乙烯1-5第一章乙烯生产(5)
乙烯生产原理
乙烯生产原理
乙烯是一种重要的有机化工原料，广泛用于合成塑料、橡胶和其他化学品。
乙烯的生产主要通过石化工艺来进行。
乙烯的主要生产方法是通过蒸汽裂解石油原料。
首先，将石油原料（如石脑油、裂解气油）在高温下进入裂解炉，通过热解反应将其分解为乙烯、丙烯和其他烃类。
这个过程主要是在800-900℃的温度下进行，通常需要添加催化剂来加速反应速率。
裂解反应产生的气体混合物被引入分离列，通过冷却和压缩来分离乙烯和丙烯。
在这个阶段，还会通过脱乙烯和补充材料，将乙烯的纯度提高到98％以上。
分离列最终将纯净的乙烯产物送入储罐中，以备后续的加工和销售。
除了蒸汽裂解法，乙烯还可以通过其他方法生产。
例如，乙醇通过脱水反应可以产生乙烯。
此外，乙烷也可以通过催化氧化反应得到乙烯。
这些方法在工业中使用较少，主要是因为裂解法的成本更低，产量更高。
乙烯是一种非常重要的化工原料，广泛应用于塑料工业、橡胶工业以及其他化学品的生产中。
通过蒸汽裂解石油原料以及其他一些方法，可以高效地生产乙烯，满足市场需求。
乙烯的生产-裂解
任务一 生产方法的选择 任务二 生产准备 任务三 应用生产原理确定工艺条件 任务四 生产工艺流程的组织 任务五 正常生产操作 任务六 异常生产现象的判断和处理
任务一 生产方法的选择
一、烃类热裂解技术
石油系烃类原料（如天然气、炼厂气、石脑 油、柴油、重油等），在高温、隔绝空气的条件 下发生分解反应，生成碳原子数较少，相对分子 质量较低的烃类。制取乙烯、丙烯的同时联产丁 二烯、苯、甲苯、二甲苯等基本原料，也称管式 炉裂解或蒸汽裂解技术。以三烯（乙烯、丙烯、 丁二烯）和三苯（苯甲、苯、二甲苯）总量计， 约65％来自乙烯装置。乙烯生产能力是衡量一个 国家和地区石油化工生产水平的标志。
2.环烷烃的断链（开环）反应 环烷烃的热稳定性比相应的烷烃好。 环烷烃热裂解时，可以发生C-C链的断裂（开 环），生成乙烯、丁烯和丁二烯等烃类。 环烷烃脱氢生成芳烃优于开环生成烯烃
侧链烷基断裂比开环容易。带短侧链时，先断 侧链再裂解；带长侧链，先在侧链中间断裂。
3.芳烃的断侧链反应
芳环不断裂 断侧链生成苯、甲苯、二甲苯 芳烃缩合成稠环芳烃；进一步生成焦。
二、停留时间
1. 停留时间 指裂解原料由进
入裂解辐射管到离 开裂解辐射管所经 过的时间。
2.停留时间的选择 裂解温度：温度越高，
乙烯的峰值收率越高， 相应的最适宜停留时 间越短。
裂解原料：在一定的反应温度下，如裂解原料 较重，则停留时间应短一些，原料较轻则可稍 长一些；
裂解技术：五十年代停留时间为1.8～2.5秒， 目前一般为0.15～0.25秒，单程炉管可达0.1秒 以下，即以毫秒计。
芳烃—无侧链的芳烃基本上不易裂解为烯烃；有侧链的芳 烃，主要是侧链逐步断链及脱氢。芳烃倾向于脱氢缩合生 成稠环芳烃，直至结焦。所以芳烃不是裂解的合适原料。
乙烯生产技术
深冷分离流程： 图1-24是深冷分离流程示意图：
3 1 2 941 51~3 4、511
8
6
7
10 11
主要设备：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丙烷塔、9冷箱、10加氢脱炔反应器、11绿油塔。
就分离过程来说，可以概括成三大部份：
（1）压缩和冷冻系统：使裂解气加压降温， 同时脱除重组分，为分离创造条件。 （2）气体净化系统：包括脱除酸性气体、脱 水、脱除乙炔和脱除一氧化碳（即甲烷化， 用于净化氢气）。 （3）精馏分离系统：包括一系列的精馏塔, 以便分离出甲烷、乙烯、丙烯、C4馏分以及 C5馏分。
• 实际关联：石脑油市场价格 • 今日石脑油价格.doc
乙烯裂解技术
乙烯、丙烯和丁烯等低级烯烃分子化
学性质活泼，自然界中没有烯烃存在， 工业上获得低级烯烃的方法是烃类热 裂解。
乙烯裂解的工艺原理
烃类热裂解是将石油系烃类原料（天
然气、炼厂气、轻油、柴油、重油等） 经高温作用，使烃分子发生碳链断裂 或脱氢反应，生成分子量较小的烯烃、 和其它分子量不同的轻质和重质烃类。 在不饱和烃中，乙烯最重要，产量也 最大。
乙烯生产技术
乙烯裂解原料
• 经过综合考虑，石脑油是较理想的裂解 原料。广石化主要采用石脑油作为裂解 原料。
• 石脑油是一种轻质油品，由原油蒸馏或石油二 次加工切取相应馏分而得。其沸点范围依需要 而定，通常为较宽的馏程，如30-220℃。 • 石脑油是管式炉裂解制取乙烯，丙烯，催 化重整制取苯，甲苯，二甲苯的重要原料。作 为裂解原料，要求石脑油组成中烷烃和环烷烃 的含量不低于70%（体积）。
二、烃类热裂解过程工艺图（馏分油为 原料）
乙烯的生产—生产方法的选择
乙烯生产方法的选择
工业与信息化部发布的《石化和化学工业发展规划 (2016～2020年)》中,在“十二五”期间国家稳步推进产 业结构调整,区域布局有了进一步改善,形成了长江三角洲、 珠江三角洲、环渤海地区三大石化产业集聚区。新型煤化 工和丙烷脱氢等技术获得突破,非石油基乙烯和丙烯产量占 比分别提高到12%和27%,有效提高了我国石化化工产品 的保障能力。规划同时也指出会在“十三五”期间, 加快 推进重大石化项目建设,开展乙烯原料轻质化改造, 提升装 置竞争力。开展煤制烯烃升级示范,统筹利用国际、国内两 种资源,适度发展甲醇制烯烃、丙烷脱氢制丙烯,提升非石 油基产品在乙烯和丙烯产量中的比例,提高保障能力。
Hale Waihona Puke 项目二 乙烯的生产石油化工产品生产技术
任 务 一
方 法 的 选 择
乙 烯 生 产
知识点：乙烯生产方法的选择
乙烯生产方法的选择
乙烯(ethylene,ethene)作为最简单的烯烃,是石油化工的 重要基础原料,现代化乙烯装置在生产乙烯的同时,副产世界 上约70%的丙烯 (propylene)、90%的丁二烯(butadi-ene)、 30%的芳烃 (aromatichydrocarbons)。以三烯 (乙烯、丙 烯、丁二烯)和三苯 [苯(benzene)、甲苯(toluene)、二甲 苯(xylene)]总量计,约65%来自乙烯生产装置。 乙烯生产在石油化工基础原料生产中所占的主导地位,常 常以乙烯生产能力作为衡量一个国家和地区石油化工生产 水平的标志。 由于乙烯的化学性质很活泼,因此在自然界中独立存在的 可能性很小。乙烯生产不管是过去、现在、还是未来都是 化学工业中最活跃的领域之一。
资料查阅
了解一下工业与信息化部发布的 《石化和 化学工业发展规划 (2016-2020年)》的 具 体内容,看看哪些条目已经由规划变成现实。
乙烯1-6第一章乙烯生产(6)
图1-30 前脱氢高压脱甲烷工艺流程（Lummus） p95
2．C2馏分的分离 P96
图1-31 前脱乙烷法C2分离流程(Linde公司) P97 • C2馏分的分离包括脱乙烷和乙烯精馏系统。 • 脱乙烷塔的目的是从裂解气中分离出C2馏分。 • 前脱乙烷流程：脱乙烷塔顶出甲烷-氢、C2馏分，去脱甲烷塔脱除甲烷
与空气的爆炸极限 (V%)
上限
下限
27.0
15.5
丙烯 -42.7 -185.25 437.94 4.61 丙烷 -42.07 -187.69 426.22 4.25
91.6 96.67
11.1
2.0
9.5
2.37
乙烯 -103.71 -169.15 482.74 5.03
乙烷 -88.63 -183.27 489.86 4.88
（ 2 ）典型的工艺流程
裂解气
去火炬
裂解汽油
汽 油 汽 提 塔
LS 裂解汽油 回水洗塔
CW
凝水 凝液
脱
闪
凝
酸 性 气
C =2R
蒸
液
罐
汽
提
塔
CW
CW
CW
QW
CW LS
裂解气去 分离系统
一段
二段
三段
四段
五段
图 1-26 裂解气五段压缩工艺流程
去脱丙烷塔
• 段间设水冷器及吸入罐 ( 气液分离罐) ，裂解气凝 液在吸入罐中分层，水相返回水洗塔，油相送汽 油汽提塔或凝液汽提塔。
模万t/ 数 量
分子 温度 温度 压力 压 力
a
公斤/h 量 ℃ ℃ kPa kPa
备注
一 136339 28.4 44 二 127887 27.9 41 30 三 122677 27.4 41 四 126181 27.1 40 五 121166 26.5 41
乙烯知识点大全
乙烯，也被称为乙烯烷，是一种无色、无臭的气体。
它是一种极为重要的化学物质，广泛应用于许多工业领域。
本文将介绍乙烯的基本概念、制备方法、应用领域以及与环境的关系。
1. 乙烯的基本概念乙烯的化学式为C2H4，由两个碳原子和四个氢原子组成。
它是一种不饱和烃，具有双键结构。
乙烯是一种相对简单的有机化合物，但其重要性却不可低估。
2. 乙烯的制备方法乙烯的主要制备方法包括石油和天然气的裂解以及乙醇脱水。
2.1 石油和天然气的裂解在炼油过程中，石油和天然气中的烃类会通过高温裂解的方式分解成小分子烃烷。
在这个过程中，乙烯会被生成。
2.2 乙醇脱水乙醇可以通过脱水反应生成乙烯。
这种方法常用于工业规模的乙烯生产。
3. 乙烯的应用领域乙烯是一种非常重要的化学原料，广泛应用于许多工业领域。
3.1 塑料工业乙烯是许多塑料的主要原料，如聚乙烯（PE）、聚氯乙烯（PVC）等。
这些塑料在日常生活中随处可见，广泛用于包装材料、建筑材料、电子产品等领域。
3.2 橡胶工业乙烯也是橡胶工业的重要原料之一。
通过聚合反应，乙烯可以制备乙烯基橡胶，被广泛应用于轮胎、密封件等产品中。
3.3 化工工业乙烯在化工工业中也有广泛应用。
它可以用于制备乙烯醇、醋酸乙烯、乙烯胺等化学品，这些化学品又可以用于制备其他有机化合物。
3.4 药品工业乙烯还被应用于药品工业。
例如，它可以用于制备乙烯吡啶，作为抗生素的合成原料。
4. 乙烯与环境乙烯的广泛应用给环境带来了一定的影响。
首先，乙烯的生产需要大量的能源消耗，会增加温室气体的排放。
其次，废弃的塑料制品会对环境造成污染。
因此，需要采取措施来减少乙烯的生产和塑料的使用，以保护环境。
结论乙烯作为一种重要的化学物质，具有广泛的应用领域。
它不仅是塑料和橡胶的主要原料，还被应用于化工和药品工业。
然而，乙烯的生产和使用对环境也带来了一定的影响，需要采取措施来减少其负面影响。
通过合理的生产和使用乙烯，我们可以更好地平衡其经济和环境效益。
乙烯工艺与技术 pdf版
乙烯工艺与技术一、概述乙烯是一种重要的烃类化合物，可用于制造塑料、纤维、橡胶等材料。
乙烯工艺及技术是指在工业生产中，通过化学反应将乙烷转化为乙烯的过程和方法。
本文将介绍乙烯工艺的基本原理、生产流程和相关的技术发展。
二、乙烯工艺的基本原理乙烯制备的基本原理是通过乙烷的脱氢反应，将乙烷转化为乙烯。
该反应通常在高温高压下进行，通过催化剂的作用加快反应速度。
乙烷脱氢反应可用各种方法实现，常见的方法包括热催化法和电解法等。
三、乙烯生产流程1. 乙烷制备：乙烷是乙烯的前体，主要通过石油炼制、天然气加氢等方法制备。
2. 乙烷裂解：将乙烷经加热后送入裂解炉，通过高温高压的裂解反应将乙烷转化为乙烯。
3. 分离与纯化：乙烯与其他产物（如丙烷、丁烷等）进行分离，得到纯度较高的乙烯产品。
4. 乙烯后处理：对乙烯进行加工处理，如氧化、聚合等，生产各种乙烯衍生物，如聚乙烯、乙烯醇等。
四、乙烯生产的技术发展1. 催化剂技术：随着催化剂技术的发展，高效低能耗的催化剂被广泛应用于乙烯工艺中，提高了乙烯的产量和质量。
2. 能源利用技术：为了降低能耗和环境影响，乙烯生产过程中开始采用先进的能源利用技术，如热回收、废气回收等。
3. 生产自动化技术：乙烯工艺中的生产过程逐渐实现自动化控制，提高了生产效率和稳定性。
4. 绿色乙烯技术：绿色乙烯技术是指减少或避免对环境的不良影响，如降低废气排放量、减少废水生成等，为可持续发展提供了解决方案。
五、乙烯工艺的应用领域乙烯广泛应用于塑料、纤维、橡胶、染料、涂料等行业。
聚乙烯是最常见的塑料，用途包括塑料袋、塑料瓶、塑料容器等；乙烯还可用于制造人造纤维、橡胶制品等，广泛应用于纺织、汽车、电子等领域。
六、发展前景乙烯作为重要的有机化学原料，在工业化生产中的需求量不断增加。
随着技术的进步，乙烯工艺将继续发展，以实现更高的产量、更低的能耗和更绿色的生产过程。
同时，随着全球对环境可持续性的重视，乙烯的绿色化生产将成为未来的发展趋势。
乙烯1-2第一章乙烯生产(2)
分子式
直 正戊烷 链 正己烷 烷 正辛烷 烃 正十五烷
C5H12 C6H14 C8H18 C15H32
间戊烷
C5H12
2-甲基庚烷
支 链
2-甲基壬烷
C8H18 C10H22
烷 2,3,3- 三 甲 C8H18 烃 基戊烷
2,3,4,5-四甲 C10H22 基己烷
环戊烷
C5H10
单 甲基环戊烷 C6H12 环 乙基环戊烷 C7H14
烷 烃
环己烷 甲基环己烷
C6H12 C7H14
乙基环己烷 C8H16
沸点 (℃) 36.1 69.3 126 270 24.8 60.6 167.8 110
155.8
49.6 71.6 103 80.9 101.2 131.4
d 15.6 15.6
0.631 0.665 0.707 0.773 0.625 0.658 0.731 0.720
裂解原料
乙烷
丙烷
丁烷
轻石脑 油
全沸程 石脑油
轻柴油
减压 柴油
投资, 百万 美元
界区内 界区外 合计
相对投资
原材料费
副产品
成本, 公用工程 美元/t 折旧
其它
合计
相对能耗
279.6 133.9 413.5 74.6 122.0 -59.0 29.0 82.6 67.3 241.9 100
343.9 164.6 508.5 91.8 282.6 -307.0 36.6 101.5 87.8 201.5 144
油为主要原料，占60%。 ❖ 中东和北非，油气资源丰富,气体原料为主; ❖ 我国,初期是炼厂气和原油闪蒸油，70年代以轻柴
油和石脑油为主，80年代原料多样化。 ❖ 世界范围而言，轻烃和石脑油等轻质原料为主，
乙烯装置基础理论知识
乙烯装置系列培训教材通用基础理论目录第一章基础知识 ___________________________________________________ 5第一节基本有机化合物_________________________________________________ 5一、烷烃 ___________________________________________________________________ 5二、烯烃 ___________________________________________________________________ 6三、二烯烃 _________________________________________________________________ 6四、炔烃 ___________________________________________________________________ 6五、环烷烃 _________________________________________________________________ 7六、芳烃 ___________________________________________________________________ 7第二节化工常用物理量_________________________________________________ 7一、单位制的介绍 ___________________________________________________________ 7二、物理量及其单位_________________________________________________________ 8第三节部分物理化学概念______________________________________________ 11一、功和热 ________________________________________________________________ 11二、焓和自由焓 ____________________________________________________________ 12三、饱和蒸汽压和沸点______________________________________________________ 12四、泡点、露点、沸程及馏程________________________________________________ 13五、自燃、自燃点及闪点____________________________________________________ 13六、爆炸极限 ______________________________________________________________ 13第二章乙烯生产基本化学反应 ______________________________________ 14第一节裂解反应______________________________________________________ 14一、原料特性 ______________________________________________________________ 14二、裂解反应 ______________________________________________________________ 15三、裂解机理 ______________________________________________________________ 17四、结焦及烧焦反应________________________________________________________ 19第二节化学吸收______________________________________________________ 21一、吸收机理 ______________________________________________________________ 21二、碱吸收酸性气体________________________________________________________ 21第三节催化加氢_____________________________________________________ 22一、催化剂 ________________________________________________________________ 22二、催化加氢 ______________________________________________________________ 23第四节脱砷反应_____________________________________________________ 26第五节活化反应_____________________________________________________ 26一、氢活化 ________________________________________________________________ 26二、预硫化 ________________________________________________________________ 26第三章基本化工原理 ______________________________________________ 27第一节流体输送_____________________________________________________ 27一、离心泵的性能参数______________________________________________________ 27二、离心泵的工作原理______________________________________________________ 28三、往复泵的工作原理______________________________________________________ 29四、螺杆泵的工作原理______________________________________________________ 29五、喷射泵的工作原理______________________________________________________ 29六、输送介质对离心泵性能的影响____________________________________________ 29七、流量测量 ______________________________________________________________ 30第二节气体的压缩____________________________________________________ 31一、压缩的基本概念________________________________________________________ 31二、压缩机的工作原理______________________________________________________ 31三、压缩性能参数 __________________________________________________________ 32四、裂解气压缩 ____________________________________________________________ 34第三节非均相物系的分离______________________________________________ 35一、均相物系和非均相物系__________________________________________________ 35二、旋风分离器的工作原理（离心沉降）______________________________________ 35三、过滤 __________________________________________________________________ 36第四节传热__________________________________________________________ 37一、传热的基本方式________________________________________________________ 37二、典型的传热设备________________________________________________________ 37第五节蒸发__________________________________________________________ 39一、蒸发器的型式 __________________________________________________________ 39二、单效及多效蒸发________________________________________________________ 40第六节吸附__________________________________________________________ 40一、吸附原理 ______________________________________________________________ 40二、分子筛吸附剂 __________________________________________________________ 40三、干燥器的再生 __________________________________________________________ 42第七节精馏__________________________________________________________ 42一、精馏操作的基本概念____________________________________________________ 42二、精馏原理 ______________________________________________________________ 43三、塔的基本型式 __________________________________________________________ 46第八节冷冻__________________________________________________________ 47一、制冷的基本概念________________________________________________________ 47二、多级压缩制冷循环______________________________________________________ 48二、压缩机制冷原理________________________________________________________ 48第四章装置能耗及计算方法 ________________________________________ 49第一章基础知识物质的三种状态为固态、液态、气态。
项目一、乙烯的生产
（一）反应原理
CO2 +2NaOH→Na2CO3 + H2O
H2S +2NaOH→Na2S+2H2O
NaOH吸收剂不可再生
（二）碱洗工艺流程
塔分三段：I段水洗塔为泡罩塔板
Ⅱ段和Ⅲ段为碱洗段填料层
碱液浓度由上而下降低：新鲜碱液含量为18％～20％，Ⅱ段循环碱液NaOH含量约为5～7％Ⅲ段循环碱液NaOH含量为2％～3％.流程图（略）
1．原料油供给和预热系统
2．裂解和高压蒸汽系统
3．急冷油和燃料油系统
4．急冷水和稀释水蒸汽系统
第二节裂解气的净化与分离技术
一、裂解气的组成与分离方法
1、组成
烃类：CH4、C2H2、C2H4、C2H6、C3H4、C3H6、C3H8、C4、C5、C6～204℃馏分
非烃类：H2、H2O、CO、CO2、H2S
所以从动力学分析得出：降低压力可增大一次反应对于二次反应的相对速度。
故无论从热力学还是动力学分析，降低裂解压力对增产乙烯的一次反应有利，可抑制二次反应，从而减轻结焦的程度。
(3).稀释剂的降压作用
如果在生产中直接采用减压操作，因为裂解是在高温下进行的，当某些管件连接不严密时，有可能漏入空气，不仅会使裂解原料和产物部分氧化而造成损失，更严重的是空气与裂解气能形成爆炸性混合物而导致爆炸。另外如果在此处采用减压操作，而对后继分离部分的裂解气压缩操作就会增加负荷，即增加了能耗。工业上常用的办法是在裂解原料气中添加稀释剂以降低烃分压，而不是降低系统总压。
另外从以上讨论，可以归纳各族烃类的热裂解反应的大致规律：
烷烃—正构烷烃最利于生成乙烯、丙烯，是生产乙烯的最理想原料。
环烷烃—在通常裂解条件下，环烷烃脱氢生成芳烃的反应优于断链（开环）生成单烯烃的反应。含环烷烃多的原料，其丁二烯、芳烃的收率较高，乙烯的收率较低。
乙烯生产及其产品应用重点内容(广石化)
《乙烯生产及其产品应用》学习重点以“茂名石化乙烯”为例，学习乙烯生产原理、工艺技术、产品应用等根本学问⏹以“茂名石化工业区”为例，学习乙烯下游产业链、产品应用等根本学问⏹第一章茂名石化乙烯概况本章要点茂名乙烯主要产品有哪些？➢“双烯”收率的含义？乙烯收率的含义？➢茂名石化工业区内代表性企业有那些？主营业务？➢我国乙烯工业概况？➢茂名石化乙烯印象？➢1.1茂名乙烯1.1.1茂名乙烯概况生产乙烯106.6万吨，丙烯53.75万吨〔“双烯”收率46.50 %，其中乙烯收率30.95%〕➢化工商品总量302.63万吨〔塑料151.54万吨，合成橡胶10.28万吨，液体化工产品总量140.81万➢吨〕1.1.2乙烯裂解工艺技术示意简图石脑油原料炉COT由820℃～825℃，轻烃原料炉COT由830℃～835℃名称沸点范围, ℃碳原子数加氢裂化尾油hydrogenated tail oil(Heavy oil cracking)HOC＜500 C15～C25 茂名石化 100 万吨/年乙烯工程主要生产装置一览表(共 15 套)生产装置生产力气(万吨/年)主要原料、生产条件主要产品合成橡胶8溶聚丁苯橡胶 /SBS/低顺式聚丁二烯橡胶1.1.3茂名乙烯裂解原料茂名乙烯裂解原料概况凝析油(natural gasoline)NGL ＜150 C2～C9石脑油Naphtha 50～200 C5～C11轻柴油(Atmospheric gas oil)AGO 200～350 C11～C20粗柴油(Vacuum gas oil)VGO 250～350 C15～C202023年茂名炼油自产石脑油：160万吨. 总公司互供石脑油：120万吨.其它：65万吨.〔轻烃：21 万吨；加裂尾油；27万吨；AGO；7万吨〕1#裂解36 乙烯/丙烯/C4/裂解汽油2#裂解64 乙烯/丙烯/C4/裂解汽油1#高压聚乙烯10.5 低密度聚乙烯树脂2#高压聚乙烯25 低密度聚乙烯树脂全密度聚乙烯22 高、中、低密度线型聚乙烯高密度聚乙烯35 高密度聚乙烯1#聚丙烯17 均聚聚丙烯、共聚聚丙烯2#聚丙烯30 均聚聚丙烯裂解汽油加氢64 混合芳烃/C5/裂解重塔底油乙二醇/环氧乙烷10 乙二醇/二乙二醇/环氧乙烷苯乙烯11 苯乙烯丁二烯15 丁二烯MTBE/丁烯-1 4.4/2.3 MTBE/丁烯-1芳烃抽提46 苯/甲苯/二甲苯/抽余油.1.4主要产品茂名石化 100 万吨/年乙烯产品构造万吨/年一、塑料类：145.00 二、合成橡胶类：8.00 4、碳五10.001、薄膜类62.00 1、轮胎类 1.00 5、丁二烯9.152、注塑类23.00 2、鞋材类 6.00 6、抽余碳四9.973、中空类25.00 3、沥青改性类0.50 7、苯9.284、管材类10.00 4、HIPS 改性类0.50 8、甲苯9.445、家电类8.00 三、液体化工类：140.00 9、混合二甲苯8.406、纤维类12.00 1、苯乙烯10.00 10、碳九8.007、电缆类 3.00 2、乙二醇8.89 11、裂解焦油14.528、渔网丝 2.00 3、环氧乙烷 1.78 12、其他40.571.1.4.1、塑料类1#、2#高压聚乙烯(合计35万吨/年)、1#、2#聚丙烯(合计47万吨/年)、高密度聚乙烯(35万吨/年)、全密度聚乙烯(22万吨/年)。
乙烯优质课ppt课件
乙烯分子结构特点乙烯分子式为C2H4，是最简单的烯烃。
乙烯分子为平面结构，所有原子在同一平面上。
乙烯分子中存在碳碳双键，是烯烃的官能团。
乙烯难溶于水，易溶于有机溶剂。
乙烯用途广泛，可用于合成塑料、橡胶、纤维等高分子化合物，也可用作植物生长调节剂和水果催熟剂等。
乙烯为无色、稍有气味的气体，密度比空气略小。
乙烯物理性质及用途乙烯易被氧化剂氧化，如高锰酸钾溶液、臭氧等。
氧化反应乙烯中的碳碳双键可与氢气、卤素单质等发生加成反应。
加成反应在特定条件下，乙烯可发生聚合反应生成聚乙烯等高分子化合物。
聚合反应乙烯分子中的α-氢原子比较活泼，可发生取代反应和消去反应等。
α-氢原子的反应乙烯化学性质分析原料选择与预处理过程原料选择通常采用石脑油、轻柴油等作为裂解原料，要求原料中烷烃含量高，环烷烃和芳烃含量低。
预处理过程原料需要经过预分馏、预加氢等预处理步骤，以去除杂质、调整烃类组成，提高裂解效率和产品质量。
裂解反应原理及条件控制裂解反应原理在高温（750-950℃）和极短停留时间（0.1-0.2秒）的条件下，原料中的大分子烃类发生断链和脱氢反应，生成小分子的烯烃和烷烃。
条件控制裂解温度、停留时间和原料组成是影响裂解效果的主要因素，需要精确控制以确保产品质量和收率。
产品分离纯化方法分离方法通过精馏、萃取、吸附等分离技术，将裂解气中的乙烯、丙烯等目标产品与甲烷、乙烷等轻组分以及重组分进行分离。
纯化方法采用催化加氢、精馏等技术，去除乙烯中的微量杂质，如乙炔、硫化物等，提高乙烯的纯度。
03采用辐射传热方式，具有结构简单、操作方便、投资少等优点，但热效率低、能耗高。
管式裂解炉采用辐射和对流传热相结合的方式，具有热效率高、能耗低等优点，但结构复杂、投资大。
梯台式裂解炉采用流化床技术，使原料在炉内均匀分布并快速裂解，具有热效率高、产品质量好等优点，但操作难度较大。
流化床裂解炉裂解炉类型及特点介绍关键设备结构和工作原理阐述裂解气压缩机用于将裂解气压缩至所需压力，以便进行后续分离和精制。
乙烯的工业生产流程原理和应用趋势
乙烯，也称乙烯烷、乙烯基，是一种重要的有机化学品和工业原料，广泛应用于塑料、橡胶、涂料、溶剂、纤维等领域。
本文将从多个角度来介绍乙烯的工业生产流程原理和应用趋势。
一、乙烯的化学性质乙烯的化学式为C2H4，为无色、无臭、易燃、难溶于水的气体。
乙烯分子是一条双键链，具有高度稳定的环境中相对较高的反应活性。
乙烯分子在高温下可以与其他分子发生加成反应，并可以与空气中的氧气发生燃烧反应。
乙烯还可以发生聚合反应，生成聚乙烯等大分子化合物。
二、乙烯的生产流程原理乙烯的生产工艺主要有三种方法：石油法、煤炭法和天然气法。
其中，石油法是目前最为常用的乙烯生产方法。
1.石油法石油法是利用石油裂化产生的裂解气体（轻烃）来生产乙烯的方法。
具体流程如下：（1）原料准备：将石油经过加热蒸馏分离得到裂解气体。
（2）分离净化：将裂解气体通过冷凝器和吸收塔进行分离、净化，得到高纯度的乙烯。
（3）加压储存：将得到的乙烯通过压缩机加压至30-40MPa，存储在储罐内。
2.煤炭法煤炭法是使用煤为原料来生产乙烯的方法。
该方法主要有两种工艺路线：煤焦油法和气相氧化法。
（1）煤焦油法：煤焦油是一种裂解煤后得到的液体产物，其中含有大量的芳香烃和不饱和烃。
将煤焦油通过加热、分离等工艺处理，可制得高纯度的乙烯。
（2）气相氧化法：将煤通过气化反应转化为一氧化碳和氢气，然后进一步与空气进行氧化反应得到乙烯。
3.天然气法天然气法是利用天然气裂解产生的裂解气体来制取乙烯。
与石油法类似，天然气法也需要通过分离、净化和加压储存等步骤得到最终产品。
三、乙烯的应用趋势1.塑料制品乙烯是制造塑料制品的主要原料之一。
随着人们对环保材料需求的增加，新型可降解塑料、生物塑料等新型塑料正在逐渐崛起，并开始在日常生活中得到广泛应用。
2.纤维制品乙烯还可以作为纤维制品的原料。
近年来，新型功能性纤维材料的研究不断深入，如碳纤维、芳纶纤维等，这些纤维具有重量轻、强度高、耐高温等优点，在航天、航空、汽车制造等领域的应用前景广阔。
乙烯生产工艺
乙烯生产工艺乙烯是一种广泛使用的重要化学品，被用于制造塑料、合成纤维、橡胶、溶剂等多种产品。
乙烯的生产工艺主要是通过石油和天然气的裂解而得到。
乙烯的生产工艺主要包括以下几个步骤：1. 原料准备：乙烯的主要原料是石油和天然气。
石油和天然气中的烃类化合物经过分离和精炼，得到裂解前的混合原料。
2. 裂解反应：混合原料经过加热，进入裂解炉进行高温裂解反应。
裂解炉内温度通常在700-900摄氏度之间，压力在1-2兆帕（MPa）之间。
在高温下，长链烃类分子被裂解成短链烃类分子，其中包括乙烯。
3. 分离提纯：裂解产物经过冷却和减压，进入分离塔。
在分离塔中，乙烯被分离出来，其他物质如乙炔、烷烃、芳烃等则被分离出去。
乙烯的分离主要依靠温度和压力的控制，利用其在分离塔中的不同沸点和蒸汽压来实现。
4. 深度提纯：从裂解产物中分离出的乙烯还需要进一步进行深度提纯，以去除杂质。
常用的提纯方法包括吸附剂吸附、蒸馏和冷凝等。
深度提纯后的乙烯可以充分满足各种工业应用的需求。
乙烯生产工艺的关键是裂解反应。
裂解反应需要在高温和高压条件下进行，以保证产物中乙烯的含量。
同时，裂解反应的温度和时间也会影响乙烯的产率和选择性。
一般来说，较高的温度和较短的停留时间能够提高乙烯的产率，但也会增加副产物的生成。
因此，在工艺设计中需要权衡产率和选择性的平衡。
乙烯生产工艺还有一些改进的技术。
例如，可以通过使用催化剂来增加乙烯的产率和选择性；还可以通过回收利用废热来提高能源利用效率；另外，还可以加入一些特殊的添加剂来改善裂解反应的效果，提高乙烯的质量。
总的来说，乙烯的生产工艺是一个复杂而精细的过程。
通过合理的工艺设计和控制，可以实现高效、高质量的乙烯生产。
乙烯作为重要的化工原料，对于带动经济发展和提升生活水平具有重要的作用。
我们可以期待，随着科学技术的不断进步，乙烯生产工艺将会越来越完善，为社会带来更多的福利。
乙烯生产技术和工艺流程介绍20071216.
COMPRESSION
QUENCH
Propylene Mixed C4
Propane Recycle Fuel Oil Fuel Oil Pyrolysis Gasoline Hydrogenated C5's PFO PGO
Raw C5's (optional) Hydrogenated Gasoline C6-C8 C9 Cut
HYDROGENATION I + FRACTIONATION
HYDROGENATION II + FRACTIONATION
UTILITY UNITS
Waste Gas Waste Liquid
AUXILIARY UNITS
Waste Water Waste Solid Steam
REFRIGERATION UNITS
轻汽油 原油 常 压 蒸 馏
富氢气体 重 整 芳 烃 抽 提 抽余油 芳烃 加氢裂化气 汽油 柴油 加氢尾油
重柴油 加 氢 裂 化
减 压 蒸 馏
减压柴油 催 化 裂 化 减压渣油 焦 化 催化裂化气 汽油 柴油 焦化气 汽油 柴油 石油焦
• 裂解原料评价指标 –PONA值（族组成）：P—链烷烃，易裂解生成乙烯和丙烯， 正构乙烯收率比异构高；O—烯烃，裂解性能不如相应的 烷烃；N—环烷烃，比链烷烃易于生成芳烃；A—芳烃， 不易裂解，发生缩聚反应形成裂解焦油，严重时造成结 焦 –BMCI值（关联指数或芳烃指数）：与相对密度和沸点有 关，正己烷=0，苯=100；值越大，芳香性越高，乙烯收 率越低
我国乙烯现状
• 至”九五”末,首次建成乙烯装置基本是10-30万 吨/年,或在此基础上改造,最大规模在70万吨/年. • 在”十五”期间,一次建成或改造成数套60-90万 吨/年的大型乙烯装置,包括兰州乙烯,吉化乙烯,上 海赛科乙烯,惠州南海乙烯,南京扬巴乙烯等. 2003年 能力566.5万吨/年，产量611.8万吨/年 2005年 能力788.5万吨/年，产量754.1万吨/年 2006年 能力1028万吨/年.
乙烯生产方法选择—合成法制乙烯
任务三 合成法制乙烯
三.我国的典型的MTO技术 2.SMTO技术
我国成为世界上第一个掌握自主知识产权全 流程MTO技术的国家，成套大型工业装置 的完全自主开发-设计制造建设运行，具有 里程碑意义。这个技术还在2017年获得了 国家技术进步一等奖。
任务三 合成法制乙烯
三.我国的典型的MTO技术 3.煤制烯烃产业需要转变
项目二：乙烯生产方法选择
任务三 合成法制乙烯
任务三 合成法制乙烯
二.DMTO工艺流程
DMTO技术是大连化物所开发甲醇制烯烃的 技术，在世界率先实现工业化，D:表示大连 化物所；M是甲醇methanol的简称；O是烯 烃olefin的简称。
DMTO工艺流程主要由反应再生系统、压缩 系统、氧化物回收系统、脱酸性气体系统、 前脱乙烷区、冷区、热区组成。
干燥后的DMTO液体直接进入脱乙烷塔。
任务三 合成法制乙烯
（3）碳二加氢及后干燥系统
五段压缩后的反应气体，由加氢进料预热器 预热进入两个串联操作的加氢反应器A/B， 加氢反应器是一个绝热床反应器。
加氢后物料经后冷器及冷却器冷却后进入精 干燥器。精干燥器将微量生成水从反应物料 中脱除。
任务三 合成法制乙烯
低油价下，需要转变过去的规模扩张型的粗 犷发展模式，坚持精细化发展策略，创新建 设运行模式、细化原料加工路径、提高资源 利用率、降低成本，同时重视环保、节能、 减排、节水等环节以适应未来更为苛刻的环 保要求。
合成乙烯是指用煤或天然气、煤层气等天然 资源经过各种合成步骤生成乙烯。目前最有 希望实现工业化的是以甲醇路线和二甲醚路 线为代表的三步法 。经过甲醇后生成乙烯。 后一步甲醇制乙烯，称为MTO(Methanol to Ethene)法。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
—— —— —— c-C4H8-2 3.7
160 4.204
-47.7 91.4 4.600 t-C4H8-2 0.9
155 4.102
深冷分离流程可分类
• 深冷分离流程可分为三类：顺序分离流程、前脱乙烷流程、 前脱丙烷流程。
• a. 顺序分离流程，是最传统的流程，工艺简单，适用于所 有裂解原料。见P76图1-21。裂解气经压缩、碱洗、干燥
（1）深冷分离法
• 通常用精馏方法将裂解气组分进行分离，精馏塔顶 必需有液相回流。所以裂解气组分必需能在塔顶冷 凝冷却系统冷凝下来。
• 在一定压力下，C3以上馏分可在常温下进行分离， C2 馏 分 需 要 在 -40℃ 左 右 分 离 ， 氢和 甲 烷 要 在 90℃以下低温才能分离。
• 这种深度低温精馏分离的方法称为深冷分离法。深 冷分离法能耗低、烯烃回收率高，产品质量好，可 得到高纯度氢气和甲烷。为工业上普遍采用。
器聚合，影响操作且损失丁二烯
脱乙烷、可防止二烯烃聚合
不论裂解气是轻、是重， 都能适应
不能处理含丁二烯多的裂解气,最适 合含C3、C4烃较多,但丁二烯少的气 体,如炼厂气分离后裂解的裂解气
脱丙烷塔居首，可先除去C4及 更重的烃，故可处理较重裂解 气，对含C4轻较多的裂解气， 此流程更能体现出其优点
全馏分进入甲烷塔，加重 C3、C4烃不在甲烷塔冷凝，而在脱 甲烷，加重甲烷塔冷冻负 乙烷塔冷凝，消耗低能位的冷量， 荷，消耗高能位的冷量多，冷量利用合理 消耗高能位的冷量多，冷 量利用不够合理
1．5裂解气的净化与分离 P70
• 1.5.1裂解气的预分离
• 裂解气的预分离是将裂解气中的裂解燃料油、裂解 汽油、C4以上馏分分离。
• 裂解汽油是烃类裂解的副产品，C5至204℃馏分。 • 裂解燃料油 是烃类裂解副产品，指沸点在200℃以
上的重组分。
• 沸程在200~360℃的馏分称为裂解轻质燃料油，相 当于柴油馏分，但大部分为杂环芳烃，其中，烷基 萘含量较高，可作为脱烷基制萘的原料。
裂解气 来自三段出口
预热器 急冷水
1 3
碱4 洗 18 塔 19
33
冷凝水或锅炉给水
~15% 5~7%
34 38
2~3%
脱 气 罐
碱槽
20%NaOH
黄油
黄油罐
装桶
废碱液
图1-22碱洗工艺流程图
（2）胺吸收法
• 酸性杂质含量较高的裂解气，碱洗法耗碱量大、碱 渣多。这时可用能再生的胺吸收法。
•胺吸收法是用吸收剂在高压低温 （CO12~,1在.5低M压Pa高,4温5~（500℃.1）5M下P吸a,1收10裂~解14气0℃中）的下H解2S吸、。 吸收反应是可逆的，解吸出来的H2S、CO2可回收 利用，吸收剂可反复循环使用。常用的吸收剂是 10~30%的乙醇胺水溶液。
• 塔顶温度40℃左右。塔顶温度低可减少水分和重组分带入 裂解气压缩机。
• 塔底温度80~90℃。塔底温度高有利于急冷水热量回收。
• 急冷水和工艺水在160~170℃的较高温度下，腐蚀较严重。 通常调节PH值和加入缓蚀剂，减轻腐蚀。
• 水洗塔塔板数约12~20块。也可用填料塔。
1．5．2裂解气的净化
• 裂解气分离过程主要由净化系统、压缩的制冷系统、 精馏分离系统三部分组成。
2．酸性气脱除
• 裂解气中的酸性杂质是指H2S、CO2，还有少量有 机硫化物。这些杂质对深冷分离过程有很大危害： 腐蚀、催化剂中毒、CO2会在低温下结成干冰，造 成深冷分离系统设备和管道堵塞。而且这些杂质不 脱除，进入乙烯，丙烯产品，使产品达不到规定的 标准。所以必须脱除这些杂质，对裂解气进行净化。
• 乙醇胺吸收能力强，可循环使用，消耗低，但不如 碱洗彻底。
• 一般情况下用碱洗法，或两种方法相结合。
3．CO脱除
• CO沸点在甲烷和氢气之间，为得到合格的氢气产 品，需脱除CO。
• 脱除CO主要有甲烷化法和变压吸附法。 • 甲烷化法是在镍催化剂存在下，CO和氢转化为甲
烷。 • CO+3H2→CH4+H2O+Q （1-47） • 预热温度260~290℃，反应器最高温度约430℃。
-161.5 -82.3 4.641 i-C4H8
-6.9 144.7 4.002
-83.6 35.7 6.242 C4H8-1 -6.26 146 4.018
-103.8 9.7 -88.6 33.0
5.132 4.924
1,3C4H6 n-C4H10
-4.4 152 -0.50 152.2
4.356 3.780
表 深冷分离三种代表性流程的比较
项目 操作 中的 问题 以原 料的 适应 性 冷量 消耗
分子 筛干 燥负 荷
塔径 大小
设备
顺序流程
前脱乙烷流程
前脱丙烷流程
脱甲烷塔居首，釜温低， 脱乙烷塔居首，压力高，釜温高， 脱丙烷塔居首,置于压缩机段间
不易堵再沸器
如C4以上烃含量多，二烯烃在再沸 除去C4以上烃,再送入脱甲烷塔、
高压蒸汽
去干燥器 湿氢输出
甲
烷
加
化
热
反
器
水 分 离
应
水冷器
器
器
放火炬
丙烯冷剂 冷却水
粗氢来自冷箱
排放至水洗塔
图1-23 甲烷化工艺流程 P80
4．水份脱除
• 为避免水份在深冷分离过程中冻结或形成白色结晶水合物 （如CH4·6H2O，C2H6·7H2O，C3H8·8H2O等）而堵塞管道 和设备，要对裂解气、氢气、乙烯、丙烯进行脱水处理。
• 油洗塔塔板数约20~30块。上段也可用填料。
3．水洗系统
• 油洗塔顶的裂解气进入水洗塔底部，塔顶用急冷水喷淋、 冷却。轻组分沿塔上行，从塔顶采出进入裂解气压缩机压 缩。水和裂解汽油从塔底出进入油水分离器。裂解汽油大 部分去油洗塔作喷淋，部分作为品送出装置。油水分离器 分离出来水经汽提后送去稀释蒸汽发生系统。
后，依次进入脱甲烷塔、脱乙烷塔、脱丙烷塔、脱丁烷塔 系统，按C1C2C3C4的顺序进行分离。流程应这种用最广泛。
• b 前脱乙烷流程 通常被认为适合于以乙烷为原料的乙烯装
置，但也有公司将其用于液体原料。裂解气经压缩、碱洗、 干分分燥开后，，然先后进再入分脱别乙进烷行塔分系离统。，L将indCe2以公下司馏采分用与这种C3流以程上。馏
因脱乙烷塔已除C3以上烃，甲烷塔 负荷轻，直径小，耐低温合金钢可 节省。而脱乙烷塔因压力高提馏段 液体表面张力小，脱乙烷塔直径大
情况介乎前两流程之间
流程长，设备多
视采用加氢方案不同而异
采用前加氢时，设备较少
（2）油吸收分离法
• 油吸收分离法是利用吸收剂（例如C3C4）吸收裂 解气中C2以上馏分，分离出氢和甲烷，再用精馏分 离方法将C2以上馏分分开。分离过程 只需-40℃左 右的低温，制冷系统大为简化，投资相应降低。但 不能得到氢气产品。另外，该法需大量循环剂量， 能耗高，烯烃损失大，已被深冷分离法取代。
碱
洗
裂解气
塔
冷箱
干 燥 器
1,2,3段
5,6段
裂解气压缩机
干燥
脱
乙
乙
烯
脱
烷
精
甲
塔
馏
烷
塔 塔
乙烷
干燥
脱
丙
脱
丙
烯
丁
烷
精
烷
塔
馏
塔
塔
裂解汽油产品 丙烷产品 乙烯产品
图1-21 典型顺序深冷分离流程（Lummus公司）
• 在多组分系统的精馏分离中，合理地组织好流程， 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、生产安全都有极大的关系。
• 裂解气在压缩过程中，随压力升高、段间冷凝，已分离出 大部分水份，但仍有500ppm的饱和水份含量。要求将水份 脱除到1ppm以下（相当于露点-70℃以下）。
低级烃类的主要物理常数
名称
H2 CO CH4 C2H2 C2H4
C2H6 C3H4 C3H6
沸点/ ℃
-252.5
临界温 度/ ℃
-239.8
临界压 力/ MPa
1.307
名称 C3H8
沸点/ ℃
-42.07
临界温 度/ ℃
96.8
临界压 力/ MPa
4.306
-191.5 -140.2 3.469 i-C4H10 -11.7 135 3.696
• 裂解气先经油洗塔冷却将重质燃料油馏分先分离出 来，然后再经水洗塔冷却，分离出裂解汽油和水分。
• 轻烃裂解的裂解气中重质馏分少，预分馏流程不必 经过油洗塔。
裂解原料 裂解炉 ~850℃ 急 冷 锅炉
~450℃ 急冷器 200~300℃ 油洗塔 塔顶约 100~110℃
水洗塔
塔顶 ~40℃
塔釜约 180~200℃
塔釜 ~80℃
裂解气
稀释汽
冷却
稀释蒸 汽发生
急冷油
冷却
油水分 离器
急冷水
工艺水 汽提
工艺水
汽提和 裂解汽油 冷却
汽提和 裂解燃料油 冷却
图1-20裂解气预分馏流程示意图
2．油洗系统
• 裂解气在急冷器中经急冷油急冷后,与急冷油一起进入油洗 塔,塔顶用裂解汽油喷淋冷却。水蒸汽和裂解汽油以下轻组 分沿用至今塔上行从塔顶采出进入水洗塔。轻柴油馏分从 塔侧线采出。急冷油和重馏分油从塔底采出，过滤除去碎 焦，部分作裂解燃料油，部分作急冷油循环使用。少部分 作塔中段回流。急冷油先去稀释蒸汽发生器换热冷却。
• 1．裂解气分离过程 • 裂解气的分离由三个系统构成：气体净化系统，压缩与冷
冻系统，精馏分离系统。
• 分离方法：