乙烯裂解炉ppt课件
合集下载
《乙烯生产工艺》PPT课件
• H2、C10、C2(C20、C2=)、C3(C30、C3=);C4….
结论: 顺序分离流程
4.问题
(1) 去除C2H2?----- 加氢?吸收? (2) 去除气体中水份?----- 吸附?吸收?冷冻? (3) 去除气体中酸性组分?-----吸收? (4) 满足精馏要求?------烃类液化:低温?,高压?
3、确定生产方法
优点
油吸收法
顺序分离
工艺简单,能耗较 低
深冷分离
前脱乙烷
前脱丙烷
缺点 产品纯度难以满
足要求
结论: 深冷精馏分离
• 多组分精馏分离方案
•
按关键组分划分
• (1)顺序分离方案
• H2、C10;C2(C20、C2=);C3(C30、C3=);C4…. • (2) 前脱乙烷分离方案
• H2、C10、C2(C20、C2=);C3(C30、C3=);C4…. • (3)前脱丙烷分离方案
➢ 表观停留时间
结论: 烃类热裂解工艺条件特点---高温、低烃分压、短停留时间
4、确定反应器型式
反应特点
气相反应 高温、吸热 低压、短停留时间
对反应器要求
管式反应器
加热、耐高温 高温、毫秒炉反应器 (lummus反应器)
• 管式裂解炉
5、选择材质
工作温度 工作压力 物料化学性质
材质
反应部分(热裂解) 900-1100℃
------烃类液化: 低温?----制冷技术 制冷原理 (压缩-冷凝-节流膨胀-蒸发四个过程) 制冷剂 复叠制冷
制冷剂
复叠制冷
• 5.裂解气分离(顺序分离流程)
任务三、能量有效利用方案
可能回收利用的热量
裂解炉烟道气 裂解炉气(急冷系统)
乙烯裂解装置工艺流程详细介绍ppt
产品分离与处理
压缩和冷凝
将裂解气压缩并冷凝成液态,以便分离出各种产品。
产品分离
将液态混合物分离成各个组分,包括乙烯、丙烯、轻烃、燃料 油等。
产品精制
通过精馏等工艺,提纯各组分产品,以满足市场和用户需求。
燃料气系统与火炬系统
燃料气系统
将燃料气进行压缩、干燥和净化处理,作为燃料供应装置使用。
火炬系统
出。
裂解装置的应用
乙烯裂解装置是石化工业中的重要 生产设备之一,主要用于生产高附 加值的石化产品,如聚乙烯、环氧 乙烷、乙二醇等。
VS
此外,乙烯裂解装置也可以用于生 产燃料油和燃料气等产品。
02
乙烯裂解装置的工艺流程
原料预处理
原料选择
选择低硫、低氮、低重烃的轻质原油,以保证装置运行稳定和产品品质。
本文将详细介绍乙烯裂解装置的工 艺流程和技术特点。
裂解装置简介
裂解装置通常由进料、预热、裂解、冷却、 产品分离和排放等系统组成。
进料系统的作用是将原料送入装置中,预热 系统的作用是将原料预热到一定温度,裂解 系统的作用是在高温高压下将原料转化为乙 烯等产品,冷却系统的作用是将裂解产物迅 速冷却以防止二次反应,产品分离系统的作 用是将乙烯等产品分离出来并进行精制,排 放系统的作用是将裂解产生的废气和废液排
情况。
严格遵守工艺参数
02
操作过程中需严格遵守工艺参数,如温度、压力、流量等,以
确保装置正常运行。
操作人员资质
03
操作人员需具备相应的资质和经验,了解装置的操作规程和应
急处理措施。
安全风险与防范措施
高温高压风险
乙烯裂解装置运行过程中存在高温高压状态,可能引发烫伤、机械伤害等问题。应采取相 应的防护措施,如佩戴高温手套、穿防静电工作服等。
乙烯生产技术和工艺流程介绍ppt课件
0.01~0.7秒 • 低烃分压
国内乙烯收率 30%~35%
整理版课件
10
主要乙烯专利商
(乙烯生产技术---管式炉蒸汽热裂解)
• ABB Lummus /SRT型炉 • Stone & Webster /USC型炉 • KBR • Linde(Selas) /LSCC • Technip(KTI)
• 上海2# 70
Lummus
• 燕山
71
Lummus
• 大庆
60
整理版K课B件R
17
• 扬子
65
• 齐鲁
72
• 扬巴
60
• 赛科
90
• 南海
80
• 吉化大
70
• 吉化小
15
• 茂名
100
• 兰州(新建45) 60
• 天津
20
Lummus Lummus SW Lummus SW Linde
SW / Lummus KBR Lummus
整理版课件
11
典型裂解气分离流程
• 顺序分离流程(Lummus,TP,KBR)
脱除重烃、压缩后按碳一、碳二、碳三…..顺序分离。
• 前脱乙烷流程(Linde)
脱除重烃、压缩后先将碳二及更轻组分与碳三及更重组分 分开,再进行分离。
• 前脱丙烷流程(SW,KBR)
脱除重烃、压缩后先将碳三及更轻组分与碳四及更重组分 分开,再进行分离。
整理版课件
12
评价:
• 各专利商都拿出数据和研究成果说明自己 的流程是先进的,因为都是生产证明了的
成熟的乙烯专利技术。
• 没有取得一致意见的结果是,各有千秋, 裂解气压缩机功率顺序分离流程最大,前
国内乙烯收率 30%~35%
整理版课件
10
主要乙烯专利商
(乙烯生产技术---管式炉蒸汽热裂解)
• ABB Lummus /SRT型炉 • Stone & Webster /USC型炉 • KBR • Linde(Selas) /LSCC • Technip(KTI)
• 上海2# 70
Lummus
• 燕山
71
Lummus
• 大庆
60
整理版K课B件R
17
• 扬子
65
• 齐鲁
72
• 扬巴
60
• 赛科
90
• 南海
80
• 吉化大
70
• 吉化小
15
• 茂名
100
• 兰州(新建45) 60
• 天津
20
Lummus Lummus SW Lummus SW Linde
SW / Lummus KBR Lummus
整理版课件
11
典型裂解气分离流程
• 顺序分离流程(Lummus,TP,KBR)
脱除重烃、压缩后按碳一、碳二、碳三…..顺序分离。
• 前脱乙烷流程(Linde)
脱除重烃、压缩后先将碳二及更轻组分与碳三及更重组分 分开,再进行分离。
• 前脱丙烷流程(SW,KBR)
脱除重烃、压缩后先将碳三及更轻组分与碳四及更重组分 分开,再进行分离。
整理版课件
12
评价:
• 各专利商都拿出数据和研究成果说明自己 的流程是先进的,因为都是生产证明了的
成熟的乙烯专利技术。
• 没有取得一致意见的结果是,各有千秋, 裂解气压缩机功率顺序分离流程最大,前
乙烯的生产深冷分离PPT课件
2.多段压缩
(1)裂解气经压缩后,不仅压力升高,而且温度也会升 高,某些烃类尤其是丁二烯之类的二烯烃,容易在较高 的温度下发生聚合和结焦。这些聚合物和结焦物会堵塞 压缩机阀片和磨损气缸,或沉积在叶轮上。 同时温度升高,还会使压缩机润滑油粘度下降, 从而使压缩机运转不能正常进行。
因此,裂解气压缩后的温度必须要限制,当裂 解气中含有碳四、碳五等重组分时,压缩机出口温度一 般不能超过100℃。 在生产上主要是通过裂解气的多段压缩和冷却 相结合的方法来实现。裂解气段间采用水冷,各段入口 38~40℃。
深冷分离——在 -100℃左右的低温下, 将裂解气中除了氢和甲烷以外的其它烃类全部冷 凝下来。然后利用裂解气中各种烃类的相对挥发 度不同,在合适的温度和压力下,以精馏的方法 将各组分分离开来。
深冷操作的系统组成
1、压缩 冷冻系统
该系统的任务是加压、降温,以保 证分离过程顺利进行。 为了排除对后继操作的干扰,提高 产品的纯度,通常设置有脱酸性气 体、脱水、脱炔和脱一氧化碳等操 作过程。 将各组分进行分离并将乙烯、丙烯产 品精制提纯,这是深冷分离的核心。
(2)丙烯制冷系统
丙烯常压下沸点为 - 47.72 ℃,用 丙烯作冷冻剂可以得到-40℃以上温度级的冷 量。 把丙烯压缩到 l.864MPa 的条件下, 丙烯的冷凝点为45℃,很容易用冷水冷却使之 液化。
(3)乙烯制冷系统
常压下乙烯的沸点为- 104℃,即用乙烯作制冷 剂可以获-100℃的低温。 乙烯的临界温度为9.9℃,临界压力为5.15MPa, 在此温度之上,不论压力多大,也不能使其液化, 所以不能用普通冷水使之液化。为此,乙烯循环 制冷中的冷凝器需要使用制冷剂冷却。 工业生产中常采用丙烯作制冷剂来冷却乙烯,这 样丙烯的冷冻循环和乙烯冷冻循环制冷组合在一 起,构成乙烯-丙烯复迭制冷。
(2024年)乙烯优质课ppt课件
通过乙烯的制备和性质实验,了解 乙烯的制备方法、物理性质和化学 性质,掌握乙烯的实验室制备方法
和操作技能。
原料准备
准备好乙醇、浓硫酸、氢氧化钠等 原料。
2024/3/26
乙烯制备
在圆底烧瓶中加入乙醇和浓硫酸, 加热至一定温度,使乙醇脱水生成 乙烯。
乙烯性质实验
将生成的乙烯通入溴水、高锰酸钾 溶液等试剂中,观察并记录实验现 象。
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。
2024/3/26
11
03
乙烯生产关键设备与技术 参数
2024/3/26
12
裂解炉类型及特点介绍
03
管式裂解炉
梯台式裂解炉
流化床裂解炉
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。
停电等。
对员工进行应急处理方案培训 ,提高员工应对突发事件的能
力。
定期组织应急演练,检验应急
环保法规遵守
严格遵守国家和地方环保法规,确保乙烯生产过程中的废气、废水、废 渣等达标排放。
2024/3/26
建立完善的环保管理制度,加强环保设施的运行和维护管理。
料。
2024/3/26
02
能源领域
烯烃是重要的石油化工原料, 新型烯烃材料可用于提高燃油 的辛烷值和十六烷值,改善燃 油品质,提高发动机性能。
03
医药领域
新型烯烃材料可用于合成具有 特殊生物活性的化合物,如抗 癌药物、抗病毒药物等。此外 ,还可用于制造医用高分子材 料,如医用导管、人工器官等
。
30
04
02
03
乙烯生产过程中涉及高温、 高压、易燃易爆等危险因素
和操作技能。
原料准备
准备好乙醇、浓硫酸、氢氧化钠等 原料。
2024/3/26
乙烯制备
在圆底烧瓶中加入乙醇和浓硫酸, 加热至一定温度,使乙醇脱水生成 乙烯。
乙烯性质实验
将生成的乙烯通入溴水、高锰酸钾 溶液等试剂中,观察并记录实验现 象。
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。
2024/3/26
11
03
乙烯生产关键设备与技术 参数
2024/3/26
12
裂解炉类型及特点介绍
03
管式裂解炉
梯台式裂解炉
流化床裂解炉
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。
停电等。
对员工进行应急处理方案培训 ,提高员工应对突发事件的能
力。
定期组织应急演练,检验应急
环保法规遵守
严格遵守国家和地方环保法规,确保乙烯生产过程中的废气、废水、废 渣等达标排放。
2024/3/26
建立完善的环保管理制度,加强环保设施的运行和维护管理。
料。
2024/3/26
02
能源领域
烯烃是重要的石油化工原料, 新型烯烃材料可用于提高燃油 的辛烷值和十六烷值,改善燃 油品质,提高发动机性能。
03
医药领域
新型烯烃材料可用于合成具有 特殊生物活性的化合物,如抗 癌药物、抗病毒药物等。此外 ,还可用于制造医用高分子材 料,如医用导管、人工器官等
。
30
04
02
03
乙烯生产过程中涉及高温、 高压、易燃易爆等危险因素
乙烯的生产-深冷分离PPT课件
同时温度升高,还会使压缩机润滑油粘度下降,从而 使压缩机运转不能正常进行。
因此,裂解气压缩后的温度必须要限制,当裂解气中 含有碳四、碳五等重组分时,压缩机出口温度一般不能 超过100℃。
在生产上主要是通过裂解气的多段压缩和冷却相结合 的方法来实现。裂解气段间采用水冷,各段入口38~ 40℃。
(2)采用多段压缩可节省能量,提高效率,减小压 缩比。
缺点
适用 情况
碱液不能回收, 消耗量较大
裂解气中酸性气 体含量少时
1、吸收不如碱洗彻底 2、醇胺法对设备材质要求 高,投资相应增大
3、醇胺溶液可吸收丁二烯 和其它双烯烃
裂解气中酸性气体含量多时
4. 碱洗法工艺流程
裂解气
水 水 逸出气
温度 40 ℃ 压力 1.0MPa 终含量<5×10-6
1~3 % 5~7%
后加氢工艺流程
(四)脱一氧化碳
1.CO的来源
C十H2O→CO十H2 CH4十H2O→CO十3H2 C2H6十2H2O→2CO十5H2
2.CO的危害 带入到富氢馏分中,会使加氢催化剂中毒。 影响烯烃聚合催化剂。
3.脱除方法(甲烷化)
CO十H2→ CH4十H2O 一般采用镍催化剂
四、裂解气深冷分离
任务四 工艺流程的组织——裂解气分离
一、裂解气的组成及分离方法 二、压缩与制冷 三、气体净化 四、裂解气深冷分离
一、 裂解气的组成及分离方法
(一)裂解气的组成
组分
H2 CO+CO2+H2S
CH4 C2H2 C2H4 C2H6 C3H4 C3H6 C3H8
C4 C5 ≥C6 H2O
乙烷裂解
34.0 0.19 4.39 0.19 31.51 24.35
因此,裂解气压缩后的温度必须要限制,当裂解气中 含有碳四、碳五等重组分时,压缩机出口温度一般不能 超过100℃。
在生产上主要是通过裂解气的多段压缩和冷却相结合 的方法来实现。裂解气段间采用水冷,各段入口38~ 40℃。
(2)采用多段压缩可节省能量,提高效率,减小压 缩比。
缺点
适用 情况
碱液不能回收, 消耗量较大
裂解气中酸性气 体含量少时
1、吸收不如碱洗彻底 2、醇胺法对设备材质要求 高,投资相应增大
3、醇胺溶液可吸收丁二烯 和其它双烯烃
裂解气中酸性气体含量多时
4. 碱洗法工艺流程
裂解气
水 水 逸出气
温度 40 ℃ 压力 1.0MPa 终含量<5×10-6
1~3 % 5~7%
后加氢工艺流程
(四)脱一氧化碳
1.CO的来源
C十H2O→CO十H2 CH4十H2O→CO十3H2 C2H6十2H2O→2CO十5H2
2.CO的危害 带入到富氢馏分中,会使加氢催化剂中毒。 影响烯烃聚合催化剂。
3.脱除方法(甲烷化)
CO十H2→ CH4十H2O 一般采用镍催化剂
四、裂解气深冷分离
任务四 工艺流程的组织——裂解气分离
一、裂解气的组成及分离方法 二、压缩与制冷 三、气体净化 四、裂解气深冷分离
一、 裂解气的组成及分离方法
(一)裂解气的组成
组分
H2 CO+CO2+H2S
CH4 C2H2 C2H4 C2H6 C3H4 C3H6 C3H8
C4 C5 ≥C6 H2O
乙烷裂解
34.0 0.19 4.39 0.19 31.51 24.35
乙烯裂解PPT
四、烯等低级烯烃分子化学性质活泼 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。
一、乙烯裂解的工艺原理 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 烃类热裂解是将石油系烃类原料 厂气、轻油、柴油 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 烃分子发生碳链断裂或脱氢反应 较小的烯烃、和其它分子量不同的轻质和重质 和其它分子量不同的轻质和重质 烃类。在不饱和烃中 在不饱和烃中,乙烯最重要,产量也最 大。
二、烃类热裂解过程工艺图 烃类热裂解过程工艺图(馏分油为原料)
进料
裂解炉 废热锅炉 急冷器 油洗塔 水洗塔
裂解气
冷 却 器 稀释蒸 气发生
冷 却 器
油水 分离器
裂解气油
气提、冷却
燃料油
三、主要设备
管式裂解炉,急冷锅炉,急冷器,油洗塔,水洗塔, 管式裂解炉,急冷锅炉,急冷器,油洗塔,水洗塔, 提塔
乙烯生产工艺与技术ppt文档
600~700×10-6 →1×10-6以下 方法
吸附干燥 吸附剂:3A分子筛
3.4.3 脱炔
乙炔 甲基乙炔 丙二烯 危害
炔烃影响乙烯和丙烯衍生物生产过程 影响催化剂寿命 恶化产品质量 形成不安全因素 产生不希望的副产品
脱炔要求 乙炔<5×10-6,丙二烯< 10×10
-6
脱炔方法 溶剂吸收法和催化加氢法
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
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。
甲烷 -161.49 -182.48 509.37 4.60 -82.60 15.0 5.0
氢
-252.80 -259.20 454.27 1.30 -239.9 74.2 4.1
制冷剂
选择制冷剂
丙烯
乙烯
甲烷
沸点,℃
-42.70 -103.71 -161.49
温度级位,℃ -40
-100
-120~160
炉型:烧嘴 侧壁无焰烧嘴 侧壁烧嘴与底部烧嘴联合
盘管结构: 炉管的排列、结构、管径、材质 多程 双程 减少结焦部位,延长操作周期 光管 带内翅片 降低管内热阻 延长清焦周期 等径 分支 增大比表面积,传热强度量增加 变径 缓解管内压力的增加 HK-40 HP-4 提高热强度
吸附干燥 吸附剂:3A分子筛
3.4.3 脱炔
乙炔 甲基乙炔 丙二烯 危害
炔烃影响乙烯和丙烯衍生物生产过程 影响催化剂寿命 恶化产品质量 形成不安全因素 产生不希望的副产品
脱炔要求 乙炔<5×10-6,丙二烯< 10×10
-6
脱炔方法 溶剂吸收法和催化加氢法
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
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。
甲烷 -161.49 -182.48 509.37 4.60 -82.60 15.0 5.0
氢
-252.80 -259.20 454.27 1.30 -239.9 74.2 4.1
制冷剂
选择制冷剂
丙烯
乙烯
甲烷
沸点,℃
-42.70 -103.71 -161.49
温度级位,℃ -40
-100
-120~160
炉型:烧嘴 侧壁无焰烧嘴 侧壁烧嘴与底部烧嘴联合
盘管结构: 炉管的排列、结构、管径、材质 多程 双程 减少结焦部位,延长操作周期 光管 带内翅片 降低管内热阻 延长清焦周期 等径 分支 增大比表面积,传热强度量增加 变径 缓解管内压力的增加 HK-40 HP-4 提高热强度
乙烯裂解炉PPT幻灯片课件
30
31
种类:
1.乙烯裂解反应器供热方式 直接式供热:蓄热炉裂解、沙子炉裂解、流化床裂解 间接式供热:管式炉裂解 2.其中管式裂解炉分类: 从技术上:(1)双辐射室(2)单辐射室(3)毫秒炉 从炉型上:CBL裂解炉、SRT裂解炉、USC裂解炉、 KTIGK裂解炉、USRT裂解炉、pyrocrack裂解炉、 LSCC裂解炉
2)盘管结构: 炉管的排列、结构、管径、材质 多程 → 双程:减少结焦部位,延长操作周期 光管 → 带内翅片:降低管内热阻,延长清焦周期 等径 → 分支:增大比表面积,传热强度量增加 变径:缓解管内压力的增加 HK-40 → HP-40:提高热强度
17
18
19
20
21
①相同条件下:裂解原料为全沸程石脑油,乙烯最大产率为27%(以质量计)(单程)和36%(乙烷循环)。
Linde 公司LSCC2 -2 型炉2 -2 -1 -1 四程炉管的一、二 程也采用过如图3 沿中心线 两侧交叉排列的方法, 但距 中心线仅100 mm 。辐射段 炉的热量来自炉子底部及侧 壁对称布置的烧嘴, 炉管在 中心线上布置受热均匀。
但沿中心线两侧交叉布置且距中心线300mm 是否会造成不均匀受热并影 29
二次反应:一次反应产物 继续发生的后继反应。 ●乙烯、丙烯消失,生成 分子量较大的液体产物以 至结焦生炭(抑制其进行)
6
(2) 反应机理 烃类裂解的反应机理:自由基机理 1)链引发(活化能高):断裂C—C键,产生一对自由基 2)链增长(活化能不大):自由基夺氢反应,自由基分解反应 3)链终止(活化能一般较低):两个自由基形成稳定分子的过程
4
2. 原理
(1)生产方法
工业上获得低级烯烃的主要 方法是将烃类热裂解。
31
种类:
1.乙烯裂解反应器供热方式 直接式供热:蓄热炉裂解、沙子炉裂解、流化床裂解 间接式供热:管式炉裂解 2.其中管式裂解炉分类: 从技术上:(1)双辐射室(2)单辐射室(3)毫秒炉 从炉型上:CBL裂解炉、SRT裂解炉、USC裂解炉、 KTIGK裂解炉、USRT裂解炉、pyrocrack裂解炉、 LSCC裂解炉
2)盘管结构: 炉管的排列、结构、管径、材质 多程 → 双程:减少结焦部位,延长操作周期 光管 → 带内翅片:降低管内热阻,延长清焦周期 等径 → 分支:增大比表面积,传热强度量增加 变径:缓解管内压力的增加 HK-40 → HP-40:提高热强度
17
18
19
20
21
①相同条件下:裂解原料为全沸程石脑油,乙烯最大产率为27%(以质量计)(单程)和36%(乙烷循环)。
Linde 公司LSCC2 -2 型炉2 -2 -1 -1 四程炉管的一、二 程也采用过如图3 沿中心线 两侧交叉排列的方法, 但距 中心线仅100 mm 。辐射段 炉的热量来自炉子底部及侧 壁对称布置的烧嘴, 炉管在 中心线上布置受热均匀。
但沿中心线两侧交叉布置且距中心线300mm 是否会造成不均匀受热并影 29
二次反应:一次反应产物 继续发生的后继反应。 ●乙烯、丙烯消失,生成 分子量较大的液体产物以 至结焦生炭(抑制其进行)
6
(2) 反应机理 烃类裂解的反应机理:自由基机理 1)链引发(活化能高):断裂C—C键,产生一对自由基 2)链增长(活化能不大):自由基夺氢反应,自由基分解反应 3)链终止(活化能一般较低):两个自由基形成稳定分子的过程
4
2. 原理
(1)生产方法
工业上获得低级烯烃的主要 方法是将烃类热裂解。
乙烯的生产-裂解ppt课件
项目二 乙烯的生产
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。
BMCI值是评价重质馏 分油性能的重要指标
原料烃组成与裂解结果
原料由轻到重,相同原料量所得乙烯收率下降。
原料由轻到重,裂解产物中液体燃料油增加, 产气量减少。
原料由轻到重,联产物量增大,而回收联产物 以降低乙烯生产成本的措施,又造成装置投资 的增加。
环任烷 烃务三 应用生产原理确定工环艺烯 烃 条件
0.01495 0.08053 0.3350
1.134 3.248
6.556×107 8.662×106 1.570×106 3.446×105 1.032×105
1.0 3.72 12.28 29.17 66.85
1.0 5.39 22.40 75.85 217.26
lgk
1 10 4 T
热力学——温度越高对生成乙烯、丙烯越有利, 但对烃类分解成碳和氢的副反应更有利,过高 温度有利于炭的生成。即二次反应在热力学上 占优势。
1、族组成-PONA值
PONA值指各族烃的质量百分含量。 适用于表征石脑油、轻柴油等轻质馏分油
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。
BMCI值是评价重质馏 分油性能的重要指标
原料烃组成与裂解结果
原料由轻到重,相同原料量所得乙烯收率下降。
原料由轻到重,裂解产物中液体燃料油增加, 产气量减少。
原料由轻到重,联产物量增大,而回收联产物 以降低乙烯生产成本的措施,又造成装置投资 的增加。
环任烷 烃务三 应用生产原理确定工环艺烯 烃 条件
0.01495 0.08053 0.3350
1.134 3.248
6.556×107 8.662×106 1.570×106 3.446×105 1.032×105
1.0 3.72 12.28 29.17 66.85
1.0 5.39 22.40 75.85 217.26
lgk
1 10 4 T
热力学——温度越高对生成乙烯、丙烯越有利, 但对烃类分解成碳和氢的副反应更有利,过高 温度有利于炭的生成。即二次反应在热力学上 占优势。
1、族组成-PONA值
PONA值指各族烃的质量百分含量。 适用于表征石脑油、轻柴油等轻质馏分油
乙烯裂解装置工艺流程详细介绍ppt
多样化原料
随着石油资源的日益枯 竭,乙烯裂解装置将更 加注重使用非石油原料 ,如天然气、生物质等 。
高附加值产品
为提高经济效益,乙烯 裂解装置将更加注重生 产高附加值产品,如丙 烯、丁烯等。
与其他工艺流程的比较与优化建议
与其他工艺流程的比较
乙烯裂解装置与其他工艺流程相比具有较高的产能和较低的成本,但操作难 度较大,对材料要求较高。
产品收率与质量提升
产品收率提升
通过优化反应条件和改进工艺流程,可以提高乙烯裂解装置 的产品收率。例如,通过调整催化剂种类和用量、优化反应 温度和压力等措施,可以提高乙烯的产率。
产品质量提升
产品质量是衡量乙烯裂解装置性能的重要指标之一。通过选 用高性能的催化剂、优化反应条件和后处理工艺等措施,可 以显著提高产品的质量。例如,采用新型催化剂可以降低产 品中杂质含量、提高纯度。
乙烯裂解装置工艺流程详细介绍
xx年xx月xx日
目录
• 乙烯裂解装置概述 • 乙烯裂解装置工艺流程详解 • 乙烯裂解装置操作与控制 • 乙烯裂解装置的能效与环保 • 乙烯裂解装置的维护与安全 • 乙烯裂解装置的应用与发展趋势
01
乙烯裂解装置概述
乙烯裂解装置的定义
乙烯裂解装置是一种将石油或天然气等原料通过高温、高压 等条件进行热裂解,生产出乙烯、丙烯等烯烃的设备。
将原料加热到一定温度,以便进行后续的裂 解反应。
脱水
脱硫
去除原料中的水分,以避免对裂解反应产生 负面影响。
脱去原料中的硫化物,以减少对环境的污染 。
裂解反应
裂解炉
使用高温裂解炉,将预处理后的原料进行 裂解。
气化
将裂解产生的小分子化合物转化为气体。
热解
第5章-乙烯裂解PPT课件
裂解原料的主要来源
天然气加工厂轻烃 炼油厂加工产品
.
9
(一)轻烃
• 天然气:
• 蕴藏在地层深处的可燃性气体,主要组成: 甲烷(占ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ5~95%)、乙烷、丙烷等低分子量烷烃, 少量CO2、N2、H2S等非烃成分。
天然气
气田气:来自于天然气井的气体,其中甲烷含量 较高(≥90%),乙烷、丙烷含量较少。
伴生气:在石油开采中与石油伴生的天然气,故又
CnH2n+H2
(2)断链反应 这是碳碳键断裂反应,反应产物是碳
原子数较少的烷烃和烯烃,其通式为
R—CH2—CH2—R '
R—CH=CH2+ R'H
.
15
2.环烷烃裂解的一次反应 原料中的环烷烃可以发生断链和脱氢反应,生成乙烯、
丁烯、丁二烯、芳烃等。 例如环己烷裂解:
C6H12
C6H12
C2H4+C4H8 C2H4+C4H6+H2 C4H6+C2H6 3/2C4H6+3/2H2
•按高温短停留时间和低烃分压的工艺要求,势必增大炉管的
表面热强度,要求有耐高温的合金材料和铸管技术,增加了
设备的投资。
.
29
5.3 裂解产物的深冷分离
.
28
管式炉裂解法的优缺点
优点:
•炉型结构简单,操作容易,便于控制,能连续生产 •乙烯、丙烯收率较高,产物浓度高。 •动力消耗小,热效率高,裂解气和烟道气的余热大部分可以 设法回收。
•原料的适用范围随着裂解技术的进步已日渐扩大。 •可以多炉组合而大型化生产。
缺点:
•对重质原料的适应性还有一定的限制,重质原料易结焦,运 转周期短,裂解深度低,经常性的清焦操作缩短了有效生产 时间。
乙烯生产技术ppt课件
一、 乙烯生产概述
(3)实现更长的运转周期 检修所造成的产值损失和大修费是巨大的,各国都在如何
延长装置的运转时间上下功夫。目前日本的乙烯装置已经实 现4年连续运转。欧洲和北美的一些乙烯装置也已实现5年或6 年的连续运转。 (4)乙烯生产技术在不断完善 由于竞争的需要,各专利商也在不断改进和完善自己的技术, 以提高装置的性能。例如:①急冷油减粘系统和热回收系统 的改进;②压缩机采用注水技术、喷涂衬里技术以及干气密 封技术;③热泵技术;④采用高效设备,如高效塔板、高热 通量换热器等;⑤二元和三元制冷技术;⑥膜分离技术;⑦ 吸附分离技术;⑧分壁式分馏塔(DWC)技术;⑨ARS技术的 新进展—HRS技术;⑩炼厂干气回收与蒸汽裂解相结合的技 术等等。采取上述技术措施可以降低装置的能耗,提高装置 运转的稳定性,延长运转周期,方便维修,使装置性能提高 到一个新水平。
(3)原料将主要以石脑油为主。由于我国原油及炼油 工业的特点,裂解原料在相当长时间内将以石脑油为 主,加氢裂化尾油的比例也不断提高。各企业十分重 视原料的优化工作,优化的原则还是轻质化、优质化 和多样化。
一、 乙烯生产概述
(3)乙烯装置运行周期将进一步延长。我国乙烯生产企业在装 置长周期运行实践中, 不断进行技术攻关, 积累了很多成功的 经验, 与研究、开发单位密切合作取得了一批长周期运行技术 成果。如采用高效阻聚剂、风险评估技术、在线检测技术、 带压接管、带压堵漏、带压封堵等,解决了装置泄漏、管线腐 蚀、催化剂/ 干燥剂老化以及碱洗塔和裂解气压缩机结垢、脱 丙烷塔和脱丁烷塔堵塞等技术难题, 为乙烯装置的长周期运行 奠定了坚实的基础。国内乙烯企业普遍重视长周期、高负荷 运行,平均运转周期可达到4年左右。其中茂名乙烯装置已连 续运转达79个月,开创了中国石化工业新的里程碑,不仅刷 新国内乙烯装置长周期生产纪录,而且大步攀上了国际先进 水平的新台阶。
乙烯裂解装置工艺流程详细介绍PPT讲稿
工厂管控一体化
经营管理
ERP・SCM
成本计算
出入库・库存
工厂管理 MES 生产管理
生产监视 ・控制
生产业绩管理(累积値)
工厂生产数据管理 (原始数据)
累积处理
生产工艺数据
生产工艺数据 (时间序列数据)
生产指标
出入库・库存
质量管理 品管数据
© ABB Instrumentation - 12 2020/8/12
PyGas OSBL
Recycle
© ABB Instrumentation - 3 2020/8/12
乙烯装置主要产品
© ABB Instrumentation - 4 2020/8/12
乙烯原料
© ABB Instrumentation - 5 2020/8/12
热裂解主要产品
© ABB Instrumentation - 6 2020/8/12
裂解特点
裂解工艺流程 裂解工艺流程包括原料油供给和预热系统、裂解和高压水蒸气系统、
急冷油和燃料油系统、急冷水和稀释水蒸气系统。
© ABB Instrumentation - 9 2020/8/12
© ABB Instrumentation - 10 2020/8/12
裂解炉工艺流程
© ABB Instrumentation - 11 2020/8/12
生产1吨乙烯所需原料量及副产 品
裂解炉
• 鲁姆斯公司SRT 炉型 • 美国斯通-韦伯斯特公司
USC炉
• 林德-西拉斯LSCC裂解炉 • 美国凯洛格公司和日本
出光石油化学公司 USRT炉
© ABB Instrumentation - 7 2020/8/12
乙烯工程(1)PPT
〔3〕脱除结焦。炉管的铁和镍能催化烃类气体的生 炭反响,水蒸气对铁和镍有氧化作用,可抑制它 们对生炭反响的催化作用,而且水蒸气对已生成 的炭有一定的脱除作用,其反响如下:
H2O+C CO+H2
但水蒸气过多,也会带来以下不利影响:裂解 气出裂解炉后的急冷速度、急冷剂用量增大;水 蒸气消耗量增大,炉管内流体的流速增大,膜温 降减小,使管径、管长、热负荷都要增大。
于烃分压下降,使裂解选择性提高。但缩
短管长也带来传热面缺乏的问题,为此一
方面缩小管径以增加比外表,另一方面寻
求耐更高温度的炉管材质,增加炉管外表 的热强度。
SRT-Ⅲ型裂解炉 辐射管构造图
为了增大炉管的处理能力,又能合理地使管 径和质量流速不超过允许范围,就要增加管子的 路数和组数。炉管的组数、路数和程数定义如下:
• 70年代单台裂解炉的乙烯生产能力为3~6万吨/年。 随着技术的进步,目前单台裂解炉的乙烯生产能 力已达10万吨/年以上。
• 裂解炉的台数应根据装置生产能力、原料种类和 工艺技术来选定。考虑到裂解炉的清焦周期和日 常维修,原那么上应设一台备用裂解炉。
• 在馏分油裂解时,一般需将副产乙烷循环回裂解 炉进展裂解。早期均单独设置乙烷炉,虽可灵活 地控制乙烷转化率,但乙烷炉烧焦期间,乙烷将 被放入燃料气系统。近期新设计的乙烯工厂,大 多不再单独设置乙烷裂解炉,而采用乙烷和馏分 油共裂解的方案。
• 管式炉 • 工艺过程 • 结焦与清焦 • 裂解炉强化传热
管式炉
• 裂解炉是烃类裂解的主要设备。管式裂解 炉从外型看,可分为方箱式炉、立式炉、 门式炉、梯台式炉等;按炉管布置方式看, 有横管式和竖管式;按燃烧方式可分为直 焰式、无焰辐射式和附墙火焰式;按烧嘴 位置看,有底部燃烧、侧壁燃烧、顶部燃 烧和底部侧壁联合燃烧等。
管式裂解炉及裂解部分工艺流程课件(PPT 62张)
(6)丙酮吸收法脱乙炔流程 ①溶剂 √ 丙酮、 二甲基甲酰胺、 N-甲基吡咯烷酮、
乙酸乙酯等。
94页图3-25
用途:乙炔回收
脱炔后C2馏分去乙烯塔
C2馏分 条件:低温高压
吸 收 塔
C2回压缩机
稳 定 塔
乙炔 DMF
汽 提 塔
新鲜DMF
§3· 5压缩和制冷系统
绝热过程 问题1:为什么要压缩? 常压下都是气体,沸点很低
①炉型结构简单; ②操作容易; ⑧热效率高; ③便于控制; ⑩多台组合大型化。 ④能连续生产; ⑤乙烯、丙烯收率高;
⑥产物浓度高; ⑦动力消耗小,
缺点:
①重质原料的适应性还有一定限制;
降低裂解深度
结焦问题
原料利用不高、燃料油增加、 公用工程费大等 ②满足裂解原理
继续研究
耐合金刚材 铸管技术
裂解技术展望
裂解单元原则流程图
450℃~550℃
155℃
急冷器
800℃
185℃急冷油 N=23
原料
预热器
裂解气去压缩 40℃
裂 540℃ 油 解 冷 180℃ τ=0.5s 炉 塔 水蒸气
冷却水37℃
230℃
裂解汽油 沉降槽
水 冷 塔
80℃
裂解燃料油
N=16 109℃裂解汽油、裂解气 和水蒸气入底部
水
裂解单元原则流程图
% ,mol 成分
13.1828
% ,mol 成分 % ,mol
C3H8 0.3558
1,3丁二烯
C2H4 29.0363
0 . 1751 21.2489
0 . 3688
C2H6
丙二烯+丙炔
7.7953 0.5419 11.4757
相关主题
- 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)。
首选方案:辐射段炉管更新, 对流段更新, 改造进料、烧嘴、废热锅炉 系统, 炉子基础框架结构加固以淘汰SRT -Ⅱ炉。
2)盘管结构: 炉管的排列、结构、管径、材质 多程 → 双程:减少结焦部位,延长操作周期 光管 → 带内翅片:降低管内热阻,延长清焦周期 等径 → 分支:增大比表面积,传热强度量增加 变径:缓解管内压力的增加 HK-40 → HP-40:提高热强度
17
18
19
20
21
①相同条件下:裂解原料为全沸程石脑油,乙烯最大产率为27%(以质量计)(单程)和36%(乙烷循环)。
种类:
1.乙烯裂解反应器供热方式 直接式供热:蓄热炉裂解、沙子炉裂解、流化床裂解 间接式供热:管式炉裂解 2.其中管式裂解炉分类: 从技术上:(1)双辐射室(2)单辐射室(3)毫秒炉 从炉型上:CBL裂解炉、SRT裂解炉、USC裂解炉、 KTIGK裂解炉、USRT裂解炉、pyrocrack裂解炉、 LSCC裂解炉
自由基分解反应:R• → R’• + 烯烃 (生成烯烃的反应)R• → H• + 烯烃
7
(3)管式裂解炉原理 1)对流传热 对流传热速率-牛顿冷却定律 2)辐射传热 普朗克定律 斯蒂芬-玻尔兹曼定律 基尔霍夫定律 3)间接供热原理
dQ t
dS
Eb
C1 5
eC2 /T 1
Eb
0T
4
C0
(T 100
15
对流段顶 部设置烟 道和引风 机
对流段内 设置进料、 稀释蒸汽 和锅炉给 水的预热
பைடு நூலகம்
烧嘴是工业燃料炉上用的 燃烧装置的俗称。
通常指的是燃烧装置本体 部分,有燃料入口、空气 入口和喷出孔,起到分配 燃料和助燃空气并以一定 方式喷出后燃烧的作用
16
4.SRT裂解炉优化改进种类
1)炉型:烧嘴 侧壁无焰烧嘴 → 侧壁烧嘴与底部烧嘴联合
第二次扩能改造(1999 ~ 2001 年):生产能力从45×104 t/a 增加到 了66 ×104 t/a(运行结果表明可达71 ×104 t/a), 生产每吨乙烯的能耗(以 标准油计)下降了96.5 kg , 单位乙烯增量的投资比第一次改造节约了30 %。
24
2.实施第二次改造的必要性
1994 年该装置完成第一次45 ×104t/a 改造后, 在装置的技术先进性、 规模经济性上仍然存在不少问题。它们主要是: (1) 适应原料多样化的灵活性差 第一次改造中没有对只能使用轻柴油作乙烯原料的SRT -Ⅱ型裂解炉 进行改造。
柴油、重油等)经高温作用,
使烃类分子发生碳链断裂或
脱氢反应,生成相对分子质
量较少的烯烃、烷烃等。热
5
裂解也可称为热解。
一次反应:原料烃在裂解 过程中首先发生的原料烃 的裂解反应。 ●生成目的产物乙烯、丙 烯(促使其充分进行)
二次反应:一次反应产物 继续发生的后继反应。 ●乙烯、丙烯消失,生成 分子量较大的液体产物以 至结焦生炭(抑制其进行)
(2)装置能耗高 第一次扩能改造未对20 世纪70 年代水平的高能耗设备及工艺作改造。 (3)装置规模的经济性下降
25
第一次改造后,经济上仍不具竞争力。
3.改造方案中裂解炉的研究
问题:老区SRT - Ⅱ型裂解炉是6 程分支变径炉管, 且炉管采用HK-40 (25Cr20Ni)铬镍合金钢。停留时间在0.45 ~ 0.47 s , 乙烯收率低 (28%~30%), 原料灵活性差, 热效率低, 必须淘汰, 但拆旧更新,投资 大, 施工周期长。
)4
E
AC0
(T 100
)4
C
(T 100
)4
8
石油烃通过管式裂解炉进行高温裂解反应以制取 乙烯的过程。它是现代大型乙烯生产装置普遍采 用的一种烃类裂解方法。
9
热裂解工艺总流程图
10
温度、停留时间及烃分压对乙烯收率的影响
11
450kt·a-1乙烯装置不同裂解原料的主要技术经济指标比较
12
管式炉裂解工艺过程为: 将原料与30%左右的稀释 蒸汽混合,在一定压力下 进入裂解炉的对流段,被 预热到580~600℃后,进 入辐射段,达820~840℃, 停留0.5s左右;然后进入 废热锅炉,通过急冷使裂 解气迅速冷却下来,以抑 制二次反应,同时回收热 量。所得裂解气进入压缩 分离系统进行分离,而得 乙烯、丙烯等烯烃主产13 品。
6
(2) 反应机理 烃类裂解的反应机理:自由基机理 1)链引发(活化能高):断裂C—C键,产生一对自由基 2)链增长(活化能不大):自由基夺氢反应,自由基分解反应 3)链终止(活化能一般较低):两个自由基形成稳定分子的过程
自由基夺氢反应:H• + RH → H2 + R• R’• + RH → R’H + R•
22
燕山石化公司乙烯装置66 ×104 t/a扩能改造方案
23
1.扩能改造历史
1976 年:燕山石化公司30 ×104 t/a 乙烯装置是我国第一套从国外成套 引进的大型乙烯装置, 采用美国Lummus 公司技术;
第一次扩能改造(1992 ~ 1994 年):生产能力从30 ×104t/a 增加到 45 ×104t/a ;
14
3.SRT裂解炉发展种类(Lummus公司) 1)SRT-Ⅰ型炉(60年代初期):双辐射立管,实现了高温、短 停留时间。
2)SRT-Ⅱ型炉(60年代中期):分叉变径炉管,降低烃分压。
3)SRT-Ⅲ型炉(70年代中期):炉管材质改进,炉内管排增加, 提高热强度,提高生产能力。
4)SRT-Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ型炉(80年代):多分支变径管,带内翅片2 程,停留时间缩短,降低管内热阻,延长清焦周期。
乙烯裂解炉
1
目录 CONTENT
01 第一章 概念& 原理
03 第三章
设备
02 第二章
方法
04 第四章 案例 2
1.概念
(1)乙烯:由两个双键连接的碳原子和四个氢原子组成 的化合物。
乙烯工业是石 油化工产业的 核心,乙烯产 量是衡量一个 国家石油化工 发展水平的重 要标志。
2014年全球乙烯产量区域分布: %
3
(2)乙烯裂解炉:是乙烯生产装置的核心设备。其主要作用 是把天然气、炼厂气、原油及石脑油等原料加工成裂解气,并 提供给其它乙烯装置,最终加工成乙烯、丙烯及各种副产品。
4
2. 原理
(1)生产方法
工业上获得低级烯烃的主要 方法是将烃类热裂解。
烃类热裂解:即在隔绝空气
条件下,将石油系烃类燃料
(天然气、炼厂气、轻油、
2)盘管结构: 炉管的排列、结构、管径、材质 多程 → 双程:减少结焦部位,延长操作周期 光管 → 带内翅片:降低管内热阻,延长清焦周期 等径 → 分支:增大比表面积,传热强度量增加 变径:缓解管内压力的增加 HK-40 → HP-40:提高热强度
17
18
19
20
21
①相同条件下:裂解原料为全沸程石脑油,乙烯最大产率为27%(以质量计)(单程)和36%(乙烷循环)。
种类:
1.乙烯裂解反应器供热方式 直接式供热:蓄热炉裂解、沙子炉裂解、流化床裂解 间接式供热:管式炉裂解 2.其中管式裂解炉分类: 从技术上:(1)双辐射室(2)单辐射室(3)毫秒炉 从炉型上:CBL裂解炉、SRT裂解炉、USC裂解炉、 KTIGK裂解炉、USRT裂解炉、pyrocrack裂解炉、 LSCC裂解炉
自由基分解反应:R• → R’• + 烯烃 (生成烯烃的反应)R• → H• + 烯烃
7
(3)管式裂解炉原理 1)对流传热 对流传热速率-牛顿冷却定律 2)辐射传热 普朗克定律 斯蒂芬-玻尔兹曼定律 基尔霍夫定律 3)间接供热原理
dQ t
dS
Eb
C1 5
eC2 /T 1
Eb
0T
4
C0
(T 100
15
对流段顶 部设置烟 道和引风 机
对流段内 设置进料、 稀释蒸汽 和锅炉给 水的预热
பைடு நூலகம்
烧嘴是工业燃料炉上用的 燃烧装置的俗称。
通常指的是燃烧装置本体 部分,有燃料入口、空气 入口和喷出孔,起到分配 燃料和助燃空气并以一定 方式喷出后燃烧的作用
16
4.SRT裂解炉优化改进种类
1)炉型:烧嘴 侧壁无焰烧嘴 → 侧壁烧嘴与底部烧嘴联合
第二次扩能改造(1999 ~ 2001 年):生产能力从45×104 t/a 增加到 了66 ×104 t/a(运行结果表明可达71 ×104 t/a), 生产每吨乙烯的能耗(以 标准油计)下降了96.5 kg , 单位乙烯增量的投资比第一次改造节约了30 %。
24
2.实施第二次改造的必要性
1994 年该装置完成第一次45 ×104t/a 改造后, 在装置的技术先进性、 规模经济性上仍然存在不少问题。它们主要是: (1) 适应原料多样化的灵活性差 第一次改造中没有对只能使用轻柴油作乙烯原料的SRT -Ⅱ型裂解炉 进行改造。
柴油、重油等)经高温作用,
使烃类分子发生碳链断裂或
脱氢反应,生成相对分子质
量较少的烯烃、烷烃等。热
5
裂解也可称为热解。
一次反应:原料烃在裂解 过程中首先发生的原料烃 的裂解反应。 ●生成目的产物乙烯、丙 烯(促使其充分进行)
二次反应:一次反应产物 继续发生的后继反应。 ●乙烯、丙烯消失,生成 分子量较大的液体产物以 至结焦生炭(抑制其进行)
(2)装置能耗高 第一次扩能改造未对20 世纪70 年代水平的高能耗设备及工艺作改造。 (3)装置规模的经济性下降
25
第一次改造后,经济上仍不具竞争力。
3.改造方案中裂解炉的研究
问题:老区SRT - Ⅱ型裂解炉是6 程分支变径炉管, 且炉管采用HK-40 (25Cr20Ni)铬镍合金钢。停留时间在0.45 ~ 0.47 s , 乙烯收率低 (28%~30%), 原料灵活性差, 热效率低, 必须淘汰, 但拆旧更新,投资 大, 施工周期长。
)4
E
AC0
(T 100
)4
C
(T 100
)4
8
石油烃通过管式裂解炉进行高温裂解反应以制取 乙烯的过程。它是现代大型乙烯生产装置普遍采 用的一种烃类裂解方法。
9
热裂解工艺总流程图
10
温度、停留时间及烃分压对乙烯收率的影响
11
450kt·a-1乙烯装置不同裂解原料的主要技术经济指标比较
12
管式炉裂解工艺过程为: 将原料与30%左右的稀释 蒸汽混合,在一定压力下 进入裂解炉的对流段,被 预热到580~600℃后,进 入辐射段,达820~840℃, 停留0.5s左右;然后进入 废热锅炉,通过急冷使裂 解气迅速冷却下来,以抑 制二次反应,同时回收热 量。所得裂解气进入压缩 分离系统进行分离,而得 乙烯、丙烯等烯烃主产13 品。
6
(2) 反应机理 烃类裂解的反应机理:自由基机理 1)链引发(活化能高):断裂C—C键,产生一对自由基 2)链增长(活化能不大):自由基夺氢反应,自由基分解反应 3)链终止(活化能一般较低):两个自由基形成稳定分子的过程
自由基夺氢反应:H• + RH → H2 + R• R’• + RH → R’H + R•
22
燕山石化公司乙烯装置66 ×104 t/a扩能改造方案
23
1.扩能改造历史
1976 年:燕山石化公司30 ×104 t/a 乙烯装置是我国第一套从国外成套 引进的大型乙烯装置, 采用美国Lummus 公司技术;
第一次扩能改造(1992 ~ 1994 年):生产能力从30 ×104t/a 增加到 45 ×104t/a ;
14
3.SRT裂解炉发展种类(Lummus公司) 1)SRT-Ⅰ型炉(60年代初期):双辐射立管,实现了高温、短 停留时间。
2)SRT-Ⅱ型炉(60年代中期):分叉变径炉管,降低烃分压。
3)SRT-Ⅲ型炉(70年代中期):炉管材质改进,炉内管排增加, 提高热强度,提高生产能力。
4)SRT-Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ型炉(80年代):多分支变径管,带内翅片2 程,停留时间缩短,降低管内热阻,延长清焦周期。
乙烯裂解炉
1
目录 CONTENT
01 第一章 概念& 原理
03 第三章
设备
02 第二章
方法
04 第四章 案例 2
1.概念
(1)乙烯:由两个双键连接的碳原子和四个氢原子组成 的化合物。
乙烯工业是石 油化工产业的 核心,乙烯产 量是衡量一个 国家石油化工 发展水平的重 要标志。
2014年全球乙烯产量区域分布: %
3
(2)乙烯裂解炉:是乙烯生产装置的核心设备。其主要作用 是把天然气、炼厂气、原油及石脑油等原料加工成裂解气,并 提供给其它乙烯装置,最终加工成乙烯、丙烯及各种副产品。
4
2. 原理
(1)生产方法
工业上获得低级烯烃的主要 方法是将烃类热裂解。
烃类热裂解:即在隔绝空气
条件下,将石油系烃类燃料
(天然气、炼厂气、轻油、