實習(xí)資料報告材料乙烯廠

1、實習(xí)報告實習(xí)單位：中國石油石化公司乙烯廠專業(yè)：化學(xué)工程與工藝姓名：王銳夫?qū)嵙?xí)時間： 2014495.16一 實習(xí)時間：2014年 4月 9日至 5月16日二 實習(xí)崗位：石化公司乙烯廠乙烯車間 脫乙烷及制冷裝置 （跟班師傅：薛苗 ） 三 實習(xí)目的：1. 在實習(xí)過程中， 通過對工廠的了解和與技術(shù)人員的交流， 對所 學(xué)專業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中作用加深認(rèn)識， 培養(yǎng)事業(yè)心、使命感和務(wù)實精神， 更好的適應(yīng)從學(xué)生到工作者做好準(zhǔn)備。2. 通過觀察和分析化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程， 學(xué)習(xí)本專業(yè)的生產(chǎn)實踐知 識，對化工生產(chǎn)加深感性認(rèn)識和后續(xù)課程的理解。3. 理論聯(lián)系實際， 用已學(xué)過的理論知識去分析實習(xí)所看到的實際 生產(chǎn)技術(shù)，使理論

2、知識得以充實、印證、鞏固、深化，體會書本知識 的重要性，提高解決實際工程問題的能力。4. 得到一次綜合能力的訓(xùn)練和培養(yǎng)， 在整個實習(xí)中， 充分發(fā)揮學(xué) 習(xí)的主動性和積極性。在生產(chǎn)現(xiàn)場仔細(xì)觀察，虛心請教，積極思考， 多方了解，在有限的實習(xí)時間里，使各方面的能力都得到鍛煉。 四 實習(xí)容：1. 裝置介紹：乙烯裝置是石化乙烯廠年產(chǎn) 60 萬噸乙烯改擴建工程的主體裝 置之一。石化乙烯廠原有乙烯裝置的生產(chǎn)能力為 24 萬噸年，本次 改擴建工程在原有乙烯裝置的能力基礎(chǔ)上另辟新地改造， 新增乙烯規(guī) 模 45 萬噸年。乙烯裝置主要由原料預(yù)處理、裂解、急冷、壓縮、分離和公用工程組成。裝置年操作小時設(shè)計為 7560小

3、時。本裝置由美國凱洛格布朗路特(Kellogg Brow n & Root)公司負(fù)責(zé) 工藝包和裂解爐、脫甲烷及深冷分離、乙烯分離及制冷單元的基礎(chǔ)設(shè) 計；中國寰球工程公司負(fù)責(zé)其余部分的基礎(chǔ)設(shè)計及全部的詳細(xì)設(shè)計。 乙烯裝置由惠生工程公司 PC承包，由中油、中油六建、化建、新力 四家施工單位承建。乙烯裝置流程簡圖裂解感科ZJK * 丙蟬 * 混合鎮(zhèn)四 有05*袖）*虐hy Mu.2.生產(chǎn)工藝原理:1) 裂解石油烴在隔絕空氣和高溫條件下發(fā)生分解反應(yīng)而生成小分子烯烴或烷烴的過程。在此過程中同時還有疊合、縮合的反應(yīng)，使一部分 烴類又變成為較大的分子，有些甚至比原料中含的烴分子還要大的 多。這一反應(yīng)

4、過程稱為裂解。裂解包括一次反應(yīng)和二次反應(yīng)。 一次反應(yīng)， 就是由原料烴經(jīng)高溫 裂解生成乙烯、丙烯的反應(yīng)。這是生成目的產(chǎn)物乙烯、丙烯、丁二烯 的反應(yīng)，是生產(chǎn)上所希望的。因此，在確定工藝條件時，應(yīng)盡量促使 一次反應(yīng)的進(jìn)行。二次反應(yīng)，就是指由乙烯、 丙烯繼續(xù)發(fā)生的反應(yīng)， 它會生成炔烴、 二烯烴、芳烴、甚至最后生成焦和碳。這是生產(chǎn)上所不希望的反應(yīng)， 在確定工藝條件時，應(yīng)盡量設(shè)法抑制二次反應(yīng)的發(fā)生。在較高溫度下， 低分子烷烴和烯烴可能分解為碳和氫， 這一過程 是隨著溫度的升高而分步進(jìn)行的。 如乙烯脫氫先生成乙炔， 在由乙炔 脫氫生成碳和氫。 又如非芳烴裂解時， 先生成環(huán)烷烴， 后脫氫生成苯， 再由苯縮合生

5、成芳香烴液體，進(jìn)一步脫氫縮合而結(jié)焦，多環(huán)芳烴，如 茚、菲等，比苯更易縮合而結(jié)焦。生碳反應(yīng)須通過生成乙炔的中間階段，溫度在9001173 C以上，而生焦反應(yīng)是通過生成芳烴以致稠環(huán)芳烴的中間階段， 反應(yīng)溫度 在500600C以上就能開始。通常加入水蒸汽作為稀釋劑，以降低 烴的分壓，達(dá)到減少結(jié)焦的目的。無論裂解原料是單一烴還是混和烴，裂解氣的組比較復(fù)雜。 裂解反應(yīng)為自由基反應(yīng)，其大致過程如下（以乙烷裂解為例） ： 第一步乙烷裂解為兩個甲基自由基：C2H6T CHb0?+Cf°?一個甲基與另一乙烷反應(yīng)生成甲烷和乙基自由基：CH3°?+ C2H6CH4+QH50?乙基自由基分解成乙烯

6、和氫自由基：C2H50? C2H4+H0?氫自由基再與乙烷反應(yīng)生成氫（分子）和乙基自由基：H0?+ C2H6 H2+C2H50?乙基自由基分解產(chǎn)生乙烯和氫自由基：C2H50?C2H4+ H0?氫自由基又可以與乙烷反應(yīng)， 反應(yīng)由此不斷進(jìn)行下去， 這是我們 希望的反應(yīng)。同時還會發(fā)生我們所不希望的二次反應(yīng)。蒸汽空氣清焦原理如下 : 在烴原料裂解過程中，輻射段爐管表面將形成結(jié)焦物。因焦層 厚度增加而影響熱傳遞， 導(dǎo)致輻射段爐管金屬表面溫度升高。 同時輻 射段爐管不斷積累的焦層將使通過輻射段物料的壓力降增大。 當(dāng)爐子 確定必須清焦時， SCORETM 爐子輻射段爐管將在離線的清焦程序下由 蒸汽/空氣清理

7、干凈，清焦流出物將進(jìn)入干燥的清焦罐或返爐膛。蒸 汽和空氣一起使焦層燃燒、擊碎并將焦粒碎片脫離管壁。清焦反應(yīng)的化學(xué)方程式是 C + O2 CO2 蒸汽水清焦的原理如下： 蒸汽水清焦是一次清焦裂解爐一個通道的在線清焦，同時 該裂解爐仍然連接在初分餾塔， 裂解爐的其余通道處于正常的裂解運 行狀態(tài)。2）初分餾（1）中和胺注入原理 急冷水和工藝?yán)淠合到y(tǒng)中由于溶有二氧化碳和硫化氫等酸性 物，會使設(shè)備和管道受到腐蝕。注入中和胺控制工藝?yán)淠旱腜H 值在79的圍，防止設(shè)備的腐蝕。（2）磷酸鹽注入原理為了防止引起堿腐蝕，將磷酸鹽作為緩沖劑注入110-F,以防止pH 值太高使稀釋蒸汽帶堿而造成裂解爐爐管腐蝕。磷

8、酸鹽可以防止 金屬表面引起締合的堿侵蝕。（3）膜胺注入原理膜胺的防腐原理與氨及中和胺不一樣。 膜胺是在金屬管道的表面 形成一層很薄的保護(hù)層， 其厚度只有單分子層厚， 將金屬與腐蝕性物 質(zhì)隔離開來，從而防止腐蝕。膜胺的滲透性很強，可以滲透到鐵銹等 沉積物的下方在金屬的表面形成保護(hù)膜， 所以膜胺可以用在已發(fā)生腐 蝕的汽、水管道防止管道進(jìn)一步被腐蝕。 膜胺在高溫下可能發(fā)生分解， 但在工業(yè)鍋爐的汽水系統(tǒng)應(yīng)用是沒有問題的。3）裂解氣壓縮（1 ）離心式壓縮機工作原理 工作原理：氣體經(jīng)吸入管進(jìn)入第一個葉輪，在離心力的作用下， 其壓力和速度都得到提高， 在從一級壓向另一級的過程中， 氣體在擴 壓器和流道中隨著

9、流通截面積的增大， 流速下降， 一部分動能轉(zhuǎn)化為 靜壓能，進(jìn)一步提高了氣體的壓力；這樣，經(jīng)過一級又一級葉輪與擴 壓器的增壓作用， 最后，氣體以較大壓強經(jīng)與渦殼相連的壓出管向外 排出。(2) 堿洗原理堿洗用堿液為20%的NaOH水溶液。裂解氣中的 H2S、CO2、COS、CS2 等酸性雜質(zhì)與 NaOH 發(fā)生中和 反應(yīng)生成鹽和水，主要反應(yīng)式如下：2NaOH+ H2S= Na2S + 2H2ONaOH+ H2S= NaHS+ H2O2NaOH+ CC2= Na2CC3 + H2O4NaOH+ COS= Na2S+ NazCQ + 2H2O6NaOH+ CS= 2Na2S+ NazCQ + 3NONa

10、O H+ CC2 = NaHCQ所生成的硫化物(硫化鈉)溶解度很小，容易結(jié)晶析出，溫度越 低，濃度越高，越易析出。(3) 廢堿液生產(chǎn)原理 采用空氣氧化的方法對廢堿液進(jìn)行預(yù)處理， 經(jīng)氧化脫除硫化物的廢堿液與98%的濃H2SO中和后，控制出口 PH值為79送往界外。其主要反應(yīng)方程式為：2Na2S+ 402 + H2O= Na2S C4+ NaHSQ+ NaOHNaO H+ H2SQ= Na2S O+ 2H2O(4) 脫、砷汞的原理 利用吸附劑將裂解氣中的砷和汞吸附脫除。（5）高、低壓脫丙烷塔的原理和特點采用高壓脫丙烷，塔釜溫度較高，塔釜丁二烯易聚合；采用低壓 脫丙烷，塔頂消耗較多的丙烯冷劑。為了節(jié)

11、約丙烯冷劑，同時又要避免高壓脫丙烷時再沸器的聚合問題，所以采用高、低壓脫丙烷技術(shù)。4）分離生產(chǎn)原理F仲嚴(yán)圖I觀乙繪祭嚨it里I旳豪富泊獻(xiàn)齢 翹合髀泊誹簡杲已館聲黑注HI0I0本裝置的分離系統(tǒng)采用四段壓縮，雙塔前脫丙烷、前加氫、先進(jìn) 的脫乙烷塔、低壓乙烯塔與乙烯壓縮機構(gòu)成開式熱泵等先進(jìn)的工藝技 術(shù)。其主要生產(chǎn)原理為：（1）干燥進(jìn)入分離系統(tǒng)的裂解氣中含有一定的水， 這些水份在深冷分離操 作時會結(jié)成冰。此外，在壓力高和低溫條件下，水還能與甲烷、乙烷、 丙烷等生成烴水合物的白色結(jié)晶，即烴水合物。冰或烴水合物結(jié)在管 壁，增加動力消耗。甚至堵塞管道和設(shè)備，以至造成停車。為了排除 這個故障，可用甲醇來解凍，

12、因為它可以降低水的冰點和烴水合物中 的生成起始溫度。為確保生產(chǎn)的連續(xù)， 平穩(wěn)運行， 裂解氣在進(jìn)入深冷分離之前必須 徹底脫水。本裝置采用分子篩吸附的方法，脫除裂解氣中的水分。分子篩具有極強的吸附選擇性， 是一種極性吸附劑， 它對極性分 子有較大的吸附力。由于水是強極性分子，所以，在裂解氣與水的混 合氣體通過分子篩床層時， 水首先被吸附。 分子篩吸附水分是一個放 熱過程，因此低溫有利于干燥過程的進(jìn)行。 當(dāng)分子篩空穴大部分被水 分占滿，其吸附能力就會顯著下降，這時分子篩就需進(jìn)行再生。分子篩的再生，是用不被分子篩吸附的干燥甲烷和氫氣通過含水 的分子篩床層， 由于加熱和吹掃， 被分子篩吸附的水分子從分子

13、篩的 孔穴中被解吸出來，由甲烷、氫帶走，使分子篩含水量大大降低，從 而恢復(fù)了原有的吸附能力。（2）乙炔加氫裂解氣中含有一定量的乙炔， 由于乙炔的存在， 會嚴(yán)重影響產(chǎn)品 乙烯的質(zhì)量，無法滿足后加工裝置的需要。所以，在進(jìn)入乙烯精餾塔 之前必須將乙炔除去。 本裝置采用催化選擇加氫的方法脫除乙炔， 即 在鈀催化劑的作用下，乙炔加氫生成乙烯。其反應(yīng)如下：主反應(yīng)：GH+ H2 C2H + 174.3kJ/mol副反應(yīng)：CH2 + 2H2 C2H6 + 311.OkJ/molC2H4+H2 C2H6+136.7kJ/molmC2H2+nC2H2 低聚物 （綠油）高溫時還可能發(fā)生裂解反應(yīng)：GH f 2C+ H

14、+ 227.8kJ/mol乙炔加氫反應(yīng)主要分三步進(jìn)行：第一步：乙炔（C2H）和氫（H2）擴散到催化劑表面，并在活性中心 （Pd）上吸附一個GH或一個H。第二步：在活性中心上吸附的CH再吸附一個H進(jìn)行反應(yīng)，或活 性中心上吸附的H2再吸附一個CH2進(jìn)行反應(yīng)，生成乙烯。第三步：由于乙烯在活性中心上的被吸附能力遠(yuǎn)比 GHb小，一旦 CH2轉(zhuǎn)化成C2H4，便很快被脫附，不能及時脫附的還有可能進(jìn)一步加 氫生成乙烷然后再脫附，活性中心馬上開始下一個 C2H2加氫的反應(yīng)。當(dāng)活性中心上吸附了乙烯（C2H）和氫（H2）以后也進(jìn)行加氫反應(yīng)， 生成乙烷。當(dāng)溫度高時，氫氣被吸附的能力變?nèi)酰蛘邭錃獠蛔銜r， 活性中心上可

15、以同時吸附幾個乙炔分子， 這時發(fā)生聚合反應(yīng)，生成乙 炔低聚物（綠油）。從以上反應(yīng)過程可以看出，乙炔加氫要求催化劑對乙炔加氫的選 擇性要好。對乙烯的吸附能力要低，以便乙烯生成后很快脫附，減少 乙烯不能及時脫附被進(jìn)一步加氫生成乙烷的機會， 減少乙烯被加氫造 成的損失。（3）丙炔和丙二烯加氫：由于丙炔和丙二烯與丙烯的相對揮發(fā)度均接近為 1，用精餾的方 法將它們與丙烯分離比較困難，為了滿足后系統(tǒng)用戶的要求，應(yīng)用催 化反應(yīng)機理，在催化劑的作用下使丙炔、 丙二烯加氫轉(zhuǎn)化為丙烯。Pd反應(yīng)式：主反應(yīng)：G3H4 + H2QH6+ QPd副反應(yīng)：QH6 + H2+ QH8 + QPdQH4 + 2H> GH

16、8 + QnC3H4Pd打聚合生成綠油采用液相加氫技術(shù)，催化劑具有較高的選擇性能使丙炔、丙二烯 加氫生成丙烯，提高了丙烯的收率。（4）精餾原理裂解氣的分離是用精餾的方法，在不同的溫度條件下，通過一系 列填料、板式浮閥精餾塔來實現(xiàn)各組分的分離， 以及主產(chǎn)品乙烯和丙 烯的提純精制。精餾是將揮發(fā)度不同的組分所組成的混合物， 在精餾塔中同時多 次地進(jìn)行部分氣化和部分冷凝，使其分離成幾乎純態(tài)組分的過程。實現(xiàn)塔板上部分氣化和部化冷凝同時進(jìn)行，提高塔板效率，必須供給部分氣化時所需的熱量和部分冷凝時所需的冷量，這就是精餾塔必須有回流和再沸器的原因。各塔板回流液中較低沸點的組分蒸發(fā) 時，吸收上升氣體中熱量，使較

17、高沸點組份冷凝。塔釜液在再沸器加 熱后，蒸發(fā)的氣體就把熱量傳給上一層塔板上的液體，放出熱量后冷凝回到下降液體中。各塔板上液體中較低沸點的組分得到熱量后蒸 發(fā)，進(jìn)入更上一塊塔板，于是熱能從塔釜向塔頂傳遞，在熱傳遞的過 程中，同時完成質(zhì)的交換。（5）制冷原理制冷循環(huán)過程由壓縮、冷凝、膨脹和蒸發(fā)四步組成。壓縮一外界 對系統(tǒng)作功，提高制冷介質(zhì)的壓力；冷凝一制冷介質(zhì)由氣相冷卻、冷 凝轉(zhuǎn)為液態(tài)， 將熱量移給冷卻水或其他冷劑； 膨脹高壓液態(tài)制冷介 質(zhì)在節(jié)流閥中降壓，由于壓力降低，相應(yīng)的沸點就降低；蒸發(fā)制冷 介質(zhì)由液態(tài)蒸發(fā)為氣態(tài)，從而吸收冷量用戶的熱量，達(dá)到制冷目的。在制冷過程中， 當(dāng)所需要的冷凝溫度和蒸發(fā)溫

18、度之差較大， 需要 高的壓縮比時，或者工藝要求不同級別的低溫時，則采用多級壓縮。 經(jīng)冷卻和冷凝，凝液在不同壓力下閃蒸，其不同溫度的液相，作為不 同級別的冷劑； 其不同溫度的閃蒸蒸汽不同級位的熱劑， 供相應(yīng)溫度 級位的熱量用戶使用 （如精餾塔再沸器 ）制冷工質(zhì)作為熱劑， 實際上是 回收冷量的一種手段。由于甲烷臨界溫度為-82.1 C，乙烯臨界溫度為99C，丙烯臨界溫 度為919C。因此在本裝置為了得到液態(tài)甲烷， 采用液態(tài)乙烯作為它 的冷劑；為了得到液態(tài)乙烯又采用液態(tài)丙烯作為它的冷劑； 而為了得 到液態(tài)丙烯又采用循環(huán)水作為它的冷劑。所以利用本裝置自產(chǎn)的甲 烷、乙烯、丙烯，方便地組成了丙烯乙烯甲烷復(fù)迭式制冷系統(tǒng)。五 實習(xí)心得： 乙烯廠乙烯車間的實習(xí)生活結(jié)束了，但每次回憶起來總是那么親 切，那么充實，讓人難以忘懷。乙烯廠的各級領(lǐng)導(dǎo)和車間帶隊師傅的關(guān)心和照顧讓我們的實習(xí) 生活順利且