裂解与分离(Ⅰ)

本讲座的重点是管式炉裂解和深冷分离。其简要内容为:裂解反应和深冷分离的基本原理和工艺问题、设备结构、工作性能、操作控制、流程组织、最佳化、能量利用和裂解分离工厂的综合性问题。本期刊登的是第一章的前半部分,讨论烃在裂解过程中发生的化学变化规律和选择原料的问题。下期刊登第一章的后半部分,围绕着一次反应和二次反应的矛盾的斗争和转化,从化学热力学和化学动力学的综合分析来确定适宜的操作条件和采取相应的工艺措施。     

乙烯裂解装置结焦抑制技术

目前,世界上大多数厂商几乎都采用立式管式炉热裂解各种烃类来制取乙烯。烃类在裂解过程中,由于发生聚合、缩合等二次反应,因此不可避免地会在裂解炉管内壁和急冷锅炉管内壁上生成焦垢。其结焦速度随着裂解深度的加深、烃分压的增加以     

乙烯裂解炉管内流动反应历程的数值模拟(Ⅰ)二维流动反应数学模型的建立

引　言乙烯生产装置的核心部分是管式裂解炉 ,在小口径反应管内进行着湍流流体流动、传质、传热及裂解反应等过程 ,它们高度耦合在一起 ,其内部有许多十分重要的化学工程参数均不易测得 ,这就使得对管式裂解炉运行机制与规律的了解和认识及其性能的优化变得十分困难 .但是 ,乙烯工业的发展所带来的经济效益又迫使人们要了解和掌握这一复杂过程 ,优质高效地设计、操作和优化乙烯管式裂解炉 .近 10多年来 ,利用流动反应数学模型较准确地描述和模拟上述复杂过程 ,证明是管式裂解炉设计改进与优化操作行之有效的途径[1] .乙烯裂解炉反应管的工艺…     

乙烯裂解炉管内流动反应历程的数值模拟(Ⅰ)二维流动反应数学模型的建立

引　言乙烯生产装置的核心部分是管式裂解炉 ,在小口径反应管内进行着湍流流体流动、传质、传热及裂解反应等过程 ,它们高度耦合在一起 ,其内部有许多十分重要的化学工程参数均不易测得 ,这就使得对管式裂解炉运行机制与规律的了解和认识及其性能的优化变得十分困难 .但是 ,乙烯工业的发展所带来的经济效益又迫使人们要了解和掌握这一复杂过程 ,优质高效地设计、操作和优化乙烯管式裂解炉 .近 10多年来 ,利用流动反应数学模型较准确地描述和模拟上述复杂过程 ,证明是管式裂解炉设计改进与优化操作行之有效的途径[1] .乙烯裂解炉反应管的工艺…     

裂解部分 小结

第一、二、三章讨论的是裂解问题,现在将内容结构表示于附图1中,并就讨论的内容要点小结如下。一、裂解过程的反应原理和工艺措施1.反应类型一次反应——化分。烃分子由大变小,生成乙烯、丙烯等。二次反应——化合。乙烯消失,转变为其它分子,烃分子由小变大,生焦生炭。     

裂解气的急冷与结焦

1 概述烃类蒸汽裂解过程中,裂解炉炉管和急冷锅炉的结焦是影响乙烯生产能力、降低乙烯、丙烯收率的主要因素。烃类裂解反应是吸热过程,靠外部供给热量来满足所需的能量。裂解后的高温反应物料要在短时间内冷却到一定的温度(350～450℃),以减缓烃类的二次反应,使两烯损失减少。但是,这时裂解气又会进一步发生二次反应,增加结焦趋势,使两烯损失增加。因此,裂解与急冷是个相互制约的工艺过程。所以选择合适的急冷工艺,既可延缓结     

年产八万吨乙烯毫秒炉裂解装置初分馏塔的改造

1 前言裂解原料在裂解炉中经高温裂解反应后,生成富含烯烃的高温裂解气。裂解气经废热锅炉急冷终止二次反应后,再经油洗、水洗冷却至40℃左右进入裂解气压缩机。在急冷和冷却过程中回收其不同品位的热量及液相产物。由于裂解气的油洗与水洗系统上联裂解炉,下接裂解气压缩机,因此这个系统的操作运行状态对裂解装置“安稳长满优”运行的影响甚大。油洗与水洗在乙烯工业上统称为冷凝系统,有一塔、二塔、三塔流程之分。该毫     

重柴油催化裂解制乙烯研究

以重柴油为原料,在实验室小型连续管式裂解炉上,使用纳米氧化镍催化剂进行催化裂解实验,考察了裂解温度、停留时间、水油质量比和剂油质量比在不同条件下对乙烯收率的影响.通过方差分析方法,初步确定重柴油催化裂解适宜的工艺条件,为企业生产乙烯提供较佳的工艺指标。     

石蜡裂解制α-烯烃工艺技术研究

采用优质的54#半精炼石蜡,将乙烯裂解二次注汽技术融合在石蜡裂解技术中,避免了裂解炉结焦;考察了单程裂解、炉前甩残蜡循环裂解、炉后甩残蜡循环裂解在相同的工艺条件下的产品质量、产品收率及存在的问题;验证了新的炉后甩残蜡循环裂解是较好的工艺路线,在较高的水蜡比15%(质量分数),高温600℃、低烃分压和短停留时间(2s左右)条件下,能生产出高质量的α-烯烃产品(总烯烃质量分数在97%以上,α-烯烃含量为88%).     

基于改进深度强化学习的乙烯裂解炉操作优化

乙烯裂解炉是乙烯生产的核心,对其生产操作优化的研究在提高乙烯工厂生产水平和经济效益方面具有重要意义。裂解炉中的裂解过程具有高维度、多模态和非线性的特征,传统优化方法难以实现根据工况变化的操作优化。针对上述问题,提出基于改进TD3深度强化学习算法的乙烯裂解炉操作优化,首先结合裂解过程将裂解炉一个运行周期内的操作策略视为顺序决策,利用实际生产过程数据和人工神经网络对裂解炉生产过程建模作为强化学习智能体交互的环境,然后引入多评价网络机制估计动作价值,有效缓解TD3训练缓慢和策略保守的现象,最后应用该算法求解乙烯裂解炉生产操作优化问题得到有效的优化策略,验证了所提算法的有效性。实验结果表明,所提出的操作优化策略显著提高了裂解炉主要产物的收率。     

大庆乙烯装置SW公司USC裂解炉结构特点和控制技术

SW公司USC管式裂解炉是乙烯生产的主要炉型之一。本文首先分析USC裂解炉高温、短停留时间、低烃分压三大特点。简要介绍炉的结构,分析其干扰因素,随后根据炉子的具体结构特点和干扰因素,详细剖析和介绍USC炉的计算机控制方案和控制模型。使读者了解国外计算机在石油化工装置自动控制方面应用的技术状况和简单、实用控制模型的设计方法。     

裂解炉结焦抑制及清焦技术

在管式蒸汽裂解法制乙烯的过程中,烃类在裂解炉炉管内裂解的同时,伴随着二次反应生成焦炭粘附在炉管内壁,使得传热效率逐步降低,炉管表面温度升高,对生产造成了严重影响。介绍了国内外近年来发展的结焦抑制技术,分析了清焦过程的机理,综述了清焦技术的进展以及先进控制在清焦中的应用。     

石油化工研究院新型乙烯制法获国家专利

<正>由石油化工研究院承担完成的一种管式裂解炉蒸气裂解制乙烯方法,获得国家发明专利。炼油厂的C4主要用于民用液化气,利用价值较低;如果将这部分C4产品作为裂解装置的原料,可大大提高C4产品的利用价值。这样既扩大了裂解装置的原料来源,又解决了C4产品过剩和出厂困难的问题。为此,石化院科研人员开展了C4与轻烃的共裂解研究,选择富含链烷烃的轻烃和C4混合作为管式裂解炉蒸气裂解制乙烯的原料,在保证轻烃的裂解性能和乙烯收     

大庆重石脑油热裂解反应规律的研究

采用自建的小型裂解实验装置对大庆重石脑油进行了热裂解实验。考察了反应温度、停留时间和汽烃比对裂解产物分布的影响规律。结果表明,各操作条件对大庆重石脑油裂解产物分布有不同程度影响,反应温度影响最大,随反应温度的升高,乙烯产率单调增加,丙烯、丁二烯和三烯产率分别在不同的裂解深度出现最大值;停留时间和汽烃比的影响相对较小,随着停留时间的增大,三烯收率略有下降,焦油的产率显著上升;增大汽烃比,三烯收率的略有上升,焦油产率下降。在实验装置的优化条件范围内,总三烯产率最优值51%,其中乙烯产率最优值31%。     

试论乙烯裂解炉裂解深度在线优化与应用

根据乙烯裂解炉在裂解深度方面存在的优化问题,本文从乙烯产品和丙烯产品的实际经济效益出发,合理制定了乙烯裂解炉在双烯收率上最佳经济效益的优化标准,只有完成该经济标准的优化,才可以在工艺参数和裂解原料不同的情况下,获得裂解炉在运行过程中的最佳裂解深度,真正实现经济效益的最大化。,     

国外石油化学新工艺简况

一、低级烯烃部分1.管式裂解炉新型裂解炉能够处理从乙烷到粗柴油,甚至是终馏点为500℃的真空粗柴油,目前都趋向于停留时间短(0.2～0.5秒)和裂解温度高(900 ～1040℃)的操作,但这种操作条件的改变,原用的奥氏体不锈钢管已不能适应这样的严格条件,对辐射管的材质提出了新的要求,后来选用HK-40合金(25Cr-20Ni)的离心浇铸管和Inco1oy802挤压管,使用结果表明以后者的性能较好。另外,由于裂解温度的提高,使炉管水平式安装发生问题,因     

中国石油石化研究院一种新型制乙烯方法获国家专利

正日前,由中国石油石化研究院承担完成的一种管式裂解炉蒸汽裂解制乙烯方法,获得国家发明专利授权。炼油厂碳四的主要用途是用作民用液化气,利用价值较低,如果将这部分碳四产品作为裂解装置的原料,可大大提高碳四产品的利用价值。这样既扩大了裂解装置的原料来源,又解决了碳四产品过剩和出厂困难的问题。为此,石化院科研人员开展了碳四与轻烃的共裂解研究,选择富含链烷烃的轻烃和碳四混合作为管式裂解炉蒸汽裂解制乙烯的原料,在保证轻烃的裂解性能和乙烯收率不变的情况下,有效提高碳四裂解的乙     

提高裂解炉表面热偶投用率

中国石油兰州石化分公司石油化工厂乙烯联合车间裂解装置SW裂解炉的热电偶是表面热偶,由于运行时间较长、多次检修,致使表面热偶套管受热变形导致热电偶插入不到位,与炉管接触不紧密,热偶保温密封不严等现象,造成温度指示失真,裂解炉横向温度分布不均匀,乙烯收率偏低。通过将热电偶套管由点焊改为满焊,使裂解炉热偶的投用率由60%～70%上升到90%以上,使裂解炉总是处于最佳裂解深度下操作运行。     

先进控制技术在乙烯装置裂解深度控制中的应用

乙烯装置裂解炉运行状况直接关系到乙烯产品收率、装置能耗和生产效益。裂解深度是衡量裂解炉运行状况的重要指标之一,应用先进控制技术可以稳定裂解深度和相关参数。实施裂解炉深度先进控制技术后,"双烯"收率提高0.21个百分点,年创直接经济效益1 000万元以上。     

基于迁移学习的裂解炉产率建模

乙烯裂解炉通常以石油分馏产品为原料,并在高温条件下使长链分子的烃断裂成各种短链的气态烃和少量液态烃,从而获得乙烯、丙烯等烯烃及其他产品.建立这些主要产品的产率模型对裂解炉的先进控制、操作优化等任务在理论和实际上都具有重要意义.尽管在不同裂解原料、不同炉型的裂解炉状况下产品收率均存在差异,但由于裂解炉运行具有半连续性、周期性特征,裂解温度、停留时间及烃分压等因素对裂解产率的影响具有共性,因此为减小建模过程中典型样本采集等成本,有效利用历史数据提高建模精度,有效利用这些不同运行过程中存在的相似性,辅以迁移学习算法实现不同工况下裂解产率的快速建模.相比较以前的研究,此建模方法在少量新数据的情况下充分挖掘了历史数据中包含的信息.最后,以某乙烯厂为研究实例进行裂解产率建模,结果显示能够获得较好的产率预测精度,验证了该建模方法的有效性.