有机化工生产技术.pptx

第一章石油烃热裂解;第一节 乙烯的生产方法 第二节 石油烃热裂解的原料 第三节 石油烃热裂解的生产原理 第四节 石油烃热裂解的生产工艺条件 第五节 石油烃热裂解的生产工艺流程 第六节 生产中异常现象的处理 第七节 化工生产中开、停车的一般要求;知识目标;能力目标;石油烃裂解概述;国外乙烯发展动态;我国乙烯工业已有40多年的发展历史，60年代初我国第一套乙烯装置在兰州化工厂建成投产，多年来，我国乙烯工业发展很快，乙烯产量逐年上升，2005年乙烯生产能力达到773万吨/年，居世界第三位。 随着国家新建和改扩建乙烯装置的投产，预计到2010年我国乙烯生产能力将超过1600万吨。 虽然我国乙烯工业发展较快，但远不能满足经济社会快速发展的要求，不仅乙烯自给率下降，而且产品档次低、品种牌号少，一半的乙烯来自进口。 根据2000～2020年我国GDP增长率7.2%为基准的弹性系数测算，乙烯需求预测可见表1－1。 　从表1－1可以看出，我国乙烯自给率还不高，一方面需要进口乙烯产品，另一方面需要加大国内乙烯的生产，因此，无论从乙烯在有机化工中的地位，还是从乙烯的需求量预测，都可以看出，以生产乙烯为主要目的的石油烃热裂解装置在有机化工中具有举足轻重的地位。 ;表1－1中国乙烯需求预测; MTO合成路线，是以天然气或煤为主要原料，先生产合成气，合成气再转化为甲醇，然后由甲醇生产烯烃的路线，完全不依赖于石油。在石油日益短缺的21世纪有望成为生产烯烃的重要路线。 另外，MTO技术在我国应用还具有以下特殊的战略意义： （1）我国天然气价格较高，但可用于生产高附加值的烯烃产品。 （2）我国原油偏重，发展石化产品原料的石脑油产量少，MTO为解决此矛盾提供了一条重要途径。 （3）为我国原油资源分布不均，特别是西南缺油富气地区，发展石化工业创造条件。 采用MTO工艺可对现有的石脑油裂解制乙烯装置进行扩能改造。由于MTO工艺对低级烯烃具有极高的选择性，烷烃的生成量极低，可以??常容易分离出化学级乙烯和丙烯，因此可在现有乙烯工厂的基础上提高乙烯生产能力30%左右。;第二节 石油烃热裂解原料;石油和天然气的供应状况和价格对乙烯装置原料的选择影响很大。 以美国为例: 70年代初，大部分乙烯原料是以轻质烃（乙烷或丙烷）为原料，主要是由于美国有丰富的湿性天然气资源，富含轻质烷烃。 70年代后期，由于天然气资源日益减少，几乎新增加的乙烯能力都是采用石脑油和柴油。 但当石油输出国大幅度提高油价后，绝大多数乙烯装置又转向以天然气为原料。 90年代，提高了汽油质量要求，使原来用于催化重整的石脑油又成为乙烯裂解的原料。 ; 使用重质原料的乙烯装置能耗远远大于轻质原料，以乙烷为原料的乙烯装置生产成本最低。 若乙烷原料的能耗为1，则丙烷、石脑油和柴油的能耗分别是1.23、1.52、1.84。 美国比较了乙烯装置的生产成本，乙烷生产乙烯的成本为270美元/吨，而轻柴油为671美元/吨。 ; 在乙烯生产中，采用不同的原料建厂，投资差别很大 采用乙烷、丙烷原料，由于烯烃收率高，副产品很少 工艺较简单，相应地投资较少。 重质原料的乙烯收率低，原料消耗定额大幅度提高， 用减压柴油作原料是用乙烷的3.9倍，装置炉区较大，副产 品数量大，分离较复杂，则投资也较大。 随着国际上原料供求的变化，原料的价格也经常波动 因此，近来设计的乙烯装置，或对老装置进行改造， 均提高了装置的灵活性，即一套装置可以裂解多种原料。 但裂解炉可裂解原料的范围越宽，相应炉子的投资也 会越大。;裂解副产物约占整个产品组成的60%～80%，对其进行有效的利用，可使乙烯成本降低1/3或更多。; 第三节 石油烃热裂解的生产原理;所谓二次反应就是一次反应生成的乙烯、丙烯 继续反应并转化为炔烃、二烯烃、芳烃直至生碳或结焦的反应。;(1)断链反应 C-C链断裂，反应后产物有两个，一个是烷烃，一个是烯烃，其碳原子数都比原料烷烃减少。 通式为：Cm+nH2(m+n)+2 →C 2n+CmH2m+2 （2）脱氢反应 脱氢反应是C-H链断裂的反应，生成的产物是碳原子数与原料烷烃相同的烯烃和氢气。 其通式为：CnH2n+2 → CnH2n+H2;;