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乙烯生产过程操作优化培训课件

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乙烯生产技术和工艺流程介绍 PPT

乙烯生产技术和工艺流程介绍 PPT

–
丙烷（C3）
–
丁二烯/丁炔、丁烯、丁烷（C4）
–
戊二烯/戊炔、戊烯、戊烷（C5）
–
C6-C8非芳
杂质
–
苯、甲苯、二甲苯/乙苯/苯乙烯
CO
– C9-205 DEG C
CO2
– 205-288 DEG C （ 裂解柴油）
H2S
– 288+ DEG C (裂解燃料油）
H2O
裂解反应
• 高温 – 800~900oC • 短停留时间 –
80
• 四川
80
• 抚顺
80
• 武汉
80
Linde Lummus Lummus Lummus SW SW
独山子乙烯项目工作分工
Linde 提供专利技术、工艺包、土建以外的基础设 计和相关技术服务；供应关键设备和材料， 如压缩机和透平、锅炉给水泵、冷箱等。
寰球 承担初步设计、详细设计和技术服务；其他 设备和材料全部由总包供货；施工安装至中交。
乙烯装置基本构成 • 从原理上分： –裂解 –分离 • 从流程和布置上分： –裂解炉区 –急冷区 –压缩区 –冷区 –热区
乙烯心脏 –裂解炉
乙烯心脏
–三机
裂解气压缩机、丙烯制冷压缩机、乙烯制冷压 缩机
裂解气压缩机限制着装置单线最大能力（石脑 油原料，极限最大能力120-150万吨/年）
–冷箱
我国乙烯现状
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

乙烯工程课件(2)

乙烯工程课件(2)

627.92 471.66 156.26 68.89 220.15 370.23
754.84 579.81 175.03 80.11 255.14 426.37
精品文档
第二节 裂解过程
裂解原料在隔绝空气和高温下，分子发生裂 解而生成低分子烷烃、烯烃及炔烃的过程， 称为裂解反应。一次反应产物还可以再发 生二次裂解和聚合等其它反应，过程十分 复杂。国外研究者发现裂解过程中同时存 在的反应已有200多种。
• BMCI=48640/(t体+273) + 473.7×d15.615.6 - 456.8 • 由于正已烷的BMCI=0,苯的BMCI=100,故它是一个芳
香性指数,BMCI愈大，芳香性愈强。在裂解反应中， BMCI值和乙烯收率有相应的线性关系，BMCI越大， 乙烯收率越小。
精品文档
精品文档
碳氢比、氢含量
苯 0.87 2.47 3.02 6.74精品文6.档03 3.73
（二）对能耗的影响
不同原料生产乙烯的公用工程消耗
原料
项单 目 位 乙烷 丙烷 石脑 柴油
/丁 油 烷
电
度/吨 乙烯
35
40
49
68
冷却 吨/吨 326 350 434 566 水 乙烯
吉焦 16.8 21 26 32.3
燃料 耳/吨 7
代
油
70年 26.75 28.42 39.29 44.3 代
80年 21.3 23.4 25.91 33.02 代
90年 13.82 15.91 20.94 24.0 代
精品文档
（三）对装置投资的影响
原料与投资比的关系
原 乙烷 丙烷 石脑 柴油
料
油

石油炼制乙烯教学课件

石油炼制乙烯教学课件

程。
如：C16H34
催化剂 加热、加压
C8H18+C8H16
目的：提高汽油等轻质油的产量和质量。
裂解：以比裂化更高的温度,使石油分
馏产物中的长链烃断裂成乙烯、丙烯等气
态短链烃。
C8H18
催化剂 加热、加压
C4H10 + C4H8
C4H10
催化剂 加热、加压
CH4+C3H6
C4H10
催化剂 加热、加压
选主链，称某烷; 编号码，定支链； 取代基，写在前，注位置，连短线； 不同基，简在前，相同基，要合并.
1、最长原则 2、最近原则 3、最小原则 4、最简原则
一、石油的组成和物理性质
1、形成：古代动植物遗体经过非常复杂 的变化而形成的。
2、元素组成：C、H、S等
3、物质组成：烷烃、环烷烃、芳香烃等 从所含成分的状态看，大部分是液态
在这些分子中碳原子都以碳碳单键 相连，其余的价键均与氢原子结合,达 到“饱和”，这一系列化合物称为烷烃。
烷烃的定义
碳原子都以碳碳单键相连,其余的价键均与氢 原子结合,达到饱和的一系列化合物.
结构特点：碳碳单键相连、链状、碳原
子剩余价键全部和氢结合。
通过碳原子数相邻的烷烃之间相差“CH2” 原子团，得出烷烃的通式：
一次分离操作和多次工业操作
◆蒸馏：利用有机物沸点不同，采用加 热的方法加以分离。
◆分馏：根据液态混和物中各成分＿沸＿点＿ 的不同，通过多次加热、冷凝，把它们分 成＿沸＿点＿＿不同的蒸馏产物。故分馏又叫 多次蒸馏。分馏产物叫馏分。 (它属_混__合_ 物)。
二、石油的炼制 1.石油的分馏
石油气(C1~C4) 低于20℃
多数不溶于水，易溶于有机溶剂 熔沸点较低，一般在400℃以下 多数可以燃烧 多数是非电解质 一般比较复杂；副反应多，产物复杂、 产率低；反应速率较慢

乙烯的生产-深冷分离PPT课件

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

乙烯的性质和用途专题培训课件

乙烯的性质和用途专题培训课件

乙苯
烯烃单体
57%
乙酸乙烯单体
14%
其它
返回
1、乙烯的原料来源
10多年前世界有25%~35%的乙烯是以乙烷为原料。 目 前，世界约有55%以上的乙烯是以石脑油为原料裂解装 置生产的（见表）
我们由表格可以看出，
其原料中乙烷、丙烷和石脑 油占总量的90%以上，而柴 油作为乙烯原料各国比例都 比较少。从发展趋势上看， 乙烯的原料正向着多样化、 轻质化、优质 化发展。
H 2 C C H 2 H 2 P t ,P b 或 N i H 3 C C H 3 ( 乙 烷 )
@
乙烯能被氧气直接氧化，也能被其它氧化剂氧 化。
2H 2 C C H 2O 2 5 0 3 A ~ l 2 5 O 2 3 3K 2H2C CH2
乙烯的性质和用途PPT讲 座
乙烯产品认识及合成路线选择
一、乙烯的性质及途用 二、原料的来源及生产方法 三、乙烯的生产状况
1）乙烯的性质
乙烯的物理性质
2）乙烯的化学性质
乙烯的化学性质主要表现在以下四个方面 。
（1）加成反应 （2）氧化反应 （3）化合反应 （4）聚合反应
乙烯分子双键中的一个键易于断裂，能与 氢气、氯气、卤化氢以及水在适宜的反应 条件下起加成反应

炼厂催化裂化装置和乙烯装置副产的 C
4 和C
馏
5
分、轻质裂解汽油或轻质催化汽油中含有大量低
碳烯
烃，可通过催化裂解或烯烃歧化两种工艺，
将其转化为乙烯、丙烯。烯烃歧化工艺是一种 通
过烯烃双键断裂并重新转换为新烯烃产物 的
催化反应。
（4）乙醇脱水制乙烯
乙醇脱水制乙烯是在石油化工发展之前得到乙烯的主要方 法，目前仍有一些中小型化工企业采用这种工艺。该工艺 选用的催化剂主要是活性氧化铝及其它一些金属氧化物， 原料乙醇的体积分数一般要在95%以上，反应空速小，处 理量不大，设备生产能力小，能耗价高，与石油乙烯工艺 相比较还有一些差距。随着石油资源的日益枯竭，石油价 格呈不断上涨趋势，相比之下，发酵乙醇可有取之不尽的 生物资源获得，乙醇生产乙烯将会一种经济的选择。

乙烯ppt课件免费

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REPORT
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共75页PPT


谢谢！
75
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪Байду номын сангаас
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
乙烯生产技术和工艺流程介绍
11、不为五斗米折腰。 12、芳菊开林耀，青松冠岩列。怀此 贞秀姿 ，卓为 霜下杰 。
13、归去来兮，田蜀将芜胡不归。 14、酒能祛百虑，菊为制颓龄。 15、春蚕收长丝，秋熟靡王税。
▪
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•
• 根据以上三式可以中顺沿各微元段逐段求解，直至反应管出 口，进而得到乙烯、丙烯等组分的产率。
路漫漫其悠远
2.机理模型介绍
➢ Kumar分子反应动力学模型
路漫漫其悠远
•炉内主要裂解产物产率随管长的变化情况
2.机理模型介绍
➢ Kumar分子反应动力学模型
路漫漫其悠远
•炉管内反应物温度随管长的变化情况
2.机理模型介绍
➢ Kumar分子反应动力学模型
路漫漫其悠远
•炉管内压强随管长的变化情况
2.机理模型介绍
➢ Kumar结焦模型
• 烃类蒸气热裂解不可避免的会在裂解炉管内壁生成一层焦体，焦 体的厚度随裂解时间的延续会逐步增加，且沿炉管长度的空间分布 也不相同。
• 炉管结焦会造成两个个不良后果：
• 一是增加了管壁的热阻，影响传热效果，若维持裂解深度，则将提 高管壁温度，增加能耗；
路漫漫其悠远
2.机理模型介绍
➢ Kumar分子反应动力学模型
路漫漫其悠远
2.机理模型介绍
➢ Kumar分子反应动力学模型
• 在分子反应动力学模型中，Kumar模型应用最为广泛并且被证明 具有较高的精度，在工业裂解炉的建模中取得了比较好的效果。
路漫漫其悠远
2.机理模型介绍
➢ Kumar分子反应动力学模型
•石脑油 •稀释蒸汽
•裂解管
•对流段 •产品
•(4) 裂解气产品被送往下游工序进行分 离。
路漫漫其悠远
•燃料
•辐射加 热
1.石脑油裂解制乙烯生产过程
➢ 当前研究中存在的问题
• Kumar模型中的二次反应的反应选择性系数可以不变，而一次反应 的选择性系数随着油品的不同而不同。所以一次反应选择性系数的准确 估计是一个非常重要的课题，它直接影响到整个模拟的精度。而通过工 业试验或实验室实验来确定频繁变化的油品的反应系数是费时费力的。 所以根据以往数据的经验来估算一次反应选择性系数，从而对产物产率 进行准确估计是非常重要的。
➢ 蒸汽裂解炉
• 蒸汽裂解炉品牌主要有凯洛格公司的毫秒裂解炉，美国鲁姆斯生 产的SRT型裂解炉、斯通-韦伯斯特USC型裂解炉、荷兰国KTI公司 的GK型裂解炉等。
•(1) 石脑油原料进入到对流段进行加热 ；
•(2) 稀释蒸汽进入到对流段，与石脑油 • 汇同并完全汽化；
•(3) 混合气体进入到辐射段的炉盘管中 • 并迅速发生裂解反应，生成以乙烯 、 • 丙烯为主的裂解气;
路漫漫其悠远
•1. 石脑油裂解制乙烯生产过程 •2. 机理模型介绍 •3. 一次反应选择性系数估计 •4. 并行混合多目标遗传算法
•5. 工业应用
路漫漫其悠远
2.机理模型介绍
➢ Kumar分子反应动力学模型
• Kumar模型包括1个一次反应和21个二次反应，其试验结果表明 21个二次反应的选择性系数生产的原料，按来源主要有两个方面，一是天然气加工厂的轻烃，如乙烷、 丙烷、丁烷、天然汽油等，二是炼油厂的加工产品，如炼厂气、汽油、煤油、柴油、 重油等，以及炼油厂二次加工油，如焦化氢油、加氢裂化油等。 • 按物料的状态可分为气态原料和液态原料两大类；最普遍的分类是按密度分为轻 质原料和重质原料。一般认为乙烷、丙烷、丁烷、液化石油气属于轻质原料；石脑油 、煤油、轻柴油、重柴油属重质原料。石脑油是世界上最主要的裂解制乙烯原料。
• 裂解炉在全周期操作过程中由于结焦的影响，其操作状态是不断 变化的，所以裂解炉全周期操作本身就有较大的优化空间。已报道的 研究工作中，多以乙烯产率为目标，固定一个周期内的操作参数进行 优化计算，并未深入挖掘裂解炉在全周期操作过程中的生产潜力。因 此在一个裂解周期的开始和结束时状况有较大差异,不应采用同样的操 作参数，所以有十分必要研究一个周期内各时间对操作变量进行调整 的优化问题。
• 二是结焦使得管内径减小，管内压降增加，从而降低了乙烯的收率 。
• 当管壁温度达到允许极限或压降达到允许极限时，裂解炉就得停 炉清焦；清焦次数的增加将对乙烯生产、燃料消耗、炉管寿命等都 带来不利影响。
路漫漫其悠远
2.机理模型介绍
➢ Kumar结焦模型
•结焦速率方程
•
•其中，其中Ca为芳香烃浓度，EC为结焦反应活化能(MJ/kmol) 。
乙烯生产过程操作优化 培训课件
路漫漫其悠远 2020/4/14
内容
•1. 石脑油裂解制乙烯生产过程 •2. 机理模型介绍 •3. 一次反应选择性系数估计 •4. 并行混合多目标遗传算法
•5. 工业应用
路漫漫其悠远
•1. 石脑油裂解制乙烯生产过程 •2. 机理模型介绍 •3. 一次反应选择性系数估计 •4. 并行混合多目标遗传算法
•质量平衡方程
• •(11)
•
•质量平衡方程
• •(12)
•
路漫漫其悠远
2.机理模型介绍
➢ Kumar分子反应动力学模型
•能量平衡方程
• 将炉膛内的温度分布看作是拟一维模型，即炉膛内的烟气温度 分布只与高度有关，同一高度上的烟气温度相同。再根据辐射室的 烟气分布模型，可以得到能量平衡方程
• •(13)
路漫漫其悠远
1.石脑油裂解制乙烯生产过程
➢ 石脑油的组成
• 石脑油又称直馏汽油，原油经常压蒸馏馏分馏出初馏点至200℃的馏分油 称为全沸程石脑油，如果切取初馏点至130℃或以前馏分称为轻石脑油。
• 直链烷烃得到的 乙烯收率最高
• 支链烷烃更易生 成丙烯、丁烯等
路漫漫其悠远
1.石脑油裂解制乙烯生产过程
• 热裂解制乙烯装置是石油化工行业中生产能力最高，同时也是能 耗最大的装置之一。在裂解炉内发生的高温、强吸热和短停留时间 的复杂烃裂解反应基本上决定了整个乙烯装置的产品收率和主要能 耗指标。所以裂解炉的操作水平和技术水平直接影响着整个乙烯厂 的经济效益。
路漫漫其悠远
1.石脑油裂解制乙烯生产过程
➢ 裂解原料
•5. 工业应用
路漫漫其悠远
1.石脑油裂解制乙烯生产过程
➢ 研究背景
• 乙烯是石油化工业最重要的单体，是生产有机原料的基础。半个 世纪以来，管式炉蒸汽热裂解制乙烯装置已经非常成熟，生产了全 世界99%的乙烯和65%的丙烯，并伴有丁二烯、乙炔、苯、甲苯、 二甲苯等其他重要石化原料，其生产规模、产量和技术都标志着一 个国家石油化工业的发展水平。