乙烯工艺与原料作者： 胡杰，王松汉 著 出版时间： 2018年版内容简介本书介绍了近年来全球乙烯工业的演变和进展，为读者提供了乙烯原料和生产工艺的最新动态，并且以蒸汽裂解制乙烯工艺流程为主线，对原料、裂解、急冷、压缩、分离以及装置的运行与管理、控制与优化、辅助系统、安全环保等进行了详细论述。不仅阐述了乙烯工艺的基本原理和相关的理论，而且对乙烯生产的原料和各种工艺流程进行了系统分析，给出了有关工艺设计的计算方法和典型工艺数据和结论，还着重总结了消化吸收国外先进技术和自主创新方面的宝贵经验和典型企业的应用实践，全面系统地论述了近年来我国在乙烯原料多样化、轻质化，装置大型化，装备与技术成套国产化，运行优化等方面取得的诸多成就。 [1]《乙烯工艺与原料》从乙烯原料、裂解反应、公用工程、过程控制与优化、健康安全环保等方面分五篇17章，对乙烯装置的相关技术做了全面系统的论述，是一部乙烯工业发展的集大成之作，填补了近年来我国在该领域的空白，是我国乙烯行业几代科技工作者智慧的结晶。本书对从事乙烯工业的科研人员、设计人员、生产技术与操作人员以及规划工作者、大专院校相关师生等都具有很好的参考价值。目录第一章概论1第一节乙烯装置的重要性1第二节世界乙烯生产状况4一、供需状况4二、装置规模5三、工艺与原料6第三节我国乙烯生产状况7参考文献9第一篇制取乙烯的原料及方法第二章裂解制取乙烯的原料11第一节乙烯原料的来源和种类11一、天然气及油田轻烃11二、炼厂所提供的油品15三、炼厂副产的低碳烷烃18第二节中国原油性质19一、原油的评价19二、中国原油性质20三、大庆原油21四、长庆原油23第三节中东原油性质26一、沙特阿拉伯原油27二、科威特原油28三、阿曼原油30四、中东其他地区原油31第四节俄罗斯原油性质32第五节世界乙烯原料发展趋势34第六节乙烯原料的选择和优化36一、乙烯原料的选择36二、乙烯原料的优化39三、石脑油作为乙烯原料的优化问题43第七节扩大乙烯原料来源48一、页岩油作裂解原料48二、煤基石脑油48三、延迟焦化49四、加氢裂化51五、炼化副产品作裂解原料52六、炼厂催化干气的回收利用53 [1]第八节裂解原料脱砷脱汞60一、砷及砷化物的脱除60二、汞及汞化物的脱除64参考文献65第三章工业制取乙烯的方法67第一节管式炉蒸汽裂解制乙烯67第二节甲醇制烯烃68一、甲醇制烯烃技术概述68二、甲醇制烯烃典型的分离工艺流程76第三节催化裂解制乙烯82一、催化裂解反应机理82二、催化剂的研究和进展82三、催化裂解制乙烯技术的研究进展83第四节生物乙醇制乙烯84一、纤维素乙醇产业及技术发展概况85二、生物乙醇制乙烯技术发展概况85第五节甲烷制乙烯86一、甲烷氧化偶联制乙烯86二、甲烷无氧制乙烯87第六节合成气制乙烯87第七节其他乙烯生产技术88一、直接裂解原油的工艺88二、甲醇石脑油耦合制烯烃技术89第八节乙烯生产路线的比较89一、原料89二、产品90三、投资90四、成本91五、环保91六、思考及建议92参考文献92第四章乙烯原料特性及评价94第一节评价裂解原料特性的主要指标94一、石油烃的化学组成95二、密度和相对密度101三、沸点、馏程及平均沸点105四、特性因数K108五、黏度109六、折射率113七、氢含量和碳氢比113八、平均分子量117九、关联指数BMCI120十、残炭值、沥青质和溴值122十一、硫化物123十二、其他杂质125第二节乙烯原料实验室评价方法125一、烃类裂解制乙烯实验室评价方法125二、裂解评价实验129三、裂解产物的分析131四、数据处理131第三节工业裂解炉单炉标定方法132一、工业裂解炉单炉标定的意义132二、工业裂解炉产物的标定装置132三、取样点的确定132四、样品的处理及分析133五、数据处理133六、标定结果判定依据134第四节乙烯原料分子表征136一、乙烯裂解原料等效分子组成重构方法136二、基于信息熵最大化的原料等效分子组成重构优化模型139三、石脑油与加氢尾油原料等效分子组成预测141四、小结142参考文献143 [1]第二篇裂解反应、设备及分离工艺第五章裂解参数及裂解反应146第一节裂解反应模型146一、裂解反应动力学模型146二、裂解炉结焦模型及周期模拟160第二节蒸汽裂解过程模拟164一、过程模型164二、反应模型172三、分子模型182四、石脑油裂解过程模拟示例185五、小结186第三节共裂解187一、乙烷/丙烷共裂解188二、乙烷/丙烯共裂解188三、石脑油/乙烷共裂解189四、石脑油与轻烃及拔头油资源共裂解191第四节裂解炉结焦和结焦抑制技术193一、烃类的热裂解结焦机理194二、急冷锅炉、对流段结焦194三、辐射段结焦195四、结焦抑制剂200第五节燃烧器及低氮氧化物(NOx)燃烧器203一、概述203二、燃料的燃烧203三、燃烧器类型及特点207四、低氮氧化物(NOx)燃烧器及其运用209五、计算流体动力学(CFD)模拟216六、燃烧器试验219七、燃烧器操作维护221八、燃烧器故障排除223第六节裂解炉热性能测试及热效率计算224一、裂解炉热性能测试的目的224二、裂解炉热性能测试的内容224三、裂解炉的热性能测试224四、裂解炉的热效率计算和测定234参考文献239第六章裂解炉炉型及裂解炉的工艺设计242第一节各种炉型的裂解炉242一、概述242二、CBL裂解炉249三、SRT型裂解炉252四、USC型裂解炉276五、KTIGK裂解炉288六、毫秒裂解炉300七、Pyrocrack型裂解炉302八、HSLR型裂解炉307九、HQF裂解炉309十、新炉型的发展311第二节裂解炉工艺设计常用的基本参数313一、裂解基本工艺参数313二、裂解深度参数317三、裂解炉的性能指标321四、裂解选择性指标325第三节裂解炉辐射段炉膛传热模型326一、裂解炉辐射段炉膛传热模型的发展326二、常用的炉膛传热模型328第四节裂解炉辐射段工艺设计341一、裂解炉辐射段技术的发展342二、裂解炉辐射段设计要点349三、辐射段工艺设计的主要内容352四、裂解炉辐射段的工艺计算353五、裂解炉工艺设计的计算程序和实例363第五节裂解炉对流段的工艺设计367一、对流段的功能和结构发展367二、对流段工艺设计的基本原则370三、对流段工艺包设计主要内容378四、对流段的工艺计算379五、对流段工艺设计的计算实例393参考文献395 [1]第七章急冷系统397第一节裂解气急冷397一、概述397二、裂解气急冷锅炉的结构型式和参数401三、裂解炉和急冷锅炉清焦418四、急冷油和急冷水热量回收421五、稀释蒸汽产生系统422六、汽油分馏塔内重油聚合的形成与控制428七、常用汽油分馏塔内焦粉脱除的办法431八、减黏塔432第二节裂解气急冷锅炉的工艺设计432一、概述432二、裂解气急冷锅炉的工艺特点433三、裂解气急冷锅炉的工艺计算435第三节乙烯装置与热电联产组合437一、概述437二、热力学性能评价438三、几种热电联产发电工艺路线438四、裂解炉与热电联产组合442五、结论445参考文献446第八章压缩系统447第一节概述447一、裂解气压缩447二、脱除酸性气体448三、干燥449四、丙烯制冷450五、乙烯制冷450第二节压缩机的热力计算452一、几种压缩过程452二、压缩机的排气温度、功率和中间冷却456三、真实气体压缩463四、压缩制冷466第三节典型压缩工艺流程469一、五段压缩工艺流程470二、四段压缩工艺流程474三、压缩工艺参数476四、凝液汽提塔工艺参数及模拟计算478第四节酸性气体的脱除和裂解气干燥479一、酸性气体杂质的来源和危害479二、碱洗法480三、长尾曹达法487四、黄油抑制489五、裂解气干燥491第五节制冷系统499一、丙烯和乙烯制冷系统500二、甲烷制冷系统505三、复叠制冷507四、热泵流程508五、多元制冷514六、冷剂的过冷与过热524七、冷剂节流531八、制冷压缩机出口冷剂收集罐的设置与控制535参考文献540第九章分离系统541第一节分离流程概述541一、前脱丙烷前加氢流程542二、顺序分离流程549三、前脱乙烷前加氢流程553四、特色操作单元559五、采用气体裂解原料的分离流程特点560第二节脱甲烷系统561一、概述561二、单塔脱甲烷565三、双塔脱甲烷573四、甲烷制冷和膨胀再压缩机系统578五、尾气中的乙烯回收技术580六、脱甲烷塔的模拟计算582第三节脱乙烷系统583一、概述583二、双塔脱乙烷584三、顺序流程后脱乙烷工艺586四、前脱丙烷流程后脱乙烷工艺589五、隔壁精馏塔脱乙烷技术589六、脱乙烷塔模拟590第四节脱丙烷系统592一、概述592二、不同脱丙烷塔方案的能耗592三、单塔脱丙烷592四、双塔脱丙烷594五、脱丙烷塔防结焦597第五节乙烯和丙烯精馏598一、相对挥发度598二、乙烯精馏600三、丙烯精馏605四、丙炔和丙二烯的精馏脱除608第六节脱丁烷系统609一、概述609二、脱丁烷塔609三、脱丁烷塔防结焦609第七节乙烯装置塔器设计610一、塔器设计基础610二、乙烯装置塔器设计概论615三、乙烯装置中特殊塔器的设计要求616第八节换热器基础知识619一、概述619二、不同类型换热器工艺设计要点622参考文献634 [1]第十章催化反应及催化剂636第一节概述636第二节乙炔、丙炔和丙二烯的脱除637一、概述637二、乙炔、丙炔前加氢638三、乙炔后加氢647四、C3加氢657五、催化精馏加氢技术661六、绿油脱除663七、乙烯干燥665第三节甲烷化反应及氢气纯化665一、甲烷化反应机理666二、甲烷化工艺流程介绍667三、用变压吸附纯化氢气669参考文献672第三篇乙烯装置辅助系统第十一章公用工程675第一节水系统及水平衡675一、乙烯装置给排水系统划分675二、原水系统675三、生产给水系统676四、生活给水系统676五、循环冷却水系统676六、工艺用水系统678七、锅炉给水系统678八、消防水系统679九、装置排水680十、再生水系统680十一、水平衡681第二节电气系统682一、概述682二、电源和供配电系统682三、爆炸和火灾危险环境684四、变电所684五、继电保护及自动装置配置原则687六、供配电线路687七、配电687八、照明688九、防雷、接地688第三节蒸汽平衡689一、概述689二、蒸汽系统的确定690三、蒸汽平衡计算和蒸汽系统优化690第四节燃料平衡692一、燃料消耗692二、燃料平衡693参考文献697第十二章乙烯原料与产品的储存和运输698第一节概述698一、乙烯原料与产品的储存和运输特点及要求698二、乙烯原料与产品的存储方式选择以及储罐容量、规格选取699三、罐区运行和维护701四、罐区的消防、安全、环保与职业卫生702第二节大容量石脑油的储存706一、概述706二、石脑油及类似组分的主要物性数据707三、裂解原料储存工艺流程及特点（油品类物料）707四、主要设备及单元工艺设计708五、控制、联锁及监视系统设计710六、油品储罐类型和规格710七、油品储罐建造管理、操作与维修713八、应用实例715第三节液化烃的储存716一、乙烯产品的性质和特点716二、乙烯产品储存工艺流程及特点718三、附属设备及单元工艺设计721四、计量、控制、联锁及监控系统设计722五、液化烃储罐类型和规格723六、罐型选择724七、应用实例728第四节乙烯原料与产品运输731一、概述731二、长输管道输送731三、槽罐运输732四、船舶运输739五、应用实例741参考文献743第十三章火炬系统744第一节概述744一、火炬系统的作用744二、火炬分类745三、火炬的组成745四、火炬形式的选择746第二节乙烯装置内的火炬系统748一、火炬排放系统的组成748二、乙烯装置内火炬排放管网的工艺设计749三、湿火炬罐、干火炬罐和液体蒸发器753四、火炬排放量确定753第三节高架火炬的工艺设计及总图布置754一、设计范围754二、设计基本原则754三、高架火炬装置的工艺流程755四、高架火炬高度和火炬周围安全界限的确定756五、高架火炬的总图布置764第四节火炬装置的主要设备764一、火炬头764二、火炬筒体767三、分液罐768四、水封罐771五、点火设施774六、泵776第五节高架火炬系统的自动控制和安全防护776一、高架火炬系统的自动控制776二、安全防护778第六节地面火炬779一、地面火炬的发展和类型779二、地面火炬的工艺设计780三、火炬头782四、地面火炬系统控制782五、地面火炬需要注意的问题783第七节火炬气回收785一、概述785二、火炬气回收工艺技术785三、火炬气回收装置的组成和布置786四、工艺流程说明787五、安全和环境保护788参考文献789 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