化工工艺学课件乙烯.ppt

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1、乙烯工业,化工工艺学第二章 烃类热裂解,北京燕山乙烯装置,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,2,内容简介,国内外乙烯工业简介第一节：热裂解原理第二节：烃类管式炉裂解生产乙烯第三节：裂解气的净化与分离第四节：深冷分离流程第五节：生产乙烯的其它方法第六节：乙炔的生产,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,3,乙烯工业现状与前景展望,2004年,我国乙烯生产能力达到了606万吨,乙烯产量626.49万吨,较2003年约增长了2.4%。到2005年底,我国乙烯产能将达到888万吨,2010年将超过1600万吨。中国乙烯装置现状世界十大乙烯生产国与世界供需预测2004年中国乙烯生产能力及产量表；需求量预测中

2、国乙烯生产装置改扩建计划 表中国乙烯在建及拟建项目 表乙烯下游产品消费结构乙烯工业发展对策,第一节：热裂解原理,乙烯性质、用途、生产方法*乙烯产品标准*烃类（乙烷、石脑油、轻柴油等）乙烯、丙烯。反应类型：脱氢、断链、异构化、叠合，焦化。一次反应：由烃类裂解生成乙烯和丙烯的反应。（有利）二次反应：乙烯、丙烯继续反应生成炔烃、二 烯烃、芳烃直至 生成焦或碳的反应。（不利）,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,5,一、烃类热裂解的一次反应,烃类热裂解的一次反应包括：烷烃热裂解的一次反应；烯烃热裂解的一次反应；环烷烃热裂解的一次反应；芳烃裂解,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,6,1、烷烃热裂解的一次反

3、应,（1）断链反应：Cm+nH2(m+n)+2（2）脱氢反应：CmH2m+2（3）裂解规律：A、断链脱氢反应皆是吸热反应，需提供大量的热。B、ECHECC C、断链反应：多C，CC中间断裂；中C，趋向两端断裂；同C时，异烷比正烷易裂解。D、带支链烷烃：主、支很长，同直链烷；主支较短，断支链,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,7,2、烯烃热裂解的一次反应,（1）断链反应：Cm+nH2(m+n)（2）脱H反应：例：（3）歧化反应：例：,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,8,3、环烷烃热裂解的一次反应,环烷烃裂解生成乙烯、丁烯、丁二烯、芳烃等：,裂解规律为：（1）带短侧链时，先断侧链再裂解；（2）带

4、长侧链，先在侧链是间断裂；（3）侧链断裂产物，可烯、可烷；（4）脱氢成芳烃比开环容易；（5）V六元环V五元环。,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,9,4、芳 烃 裂 解：,芳环不断裂断侧链生成苯、甲苯、二甲苯苯脱氢生成联苯；多环芳烃缩合成稠环芳烃；进一步生成焦的反应。,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,10,5、小结(烃类裂解的一次反应)：,正构烷烃是生产乙烯、丙烯的理想 原料，且碳原子数愈少，收率愈高。各种烃类裂解难易顺序为：正烷异烷环烷（C6C5)芳烃,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,11,二、烃类裂解的二次反应：,1、较大烯烃进一步裂解 C5;C4 2、烯烃H2 3、烯烃聚合、环化、缩

5、合 4、烯烃分解生成C*结焦和生C机理不同：1）结焦是在较低T下（1200K）生成乙炔中间体，再脱氢最终成C。,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,12,三、热裂解机理及动力学,（一）乙烷裂解 ECH346KJ/mol;ECC 406KJ/mol;ECC ECH 故推断乙烷裂解按自由基反应机理进行。乙烷裂解的三个阶段*链引发：*链传递：C2H6*链终止：,与实测活化能接近，证明对乙烷裂解机理之推断是正确的。,以上导出乙烷裂解 反应活化能为：,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,13,（二）高级烷烃裂解,机理复杂，链传递途径多，大分子自由基不稳定，易分解，产物复杂。戊烷裂解：可产生三种自由基（），裂

6、解符合 位断裂规律。C-C-C-C-C C-C-C-C-C C-C-C-C-C,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,14,（三）反应动力学,一次反应为一级反应：当浓度由，时间由 0T，对上式积分得 以转化率a(x)表示时，代入上式得：()lgkT=lgA-E/2.303RT()故由式、和表1-5、图1-2即可求出已知T、t、av下 的转化率x。,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,15,第二节：烃类管式炉裂解生产乙烯,基本特征：高温、快速、急冷。这就要求裂解装置在短时间内迅速供给大量热量，并达到裂解所需最高温度和解决高温裂解气的急冷。关键是应采用合适的裂解方法和选择先进的裂解设备。,管式炉裂解主要

7、过程：,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,16,一、原料烃组成对裂解结果的影响,（一）族组成（二）原料含氢量（三）芳烃指数（四）特性因素（五）几种原料裂解结果比较,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,17,（一）族 组 成,简称PONA值，即P烷烃、O烯烃、N环烷烃、A芳烃。从表中比较：同条件下，原料愈轻，乙烯收率增加；分子量愈大，（N+A）量愈大，乙烯收率愈小，液态产物量愈大。,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,18,（二）原料含氢量,原料中同C原子数时含H量：烷烃环烷烃芳烃。含H，乙烯收率。按目前技术水平，对重质烃裂解要求：1、气态产物含氢量易控制在18%（质量）。2、液体产物含氢量易控制在

8、7-8%，若低于7-8%易结焦，堵塞炉管和急冷换热设备。总之，含氢量与裂解产物分配关系为：含氢量：P N A 液体产物收率：PN A 乙烯收率：P N A 易结焦倾向：PN A,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,19,（三）芳烃指数（BMCI）美国矿物局关联指数,正构烷烃，BMCI；芳烃，BMCI（苯为99.8）。故：原料中,BMCI，乙烯收率，且易结焦,BMCI，乙烯收率，但液态产 物减少,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,20,（四）特性因素K,计算方法：K，烷烃，环烷烃，乙烯收率。K，烷烃，环烷烃，乙烯收率。（五）几种原料裂解结果比较（表11，表12）石脑油：沸点范围约20160石油醚：

9、30号 3060 60号 6090,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,21,二、操作条件对裂解结果的影响,（一）概念（二）裂解温度的影响（三）停留时间的影响（四）烃分压和稀释剂的影响（五）动力学裂解深度函数KSF,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,22,（一）概念,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,23,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,24,（二）裂解温度的影响,裂解反应是强吸热反应，需要在高温下进行，T对一次反应有利，故乙烯收率，焦量；T 故，焦量，乙烯量。故高温裂解时，必须减少停留时间以减少焦的生成。,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,25,（三）停留时间的影响,定义：物料从反应开始到达

10、某一转化率时,在反应器中经历的时间。裂解管式反应器特点：非等温 非等容1、停留时间的计算2、的影响3、T 的关系,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,26,1、停留时间的计算,表观停留时间：平均停留时间：VR,S,L-反应器容积，裂解管截面积，管长。V,a-平均体积流量，最终体积增大率。,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,27,2、的影响,由图知：始，乙烯；然后，乙烯。因此关键是控制，减少二次反应。,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,28,3、T-的关系由图知：一定，T，乙烯。T一定，乙烯。故要使乙烯，同时考虑T、。,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,29,（四）烃分压和稀释剂的影响,1、烃分压

11、烃裂解 分子数，。因此P，乙烯。对二次反应：摩尔数，。因此P，生焦量。工业上在常压下操作，真空下易进入空气发生爆炸。加入稀释剂，从而乙烯量.,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,30,加入稀释剂后：,故稀释剂作用：,有利炉管传热，保护炉管寿命。,常用 稀释剂：H2、N2、惰性气体、水蒸汽。水蒸汽优点：稳定，易与裂解气分离 抑制对裂解管腐蚀 可与管中沉积焦反应，除C 摩尔质量小，体积大，烃分压降幅大 对金属Fe、Ni表面起一定氧化作用，保护炉管,2、稀释剂的影响,P总=P1+P2+,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,31,（五）动力学裂解深度函数KSF,计算公式：由图1-7知，KSF值可分为三个区

12、：KSF=01为浅度裂解区，低级烯少，乙烯量，丙烯量。KSF=12.3为中度裂解区，乙烯量渐慢，丙烯达峰值。KSF2.3为深度裂解区，一次反应结束，丙烯量，丁烯量，乙烯量达峰值。,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,32,三、管式炉裂解工艺流程,（一）炉体的型式（二）管式裂解炉（三）裂解气的急冷（四）裂解炉之结焦与清焦（五）裂解工艺流程（六）裂解炉发展方向（七）中国乙烯现状与前景,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,33,（一）炉体的型式,管式裂解炉由炉体和裂解管组成。炉体用钢构件和耐火材料砌筑，分为：对流室：装有原料预热管、蒸汽加热管 辅射室：布置裂解管，其室、顶、底、侧壁有烧嘴炉体的型式(图)

13、,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,34,（二）管式裂解炉,1、鲁姆斯SRT-X型炉2、凯洛格毫秒裂解炉（MSF）3、斯通-韦勃斯特超选择裂解炉（USC）4、倒梯台下吹式裂解炉（M-TCF）5、顺梯台裂解炉（IFP）6、荷兰KTI裂解炉（GK）7、德国Linde裂解炉（LSCC）,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,35,1、鲁姆斯SRT-X裂解炉,美国鲁姆斯公司60年代开发的SRT-等系列炉。美国鲁姆斯公司60年代开发成功。SRT-停留时间0.370.43，乙烯收率24%（轻柴油），炉子热效率92-93.5%,炉管内径1p64、2p 89、3-4p 146。裂解炉型 示意图炉管排列形式示意图裂

14、解工艺流程示意图,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,36,2、凯洛格毫秒裂解炉（MSF）,美国Kellogg公司60年代开发，78年成功，高温下，停留时间缩短到0.050.1，是一般裂解炉的1/41/6。特点：裂解管仅一程，管径25-30mm，管长10m，可使原料在极短时间内升至高温，裂解气出口温度850-880，且因管仅一程，无弯头，阻力小，P烃低，乙烯收率较高。炉管布置图,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,37,3、斯通-韦勃斯特(Stone-Webster)超选择裂解炉（USC）,美国SW公司开发的超选择裂解炉，连同两段急冷（USX+TLX），构成三位一体裂解系统。特点：内径采用变径结构

15、，停留时间0.060.2，乙烯收率27.7%（轻柴油），炉子热效率92%。炉管布置图,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,38,4、倒梯台下吹式裂解炉（M-TCF）,日本三菱油化公司。炉管布置（图）；工艺流程图。特点：每组根管，前四为椭圆管（传热面积比圆管大，）。用轻柴油作原料时，为0.456s，乙烯收率22.5%。5、顺梯台裂解炉（IFP），炉管布置（图）。法国石油化学研究所为0.55s，乙烯收率22.26%。6、荷兰KTI的GK型裂解炉 炉管构型（图）7、德国Linde的LSCC裂解炉 炉管构型（图）,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,39,（三）裂解气的急冷,、目的：回收高温热能，产生高压

16、蒸汽 终止二次反应、方法：直接急冷（用油或水）间接急冷、急冷换热器：双套管式 USX式 是裂解装置五大关键设备之一。,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,40,（四）裂解炉之结焦与清焦,结焦相关因素：裂解深度、温度、烃分压、原料的重轻。清焦方法：、不停炉清焦、停炉清焦,水力清焦法,机械清焦法,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,41,（五）裂解工艺流程图（简图）,四大系统：、原料油供给、预热系统、裂解、高压水蒸汽系统、急冷油、燃料油系统、急冷水、稀释水蒸汽系统,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,42,（六）裂解炉发展方向,、原料范围加宽，单程乙烯收率高，炉子热效率不断提高。、工艺条件：停留时间不断

17、缩短，反应温度逐渐提高；催化裂解(KTI)。、技术要求：研究、制造抗高温管材。研究、制造性能更优的保温耐火材料。提高自动控制水平。、生产规模大型化；单套装值大型化；公用工程岛。,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,43,第三节：裂解气的净化与分离,一、概述二、酸性气体脱除三、脱水四、脱炔五、裂解气的压缩六、制泠,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,44,一、概述（一）裂解气的组成和分离要求,1、组成：除含有乙烯、丙烯、乙炔、丁二烯等各种烃外，还含有CO2、H2S、乙炔、H20等杂质气体。2、净化与分离的任务：除去裂解气中有害杂质 分离出单一烯烃产品和馏分，提供有机化工原料3、分离要求：有些产品对纯

18、度要求不高，如苯烷基化制乙苯和异丙苯；而有些需纯度较高烯烃，如用丙烯制聚丙烯，要求丙烯原料大于99.9%;乙烯原料进聚合装置需不低于99.9999%。,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,45,（二）分离方法,1、深冷分离法（冷凝精馏）工业：-50冷冻温度 浅度冷冻-50-100冷冻温度中度冷冻-100冷冻温度 深度冷冻（深冷）原理：利用裂解气中各种烃的相对挥发度不同，在低温下除了氢和甲烷以外把其余烃都冷凝下来，在适当温度、压中力下以精馏的方法把各组分分离出来。深冷分离包括三大系统：气体净化系统：脱酸气、脱水、脱炔、脱CO等。压缩冷冻系统：把裂解气加压、降温，为分离创造条件。精馏分离系统：通过一

19、系列精馏分出C2H4、C3H6等。2、油吸收精馏分离法（吸收精馏）,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,46,二、酸性气体脱除,（一）酸性气体的组成（二）危害（三）来源（四）脱除方法（五）碱洗法,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,47,（一）酸性气体的组成：,组成：、噻吩等。（二）酸性气体的危害：1、乙烯、丙烯纯度降低2、H2S：腐蚀设备管道；分子筛寿命降低；使加氢脱炔用催化剂中毒3、CO2：低温下结成干冰堵塞设备管道；在生产聚乙烯等时酸性气体积累造成聚合速度降低、聚乙烯的分子量降低,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,48,（三）来源：,由硫化物分解产生：的产生：（四）脱除方法：用化学吸收法（酸

20、碱中和）吸收剂有：NaOH溶液（碱洗法）、乙醇胺溶液、N-甲基吡咯烷酮等。,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,49,（五）碱洗法,1、原理：2、工艺流程3、工艺条件:塔压1.0MPa;塔内温度40 补充碱液浓度30%NaOH乙醇胺法可脱除大部分硫化氢和二氧化碳，但是对有机硫脱除效果较差。故含硫量高时用碱洗乙醇胺联合法较好。,COS,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,50,三、脱水（一）水的来源及危害,1、来源：稀释蒸汽 脱酸性气体过程中水洗残留2、危害：低温下，水冻结成冰，而且与轻质烃形成白色结晶水合物，如CH46H20、C2H67H20、C3H87H20等。这些固体附着在管壁上，既增加动能消

21、耗，又堵塞管道。解冻方法 可用氨、甲烷、乙醇等。3、脱水方法 吸附法（分子筛、硅胶、活性氧化铝）,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,51,（二）分子筛吸附脱水,A型分子筛孔径均一，只能吸附小于其孔径的分子；3A型只能吸附水分子；4A型可吸附水分子和乙烷分子。故工业上常用3A型分子筛脱水。工艺流程分子筛再生：自下而上通入加热的甲烷、氢馏分，开始缓慢加热以除去水分和烃类，逐渐升至230左右去除残余水分。气流向上可保证床层底部完全再生。,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,52,四、脱炔和CO,（一）危害（二）催化加氢脱乙炔（三）溶剂吸收法脱乙炔（四）一氧化碳的脱除,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,

22、53,（一）炔烃的危害,烃类裂解时会放生少量炔烃：乙炔、丙炔、丙二烯等。炔烃的危害：1、影响乙烯、丙烯的质量和用途 2、恶化乙烯聚合物的性能 3、使合成或聚合用催化剂中毒,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,54,（二）催化加氢脱乙炔,1、原理：采用乙炔选择性催化加氢为乙烯，尽量避免乙炔和乙烯加氢成乙烷。2、催化剂：活性组分 钴、镍、钯 助催化剂 铁、银 载体 分子筛、a-Al2O3吸附顺序：丁二烯乙炔丙炔丙烯乙烯3、前加氢：脱甲烷塔前进行的加氢脱炔。（氢气自给）后加氢：脱甲烷塔后进行的加氢脱炔。（需外部加氢）4、工艺流程,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,55,（三）溶剂吸收法脱乙炔,1、用途

23、：小型裂解和乙炔生产。2、溶剂：二甲基甲酰胺、乙酸 乙酯、丙酮、N-甲基吡咯烷酮等。3、工艺流程,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,56,（四）一氧化碳的脱除,危害：若一氧化碳过多，易使加氢催化剂中毒，故当一氧化碳浓度太高时需脱除。原理：甲烷化法,260-300,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,57,五、裂解气的压缩,（一）压力与温度的关系（二）多段压缩（三）压缩流程,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,58,（一）压力与温度的关系,目前工业上深冷分离两种型式：A 压力 3.5MPa 温度-100 B 压力 0.1MPa 温度-140压力-温度关系：利弊分析：当压力高时，精馏塔塔釜升高，易引起

24、重组分聚合，并使烃类的相对挥发度降低，造成分离困难。低压下，塔釜温度低不易发生聚合；烃类相对挥发度大，分离较容易。,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,59,（二）多段压缩,裂解气压缩可视为绝热过程，故遵守：k为绝热指数(1.228)例：已知T1=20,P1=0.105MPa,P2=3.6MPa 则可由公式得出：T1=566K=293 即：P由0.105增加到3.6MPa,T由20变化到293。T过高，会导致二烯烃聚合生成树脂，严重影响压缩机正常操作，甚至破坏生产，故采用多段压缩。段间设冷凝器，以维持低的入口温度。为防止聚合，每段的出口温度控制在90-110。,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,

25、60,（三）压缩流程,1、压缩机：离心式或往复式2、离心式压缩机用途较广：转数300016000转/分 裂解炉的废热锅炉副产高压水蒸汽，多用蒸汽透平驱动离心式压缩机，达到能量合理利用。3、压缩流程图,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,61,六、制泠,（一）氨蒸汽压缩制冷（二）复迭制冷（三）多段复迭制冷（四）多段制冷,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,62,（一）氨蒸汽压缩制冷,1、蒸发0.1MPa时，沸点为-33.4。因此液氨在蒸发器中沸腾蒸发为氨蒸气时，必须从被冷物料中吸热，使被冷物料泠至-33.4。,热交换器2,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,63,2、压缩换热器2中低压低温氨蒸气被压缩

26、机压缩，压力升高（g）。,3、冷凝高压下氨蒸气凝固点较高（2.07MPa时，750），可用水冷却使NH3(g)转变为NH3(l)。4、节流压力高，需通过节流降压，进行节流膨胀，而此过程很快，只能从NH3自身取热。节流后成为低温低压液体，再去蒸发。从而达到循环制冷。（消耗机械能）,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,64,（二）复迭制冷,乙烯、丙烯为产品。常压下，T乙烯为-100，而T丙烯为-40，故可用其制冷。用丙烯作冷剂加压至1.9MPa，冷凝点为45，故用水很易液化；而乙烯临界温度为9.5，已低于冷水温度，故需低于9.5的冷冻剂冷却乙烯至临界温度以下液化。故可用乙烯-丙烯、乙烯-氨复迭制冷来

27、完成。而丙烯为联产品易回收。大型乙烯厂常以乙烯-丙烯复迭制冷。工艺流程,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,65,（三）多段复迭制冷,甲烷-乙烯-丙烯复迭制冷（可冷至-140）。（四）工业采用多段制冷？若物料从20一次冷至-100左右，在能量利用上不合理，故工业上常用-75、-55、-41、-24、3等多段制冷，使能耗最少。,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,66,第四节：深冷分离流程,一、深冷分离流程二、脱甲烷塔三、乙烯塔和丙烯塔四、影响乙烯回收率的因素五、深冷分离中的节能措施,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,67,一、深冷分离流程,（一）深冷分离任务（二）顺序深冷分离流程(图)（三）前脱乙

28、烷流程(图)（四）前脱丙烷流程(图)（五）三种分离流程之异同点,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,68,（一）深冷分离任务,裂解气中各种低级烃在高压、低温下相对挥发度不同，通过精馏可将其一一分离。分离次序是先把不同碳原子烃分开；再分同碳原子数炔烃和烷烃。五大精馏塔：脱甲烷塔（将、H2与C2组分进行分离）脱乙烷塔（C2与C3组分分离）脱丙烷塔（C3与C4组分分离）乙烯塔（与 组分分离）丙烯塔（与 组分分离）,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,69,二、脱甲烷塔,任务：将裂解气中C10、H2及其它惰性气体与C2以上组分进行分离。关键作用是分离C10、C2=。方法：,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）

29、,70,三、乙烯塔和丙烯塔,（一）乙烯塔乙烯乙烷典型精馏塔，耗冷量大（占总冷量的40%）。1、操作压力越大，相对挥发度越小，相应的精馏板数增多，回流比增大。2、压力一定时，温度与组成相互制约。3、乙烯塔改进：加设中间再沸器 侧线出乙烯，提高乙烯纯度。,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,71,（二）丙烯塔,丙烯-丙烷馏分的分离在丙烯塔中完成，塔顶得产品丙烯，塔底得丙烷馏分。1、高压法2、低压法 为提高 纯度可采用双塔流程。,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,72,四、影响乙烯回收率的因素（一）分析,1、脱甲烷塔冷箱尾气带走 2、乙烯塔釜残留 3、脱乙塔底带走 4、压缩时凝液带走其中前三者总损失量

30、很少，且不可避免，故1项影响较大，而1项中甲烷与氢气摩尔比越高，压力、温度越高，有利于降低尾气中乙烯量。,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,73,（二）利用冷箱提高乙烯回收率,冷箱：因甲烷塔为全系统中最冷系统，为保证冷换设备、管道冷不散失，故采用效率冷箱保冷。冷箱放在脱甲烷塔前称为前冷流程；放在其后则称后冷流程。,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,74,五、深冷分离中的节能措施,MPa，降温至-100左右，能量消耗很大。特别是制冷电耗占用电的50-60%。1、急冷回收热能的利用2、中间冷凝器和中间再沸器3、逐级冷凝多股进料4、尾气膨胀补气制冷5、热泵,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,75,第

31、五节：生产乙烯的其它方法,1、乙醇催化脱水制乙烯：2、以甲烷为原料制乙烯：3、由合成气制乙烯：4、甲醇法：,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,76,第六节：乙炔的生产,1、电石法：干法 湿法2、甲烷氧化法：3、烃类裂解生产乙炔和乙烯：氧化裂解法 高温水蒸气裂解,炉体,1,1,2,3,4,5,6,7,8,9,裂解气去压缩,原料油,油洗塔,水洗塔,激冷换热器,裂解炉,C2馏份,脱炔后C2,废气,膨胀室,A,B,C,D,E,n,物料,裂解气,1,2,9,富氢,3,4,10,11,5,6,7,10,11,8,、,顺序深冷分离流程,1-碱洗塔；2-干燥器；3-脱甲烷塔；4-脱乙烷塔；5-乙烯塔；6-脱丙

32、烷塔；7-脱丁烷塔；8-丙烯塔；9-冷箱；10-加氢脱炔反应器；11-绿油塔,C1,乙烯,乙烷,C4,C5,C1,丙烯,丙烷,C1,图1-2 碳氢化合物相对于正戊烷的反应速度常数,n=碳原子数,1-正烷烃；2-异构烷烃，一个甲基联在第二个碳原子上：3-异构烷烃，两个甲基联在两个碳原子上；4-烷基环己烷；5-烷基环戊烷；6-正构伯单烯烃,石脑油裂解时裂解深度与产物分布关系图,在产品中的含量，%（重）,乙烯,丙烯,丁二烯,表1-11 不同原料的裂解产物分布,表12 生产1吨乙烯所需 原料量及联副产物量,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,102,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,103,第二章 烃类

33、热烈解（乙烯的生产）,104,Linde公司LSCC-x型裂解炉,KTI公司的GK-x型裂解炉,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,107,美国鲁姆斯SRT-裂解炉管排布示意图,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,108,轻柴油,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,109,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,110,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,111,顺梯台裂解炉 炉管布置图,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,112,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,113,2004年中国乙烯生产能力及产量,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,114,中国乙烯生产装置改扩建计划（单位：万吨）,第二章 烃类热烈解（

34、乙烯的生产）,115,中国乙烯在建及拟建项目（单位：万吨）,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,116,乙烯性质、用途、生产方法,性质：无色可燃性气体，微具烃类特有的臭味。标况下气体的密度：1.2604kg/m3,液体的比重：0.5699（-103.9/4）；熔点：-169.4,沸点：-103.9，临界温度：9.9，临界压力：5.137 Mpa；爆炸极限：2.7%36%(体积)。用途：主要用于制备合成树脂、合成橡胶、合成纤维，还用于生产乙二醇、环氧乙烷、乙醛、醋酸、苯乙烯等有机合成产品。生产方法：烃类热裂解法,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,117,执行标准：GB 7715-1987,第二章

35、烃类热烈解（乙烯的生产）,118,我国乙烯装置情况,我国现有装置可分为三类：第一类是70年代引进的规模30万吨以上的大型乙烯装置，共7套，包括燕山、大庆、齐鲁、扬子、上海2#、茂名乙烯、吉化2#装置；总能力312万吨/年，占全国乙烯总能力65.16%。第二类为90年代建成的具有一定技术水平的规模20万吨以下的乙烯装置，共有7套，包括天津、中原、北京东方、广州、盘锦、独山子、抚顺乙烯装置；第三类为建设年代较早规模较小技术落后的15万吨以下的乙烯装置，共4套，包括吉化1#、上海1#、辽阳、兰州乙烯装置。,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,119,国内乙烯需求量预测,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,120,乙烯下游消费结构,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,121,乙烯工业发展对策,调整产品结构，加快企业技术改造力度，提高产品竞争能力。大乙烯下游有所分工、中型乙烯实现扭亏，产品向“小、特、专、优”方向调整，使我国的石化企业形成各具特色的效益型企业。调整乙烯装置规模，按市场需求增加有效供给。调整布局结构，推进乙烯工业向集中化方向发展；走炼化一体化的道路。调整乙烯原料结构，降低产品成本。,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,122,第二章 烃类热烈解（乙烯的生产）,123,