乙烯裝置裂解工藝與工程

第一章概論（1）
第一節(jié)國(guó)外蒸汽裂解技術(shù)發(fā)展（1）
一、國(guó)外乙烯技術(shù)的發(fā)展（1）
二、國(guó)外乙烯裂解技術(shù)的發(fā)展（2）
第二節(jié)國(guó)內(nèi)蒸汽裂解技術(shù)發(fā)展（6）
一、國(guó)內(nèi)乙烯技術(shù)的發(fā)展（6）
二、國(guó)內(nèi)乙烯裂解技術(shù)的發(fā)展（10）
第三節(jié)制取乙烯或烯烴的不同方法（11）
一、烷烴脫氫制乙烯或烯烴（11）
二、催化裂解制乙烯（17）
三、甲醇制烯烴（29）
四、乙醇脫水制乙烯（36）
五、甲烷制乙烯（37）
六、由合成氣制乙烯（40）
七、其他裂解技術(shù)（41）
參考文獻(xiàn)（50）
第二章裂解原料（58）
第一節(jié)概述（58）
一、乙烯原料來(lái)源和種類（64）
二、中國(guó)原油性質(zhì)（71）
三、中東原油性質(zhì)（73）
四、世界乙烯原料發(fā)展趨勢(shì)（81）
第二節(jié)評(píng)價(jià)裂解原料特性的主要指標(biāo)（83）
一、石油烴的化學(xué)組成（84）
二、密度和相對(duì)密度（89）
三、沸點(diǎn)、餾程及平均沸點(diǎn)（93）
四、特性因數(shù)K（97）
五、黏度（98）
六、折射率（102）
七、氫含量和碳?xì)浔龋?03）
八、平均分子量（106）
九、關(guān)聯(lián)指數(shù)BMCI（109）
十、殘?zhí)恐?、瀝青質(zhì)和溴價(jià)（112）
十一、裂解原料雜質(zhì)及脫除方法（113）
第三節(jié)乙烯原料的選擇和優(yōu)化（116）
一、裂解原料性質(zhì)與產(chǎn)品收率（116）
二、原料的選擇和優(yōu)化（125）
三、擴(kuò)大乙烯原料來(lái)源（136）
參考文獻(xiàn)（151）
第三章烴類蒸汽裂解的化學(xué)反應(yīng)（153）
第一節(jié)烴類裂解反應(yīng)（153）
第二節(jié)結(jié)焦反應(yīng)（154）
一、催化結(jié)焦反應(yīng)（154）
二、非均相非催化結(jié)焦反應(yīng)（155）
三、均相非催化結(jié)焦反應(yīng)（157）
第三節(jié)裂解反應(yīng)模型（158）
一、裂解反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型（158）
二、裂解爐結(jié)焦模型及周期模擬（165）
參考文獻(xiàn)（169）
第四章蒸汽裂解工藝（173）
第一節(jié)蒸汽裂解工藝過(guò)程（173）
一、裂解溫度、停留時(shí)間和烴分壓（174）
二、裂解選擇性（176）
三、裂解深度（177）
第二節(jié)典型商業(yè)化裂解工藝（177）
一、概述（177）
二、SRT型裂解爐（185）
三、USC型和GK型裂解爐（200）
四、SC型裂解爐（221）
五、Pyrocrack型裂解爐（223）
六、CBL型裂解爐（230）
參考文獻(xiàn)（235）
第五章裂解爐的工藝設(shè)計(jì)（237）
第一節(jié)裂解爐工藝設(shè)計(jì)常用的基本參數(shù)（237）
一、裂解基本工藝參數(shù)（237）
二、裂解深度參數(shù)（241）
三、裂解爐的性能指標(biāo)（244）
四、裂解選擇性指標(biāo)（249）
第二節(jié)裂解爐輻射段工藝設(shè)計(jì)（250）
一、輻射段技術(shù)的發(fā)展（251）
二、輻射段工藝模型（257）
三、輻射段設(shè)計(jì)要點(diǎn)（284）
四、輻射段工藝設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容（287）
五、輻射段的工藝計(jì)算（288）
第三節(jié)裂解爐對(duì)流段的工藝設(shè)計(jì)（300）
一、對(duì)流段的功能和結(jié)構(gòu)發(fā)展（300）
二、對(duì)流段工藝模型（302）
三、對(duì)流段工藝設(shè)計(jì)的基本原則（303）
四、對(duì)流段的工藝計(jì)算（311）
五、對(duì)流段工藝設(shè)計(jì)的計(jì)算實(shí)例（325）
第四節(jié)裂解氣急冷換熱器的工藝設(shè)計(jì)（327）
一、概述（327）
二、裂解氣急冷換熱器的工藝特點(diǎn)（328）
三、裂解氣急冷換熱器的工藝計(jì)算（330）
第五節(jié)供熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（332）
一、概述（332）
二、燃料（332）
三、燃燒器介紹（336）
四、裂解爐供熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)（347）
第六節(jié)CFD技術(shù)在裂解爐設(shè)計(jì)中的應(yīng)用（352）
一、概述（352）
二、設(shè)計(jì)實(shí)例（353）
參考文獻(xiàn)（360）
第六章裂解爐的機(jī)械設(shè)計(jì)（363）
第一節(jié)裂解爐本體（363）
一、概述（363）
二、盤管（363）
三、耐火材料（364）
四、爐本體鋼結(jié)構(gòu)（365）
五、對(duì)流段模塊（366）
六、煙囪及煙道（366）
第二節(jié)蒸汽發(fā)生系統(tǒng)（367）
一、急冷換熱器（367）
二、上升下降管（380）
三、高壓汽包（383）
第三節(jié)裂解爐鋼結(jié)構(gòu)框架（384）
一、概述（384）
二、裂解爐鋼結(jié)構(gòu)框架特點(diǎn)（385）
三、裂解爐鋼結(jié)構(gòu)框架設(shè)計(jì)說(shuō)明（385）
四、裂解爐鋼結(jié)構(gòu)框架技術(shù)要求（386）
第四節(jié)裂解爐模塊化設(shè)計(jì)（386）
一、概述（386）
二、模塊化設(shè)計(jì)的方式和特點(diǎn)（387）
三、模塊化方式的比較和選擇（390）
四、國(guó)外裂解爐模塊化的概況（391）
五、國(guó)內(nèi)裂解爐模塊化的應(yīng)用（392）
六、模型化設(shè)計(jì)（395）
七、小結(jié)（397）
第五節(jié)其他設(shè)備的設(shè)計(jì)（397）
一、引風(fēng)機(jī)（397）
二、混合器（400）
三、油急冷器（400）
四、清焦罐（401）
五、燒焦氣返爐膛（404）
六、吹灰器（405）
參考文獻(xiàn)（410）
第七章裂解爐設(shè)備布置與配管（412）
第一節(jié)設(shè)備布置（412）
一、乙烯裂解爐的布置（412）
二、乙烯裂解爐的配管（416）
第二節(jié)管道材料（419）
一、乙烯裂解爐管道材料選用概述（419）
二、乙烯裂解爐的管道連接（421）
三、乙烯裂解爐一般閥門的選用（422）
四、乙烯裂解爐的管道特殊件選用（425）
第三節(jié)應(yīng)力分析（425）
一、管道應(yīng)力分析的安全評(píng)定（425）
二、裂解爐區(qū)關(guān)鍵管線應(yīng)力分析（426）
第四節(jié)消防系統(tǒng)（429）
一、裂解爐爐區(qū)火災(zāi)危險(xiǎn)性特點(diǎn)及分析（429）
二、裂解爐爐區(qū)消防水系統(tǒng)設(shè)計(jì)（429）
第五節(jié)裂解氣大閥（431）
一、裂解氣大閥的特殊性（431）
二、裂解氣大閥的閥門類型（433）
三、新型裂解氣大閥的研制及工業(yè)應(yīng)用（434）
四、裂解氣大閥的安裝和維護(hù)（437）
參考文獻(xiàn)（438）
第八章裂解爐自動(dòng)控制（439）
第一節(jié)裂解爐控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介（439）
第二節(jié)裂解爐主要控制方案（439）
一、各大組原料烴流量的控制（439）
二、稀釋蒸汽/進(jìn)料比率控制（440）
三、裂解爐出口溫度控制（440）
四、汽包液位控制（441）
第三節(jié)裂解爐主要儀表應(yīng)用（441）
一、溫度儀表（442）
二、壓力儀表（442）
三、流量?jī)x表（442）
四、物位儀表（443）
五、變送器（443）
六、調(diào)節(jié)閥（443）
七、開(kāi)關(guān)閥（443）
八、現(xiàn)場(chǎng)總線儀表的應(yīng)用（443）
第四節(jié)裂解爐聯(lián)鎖（444）
一、遠(yuǎn)程所有裂解爐停車（444）
二、單臺(tái)裂解爐全部停車（444）
三、單臺(tái)裂解爐部分停車（445）
四、其他聯(lián)鎖和允許條件（445）
第五節(jié)裂解爐先進(jìn)控制（445）
一、裂解爐出口溫度控制系統(tǒng)（446）
二、裂解爐爐管溫度均衡和總進(jìn)料負(fù)荷控制技術(shù)（446）
三、汽烴比控制（447）
四、裂解深度先進(jìn)控制（447）
五、小結(jié)（449）
參考文獻(xiàn)（449）
第九章安全、環(huán)境保護(hù)（HSE）與節(jié)能減排（450）
第一節(jié)概述（450）
一、術(shù)語(yǔ)與定義（450）
二、安全設(shè)計(jì)基本原則（451）
第二節(jié)安全（451）
一、危險(xiǎn)因素分析（451）
二、安全健康措施（456）
第三節(jié)環(huán)境保護(hù)（458）
一、主要污染源（458）
二、環(huán)境保護(hù)措施（460）
第四節(jié)節(jié)能措施（462）
一、降低對(duì)流段末端物料入口溫度（462）
二、改進(jìn)對(duì)流段設(shè)計(jì)，提高熱強(qiáng)度（464）
三、降低過(guò)?？諝饴剩?64）
四、預(yù)熱燃燒空氣（465）
五、加強(qiáng)絕熱保溫，降低爐體熱損失（467）
六、對(duì)流段吹灰和化學(xué)清洗除灰（467）
七、輻射段強(qiáng)化傳熱（468）
八、延長(zhǎng)裂解爐運(yùn)行周期（470）
九、裂解爐與燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合（470）
十、加強(qiáng)裂解爐管理（471）
第五節(jié)減排措施（472）
一、裂解爐脫NOx工藝概述（472）
二、燃燒器（474）
三、SCR脫硝技術(shù)（478）
四、SNCR脫硝技術(shù)（481）
參考文獻(xiàn)（483）
第十章分析與化驗(yàn)（484）
第一節(jié)概況（484）
第二節(jié)在線分析（486）
一、概述（486）
二、在線分析儀器的主要性能（486）
三、紅外分析儀（487）
四、煙氣在線分析系統(tǒng)（489）
五、氧化鋯氧分析器（492）
六、電極式電導(dǎo)率儀（495）
七、工業(yè)pH計(jì)（497）
八、工業(yè)氣相色譜儀（498）
九、工業(yè)質(zhì)譜儀（503）
第三節(jié)離線分析（506）
一、概述（506）
二、裂解原料評(píng)價(jià)（508）
三、裂解工藝的控制分析（518）
四、取樣分析與在線分析的關(guān)系（524）
參考文獻(xiàn)（524）
第十一章裂解爐操作、運(yùn)行與維護(hù)（525）
第一節(jié)開(kāi)工、停工（525）
一、開(kāi)車準(zhǔn)備（525）
二、點(diǎn)火與烘爐（525）
三、裂解爐蒸汽開(kāi)車（526）
四、投油（527）
第二節(jié)正常運(yùn)行（528）
一、裂解爐的運(yùn)行檢查（528）
二、裂解爐的清焦（529）
第三節(jié)緊急停車（532）
一、緊急停車的處理原則（532）
二、所有裂解爐全部停車及單臺(tái)裂解爐全部停車（532）
三、裂解爐部分停車（533）
四、其他事故工況（533）
第四節(jié)維護(hù)（534）
一、急冷換熱器系統(tǒng)的維護(hù)（535）
二、燃燒器的維護(hù)（537）
參考文獻(xiàn)（538）
第十二章裂解爐制造與施工（539）
第一節(jié)制造（539）
一、概述（539）
二、輻射爐管（539）
三、對(duì)流段模塊（542）
四、輻射段模塊（547）
五、急冷換熱器（553）
六、汽包（563）
第二節(jié)施工（564）
一、裂解爐安裝（564）
二、裂解爐筑爐（568）
參考文獻(xiàn)（571）