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第一章 概论 1

第一节 乙烯装置原料 5

一、乙烯原料来源和种类 5

二、中国原油性质 8

三、中东原油性质 10

四、油品性质与产品收率 16

五、世界乙烯原料发展趋势 21

六、合理选择乙烯原料 24

七、扩大乙烯原料来源 27

八、原料的预处理 38

第二节 乙烯装置的典型流程 39

一、顺序分离流程 39

二、前脱乙烷流程 46

三、前脱丙烷流程 48

四、低投资分离流程 50

五、渐进分离流程 53

六、油吸收分离流程 54

七、六程分离流程的比较 58

第三节 制取乙烯的不同方法 65

一、管式炉裂解制乙烯 65

二、甲醇制烯烃的研究 66

三、甲烷制乙烯 67

四、催化裂解 69

五、由合成气制乙烯 70

六、其它裂解技术 70

第四节 装置能耗计算 78

第二章 裂解参数与裂解炉的设计 83

第一节 原料评价和裂解特性基本参数 83

一、石油烃的化学组成 83

二、密度和相对密度 91

三、沸点、馏程及平均沸点 96

四、特性因数 101

五、折光指数 104

六、原料的氢含量、碳氢化的预测 105

七、平均分子量 108

八、关联指数BMCI 112

九、残炭值、沥青质和溴价 114

十、硫化物 115

十一、裂解原料中的其它杂质 117

十二、裂解工艺设计常用的基本参数 117

第二节 裂解产品分布估算 123

一、用功力学浓度函数KSF和族组成或PONA值估算 123

三、用平均分子法估算产物分布 125

四、裂解产率与裂解深度指数(CSI)关系 125

五、乙烯产率与碳氢化和KSF关系 126

六、特性因数(K)与乙烯、丙烯总产率的关系 126

七、裂解产率与关联指数(BMCI)关系 126

第三节 馏分油裂解反应动力学模型 127

一、分子反应动力学模型 128

二、半理论半经验模型 132

三、理论模型 133

第四节 裂解炉辐射段设计 138

一、炉管构型的确定 138

二、辐射段炉管的工艺计算 141

第五节 裂解炉对流段的设计 155

一、对流段发展回顾 155

二、对流段设计一般原则 160

三、对流段传热计算 164

四、对流段算内压力降计算 182

五、烟气流速及压降 183

六、对流段计算程序框图和实例 188

第三章 裂解与急冷 190

第一节 裂解条件、裂解选择性及裂解深度 191

一、温度、停留时间和烃分压 191

二、裂解选择性 193

三、裂解深度主要指标 196

第二节 裂解炉 198

一、概述 198

二、SRT型裂解炉 204

三、USC型裂解炉 228

四、KTIGK型裂解 241

五、毫秒裂解炉 252

六、Pyrocrack型裂解炉 259

七、HSLR型裂解炉 264

八、新型炉发展 266

九、乙烯产量估算 268

第三节 共裂解 269

第四节 裂解炉热效率 273

一、降低对流段末端物料人口温度 273

二、改进对流段设计，提高热强度 275

五、加强绝热保温降低炉体热损失 276

四、预热燃烧空气和燃料气 276

三、降低过剩空气率 276

六、裂解炉热效率计算 277

第五节 裂解炉结焦和结焦抑制剂 286

一、烃类热裂解结焦机理研究 287

二、对流段结焦 287

三、辐射段结焦 289

四、结焦抑制剂 293

五、在线烧焦和计算机自动清焦 295

第六节 裂解炉与燃气轮机联合 295

一、概况 295

二、流程概述 297

三、燃气轮机简单循环系统 297

四、裂解炉和燃气轮机匹配的经济效益 299

第七节 裂解炉计算机控制 301

第八节 裂解气急冷 303

一、概述 303

二、裂解气体急冷 306

三、裂解炉和急冷锅炉的清焦 325

四、急冷油和急冷水热量回收 327

五、汽油分馏塔和急冷水塔的改造 330

六、降粘塔 331

第四章 压缩系统 332

第一节 概述 332

第二节 压缩机的热力计算 336

一、几种压缩过程 336

二、压缩机的排气温度、功率和中间冷却 341

三、真实气体压缩 347

四、压缩功及温升的电子计算机计算 350

五、压缩制冷 353

第三节 典型压缩工艺流程 356

一、五段压缩工艺流程 357

二、四段压缩工艺流程 361

三、压缩工艺参数 364

四、凝液汽提塔工艺参数及模拟计算 366

第四节 酸性气体的脱除和裂解气干燥 367

一、酸性气体杂质的来源和危害 367

二、碱洗法 369

三、长尾曹达法 375

四、废碱液处理 377

五、乙醇胺类脱除硫化氢与二氧化碳 383

六、裂解气干燥 395

第五节 裂解气压缩系统的节能措施 402

一、增加凝液分离罐和液相干燥器 402

二、压缩机五段凝液二次闪蒸 404

三、选择最佳吸入压力 404

四、降低裂解气压缩机段间冷却压力降 405

五、汽轮机采用两个转子和提高真空度 406

六、压缩段数的合理选择 407

七、降低压缩机出口温度 407

十、碱洗塔采用填料塔 408

第六节 制冷系统 408

八、采用高效压缩机 408

九、改进干燥系统 408

一、混合冷剂制冷循环 409

二、过冷冷剂节流 413

三、热泵流程 417

四、丙烯和乙烯制冷系统 422

第五章 分离系统 428

第一节 蒸馏塔计算 429

一、蒸馏塔的简化计算方法 429

二、蒸馏塔的电子计算机计算 445

三、烃类系统的汽-液相平衡及其应用 449

第二节 脱甲烷塔系统 463

一、高压法脱甲烷 467

二、低压法脱甲烷 473

三、中压法脱甲烷 478

五、脱甲烷塔顶采用膨胀机 480

四、脱甲烷塔前的预分馏塔 480

六、甲烷制冷压缩机系统 482

七、脱甲烷塔由浮阀塔改造成填料塔 483

八、脱甲烷塔的模拟计算 484

第三节 脱乙烷和脱丙烷系统 487

一、脱乙烷塔及其模拟计算 487

二、脱丙烷塔及其模拟计算 494

三、多孔表面管换热器 500

第四节 乙炔、丙炔和丙二烯的脱除 501

一、概述 501

二、碳二加氢 511

三、碳三加氢 534

四、催化精馏加氢技术 545

第五节 甲烷化反应 547

一、反应原理 547

二、甲烷化催化剂 548

一、相对挥发度 549

第六节 乙烯和丙烯精馏 549

二、乙烯精馏 551

三、丙烯精馏 556

第七节 精馏塔的节能 560

一、回流比量佳化 560

二、采用中间再沸器和中间冷凝器 561

三、多股进料和侧线出料 564

四、进料状态 565

五、热分离器 566

第八节 分凝分馏塔技术 568

一、ARS工艺 568

二、分凝分馏塔及其分离流程 572

第六章 火炬系统 576

第一节 火炬概述 576

一、作用 576

二、火炬分类 576

三、火炬组成 577

六、设计基本原则 579

四、火炬形成的选择 579

五、设计范围 579

第二节 乙烯装置内的排放系统 580

一、排放系统的组成 580

二、设计依据及基础数据 581

三、排放系统的设计 583

四、湿火炬罐、干火炬罐和液体蒸发器 586

第三节 火炬装置的流程及总图布置 587

一、火炬装置的典型流程 587

二、火炬头火焰的燃烧特性 589

三、高架火炬高度和火炬周围安全界限的确定 592

四、火炬的总图布置 600

第四节 火炬装置的主要设备 600

一、火炬头 600

二、火炬筒体 608

三、分液罐 612

四、水封罐 616

五、点火设施 619

六、泵 621

第五节 火炬系统的自动控制和安全防护 621

一、火炬系统的自动控制 621

二、安全防护 623

第六节 火炬气回收 625

一、概述 625

二、火炬气回收工艺技术 626

三、火炬气回收装置的组成和布置 626

四、工艺流程说明 627

五、安全和环境保护 628

第七章 自动控制 630

第一节 集散系统在乙烯装置中的应用 630

第二节 裂解炉自动控制方案 632

一、裂解反应的干扰因素分析 632

二、裂解炉操作自动化 633

三、裂解炉紧急降负荷控制 634

四、裂解炉裂解深度和选择性控制 635

五、裂解炉在线清焦顺序控制 637

六、裂解炉先进控制实例 638

第三节 压缩机自动控制方案 642

一、压缩机防喘振控制原理 642

二、裂解气压缩机控制 644

三、丙烯制冷压缩机控制 645

四、三机控制实例 646

第四节 分馏塔自动控制方案 655

一、初分馏塔控制 655

二、急冷水塔控制 655

三、脱甲烷塔控制 655

四、乙烯精馏塔控制 656

五、乙烯精馏塔的控制实例 656

第五节 反应器自动控制方案 660

一、碳二加氢反应器控制 660

三、乙烯加氢反应器控制实例 661

二、碳三加氢反应器控制 661

第八章 公用工程 664

第一节 水平衡 664

一、生水系统 664

二、生活用水系统 665

三、杂用水系统 665

四、冷却水系统 665

五、工艺用水系统 668

六、消防水系统 668

七、锅炉给水系统 668

八、排污水 669

九、水平衡 670

第二节 电气 671

一、概述 671

二、供电系统 672

第三节 蒸汽平衡 676

一、概述 676

三、照明系统 676

二、蒸汽系统的确定 677

三、蒸汽平衡计算和蒸汽系统优化 678

第四节 燃料平衡 680

一、燃料消耗 680

二、燃料平衡 681

第九章 乙烯的贮存和运输 686

第一节 概述 686

一、加压法贮存 687

第二节 乙烯的贮存 687

二、低温法贮存 695

三、地下盐洞贮存 702

四、安全操作 702

第三节 乙烯的运输 705

一、管线输送 705

二、槽车运输 706

三、船舶运输 707

参考文献 709