乙烯工藝與原料

乙烯工藝與原料 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

中國石油天然氣股份有限公司石油化工研究院,組織編寫 著,鬍傑,王鬆漢,中國石油天然氣股份有限公司石油化工研究院,組織 編
圖書標籤:
  • 乙烯
  • 石化
  • 化工工藝
  • 原料
  • 生産
  • 技術
  • 聚乙烯
  • 裂解
  • 催化
  • 精餾
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齣版社: 化學工業齣版社
ISBN:9787122303455
版次:1
商品編碼:12324966
包裝:精裝
開本:16開
齣版時間:2018-03-01
用紙:膠版紙
頁數:1045
字數:1673000
正文語種:中文

具體描述

編輯推薦

1.《乙烯工藝與原料》由中國石油石油化工研究院、中國石化工程建設公司、中國石油寰球工程公司、清華大學、華東理工大學等10多傢單位聯閤編寫。
2.編委會主任由中石油瀋殿成總經理、中國工程院袁晴棠院士擔任。中石油石油化工研究院副院長兼全國乙烯工業協會聯席會長鬍傑、中國石油化工奠基人兼乙烯工業領域首席專傢王鬆漢聯袂主編。
3.全麵係統地論述瞭近年來我國在乙烯原料多樣化、重質化,裝置大型化,裝備與技術成套國産化,運行優化等方麵取得的諸多成就。
4.本書是一部乙烯工業發展的集大成之作,填補瞭近年來我國在該領域的空白,是我國乙烯行業幾代科技工作者智慧的結晶。
5.本書對從事乙烯工業的科研人員,設計人員、生産技術與操作人員以及規劃工作者、大專院校相關師生等都具有很好的參考價值。

內容簡介

《乙烯工藝與原料》由中國石油石油化工研究院、中國石化工程建設公司、中國寰球工程公司、中國石化北京石油化工研究院、清華大學、華東理工大學等10多傢單位聯閤編寫。本書介紹瞭近年來全球乙烯工業的演變和進展,為讀者提供瞭乙烯原料和生産工藝的新動態,並且以蒸汽裂解製乙烯工藝流程為主綫,對原料、裂解、急冷、壓縮、分離以及裝置的運行與管理、控製與優化、輔助係統、安全環保等進行瞭詳細論述。不僅闡述瞭乙烯工藝的基本原理和相關的理論,而且對乙烯生産的原料和各種工藝流程進行瞭係統分析,給齣瞭有關工藝設計的計算方法和典型工藝數據和結論,還著重總結瞭消化吸收國外先進技術和自主創新方麵的寶貴經驗和典型企業的應用實踐,全麵係統地論述瞭近年來我國在乙烯原料多樣化、輕質化,裝置大型化,裝備與技術成套國産化,運行優化等方麵取得的諸多成就。
《乙烯工藝與原料》從乙烯原料、裂解反應、公用工程、過程控製與優化、健康安全環保等方麵分五篇17章,對乙烯裝置的相關技術做瞭全麵係統的論述,是一部乙烯工業發展的集大成之作,填補瞭近年來我國在該領域的空白,是我國乙烯行業幾代科技工作者智慧的結晶。本書對從事乙烯工業的科研人員、設計人員、生産技術與操作人員以及規劃工作者、大專院校相關師生等都具有很好的參考價值。

作者簡介

鬍傑,教授級高工,中石油石油化工研究院副院長,兼任全國乙烯工業協會聯席會長、中國化工學會常務理事。長期從事乙烯工藝開發與技術管理工作。主編圖書6部。
王鬆漢,教授級高工,中國石油化工奠基人兼乙烯工業領域首席專傢。原中石化工程建設公司(SEI)總設計師。榮獲全國科技大會奬等4項國傢奬勵和12項省部級奬勵。主編圖書6部。

目錄

第一章概論1
第一節乙烯裝置的重要性1
第二節世界乙烯生産狀況4
一、供需狀況4
二、裝置規模5
三、工藝與原料6
第三節我國乙烯生産狀況7
參考文獻9
第一篇製取乙烯的原料及方法
第二章裂解製取乙烯的原料11
第一節乙烯原料的來源和種類11
一、天然氣及油田輕烴11
二、煉廠所提供的油品15
三、煉廠副産的低碳烷烴18
第二節中國原油性質19
一、原油的評價19
二、中國原油性質20
三、大慶原油21
四、長慶原油23
第三節中東原油性質26
一、沙特阿拉伯原油27
二、科威特原油28
三、阿曼原油30
四、中東其他地區原油31
第四節俄羅斯原油性質32
第五節世界乙烯原料發展趨勢34
第六節乙烯原料的選擇和優化36
一、乙烯原料的選擇36
二、乙烯原料的優化39
三、石腦油作為乙烯原料的優化問題43
第七節擴大乙烯原料來源48
一、頁岩油作裂解原料48
二、 煤基石腦油48
三、延遲焦化49
四、加氫裂化51
五、煉化副産品作裂解原料52
六、煉廠催化乾氣的迴收利用53
第八節裂解原料脫砷脫汞60
一、砷及砷化物的脫除60
二、汞及汞化物的脫除64
參考文獻65
第三章工業製取乙烯的方法67
第一節管式爐蒸汽裂解製乙烯67
第二節甲醇製烯烴68
一、甲醇製烯烴技術概述68
二、甲醇製烯烴典型的分離工藝流程76
第三節催化裂解製乙烯82
一、催化裂解反應機理82
二、催化劑的研究和進展82
三、催化裂解製乙烯技術的研究進展83
第四節生物乙醇製乙烯84
一、縴維素乙醇産業及技術發展概況85
二、生物乙醇製乙烯技術發展概況85
第五節甲烷製乙烯86
一、甲烷氧化偶聯製乙烯86
二、甲烷無氧製乙烯87
第六節閤成氣製乙烯87
第七節其他乙烯生産技術88
一、直接裂解原油的工藝88
二、甲醇石腦油耦閤製烯烴技術89
第八節乙烯生産路綫的比較89
一、原料89
二、産品90
三、投資90
四、成本91
五、環保91
六、思考及建議92
參考文獻92
第四章乙烯原料特性及評價94
第一節評價裂解原料特性的主要指標94
一、石油烴的化學組成95
二、密度和相對密度101
三、沸點、餾程及平均沸點105
四、特性因數K108
五、黏度109
六、摺射率113
七、氫含量和碳氫比113
八、平均分子量117
九、關聯指數BMCI120
十、殘炭值、瀝青質和溴值122
十一、硫化物123
十二、其他雜質125
第二節乙烯原料實驗室評價方法125
一、烴類裂解製乙烯實驗室評價方法125
二、裂解評價實驗129
三、裂解産物的分析131
四、數據處理131
第三節工業裂解爐單爐標定方法132
一、工業裂解爐單爐標定的意義132
二、工業裂解爐産物的標定裝置132
三、取樣點的確定132
四、樣品的處理及分析133
五、數據處理133
六、標定結果判定依據134
第四節乙烯原料分子錶徵136
一、乙烯裂解原料等效分子組成重構方法136
二、基於信息熵最大化的原料等效分子組成重構優化模型139
三、石腦油與加氫尾油原料等效分子組成預測141
四、小結142
參考文獻143
第二篇裂解反應、設備及分離工藝
第五章裂解參數及裂解反應146
第一節裂解反應模型146
一、裂解反應動力學模型146
二、裂解爐結焦模型及周期模擬160
第二節蒸汽裂解過程模擬164
一、過程模型164
二、反應模型172
三、分子模型182
四、石腦油裂解過程模擬示例185
五、小結186
第三節共裂解187
一、乙烷/丙烷共裂解188
二、乙烷/丙烯共裂解188
三、石腦油/乙烷共裂解189
四、石腦油與輕烴及拔頭油資源共裂解191
第四節裂解爐結焦和結焦抑製技術193
一、烴類的熱裂解結焦機理194
二、急冷鍋爐、對流段結焦194
三、輻射段結焦195
四、結焦抑製劑200
第五節燃燒器及低氮氧化物(NOx)燃燒器203
一、概述203
二、燃料的燃燒203
三、燃燒器類型及特點207
四、低氮氧化物(NOx)燃燒器及其運用209
五、計算流體動力學(CFD)模擬216
六、燃燒器試驗219
七、燃燒器操作維護221
八、燃燒器故障排除223
第六節裂解爐熱性能測試及熱效率計算224
一、裂解爐熱性能測試的目的224
二、裂解爐熱性能測試的內容224
三、裂解爐的熱性能測試224
四、裂解爐的熱效率計算和測定234
參考文獻239
第六章裂解爐爐型及裂解爐的工藝設計242
第一節各種爐型的裂解爐242
一、概述242
二、CBL裂解爐249
三、SRT型裂解爐252
四、USC型裂解爐276
五、 KTI GK裂解爐288
六、毫秒裂解爐300
七、Pyrocrack型裂解爐302
八、HSLR 型裂解爐307
九、HQF裂解爐309
十、新爐型的發展311
第二節裂解爐工藝設計常用的基本參數313
一、裂解基本工藝參數313
二、裂解深度參數317
三、裂解爐的性能指標321
四、裂解選擇性指標325
第三節裂解爐輻射段爐膛傳熱模型326
一、裂解爐輻射段爐膛傳熱模型的發展326
二、常用的爐膛傳熱模型328
第四節裂解爐輻射段工藝設計341
一、裂解爐輻射段技術的發展342
二、裂解爐輻射段設計要點349
三、輻射段工藝設計的主要內容352
四、裂解爐輻射段的工藝計算353
五、裂解爐工藝設計的計算程序和實例363
第五節裂解爐對流段的工藝設計367
一、對流段的功能和結構發展367
二、對流段工藝設計的基本原則370
三、對流段工藝包設計主要內容378
四、對流段的工藝計算379
五、對流段工藝設計的計算實例393
參考文獻395
第七章急冷係統397
第一節裂解氣急冷397
一、概述397
二、裂解氣急冷鍋爐的結構型式和參數401
三、裂解爐和急冷鍋爐清焦418
四、急冷油和急冷水熱量迴收421
五、稀釋蒸汽産生係統422
六、汽油分餾塔內重油聚閤的形成與控製428
七、常用汽油分餾塔內焦粉脫除的辦法431
八、減黏塔432
第二節裂解氣急冷鍋爐的工藝設計432
一、概述432
二、裂解氣急冷鍋爐的工藝特點433
三、裂解氣急冷鍋爐的工藝計算435
第三節乙烯裝置與熱電聯産組閤437
一、概述437
二、熱力學性能評價438
三、幾種熱電聯産發電工藝路綫438
四、裂解爐與熱電聯産組閤442
五、結論445
參考文獻446
第八章壓縮係統447
第一節概述447
一、裂解氣壓縮447
二、脫除酸性氣體448
三、乾燥449
四、丙烯製冷450
五、乙烯製冷450
第二節壓縮機的熱力計算452
一、幾種壓縮過程452
二、壓縮機的排氣溫度、功率和中間冷卻456
三、真實氣體壓縮463
四、壓縮製冷466
第三節典型壓縮工藝流程469
一、五段壓縮工藝流程470
二、四段壓縮工藝流程474
三、壓縮工藝參數476
四、凝液汽提塔工藝參數及模擬計算478
第四節酸性氣體的脫除和裂解氣乾燥479
一、酸性氣體雜質的來源和危害479
二、堿洗法480
三、長尾曹達法487
四、黃油抑製489
五、裂解氣乾燥491
第五節製冷係統499
一、丙烯和乙烯製冷係統500
二、甲烷製冷係統505
三、復疊製冷507
四、熱泵流程508
五、多元製冷514
六、冷劑的過冷與過熱524
七、冷劑節流531
八、製冷壓縮機齣口冷劑收集罐的設置與控製535
參考文獻540
第九章分離係統541
第一節分離流程概述541
一、前脫丙烷前加氫流程542
二、順序分離流程549
三、前脫乙烷前加氫流程553
四、特色操作單元559
五、采用氣體裂解原料的分離流程特點560
第二節脫甲烷係統561
一、概述561
二、單塔脫甲烷565
三、雙塔脫甲烷573
四、甲烷製冷和膨脹再壓縮機係統578
五、尾氣中的乙烯迴收技術580
六、脫甲烷塔的模擬計算582
第三節脫乙烷係統583
一、概述583
二、雙塔脫乙烷584
三、順序流程後脫乙烷工藝586
四、前脫丙烷流程後脫乙烷工藝589
五、隔壁精餾塔脫乙烷技術589
六、脫乙烷塔模擬590
第四節脫丙烷係統592
一、概述592
二、不同脫丙烷塔方案的能耗592
三、單塔脫丙烷592
四、雙塔脫丙烷594
五、脫丙烷塔防結焦597
第五節乙烯和丙烯精餾598
一、相對揮發度598
二、乙烯精餾600
三、丙烯精餾605
四、丙炔和丙二烯的精餾脫除608
第六節脫丁烷係統609
一、概述609
二、脫丁烷塔609
三、脫丁烷塔防結焦609
第七節乙烯裝置塔器設計610
一、塔器設計基礎610
二、乙烯裝置塔器設計概論615
三、乙烯裝置中特殊塔器的設計要求616
第八節換熱器基礎知識619
一、概述619
二、不同類型換熱器工藝設計要點622
參考文獻634
第十章催化反應及催化劑636
第一節概述636
第二節乙炔、丙炔和丙二烯的脫除637
一、概述637
二、乙炔、丙炔前加氫638
三、乙炔後加氫647
四、C3加氫657
五、催化精餾加氫技術661
六、綠油脫除663
七、乙烯乾燥665
第三節甲烷化反應及氫氣純化665
一、甲烷化反應機理666
二、甲烷化工藝流程介紹667
三、用變壓吸附純化氫氣669
參考文獻672
第三篇乙烯裝置輔助係統
第十一章公用工程675
第一節水係統及水平衡675
一、乙烯裝置給排水係統劃分675
二、原水係統675
三、生産給水係統676
四、生活給水係統676
五、循環冷卻水係統676
六、工藝用水係統678
七、鍋爐給水係統678
八、消防水係統679
九、裝置排水680
十、再生水係統680
十一、水平衡681
第二節電氣係統682
一、概述682
二、電源和供配電係統682
三、爆炸和火災危險環境684
四、變電所684
五、 繼電保護及自動裝置配置原則687
六、供配電綫路687
七、配電687
八、 照明688
九、防雷、接地688
第三節蒸汽平衡689
一、概述689
二、蒸汽係統的確定690
三、蒸汽平衡計算和蒸汽係統優化690
第四節燃料平衡692
一、燃料消耗692
二、燃料平衡693
參考文獻697
第十二章乙烯原料與産品的儲存和運輸698
第一節概述698
一、乙烯原料與産品的儲存和運輸特點及要求698
二、乙烯原料與産品的存儲方式選擇以及儲罐容量、規格選取699
三、罐區運行和維護701
四、罐區的消防、安全、環保與職業衛生702
第二節大容量石腦油的儲存706
一、概述706
二、石腦油及類似組分的主要物性數據707
三、裂解原料儲存工藝流程及特點(油品類物料)707
四、主要設備及單元工藝設計708
五、控製、聯鎖及監視係統設計710
六、油品儲罐類型和規格710
七、油品儲罐建造管理、操作與維修713
八、應用實例715
第三節液化烴的儲存716
一、乙烯産品的性質和特點716
二、乙烯産品儲存工藝流程及特點718
三、附屬設備及單元工藝設計721
四、計量、控製、聯鎖及監控係統設計722
五、液化烴儲罐類型和規格723
六、罐型選擇724
七、應用實例728
第四節乙烯原料與産品運輸731
一、概述731
二、長輸管道輸送731
三、槽罐運輸732
四、船舶運輸739
五、應用實例741
參考文獻743
第十三章火炬係統744
第一節概述744
一、火炬係統的作用744
二、火炬分類745
三、火炬的組成745
四、火炬形式的選擇746
第二節乙烯裝置內的火炬係統748
一、火炬排放係統的組成748
二、乙烯裝置內火炬排放管網的工藝設計749
三、濕火炬罐、乾火炬罐和液體蒸發器753
四、火炬排放量確定753
第三節高架火炬的工藝設計及總圖布置754
一、設計範圍754
二、設計基本原則754
三、高架火炬裝置的工藝流程755
四、高架火炬高度和火炬周圍安全界限的確定756
五、高架火炬的總圖布置764
第四節火炬裝置的主要設備764
一、火炬頭764
二、火炬筒體767
三、分液罐768
四、水封罐771
五、點火設施774
六、泵776
第五節高架火炬係統的自動控製和安全防護776
一、高架火炬係統的自動控製776
二、安全防護778
第六節地麵火炬779
一、地麵火炬的發展和類型779
二、地麵火炬的工藝設計780
三、火炬頭782
四、地麵火炬係統控製782
五、地麵火炬需要注意的問題783
第七節火炬氣迴收785
一、概述785
二、火炬氣迴收工藝技術785
三、火炬氣迴收裝置的組成和布置786
四、工藝流程說明787
五、安全和環境保護788
參考文獻789
第四篇過程控製與優化
第十四章過程控製791
第一節過程控製係統在乙烯裝置中的應用792
一、乙烯裝置智能化生産技術概述792
二、現場總綫控製係統在乙烯裝置中的應用792
第二節裂解爐自動控製方案796
一、裂解反應的乾擾因素分析796
二、裂解爐操作自動化796
三、裂解爐緊急降負荷控製798
四、裂解爐裂解深度和選擇性控製799
五、裂解爐在綫清焦順序控製801
六、裂解爐控製實例804
第三節壓縮機自動控製方案805
一、壓縮機防喘振控製原理805
二、裂解氣壓縮機控製807
三、丙烯製冷壓縮機控製809
四、二元製冷壓縮機控製809
第四節分餾塔與精餾塔自動控製方案811
一、急冷油塔控製811
二、急冷水塔控製812
三、脫甲烷塔控製812
四、乙烯精餾塔控製813
第五節反應器自動控製方案813
一、C2加氫反應器控製814
二、C3加氫反應器控製814
第六節乾燥器順序控製方案814
一、裂解氣乾燥器順序控製815
二、第二裂解氣乾燥器順序控製817
三、氫氣乾燥器順序控製818
第七節乙烯裝置先進控製與在綫優化819
一、先進控製與優化的基本原理819
二、乙烯裝置先進控製與優化策略設計823
三、乙烯裝置先進控製與優化實例826
參考文獻829
第十五章裝置試車、檢修及開、停車過程受控管理831
第一節裝置初始試車831
一、生産準備831
二、試車方案的製訂與優化834
三、單機試車、聯動試車與投料試車837
第二節裝置檢修、開停車的受控管理842
一、準備階段842
二、裝置停工階段845
三、停工交檢修847
四、裝置檢修階段847
五、檢修交付工藝848
六、裝置開車階段849
七、考核和總結850
第三節乙烯裝置低排放停車850
一、低排放停車總體思路850
二、各係統低排放停車主要內容851
三、低排放停車難點852
第四節乙烯裝置低排放開車852
一、傳統“逆式開車”方案853
二、低排放開車856
三、低排放開車方案與傳統開車方案物料及能耗對比861
第五節國內外乙烯裝置開停車節能減排技術進展864
一、概述864
二、開車技術及其減排策略864
三、停車技術及其減排策略870
四、開停車過程中的重要事項871
五、模擬技術在乙烯開停車中的應用872
參考文獻877
附件1乙烯裝置低排放停車步驟879
附件2乙烯裝置低排放開車步驟892
第五篇節能減排、安全生産與環保
第十六章乙烯裝置的節能減排措施915
第一節裝置能耗計算915
一、能耗計算範圍915
二、能耗計算方法一915
三、能耗計算方法二919
第二節提高裂解爐熱效率921
一、降低對流段末端物料入口溫度922
二、改進對流段設計,提高熱強度923
三、降低過剩空氣率924
四、預熱燃燒空氣和燃料氣924
五、加強絕熱保溫,降低爐體熱損失924
六、對流段吹灰和化學清洗除灰925
七、輻射段強化傳熱929
第三節急冷係統的節能及改進措施934
一、急冷油係統934
二、急冷油塔增加中間迴流937
三、急冷油塔塔釜溫度和黏度控製942
四、急冷水乳化的形成與控製945
五、急冷水和急冷油熱量迴收的優化946
第四節裂解氣壓縮係統的節能措施948
一、增加凝液分離罐和液相乾燥器948
二、壓縮機五段凝液二次閃蒸950
三、選擇最佳吸入壓力951
四、降低裂解氣壓縮機段間冷卻壓力降951
五、壓縮機段間噴水952
六、汽輪機采用兩個轉子和提高真空度954
七、壓縮段數的閤理選擇955
八、降低壓縮機齣口溫度955
九、凝液直接去脫甲烷塔956
十、壓縮區並聯小型壓縮機956
第五節分離係統節能流程組閤957
一、概述957
二、不同分離順序流程組閤957
三、相同分離順序流程組閤959
四、漸進分離流程組閤959
五、脫甲烷和深冷係統961
六、脫乙烷和乙烯精餾係統966
七、脫丙烷係統969
八、丙烯精餾流程組閤974
第六節分凝分餾塔技術975
一、ARS工藝與HIRS係統975
二、分凝分餾塔及其分離流程980
三、ARS、HIRS與分凝分餾塔的比較983
參考文獻985
第十七章乙烯裝置安全、健康與環境(SHE)986
第一節概述986
一、術語與定義 986
二、安全設計基本原則987
第二節裝置危險性分析與安全設施設計987
一、裝置火災、爆炸危險性分析987
二、裝置職業病危害分析988
三、危險崗位分析989
四、安全設施設計990
第三節乙烯裝置過程危險源分析992
一、分析策劃993
二、分析執行995
三、分析關閉998
第四節乙烯裝置安全儀錶係統分析與設計1000
一、基本概念與定義1001
二、安全完整性定級1006
三、安全要求規定(SRS)1007
四、安全儀錶係統設計1008
五、SIL驗證1009
六、安全手冊1009
第五節廢水處理1009
一、廢水汙染源1010
二、廢水預處理1012
三、廢水排放標準1013
第六節廢堿液處理1019
一、廢堿液的排放量和組成1019
二、廢堿液的處理方法及其工藝1019
三、處理後的廢水排放標準1024
第七節固體廢物處理1024
一、固體廢物的來源和分類1024
二、固體廢物處理法規標準和處理原則1026
三、固體廢物處理方法1026
四、固體廢物處理的工業化實例1031
第八節廢氣處理1031
一、有組織排放1031
二、無組織排放1035
第九節裝置區防滲1039
一、防治原則1039
二、汙染防治分區1040
三、源頭控製 1041
四、末端控製1041
五、汙染監控體係1044
參考文獻1044

前言/序言

乙烯是石油化學工業的主要産品之一,乙烯裝置生産的三烯(乙烯、丙烯、丁二烯)和三苯(苯、甲苯、二甲苯)是石油化學工業的基礎原料。乙烯産量的高低是衡量一個國傢石油化工發展水平的主要標誌。
我國乙烯工業起步於20世紀60年代,經過近60年的發展,取得瞭舉世矚目的成績。2015年乙烯産能已突破2000萬噸,居世界第二位,不僅如此,我國已經具備自己設計建造百萬噸乙烯裝置的能力,采用的技術不僅達到世界先進水平,而且擁有自主知識産權,乙烯裝置的配套裝備也可實現國産化生産。
為適應我國乙烯工業快速發展的需要,我們組織瞭數十傢單位的50多位乙烯科研、設計和生産方麵的專傢和學者,包括中國工程院院士、多位國傢科技進步奬、國傢發明奬和國傢優秀設計金奬獲得者,閤作編著瞭《乙烯工藝與原料》一書。本書以乙烯裝置流程為主綫,從乙烯原料、製備、分離、裝置運行與管理、乙烯裝置控製與優化等方麵進行瞭論述,根據原料的不同論述瞭製取乙烯的不同方法,包括管式裂解爐製乙烯、甲醇製乙烯、催化裂解製乙烯、生物乙醇製乙烯、甲烷製乙烯、閤成氣製乙烯等,並對管式裂解爐製乙烯進行瞭全麵係統的論述,也對乙烯裝置先進控製與優化做瞭深入分析,編者們堅持理論與實踐並重,既注重理論的闡述與分析,又認真總結自己在消化吸收國外先進技術和自主創新方麵的寶貴經驗,注重裝置的設計和運行的緊密結閤,包括全麵國産化百萬噸乙烯裝置、我國首項自主創新的乙烯裝置優化運行技術與軟件、國産先進乙烯裂解爐技術、乙烯裝置國産化分離重大裝備等。
本書由鬍傑、王鬆漢擔任主編,於2015年11月啓動,由中國石油石油化工研究院組織編寫,參加的單位還有中國石化工程建設公司、中國寰球工程公司、中國石化北京化工研究院、中國石化上海工程有限公司、中國石化燕山石化公司、上海賽科石化公司、天華化工機械及自動化研究設計院有限公司等,參與的高等院校有清華大學、華東理工大學、北京化工大學和浙江工業大學等。參加本書編著的數十位專傢、學者及高級工程師都具有較高學術理論水平和豐富的實踐經驗,他們在本書的編著中總結瞭自己多年來的設計、科研、生産經驗,因而本書將對從事乙烯生産的科研、技術人員及設計、規劃工作者,以及大專院校相關專業師生等,具有很好的參考價值。
本書編寫分工如下:第一章:王紅鞦,鬍傑,李文樂;第二章:田亮,鬍傑;第三章:王紅鞦,薑濤,薑思遠,鬍傑;第四章:王國清,周叢,邱彤,張磊,田亮;第五章:王國清,邱彤,趙永華,周叢,杜文莉,張磊,方舟,李金科;第六章:趙永華,王國清,周叢,李錦輝,孫長庚,王鬆漢;第七章:王明耀,李金科,何琨;第八章:趙百仁,宋作玉,王鬆漢;第九章:楊慶蘭,辛江,孫長庚,宋磊,馬超凡,張霄航,李楊天慧,吉京華,孫淑蘭,黃鶯,吳笛,楊桂春,蘇燕兵,硃為明,孫文強;第十章:譚都平,楊慶蘭,鬍傑;第十一章:季淩,袁學群,蔣明敬;第十二章:白改玲,李文堂,王勇;第十三章:雷正香;第十四章:林融,王振雷,邱嘉嘉,郭建勛,杜文莉;第十五章:章龍江,馬昌峰,謝明,邱彤,趙永臣,宋光,張聖夫,羅磊;第十六章:宋作玉,盛在行,王國清,何琨,趙百仁,王鬆漢;第十七章:鬍晨,舒小芹,王雪梅,劉進龍,段波。王建明、宋作玉負責全書策劃與聯絡。
在本書編寫過程中,得到瞭中國神華煤製油化工有限公司匡卓賢教授級高工的大力支持和幫助,他對本書的審稿及內容的完善提齣瞭寶貴的意見,化學工業齣版社對本書的齣版給予瞭大力支持和協助。此外,茅文星、何細藕、曾清泉、張利軍、戴偉、王振維、郭敬杭、李莉、邵晨、金君素、張會軍、高雲忠、趙青鬆、馬金艷等人對本書的齣版也起瞭重要作用,在此一並進行感謝。
由於乙烯工藝復雜、設備裝置較多,書中可能存在各種不足,不妥之處,望指正。

編者
2017年10月









《現代精細化工流程控製與優化》 本書旨在深入探討現代精細化工生産過程中麵臨的關鍵技術挑戰,並提供係統性的解決方案。內容涵蓋瞭從基礎的工藝參數監測到復雜係統的實時優化,旨在幫助讀者全麵理解和掌握提高生産效率、降低能耗、確保産品質量和安全生産的核心技術。 第一部分:精細化工工藝流程基礎與自動化 本部分將首先迴顧精細化工生産的基本原理和典型工藝流程,包括反應、分離、提純等關鍵單元操作。在此基礎上,詳細介紹現代自動化控製係統的構成,如分散控製係統(DCS)、可編程邏輯控製器(PLC)以及現場總綫技術。我們將重點闡述各類傳感器和執行器的原理、選型及應用,以及如何構建穩定可靠的自動化測控迴路。此外,還會介紹過程儀錶係數(PID)控製算法及其在精細化工生産中的應用,並通過實例分析展示其調控效果。 第二部分:先進過程控製(APC)技術及其應用 本部分將深入介紹適用於精細化工領域的先進過程控製技術。我們將從模型預測控製(MPC)齣發,詳細講解其基本原理、模型辨識方法以及在多變量耦閤係統中的應用。MPC在精細化工中的優勢在於其能夠預測未來過程行為,從而實現更優化的操作。接著,將探討基於神經網絡、模糊邏輯等智能控製策略,以及它們如何解決傳統PID控製難以應對的非綫性、時滯等復雜問題。此外,還會介紹基於優化的控製(Optimization-based Control),如何將經濟性、環保性等目標函數納入控製策略,實現生産過程的全局優化。 第三部分:生産過程數據分析與建模 在精細化工生産中,海量的數據是提升效率和質量的寶貴資源。本部分將介紹數據采集、清洗、預處理的方法,以及常用的統計分析工具。我們將重點講解化學計量學(Chemometrics)在過程監控和産品質量預測中的應用,包括主成分分析(PCA)、偏分最小二乘(PLS)等方法。此外,還將介紹機器學習算法,如支持嚮量機(SVM)、決策樹、隨機森林等,如何用於建立預測模型、故障診斷模型以及性能評估模型。通過對曆史數據的深入挖掘和分析,企業能夠更好地理解生産過程的內在規律,及時發現潛在問題。 第四部分:生産過程優化與智能化 本部分聚焦於將先進控製和數據分析技術融會貫通,實現生産過程的智能化和精益化。我們將詳細介紹基於實時數據的生産調度與資源優化技術,如何根據市場需求、原料成本、設備狀況等動態調整生産計劃。同時,還將探討如何構建能耗優化模型,通過精細化調控減少蒸汽、電力等能源消耗。安全生産是化工企業的生命綫,本部分將介紹如何利用大數據和智能算法進行設備狀態監測與預測性維護,提前預警設備故障,減少非計劃停機。最後,我們將展望精細化工生産過程的智能化發展趨勢,包括物聯網(IoT)、數字孿生(Digital Twin)等技術的應用前景,以及如何構建智慧工廠。 本書特色: 理論與實踐結閤: 理論講解深入淺齣,並配以大量精細化工行業的實際案例分析,幫助讀者將所學知識應用於實際生産。 前沿技術涵蓋: 重點介紹當前先進過程控製、數據分析及智能化等前沿技術,為讀者提供最新的技術視野。 係統性與全麵性: 從工藝基礎到智能化應用,構建瞭完整的精細化工過程控製與優化體係。 操作性強: 提齣的方法和技術都具有較高的可操作性,便於讀者學習和應用。 本書適閤從事精細化工生産、工藝開發、自動化控製、過程優化等領域的工程師、技術人員、研究人員以及相關專業的學生閱讀。通過學習本書,讀者將能夠有效提升精細化工生産的自動化水平、過程控製精度和整體經濟效益。

用戶評價

評分

我是一名對化學工業充滿好奇的科普作者,希望通過“乙烯工藝與原料”這本書,為大眾讀者創作齣易於理解又信息豐富的科普文章。“乙烯工藝與原料”這個書名本身就充滿瞭科學的嚴謹感,我希望能從中挖掘齣一些生動有趣的化學原理和工業應用故事。我希望這本書能用通俗的語言解釋乙烯的化學結構和性質,它為什麼是如此重要的“化學工業的基石”。然後,我希望它能以一種引人入勝的方式,描繪齣乙烯是如何從復雜的原料中被“提煉”齣來,比如蒸汽裂解的過程,是否可以類比為某種“高溫下的化學烹飪”?書中能否提供一些形象的比喻或類比,幫助讀者理解抽象的化學反應和工藝流程?我尤其希望能瞭解到乙烯在現代生活中無處不在的應用,比如我們每天接觸的塑料製品,它們是如何一步步從乙烯變成我們熟悉的形態的?如果書中還能提及一些在乙烯生産過程中發生的有趣的曆史事件或技術突破,那將為我的科普創作增添更多色彩。

評分

我是一名老一輩的石化産業工作者,經曆過國內乙烯工業從無到有、從小到大的發展曆程。“乙烯工藝與原料”這本書,勾起瞭我對當年艱苦創業、技術攻關的迴憶。我非常想看看,現在這本書對當年我們走過的路,有哪些新的闡釋和發展。我希望它能迴顧一下我國乙烯工業發展的關鍵節點和技術演進,比如早期引進的技術,以及我們自主創新的曆程。我特彆想瞭解,當年我們麵臨的原料限製、技術瓶頸,現在是否已經得到瞭根本性的解決?書中對未來乙烯生産技術的發展方嚮,是如何看待的?是繼續深化現有技術,還是會有全新的突破?我也很好奇,現在對“原料”的理解,是否比我們當年更廣泛?除瞭傳統的石油基原料,是否還有更多的選擇,並且這些選擇是如何影響工藝的?我希望這本書能讓我看到,中國乙烯工業是如何在傳承中創新,在發展中壯大。

評分

我在一傢大型石化企業擔任工藝優化工程師,日常工作就是不斷地尋求提高裝置效率、降低運營成本的方法。“乙烯工藝與原料”這本書,對我來說,是尋找創新解決方案的潛在寶庫。我希望它能夠提供關於改進裂解爐傳熱傳質性能的最新研究成果,或者關於新型催化劑在乙烯生産中的應用前景。尤其令我感興趣的是,是否有關於延長裂解爐管壽命、減少結焦的新技術?這些問題直接關係到裝置的穩定運行和生産周期。此外,在分離提純環節,是否存在更節能、更高效的塔器設計或操作策略?本書能否分享一些先進的模擬軟件和優化方法,幫助我們進行更精確的工藝模擬和參數調整?我期待這本書能夠提供一些“乾貨”,是那些在教科書上難以找到的、具有實際指導意義的技術洞察,能夠幫助我們解決實際生産中的瓶頸問題,推動我們裝置的工藝水平邁嚮新的颱階。

評分

我是一名專注於化工領域投資的分析師,在評估項目的可行性和潛在迴報時,“乙烯工藝與原料”這本書對我來說,是深入瞭解行業基本麵和技術前景的重要工具。我希望它能提供關於不同乙烯生産工藝的技術經濟性分析,包括投資成本、運營成本、能耗、收率等關鍵指標。尤其關注的是,書中對未來哪些技術路綫或原料具有更大的潛力?例如,以低成本的頁岩氣為原料的乙烷裂解,或者利用生物質、CO2等可再生或廢棄資源製乙烯的技術,它們在技術成熟度、經濟可行性以及政策支持方麵的前景如何?我還希望瞭解,乙烯生産過程中可能存在的風險因素,比如原料價格波動、環保政策收緊、技術更新換代等,以及這些風險如何影響投資迴報。如果書中能提供一些宏觀的行業數據,比如全球乙烯産能分布、消費結構、市場增長預測等,那將極大地幫助我進行投資決策。

評分

我是一名環境工程師,在工作中經常需要評估石化項目的環境影響,並為企業提供減排和汙染控製的建議。“乙烯工藝與原料”這本書,對於我瞭解乙烯生産過程中的潛在環境風險至關重要。我希望書中能夠詳細介紹乙烯生産過程中産生的各種汙染物,包括廢氣(如SOx、NOx、CO、VOCs)、廢水(如含油廢水、工藝廢水)和固體廢棄物(如廢催化劑、油泥)的種類、産生源以及主要的排放環節。更重要的是,我期待書中能詳細闡述當前主流的環保治理技術,例如脫硫脫硝技術、廢水處理技術、揮發性有機物(VOCs)的迴收與治理技術等,並評估它們的實際效果和經濟可行性。如果書中還能對未來更清潔、更環保的乙烯生産技術進行展望,比如碳捕獲與利用(CCUS)在乙烯生産中的應用,或者生物基原料對環境的影響,那將對我更好地履行我的環保職責非常有價值。

評分

作為一個對能源化工領域發展趨勢感到好奇的普通讀者,我選擇“乙烯工藝與原料”這本書,更多的是想瞭解這個看似遙遠但又與我們生活息息相關的産業。我聽說乙烯是製造塑料製品、閤成縴維、洗滌劑等眾多日用品的關鍵原料,那麼它的生産過程究竟是怎樣的?這本書是否會用通俗易懂的語言,為我揭示乙烯是如何從石油或天然氣等原始能源中“煉”齣來的?我希望瞭解整個生産鏈條的概貌,比如原料的來源,主要的生産技術,以及最終生産齣的乙烯會走嚮何方。我是否能從中瞭解到一些關於這個行業的技術革新,比如如何利用更清潔的能源來生産乙烯?書中能否也涉及一些乙烯生産過程中的環保問題,以及行業在可持續發展方麵所做的努力?我想通過這本書,建立起對這個重要工業領域的一個基本認知,瞭解它在我們現代社會中的地位和作用,以及它未來的發展方嚮。

評分

作為一個剛踏入化工行業不久的研究生,我抱著學習和探索的心態來接觸“乙烯工藝與原料”這本書。我聽說乙烯是石油化工的基石,它的生産工藝直接關係到塑料、閤成縴維、閤成橡膠等眾多下遊産品的成本和質量。因此,我非常渴望能夠係統地瞭解乙烯的整個生産鏈條。我希望這本書能從最基礎的化學原理講起,比如烯烴的生成機理、裂解反應的動力學和熱力學特性,然後逐步深入到具體的工藝流程。我尤其關注那些關於如何提高乙烯收率、降低能耗、減少副産物的技術細節。另外,對於原料的選擇,我也很好奇,除瞭傳統的石腦油、輕烴,現在是否還有其他更經濟、更環保的替代原料?這本書能否提供一些相關的技術經濟分析,讓我對整個行業有一個更全麵的認識?我希望它能像一位循循善誘的老師,耐心地引導我這個初學者,讓我能夠快速建立起對乙烯生産的清晰認知,為我未來的研究和工作打下堅實的基礎。

評分

作為一名資深的化工工程師,我對“乙烯工藝與原料”這本書的期待值自然非常高。市麵上關於乙烯生産的書籍不少,但真正能夠深入淺齣、兼顧理論深度與實踐指導的卻屈指可數。在翻閱這本書之前,我腦海中已經勾勒齣瞭它應有的模樣:對乙烯生産的各個環節進行條分縷析的介紹,從原料的選擇與預處理,到裂解爐的設計與操作,再到分離提純的復雜工藝流程,甚至可能還會涉及催化劑、能耗優化、安全環保等關鍵技術。我特彆希望它能對近年來新興的、具有顛覆性潛力的乙烯生産技術有所探討,比如非烴類原料裂解、生物質製乙烯等,這些都是未來化工行業發展的重要方嚮。當然,一本優秀的技術書籍,除瞭翔實的理論知識,還應該有豐富的案例分析和圖錶數據,能夠幫助讀者直觀地理解復雜的工藝原理,並能結閤實際生産中的問題進行思考。我期待這本書能夠為我提供新的視角和解決問題的思路,不隻是停留在對現有技術的復述,更能引領我思考未來的技術發展趨勢。

評分

我是一名專注於化工設備設計的工程師,對於“乙烯工藝與原料”這本書,我更關注其工藝流程對設備選型和設計的要求。乙烯生産裝置往往規模龐大、操作條件苛刻,這對設備的材質、結構、安全設計都提齣瞭極高的要求。我希望書中能夠詳細闡述不同工藝環節(如裂解、急冷、壓縮、精餾等)對設備的主要技術參數和性能指標的需求,例如裂解爐管的耐高溫高壓性能、換熱器的傳熱效率、壓縮機的壓縮比和輸送量、精餾塔的塔闆或填料形式和高度等。我還希望能看到一些關於設備腐蝕、磨損的防護措施,以及在極端工況下如何確保設備安全可靠運行的案例。如果書中能提供一些具體的設備尺寸、材質選擇建議,或者一些典型的設備布置圖,那將對我開展具體的設計工作大有裨益。總而言之,我希望這本書能成為我理解工藝需求、指導設備設計的重要參考。

評分

我在一傢專注於化工技術谘詢的公司工作,需要為客戶提供從工藝路綫選擇到裝置運營優化的全方位服務。“乙烯工藝與原料”這本書,對我而言,是充實我專業知識庫、提升谘詢服務能力的絕佳機會。我希望它能深入探討不同乙烯生産工藝的優缺點,比如蒸汽裂解、催化裂解、甲醇製乙烯等,並對它們的經濟性、技術成熟度、環保性進行詳細的比較分析。特彆關注的是,書中是否會對新興的、具有顛覆性的乙烯生産技術進行評估,例如利用CO2或生物質製乙烯的前景和挑戰?我還需要瞭解不同原料(如石腦油、乙烷、丙烷、輕石腦油)對裂解工藝的影響,以及如何根據原料特性優化工藝參數以獲得最佳的經濟效益。如果書中還能提供一些關於技術許可、專利布局、市場前景等商業層麵的信息,那將對我們為客戶提供戰略性谘詢非常有幫助。

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