【正文】 對原有工藝進行了改進,新工藝可以回收利用更多的高能位熱量, 降低整個裝置的能耗,并且得到的是清潔水,可以直接用于稀釋蒸汽發(fā)生器,并且減少了污水排放量。根據(jù)以輕組分為主含有大量裂解氣組分的特點,選用SRK作為急冷系統(tǒng)工藝模擬的熱力學(xué)方法,并 在模擬過程中做了適當(dāng)?shù)募僭O(shè)和簡化。 由于乙烯裝置急冷系統(tǒng)進料的復(fù)雜性,本文采用逆推法,將急冷系統(tǒng)處理后的水洗塔塔頂裂解氣數(shù)據(jù)和汽油、柴油、燃料油產(chǎn)品數(shù)據(jù)的加和來逆推急冷系統(tǒng)的總進 料。急冷系統(tǒng)作 為從裂解爐出來的裂解氣處理的第一道工序,具有處理量大,回收熱量大等特點。汽提后的工藝水經(jīng)急冷油預(yù)熱進入稀釋蒸汽發(fā)生器，然后被中壓蒸汽和稀釋蒸汽發(fā)生器中的急冷油汽化，產(chǎn)生的蒸汽被中壓蒸汽過熱，用作裂解爐中的稀釋蒸汽。T103中冷凝的汽油，與循環(huán)急冷水和塔底冷凝的稀釋蒸汽分離，冷凝后作為回流進入T101和送往其他工段。塔底的燃料油通過燃料油泵送入燃料油罐。水冷塔T103中冷凝的汽油作為T101的回流液。裂解燃料油(PFO)和裂解柴油(PGO)從T101中抽出，汽油和較輕的組份作為塔頂氣體。乙烯裂解單元工藝流程簡介 石腦油經(jīng)急冷水及裂解爐F101煙道氣預(yù)熱，注入稀釋蒸汽后，進入裂解爐裂解。為了獲得乙烯，并取得較高收益的收率，裂解反應(yīng)要在高溫、短停留時間、低烴分壓的技術(shù)條件下操作。其餾程為初餾點到550餾分，分子量分布寬、殘?zhí)扛?、不能用于管式爐裂解，但可以用于砂子作載熱體的沸騰床裂解。用作原料的直餾石腦油、常壓柴油、減壓柴油的組成及雜質(zhì)含量也不相同。由于從乙烯塔回收的乙烷中硫含量很低，所以乙烷預(yù)熱后補加適量的硫化物。為確保裂解爐排煙溫度不低于135攝氏度，乙烷需預(yù)熱至60～80攝氏度后進入對流段的最上一段，在加熱到約600攝氏度后進入輻射段進行裂解。乙烷生產(chǎn)乙烯收率最高，成本最低。鉛和砷可與爐管形成低共熔物，損壞爐管表面，所以在生產(chǎn)過程中必須對原料中的這些雜質(zhì)嚴加控制。硫、砷、鉛的含量也必須控制，硫含量太高，會增加脫出裂解氣中的酸性氣體的負荷及堿洗工序的堿耗量。能夠表示裂解原料品質(zhì)的因素，除以上幾項外，還有膠質(zhì)、炭、硫、釩、砷、鉛、鐵含量等指標。它是表征原油及餾分油的化學(xué)組成特性的一種因素，K值一烷烴為最高，環(huán)烷烴次之，芳烴最低。P表示鏈烷烴，O表示烯烴，N表示環(huán)烷烴，A表示芳香烴。其中以PONA、K、BMCI為最重要。其中原料特性起著最重要的作用。不同烴的裂解條件有較大差別。各族烴裂解的易難程度大致順序為：正構(gòu)烷烴異構(gòu)烷烴環(huán)烷烴芳烴。環(huán)烷烴裂解生成較多的丁二烯，芳烴收率較高，而乙烯收率較低。正構(gòu)烷烴裂解最利于生成乙烯、丙烯；異構(gòu)烷烴裂解烯烴總收率低于同碳原子數(shù)的正構(gòu)烷烴。在此過程中還伴隨許多其他反應(yīng)，生成一些副產(chǎn)物。廣泛應(yīng)用于洗染、電子、醫(yī)藥、農(nóng)藥、紡織、造紙、汽車、石油開采與煉制等眾多領(lǐng)域。其次用于生產(chǎn)乙氧基化合物、乙醇胺、乙二醇醚、亞乙基胺、二甘醇、三甘醇、多甘醇、羥乙基纖維素、氯化膽堿、乙二醛、乙烯碳酸酯等下游產(chǎn)品。大部分的環(huán)氧乙烷被用于制造其它化學(xué)品，主要是乙二醇。環(huán)氧乙烷的毒性為乙二醇的27倍，與氨的毒性相仿。其重要性主要是以其為原料生產(chǎn)的系列產(chǎn)品。這種混合燃料燃燒性能好，凝固點低，性質(zhì)比較穩(wěn)定，不易引爆。由于環(huán)氧乙烷易燃及在空氣中有廣闊的爆炸濃度范圍，它有時被用作燃料氣化爆彈的燃料成份。環(huán)氧乙烷易與酸作用，因此可作為抗酸劑添加于某些物質(zhì)中，從而降低這些物質(zhì)的酸度或者使用其長期不產(chǎn)生酸性。環(huán)氧乙烷用熏蒸劑常用于糧食、食物的保藏。還可用作熏蒸劑、涂料增稠劑、乳化劑、膠黏劑和紙張上漿劑等。主要用于制造其他各種溶劑(如溶纖劑等),稀釋劑,非離子型表面活性劑,合成洗滌劑、抗凍劑、消毒劑、增韌劑和增塑劑等。美國化學(xué)家Lloyd Hall在1938年取得以環(huán)氧乙烷消毒法保存香料的專利，該方法直到今天仍有人使用。在化工相關(guān)產(chǎn)業(yè)可作為清潔劑的起始劑。環(huán)氧乙烷易燃易爆，不易長途運輸，因此有強烈的地域性。環(huán)氧乙烷的存在能對450攝氏度下的丁烷裂解起催化作用。環(huán)氧乙烷熱裂解時分子重排生成乙醛并且也產(chǎn)生自由基。受熱后易聚合，在有金屬鹽類或氧的存在下能分解?；瘜W(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)非常活潑，能與許多化合物發(fā)生開環(huán)加成反應(yīng)。1ppm（時間加權(quán)平均值）；A2(可疑人類致癌物）（美國政府工業(yè)衛(wèi)生學(xué)家會議，2004年）?！》悬c(℃)：相對蒸氣密度（空氣=1）：InChI： InChI=1/C2H4O/c1231/h12H2[4]相對密度（水=1）：環(huán)氧乙烷鍵線式折射率：（4℃）其液體不會爆炸。反應(yīng)方程為2 CH2=CH2 + O2 (Ag催化,△) 2 C2H4O第三節(jié) 環(huán)氧乙烷的性質(zhì)物理性質(zhì)環(huán)氧乙烷系一種無色、可流動的，有好聞的氣味的氣體。此外擁有EO生產(chǎn)技術(shù)的還有日本觸媒公司、美國DOW化學(xué)公司、德國赫斯公司等。世界上EO工業(yè)化生產(chǎn)裝置幾乎全部采用以銀為催化劑的乙烯直接氧化法。氧化法的工業(yè)生產(chǎn)流程分為反應(yīng)、環(huán)氧乙烷回收及環(huán)氧乙烷精制三個部分。前者以空氣為氧化劑，后者用濃度大于95%（體積）的氧氣作為氧化劑。20世紀70年代我國開始引進以生產(chǎn)聚酯原料乙二醇為目的的產(chǎn)物環(huán)氧乙烷/乙二醇聯(lián)產(chǎn)裝置。反應(yīng)式和工藝流程如下。[6]根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，我國環(huán)氧乙烷年產(chǎn)能截至2012年底約為150萬噸左右，2013年上半年能釋放50萬噸左右的產(chǎn)能，預(yù)計全年總產(chǎn)能將達200萬噸第二節(jié) 環(huán)氧乙烷制作法氯醇法分兩步反應(yīng)，第一步是將乙烯和氯氣通入水中，生成2氯乙醇。消息人士稱由于有裝置正在進行檢修或剛剛恢復(fù)生產(chǎn)，美國乙二醇市場供應(yīng)短缺。2013年歐洲環(huán)氧乙烷市場進口少于往年，而歐洲本地產(chǎn)能減少，需求尚可接受，從整體上看，這種情況有利于裝置檢修。[100]與產(chǎn)能激增不同，下游市場需求不旺。尤其是在我國成為世界經(jīng)濟貿(mào)易組織成員國以后，隨著國內(nèi)紡織業(yè)及其他產(chǎn)業(yè)的崛起，環(huán)氧乙烷的供應(yīng)量明顯不足。EO是一種簡單的環(huán)氧化合物，為非特異性烷基化合物，分子式為C2H4O，結(jié)構(gòu)式為：－CH2－CH2－O－。環(huán)氧乙烷在低溫下為無色透明液體，在常溫下為無色帶有醚刺激性氣味的氣體，氣體的蒸汽壓高，30℃時可達141kPa，這種高蒸汽壓決定了環(huán)氧乙烷熏蒸消毒時穿透力較強。π鍵是由p軌道從側(cè)面重疊形成的，重疊程度比σ鍵從正面重疊要小，所以π鍵不如σ鍵牢固，比較容易斷裂，斷裂時需要的能量也較少。如：乙烯分子里的C=C雙鍵是由一個σ鍵和一個π鍵形成的。夾角。在形成乙烯分子的過程中，每個碳原子以1個2s軌道和2個2p軌道雜化形成3個等同的sp 2 雜化軌道而成鍵。因此，只需要較少的能量，就能使雙鍵里的一個鍵斷裂。乙烯雙鍵的鍵能是615千焦/摩，實驗測得乙烷C—10 10 米，鍵能348千焦/摩。乙烯分子里的C=10 10 米，乙烯分子里的2個碳原子和4個氫原子都處在同一個平面上。熔點－1699℃，沸點－℃。少量存在于植物體內(nèi)，是植物的一種代謝產(chǎn)物，能使植物生長減慢，促進葉落和果實成熟。最簡單的烯烴。這種由相對分子質(zhì)量較小的化合物(單體)相互結(jié)合成相對分子質(zhì)量很大的化合物的反應(yīng)，叫做聚合反應(yīng)。加聚反應(yīng)nCH2═CH2→[CH2—CH2]n②易燃燒，并放出熱量，燃燒時火焰明亮，并產(chǎn)生黑煙。凝固點：℃相對密度：折射率：相對密度(水=1)：相對蒸氣密度(空氣=1)：飽和蒸氣壓(kPa)：(0℃第三節(jié) 乙烯的化學(xué)性質(zhì)①常溫下極易被氧化劑氧化。少量乙烯具有淡淡的甜味。外觀與性狀：無色氣體，略具烴類特有的臭味[2]一般凈化系統(tǒng)采用在中壓低溫下操作的兩座精餾塔。所用的反應(yīng)器有固定床和流化床兩種，前者的乙烯產(chǎn)率為94%～96%，后者為99%。但是磷酸催化劑有酸瀝出、泄漏、引起腐蝕等問題，操作時需要經(jīng)常卸出催化劑和更新設(shè)備，處理能力比較低。脫水所用催化劑為載于焦炭的磷酸、活性氧化鋁或ZSM分子篩，～420℃。經(jīng)水洗、堿洗脫除二氧化碳等酸性氣體后，被來自系統(tǒng)的低溫氣體預(yù)冷至－110℃，此時焦?fàn)t氣中的乙烯和一部分甲烷等被冷凝為粗乙烯餾分未冷凝的氣體在系統(tǒng)中進一步用液氮冷卻分離出氫氮混合氣。用這種方法生產(chǎn)的乙烯含雜質(zhì)較多。 管式爐裂解工藝過程為：將原料與30%左右的稀釋蒸汽混合，在一定壓力下進入裂解爐的對流段，被預(yù)熱到580～600℃后，進入輻射段，達820～840℃，；然后進入廢熱鍋爐，通過急冷使裂解氣迅速冷卻下來，以抑制二次反應(yīng)，同時回收熱量。 總的裂解過程是一個十分復(fù)雜的過程，除了脫氫、斷鏈、二烯烴合成、開環(huán)分解，以及烷基芳烴脫烷基或脫氫反應(yīng)外，還有加氫、芳構(gòu)化、異構(gòu)化和聚合等反應(yīng)；最終得到乙烯、丙烯、丁二烯、芳烴以及其他產(chǎn)品，如氫氣、甲烷等。洛陽石油化工工程公司煉制研究所于年代末開展了對重油直接催化裂化制乙烯工藝和催化劑的研究工作，現(xiàn)已進入工業(yè)化試驗階段。催化裂解制取低碳烯烴的研究始于上世紀60年代，到80年代僅有前蘇聯(lián)半工業(yè)化生產(chǎn)試驗的報道，以及2000年日本工業(yè)化報道。該過程是以自由基反應(yīng)為主，伴隨著碳正離子反應(yīng)，因而比蒸汽裂解反應(yīng)溫度低。這些技術(shù)的目的在于優(yōu)化乙烯原料資源配置，從天然氣到重油(渣油)各種烴類都得到充分利用，并節(jié)能降耗，降低乙烯成本，提高乙烯收率。目前，石腦油裂解溫度已提高到840～860℃，單程小直徑爐管裂解溫度巳提高到900℃，石腦油裂解單程乙烯收率提高到28％～35％。波士在巴登苯胺純堿公司奧庖工廠建設(shè)的原始裝置采用200~250大氣壓，“合成氣”由水煤氣制成。 由于合成氨技術(shù)的發(fā)展，焦?fàn)t氣乙烯的利用才變?yōu)槭聦崱?