乙烯1-6第一章乙烯生产(6)
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。
乙烯XI球怩模型II比例模型一、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（轻烧）来生产乙烯的方法。
具体流程如下：（1）原料准备：将石油经过加热蒸馈分离得到裂解气体。
（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燃和不饱和燃。
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。
4.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。
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，
乙烯工艺与原料pdf
乙烯是一种重要的有机化学品和基础化工原料，广泛应用于塑料、橡胶、化纤、医药、农药、涂料等行业。
乙烯的生产主要通过以下工艺和原料：
1.蒸汽裂解工艺：乙烯的主要生产方法是通过石油等烃类裂解得到。
在蒸汽裂解工艺中，烃类（如乙烷、轻烃、液化石油气等）在高温（约800-900摄氏度）和催化剂的作用下，发生烷基自由基的反应，产生乙烯。
2.煤制乙烯工艺：利用部分氧化反应或煤气化产生的合成气，经过进一步的催化和加氢处理，可以得到乙烯。
3.生物质转化工艺：通过生物质（如植物秸秆、木质纤维等）的热解、气化或发酵，可以得到合成气，进而经过一系列反应转化为乙烯。
4.原料：乙烯的主要原料是乙烷，它可以从石油、天然气等烃类中分离得到。
此外，乙烯的原料还包括轻烃、液化石油气等。
乙烯生产的过程中还涉及到催化剂、能源供应（如蒸汽）和各种辅助设备（如分离装置、冷却装置等）。
同时，乙烯的生产过程需要考虑环保因素，控制有害气体的排放和资源的合理利用。
总之，乙烯生产主要通过蒸汽裂解工艺，利用烃类原料（如乙烷）或通过煤制乙烯工艺、生物质转化工艺得到。
这些乙烯生产工艺需要综合考虑原料供给、能源消耗、催化剂使用等因素，以实现高效、可持续和环保的乙烯生产。
乙烯1-3第一章乙烯生产(3)
表1-12各种裂解原料的水蒸汽稀释比（管式裂解炉）
裂解原料 原料含氢量,%(重) 结焦难易程度 稀释比,水蒸汽/烃(重)
乙烷
20
较不易
0.25~0.4
丙烷
18.2
较不易
0.3~0.5
丁烷
17.2
较不易
0.3~0.5
石脑油
14~16
较易
0.5~0.8
轻柴油
13~4
较易
0.75~1.0
减压柴油
~13.3
3.烃分压
❖ 烃分压是进入管式裂解炉管物料中气相烃的分压。
❖ PHC=（N1/N）P=[N1/(N1+N2)]P (1-39) ❖ 从热力学考虑：
烃类裂解的一次反应是分子数增多的过程，聚合和缩合 的二次反应是分子数减少的过程。降低分压有利于一次 反应而不利于二次反应。
❖ 从动力学考虑：
烃类裂解的一次反应是一级反应，聚合和缩合的二次反 应是高于一级反应。
-H 2
-H 2
-H 2
(1-12)
C10H21
C5H9 + C5H12 烯烃 烷烃 (1-13)
C5H11 + C5H10 烷烃 烯烃
⑶芳烃裂解
❖ 芳环稳定，不易开环； 易发生侧链烷基断裂 和脱氢，生成苯、甲 苯、二甲苯、苯乙烯 等。芳烃易发生缩合 反应生成多环芳烃。
❖ ①烷基芳烃侧链断链 和脱氢反应
❖ P46图1-8 为烃分压PHC与乙烯收率的关系。
图1-8 烃分压PHC与乙烯收率的关系
稀释剂
❖ 采用裂解原料中加入稀释剂的方法降低烃分 压。用水蒸汽作稀释剂。
❖ 水蒸汽热容量大，有利于稳定裂解温度，防 止过热，保护炉管，易与裂解产物分离，对 生成的焦炭有一定脱除作用。
乙烯生产原理
乙烯生产原理乙烯是一种重要的有机化工产品，广泛应用于塑料、橡胶、合成纤维等领域。
乙烯的生产原理主要是通过裂解石油烃或裂解天然气中的烃类物质来获得。
下面我们将详细介绍乙烯的生产原理。
首先，乙烯的生产主要通过烃类物质的裂解来实现。
烃类物质经过加热和催化剂的作用，分解成较小分子量的烃类物质，其中包括乙烯。
裂解石油烃或裂解天然气中的烃类物质是乙烯生产的关键步骤。
其次，裂解的原料主要包括石脑油、轻烃和天然气。
石脑油是石油的副产品，主要包括碳数为4-10的烷烃、烯烃和芳烃。
轻烃主要包括乙烷、丙烷等低碳烷烃。
天然气中的主要成分是甲烷，同时还含有少量的乙烷、丙烷等烷烃。
这些原料经过裂解反应后，可以得到乙烯。
在裂解过程中，需要使用催化剂来促进反应的进行。
常用的催化剂包括铝酸盐、硅铝酸盐和氧化铝等。
这些催化剂可以提高裂解反应的速率和选择性，从而提高乙烯的产率。
此外，裂解反应需要在一定的温度和压力条件下进行。
通常情况下，裂解反应的温度在600-850摄氏度之间，压力在0.1-0.5MPa之间。
在这样的条件下，可以获得较高的乙烯产率。
最后，乙烯的生产还需要进行分离和提纯过程。
由于裂解反应产生的产物中含有其他烃类物质，需要通过精馏、萃取等方法将乙烯从其他物质中分离出来，得到纯净的乙烯产品。
总的来说，乙烯的生产原理是通过烃类物质的裂解反应来获得。
裂解的原料包括石脑油、轻烃和天然气，经过催化剂的作用，在一定的温度和压力条件下进行裂解反应，最终通过分离和提纯得到乙烯产品。
乙烯的生产原理是一个复杂的过程，需要多种条件和技术的配合，才能实现高效生产乙烯的目标。
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。
乙烯的生产工艺流程概述
乙烯的生产工艺流程概述乙烯是一种重要的有机化学品，在化工和塑料工业中具有广泛的应用。
乙烯的生产工艺流程通常包括石油炼制、蒸馏分离、烷烃裂化和乙烯分离等步骤。
本文将概述乙烯的生产工艺流程，介绍每个步骤的基本原理和关键操作。
1. 石油炼制：乙烯的生产通常从石油炼制开始。
石油是一种复杂的混合物，其中包含许多碳氢化合物。
通过石油炼制，可以将石油分离成不同碳数的烃类混合物，其中包括乙烯的前体物质。
2. 蒸馏分离：经过石油炼制得到的原料石油馏分将进行蒸馏分离，目的是将混合物中的乙烯前体物质分离出来。
蒸馏过程中，通过控制温度和压力，使得不同碳数的烃类在不同的蒸馏塔中分离出来。
得到含有乙烯前体物质的馏分。
3. 烷烃裂化：烷烃裂化是乙烯的主要生产方法之一。
在烷烃裂化过程中，乙烯前体物质（如丙烷、丁烷等）被分解成乙烯和其他副产物。
这一过程通常在高温和一定压力下进行，同时使用催化剂增加反应速率。
裂化反应后，产生的混合气体中含有乙烯。
4. 乙烯分离：乙烯分离是为了将乙烯从混合气体中分离出来，以便进一步的处理和应用。
乙烯分离通常采用吸附分离或者膜分离等方法。
其中，吸附分离是将混合气体通过吸附剂，使乙烯被吸附，进而实现分离的过程。
膜分离是利用聚合物膜的分离特性，根据不同化学物质穿过膜的速率不同，从而实现乙烯的分离。
总结回顾：乙烯的生产工艺流程可以从石油炼制开始，经过蒸馏分离、烷烃裂化和乙烯分离等步骤。
石油炼制将石油分离成不同碳数的烃类混合物，蒸馏分离将乙烯前体物质从原料中分离出来，烷烃裂化将乙烯前体物质分解成乙烯和其他副产物，乙烯分离将乙烯从混合气体中分离出来。
这些步骤相互配合，能够高效地生产乙烯。
对于乙烯的生产工艺流程，我认为可以进一步探讨以下几个方面：1. 各个步骤中的工艺条件和操作参数如何影响乙烯的产率和质量？2. 对于乙烯的分离过程，不同的分离方法有哪些优缺点？如何选择最适合的分离方法？3. 在烷烃裂化中产生的副产物有哪些？如何处理和利用这些副产物，以实现资源的高效利用和环境的可持续发展？通过这样的深入探讨，我们可以更全面、深刻地了解乙烯的生产工艺流程，以及相关的技术和环境问题。
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。
乙烯生产安全要求简述
乙烯生产安全要求简述一、乙烯的基本概述乙烯是一种简单的烯烃，分子式为C2H4，是一种无色、无味、有毒的气体。
在化工领域中，乙烯是一种重要的原料，可用于合成各种化合物，如聚乙烯、乙烯醇、乙烯胺等。
但同时，乙烯也存在着一定的危险性，其爆炸极限浓度为2.75%-36%。
二、乙烯的生产过程乙烯的生产通常采用石油和天然气作为原料，生产过程中涉及到以下几个步骤：1. 裂解使用高温高压的条件使原料（如石油和天然气）裂解产生乙烯和其他烯烃。
2. 分离产生的混合气体通过冷却、分离等步骤将乙烯分离出来。
3. 脱水将分离出来的乙烯经过脱水处理后得到纯乙烯。
三、乙烯生产中的安全问题乙烯是一种极易燃的气体，遇到点火源有可能发生爆炸。
因此，在乙烯生产过程中，必须要考虑到以下几个方面的安全问题：1. 防止泄漏生产中的管道、阀门、接头等部件容易出现泄漏，如果泄漏的位置正好是点火源，就有可能造成爆炸。
因此，生产中应加强泄漏检测和防范工作，定期对管道和阀门进行检查和维修。
2. 防火防爆乙烯生产中需要防止各种火源的接近，如明火、静电火花等。
同时，在电气设备的选择和使用上应注意到防火防爆的要求。
3. 设计安全制度为了预防和应对突发事件，乙烯生产过程中应制定完善的安全管理制度和应急预案，以保证工人的人身安全和生产设备的完好。
四、总结乙烯是一种重要的化工原料，在生产过程中需要注意到各种安全问题，保证生产过程的顺利进行和生产工人的安全。
为了避免安全事故的发生，生产企业应加强安全管理和培训，定期检查和维修生产设备，制定完善的安全制度和应急预案。
乙烯ppt课件免费
乙烯
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMARY
目录
CONTENTS
• 乙烯的简介 • 乙烯的生产 • 乙烯的应用 • 乙烯的市场分析 • 乙烯的储存与运输 • 乙烯的环保与安全
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
01
乙烯的简介
乙烯的化学性质
乙烯是一种有机化合物，化学 式为C2H4，是最简单的烯烃。
乙烯的废弃物处理与利用
废气处理
乙烯生产过程中产生的废气需要进行处理，以减少对环境 的污染。常见的废气处理方法包括洗涤、吸附和催化燃烧 等。
固体废弃物处理
乙烯生产过程中产生的固体废弃物需要进行处理，以减少 对环境的污染。常见的固体废弃物处理方法包括填埋、焚 烧和资源化利用等。
废水处理
乙烯生产过程中产生的废水需要进行处理，以满足排放标 准。常见的废水处理方法包括沉淀、过滤和生物处理等。
医学
乙烯可以用于生产医用材料和器械，如医用塑料、医疗器械等，具 有良好的生物相容性和耐腐蚀性。
化学工业
乙烯是许多化学反应的原料，可以用于生产溶剂、油漆、涂料等化 学品，同时还可以用于生产燃料添加剂和润滑油等。
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
04
乙烯的市场分析
全球乙烯市场分析
全球乙烯产能
全球乙烯产能持续增长，主要集中在中国、美国、中东和欧洲等 地。
全球乙烯需求
乙烯主要用于生产塑料、化学品和燃料等，市场需求稳步增长。
全球乙烯贸易
全球乙烯贸易活跃，主要出口国为中国、美国和中东等地，进口 国主要为欧洲和亚洲国家。
乙烯生产技术和工艺流程介绍
乙烯具有可燃性和麻醉性，常温下易 于聚合，因此需要避免长时间暴露于 空气中。
乙烯生产工艺简介
裂解工艺
01
通过高温裂解石油烃类或天然气等原料，生成含有乙烯的裂解
气。
分离工艺
02
裂解气经过急冷、压缩、深冷分离等步骤，将乙烯从其他气体
中分离出来。
精制工艺
03
对分离得到的乙烯进行进一步精制，以去除杂质和提高纯度。
安全联锁保护
定期安全检查
对关键设备和阀门设置安全联锁保护，避 免误操作导致的事故发生。
定期对装置进行安全检查和维护，确保各项 安全防护措施的有效性。
环保法规遵循及污染治理
废气治理
对裂解炉废气和压缩机尾气进行治理，采用干法 或湿法脱硫、脱硝技术，降低废气中的污染物排 放。
固体废弃物处理
对废催化剂、废保温材料等固体废弃物进行分类 收集和处理，避免对环境造成污染。
往复式压缩机
适用于高压比、小流量的场合，但易损件较多，维护成本较高。
螺杆式压缩机
运转平稳、可靠性高，适用于中等流量和压力范围，但制造成本 较高。
制冷原理及设备配置方案
制冷原理
设备配置方案
通过压缩机将制冷剂压缩成高温高压气体， 然后通过冷凝器将其冷却成高压液体，再通 过节流装置降压降温后进入蒸发器吸收热量， 实现制冷效果。
产品纯度提升措施
优化精馏塔操作条件
调整回流比、塔顶温度等参数，提高产品纯 度。
采用高效分离元件
如高效填料、新型塔板等，提高传质效率。
加强原料气预处理
如脱水、脱硫等，减少杂质对分离效果的影 响。
定期检测和维护设备
确保设备处于良好状态，减少因设备问题导 致的产品纯度下降。
《乙烯生产工艺》课件
乙烯生产的原材料
石油
介绍石油在乙烯生产中的作用和 提取过程。
煤炭
讨论煤炭转化为乙烯的工艺和挑 战。
天然气
分析天然气在乙烯生产中的应用 和开采方法。
乙烯生产的催化剂
1
常见催化剂
2
介绍常用的催化剂及其优缺点。
3
概述
解释催化剂在乙烯生产中的作用和种类。
催化剂的再生与积碳问题
探讨催化剂再生和积碳对乙烯生产的影 响。
裂解反应原理及分类
裂解反应定义
解释裂解反应的基本原理和过程。
催化裂解
讨论催化裂解的工艺流程和应用场景。
热裂解
介绍热裂解的工艺流程和优点。
其他分类
介绍未来可能出现的新型裂解反应分类。
塔底回流程序
1
概述
解释塔底回流在乙烯生产中的作用和优势。
2
程序设计
讨论塔底回流系统的设计原则和调节方法。
3
实例分析
通过案例分析，展示不同生产场景下的塔底回流程序的应用。
制备及质量评价
1 制备工艺
介绍乙烯制备的常用工艺和生产方法。
3 质量控制
分析如何控制乙烯生产过程中的质量。
2 质量评价
讨论乙烯质量评价的指标和方法。
乙烯的分离及精馏
1
分离技术
介绍乙烯分离和精馏的常用技术。
2
运营优化
讨论如何优化乙烯分离和精馏过程的运营。
3
能源消耗
探讨分离和精馏过程中的能源消耗问题。
现代乙烯生产新技术
技术一 技术二 技术三
介绍新型反应器和催化剂的应用。 分析先进的控制系统和自动化技术。 讨论高效能源利用和节能减排技术。
智能化乙烯生产控制技术
- 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)。
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
91.9 145 292 工作转速 215
甲烷 -161.49 -182.48 509.37 4.60
氢
-252.80 -259.20 454.27 1.30
9.21
28.6
3.05
32.28 12.45 3.22
-82.60 15.0
5.0
-239.9 74.2
4.1
选择制冷剂
• 乙烯、丙烯、甲烷是乙烯装置产品，具有良好热 力学性质，这些制冷剂就地取材，能满足要求。
-过氢程，带然入后的C甲2馏烷分，加最氢后脱，除C乙2馏炔分，经脱乙乙烯炔精后馏进塔入精第制二得脱到甲乙烷烯塔产脱品除。加氢
前脱丙烷和顺序分离流程
• 前脱丙烷和顺序分离流程：脱乙烷在脱乙烷塔之 后，脱乙烷塔顶出C2馏分，然后是加氢脱乙炔和 乙烯精馏，得到乙烯产品。
• 为降能耗，节约投资，可取消第二脱甲烷塔。乙 烯精馏塔侧线出乙烯产品，富含甲烷气体从塔顶 出，冷却后返回裂解气压缩机。
（ 1 ）多段压缩
• 为了节约能量，气体压缩采用多级（段）压缩。
• ①节约压缩功耗
• 压缩机压缩过程接近绝热压缩，功耗大于等温压 缩，若把压缩分为多段进行，段间冷却移出热量， 则可节省部分压缩功，段数愈多，愈接近等温压 缩。
• ②降低出口温度
• 裂解气重组分中的二烯烃易发生聚合，生成的聚 合物沉积在压缩机内，严重危及操作的正常进行 而二烯烃的聚合速度与温度有关，温度愈高，聚 合速度愈快。为了避免聚合现象的发生，必须控 制每段压缩后气体温度不高于 100 ℃。
1 .5 .3 裂解气的压缩和制冷 P84
• 裂解气深冷分离要将裂解气、丙烯、乙烯压缩升 压有“三机”：裂解气压缩机、丙烯制冷压缩机、 乙烯制冷压缩机。是深冷分离的核心。能耗占深 冷分离总能耗的 70% 。
• 1 ．裂解气的压缩
• 深冷分离要求裂解气的压力为 3.6 Mpa 左右。
• 压缩过程中可凝出部分水和重质烃高压的部分馏 分等焓节流膨胀或等熵膨胀过程有制冷作用，为 深冷分离提供部分冷量。。
脱丙烷塔 丙烷 丁二烯 2.79 0.85 14 80 1~1.6 35~69
丙烯蒸馏塔 丙烯 丙烷 1.08 1.83 44 55 7~15 120~200
脱丁烷塔 正丁烷 异戊烷 2.17 0.50 47 106 0.8~2 30~50
1．甲烷—氢的分离
• 脱甲烷塔目的是将甲烷—氢馏分从裂解气中分离出来。需 要在-90℃以下低温下分离，冷冻功耗占全部深冷功耗的 50%以上，是温度最低、冷量消耗最多、投资最大的环节。
图1-28 甲烷-乙烯-丙烯复叠式制冷系统示意图
（2）乙烯—丙烯制冷系统
图1-29为乙烯和丙烯闭式制冷系统.
• 为减少制冷功耗和产生不同温度级位的冷量，乙烯—丙烯 制冷系统采用多段压缩、多级节流的制冷循环。
• 压缩冷凝后的制冷剂进入贮罐，然后分级节流膨胀，产生 不同度级别温位的冷量。
• 闭式制冷循环：制冷剂与工艺系统物料隔离。 • 开式制冷循环：制冷系统与精馏系统组成开式的
• 也可以组合成甲烷—乙烯—丙烯三元复叠式制冷 系统，提供更低温度冷量。
• 图1-28为甲烷—乙烯—丙烯复叠式制冷系统示意 图。
复叠式制冷循环
• 复叠式制冷循环是能耗较 低的深冷制冷循环，复叠 制冷循环的主要缺陷是制 冷机组多，又需有贮存制 冷剂的设施，相应投资较 大，操作较复杂。
• 在乙烯装置中，所需制冷 温度的等级多，所需制冷 剂又是乙烯装置的产品， 贮存设施完善，加上复叠 制冷循环能耗低，因此， 在乙烯装置中仍广泛采用 复叠制冷循环。
• 脱乙烷塔塔底温度控制在80℃以下，操作压力在 2.0~2.8MPa之间。
乙烯精馏塔
• 乙烯精馏塔是制取乙烯产品的最终精馏塔。乙烯乙烷的相 对挥发度较小，塔间物料浓度梯度很小，而产品质量（纯 度）要求高，所以乙烯精馏塔塔板数多，回流比大。
• 乙烯精馏有高压法和低压法之分。
• 高压：1.9 ~2.3MPa，塔顶冷凝温度-25~-30℃左右。
262
二段
216577 -10.7 31.7 262
30 三段补气 9870 2
613
三段
226447 30.6 56.6 613
四段补气 51970 18
985
四段
278417 49.4 91.5 985
排出 压力 kPa 262
613
985
1961
备注
工作转速 4459转/分,最 大转速4682 转/分,压缩机 功率 11916KW,蒸 汽透平功率 13108KW
温度级位
• 乙烯制冷系统一般采用三段压缩、三级节流的制 冷循环，提供三种温度级位的冷量：
-55℃，-75℃，-101℃。用于脱甲烷塔顶冷凝、 裂解气预冷等。
• 丙烯制冷系统大多采用四段压缩、四级节流的制 冷循环，提供四种温度级位的冷量：
6℃，-7℃，-24℃、-40℃。用于乙烯精馏塔、 脱乙烷塔、脱丙烷塔的塔顶冷凝及乙烯制冷剂的 冷凝冷却、裂解气预冷等。
②热泵
• “热泵”是通过作功将低温热源的热量传送给高温 热源的供热系统热泵也是采用制冷循环，利用制 冷循环在制取冷量的同时进行供热。。
• 在单级蒸汽压缩制冷循环中，通过压缩机作功将 低温热源（蒸发器）的热量传送到高温热源（冷 凝器）。
• 如果以制取冷量为目的，则称之为制冷机。 • 如果在此循环中将冷凝器作为加热器使用，利用
1．5．4裂解气的蒸馏分离 P93
• 精馏分离是深冷分离的主体。 • 精馏分离是在不同温度条件下，通过一系列
精馏塔将裂解气的C1~C4按碳数逐一分开， 并将主产品乙烯和丙烯提纯精制的过程。 • 深冷分离精馏塔包括脱甲烷塔、脱乙烷塔、 脱丙烷塔、脱丁烷塔、乙烯精馏塔、丙烯精 馏塔。
表1-25 各精馏塔主要工艺参数 P94
• 低压：0.5 ~0.8MPa，塔顶冷凝温度-50~-60℃左右。
• 高压法对设备材质要求较低,总功耗较少,操作简便,大多采 用高压法。
• 为节约能耗，乙烯蒸馏塔一般有中间再沸器，用丙烯或裂 解气加热。用热泵加热系统，如乙烯精馏塔与乙烯制冷系 统组成开式热泵流程。（图1-31）：乙烯精馏塔顶的乙烯 气体进入乙烯压缩机二段入口，压缩后，一部分作乙烯精 馏塔再沸器的热源，同时乙烯被冷凝返回三段吸入罐，乙 烯液体节流后作乙烯精馏塔的回流。
制冷剂供热，则可称此制冷循环为热泵。
③制冷温度
• 制冷温度取决于制冷剂的沸点要获得低温必须用沸点低的 制冷剂。。
表 1-22 工业上常用制冷剂性质 P88
制冷剂 沸点 名称 (℃)
氨
-33.5
凝固点 ( ℃)
-77.8
蒸发潜热 (kJ/kg)
临界压力 (MPa·A)
临界温 度
(℃)
1373.27 11.28 132.4
• 要求：塔顶乙烯含量尽可能低，塔底甲烷含量尽可能低。 • 增加压力有利于乙烯的冷凝。但相对挥发度降低。 • 降低压力可相应降低塔顶温度，提高相对挥发度，提高分
离效果。但设备材质要求高，要用更低温位的冷量。 • 根据脱甲烷塔操作压力不同可分高、中、低压脱甲烷工艺。 • 高压：3.0~3.2MPa; • 中压：1.05~1.25MPa; • 低压：0.6~0.7MPa; • 高压脱甲烷流程简单，操作稳定，多数公司采用。
转/分,最大转速 90.7 274 565 5476 转/ 分，
92.8 540 93.5 982
1098 压缩机功率 16406 千瓦，蒸
2024 汽透平功率
93.1 1976 3825 18047 千瓦。
2 ．制冷系统
• 裂解气深冷分离要求有一定的压力，还要求-90 ℃以下的低温。 • 制冷是利用制冷剂压缩和冷凝得到制冷剂液体，然后在不同压力下蒸
制冷剂
丙烯
乙烯
甲烷
沸点,℃
-42.70 -103.71 -161.49