乙烯装置分离工艺与工程 中国石化出版社

王子宗，中国石化副总工程师，长期从事石化工艺与工程技术研发、工程设计、成套技术产业化及智能化提升工作，是石化工程领域的领军人物之一。王振维，中国石化高级专家，石油和化工行业工程勘察设计大师，正高级工程师。长期从事低碳烯烃工艺与工程技术研发、工程设计及智能化提升工作，是烯烃技术研发与工程方面的领军人物之一，进行了多项国家课题和中国石化重大课题的技术攻关。

本书包括25章，从乙烯原料、裂解气组成、工艺原理及工艺技术、附属设施及公用工程、单元设计、仪表及装置智能化、动静设备和材料、电气、配管布置和应力分析、催化剂、节能及安全环保、装置开停车等方面对乙烯装置分离工艺与工程做了全面系统的论述，是几代乙烯技术研发、设计和生产操作人员的智慧结晶，填补了我国在该领域的空白。

本书对从事乙烯工业的科研人员、设计人员、生产技术与操作人员、项目规划人员以及大专院校相关师生等都具有很高的参考价值。

第一章概论（1）

第一节国外分离技术发展（7）

第二节国内分离技术发展（11）

一、发展历史（11）

二、中国石化LECT技术（14）

三、中国石化ART技术（17）

四、中国石化AERP技术（21）

五、双塔前脱乙烷技术（23）

六、中国石油乙烯分离技术（24）

第三节分离流程选择（25）

一、不同流程分析与比较（25）

二、分离流程的选择（27）

参考文献（28）

第二章裂解原料及裂解气组成（29）

第一节裂解原料的性质与裂解性能（29）

一、天然产品（29）

二、加工产品（33）

第二节裂解原料的发展趋势（42）

第三节裂解气中杂质及影响（42）

一、酸性气体（43）

二、NOx（44）

三、有机硫（44）

四、汞（45）

五、砷（45）

六、N2和O2（45）

七、甲醇（46）

八、MTBE（46）

九、水和CO（46）

第四节原料结构变化对乙烯装置的影响（47）

一、典型原料的产品结构（47）

二、裂解单元（47）

三、急冷单元（48）

四、裂解气压缩单元（48）

五、冷分离单元（49）

六、热分离单元（50）

七、制冷单元（50）

参考文献（51）

第三章急冷系统工艺与设计（52）

第一节原料预热（55）

一、轻烃原料预热系统（55）

二、液体原料预热系统（55）

三、原料预硫化（55）

第二节汽油分馏塔及急冷油减黏（55）

一、工艺原理及流程（55）

二、工艺参数与控制（59）

三、急冷油黏度控制方法及减黏塔（64）

四、汽油分馏塔设计（77）

五、结焦及除焦方法（83）

六、轻燃料油汽提塔及燃料油产品外送（88）

第三节急冷水塔及稀释蒸汽系统（89）

一、工艺原理及流程（89）

二、控制与操作（91）

三、急冷水塔设计（96）

四、工艺水及稀释蒸汽发生系统设计（99）

第四节急冷系统模拟计算（111）

一、急冷系统模拟计算存在的问题（111）

二、热力学方法（112）

三、裂解气中重组分的表征（112）

四、模拟过程中的特殊处理（116）

参考文献（116）

第四章裂解气压缩及酸性气脱除系统（119）

第一节压缩工艺原理及流程（119）

一、原理（119）

二、顺序分离流程（120）

三、前脱丙烷流程前加氢（123）

四、前脱乙烷流程（138）

第二节压缩机结焦及控制方法（143）

一、引言（143）

二、裂解气压缩机段间换热器的腐蚀（143）

三、聚合物形成的聚合机理（144）

四、聚合种类（146）

五、裂解气压缩系统防结垢的应对措施（147）

第三节酸性气脱除原理及流程（152）

一、酸性气的产生及影响（152）

二、酸性气脱除技术（153）

三、黄油的产生及对装置的影响（161）

第四节废碱处理（163）

一、废碱液的预处理（163）

二、废碱处理技术（165）

第五节裂解气干燥及再生系统（181）

一、裂解气干燥（181）

二、乙烯装置中的干燥器（182）

三、干燥吸附剂（185）

四、干燥器的顺序控制（190）

五、干燥系统的特殊工况（192）

六、裂解气干燥脱水的典型操作示例（192）

第六节裂解气压缩系统控制（193）

一、压缩机性能曲线（193）

二、裂解气压缩系统的工艺控制（194）

三、裂解气压缩系统的防喘振控制（196）

四、裂解气压缩系统的反转问题（198）

参考文献（199）

第五章前冷及脱甲烷系统（201）

第一节工艺原理及流程（201）

一、顺序分离流程（201）

二、前脱乙烷流程（205）

三、前脱丙烷流程（210）

第二节控制与操作（218）

一、前脱丙烷前加氢技术前冷及脱甲烷系统（218）

二、前脱乙烷前加氢技术深冷及脱甲烷系统（224）

三、顺序分离技术深冷及脱甲烷系统（229）

第三节冷箱工艺设计（230）

一、冷箱设计要求（230）

二、冷箱在深冷系统应用（232）

三、冷箱开车注意事项（236）

四、冷箱冻堵原因分析（237）

五、NOx的来源及危害（238）

六、汞腐蚀机理（243）

七、冷箱设备配管要求（245）

第四节塔设计（248）

一、脱甲烷塔（248）

二、乙烯回收塔（250）

三、分凝分馏塔（252）

四、分凝分离器（253）

五、热集成精馏系统（254）

第五节膨胀/再压缩机及尾气压缩机（257）

一、膨胀/再压缩机（257）

二、尾气压缩机（258）

三、甲烷制冷压缩机（259）

参考文献（262）

第六章碳二分离系统（263）

第一节工艺原理及流程（263）

一、顺序分离流程（263）

二、前脱丙烷分离流程（265）

三、前脱乙烷分离流程（270）

第二节控制与操作（273）

一、顺序分离流程（273）

二、前脱丙烷分离流程（276）

三、前脱乙烷分离流程（280）

第三节脱乙烷塔设计（285）

一、概述（285）

二、工艺参数选取及分离控制指标（285）

三、乙烯装置原料结构变化对脱乙烷塔的影响（286）

四、脱乙烷塔负荷分布及塔板温度变化曲线（286）

五、双塔脱乙烷技术（287）

六、间壁精馏脱乙烷技术（287）

第四节乙烯精馏塔设计（288）

一、概述（288）

二、乙烯塔的设计方案（289）

三、乙烯装置原料结构变化对乙烯精馏塔的影响（293）

四、乙烯塔的不凝气脱除（294）

五、乙烯塔堵塞问题（294）

第五节应用全馏分加氢和产品加氢的碳二系统（295）

一、概述（295）

二、全馏分加氢工艺（295）

三、产品加氢工艺（296）

四、部分馏分加氢工艺（299）

参考文献（300）

第七章热分离系统（302）

第一节工艺原理及流程（302）

一、脱丙烷塔系统（302）

二、碳三加氢系统（303）

三、丙烯精馏系统（307）

四、脱丁烷塔系统（310）

第二节控制及操作（311）

一、脱丙烷塔系统（311）

二、碳三加氢系统（313）

三、丙烯精馏系统（314）

四、脱丁烷塔系统（315）

第三节脱丙烷塔设计（315）

一、前脱丙烷流程脱丙烷塔的设计（315）

二、后脱丙烷流程脱丙烷塔的设计（317）

三、裂解原料对脱丙烷塔釜温的影响（320）

四、脱丙烷塔再沸器结焦问题讨论（321）

第四节碳三加氢系统设计（322）

一、反应器内件设计（322）

二、碳三加氢催化剂的毒物和机理（322）

三、反应器日常维护和操作要求（323）

第五节丙烯精馏塔设计（324）

一、丙烯精馏塔的设计（324）

二、丙烯精馏系统运行状况分析（324）

第六节脱丁烷塔设计（326）

一、脱丁烷塔的设计（326）

二、脱丁烷塔结焦问题讨论（327）

参考文献（329）

第八章制冷系统（330）

第一节概述（330）

一、制冷循环过程（330）

二、制冷剂性质（330）

第二节制冷原理（331）

一、等焓节流（331）

二、制冷循环原理（334）

三、复叠制冷（336）

四、混合冷剂（336）

五、热泵（337）

六、冷量用户换热方式（339）

七、防喘振线（339）

第三节乙烯制冷（341）

一、密闭乙烯制冷系统（342）

二、开式乙烯热泵/制冷系统（343）

第四节丙烯制冷（346）

一、密闭丙烯制冷系统（347）

二、丙烯热泵/制冷系统（349）

第五节二元制冷（349）

第六节三元制冷（350）

一、某改造装置三元制冷系统（351）

二、某新建装置三元制冷系统（352）

第七节LNG冷量利用（354）

一、技术现状（354）

二、LNG冷量的直接利用技术（355）

三、LNG冷量的间接利用技术（356）

第八节低温乙烷、丙烷冷量利用（357）

一、概述（357）

二、乙烷裂解装置中低温乙烷冷量的利用（358）

三、低温乙烷/丙烷作为补充原料的冷量利用（359）

四、装置改造中低温乙烷冷量利用一（361）

五、装置改造中低温乙烷冷量利用二（362）

六、以丙烷为主的装置的原料冷量利用（363）

参考文献（364）

第九章附属设施及公用工程（365）

第一节蒸汽及冷凝水系统（365）

一、蒸汽参数、分级（365）

二、除氧给水系统（370）

三、乙烯装置蒸汽管网及冷凝水收集系统设计（372）

第二节火炬系统（377）

一、装置内排放系统（377）

二、高架火炬（384）

三、地面火炬（391）

第三节给排水系统（396）

一、原水系统（396）

二、冷却水系统（397）

三、生活给水系统（406）

四、生产给水系统（406）

五、排水系统（406）

六、给排水管道布置及材料选用（409）

第四节消防系统（410）

一、乙烯装置火灾危险性特点及分析（410）

二、乙烯装置消防水系统设计（415）

第五节燃料系统（420）

一、燃料的用户（420）

二、燃料气系统的设备及流程（421）

三、燃料平衡（421）

四、燃料系统节能措施（423）

参考文献（423）

第十章乙烯产品储存和运输（424）

第一节球罐（425）

一、工艺技术（425）

二、储存系统（427）

三、安全防护及设施（430）

第二节常压低温储罐（430）

一、低温罐类型及选择（431）

二、低温罐储存原理及流程（435）

三、主要设备（437）

四、控制及操作（438）

第三节乙烯输送系统（439）

一、低温船运输（439）

二、槽车运输（441）

参考文献（443）

第十一章分析化验（444）

第一节石油化工中心化验室发展历程和趋势（444）

一、中心化验室设计模式的改革（444）

二、新建中心化验室的特点和发展趋势（445）

第二节乙烯装置分离工艺部分对取样分析的要求（446）

第三节原料预热及急冷系统（447）