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石油化工产品流向图、乙烯衍生物流向图、丙烯衍生物流向图 1

1.概况 4

1.1乙烯及联产品丙烯、丁二烯产量发展 4

参考资料 8

1.2乙烯生产能力的分布 8

1.2.1各国各地区乙烯生产能力 8

1.2.2一些国家乙烯生产基地的布局 30

1.2.3二类大型乙烯生产基地 32

参考资料 33

1.3装置规模发展的动向与规模的选择 34

1.3.1装置规模的发展与各国情况 35

1.3.2装置规模与技术经济 37

1.3.2.1装置规模与投资 37

1.3.2.2装置规模与公用工程消耗 38

1.3.2.3装置规模与综合利用 38

1.3.2.4装置规模与生产成本 39

1.3.3装置规模的选择 41

参考资料 44

1.4原料路线动向及其影响 44

1.4.1各国使用原料动向 47

1.4.2原料对乙烯收率及裂解产品分配的影响 53

1.4.3原料与技术经济 71

1.4.3.1原料对装置投资的影响 71

1.4.3.2原料选择对原料与燃料需要量的影响 72

1.4.3.3原料与公用工程消耗 73

1.4.3.4原料与副产品综合利用 76

1.4.3.5原料与乙烯生产成本 79

1.4.4适应多种原料的装置 80

1.4.4.1与较重原料两用的灵活裂解装置 81

1.4.4.2烃原料与较轻烃原料的灵活裂解装置 86

参考资料 86

2.乙烯生产技术 88

2.1乙烯裂解技术概说 88

2.2管式炉蒸汽裂解技术 92

2.2.1裂解过程中的化学反应 92

2.2.1.1烃类裂解的一次反应 92

2.2.1.2烃类裂解的二次反应 94

2.2.2影响裂解的工艺因素 95

2.2.2.1裂解温度和停留时间 95

2.2.2.2烃的分压 97

2.2.2.3裂解深度的选择 99

2.2.3管式裂解炉的传热 100

2.2.4急冷技术 104

2.2.5各种典型的裂解急冷工艺 108

2.2.6重质油管式炉裂解技术 115

2.2.7管式炉裂解技术的进展 120

参考资料 125

2.2.8抑制管式炉结焦及清焦技术 126

2.2.8.1管式裂解炉的结焦，抑制措施及结焦模型 126

参考资料 138

2.2.8.2管式裂解炉的运转周期及清焦技术 138

参考资料 145

2.3其他裂解技术 147

2.3.1砂子炉裂解法 147

2.3.2蓄热炉裂解法 149

2.3.3原油高温水蒸汽裂解法（ACR法） 152

2.3.4重质油焦炭流化床裂解法（K-K法） 154

2.3.5原油部分燃烧裂解制乙烯 155

参考资料 156

2.4深冷分离技术 156

2.4.1裂解气压缩和预处理 158

2.4.1.1压缩 158

2.4.1.2脱酸性气体 158

2.4.1.3脱水干燥 160

2.4.1.4脱炔 160

2.4.2制冷 163

2.4.2.1冷冻循环制冷 163

2.4.2.2自身节流膨胀制冷 166

2.4.2.3热泵流程 167

2.4.3精馏分离的三种流程 169

2.4.3.1顺序分离流程（鲁姆斯法） 170

2.4.3.2前脱乙烷流程（林德法） 171

2.4.3.3前脱丙烷流程（三菱油化法） 174

2.4.3.4三种分离流程的比较 174

2.4.4甲烷——氢分离 174

2.4.4.1影响乙烯收率的因素 176

2.4.4.2提高乙烯收率的措施 176

2.4.4.3脱甲烷塔的改进 179

2.4.5碳二馏份分离 180

2.4.5.1脱乙烷塔 180

2.4.5.2乙烯塔 180

2.4.6碳三馏份分离 181

2.4.6.1脱丙烷塔 181

2.4.6.2丙烯塔 181

2.5其他分离技术 182

2.5.1吸收——精馏 183

2.5.1.1吸收剂的选择 183

2.5.1.2吸收-蒸出塔 183

2.5.1.3流程和操作条件 184

2.5.2吸附分离 184

2.5.3分子筛分离 186

2.5.4络合分离 186

2.5.5溶剂吸收分离 189

2.5.6半透膜分离 189

参考资料 189

2.6国外主要烯烃生产公司裂解和分离技术比较 189

参考资料 195

3.几套乙烯装置的生产技术与技术经济 196

3.1五套乙烯生产装置简述 196

3.2美国鲁姆斯公司设计的日本东洋工程公司承包的第一套以轻柴油为原料的年产30万吨乙烯装置（1973年） 196

3.2.1原料、产品及其规格 198

3.2.2生产能力、收率、物料平衡及产品分配 200

3.2.3装置技术特点、工艺流程、操作条件与主要控制指标 201

3.2.4主要设备、结构、型式和材质 211

3.2.5仪表与自控 215

3.2.6主要原料、助剂及公用工程规格及来源、消耗 220

3.2.7综合利用 222

附：主要设备一览表 223

3.3日本三菱油化公司设计并承包的第一套煤柴油为原料的年产11.5万吨乙烯装置（1973年） 224

3.3.1原料、产品及其规格 225

3.3.2生产能力、收率、物料平衡和产品分配 227

3.3.3装置技术特点、工艺流程及操作条件 228

3.3.4主要设备、结构、型式和材质 235

3.3.4.1 M-TCF裂解炉 235

3.3.4.2 M-TLX急冷锅炉 236

3.3.4.3在线清焦技术 238

3.3.4.4产品贮罐和去向 238

3.3.5自控与仪表 240

3.3.6原料、化工原料、助剂、催化剂和公用工程消耗定额 241

3.3.7综合利用 242

3.3.8考核情况 246

附：主要设备一览表 246

3.4斯通、韦勃斯特公司设计的以天然气液体、轻烃和轻柴油为原料的年产30万吨乙烯装置（1978年） 247

3.4.1原料、产品及其规格 247

3.4.2生产能力、收率、物料平衡及产品分配 252

3.4.3装置技术特点、工艺流程和设计操作条件 252

3.4.4主要设备、结构、型式和材质 259

3.4.5仪表和自控 268

3.4.6原料及公用工程消耗指标 275

3.4.7综合利用 276

附：斯通、韩勃斯特公司设计的年产30万吨乙烯成套设备辅助装置 277

3.5美国鲁姆斯公司设计的以轻柴油和减压柴油为原料的年产30万吨乙烯装置（1978年） 278

3.5.1原料、产品及其规格 278

3.5.2生产能力、收率、物料平衡及产品分配 281

3.5.3装置技术特点、工艺流程及操作条件 282

3.5.4主要设备、结构及材质 290

3.5.5仪表与自控 293

3.5.6原料和公用工程消耗 297

3.5.7综合利用 298

附：鲁姆斯公司设计的30万吨／年乙烯成套设备辅助装置 299

3.6美国阿尔科化学公司年产59万吨乙烯装置 300

3.6.1原料 300

3.6.2生产能力、收率、物料平衡及产品分配 301

3.6.3装置技术特点、工艺流程及操作条件 303

3.6.4主要设备结构、型式及材质 305

3.6.5公用工程、环保和控制系统 307

参考资料 307

4.主要设备及材料 309

4.1概述 309

4.1.1装置大型化与相应设备的发展水平 309

4.1.2近代不同规模装置的设备、材料和投资 316

参考资料 345

4.2裂解炉 346

4.2.1概述 346

4.2.2立式管式炉型式 351

4.2.2.1美国鲁姆斯公司短停留时间裂解炉（SRT型炉） 351

4.2.2.2美国斯通-韦勃斯特公司的超选择性裂解炉（USC型炉） 355

4.2.2.3美国西拉斯公司的高深度裂解炉和荷兰国际动力学技术公司的梯度动力学裂解炉 357

4.2.2.4美国福斯特-惠勒公司的多区炉和梯台炉 359

4.2.2.5法国石油研究院的梯台式裂解炉（简称IFP裂解炉） 362

4.2.2.6日本三菱油化公司的倒梯台炉（M-TCF型炉） 363

4.2.2.7美国埃索公司的埃索型裂解炉 365

4.2.2.8林德-西拉斯裂解炉（LSCC型炉） 365

4.2.2.9美国凯洛格公司裂解炉 368

4.2.2.10日本三井化学工业公司的三井裂解炉 372

4.2.2.11其他管式炉技术 373

4.2.3燃烧器 374

4.2.4炉管材质和耐火材料 381

4.2.5管式裂解炉的清焦 390

4.2.6管式炉的安全操作 391

4.2.7管式炉发展动向 391

4.2.8其他裂解技术 392

4.2.8.1吴羽高温水蒸汽裂解法 394

4.2.8.2砂子炉裂解法 395

参考资料 399

4.3废热锅炉（急冷锅炉） 402

4.3.1概述 402

4.3.2工艺特征 402

4.3.3废热锅炉的结构型式 403

4.3.3.1炉型及结构 403

4.3.3.2材质 411

4.3.3.3清焦方法与使用周期 412

4.3.4不同生产能力废热锅炉的参数和技术经济 413

4.3.5废热锅炉的最近发展 414

参考资料 420

4.4气体压缩机 421

4.4.1概述 421

4.4.2离心式压缩机主要零部件的结构型式和材料 427

4.4.3各制造厂生产的压缩机系列型号 432

4.4.4各制造厂驱动用汽轮机系列型号 435

4.4.5安全操作与安全保护装置 440

4.4.6发展动向 445

参考资料 447

4.5冷箱 447

4.5.1概述 447

4.5.2板翅式换热器的结构 450

4.5.3冷箱的整体结构 467

4.5.4板翅式换热器的材料 477

4.5.5板翅式换热器的制造工艺 480

4.5.6五家公司制造板翅式换热器情况简介 482

4.5.7二套乙烯装置中使用板翅式换热器的情况和参数 485

4.5.7.1鲁姆斯公司技术所建第一套以轻柴油为原料的30万吨／年装置所用板翅式换热器的情况和参数 485

4.5.7.2三菱油化公司技术所建第一套以煤柴油为原料的11.5万吨／年装置所用板翅式换热器的情况和参数 496

参考资料 505

5.仪表及自动化 506

5.1概述 506

5.1.1检测和控制仪表选型原则 507

5.1.2计算机控制系统 508

5.1.3仪表安装材料 508

5.1.4仪表电源和气源 509

5.1.5仪表及自动化投资 509

参考资料 510

5.2自动调节系统 510

5.2.1自动调节系统 511

5.2.2主要设备的自动调节 513

参考资料 515

5.3特殊检测仪表 516

参考资料 518

5.4电子计算机在乙烯工厂中的应用 518

参考资料 522

6.产品加工结构 524

6.1概述 524

6.1.1研究产品加工结构的重要性 524

6.1.2主要乙烯生产国的石油化学工业及乙烯生产的发展 525

6.2主要乙烯生产国裂解产品加工结构的变化 528

6.3主要乙烯生产国产品加工结构改变的因素 542

6.4一些发展中国家产品加工或消费结构 545

参考资料 552

7.节能 553

7.1概述 553

7.2热区的节能 553

7.2.1裂解炉的节能措施 553

7.2.1.1重质原料的裂解 553

7.2.1.2烧咀 555

7.2.1.3炉体密闭性 557

7.2.1.4炉壁 557

7.2.1.5安装引风机 558

7.2.2热区的其他节能措施 559

7.2.2.1尽量多回收一些高压蒸汽，尽量提高蒸汽压力参数 559

7.2.2.2急冷油热量的回收利用 561

7.2.2.3急冷水热量的回收利用 561

7.2.2.4低压蒸汽的利用 562

7.3压缩段的节能 562

7.3.1压缩机的吸入压力 562

7.3.2压缩机的段数 562

7.3.3降低段间冷却的压力降 563

7.3.4降低四段和五段的循环量 563

7.4冷区分离系统的节能 564

7.4.1换热器的改进 564

7.4.1.1冷箱 564

7.4.1.2高通量列管式换热器 564

7.4.2制冷系统 566

7.4.2.1提高制冷效率 566

7.4.2.2混合冷剂制冷循环 567

7.4.2.3膨胀机 571

7.4.2.4热分离器 572

7.4.3精馏单元操作 574

7.4.3.1回流比的最佳化 574

7.4.3.2应用中间冷凝器和中间再沸器 575

7.4.3.3多股进料和侧线出料 576

7.4.3.4进料状态 579

7.4.3.5热泵系统 581

7.4.3.6多效蒸馏 587

7.4.3.7采用新型高效塔板 590

7.4.3.8低温塔低压操作的趋势 590

7.4.4流程选择 591

7.4.4.1能量效率的比较 592

7.4.4.2工艺流程上的改进 594

7.5加强管理 599

7.5.1制定节能规划 600

7.5.2成立节能机构 600

7.5.3加强设备管理 600

7.5.4组织节能调查，找出节能目标 601

7.5.5开展节能竞赛 601

7.5.6提供节能贷款 601

7.5.7注意日常节能 601

7.5.8培训节能人员 602

7.5.9普及节能教育，重视节能宣传 602

参考资料 602

8.原料与产品的贮运 605

8.1概述 605

8.2管网输送 608

8.3地下床层（洞穴）贮存 611

8.4贮罐与钢瓶 616

8.4.1球罐 616

8.4.2圆筒形贮罐 619

8.4.3钢瓶 620

参考资料 621

9.防止公害和安全技术 624

9.1概述 624

9.2防止污染 626

9.2.1防止大气污染 626

9.2.2防止水质污染 629

9.2.3降低噪声 631

9.2.4实例 632

9.3安全技术 632

9.3.1裂解炉 634

9.3.2压缩机 635

9.3.3灭火技术 636

9.4重大事故及分析 637

参考资料 640

附录： 641

1.乙烯的重要物化性能数据 641

2.丙烯的重要物化性能数据 643

3.日本30万吨／年乙烯装置实际人数与内部布置 643

4.乙烯工厂的生产准备和试运转 644

5.常用英文字母缩写代表的名称 649

6.参考资料中外文缩写的名称全文 649

7.手册中重要的公制与英制单位的折算关系 649