脱炔位置不同；流程排列顺序不同；冷箱位置不同。
对于上述三种代表性流程的比较列于表3-14。
表3-14 深冷分离三大代表性流程的比较
续表
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