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1、精选优质文档-倾情为你奉上沈阳化工大学本科毕业论文题 目：年产13.8万吨乙烯装置分离工段乙烯精馏工序工艺设计院 系： 化学工程学院专 业： 化学工程与工艺班 级： 化工 0703班 学生姓名： 指导教师： 论文提交日期： 年 月 日论文答辩日期： 年 月 日专心-专注-专业毕业设计任务书化学工程与工艺化工0703班学生： 毕业设计题目：年产13.8万吨乙烯装置分离工段乙烯精馏工序工艺设计毕业设计内容：1.工艺流程设计、工艺条件选择 2.物料衡算、热量衡算、主要尺寸设计 3.绘制带控制点的工艺流程图毕业设计专题部分：乙烯精馏塔的设计计算起止时间： 2011年3月- 2011年6月指导教师： 签
2、字 年 月 日教研主任： 签字 年 月 日学院院长： 签字 年 月 日内容摘要乙烯是石油化工的主要代表产品，在石油化工重占主导地位。目前世界上乙烯的生产绝大数来源于蒸汽裂解制烯烃技术。由于蒸汽裂解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。乙烯主要用于生产聚乙烯、聚氯乙烯和乙二醇等。乙烯除少量由酒精脱水制得外，绝大部分石油烷烃裂解生产。本设计是以抚顺乙烯化工有限公司裂解装置为蓝本，完成了年产13.8万
3、吨级得乙烯装置分离工段乙烯精馏工序的工艺设计。本设计对乙烯精馏塔进行了物料衡算和热量衡算，并且对乙烯精馏塔进行了工艺设计与选型设计。乙烯精馏塔采用了浮阀塔,并符合流体力学验算和操作条件。在指导老师的指导下，我们在整个设计过程中查阅了大量的相关文献及资料，深入掌握了有关的基本理论和专业知识，对理论知识有了更深的认识，灵活的应用到设计当中，并结合了有关的化工过程的要求去设计，还是比较顺利的完成了此次毕业设计。关键词：乙烯；分离；乙烯精馏AbstractThe ethylene is petroleum chemical industry main representative the produc
4、t, occupies the dominant position in the petroleum chemical industry. At present in the world the ethylene production overwhelming majority originates from the steam decomposition system alkene technology. Because the stearu decomposition is in the petroleum chemical industry big energyconsumption i
5、nstallment, moreover total dependence non-renewable oil resource, therefore the research and the development personnel have carried on the new ethylene production technology exploration and the development.Ethylene and so on ethane dehydrogenation, catalytic pyrolysis, methane oxidation coupling and
6、 methyl alcohol transformation produce the new crafi, the hope can by this achievement steam decomposition system ethylene supplement, even in future substitution steam decomposition system ethylene.The ethylene mainly uses in producing the polyethylene, the polyvinyl-chloride and the glycol and so
7、on. The ethylene besides by the dehydration of alcohol system, the major part decomposes few by the petroleum alkane the production.The design is based on Chemical Co., Ltd. Fushun ethylene cracker based on the completion of the annual production capacity of 138,000 ton ethylene cracker plant sectio
8、n of the separation process design . This design has carried on the material balance and the thermal graduated arm to the ethylene rectifying tower calculated, and has carried on the technological design and the shaping design to the t ethylene rectifying ower, and has also drawn up the belt control
9、 point flow chart. The deethanization tower used the float valve tower to carry on the computation. The design calculates finally results in tower neck 2.2m, tower high 16.75m. And conforms to the hydromechanics checking calculation and the operating condition.Under supervising teachers instruction,
10、 we have consulted the massive correlation data and the literature in the entire design process, has known the related elementary theory and the specialized knowledge thoroughly, had a deeper understanding to the theoretical knowledge, the nimble application design, and unified the related chemical
11、process request to design, compared with smooth has completed the graduation project.Key words: Ethylene; Separation;ethylene rectifying目录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。面对新形势，乙烯生产企业应依靠技术创新，努力提高装置技术水平，以增强产品竞争力。 近年来，世界乙烯装置规模大型化趋势明显。2010年5月，全球最大的乙烷裂解装置在卡塔尔建成，该装置的设计乙烯产能为130万吨年。随着裂解炉生产能力的提高，不但单
12、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。同时由于我国原油中轻质油含量普遍偏低，直馏石脑油和轻柴油一般只占原油的30%左右，因此，在我国发展重质油裂解技术研究具有极其重大的现实意义。随着中国乙烯工业的发展，供需平衡关系将逐步得到改善，市场竞争则更加激烈。面对以市场国际化、资源国际化、技术与人才国际化、资本国际化为主要特征的经济全球化大趋势，市场占有率主要取
13、决于产品品种、质量和成本。因此，每个乙烯厂应有各自的特色，形成自身的强势，如果只是简单地重复建设，产品结构雷同，则难以形成竞争优势。中国乙烯存在巨大的市场缺口和消费增长空间，国产乙烯的市场占有率一直较低。为缓解国内乙烯供应紧张，满足国内经济发展需求，虽然中国石油、中国石化和中海油加快实施乙烯扩能计划，但预计到2010年中国乙烯当量消费供需缺口将达1119万吨。从整体情况看，中国乙烯工业还有较大的发展空间。 本设计是年产13.8万吨乙烯装置分离工段乙烯精馏工序工艺设计，在指导老师的带领下，结合课本知识，完成了本次设计。第一章 文献综述1.1 设计概述本设计是对年产13.8万吨乙烯装置乙烯精馏塔的
14、工艺设计。该设计是以抚顺石油公司乙烯装置为依据，同时做了部分改动。本设计以石脑油为原料，管式炉裂解的方法生产乙烯。主要对乙烯精馏塔进行了物料衡算和热量衡算，并对其进行了工艺参数的确定以及设备尺寸计算与选型。本设计中乙烯精馏塔采用的是浮阀塔。1.2 乙烯原料的来源 裂解原料的来源主要有两个方面，一是天然气加工厂的轻烃，如乙烷、丙烷、丁烷、天然气油等，二是炼油厂的加工产品，如炼厂气、汽油、煤油、柴油、重油、渣油等，以及炼油厂二次加工油，如焦化加氢油、加氢裂化油等。1.2.1 天然气 蕴藏在地层内的可燃性气体称为天然气，它的组成主要是甲烷，还含有乙烷、丙烷等低相对分子质量烷烃，和少量N2、H2、S2
15、等非烃类成分。 天然气分干气和湿气两种，干气的主要成分是甲烷，含甲烷在90%以上。湿气含90%以下的甲烷，其余成分是乙烷、丙烷和丁烷等烷烃，之所以称为湿天然气，是因为C2C5这部分可以经压缩冷却得到液态的凝缩汽油。1.2.2 炼厂气炼厂气是炼厂在石油加工过程中所得到的气体的总称。它主要包括催化裂解气、加氢裂化气、焦化气、重整气。本设计采用的乙烯原料主要有石脑油、拔头油、Cl、C4等。1.3 乙烯的生产工艺1.3.1 乙烯的生产基本方法 早在30年代就开始对石油烃高温裂解生产技术进行研究，并在四十年代建成了裂解生产烯烃的工业装置。经过近六十年的发展，石油烷烃经管式炉裂解生产乙烯产量占世界乙烯生产的99%以上。 目前主要的裂解方法：(1)蓄热炉裂解 该方法以蓄热砖为载体使石油烃裂解来制取烯烃。此法先用燃料和空气在炉内燃烧，使蓄热砖升至高温。然后停止供给燃料和空气用蒸汽吹扫残存空气，即可
