第3章乙烯生产工艺与技术

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化学工艺学第3章烃类热裂解过程(三烯)

衡量裂解结果的指标
转化率（单程转化率、总转化率）
转化率=参加反应的原料量/通入反应器的原料量(%）
产气率（一般小于C4的产物为气体）
产气率=气体产物总质量/原料质量（%）
选择性
选择性= 转化为目的产物的原料量/反应掉的原料量（mol%)
收率和质量收率
收率=转化为目的产物的原料量/通入反应器的原料量（mol%) （wt%)
可判断原料可能达到的裂解深度，及C4 及 C4以下轻烃的收率
用元素分析法测得，是用于各种原料，用以关联烃原料的乙烯潜在产率
氢含量高则乙烯产率越高
裂解原料含氢量≤低于13%时，可能达到的乙烯收率将低于 20%。
特性因数
表征烃类和石油馏分化学性质的参数反映烃的氢饱和程度
主要用于液体燃料，K值可以通过下式算出：
K 1.216(TB)1/3 d1155..66
n
TB ( ViTi1/3)3 i1
K值以烷烃最高，环烷烃次之，芳烃最低
原料烃的K值越大则乙烯产率越高。乙烯和丙烯总体收率大体上随裂解原料K值的增大而增加
芳烃指数
即美国矿务局关联指数（Bureau of Mines Correlation Index）,简称BMCI。
液体焦油固体沥青质焦炭
焦和碳的区别
形成过程不同:烯烃经过炔烃中间阶段而生碳；经过芳烃中间阶段而结焦
氢含量不同:碳几乎不含氢，焦含有微量氢（0.1-0.3％）
各族烃裂解生成乙烯、丙烯能力的规律:
正构烷烃在各族烃中最利于乙烯、丙烯的生成大分子烯烃裂解为乙烯和丙烯环烷烃生成芳烃的反应优于生成单烯烃的反应无烷基的芳烃基本上不易裂解为烯烃，有烷基的芳烃，主要
反应部分芳烃

第3章天工化学制艺

化学工艺学
3.1 热裂解过程的化学反应 3.1.3 裂解反应的热力学
和动力学
化学工艺学
3.1.3.1 裂解反应的热力学分析
裂解反应的热效应
强吸热过程
∑ ∑ Qpt = ΔHt = (ΔHΘf )产物− （ΔHΘf ）原料
t2
∫ ΔH t 2 = ΔH t1 + ΔC p dt t1
基尔霍夫公式：
化学工艺学
裂解原料性质及评价
z 族组成---PONA值 z 氢含量 z 特性因数 z 芳烃指数
化学工艺学
族组成－PONA值
z 适用于表征石脑油、轻柴油等轻质馏分油
烷烃P (paraffin)
烯烃O (olefin)
环烷烃N (naphthene) 芳烃A (aromatics)
化学工艺学
PONA值
lg⎜⎜⎝⎛
ki k5
⎟⎟⎠⎞
=
1.51lg
Ni
− 1.05
z 考虑存在二次反应，实际反应速率常数：
k=
k0
1 + Xa
化学工艺学
化学工艺学
3.2 裂解过程的工艺参数和操作指标
化学工艺学
z 原料性质及评价
z 原料烃组成裂解温度、烃分压、停留时间对裂解结果的影响
z 裂解深度
化学工艺学
衡量裂解结果的指标
化学工艺学
原料氢含量与乙烯收率的关系
化学工艺学
特性因数
反映裂解原料芳香性的强弱
表征石脑油和轻柴油等轻质油化学组成特性的一种因数，用K表示。
主要用于液体燃料，K值可以通过下式算
出：
K = 1.216(TB )1/3 d1155..66
n

石油化工工艺学第3章

3.2天然气生产乙炔工艺
乙炔的性质:
•表3-1 乙炔的溶解度与温度及溶剂种类的关系
温度/ ℃ 甲醇
20
11.5
10
15.0
0
20.0
-20
38.0
140
77.5
丙酮
20 28 40 80 164
乙酸甲酯
19.5 27.0 35.5 63.0 115.0
N-甲基吡咯烷酮
38.4 47.5 63.0 90.0 ——
•甲醇生产方法
高压法（19.6-29.4MPa）低压法（5.0-8.0MPa）中压法（9.8-12.0MPa）目前，主要是中压法和低压法两种工艺，
又以低压法为主，以这两种方法生产的甲醇占甲醇总产量的90%以上。低压法以ICI工艺和Lurgi工艺为典型代表。
•1、5、8-热交换器；2、9-分离器；3 、4-压缩机； 6-甲醇合成塔；7-加热炉；10-中间储罐；11闪蒸塔；12-轻馏分塔；13-精馏塔
水溶液形式出现。35～40％的甲醛水溶液叫做福尔马林。甲醛的还原性很强，很容易被氧气等试剂氧化为甲酸，也可以被还原为甲醇。自身聚合生成三聚甲醛和多聚甲醛。
甲醛反应原理
主反应: 副反应:
生产甲醛的影响因素
1、反应温度：主要根据催化剂的活性、反应过程甲醛收率、催化剂床
层压降以及副反应等因素而决定。 2、原料气的组成：
•表3-2 不同原料BASF工艺裂解气组成/%
裂解气
乙炔氢气 CO CO2 甲烷乙烯其他（N2、O2、烃类）
甲烷
8.4 57 26.4 3 4 0.2 1
石脑油
9 43 37.8 4 5 0.2 1

必修2 第三章第二节来自石油和煤的两种基本化工原料之乙烯

C=C并不是C-C的简单叠加，在C=C中有一个键十分稳定，其键能大小非常接近于C-C，而另一个键键能小于但C-C，所以这一个键不太稳定，易于发生断裂，使 C=C表现出比C-C更活泼的化学性质。
二、乙烯的物理性质
乙烯是一种无色、稍有气味的气体。
难溶于水，密度比空气略小 (M=28 不能用排空法收集) 。
一定条件
CH3CH3
CH2=CH2 + Cl2(g)
CH2CH2
Cl Cl
一定条件一定条件
CH2=CH2 + HCl(g)
CH2=CH2 + H2O(g)
CH3CH2Cl
CH3CH2OH
制氯乙烷是用乙烷与Cl2或用乙烯与 HCl反应好？
自我探究——区分取代反应和加成反应
标准状况下,某气态烷烃和烯烃组成的混合气体2.24L完全燃烧后，产生的气体通过浓H2SO4，浓H2SO4质量增加4.05g，剩余气体通过碱石灰，碱石灰增重6.6g。另取相同条件下的混合气体2.24L通入过量的溴水，溴水质量增加1.05g。
求混合气体的组成以及体积分数、各物质的结构简式 CH4 75% CH3CH=CH2 25%
3、加聚反应——(有机重要反应类型之三)
请把这些直铝条串成链
3、加聚反应——(有机重要反应类型之三)
想想怎么聚？
n CH2－CH2
催化剂 T、P
n－CH2－CH2－
单体
[CH2－CH2] n
链节
聚合度
[CH2－CH2] n
乙烯利对多种作物都有促进成熟、早熟增产等效果。例如，可促进香蕉、梨、番茄、西瓜等早熟。乙烯利还可刺激橡胶树、漆树等吐胶、泌液，增加产量。乙烯利的化学名称为2 氯乙基膦（lì n）酸。乙烯利在植物体内释放出乙烯的化学方程式为：

乙烯的生产和应用教师评价

乙烯的生产和应用教师评价
乙烯是一种重要的有机化合物，广泛应用于化工、医药、农业等领域。

本文将从乙烯的生产和应用两个方面进行探讨。

乙烯的生产主要通过裂解石油、裂解天然气、煤气化等方式来实现。

其中，裂解石油是目前最主要的生产方法之一。

在裂解石油的过程中，石油原料在高温、高压下被裂解，生成乙烯等烃类物质。

裂解石油是一种成本较低、效率较高的生产方法，被广泛应用于乙烯的工业生产中。

除了裂解石油外，乙烯的生产还可以通过乙烯裂解法来实现。

乙烯裂解是在高温下，使乙烷等碳氢化合物分子内部发生断裂，生成乙烯的过程。

这种方法生产出的乙烯纯度高，质量稳定，适用于一些对乙烯纯度要求较高的领域。

乙烯作为一种重要的化工原料，在化工行业中有着广泛的应用。

乙烯可以用来制备聚乙烯、聚丙烯等塑料制品，广泛用于包装、建筑、家具等领域。

此外，乙烯还可以用来制备乙烯醇、乙烯胺等有机化合物，广泛应用于医药、农药等领域。

乙烯的应用不仅丰富了人们的生活，也推动了化工行业的发展。

总的来说，乙烯作为一种重要的有机化合物，在生产和应用上都有着广泛的应用前景。

随着社会的发展和技术的进步，乙烯的生产技术和应用领域也将不断完善和拓展，为人们的生活带来更多的便利
和福利。

希望未来能够有更多的科研人员投入到乙烯的研究和开发中，为乙烯行业的发展贡献自己的力量。

聚合级乙烯

第一章工艺路线及产品性能指标1.1 工艺路线石油烃通过蒸汽热裂解后，裂解气经分馏、压缩、气体净化及深冷分离获得聚合级乙烯。

1.2 产品性能指标聚合级乙烯常温常压下为无色、易燃、易爆气体，爆炸极限为3.05-28.6v%，闪点-136.11℃，自燃点425℃，密度略高于空气，易扩散，临界温度为9.7℃，临界压力为5132kPa，化学性质活泼，是一种基本有机合成原料，纯度为99.95%。

化学分子式：C2H4 分子量：281.3 产品用途及应用说明（仅供参考）聚合级乙烯可用于生产聚乙烯、聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚苯乙烯、乙二醇、合成乙醛等，是优质的基本有机合成原料。

聚合级乙烯的工业应用如下图所示：1.4 产品包装及标识包装和贮存：本产品散装，贮存于球罐、低温常压贮罐内。

1第二章产品执行标准及分析方法简述2.1 聚合级乙烯执行企业标准（Q/SH 012.01.12-1999）质量指标项目优级品一级品乙烯含量，％(V/V) ≥99.9599.9甲烷和乙烷，％(V/V) ≤0.050.1碳三和碳三以上，mL/m3 ≤10 50一氧化碳，mL/m3 ≤ 1 5二氧化碳，mL/m3 ≤ 5 20氧，mL/m3 ≤ 1 5乙炔，mL/m3 ≤ 5 10硫，mg/kg ≤ 1 2水，mL/m3 ≤ 1 20氢，mL/m3 ≤ 5 ——甲醇，mg/kg ≤ 5 必要时测定2.2 分析方法简述2.2.1 乙烯含量、甲烷和乙烷、碳三和碳三以上：均按GB/T 3391 方法进行测定方法概要：将试样和标样分别注入色谱仪，并被载气带入色谱柱，使各组分得到分离。

用氢火焰离子化检测器进行检测，参照标样中各待测组分的含量与峰面积的比例，用外标法计算乙烯中烃类杂质的含量（mL/m3）。

2.2.2 一氧化碳、二氧化碳：均按GB/T 3394方法进行测定方法概要：将试样和标样分别注入色谱仪，并被载气带入色谱柱，使待测组分得到分离，并进入催化加氢柱，使CO、CO2转化成甲烷后用氢火焰离子化检2测器进行检测，参照标样中各待测组分的含量与峰面积的比例，用外标法计算试样中CO、CO2的含量（mL/m3）。

乙苯脱氢制苯乙烯工艺流程模拟

化工模拟计算课程设计题目：乙苯脱氢制苯乙烯学生姓名：徐向东韩月阳学号： 10082330 11031405专业班级：化学工程与工艺卓越11-2班指导教师：孙兰义2004年5月10日乙苯脱氢制苯乙烯摘要乙苯脱氢制苯乙烯是目前工业生产苯乙烯的主要工艺路线，该路线经过两段脱氢工艺在脱氢催化剂的作用下反应生成苯乙烯，并经过进一步提纯制得合格的产品。

本方案基于已有的数据，采用文献提供的反应动力学及热力学平衡数据利用Aspen Plus对苯乙烯生产工艺全流程进行了模拟，模拟结果能够很好地达到产品的质量要求。

在全流程模拟过程中，通过对利用灵明度分析以及设计规定等模块对整个流程进行了设计优化，以期达到降低苯乙烯单位能耗的目的。

关键词：乙苯脱氢；动态模拟；全流程优化Dehydrogenation of Ethylbenzene to StyreneAbstractDehydrogenation of ethylbenzene to styrene is the main industrial process of styrene production , the manufacturing route is achieved by two styrene dehydrogenation reaction in the process of dehydrogenation catalyst ,after further purified，we can get qualified products.The program is based on existing data including the reaction kinetics and thermodynamic equilibrium data.The whole process of styrene production process were simulated by Aspen Plus,the simulation results indicates that the purity of styrene is qualified.For the purpose of energy conservation,we use the model analysis tools like ‘Sensitity’ and ‘Disegn Spec’ to get the enti re process optimized。

化工工艺学-第三章

烃类裂解过程的一次反应
(1)烷烃热裂解烷烃热裂解的一次反应主要有： ①脱氢反应：RCH2-CH3↔CH＝CH2+H2 ②断链反应：RCH2-CH2-R′↔RCH＝CH2+R′H 不同烷烃脱氢和断链的难易，可以从分子结构中键能数值的大小来判断。 a 同碳数的烷烃，断链比脱氢容易； b烷烃的相对稳定性随碳链的增长而降低; c脱氢难易与烷烃的分子结构有关，叔氢最易脱去，仲氢次之，伯氢最难；
辽化二级急冷技术第一急冷锅炉：选用入口端带引射蒸汽的套管式换热器，特点是裂解气第一急冷器直接与裂解炉辐射炉管出口Y型管道相接，由于裂解气在第一急冷器中质量流速大，能在极短的时间内(大约30µ s)，把裂解气急冷至600℃以下，终止二次反应，保证烯烃收率；第二急冷器：采用薄管板管壳式结构，管程走裂解气，由于第二急冷器设计合理，即使在轻柴油裂解时也不至严重结焦。
乙醇胺法
当裂解气中含硫量较高时，用碱NaOH洗，碱液不能回收，且耗碱量大，在这种情况下可采用乙醇胺法或其它吸收法。
特点：
再生吸收剂，循环使用；可逆反应：温度低、压力高时反应向右进行，吸收酸性气体，放热；当温度高、压力低时反应向左进行，吸热。不宜处理含COS量较高的气体：醇胺与COS反应不能再生；醇胺吸收剂在较高温度下易挥发和分解，循环使用能耗大；醇胺吸收剂较贵。
烃类裂解过程的二次反应
(1)烯烃裂解如大分子烯烃裂解为小分子烯烃
2)烯烃聚合、环化、缩合反应
(3)烯烃加氢和脱氢反应，如
(4)烯烃分解生碳反应，如
烃类裂解反应机理
(1)链引发：烷烃引发主要是断裂C—C键，而对C一H键的引发较小。链引发反应的活化能较大，290～330KJ/mol范围。（2）链的增长反应：自由基的分解反应和自由基的夺氢反应。分解反应的活化能在120～178KJ/mol范围内，夺氢反应的活化能在 29 ～45KJ/mol的范围内。两种链传递反应的活化能都比链引发的活化能小，而反应是生成烯烃的反应，能使小分子烯烃的收率增多，还可提高裂解反应的转化率。（3）链终止反应：自由基与自由基结合成分子的反应。

第三章烃类热裂解-1

乙烯收率提高
104/T
图 k值与温度的关系
• 由图可看出，升高温度有利于提高一次反应对二次反应的相对速度。故虽从热力学分析升高温度有利于乙炔和碳的生成，但因高温时一次升高温度反应在动力学上占更大的优势，所以有利于提高乙烯的收率。 • 另外从图还应看到，温度升高，一次反应和二次反应的绝对速度均加快，焦的绝对生成量也会增加。因此在采用高温裂解时，必须相应改变停留时间等其他操作条件以减少焦的生成。
C2 H 6 C2 H 4＋H 2
K p1 K p2
C2 H 4 C2 H 2＋H 2
C2 H 2 2C＋H 2
K p3
• 下表为下列三个反应在不同温度条件下的平衡常数值。
• 由表可看出，随着温度的升高，乙烷脱氢和乙烯脱氢两个反应的平衡常数Kp1和Kp2都增大，而（Kp2，T）／（Kp2,1100K）比
• 从化学平衡的观点看。如使裂解反应进行到
平衡，所得烯烃很少，最后生成大量的氢和
碳。为获得尽可能多的烯烃，必须采用尽可
能短的停留时间进行裂解反应。
• 从动力学来看，由于有二次反应，对每种原料都有一个最大乙烯收率的适宜停留时间。
短停留时间对生成烯烃有利
温度---停留时间效应
从裂解反应动力学方程可以看出，对给定原料而言，裂解深度(转化率)取决于裂解温度和停留时间。不同温度-停留时间组合，裂解结果不同。
主要用于液体燃料，K值可以通过下式算出：
其中，TB：立方平均沸点，K
i：i组分的体积分数
15 6 d15..6 : 相对密度（ .6C） 15
Ti： i组分的沸点，K
• K值反映了烃的氢饱和程度
• K值以烷烃最高，环烷烃次之，芳烃最低。 • 原料烃的K值越大则乙烯产率越高。乙烯和丙烯总体收率大体上随裂解原料K值的增大

第3章工艺流程图

2021/8/5
（三）流程框图
➢ 流程框图的识读
目的：了解原理、各物料的流向和经历的加工步骤、单元操作、主要设备的功能等。
了解原料、产品的名称或其来源、去向。
按工艺流程顺序，了解从原料到最终产品所经过的生产步骤。
大致了解各生产步骤(或设备、装置)的主要作用。
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水盐盐
水水
P 01 01 B 盐水泵
设备位号的标注
一般以设备的用途命名
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（三）方案流程图---习题2
碱液、压缩后的裂解气
甲烷
富氢
R0201
加氢脱炔反应器甲烷
乙烯
E0201 干燥器
E0202 冷箱
T0201 脱甲烷塔
T0201 脱乙烷塔
T0204 绿油塔
乙烷
C3以上组分
T0203 乙烯塔
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（三）流程框图
流程框图（工艺方块图）：用方框（矩形）及文字表示的工艺过程及设备，用箭头表示物料流动方向，把从原料开始到最终产品所经过的生产步骤以图示的方式表达出来的图纸。
每个方框可以是一个工序或工段，也可以是一个车间或系统。
流程框图是化工工艺流程图中最简单、最粗略的一种，它只是生产工艺的示意流程，一般在设计初期绘制。
2021/8/5
（二）工艺流程图的阅读
➢ 2.7 工艺流程图中隔热、保温、防火和隔声代号隔热：借助隔热材料将热(冷)源与环境隔离，它分为热
隔离（绝热）和冷隔离（隔离）；
保温（冷）：借助热（冷）介质的热（冷）量传递使物料保持在一定的温度，根据热（冷）介质在物料（管）外的存在情况分为伴管、夹套管、电加热等；

第3章高分子材料简介

3. 聚乙烯的发明（1）
• 19世纪30年代，由于合成氨工业的发展，人们在有机合
成反应中开始广泛采用高压技术。1933年3月，英国帝国
化学公司的福西特和吉布森想让乙烯和苯甲醛在140MPa
的高压和170℃温度下进行反应。但是达到预定时间后，
预定的反应没有发生。当他们打开反应釜清理时，发现器
壁上有一层白色蜡状的固体薄膜，取下分析后发现它是乙
业生产。
高压聚乙烯：典型的自由基加成聚合
4.
汤姆森发明充气轮胎
在过去的几千年间，人们所坐的车使用的一直是木制
轮子，或者再在轮子周围加上金属轮辋。
• 1845年，英国工程师汤姆森在车轮周围套上一个合适的
充气橡胶管，并获得了这项设备的专利，到了1890年，轮
胎被正式用在自行车上，到了1895年，被用在各种老式汽
一片空间。当时国内没有一所高等学校设立高分子专业，更没有
开设任何与高分子科学与工程相关的课程。当时除上海、天津等
地有几家生产“电木”制品（酚醛树脂加木粉热压成型的电器元
件等）和油漆的小型作坊以外，国内没有一家现代意义的高分子
材料生产厂。
• 1954～1955年，国内首批高分子理科专业和工科专业分别在
角质状材料不仅韧性好，还可热塑加工。这是历史
上第一种塑料，称为“赛璐珞”（Celluloid）。
可用作乒乓球、眼镜架、梳子、衣领、指甲油
等。1884年柯达公司用它生产胶卷、但这种电影胶
片放映时常摩擦而燃烧。
夏尔多内伯爵（1884年）发明人造丝
但极易燃烧，纺织厂的工人们似
乎很不喜欢他们的岳母大人，把
发现了定向聚合，
并研制出相应的
催化剂
Ziegler （德）:

乙烯工艺流程

乙烯工艺流程
《乙烯工艺流程》
乙烯是一种广泛应用于化工行业的重要化工原料，它被用来制造塑料、合成橡胶、生产乙烯醇等化工产品。

乙烯的生产过程主要通过石油和天然气的烷烃裂解或蒸馏得到。

下面将介绍乙烯的工艺流程。

首先，乙烯的生产需要通过裂解石油或天然气得到乙烷，然后将乙烷通过催化裂解或热裂解的方式得到乙烯。

在催化裂解过程中，乙烷与催化剂在催化剂的作用下发生化学反应，生成乙烯和其他副产物。

而热裂解则是在高温和高压下将乙烷分解成乙烯和氢气。

其次，乙烯工艺流程中的下一步是乙烯的纯化和分离。

乙烯需要经过蒸馏和凝结的过程，去除其中的杂质和水分，得到纯净的乙烯。

最后，得到的乙烯需要进行再加工，可以经过聚合反应制得聚乙烯作为塑料原料，也可以进行氧化反应合成乙烯醇。

同时，乙烯也可以用于制造合成橡胶和其他化工产品。

总的来说，乙烯的工艺流程包括乙烷得到、裂解或蒸馏、纯化和分离、再加工等步骤。

这一系列步骤需要严格控制温度、压力和催化剂的选择，才能确保乙烯的产量和质量。

乙烯的生产工艺流程是化工行业中非常重要的一环，也是化工产品制造的基础和关键步骤。

乙液工艺流程

乙液工艺流程乙液是一种常用的化工原料，广泛应用于化工、医药、食品等领域。

乙液的生产工艺流程主要包括乙烯制备、氧化乙烯、水合制乙醇和脱水制乙醚等步骤。

下面将详细介绍乙液的生产工艺流程。

第一步：乙烯制备乙烯是乙液的原料之一，它是一种无色、无臭的气体，是一种重要的化工原料。

乙烯的生产通常采用石油或天然气作为原料，经过裂解、重整、裂化等反应制备乙烯。

其中，裂解是最常用的方法，通过高温和催化剂的作用，将石油或天然气中的烃类分子裂解成乙烯和其他烃类。

第二步：氧化乙烯氧化乙烯是乙液的另一个重要原料，它是通过将乙烯与氧气进行催化氧化反应得到的。

氧化乙烯反应通常在高温下进行，通过催化剂的作用，将乙烯氧化成氧化乙烯。

氧化乙烯是一种无色、有刺激性气味的液体，是生产乙液的重要中间体。

第三步：水合制乙醇水合制乙醇是乙液的重要生产工艺之一，它是通过将氧化乙烯与水进行加成反应得到的。

在水合制乙醇的反应中，需要控制反应温度和压力，以及选择合适的催化剂，从而提高乙醇的产率和纯度。

水合制乙醇是乙液的重要生产工艺之一，也是乙液生产中的关键步骤。

第四步：脱水制乙醚脱水制乙醚是将乙醇进行脱水反应，得到乙醚的生产工艺。

脱水制乙醚的反应通常在高温下进行，通过控制反应条件和选择合适的催化剂，可以提高乙醚的产率和纯度。

乙醚是一种无色、有刺激性气味的液体，是乙液的重要衍生产品。

综上所述，乙液的生产工艺流程主要包括乙烯制备、氧化乙烯、水合制乙醇和脱水制乙醚等步骤。

这些工艺步骤相互关联，共同构成了乙液的生产工艺流程。

通过不断优化工艺条件和提高生产技术水平，可以提高乙液的产率和质量，满足市场需求。

第3章乙烯生产工艺与技术

不能回收高品位的热流接触空间大
能
结焦比较严重
不同裂解原料的急冷方式
裂解原料稀释蒸汽含量
乙、丙较少丁烷
石脑油中等
急冷负荷
较小
中等
重组分液结焦间接油直
体产物含
急冷冷
量
较少
较不易
中等
较易
水直冷
轻柴油较多较大很多
较易
重柴油很多很大很多
很易
急冷换热器工艺要求
重组分，如燃料油、裂解汽油、水分
等通过冷却手段进行分馏，再送至下
一步压缩、净化、深冷分离工段
轻烃裂解装置的预分馏流程
原料 800～900℃ 裂解炉
200～300℃
废热锅炉
急冷水水洗塔
冷却
裂解气 40℃
裂解汽油
稀释蒸汽发生器
油水分离器
80℃
馏分油裂解装置裂解气预分馏过程
950～1050℃
220～300℃
传热强度大能够承受大压差和热量传递所引起的温差便于清焦
使裂解气在0.01~0.1s内骤冷至露点左右 (但不能低于露点。为什么？) 油蒸汽在露点及低于露点时，容易冷凝聚集在急冷换热器的管壁上，在高温裂解气长期作用下，容易结焦。
减少急冷换热器结焦的措施
控制停留时间一般控制在0.04s以下
毫秒炉（USRT) 直径较小的单程直管
混合管裂解炉(LSCC) 单双排混合型变径炉管
3.3 裂解气的预分馏
天津100万吨/年乙烯装置流程图
⑵ 装置工艺流程
预分馏的目的与任务急冷与急冷换热器结焦与清焦预分馏工艺过程裂解汽油与裂解燃料油
3.3.1 预分馏过程

化学工艺学第三章-5裂解气压缩与制冷

第三章烃类热烈解3.5裂解气压缩与制冷1.概述：压缩的目的：增加压力，提高沸点，减少冷剂量。

裂解气深冷分离系统所采用的气体压缩机主要有裂解气压缩机、乙烯、丙烯制冷压缩机，简称三机，是乙烯装置的关键设备。

裂解气压缩机是用来提高裂解气的分离压力，后二机是用来获得分离低温(-100℃)制冷。

2.裂解气的压缩过程：属于绝热压缩类型。

绝热压缩比多变压缩、等温压缩消耗的压缩功都大，为了节省功，采用多级压缩，在段间设冷凝器，降低温度。

从绝热压缩过程推出的绝热压缩方程式为降低出口温度：采用分段压缩可降低压缩比P2/P1，而且段间设置冷却器使T1降低，因此T2也就降低了，聚合反应也不易发生。

段间净化分离：一般压缩机出口温度不高于100℃，段间设置冷凝器，可把裂解气中的重质烃和水蒸气冷凝下来，减少分离系统和干燥器的负荷。

3.制冷和复叠制冷制冷是利用冷剂压缩和冷凝得到冷剂液体，再在不同压力下蒸发，则可获得不同温度级位的冷冻过程。

制冷原理：含压缩、冷凝、节流膨胀、蒸发四个过程。

为保证分离制冷系统的安全，不使系统中渗漏空气，—般制冷循环是在正压下进行。

制冷剂的选择：根据常压下的沸点选择，如氨：-30℃，乙烯：-40℃，乙烯：-100℃，甲烷：-160℃。

1)制冷温度相同时，不要选择制冷温度范围低的冷剂制冷，消耗的功大。

2)当制冷温度和制冷量相同时，要选制冷剂蒸发潜热大的。

这样，制冷剂用量就少，而且压缩功也小，节流膨胀体积也小。

3)在固定的蒸发温度下，制冷剂应选蒸发压力较高的，而且在固定冷凝温度下，其冷凝压力要低，这样可减少压缩功。

4)制冷剂在蒸发时，比容较小的为宜，体积小压缩功就小。

5)制冷剂要选无毒、无腐蚀、稳定性好、安全性好、不易燃、不易爆、价格低的。

多级蒸汽压缩制冷：制冷系数（逆卡诺循环）复叠制冷二元复叠制冷：如获得-100℃温度级位的冷量、需用乙烯为冷剂，此时，需要采用另一种冷剂如氨或丙烯，使乙烯冷到临界温度以下，发生冷凝过程向氨或丙烯排热。

化学制药工艺学——第3章

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（一）简单反应 (jiǎndān)
1 单分子反应(fǎnyìng)
➢在基元反应中，若只有一分子参与反应，则称为单分子反应。
➢一级反应：反应速率与反应物浓度成正比。
-dC/dt= kC
➢包括热分解反应、异构化反应、分子内重排、酮式与烯醇式互变等
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（一）简单反应 (jiǎndān)
二氯甲烷 3.4 41
乙酸乙酯 4.30 77
氯仿
4.4 61
丙酮
5.4 57
二甲基甲酰胺 6.4 153
甲醇
6.6 65
乙二醇
6.9 197
二甲亚砜 7.2 189
水
10.2 100
30
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2 溶剂的分类 (róngjì)
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质子性溶剂 (zhìzǐ)
➢质子(zhìzǐ)性溶剂含有易取代氢原子，可与含负离子的反应物发生氢键结合，发生溶剂化作用；也可与正离子进行配位结合；或与中性分子中的氧原子或氮原子形成氢键，或由于偶极矩的相互作用而产生溶剂化作用。
➢ 一般将介电常数(ε)在15以上的溶剂称为极性溶剂，介电常数(ε)在15以下的溶剂称为非极性溶剂。
➢ 非质子非极性溶剂又称惰性溶剂(芳烃、脂肪烃)
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非质子极性溶剂(róngjì)
➢ 醚类(乙醚、四氢呋喃、二氧六环等) ➢ 卤代烃类(氯甲烷、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳
等) ➢ 酮类(丙酮、甲乙酮等) ➢ 含氮化合物(如硝基甲烷、硝基苯、吡啶、乙腈、
➢反应过程的外因（反应条件）
反应条件，也就是各种化学反应的一些共同点：配料(pèi liào)比、反应物的浓度与纯度、加料次序、反应时间、反应温度与压力、溶剂、催化剂、pH值、设备条件、反应终点控制、产物分离与精制、产物质量监控等。

第3章自由基聚合生产工艺-1

常用的链转移剂有丙烷、氢、丙烯等。
丙烷是较好的调节剂，若反应温度＞150℃，它能平稳地控制聚合物的分子量。
氢的链转移能力较强，反应温度高于170℃，反应很不稳定。
（5）单体纯度的影响乙烯单体中杂质越多，会造成聚合物分子量降低，且会影响产品各种性能，工业上，对乙烯的纯度要求超过 99.95％。
乙烯高压聚合生产流程
压缩机二次压缩机 150--250MPa 釜式反应器
引发剂 25MPa
管式反应器
0.1MPa
低压分离器
乙烯分子量调节剂减压阀一次压缩机 25MPa 高压分离器减压阀
挤出造粒机
新鲜乙烯
流程说明：
裂解厂的新鲜乙烯（压力为1.5MPa)与闪蒸气体升压器来的乙烯混合，经过第一级压缩机，压力升到20-30MPa，冷却后，在二级压缩机第一段入口与中压分离器分离出来的未反应乙烯会合，进入压缩机使压力升到120-200MPa，冷却后进入聚合反应器，在150-300度过氧化物和有机过酸酯引发下，乙烯聚合成
非均相本体聚合——聚氯乙烯本体聚合生产
本体浇铸聚合——有机玻璃生产
气相本体聚合——高压聚乙烯生产
法国本体法（PSG法)制聚氯乙烯
氯乙烯两段本体聚合生产聚氯乙烯是法国圣戈班公司（PSG）首先工业化。一、主要原料及规格沸点纯度 -13.9 >99.99%
法国本体法（PSG法)制聚氯乙烯
二、制法聚氯乙烯可用悬浮聚合、乳液聚合、本体聚合实施方法生产，目前仍以悬浮聚合法为主，而本体聚合法生产的聚氯乙烯约占10%。
（2）温度的影响操作温度：130℃～280℃ 温度升高将使聚合物的分子量相应降低，聚乙烯分子链

第三章碳二系列典型产品

第三章
碳二系列典型产品
第一节三、工艺流程
乙烯络合催化氧化制乙醛生产技术
8
在钯盐催化剂存在下，乙烯均相络合催化氧化生产乙醛工艺分一段法和二段法两种。一段法——是指羰基化反应和其他两步氧化反应在同一个反应器中进行，用氧气作氧化剂，将一价铜氧化成二价铜，故又称氧气法。二段法——则需用两个反应器，即羰基化反应与钯氧化反应在羰基化反应器中进行，而含一价铜的催化剂溶液需移到另一个氧化反应器内，在加压下用空气将其氧化成二价铜，故又称为空气法。
第三章
碳二系列典型产品
第二节乙醛氧化制醋酸生产技术 12
醋酸(acetic acid,HAc)
1.基本性质P89 2.深加工系列产品及其用途
醋酸是一种重要的有机化工原料，在有机酸中产量最大。醋酸的最大用途是生产醋酸乙烯，其次是用于生产醋酸纤维素、醋酐、醋酸酯，并可用作对二甲苯生产对苯二甲酸的溶剂。此外，纺织、涂料、医药、农药、照相试剂、染料、食品、粘结剂、化妆品、皮革等行业的生产都离不开醋酸。醋酸深加工系列产品及其用途见表3-3 P90
第三章
碳二系列典型产品
第一节
一、反应原理
乙烯络合催化氧化制乙醛生产技术
3
3.反应机理和动力学分析：P84
乙烯液相催化氧化制乙醛的三步基本反应中，乙烯的羰基化反应速度最慢，是反应的控制步骤。对于乙烯的羰基化反应机理和动力学，人们已进行了许多研究工作，并获得了较一致的结果。目前一致公认的烯烃羰基化反应机理是——通过形成中间络合物进行的。因此，乙烯液相催化氧化生产乙醛的反应是一种典型的络合（配位）反应实例。由以上机理分析和反应动力学方程式可知：乙烯羰化反应速率——与络离子PdCl42- 浓度和乙烯浓度成正比； ——与氢离子浓度和氯离子浓度的平方成反比； ——而与氯化铜和氧气的浓度无关。

第3章 乙烯生产工艺与技术

化学工艺学第3章烃类热裂解过程(三烯)

第3章天工化学制艺

石油化工工艺学第3章

必修2 第三章 第二节 来自石油和煤的两种基本化工原料之 乙烯

乙烯的生产和应用教师评价

聚合级乙烯

乙苯脱氢制苯乙烯工艺流程模拟

化工工艺学-第三章

第三章 烃类热裂解-1

第3章工艺流程图

第3章高分子材料简介

乙烯工艺流程

乙液工艺流程

第3章乙烯生产工艺与技术

化学工艺学第三章-5裂解气压缩与制冷

化学制药工艺学——第3章

第3章 自由基聚合生产工艺-1

第三章 碳二系列典型产品

第3章乙烯生产工艺与技术

必修2 第三章第二节来自石油和煤的两种基本化工原料之乙烯

第三章烃类热裂解-1

第3章自由基聚合生产工艺-1

第三章碳二系列典型产品