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1、乙烯装置 分离工段 -丙烯精馏工序工艺设计摘 要乙烯是石油化学工业中最重要基础有机原料之一。由乙烯装置生产的乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯，即 “ 三烯三苯 ” 是生产各种有机化工原料和合成树脂、合成纤维、合成橡胶三大合成材料的基础原料， 涉及到国民生活的各个方面。 所以 ,乙烯生产能力的大小直接影响着乙烯及其他衍生物的供应。 其产能是衡量一国乙烯竞争力的重要标准 ,也是衡量一个国家石油化工产业的重要标志。乙烯装置是石油化工行业的龙头装置，对应乙烯装置，石油烃裂解制乙烯技术研究始于 20 世纪 30 年代，经过近 70 年的发展，裂解技术日臻完善，目前该技术所生产的乙烯已经占到世界乙烯总
2、产量的 98%以上。本次设计参考了 * 乙烯厂的部分资料，以生产实践为基础，理论联系实际，针对乙烯装置分离工段进行重点设计。设计生产能力为年生产 10 万吨。本设计内容主要对丙烯精馏塔进行了物料衡算、热量衡算、塔型设计、尺寸计算与选型。其中包括塔径计算、塔板布置、流体力学计算，附件的计算与选型，其中包括塔冷凝器的选择、再沸器的选取、接管及除沫器的计算、塔高的计算等内容。设计过程中查阅了大量的文献资料，并以 * 乙烯厂装置为参考，设计基本达到了合理程度，绘制了工艺流程图和填料装配图。关键词： 乙烯；装置；丙烯；精馏ABSTRACT 目 录引言 . 1 第一章、 文献综述 . 2 1.1 设计概述
3、 . 21.2 国内外乙烯工业的现状和发展前景 . 21.3 乙烯的主要生产方法 . 31.3.1 烃类热裂解法生产乙烯 . 31.3.2 乙烯的主要分离技术 . 41.3.3 乙烯生产的其他方法 . 5第二章、 乙烯等主要产品的性质和工艺流程的确定 . 6 2.1 乙烯等主要产品和主要副产品的性质、用途和质量规格 . 62.1.1 聚合级乙烯 . 62.1.2 聚合级丙烯 . 62.1.3 主要副产品的性质、用途和质量规格 . 72.2 乙烯生产工艺技术简介 . 92.2.1 装置简介 . 92.2.2 基本原理 . 92.2.3 工艺流程 . 10 2.2.4 工艺条件控制指标 . 17
4、第三章、 乙烯装置的物料衡算 . 19 3.1 物料衡算 . 19 3.1.1 裂解装置的物料衡算 . 19 3.1.2 丙烯精馏塔物料衡算 . 20 3.2 热量衡算 . 23 3.2.1 丙烯精馏塔热流示意图 . 23 3.2.2 热量衡算 . 23 3.3 设备尺寸衡算与选型 . 25 3.3.1 丙烯精馏塔的设备尺寸计算与选型 . 25 3.3.2 丙烯精馏塔附属设备及主要附件选型与计算 . 30 第四章、设计结果汇总 . 36- 1 - 引言乙烯是石油化工的基础原料。随着世界经济的发展，低级烯烃的需求呈逐年增加的趋势。目前世界上乙烯的生产绝大多数来源于蒸汽裂解制烯烃技术。由于蒸汽裂解
5、是石油化工中的大能耗装置，而且完全依赖不可再生的石油资源，因此研究和开发人员进行了新的乙烯生产技术的探索和开发， 乙烷脱氢、催化裂解、甲烷氧化偶联和甲醇转化等乙烯生产新工艺希望能够以此作为蒸汽裂解制乙烯的补充，甚至在将来替代蒸汽裂解制乙烯。近年来，世界乙烯装置规模大型化趋势明显。据统计，装置规模从 50万吨 /年增至 70万吨 /年，可节省投资 16%。随着裂解炉生产能力的提高，不但单位乙烯生产能力的投资下降，而且操作成本和维修成本也相应减少，从而降低了单位乙烯的生产成本。我国乙烯装置普遍规模较小，其平均能耗、物耗也相应较高。对装置规模小、缺乏市场竞争力的小型乙烯装置，专家建议可借鉴大型乙烯装置改造的经验，进行扩能改造，形成中型乙烯装置以有效地提高现有装置竞争力。- 2 - 第一章、 文献综述1.1 设计概述乙烯在国民经济中发挥着巨大作用，乙烯产量已成为衡量一个国家经济水平的重要标志，我国最近几年乙烯产量有了很大的提高。目前烃类热裂解法是乙烯的主要生产方法，其主要设备裂解炉的效率对乙烯生产有很大影响，因此选择好的裂解炉型将会提高乙烯产量。乙烯的主要分离方法有： 顺序分离技术。典型的生产工艺为 ABBLummus 公司的顺序分离低压脱甲烷技术； 前脱丙烷前加氢
