作者：王子宗,何细藕 编
页数：588
出版社：中国石化出版社
出版日期：2025
ISBN：9787511473028
电子书格式：pdf/epub/txt
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内容简介
本书包括12章，从国内外蒸汽裂解技术发展、制取乙烯或烯烃的不同方法、乙烯裂解原料、裂解产品收率、烃类裂解原理及工艺技术、工艺设计、机械设计、裂解炉设备布置与配管、仪表及自动控制、安全环保与节能、分析与化验、裂解炉操作与维护、裂解炉制造与施工等方面对乙烯装置裂解工艺与工程做了全面系统的论述，是几代裂解技术研发、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、项目规划人员以及高等院校相关师生等都具有很高的参考价值。
作者简介
王子宗，中国石化首席工程技术大师，中央企业“百-万-百万”工程顶尖科技人才，长期从事石油化工工艺技术研发、成套工程技术开发、产业转化及智能化工作。
何细藕，中国石化集团公司高级专家、享受国务院政府特殊津贴、中国石油和化工行业工程勘察设计大师、中国石化突出贡献专家，正高级工程师。长期从事乙烯装置裂解工艺与工程技术研发、工程设计、成套技术产业化、关键装备国产化及智能化提升工作，是乙烯裂解领域的领军人物之一，承担了多项国家课题和中石化科研攻关课题的技术攻关。
相关资料
袁晴棠院士作序40年来，我国乙烯工业走过了一条快速发展之路，乙烯产能从1983年的62万吨/年增至2023年的5135万吨/年，位列世界第一，一批百万吨级大型乙烯装置已建成投产。我国乙烯工业的发展对于包括裂解技术在内的先进的乙烯成套技术提出了巨大需求，我国自有乙烯技术也走过了一条艰辛的创新发展之路。裂解炉区是乙烯装置的核心功能区之一，其作用是以来自炼油或油田的烃类为原料在高温下生产“三烯”即乙烯、丙烯、丁二烯和 “三苯”即苯、甲苯、二甲苯等化工原料，属于典型的反应类装置，反应机理复杂，包含高温高压操作环境，其研究、开发、设计与建设难度极大。从学科范畴看，乙烯装置的裂解过程属于反应工程范畴，在工业实践中乙烯裂解系统包含了化工过程难度最大的反应单元操作，其能耗占乙烯装置的一半以上。因此，对于乙烯装置裂解系统的相关技术进行全面的研究，不仅可以推动我国乙烯技术的进步，为我国乙烯工业的提质增效提供支撑，还可以助推化工行业技术水平的提升，具有显著的技术、经济和社会意义。
本书特色
本书首次对裂解系统的工艺、设备、仪表、安全、环保、工程实践、设备制造、施工与操作的技术、方法与经验进行了全面细致的总结，是多学科知识的集成，便于读者对于乙烯装置裂解系统的技术现状与未来发展进行全面的了解，可用于培养和造就乙烯技术领域工艺及工程方面的研究、设计、制造、建设、操作和管理人才。
目录
第一章概论（1）
第一节国外蒸汽裂解技术发展（1）
一、国外乙烯技术的发展（1）
二、国外乙烯裂解技术的发展（2）
第二节国内蒸汽裂解技术发展（6）
一、国内乙烯技术的发展（6）
二、国内乙烯裂解技术的发展（10）
第三节制取乙烯或烯烃的不同方法（11）
一、烷烃脱氢制乙烯或烯烃（11）
二、催化裂解制乙烯（17）
三、甲醇制烯烃（29）
四、乙醇脱水制乙烯（36）
五、甲烷制乙烯（37）
六、由合成气制乙烯（40）
七、其他裂解技术（41）
参考文献（50）
第二章裂解原料（58）
第一节概述（58）
一、乙烯原料来源和种类（64）
二、中国原油性质（71）
三、中东原油性质（73）
四、世界乙烯原料发展趋势（81）
第二节评价裂解原料特性的主要指标（83）
一、石油烃的化学组成（84）
二、密度和相对密度（89）
三、沸点、馏程及平均沸点（93）
四、特性因数K（97）
五、黏度（98）
六、折射率（102）
七、氢含量和碳氢比（103）
八、平均分子量（106）
九、关联指数BMCI（109）
十、残炭值、沥青质和溴价（112）
十一、裂解原料杂质及脱除方法（113）
第三节乙烯原料的选择和优化（116）
一、裂解原料性质与产品收率（116）
二、原料的选择和优化（125）
三、扩大乙烯原料来源（136）
参考文献（151）
第三章烃类蒸汽裂解的化学反应（153）
第一节烃类裂解反应（153）
第二节结焦反应（154）
一、催化结焦反应（154）
二、非均相非催化结焦反应（155）
三、均相非催化结焦反应（157）
第三节裂解反应模型（158）
一、裂解反应动力学模型（158）
二、裂解炉结焦模型及周期模拟（165）
参考文献（169）
第四章蒸汽裂解工艺（173）
第一节蒸汽裂解工艺过程（173）
一、裂解温度、停留时间和烃分压（174）
二、裂解选择性（176）
三、裂解深度（177）
第二节典型商业化裂解工艺（177）
一、概述（177）
二、SRT型裂解炉（185）
三、USC型和GK型裂解炉（200）
四、SC型裂解炉（221）
五、Pyrocrack型裂解炉（223）
六、CBL型裂解炉（230）
参考文献（235）
第五章裂解炉的工艺设计（237）
第一节裂解炉工艺设计常用的基本参数（237）
一、裂解基本工艺参数（237）
二、裂解深度参数（241）
三、裂解炉的性能指标（244）
四、裂解选择性指标（249）
第二节裂解炉辐射段工艺设计（250）
一、辐射段技术的发展（251）
二、辐射段工艺模型（257）
三、辐射段设计要点（284）
四、辐射段工艺设计的主要内容（287）
五、辐射段的工艺计算（288）
第三节裂解炉对流段的工艺设计（300）
一、对流段的功能和结构发展（300）
二、对流段工艺模型（302）
三、对流段工艺设计的基本原则（303）
四、对流段的工艺计算（311）
五、对流段工艺设计的计算实例（325）
第四节裂解气急冷换热器的工艺设计（327）
一、概述（327）
二、裂解气急冷换热器的工艺特点（328）
三、裂解气急冷换热器的工艺计算（330）
第五节供热系统的设计（332）
一、概述（332）
二、燃料（332）
三、燃烧器介绍（336）
四、裂解炉供热系统设计（347）
第六节CFD技术在裂解炉设计中的应用（352）
一、概述（352）
二、设计实例（353）
参考文献（360）
第六章裂解炉的机械设计（363）
第一节裂解炉本体（363）
一、概述（363）
二、盘管（363）
三、耐火材料（364）
四、炉本体钢结构（365）
五、对流段模块（366）
六、烟囱及烟道（366）
第二节蒸汽发生系统（367）
一、急冷换热器（367）
二、上升下降管（380）
三、高压汽包（383）
第三节裂解炉钢结构框架（384）
一、概述（384）
二、裂解炉钢结构框架特点（385）
三、裂解炉钢结构框架设计说明（385）
四、裂解炉钢结构框架技术要求（386）
第四节裂解炉模块化设计（386）
一、概述（386）
二、模块化设计的方式和特点（387）
三、模块化方式的比较和选择（390）
四、国外裂解炉模块化的概况（391）
五、国内裂解炉模块化的应用（392）
六、模型化设计（395）
七、小结（397）
第五节其他设备的设计（397）
一、引风机（397）
二、混合器（400）
三、油急冷器（400）
四、清焦罐（401）
五、烧焦气返炉膛（404）
六、吹灰器（405）
参考文献（410）
第七章裂解炉设备布置与配管（412）
第一节设备布置（412）
一、乙烯裂解炉的布置（412）
二、乙烯裂解炉的配管（416）
第二节管道材料（419）
一、乙烯裂解炉管道材料选用概述（419）
二、乙烯裂解炉的管道连接（421）
三、乙烯裂解炉一般阀门的选用（422）
四、乙烯裂解炉的管道特殊件选用（425）
第三节应力分析（425）
一、管道应力分析的安全评定（425）
二、裂解炉区关键管线应力分析（426）
第四节消防系统（429）
一、裂解炉炉区火灾危险性特点及分析（429）
二、裂解炉炉区消防水系统设计（429）
第五节裂解气大阀（431）
一、裂解气大阀的特殊性（431）
二、裂解气大阀的阀门类型（433）
三、新型裂解气大阀的研制及工业应用（434）
四、裂解气大阀的安装和维护（437）
参考文献（438）
第八章裂解炉自动控制（439）
第一节裂解炉控制系统简介（439）
第二节裂解炉主要控制方案（439）
一、各大组原料烃流量的控制（439）
二、稀释蒸汽/进料比率控制（440）
三、裂解炉出口温度控制（440）
四、汽包液位控制（441）
第三节裂解炉主要仪表应用（441）
一、温度仪表（442）
二、压力仪表（442）
三、流量仪表（442）
四、物位仪表（443）
五、变送器（443）
六、调节阀（443）
七、开关阀（443）
八、现场总线仪表的应用（443）
第四节裂解炉联锁（444）
一、远程所有裂解炉停车（444）
二、单台裂解炉全部停车（444）
三、单台裂解炉部分停车（445）
四、其他联锁和允许条件（445）
第五节裂解炉先进控制（445）
一、裂解炉出口温度控制系统（446）
二、裂解炉炉管温度均衡和总进料负荷控制技术（446）
三、汽烃比控制（447）
四、裂解深度先进控制（447）
五、小结（449）
参考文献（449）
第九章安全、环境保护（HSE）与节能减排（450）
第一节概述（450）
一、术语与定义（450）
二、安全设计基本原则（451）
第二节安全（451）
一、危险因素分析（451）
二、安全健康措施（456）
第三节环境保护（458）
一、主要污染源（458）
二、环境保护措施（460）
第四节节能措施（462）
一、降低对流段末端物料入口温度（462）
二、改进对流段设计，提高热强度（464）
三、降低过剩空气率（464）
四、预热燃烧空气（465）
五、加强绝热保温，降低炉体热损失（467）
六、对流段吹灰和化学清洗除灰（467）
七、辐射段强化传热（468）
八、延长裂解炉运行周期（470）
九、裂解炉与燃气轮机联合（470）
十、加强裂解炉管理（471）
第五节减排措施（472）
一、裂解炉脱NOx工艺概述（472）
二、燃烧器（474）
三、SCR脱硝技术（478）
四、SNCR脱硝技术（481）
参考文献（483）
第十章分析与化验（484）
第一节概况（484）
第二节在线分析（486）
一、概述（486）
二、在线分析仪器的主要性能（486）
三、红外分析仪（487）
四、烟气在线分析系统（489）
五、氧化锆氧分析器（492）
六、电极式电导率仪（495）
七、工业pH计（497）
八、工业气相色谱仪（498）
九、工业质谱仪（503）
第三节离线分析（506）
一、概述（506）
二、裂解原料评价（508）
三、裂解工艺的控制分析（518）
四、取样分析与在线分析的关系（524）
参考文献（524）
第十一章裂解炉操作、运行与维护（525）
第一节开工、停工（525）
一、开车准备（525）
二、点火与烘炉（525）
三、裂解炉蒸汽开车（526）
四、投油（527）
第二节正常运行（528）
一、裂解炉的运行检查（528）
二、裂解炉的清焦（529）
第三节紧急停车（532）
一、紧急停车的处理原则（532）
二、所有裂解炉全部停车及单台裂解炉全部停车（532）
三、裂解炉部分停车（533）
四、其他事故工况（533）
第四节维护（534）
一、急冷换热器系统的维护（535）
二、燃烧器的维护（537）
参考文献（538）
第十二章裂解炉制造与施工（539）
第一节制造（539）
一、概述（539）
二、辐射炉管（539）
三、对流段模块（542）
四、辐射段模块（547）
五、急冷换热器（553）
六、汽包（563）
第二节施工（564）
一、裂解炉安装（564）
二、裂解炉筑炉（568）
参考文献（571）
