乙烯裝置分離全流程模擬

本書從乙烯裝置分離過程類比涉及的基礎物性方法和模型出發，基於1200kt·a-1乙烯裝置的重質裂解原料和輕質裂解原料兩個模擬基礎工況，用AspenPlusV8.8類比研究乙烯裝置自汽油分餾塔系統接收裂解爐區廢熱鍋爐出口的裂解氣始至脫丁烷塔采出碳四餾分和粗裂解汽油組分止的分離流程。全流程類比研究三種典型分離技術的分離過程，側重於概括順序分離後加氫、前脫乙烷前加氫和前脫丙烷前加氫三種分離技術的特點與差異，分析其模擬計算結果，並在類比計算公用工程消耗的基礎上比較這三種分離技術的綜合能耗，有利於乙烯設計和生產者等更加透徹地理解不同的乙烯分離技術。

本書特別適用於乙烯生產單位開展乙烯分離技術培訓和乙烯分離過程類比，還適合設計單位開展乙烯裝置的分離工藝包優化設計工作。可供乙烯行業設計、科研開發和生產技術人員，以及高等院校熱能或化工類專業師生參考閱讀。

第1章緒論001
1.1概述002
1.2乙烯裝置常用的傳質分離過程003
1.2.1平衡分離過程003
1.2.2機械分離過程007
1.2.3速率分離過程007
1.3本書的主要任務和內容007
參考文獻009

第2章物性方法和模型011
2.1AspenPlus?推薦的物性方法和模型012
2.2有關基本概念013
2.2.1理想氣體013
2.2.2臨界常數013
2.2.3壓縮因數和偏心因數014
2.2.4汽液相平衡014
2.2.5理想溶液015
2.3熱力學性質方法和模型016
2.3.1立方型狀態方程016
2.3.2液體逸度關聯式020
2.3.3蒸汽表020
2.4傳遞性質方法和模型020
參考文獻021

第3章模擬基礎022
3.1裂解原料性質023
3.2裂解原料的產物分佈023
3.3乙烯裝置工況026
3.4裂解氣參數027
3.5統一規定028
參考文獻033

第4章急冷系統034
4.1急冷系統的類比035
4.1.1汽油分餾塔和急冷水塔系統類比036
4.1.2稀釋蒸汽發生系統類比047
4.2物料和熱量平衡052
4.2.1物料平衡052
4.2.2熱量平衡054
4.3汽油分餾塔系統056
4.3.1高中溫熱回收057
4.3.2結垢和阻垢060
4.3.3急冷油黏度升高機理與減黏069
4.3.4除焦073
4.3.5典型案例分析073
4.4急冷水塔系統076
4.4.1低溫熱回收076
4.4.2粗裂解汽油不足079
4.4.3乳化與破乳081
4.5稀釋蒸汽發生系統082
參考文獻083

第5章裂解氣的壓縮086
5.1熱力學參數087
5.2主要性能參數088
5.2.1流量088
5.2.2壓縮比088
5.2.3能量頭088
5.2.4多變效率089
5.3壓縮過程的模擬089
5.3.1工藝描述089
5.3.2工藝流程特點094
5.3.3模擬說明095
5.3.4模擬結果分析095
5.4結垢及腐蝕機理102
5.4.1結垢及腐蝕位置103
5.4.2化學機理104
5.4.3腐蝕106
5.4.4物理夾帶106
5.4.5溶解力107
5.5結垢控制與防腐107
5.5.1注洗油107
5.5.2注水109
5.5.3注化學助劑110
5.5.4塗層111
5.5.5其它方法112
5.6有關工藝參數113
5.6.1裂解氣摩爾品質113
5.6.2一段入口的體積流量114
5.6.3一段入口壓力115
5.6.4末段出口壓力116
5.6.5每段允許的最大出口溫度117
5.6.6段間的壓力降117
5.6.7其它參數117
參考文獻118

第6章裂解氣的淨化120
6.1酸性氣體的脫除121
6.1.1堿洗系統的類比121
6.1.2模擬結果分析125
6.1.3黃油生成和抑制126
6.2乾燥128
6.2.1模擬說明129
6.2.2裂解氣的乾燥129
6.2.3裂解氣凝液的乾燥130
6.2.4碳二組分的乾燥與裂解氣的保護乾燥131
6.2.5碳三組分的乾燥132
6.2.6氫氣的乾燥132
6.3乙炔的脫除133
6.3.1碳二加氫反應系統的類比133
6.3.2模擬結果分析137
6.4甲基乙炔和丙二烯的脫除139
6.4.1碳三加氫反應系統的類比139
6.4.2模擬結果分析142
6.5CO的脫除143
6.5.1甲烷化反應系統的類比143
6.5.2模擬結果分析145
6.6脫砷146
參考文獻146

第7章深冷分離系統148
7.1深冷分離系統的類比149
7.1.1工藝描述149
7.1.2工藝流程特點157
7.1.3模擬說明160
7.2模擬結果分析160
7.2.1預冷段160
7.2.2脫甲烷系統162
7.2.3低溫分離罐165
7.2.4冷箱166
7.2.5氫氣與甲烷分離系統167
7.2.6碳二吸收系統168
7.2.7熱集成精餾系統169
7.3氣相乙烯產品輸出量的變化170
7.4乙烯回收率171
7.5氫氣回收率172
參考文獻172

第8章碳二精餾系統174
8.1脫乙烷系統的類比175
8.1.1工藝描述175
8.1.2工藝流程特點177
8.1.3模擬說明178
8.1.4模擬結果分析178
8.2乙烯精餾系統的類比182
8.2.1工藝描述182
8.2.2工藝流程特點186
8.2.3模擬說明187
8.2.4模擬結果分析188
8.2.5熱泵的應用190
參考文獻190

第9章熱分離系統192
9.1脫丙烷系統的類比193
9.1.1工藝描述193
9.1.2工藝流程特點196
9.1.3模擬說明197
9.1.4模擬結果分析197
9.1.5聚合和阻聚200
9.2丙烯精餾系統的類比201
9.2.1工藝描述201
9.2.2工藝流程特點204
9.2.3模擬說明206
9.2.4模擬結果分析206
9.3脫丁烷及汽油系統的類比208
9.3.1工藝描述208
9.3.2工藝流程特點210
9.3.3模擬說明210
9.3.4模擬結果分析211
9.3.5增殖聚合和鑒別213
參考文獻215

第10章製冷系統216
10.1丙烯製冷系統的類比217
10.1.1工藝描述221
10.1.2工藝流程特點225
10.1.3模擬說明226
10.1.4模擬結果分析228
10.2乙烯製冷系統的類比236
10.2.1工藝描述236
10.2.2工藝流程特點240
10.2.3模擬說明241
10.2.4模擬結果分析242
10.3甲烷製冷系統的類比249
10.3.1工藝描述250
10.3.2工藝流程特點252
10.3.3模擬說明252
10.3.4模擬結果分析253
10.4綜合分析256
參考文獻257

第11章公用工程及綜合能耗259
11.1蒸汽及其凝液系統260
11.1.1工藝描述260
11.1.2模擬說明264
11.1.3蒸汽平衡265
11.1.4凝液系統267
11.1.5蒸汽系統個性化267
11.2迴圈水系統267
11.2.1概述267
11.2.2迴圈水消耗量269
11.3分離系統綜合能耗270
11.3.1電消耗量270
11.3.2綜合能耗270
11.4總體評價271
參考文獻272

附錄設備位元號編制說明273
後記284