乙烯生产过程认识-乙烯的生产工艺

项目一：乙烯的生产工艺任务一

乙烯生产过程认识实训知识点1：乙烯的生产工艺1

一、石油化工产业链1.基本化工原料（上游）2.有机化学原料（中游）3.精细化工领域（下游）1.1.1

乙烯的生产工艺1

认识乙烯与石油化工工业

二、乙烯工业是石油化工的龙头与核心1.1.1

乙烯的生产工艺1

石油化学工业是一门新兴工业，石油化工的发展，促进了国民经济的巨大进步。乙烯、丙烯、丁二烯（三烯）、乙炔、苯、甲苯、二甲苯（三苯）等是石油化工最基本的原料，是生产各种重要的有机化工产品的基础。所以生产“三烯”、“三苯”的乙烯装置是石油化学工业的龙头，它的生产规模、产量、和技术标志着一个国家石油化学工业的发展水平。美国日本中国沙特德国韩国加拿大荷兰俄罗斯法国2874.1730698.8684.5556.7544541.8395367338.3

据2006年油气杂志统计，2005年乙烯生产能力排在前十位的国家如下表（万吨）：

我国乙烯生产能力由2004年的第七位（533.8万吨／年）上升到2005年的第三位（698.8万吨/年），超过了德国、韩国，取代了沙特的地位。

1.1.1

乙烯的生产工艺1国内乙烯生产的发展特点新建装置趋于大型化发展

随着国内炼化工艺技术、装置水平的逐步提高，乙烯总产能和单套规模也逐步放大。目前已涌现处大批百万吨级的大型乙烯装置。

中海油惠州炼化二期120万吨/年乙烯裂解装置是目前国内规模最大的乙烯装置1.1.1

乙烯的生产工艺1我国乙烯生产能力在60万吨以上的企业厂名原料（原料）设计能力（万吨/年）燕山石化化工一厂轻柴油80上海石化烯烃厂常压和减压轻柴油100齐鲁石化烯烃厂常压和减压轻柴油90扬子石化烯烃厂常压和减压轻柴油80大庆轻烃60茂名石油化工公司石脑油和轻柴油200吉林化学工业公司石脑油和轻柴油701.1.1

乙烯的生产工艺1国内乙烯生产的发展特点推进原料的轻质化，构筑多元化的原料格局

原料的轻质化可通过加大轻质原料如炼厂轻烃、油田轻烃、凝析油、回收气的利用程度，寻求并依托海外轻质化原料资源探索发展乙烷/轻烃裂解制乙烯、甲烷制烯烃或丙烷脱氢制丙烯的可行性来实现。1.1.1

乙烯的生产工艺1国内乙烯生产的发展特点优化结构加快产品结构升级，实现差异化发展。传统石脑油蒸汽裂解制乙烯装置：走C2、C3、C4烯烃及芳烃耦合发展路线，并挖掘C4、C5、C9等副产品深度加工增值潜力。终端产品定位：增加高技术含量、高附加值的化工新材料、专用化学品的比例。煤制烯烃等新原料路线：结合成本优势和产品相对简单的特点，发展聚烯烃树脂、基础有机原料等大宗通用产品。1.1.1

乙烯的生产工艺1全球乙烯生产的发展特点：全球乙烯缺口将达5000万吨北美将掀两轮扩能潮中东会新增少量产能亚洲扩能方兴未艾1.1.1

乙烯的生产工艺1项目一：乙烯的生产工艺任务一

乙烯生产过程认识实训知识点1：乙烯的生产工艺21.1.1

乙烯的生产工艺2一、乙烯乙烯分子式为C2H4，几乎不溶于水，溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，是一种低毒类物质。人暴露在高浓度的乙烯中会被麻醉，长时间暴露可能由于窒息而导致死亡。乙烯是合成纤维、合成橡胶和合成塑料的基本化工原料，也用于制造聚乙烯、氯乙烯、苯乙烯、环氧乙烷、醋酸、乙醛、乙醇和炸药等，还可用作水果和蔬菜的催熟剂。乙烯产品通常以液体形态在压力1.9-2.5MPa、温度-30oC贮存于乙烯厂内。一、乙烯1.物理性质通常情况下，乙烯是一种无色稍有气味的气体，密度为1.178g/L，比空气的密度略小，难溶于水，易溶于四氯化碳等有机溶剂。外观与性状：无色气体，略具烃类特有的臭味。少量乙烯具有淡淡的甜味。吸收峰：吸收带在远紫外区pH：水溶液是中性凝固点：-169.4℃折射率：1.363相对密度(水=1)：0.61相对密度(水=1)：0.61相对蒸气密度(空气=1)：0.99饱和蒸气压(kPa)：4083.40(0℃)燃烧热(kJ/mol)：1411.0临界温度(℃)：9.2临界压力(MPa)：5.04闪点(fp)：无意义引燃温度(℃)：425爆炸上限%(V/V)：36.95爆炸下限%(V/V)：2.74溶解性：不溶于水，微溶于乙醇、酮、苯，溶于醚。溶于四氯化碳等有机溶剂。1.1.1

乙烯的生产工艺2一、乙烯1.化学性质（1）

氧化反应（2）

加成反应1.1.1

乙烯的生产工艺2一、乙烯1.化学性质（1）

烷基化反应（2）

聚合反应1.1.1

乙烯的生产工艺2二、丙烯

丙烯分子式C3H6，不溶于水，溶于有机溶剂，是一种低毒类物质。丙烯是三大合成材料的基本原料，主要用于生产聚丙烯、丙烯腈、异丙烯、丙酮和环氧丙烷。1.1.1

乙烯的生产工艺2二、丙烯1.物理性质1.1.1

乙烯的生产工艺2二、丙烯1.化学性质（1）

氧化反应（2）

加成反应1.1.1

乙烯的生产工艺2二、丙烯1.化学性质（1）

烷基化反应（2）

聚合反应1.1.1

乙烯的生产工艺2二、乙烯原料天然气加工厂的轻烃:甲烷、乙烷、丙烷、丁烷炼油装置产品:炼厂气（甲烷、乙烷、丙烷、丁烷）、石脑油、常压柴油、减压柴油等中国乙烯裂解原料以石脑油、柴油为主

1.1.1

乙烯的生产工艺2不同原料裂解工艺乙烷裂解工艺乙烷预热60~80℃裂解炉860℃急冷系统210℃裂解气原油闪蒸馏分油裂解工艺原油闪蒸炉闪蒸塔沸腾裂解炉裂解气石脑油裂解工艺70℃原油闪蒸炉闪蒸塔820~840℃沸腾裂解炉500~600℃急冷器210℃裂解气1.1.1

乙烯的生产工艺2三、乙烯生产技术工段：裂解、急冷、压缩、分离原料预热裂解炉急冷油/水系统裂解气压缩系统

预冷和干燥C2/C3分离C2加氢C1/C2

分离甲烷化乙烯分离乙烯制冷C3/C4分离C3加氢丙烯分离C4/C5分离汽油加氢1段C8/C9分离汽油加氢2段C5/C6分离工艺蒸汽系统碱洗系统丙烯制冷乙烯丙烯氢气加氢汽油C4馏分C5回裂解炉丙烷回裂解炉乙烷回裂解炉1.1.1

乙烯的生产工艺2比较著名的裂解技术开发公司有:

①鲁姆斯公司（ABBLummus/SRT型炉）②斯通—韦伯斯特公司（Stone&Webster/USC型炉）③凯洛格公司④西拉斯公司(Linde(Selas)/LSCC型炉)等裂解反应要在高温（800~900℃）、短停留时间（0.01~0.7s）、低烃分压下进行Ⅰ.裂解技术裂解技术是石油烃在高温条件下，大分子发生分解

反应而生成小分子的过程1.1.1

乙烯的生产工艺2Ⅱ.急冷技术包括：急冷油塔、急冷水塔、稀释蒸汽发生系统。主要作用：①使裂解气快速降温，防止聚合。②回收热量。③发生稀释蒸汽。1.1.1

乙烯的生产工艺2Ⅲ.压缩技术包括：压缩机、碱洗、凝液汽提塔、裂解气干燥

主要作用：

①提高裂解气压力②脱除酸性气③脱除裂解气中的水分，防止冷区堵塞

1.1.1

乙烯的生产工艺2干燥1~3段4,5段减洗裂解气自急冷水塔冷区凝液汽提塔脱丙烷塔1.1.1

乙烯的生产工艺2Ⅳ.净化与分离技术脱酸性气体脱水脱炔裂解气的压缩和冷冻深冷分离裂解气净化：酸性杂质、水、炔脱除裂解气分离：①将碳一至碳五馏分逐一分开

②将乙烯、丙烯通过精馏过程提纯精制

③具体分离顺序有三种：顺序分离流程前脱乙烷流程、前脱丙烷流程1.1.1

乙烯的生产工艺2任务一

乙烯生产过程认识实训知识点1：乙烯的生产工艺3

化工单元操作是指化工生产中遵循共同的操作原理、所用设备相近、具有相同作用的一些基本的物理性操作。

具有化学变化特点的基本加工过程称为单元反应，是以化学的方法改变物料化学性质的过程。1.乙烯的生产工艺认识乙烯生产过程的基本规律一、化工单元操作和单元反应1.化工单元操作（1）动量传递的单元操作，如：液体输送、气体输送、压缩、过滤、沉降等。（2）热量传递过程的单元操作，如：传热、蒸发、冷冻等。（3）质量传递过程的单元操作，如：蒸馏、吸收、萃取等。1.乙烯的生产工艺2.典型的化工单元操作及设备（1）流体输送，如离心泵（2）传热技术，如列管式换热器（3）精馏技术，如精馏塔（4）制冷技术列管式换热器离心泵填料塔1.乙烯的生产工艺二、化工生产过程的三个基本步骤化工生产过程一般分为原料预处理、化学反应和产品分离及精制三大步骤。1.原料预处理：根据反应或进料要求对原料进行处理，达到反应所要求的状态和规格2.化学反应：由原料到产物的转变，是整个化工生产过程的核心。3.产品的分离及精制：对反应后的混合物进行分离、提浓和精制达到符合规格的产品，同时回收剩余反应物，提高原料利用率。1.乙烯的生产工艺三、工艺流程

将原料转变成化工产品的工艺过程称为化工生产工艺流程，流程中包括各类主要设备、机泵、控制仪表、工艺管线等。

工艺生产过程还要提供外加能量，向生产装置供给动力资源。外加能量包括水、电、汽、气、冷五种。

动力资源一般由工厂公用工程部门负责供给，如深井、电站、锅炉、空压站、制冷站等。1.乙烯的生产工艺四、乙烯生产过程特点1.安全生产的重要性

乙烯生产具有高温、高压、深度冷冻的特点，生产过程中物料多为气