乙烯装置工艺设计

⑵ 实验室制乙烯的装置图

1、检验气密性。在复烧瓶里注入乙醇和制浓硫酸（体积比1：3）的混合液约20mL（配置此混合液应在冷却和搅拌下将15mL浓硫酸满满倒入5mL 酒精中），并放入几片碎瓷片。（温度计的水银球要伸入液面以下）

⑶ 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。

⑷ 实验室制乙烯的原理、装置及注意事项有哪些

1．药品：乙醇和浓硫酸（体积比：1∶3）
2．装置：根据反应特点属于液、液加热制备气体，所以选用反应容器圆底烧瓶。需要控制反应物温度在反应物170℃左右，所以需要用温度计且温度计水银球浸入液面以下，但又不能与烧瓶底部接触。由于有气体生成，所以需要在烧瓶中加入沸石（碎瓷片）防止暴沸。
3．反应原理：
浓H2SO4作用：既是催化剂又是脱水剂，在有机物制取时，经常要使用较大体积比的浓硫酸，通常都是起以上两点作用。
4．收集：乙烯难溶于水，且由于乙烯的相对分子质量为28，仅比空气的相对平均分子质量29略小，故不用排空气取气法而采用排水取气法收集。
5．气体净化：由于在反应过程中有一定的浓硫酸在加热条件下与有机物发生氧化－还原反应使生成的气体中混有SO2、CO2，将导致收集到的气体带有强烈的刺激性气味，因此收集前应用NaOH溶液吸收SO2、CO2。
6．注意事项：要严格控制温度，应设法使温度迅速上升到170℃。因为温度过低，在140℃时分子间脱水而生成过多的副产物乙醚(CH3－CH2－O－CH2－CH3)。温度过高，浓H2SO4使乙醇炭化，并与生成的炭发生氧化－还原反应生成CO2、SO2等气体。

⑸ 制备 乙烯的装置和方法原理

（1）图1中仪来器①用于测量反应温源度，名称为温度计；仪器②由于盛放乙醇和浓硫酸的混合液，名称为圆底烧瓶，故答案为：温度计；圆底烧瓶；（2）乙烯的密度与空气密度接近，不能使用排空气法收集，乙烯不溶于水，可以用排水法水解乙烯，故答案为：排水集气法；（3）向溴的四氯化碳溶液中通入乙烯（如图2），乙烯与溴发生加成反应生成1，2-二溴乙烷，所以溶液的颜色很快褪去，反应的化学方程式为：CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br，故答案为：加成反应；CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br．

⑹ 乙烯裂解生产工艺路线，高分跪求。

第一部分 乙烯裂解单元工艺流程简介
石脑油经急冷水及裂解炉F101烟道气预热，注入稀释蒸汽后，进入裂解炉裂解。来自裂解炉TLE的裂解气经急冷后送至油冷塔T101进一步冷却。裂解燃料油(PFO)和裂解柴油(PGO)从T101中抽出，汽油和较轻的组份作为塔顶气体。急冷油循环实现裂解气中热量的脱除回收，同时产生低压蒸汽。水冷塔T103中冷凝的汽油作为T101的回流液。裂解燃料油被送到裂解燃料油汽提塔 T102，裂解柴油被送至T102的下部汽提段，以控制闪点。塔底的燃料油通过燃料油泵送入燃料油罐。T101顶的裂解气，通过T103部分冷凝,塔顶裂解气被送到下一工段。T103中冷凝的汽油，与循环急冷水和塔底冷凝的稀释蒸汽分离，冷凝后作为回流进入T101和送往其他工段。T103中冷凝的稀释蒸汽（工艺水）经顶部进料换热器预热后进入T104，将酸性气体和易挥发烃类汽提后返回T103。汽提后的工艺水经急冷油预热进入稀释蒸汽发生器，然后被中压蒸汽和稀释蒸汽发生器中的急冷油汽化，产生的蒸汽被中压蒸汽过热，用作裂解炉中的稀释蒸汽。
第二部分 丙烯压缩制冷单元（含油、水路系统）工艺流程简介
自压缩机出口来的丙烯气体经E505冷凝后进入丙烯冷剂收集罐D505，从D505出来的丙烯在换热器E511内被过冷后分成两股，分别进入四段冷剂用户E404和制冷压缩机四段吸入罐D504。自E504来的蒸汽进入D504进行汽液分离，一部分蒸汽从D504出来后进入换热器E512冷凝，然后进入收集罐D507，送往三段吸入罐D503；剩余部分蒸汽作为四段吸入进入压缩机。自D504出来的液体通过冷却器E509被冷却后分两股：一股被送到三段丙烯冷剂用户E503，剩下的液体送到三段吸入罐D503。自E503出来的蒸汽进入D503进行汽液相分离，从D503出来的蒸汽分为两股，一股在换热器E510内冷凝，进入收集罐D506后进入二段吸入罐D502；自D503出来的过多蒸汽送往压缩机三段吸入。自D503来的丙烯液体分两股：一股被换热器E507冷却后送到二段冷剂用户 E502；另一部分物流同样也通过换热器E508后送往二段吸入罐D502。自E502出来的蒸汽流向D502进行汽液相分离，从D502出来的蒸汽送到压缩机的二段吸入口。自D502出来的液体经过换热器E506 冷却后送往一段冷剂用户E501。自E501排出的气相送往一段吸入罐D-501，气相间断蒸发，四段排出的气相经一分布器进入罐内或送往液体排放总管，气相送往压缩机一段吸入口。油、水路系统（略）。
第三部分 热区分离精制单元工艺流程简介装置流程说明
来自凝液汽提塔底部的物料进入低压脱丙烷塔T404进行C3和 C4馏分的分离，塔底C4及C4+馏分直接去脱丁烷塔T405，T404顶物料经T404顶冷却器E414\E415冷却，冷凝后进入T404回流罐D405，一部分用泵输送，经换热器E412加热后进入T403，另一部分用泵送回塔顶作为一部分回流，另一部分回流为来自 T403塔釜的物料。来自脱乙烷塔釜的物料和来自T404塔顶的物料以及预分离塔的塔釜物料，进入T403进行C3和C4馏分的分离，塔顶物流经冷凝后进入高压脱丙烷塔回流罐D404，一部分用泵送回塔顶作为回流。塔釜物料经换热器E412冷却后去T404塔顶作回流。塔顶的C3液相馏分利用泵送至丙烯干燥器A402。来自T404底部的物料直接进入脱丁烷塔T405，T405顶回流用循环水冷凝塔顶物流提供回流。塔顶回流罐中混合的碳四产品直接送至丁二烯装置罐区。塔釜产物送至下一工段。来自T403塔顶的物料用泵输送，经A402干燥后，与氢气混合进入MAPD转化器R402进行液相加氢反应，产物进入罐D406进行汽液分离。分离的液相中的一部分循环至转化器入口，其余则进入丙烯精馏塔系统，产品聚合级丙烯从2#丙烯精馏塔塔顶侧线采出直接送至装置罐区的丙烯球罐贮存。