石油化工裂解原理与技术PDF电子书下载

目录 8

概述 8

第一章　裂解原料 8

第一节 裂解原料的来源和种类 8

一、原油 8

二、天然气 13

三、来自炼油装置的裂解原料 16

第二节 裂解原料的性质指标及其与裂解反应性的关系 19

一、烃组成 19

二、族组成（PONA值） 21

三、氢含量、碳氢比和氢饱和度 24

四、平均分子量和平均分子式 28

五、沸点、馏程及平均沸点 29

六、比重和比重指数 33

七、特性因素 34

八、关联指数BMCI 38

第三节　裂解原料与生产的关系 41

一、裂解原料对裂解操作条件和产物产率的影响 41

二、裂解原料对工艺流程和设备的影响 42

三、裂解原料对技术经济指标的影响 44

第四节 裂解原料的选择 44

一、关于天然气资源的利用问题 45

三、关于炼油厂加工油品的利用问题 46

二、关于炼厂气的利用问题 46

四、关于原油作为裂解原料的问题 48

小结 49

第二章　石油烃裂解的化学反应 51

第一节　各族烃的裂解反应 51

一、烷烃的裂解反应 51

二、烯烃的裂解反应 57

三、环烷烃的裂解反应 60

四、芳烃的裂解反应 62

五、各族烃的裂解反应规律 64

一、烃的生碳结焦过程 67

第二节 裂解过程中的结焦生碳反应 67

二、焦炭的石墨化过程 73

第三节 一次反应和二次反应 74

第四节 自由基反应机理和分子反应机理 76

一、自由基反应机理 76

二、分子反应机理 89

第五节 混合烃的裂解反应 90

一、混合烃裂解过程中组分之间的相互影响 90

二、混合裂解过程中的促进作用 93

三、混合裂解过程中的抑制作用 94

四、混合裂解中各组分反应速度常数与原料组成的关系 102

小结 103

第一节 裂解反应的热效应 105

一、裂解反应热的计算 105

第三章 裂解反应的化学热力学和动力学 105

二、裂解反应热与温度的关系 112

三、裂解反应热与转化率的关系 115

四、裂解反应热的经验估计 117

五、裂解反应热各种求法小结 118

第二节 裂解反应的化学平衡 120

一、化学平衡常数和自由焓及自由焓函数 120

二、裂解反应系统的化学平衡组成的计算 121

第三节 裂解反应系统的化学动力学 126

一、反应系统各组分的速度式 126

二、反应系统各组分的产率 127

三、不同温度下的最佳反应时间和乙烯峰值产率 129

小结 130

第四章 裂解过程的工艺参数和操作指标 131

第一节 温度和停留时间 131

一、温度-停留时间效应 131

二、裂解温度与原料的关系 132

三、温度和停留时间对产物分布的影响 133

四、裂解装置性能和技术水平 133

第二节 压力、稀释剂和稀释比 134

一、压力对裂解反应的影响 134

二、稀释剂和烃分压 135

三、稀释剂的作用和水蒸汽稀释比 137

一、度量裂解深度的指标 140

第三节 裂解深度 140

二、裂解深度指标之间的关系 146

三、混合物裂解反应中各组分转化率的预计问题 147

第四节 产物分布 148

一、单—烃裂解的产物分布 148

二、轻烃混合物裂解的产物分布 152

三、馏分油裂解的产物分布 153

第五节　裂解选择性 163

第六节 裂解反应条件的选择 164

小结 165

附录　Runge-Kutta数值解法简介 166

第五章 工业裂解炉的工作原理和操作特性 167

一、蓄热裂解炉 168

第一节 各种主要裂解炉的工作原理 168

二、砂子裂解炉 171

三、管式裂解炉 174

第二节 裂解炉的工作特性 174

一、流动类型和停留时间分布问题 174

二、物流的轴向温度分布问题 179

三、单位产品的能量消耗问题 180

小结 180

第六章 管式裂解炉的炉型和结构 181

第一节 管式裂解炉的炉型 181

第二节 管式裂解炉的传热及结构进化 185

一、管式裂解炉的传热过程 185

二、径向传热和径向温度分布 187

三、炉管周向热强度分布及其改善 191

四、炉管轴向热强度分布和温度分布 193

第三节 反应管的流体力学、传热学、反应动力学与反应管的几何学 196

一、管内流体的压力降 196

二、管长、管径、重量流速与压力降的关系 197

三、热强度、停留时间与管径的制约关系 198

四、反应管的管径、截面形状和路数 200

第四节　试验炉、模拟炉和原型炉 205

一、试验炉 205

二、模拟炉 206

三、原型炉 210

小结 211

第一节 活塞流管式反应器计算的基本方程式 213

第七章 裂解过程的数学模型和设计计算 213

第二节 变容反应的简化处理方法 214

第三节 非等温裂解反应的简化处理方法 216

一、参考温度和当量反应器容积 217

二、当量反应器长度 218

第四节 非等温变容反应的简化处理 219

第五节 停留时间 220

一、真实停留时间 220

二、表观停留时间 221

三、当量真实停留时间和当量表观停留时间 223

四、平均停留时间 225

五、关于停留时间的若干问题 225

二、平均烃分压 227

第六节　烃分压和平均烃分压 227

一、烃分压 227

第七节 裂解炉反应管的设计和数学模型 228

一、初算部分 229

二、逐段计算的数学模型 230

三、逐管计算法 233

四、裂解炉反应管的多方案比较 237

五、设计限制因素的校验 239

第八节 管式裂解炉的设计顺序 241

小结 241

第一节 管式裂解炉的特性和操作指标 243

一、管式裂解炉的主要特性指标 243

第八章 管式裂解炉的操作和控制 243

二、管式裂解炉适应多种原料的灵活性 245

第二节 裂解炉管的结焦和对策 247

一、结焦模型 247

二、结焦的后果及其对炉管运转周期的影响 248

三、清焦 250

四、抑制结焦的添加剂 251

第三节 裂解炉操作的不安全因素和联锁系统 252

一、裂解炉的不安全因素和对策 252

二、裂解炉的联锁系统 252

第四节 裂解炉的稳定操作和控制系统 253

一、裂解炉的常规仪表控制 254

二、裂解炉的电子计算机控制 259

小结 262

第九章 裂解装置的能量利用、生产组织和最佳化 263

第一节 裂解炉流出气的组成和处理 263

第二节 急冷和洗涤操作 265

一、急冷操作 265

二、洗涤操作 266

三、急冷和洗涤的工艺条件 266

第三节 裂解装置流程组织 270

一、轻烃裂解流程 270

二、煤柴油裂解流程 271

三、轻柴油裂解流程 271

第四节 急冷换热器的结构和工作原理 274

一、刚性设计的急冷换热器 275

二、柔性设计的急冷换热器 275

三、新开发的急冷换热器 280

第五节 裂解装置热量的节约和回收利用 282

一、提高裂解炉的热效率 283

二、高温裂解炉流出气的热量回收 287

三、急冷油的热量利用 291

四、急冷水和过剩低压蒸汽的热量回收 292

第六节 裂解装置的生产组织 293

一、裂解炉的台数 293

二、裂解炉的分工问题 294

一、最佳化概念 296

第七节 裂解装置的最佳化 296

二、用最大值原理对丙烷管式炉裂解操作条件进行最佳化 302

三、用几何规划法对乙烯装置进行最佳化 309

小结 313

附录 最大值原理简述 314

第十章　裂解技术的近况和展望 315

第一节 高温短停留时间裂解技术的进展 315

一、毫秒裂解法 316

二、过热蒸汽稀释管式炉裂解法 317

三、火焰裂解法 318

四、利用冲击波管研究裂解反应 319

第二节　重质裂解原料的发展 321

一、减压柴油（VGO）直接裂解 323

二、原油和渣油直接裂解 326

三、利用炼厂加工工艺对重质油进行预处理 331

第三节 新裂解方法的研究和开发 337

一、加氢热裂解法 337

二、催化裂解 339

第四节 少用原油多生产化工产品的方案 340

一、炼油厂扩大三次加工范围 340

二、炼油装置为裂解装置提供尽可能多的原料 341

三、炼油装置与石油化工装置结合的几个方案 341

小结 344

参考文献 345

附录 354