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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BMCI112

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