乙烯裂解工艺设计

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1、0.25Mt/a乙烯裂解装置工艺摘要乙烯裂解炉是乙烯生产中的关键设备，其平稳、安全、高效运行对乙烯生产过程具有举足轻重的作用，因此对乙烯裂解炉装置实施工艺条件选择、操作优化具有重要的理论和实际意义。本设计主要是设计年产25万吨的乙烯装置工艺。烯烃裂解技术是将较高级烯烃转化为乙烯、丙烯等较低级烯烃的烯烃转换技术。其工艺以烯烃的热力学平衡为基础，采用一种合适的催化剂(如改性的ZSM-5或其它类型的沸石)，把C4和C5等高碳烯烃转换为低碳烯烃(主要为乙烯、丙烯和丁烯)。低碳烯烃具体组成与原料烯烃的碳数无关，由反应条件和催化剂决定。通常使用的原料为蒸汽裂解装置的

2、C4和C5馏分、FCC装置的C4馏分和汽油中的C5馏分。由于原料中的二烯烃易产生结焦，因此应预先将其选择性加氢转化成烯烃。首先介绍了国内外乙烯工业现状及发展趋势，以及乙烯技术进展。然后介绍了生产乙烯的各种方法，乙烯工艺流程的简述,尤其是裂解部分，压缩和分离部分进行了详细的叙述。本设计采用的是管式裂解炉，因此对管式裂解炉进行了详细的叙述。最后对设备的物料及能量进行了计算，并讨论了本设计的不足。关键词：发展状况，生产技术，工艺流程，裂解炉              目录1.概述11.1国内外乙烯发展的状况11.1.1世界乙烯产需概况及展望11.1.2我国乙烯

3、工业现状及发展趋势31.2乙烯生产方法的概述41.2.1工业大量生产乙烯的主要制程41.3乙烯装置工艺流程图简述41.3.1裂解部分41.3.2压缩部分与分离部分51.4裂解部分工艺流程简述61.4.1裂解部分的工艺流程61.4.2裂解原料预热和稀释蒸汽注入61.4.3辐射段61.4.4对流段61.4.5高温裂解气的急冷和热量回收71.5裂解炉71.5.1管式裂解炉的构成71.5.2辐射管81.5.3裂解炉的规模和配置81.5.4裂解炉和急冷锅炉的清焦91.5.5裂解炉系统的节能91.6管式裂解炉炉型和急冷锅炉101.6.1鲁姆斯公司的SRT型裂解炉10

4、1.6.5急冷锅炉102物料横算122.1裂解原料122.2.操作条件122.3物料横算123能量衡算143.1辐射段热负荷计算143.1.1裂解反应热效应的计算143.1.2加热裂解原料所需的热量的计算153.1.3稀释蒸汽所需热量的计算153.2对流段的热负荷的计算153.2.1原料所需的热量的计算163.2.2稀释蒸汽所需的热量的计算163.3.3锅炉给水所需的热量的计算163.3.4高压蒸汽所需的热量的计算163.3裂解炉热效应的计算173.4燃料量的计算183.5理论空气量的计算194对流段的计算及设计204.1对流段热量的分布204.1.1对

5、流段热量的分布的简述204.1.2对流段的热量分布计算204.2对流段管排的确定224.2.1FPH管排数的确定224.2.2CEO段的管排数的确定264.2.3HPPS段的排数的确定284.2.4HTC段管排数的确定314.3对流室的尺寸的计算344.3.1对流室中FPH段的高度344.3.2对流室中CEO段的高度344.3.3对流室中HPPS段的高度344.3.4对流室中HTC段的高度34讨论36参考文献37致谢38   1.概述1.1国内外乙烯发展的状况1.1.1世界乙烯产需概况及展望1.1.1.1世界乙烯工业现状2004年世界乙烯生产能力1129

6、0万吨，产量10387万吨，主要集中在欧美发达国家。乙烯工业随着全球经济形势呈现周期性变化。1988~1995年乙烯工业处于快速发展时期。世纪之交，受亚洲金融危机等一系列政治、经济事件的持续影响，乙烯工业增速放缓。2003年下半年以来，全球经济逐步复苏、中国等发展中国家经济增势强劲，乙烯工业呈现产能趋紧，价格回升，效益上扬的势头。乙烯工业日趋走向成熟。欧美等发达国家已进入产业成熟期。发展中国家正处于集约化经营的产业升级换代时期。中东等地产油国逐步成为产业发展新兴力量。乙烯工业规模化、集约化经营日趋明显。跨国公司加快了以兼并重组、突出核心业务为特征的产业结

7、构调整步伐，加强对资源、技术和市场的控制，在生产、贸易、直接投资、技术开发和转让方面占主导地位。园区化模式成为发展主流。主要乙烯生产国园区化比重高达50%以上，以提高资源和公用设施利用率，降低建设投资和经营成本。乙烯工业发展重点逐步转向亚洲，尤其是中国。欧美地区乙烯需求增长缓慢。亚洲，特别中国经济持续快速发展，乙烯需求不断增加，已成为产业发展主要目标市场。技术是乙烯工业竞争力核心。开发新技术，提高竞争能力；推出新产品，赢得市场先机；拥有新专利，抢占技术制高点；制定新标准，获取贸易主动权，已成为行业竞争主要手段。乙烯是石油化工产业最重要的基础原料之一，也是

8、世界上产量最大的化学品之一。乙烯主要用于生产聚乙烯；其次用于生产二氯乙烷和乙二醇