石油化工工艺学-第4章教案.ppt

乙烯工业的发展 乙烯-石化工业之母 20世纪70年代美国2000万吨/年 1968年,我国3.8万吨/年(砂子炉) 1976年,引进日本30万吨/年乙烯装置 2008年 中国年产乙烯1000万吨,2012年中石化 1070万吨 上海石化、扬子、茂名百万吨级 4.3裂解方法及裂解工艺过程 直接加热：固体热载体(金属氧化物，沙子，液体，气体) 形式-固定床：蓄热炉 形式-流化床：沙子炉 形式-熔盐炉 形式-高温蒸汽裂解 间接加热(管式裂解工艺)： 20世纪40年代创建(美国) 20世纪60年代SRT-1问世 新型管式裂解炉相继开发 国产炉 CBL4-1:两程炉管,一程小直径快速升温,二程较大直径降低烃分压,热效率93-94% SL-Ⅰ/Ⅱ:24组炉管,炉管结构采用lummus炉管. 热裂化装置图 裂解气碱洗脱酸工艺 裂解气体分离方法 （1）深冷分离法 将裂解气中除甲烷、氢以外的其他烃类全部冷凝成为液体，根据各组分相对挥发度不同，采用精馏逐一分离。工业的主要方法。 （2）油吸收法 根据裂解气各组分在某种吸收剂中的溶解度不同，采用吸收剂吸收除氢和甲烷外的组分，然后用精馏 的方法逐一分离。 裂解气顺序分离工艺 裂解气前脱乙烷分离工艺 裂解气前脱丙烷分离工艺 热裂解工艺的发展 大型裂解炉技术- 100→280kt/a 裂解炉结焦抑制技术:炉管构件形式（扭曲片管，梅花形炉管）、炉管涂层、结焦抑制剂 二元、三元压缩制冷技术 新急冷油减粘技术 重油、渣油催化裂解制乙烯技术 习题 1、裂解中的生碳、生焦反应有哪些规律？ 2、根据裂解原理，目前工业上均采用水蒸气作稀释剂，为什么？ 脱水： （1）水分来源：多段压缩段间冷凝 （2）要求：质量分数在1 × 10-6以下 （3）方法：常用离子型极性吸附剂，3A分子筛 脱炔:乙炔、甲基乙炔、丙二烯、一氧化碳 （1）危害：乙炔影响合成催化剂的寿命，恶化乙烯聚合物性能，乙炔积累过多，还有爆炸的危险。 （2）脱除方法:一般采用催化加氢。（乙烷，甲烷，丙烷） 4.4裂解气的分离 压缩制冷： （1）为什么压缩：提高沸点，节约冷量 （2）采用多级压缩的原因: 多级压缩，段间冷却移热，节约压缩功耗， 降低出口温度，避免聚合现象。 冷凝除水，烃，节约干燥剂 （3）制冷剂选取：均选用丙烯、乙烯 裂解气精馏分离： 分离装置：精馏分离系统、压缩制冷系统、净化系统 不同的工艺流程主要差别在于精馏分离烃类的顺序和脱炔烃的安排 三种典型流程及工艺： 顺序分离流程 前脱乙烷分离流程 前脱丙烷分离流程 深冷分离一般流程 脱除裂解气中的氢和甲烷，是裂解气分离装置中投资最大、能耗最多的环节。 压力：降低塔压有可能降低能量消耗。 3.0～3.2MPa，称之为高压脱甲烷。 1.05～1.25MPa，称之中压脱甲烷。 0.6～0.7MPa，称之低压脱甲烷。 目前大型装置逐渐采用低压法。 脱甲烷塔 工厂 塔压/MPa 顶温/0C 底温/0C 回流比 乙烯纯度/% 实际塔板数 精馏段 提馏段 总板数 某小型装置 H厂 G厂 L厂 C厂 2.1～2.2 2.2～2.4 0.6 0.57 2.0 -27.5 -18±2 -70 -69 -32 2.1～2.2 0±5 -43 -49 -8 7.4 9 5.13 2.01 3.73 41 41 41 50 32 29 91 73 70 70 119 某些乙烯精馏塔的操作条件和塔板数 乙烯塔 高压和低压在消耗动力上接近，高压法可用碳钢 塔 对乙烯产量和质量的作用 关键组分 关键组分的相对挥发度 回流比 塔板数 精馏段和提馏段的板数之比 轻 重 脱甲烷塔 乙烯精馏塔 控制乙烯损失率 决定乙烯纯度 CH4 C2H4 C2H4 C2H6 较大 较小 较小 较大 较少 较多 较小 较大 脱甲烷塔和乙烯精馏塔的对比 甲烷塔-乙烯塔对比 目录 热裂解过程机理 裂解过程的影响因素 裂解方法及裂解工艺过程 裂解气的分离 4.1热裂解过程机理 热裂解过程：石油烃类在高温和无催