有机化工生产技术

表1－1中国乙烯需求预测
Hale Waihona Puke Baidu烯的生产方法
第一节 乙烯的生产方法
反应器与加热炉融为一体，称为裂解炉。原料
一、管式炉 裂解技术
二、催化裂 解技术
三、合成气 制乙烯（MTO）
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石油烃裂解概述
石油烃热裂解的主要目的
➢生产乙烯和丙烯，还可联产丁二烯 以及苯、甲苯和二甲苯等产品
➢石油烃热裂解是基本有机化学工业 获取基本有机原料的主要手段
➢裂解能力的大小往往以基本有机化 学工业的最重要的基本有机原料乙 烯的产量来衡量。
国外乙烯发展动态
乙烯在世界大多数国家几乎都 有生产。
2004 年世界乙烯的总生产能力 已突破1 亿吨达到了11290.5万吨/年， 产量10387 万吨，主要集中在欧美 发达国家。随着世界经济的复苏， 乙烯需求增速逐渐加快，年均增速 达到4.3%，预计2010年需求量上升 到13346万吨，增量主要在亚洲地 区。
国内乙烯发展动态
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。
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。
2.原料对能耗的影响
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。
3、原料对装置投资的影响
熟悉石油烃热裂解 的生产步骤及相关
知识
根据化学反应规 律，能够判断原 料的优劣
能够分析如何选 择工艺条件
能力目标
能够画出石油烃热 裂解的工艺原理流
程图
石油烃 石油烃热裂解
包括天然气、炼厂气、石脑油、 柴油、重油等，它们都是由烃 类化合物组成
就是以石油烃为原料，利用石油烃在 高温下不稳定、易分解的性质，在隔 绝空气和高温条件下，使大分子的烃 类发生断链和脱氢等反应，以制取低 级烯烃－乙烯和丙烯的过程。
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，可以非常容易分离出化学
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。
到目前为止，几乎世界上所有乙烯装置均采用管式炉蒸汽裂解技术，其它工艺路
线由于经济性或者存在技术“瓶颈”等问题，至今仍处于技术开发或工业化实验 的水平，没有或很少有常年运行的工业化生产装置。
第二节 石油烃热裂解原料
一是天然气加工厂的轻烃， 如乙烷、丙烷、丁烷等;
二是炼油厂的加工产品，
如炼厂气、石脑油、柴油、 重油、渣油等，以及炼油厂 二次加工油，如焦化加氢油、 加氢裂化油等。
1、石油和天然气的供应状况 和价格
2.原料对能耗的影响 3、原料对装置投资的影 响 4、副产物的综合利用
1、石油和天然气的供应状况和价格
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
了解国内外乙烯 生产现状及主要
生产方法
知识目标
掌握石油烃热裂 解的原理
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。