乙烯装置电气设计

A. 乙烯装置急冷油塔盘油循环取热是什么意思盘油是什么

在国内外的乙烯装置中，汽油分馏塔的急冷油循环段多为折流板或波纹筛板。而油塔油盘是新的冷却设计，油盘是指靠近底部的一个集油槽

B. 乙烯的工业生产工艺与原理是什么

石油化学工业中大多数中间产品（有机化工原料）和最终产品（三大合成材料）均以烯烃和芳烃为原料，除由重整生产芳烃以及由催化裂化副产物中回收丙烯、丁烯和丁二烯外，主要有乙烯装置生产各种烯烃和芳烃。以三烯（乙烯、丙烯、丁二烯）和三苯（苯、甲苯、二甲苯）总量计，约65%来自乙烯生产装置。因此，常常以乙烯生产作为衡量一个国家和地区石油化工生产水平的标志。通常所说的乙烯装置，主要包括管式炉裂解和深冷分离。
早在20世纪30年代就有人开始对石油烃高温裂解生产烯烃的技术进行研究，40年代初建成了管式炉裂解生产乙烯的工业装置。经过60多年的发展仍在烯烃生产中占据统治地位。其他还有蓄热炉裂解、流动床裂解等由于投资高、物耗能耗高、污染严重逐步被淘汰。
烃类裂解得到的裂解产物还有氢、甲烷、乙烷和乙烯、丙烷和丙烯、混合碳四、碳五、裂解汽油等混合物。此外还有少量二氧化碳、一氧化碳、硫化氢等气体，并含有微量炔烃等杂质，因此必须对其进行分离和精制才能得到合格的乙烯、丙烯和其他产品。裂解气分离法主要有油吸收分离法和深冷分离法。前者能耗高、烯烃损失大，60年代几乎全部被深冷分离法取代。
深冷分离法：利用裂解气中各组分沸点相对较大，各组分相对挥发度不同，在不同的温度下用精馏法进行分离。在一定压力下，碳三以上的馏分可以在常温下分离，碳二馏分则需要在-30~-40℃条件下分离。用精馏方法将裂解气中甲烷和氢气分离出来，则需要-90℃以下的低温分离。这种采用低温分离裂解气中甲烷和氢气的方法成为深冷分离法。此法，能耗低、操作稳定，不仅能得到高质量的烯烃产品，而且能获得高纯度的氢气和甲烷。因此现在被普遍采用。装置主要包括两大流程：裂解流程、分离流程
1、裂解流程裂解是指烃类在高温条件下，发生碳链断裂或脱氢反应，生成烯烃和其他产物的过程。裂解目的：以生产乙烯、丙烯为主，同时副产丁二烯、芳烃等。裂解反应特点：强吸热反应，反应温度高，停留时间短，烃分压要低。主要参数：裂解深度（用乙烯对丙烯的收率衡量）、裂解温度、停留时间、烃分压。※管式炉裂解的工艺流程
包括原料供给、预热、对流段、辐射段、高温裂解气急冷和热量回收等几部分。裂解装置中五大关键设备：裂解炉、急冷换热器、裂解气压缩机、乙烯压缩机、丙烯压缩机。
（一） 裂解原料预热和稀释蒸汽注入
裂解原料主要在对流段预热，为减少原料消耗，也常常在进入对流段前通过低位能热源进行预热。裂解原料预热到一定程度后，需要在裂解原料中注入稀释蒸汽。注入方式：原料进入对流段前注入、原料在对流段中预热到一定温度后注入及二次注入（原料先注入部分蒸汽，在对流段中预热到一定程度后，再次注入经对流段预热后的稀释蒸汽）
（二）对流段
管式裂解炉的对流段主要用于回收烟气热量，回收的烟气热量主要用于预热原料及稀释蒸汽，使裂解原料汽化并过热到裂解反应需要的起始温度后，进入辐射段加热进行裂解。也可在对流段进行锅炉给水预热、助燃空气预热和超高压蒸汽过热。
（三）辐射段
烃和稀释蒸汽的混合物在对流段预热到物料横跨温度（裂解原料和稀释蒸汽混合物在对流段预热的出口温度，也是辐射段的入口温度）后进入辐射盘管，辐射盘管在辐射段内用高温燃烧气体加热，使裂解原料在管内进行裂解。（四）高温裂解气的急冷和热量回收
裂解炉辐射盘管出来的高温裂解气达到800℃以上，为抑制二次反应的发生，需要将辐射盘管内的高温裂解气进行急速冷却。急速冷却有两种方式：一种是用急冷油（或急冷水）直接喷淋冷却，一种是用换热器进行冷却。用急冷换热器（TLE或TLX表示）冷却时，可回收高温裂解气的热量而副产出高位能的高压蒸汽。急冷换热器与汽包构成的发生蒸汽的系统称为急冷锅炉（或废热锅炉）。在管式炉裂解轻烃、石脑油和柴油时，都采用废热锅炉冷却裂解气并副产高压蒸汽。经过废热锅炉冷却后的裂解气温度仍在400℃，此时可再由急冷油直接喷淋冷却。为防止急冷换热器结焦，废热锅炉出口温度要高于裂解气的露点，裂解原料越重，废热锅炉终期出口温度越高，因此，根据裂解原料的情况，废热锅炉可采用一级急冷、二级急冷、三级急冷等不同方式。2、裂解气分离
急冷后的裂解气温度仍然在200℃～300℃，并且是含有从氢到裂解燃料油的复杂混合物，首先必须通过预分馏使其冷却到常温，并分出重组分，然后进行压缩和净化，以除去酸性气体和水等杂质，并达到分离所需要的压力，最后通过深冷精馏分离才能得到所需要的合格产品。
※预分馏：将急冷后的裂解气进一步冷却到常温，并在冷却过程中分馏出裂解气中的重组分经急冷器冷却后的裂解气进入油洗塔，塔顶用裂解汽油喷淋，塔顶温度控制在100℃～110℃之间，保证裂解气中的水分从塔顶带出洗油塔。塔釜温度随裂解原料的不同而控制在180℃～200℃左右。塔釜所得燃料油产品，部分经气提并冷却后作为裂解燃料油产品输出。另外部分（称为急冷油）送到稀释蒸汽系统作为发生稀释蒸汽的热源，由此回收裂解气的在热量。经稀释蒸汽发生系统冷却后的急冷油，大部分送到急冷器以喷淋高温裂解气，少部分急冷油尚可进一步冷却后作为油洗塔中段回流。
油洗塔塔顶裂解气进入水洗塔，塔顶用急冷水喷淋，塔顶裂解气降至40℃左右送入裂解气压缩机。塔釜温度约80℃，在此可分馏出裂解气中大部分水分和裂解汽油。塔釜油水混合物经油水分离后，部分水（称急冷水）经冷却后送如水洗塔作为塔顶喷淋，另一部分水则送到稀释蒸汽发生器发生稀释蒸汽，供裂解使用。油水分离后得到的裂解汽油馏分，部分送到油洗塔作为塔顶喷淋，另一部分则作为产品经汽提冷却后送出。※裂解气分离流程
预分馏出来的裂解气是含有酸性气体和水等杂质的烃类混合物。为了得到合格的目的产品，必须对其进行净化和精馏分离。在裂解气分离过程中，要通过催化加氢的方法脱除炔烃，有前加氢和后加氢之分（在裂解气分离氢气之前/后）。
◎裂解气的压缩
在深冷分离部分，要求温度最低的部分是氢气和甲烷的分离。所需温度随压力的降低而降低。因此，对裂解气进行压缩升压，以提高深冷分离的操作温度，从而节约低温能量和低温材料。另一方面，加压会促使裂解气中的水和重质烃冷凝，可除去相当部分的水和重质烃，从而减少干燥脱水和精馏分离的负担。裂解气的压缩比一般在25以上，为降低能耗并限制裂解气在压缩过程中升温，均采用多段压缩，段间设置中间冷却。为避免在压缩过程中因温度过高而使双烯烃聚合，一般需要5段压缩才能满足各段出口温度低于100℃的要求。目前大型乙烯生产工厂均采用离心式（或称透平式）压缩机。乙烯装置中采用压缩制冷，常以乙烯、丙烯为制冷工质。

C. 你对乙苯、苯乙烯装置、重点部位及设备了解多少

单元组成与工艺流程
1、组成单元
苯乙烯装置的基本组成单元为：乙苯单元、脱氢单元、苯乙烯精馏单元。
(1)乙苯单元
本单元由烷基化反应、烷基转移反应和乙苯精馏部分构成。烷基化反应部分的任务是在分子筛催化剂的作用下使乙烯和苯烷基化生成乙苯、多乙苯等物质。烷基转移反应部分的任务则是在分子筛催化剂的作用下使苯、多乙苯发生烷基转移反应，生成乙苯。烷基化反应和烷基转移反应部分的出料中含有乙苯、多乙苯、重质物及未反应的原料苯，都被送到乙苯精馏预分馏塔。由预分馏塔、苯塔、乙苯塔、多乙苯塔、脱非芳塔将反应产物分离成苯、乙苯、多乙苯和重质物。其中回收的苯返回到烷基化反应器和烷基转移反应器，多乙苯返回到烷基转移反应器。脱非芳塔则用于脱除进料和反应过程中生成的轻组分和轻非芳烃。

(2)脱氢单元
新鲜乙苯和从乙苯回收塔返回的循环乙苯与工艺凝液混合在一起，乙苯／水的混合物形成一种用来冷凝乙苯／苯乙烯分离塔顶气相的共沸物。被蒸发的乙苯／水的混合物在乙苯／蒸汽过热器中经反应物流加热，与稀释蒸汽混合，进入第一脱氢反应器。在新smart工艺，三个绝热径向反应器连续放在一起。第一反应器、第三反应器只装脱氢催化剂，而第二反应器装脱氢催化剂和氧化催化剂。混合物流进入第一反应器，部分乙苯脱氢生成苯乙烯。反应器人口设有高温报警，当温度超过650℃时，将停蒸汽过热炉(正常为610—640℃)。由于反应是吸热的，所以温度在反应器中降低。

经过控制的富氧气体和稀释蒸汽进入到第一反应器流出物中，混合气体在进入第二反应器之前，进入一个静态混合器。在第二反应器，反应物首先经过氧化催化剂，部分氢气被消耗。反应物在进入第二床层脱氢催化剂之前被氧化反应放出的热量加热。在氧化反应床层非常短的停留时间减少了副反应的发生。第二脱氢床层的乙苯生成苯乙烯。混合气体经过一个静态混合器进入第三反应器，在第三反应器，反应物首先经过反应器内的中间加热器加热反应物料，进入第三脱氢催化剂床层，的乙苯在脱氢催化剂床层转化成苯乙烯。反应物流进人废热锅炉(乙苯／蒸汽预热器)，进一步换热，产生中压和低压蒸汽，冷却后的反应物经工艺凝液、空冷器进一步冷却。

从空冷器中出来的气相进一步冷却，未冷凝的气体在尾气压缩机中压缩，冷却作为燃料和残油一起在蒸汽过热炉中燃烧。一些碳氢化合物在洗涤塔通过残油洗涤出来，汽提塔顶馏分返回主冷却器。从主冷却器和后冷器出来的物料进入脱氢液／水分离罐，脱氢液和水相分离。dm液(脱氢液)直接送到分离系统或储罐。水相进入工艺凝液汽提塔，微量有机物被汽提出来，部分水用来冷却从废热锅炉出来的物料。工艺凝液汽提塔顶馏分在塔顶冷却器冷却后，进入dm／水分离罐。未冷凝的塔顶馏分排到后冷却器中，汽提后的冷凝液过滤后，一部分过滤冷凝液用于乙苯和苯乙烯单元发生蒸汽，另外的送到界区外。

(3)苯乙烯精馏单元
在苯乙烯分离单元，dm液分离成循环乙苯，产品甲苯，循环苯，苯乙烯单体产品和焦油。使用4个分离塔和薄膜蒸发器。在乙苯／苯乙烯分离塔顶回收乙苯和轻组分，而苯乙烯产品和重组分在塔釜。塔釜乙苯含量很少，因乙苯是苯乙烯产品中的主要杂质。nsi阻聚剂加到乙苯／苯乙烯分离塔，防止苯乙烯聚合。为了减少聚合物生成，分离塔在负压下操作。填料结构是为了降低塔的压降。乙苯／苯乙烯分离塔塔釜物料进到苯乙烯塔，苯乙烯产品从塔顶出来，被冷却。tbc阻聚剂为了抑制聚合，送到储罐。苯乙烯塔也在负压下操作，苯乙烯塔釜中的苯乙烯经薄膜蒸发器回收返回到苯乙烯塔。蒸发器顶部气相返回到苯乙烯塔釜。苯乙烯单元的焦油和乙苯单元的残油混合送到储罐作为燃料或部分过滤后返回到乙苯／苯乙烯分离塔，降低nsi消耗。乙苯／苯乙烯塔顶气相含有乙苯和轻组分，与乙苯／水的共沸物换热后冷凝，排出的气体进一步冷却回收残留的有机物，塔顶冷凝液送到乙苯回收塔。未转化的乙苯返回到反应单元。乙苯回收塔顶馏分是苯和甲苯的混合物，在有些苯乙烯装置，苯和甲苯混合物被送到界区外进一步分离。其他苯乙烯装置有一个苯／甲苯分离塔，苯从塔顶分离出来，返回到乙苯单元。甲苯作为副产品。

2、工艺流程
化学反应过程
1．烷基化反应机理：在一定的温度、压力下，乙烯与苯在酸性催化剂上进行烷基化反应生成乙苯，同时，生成的乙苯还可以进一步与乙烯反应生成多乙苯。理论上说，可以生成从二乙苯一直到六乙苯。

2．烷基转移机理
烷基转移反应是在一定的温度、压力条件下，在酸性催化剂的作用下，多乙苯转化成为乙苯的反应。理论上，所有的多乙苯都可以进行烷基转移反应，但是实际上四乙苯几乎不发生烷基转移反应。烷基转移反应是可逆的二级反应，受化学平衡限制。同烷基化反应一样，烷基转移反应也是发生在分子筛催化剂的酸性活性中心上。除了生成乙基苯外，还可生成重质化合物，从而导致物耗增加，乙苯收率下降。因此应最大可能地减少副反应的发生，维持苯过量可以获得较高的转化率和乙苯选择性。

3．乙苯脱氢反应机理
乙苯在高温和催化剂作用下，发生脱氢反应生成苯乙烯根据有关资料，上述的乙苯脱氢反应主要受化学平衡的控制，部分还受到扩散因素的控制。由于该反应为气相的吸热反应，平衡常数随温度升高而增加。

4．氧化反应机理
发生在脱氢床的反应是强吸热的，并且通过催化剂床层温降很大。在进入下一脱氢床层之前反应物必须被重新加热到所需要的反应温度。传统的绝热单元是通过反应出料和高温蒸汽换热达到目的的。氧化再加热工艺通过反应付产物氢气与氧气反应释放出能量实现温度升高，从而达到反应温度。氧化反应使用了专有催化剂，氧气纯度为90％，必须严格控制其注入速率。反应在氧化催化剂床层进行。此反应将氢气脱除对生产苯乙烯工艺是有利的，原因有以下几点：
(1)它为反应物料提供了热量，使其达到下一级脱氢反应床层所要求的温度。
(2)反应物中氢气分压降低，乙苯转化率和苯乙烯选择性提高。
氧化催化剂虽然对氢气燃烧有很高的选择性，但同时一小部分烃也被消耗了。

(四)主要操作条件及工艺技术特点
1、主要操作条件：因不同的工艺，操作条件不尽相同，表3—52列出一般生产工艺操作条件
2、工艺技术特点：

(1)与国内外先进水平相比：本装置工艺路线的特点，在乙苯生产工艺上，采用液相分子筛循环烷基化生产乙苯工艺的原理，较之三氯化铝法乙苯生产工艺，具有工艺先进、无环境污染、无腐蚀的特点。在苯乙烯生产工艺上，采用美国hunmus—monsanto开发的负压脱氢和uop的氧化脱氢(smart) 工艺生产苯乙烯，并回收了乙苯／苯乙烯分离塔塔顶冷凝热，由于采用了先进的脱氢催化剂及氧化催化剂，因此，乙苯转化率较高，苯乙烯选择性高，能耗、物耗比较低。

(2)化学反应的影响因素：在烷基化反应过程中，苯烯比(即进料苯与乙烯的分子比)、空速、反应温度、水含量、反应压力；在烷基转移反应过程中，苯与多乙苯分子比、反应温度、水含量、空速；在脱氢反应过程中，反应温度、反应压力、水比；在氧化反应过程中，氢气的燃烧量、稀释蒸汽／氧气的比值均对化学反应产生较大影响，在生产过程中应注意操作和调整。

(五)催化剂及助剂
1．脱氢催化剂
不同的催化剂具有不同的活性和选择性。一般催化剂有两种类型：一种是高水比，高活性，低选择性催化剂，另一种是低水比，活性适中，高选择性催化剂。前者适用于公用工程便宜而原料较贵的地区，后者适用于公用工程较贵而原料便宜的地区。近年来，发展了一系列低水比，高活性，高选择性催化剂。如美国联合催化剂公司生产的g84c。我国上海石化院研制的gs—08，其水比为1．3。转化率为62．7％，选择性为94％，基本上达到了g84c的水平。
2．氧化催化剂
当氧化催化剂活性下降以至于达不到需要的床层出口温度时，可能发生氧气穿透。在设计时已经考虑了这一点，值得一提的是如果这种情况发生，未转化的氧气会离开氧化床进入脱氢床，氧气将氧化脱氢催化剂表面的铁，引起乙苯脱氢催化剂暂时失活。如果氧气穿透终止脱氢催化剂能够还原恢复活性。发生穿透后一部分氧不是与脱氢催化剂混合，而是无选择的消耗其他反应物，减少产品产量。

3．无硫阻聚剂ns
无硫阻聚剂nsi的化学名称为2，4—二硝基酚，分子式为(n02)：c6h30h，nsi用tda—401和da—403中防止苯乙烯高温聚合。nsi的主要质量指标为纯度≥98％。当其纯度不合格时，配制的nsi溶液有效成分低，将使da—401塔底nsi浓度实际上低于1500x10—6（质量)，而影响阻聚效果，严重时甚至造成da—401／403塔底物黏度过大，无法加热，被迫停车置换塔内物料。因此必须严格监控nsi内有效成分2，4—二硝基酚的含量。
4．产品阻聚剂tbc
产品阻聚剂tbc的化学名称为4—特丁基—邻苯二酚／甲醇溶液。用于苯乙烯产品中，防止或减少在储运过程中的聚合。tbc的主要质量指标是挥发度，即其中所含甲醇量。当所含甲醇过高时，配制后实际进入苯乙烯产品是4—特丁基—邻苯二酚量低，影响阻聚剂效果，而造成苯乙烯产品中聚合物含量超标(≤10x10—6)。

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D. 乙烯装置火炬罐为什么分干湿火炬罐

干湿火炬罐 系统气密方案 火炬火炬隐藏>> 乙烯装置火炬系统气密方案 乙烯装置火炬系统气密方案 系统气密 1.系统严密性试验的目的 系统严密性试验的目的 1.1

E. 关于乙烯及其下游装置图片

乙烯是重要的有机合成原料之一。以乙烯为基础的乙烯系统产品，目前估计占国际上全部石油化工产品的一半左右。在国外，往往以议席乙烯的生产水平来衡量一个国家化学工业的发展水平。 目前大量用于生产聚乙烯，环氧乙烯，苯乙烯，氯乙烯和乙醇等重..

F. 前冷后冷的区分乙烯装置

乙烯装置是以石油或天然气为原料。

乙烯装置是以石油或天然气为原料，以生产高纯度乙烯和丙烯为主，同时副产多种石油化工原料的石油化工装置。

裂解原料在乙烯装置中通过高温裂解、压缩、分离得到乙烯，同时得到丙烯、丁二烯、苯、甲苯及二甲苯等重要的副产品。

基本信息

制取乙烯可以使用不同的原料（天然气、轻油等），有不同的制取工艺流程。但生产的产品原料混合气必须经过分离、提纯，才能最终得到所需的乙烯产品。

在产品原料混合气的分离过程中，低温分离是所有工艺都必须采用的方法。乙烯冷箱就是进行低温分离的主要设备之一。

“九五”之前，我国引进的乙烯成套装置几乎全部是从国外引进的。虽然我国自20世纪70年代就成立了乙烯冷箱攻关组，但工作进展缓慢。

到90年代我国在引进乙烯装置进行第一次扩量改造时，所配用的乙烯冷箱仍然全部依靠国外进口，乙烯冷箱的设计、制造技术完全垄断在国外公司手中，价格昂贵。

“九五”末，我国乙烯冷箱落实了依托工程，经过主要承担企业——杭州杭氧股份有限公司的艰苦努力取得了突破性进展，2001年在燕山石化等企业的扩产改造项目中取得成功，其技术经济指标达到国际水平。

经过五、六年的发展，杭氧先后承接了扬子石化、天津联化、金山石化、齐鲁石化、茂名石化等国内多个乙烯扩量改造冷箱的设计制造任务，设计制造能力从当初的30万吨／年等级提升到100万吨／年等级。

G. 乙烯热泵原理

热泵是一种从低温热源吸收热量并在高温下放出热量的装置。目前乙烯装置所用的热泵大都是压缩式热泵。其原理为，利用压缩机将工质压缩，压缩后的工质在较高温度下冷凝放热，然后冷凝进行等焓节流，温度降低并形成汽液混相，汽液混相从低温热源吸取热量后汽化并过热，之后进入压缩机，从而完成一次循环。
对乙烯精馏塔，塔顶气相物流需要冷剂冷凝，塔釜需要热介质提供再沸。而在乙烯冷剂压缩机系统，压缩机入口需要热介质汽化乙烯，压缩机出口则要冷剂进行冷却，将两者结合起来开式热泵技术，可充分利用能量，大大降低塔的操作能耗。所谓开式热泵系统，即是塔和压缩机既有介质交换又有能量交换的热泵系统

H. 某大型石化企业要扩建一套乙烯装置,需要进行:一段设计二段设计三段设计为

如果说想要知道相应的一个设计的话，肯定是会有人发明的，你是可以进行相应的文字了解。

I. 国家对新建的乙烯装置有什么要求吗

国家为了进一步完善装置规模至世界领先水平：规划和新建乙烯装置规模均应达到100万吨/年以上。着重向大型化、一体化和基地化发展：向“炼油-乙烯-芳烃-动力”深度集成的一体化模式发展，相应炼油规模应达到1500-2000万吨/年。全面提高乙烯装置经济技术指标：提高乙烯收率达到33%以上，乙烯平均能耗力争降到600-620公斤标油/吨。调整下游产品结构，向高端产品发展。继续加大国产化技术的开发应用，应鼓励以带入高新技术的对外合作模式。全面提升有机原料生产技术水平。强化绿色工艺，扩大生产能力并提高装置单系列规模。因为乙烯的成本会随着装置规模的增大而降低，比如100万吨／年规模的乙烯项目，与50万吨／年规模乙烯项目相比，成本会降低约25%。目前，世界各国新建乙烯装置的经济规模为每年60万至80万吨，世界级乙烯装置的规模为每年80万至130万吨。同时有些企业对于原有产能较低的乙烯装置，采取了扩能工程。比如位于中国广东惠州大亚湾石化工业区的中海壳牌石化联合工厂，聘请惠生工程做为新建乙烯裂解炉项目的EPC(设计-采购-施工)总承包商，将产能为80万吨/年的乙烯裂解装置，扩建为95万吨/年。

J. 聚乙烯k4003的保护与控制原理

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德士古气化炉安全联锁的改进 Safety Interlock Sytem Improvement of Texaco Gasifier [煤化工 Coal Chemical Instry] 陈方林 , 夏洪强
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