《有機化工生產工藝》 學案 第二章

有機化工生產工藝學案

乙烯工業(yè)第二章乙烯業(yè)—烴類熱解本學要了解烴類裂解的一次反響和二次反響以及其對乙烯收率影響悉管式爐裂解的生產工藝流程并掌握各個工藝參數和原料性質對乙烯收率的影響；熟悉不同深冷別離流程并掌握裂解氣的各種凈化方法、原理和工藝條件；了解生產中的異?，F象和節(jié)能措施。1．何謂烴熱裂解？2．查資料解乙烯的其它生產方法及未來世界乙烯工業(yè)開展趨勢。第一節(jié)

烴類管式爐解生產乙稀工業(yè)上烴類熱裂解制乙烯，雖然各生產裝置所用原料和生產技術有所差異，相應的工藝流程也不完全相同，但均包括個重要局部。

和

兩一管爐解藝程1．裂解工流程包括系統以及

系統，系統。

系統、2．畫出輕油裂解主物料流的工藝流程方框示意圖。1

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乙烯工業(yè)二烴熱解程的學響1叫烴類熱裂解過程的一次反響和二次反響？它們對烴類熱裂解過程有何影響？2熱裂解的一次反響主要有哪幾個？烴類熱裂解的二次反響主要有哪幾個？3．簡述各烴熱裂解一次反響規(guī)律。理想的裂解原料是何樣的？4．什么叫，什么叫碳？結焦與生碳的區(qū)別有哪些？第二節(jié)

管式裂解爐烴類裂解的作條件一管裂爐1．管式裂解爐〔1式裂解爐主要由

和

兩大局部組成。

用鋼構體和耐火材料砌筑，分為對流室和輻射室。

安裝在對流室內，

布置在輻射室內在輻射室的爐側壁和爐頂或爐底安裝了一定數量的燒嘴〔燃料噴嘴、火嘴等〔2于

和

及

的不同管式爐的爐型有多種。2．裂解爐的結焦與清焦2

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乙烯工業(yè)〔1〕裂解爐的結焦的表現有哪些？〔2〕裂解爐為什么要清焦？如何清焦？〔3〕查資料了解目前我國采用的清焦方法有哪幾種？二裂氣冷急換器1．裂解氣冷的目的是什么？它具有什么意義？2．急冷的法的哪兩種？對這兩種急冷方法進行比擬。3．對急冷熱器的結構要求是什么？4．防止急換熱器結焦應控制哪些指標？三烴裂的作件1．衡量裂結果的指標有哪些？2化學反響速度和化學平衡的因素有哪些？在生產實際中為提高產品的收率應如何做？3．烴類熱解反響的特點是什么？4．分析溫對裂解反響的影響，并確定適宜的溫度。5．什么是留時間？并分析停留時間對裂解反響的影響。3

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乙烯工業(yè)6．什么是分壓？并分析壓力對裂解反響的影響。7．為何通在原料其中參加稀釋劑〔惰性氣體或水蒸氣〕來降低烴分壓。8．工業(yè)上什么采用水蒸汽作為稀釋劑？9．烴類裂促進一次反響，抑制二次反響提高乙烯收率的操作條件如何？第三節(jié)

裂解氣的凈與別離技術一裂氣組和離法1業(yè)生產中別離氣體混合物的方法有哪些？較最用的方法是什么？要想獲得較純潔的產品應采用何方法？2．裂解氣化別離的任務是什么？裂解氣的別離方法有哪幾種？3么是深冷？什么是深冷別離？深冷別離流程包括那幾局部？各局部的任務是什么？4．什么是序別離流程，前脫乙烷別離流程和前脫丙烷別離流程？5．三種藝流程的比擬〔閱讀下表〕比擬工程

順序別離流程

前脫乙烷流程

前脫丙烷流程操作中的脫甲烷塔居首釜低再乙烷塔居首壓力大釜脫烷塔居首置于壓縮機4

44344344344343問題

沸器不易堵塞

有機化工生產工藝學案乙烯工業(yè)溫高如以上烴含量多間去C以烴，再送二烯烴在再沸器聚合響入甲烷塔脫烷塔可操作且損失丁二烯防止二烯烴聚合最適合C、C含量較多而丁二烯含量少的氣如對裂解氣不管裂解氣是輕是重能的適應性適所有組分都進入甲烷塔

廠氣別離后的裂解的氣體不處理丁二烯含量較多的裂解氣

可處理較重裂解氣別含較多的裂解氣冷量消耗重甲烷塔冷凍負荷耗

CC烴不經甲烷塔冷凝，C烴在脫丙烷塔冷凝而在脫乙烷塔冷凝耗及利用

能位的冷量多冷量利用不

利用比擬合理能位的冷量量利用合理合理分子篩枯燥在流程中壓力分子篩枯較高而溫度較低的位

由于有脫丙烷塔在壓縮機三段出口子只能放在壓力較低的位置三出燥負荷

附有利易證裂解的露點，負荷小所有餾分進入甲烷塔荷

〔情況與順序流程相同〕口以重烴不能較多冷凝下來響子篩吸附性能，所以負荷大，費用高甲烷塔負荷小耐低溫合金該程情況介于前兩種流塔徑大小大冷塔直徑大低合鋼可節(jié)省脫烷塔徑大程間金鋼耗用多設備多少流長，設備多二壓與冷〔一〕裂解氣的壓縮

隨加氫方案不同而不同

采用前加氫時，設備較少1．為什么解氣要進行壓縮？5

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乙烯工業(yè)2．裂解氣壓縮為什么采用多段壓縮技術？3．裂解氣縮后的溫度應控制在何范圍內？為什么？怎樣實現？4．目前大模生產廠的裂解氣壓縮機都是由于裂解爐的廢熱鍋爐副產高壓水蒸氣，因此，多采用縮機，到達能量綜合利用?！捕持评?/p>

式，一般為

段。壓1．兩種：

制冷和

的過程稱為制冷。深冷別離中常用的制冷方法有制冷。2．舉例說冷凍循環(huán)制冷的原理。3．舉例說復迭制冷的原理。4．畫出甲-乙烯丙烯三元復迭制冷示意圖。5．何謂節(jié)膨脹制冷？三裂氣凈〔一〕酸性氣體的脫除1．裂解氣的酸性氣體主要有哪些組分？2．酸性氣的來源有哪些？6

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乙烯工業(yè)3．假設酸氣體過多時對別離過程帶來什么樣的危害？工業(yè)上采用什么方法來脫除酸性氣體？4．堿洗法醇胺法脫除酸性氣體的比擬〔填寫下表〕方法吸收劑優(yōu)點缺點適用情況

堿洗法

醇胺法5．堿洗法程中，堿洗塔為什么要分成四段進行洗滌？〔二〕脫水1在裂解氣深冷別離中有什么危害？工業(yè)上常采用什么方法脫除裂解氣中的水分？2．工業(yè)上用吸附的方法脫水，用、吸附劑，效果較好的是吸附劑。3．以裂解的枯燥為例，說明枯燥及再生的操作過程?！踩趁撊?/p>

或

等作1．裂解氣什么要脫除炔烴？工業(yè)上脫除炔烴的方法有哪些？2．什么叫加氫流程？什么叫后加氫流程？各有什么優(yōu)缺點？3．前加氫后加氫技術的比擬〔填寫下表7

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乙烯工業(yè)工程工藝流程反響器體積能量消耗操作難易催化劑用量乙烯損失量

前加氫

后加氫4．圖2-10、圖、圖2-12中各采用了哪種加氫方案？〔四〕脫一氧化碳〔甲烷化〕1．的來源是什么？2．裂解氣什么要脫除CO？工業(yè)上脫除CO的方法有哪些？的危害四精別系1解氣經壓縮和制冷凈化過程為深冷別離創(chuàng)造了條件—。2．深冷別的任務是什么？3．深冷別的主要精餾塔有哪些？各自的作用是分別是什么？〔一〕脫甲烷塔系統

、、1．深冷別流程程中，脫甲烷塔系統的中心任務是什么？其輕、重關鍵組分是分別是何組分？8

42有機化工生產工藝學案42

乙烯工業(yè)2．為什么脫甲烷塔是別離過程中溫度最低、能耗最多的塔？3．分析原氣/H摩爾比、操作溫度和壓力對脫甲烷塔乙烯回收率的影響。4．為什么甲烷塔塔項要有局部甲烷液體回流？5．脫甲烷提高乙烯回收率的措施有哪些？6．什么是箱？什么是前冷流程和后冷流程？〔二〕乙烯精餾1．乙烯精的目的是什么？2．分析溫、壓力能乙烯精餾的影響。3．乙烯精塔的改良有哪些？〔三〕丙烯塔1．丙烯精塔的任務是什么？其關鍵組分是什么？2．深冷別操作中為提高乙烯的收率，采取了哪些措施？3．

塔是別離過程中溫度最低的塔，能量消耗也最多。

塔是別離系統中塔板數最多，回流比最大的一個塔，也是運轉費和投資費較多的一個塔。9

22有機化工生產工藝學案22

乙烯工業(yè)五裂氣離作的常象序號生產工序不正?，F象

〔閱讀下表〕

產生原因123

堿洗法脫硫脫水脫炔及CO

〔1洗塔HS分不合格〔1堿洗液濃度過低洗液循環(huán)量過少；泵停車〔2洗塔分析不合格〔2〕堿洗液濃度過高枯燥后水含量不合格枯燥劑再生不好；使用周期過長；物料含水量過高；枯燥劑結炭；裝填量不夠或枯燥劑質量不合格〔1加反響器反響溫度〔〕氫氣參加量過高；進口溫度過高；高；催化劑活性太高而選擇性太差，導致乙烯深度加氫；〔2〕加氫反響器溫差低；〔2氣與甲烷之比過小催化劑中毒〔3甲化反響器反響溫〔預熱溫度不高氣流量過高或過過低低〔1〕制冷機喘振；〔1流量于波動點吸入的物料溫度4

制冷

〔2〕制冷劑用后溫度高

過高；制冷劑中含不凝氣過高；〔2制冷劑蒸發(fā)壓力高冷劑量少制冷劑中重組分含量高5

深冷別離

〔1〕塔液泛；〔2〕凍塔

〔1熱太劇烈溫過高荷過大；〔2〕物料枯燥不好，水分積累太多第四節(jié)

乙烯生產過的節(jié)能措施一裂系1．乙烯生過程中，

是乙烯裝置的能耗大戶，其能耗占裝置總能耗的，降低其能耗是降低乙烯生產本錢的重要途徑之一。10

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乙烯工業(yè)2．乙烯生裂解系統有哪些節(jié)能措施？二深別系1．在深冷離中，有哪些節(jié)能措施？2．采用中冷凝器和中間再沸器的優(yōu)點是什么？3．什么叫泵？精餾塔的熱泵制冷方式有哪幾種？穩(wěn)固與提高一、填空題1石油烴熱裂解的主要目的是同時可得通過進一步的別離還可以得到

以及、

和

等產品，它們都是重要的根本有機原料，所以石油烴熱裂解是有機化學工業(yè)獲取根本有機原料的主要手段。2．輕柴油解生產工藝流程包括、、、

四局部。3．急冷的法有兩種，一種是，另一種是。4．清焦方有

清焦和

清焦法。5．烴類熱解的操作條件宜采用、、。6．在乙-丙烯復迭制冷中，

向

供冷，

向

供冷，

向冷量用戶供冷。7冷別離的任務就是根據裂解氣中

的不同用精餾的方法逐一進行別離最后獲得純度符合要求的乙烯和丙烯產品主要的精餾塔分別是：、、、

和。11

有機化工生產工藝學案乙烯工業(yè)8．在石油工深冷別離中使用最多制冷劑是、

和

等。9．影響脫烷塔乙烯回收率的主要因素是、10論上烴類裂解制乙烯的最適宜溫度一般為度的選擇還與、產品分布、裂解技術、二、選擇題1．烴類熱解生產乙烯的原料中，以下哪族烴的含量高些好

和。之間實際裂解溫等因素有關。A．烷烴

B．環(huán)烷烴

C．芳烴

D．烯烴2．以下裂反響條件，不能提高乙烯收率的是A．高溫

B．低溫

C．短停留時間

D．低烴分壓3．在裂解別離的精餾別離系統中，塔板數最多的精餾塔是A．脫甲塔

B．乙烯精餾塔

C．丙烯精餾塔

D．脫丁烷塔4．氨蒸氣縮制冷系統，可向用戶提供的準是的溫度級位是A．-30℃

B．-40℃

C-100

D．低于-100℃5．乙烯工中，裂解氣采用吸附的方法脫水，常用吸附劑是A．活性化鋁

B．活性鐵釩土

CA型分子篩

D．硅膠6．乙烯工中，通過節(jié)流膨脹提高乙烯回收率的精餾塔是A．脫甲塔

B．脫乙烷塔

C．乙烯塔

D．丙烯塔7．甲-乙烯丙烯三元復迭制冷中，向用戶提供冷量的制冷劑是A．水

B．甲烷

C．乙烯

D．丙烯8．烴類裂制乙烯，采用的壓力操作方法是A．間接壓

B．間接減壓

C．直接加壓

D．直接減壓三、判斷題1．由于烯帶有雙鍵，結構比擬不穩(wěn)定然界中也有大量烯烴，所以用烯烴來直接生產乙烯也是合理，經濟的方法2．升溫有于加快石油烴裂解生成乙烯的反響速率，所以溫度越高越好3．乙烯精塔是出成品的塔，作用相當關鍵，所以塔板數最多6．石油烴裂解中不采用抽真空降總壓是因為經濟上不合理。()7．急冷的的是將裂解爐出口高溫裂解氣盡快冷卻，以終止其二次反響。)8．不停爐焦就是裂解爐在清焦的同時一直不中斷加原料。()12

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乙烯工業(yè)9歸納各族烴類的熱裂解反響的大致規(guī)律得出高含量的烷烴含量的芳烴和烯烴是理想的裂解原料〕10盡量的增加水蒸氣的量，不僅可以降低烴分壓而且可以及時的清焦〕四、問答題1．為什么生產中要促進一次反響、抑制二次反響？2．結焦與碳的區(qū)別是什么？3為什么要對裂解氣進行急冷“間接急冷〞“直接急冷〞各有何優(yōu)缺點？工業(yè)上普遍采用何急冷方法？4．什么叫留時間？停留時間與裂解溫度對裂解產物分布有何影響？5．什么叫分壓？為什么要采用參加稀釋劑的方法來實現減壓目的？采用水蒸汽為稀釋劑有何優(yōu)點？6．裂解氣冷別離為何采用多段壓縮技術？確定段數的依據是什么？7．裂解氣化主要包括哪些步驟？各步的目的是什么？8．乙烯精的影響因素有哪些？乙烯精餾過程采用了哪些節(jié)能措施。五、綜合題1．用管式裂解輕柴油，輸入輕柴油量為kg/h,裂解后得到