乙烯生產(chǎn)方法選擇-乙醇脫水、焦爐煤氣分離制乙烯

項目二：乙烯生產(chǎn)方法選擇任務(wù)一

乙醇脫水、焦爐煤氣分離制乙烯一、乙醇催化脫水制乙烯工藝圖任務(wù)一乙醇脫水、焦爐煤氣分離制乙烯一、乙醇催化脫水制乙烯工藝圖新鮮的乙醇原料經(jīng)蒸發(fā)器進入固定床反應(yīng)器，控制反應(yīng)溫度為330-340℃，在催化劑氧化鋁的作用下發(fā)生脫水反應(yīng)生成乙烯。產(chǎn)物經(jīng)冷凝器冷凝后進入氣液分離器。頂部氣相產(chǎn)物乙烯經(jīng)由緩沖器收集在集氣瓶中，液相產(chǎn)物水和未反應(yīng)的原料乙醇由下方采出。任務(wù)一乙醇脫水、焦爐煤氣分離制乙烯二、乙醇催化脫水制乙烯操作規(guī)程1、試漏:搭好裝置并封閉系統(tǒng)，向乙烯貯瓶中加水，使瓶中空氣壓縮，產(chǎn)生正壓。當不再加水時，若U型壓力計讀數(shù)變化較大(>20mm水柱/min)，說明漏氣;檢測漏氣部位(可采取分段式檢測)并堵漏;重復(fù)上步操作，直至U型壓力計讀數(shù)變化不大(<20mm水柱/min);任務(wù)一乙醇脫水、焦爐煤氣分離制乙烯二、乙醇催化脫水制乙烯操作規(guī)程2、新鮮催化劑的活化連通反應(yīng)系統(tǒng)和空氣壓縮機，打開放空閥連通冷凝器的冷卻水，開啟空壓機接通蒸發(fā)器和反應(yīng)器電加熱夾套，控制蒸發(fā)器溫度為100℃，調(diào)節(jié)儀表使反應(yīng)器溫度設(shè)為360℃，活化新鮮催化劑1小時任務(wù)一乙醇脫水、焦爐煤氣分離制乙烯二、乙醇催化脫水制乙烯操作規(guī)程3、反應(yīng)(1)關(guān)閉壓縮機，然后通入氮氣吹掃，吹掃完畢，封閉系統(tǒng)。(2)調(diào)節(jié)儀表使反應(yīng)器溫度預(yù)設(shè)為300℃，此時不要開乙烯收集瓶的出水閥，壓力過高可通過U型壓力計側(cè)口放空，待反應(yīng)器溫度達到200°C后，打開蒸發(fā)加熱器(壓力預(yù)設(shè)為0.2atm),關(guān)閉壓力計檢測閥，開乙烯收集瓶的出水閥，收集水;任務(wù)一乙醇脫水、焦爐煤氣分離制乙烯二、乙醇催化脫水制乙烯操作規(guī)程(3)反應(yīng)器溫度達300°C后，不用調(diào)節(jié)溫控儀表，待其上升330°C以上或達到穩(wěn)定溫度，再將儀表溫度設(shè)定值設(shè)定為330°C;(4)測定出水體積，計算出所得乙烯的摩爾數(shù)任務(wù)一乙醇脫水、焦爐煤氣分離制乙烯項目二：乙烯生產(chǎn)方法選擇任務(wù)一

乙醇脫水、焦爐煤氣分離制乙烯任務(wù)一乙醇脫水、焦爐煤氣分離制乙烯一.焦爐煤氣分離焦爐氣屬于中熱值氣，其熱值為每標準立方米17~19MJ，適合用做高溫工業(yè)爐的燃料和城市煤氣。焦爐氣含氫氣量高，分離后用于合成氨，其它成分如甲烷和乙烯可用做有機合成原料。任務(wù)一乙醇脫水、焦爐煤氣分離制乙烯一.焦爐煤氣分離焦爐煤氣中約含有2%的乙烯，早期是用硫酸吸收乙烯，經(jīng)處理后轉(zhuǎn)化成乙醇，再催化脫水釋出乙烯。用這種方法生產(chǎn)的乙烯含雜質(zhì)較多。隨著合成氨技術(shù)的發(fā)展，英國克勞德公司發(fā)展了焦爐煤氣低溫分離法，在分離氫氮混合氣的同時也分離出乙烯。一.焦爐煤氣分離焦爐煤氣經(jīng)過壓縮機壓縮至1.6MPa，經(jīng)水洗、堿洗脫除二氧化碳等酸性氣體后，被來自系統(tǒng)的低溫氣體預(yù)冷至一110℃，此時焦爐氣中的乙烯和一部分甲烷等被冷凝為粗乙烯餾分，未冷凝的氣體在系統(tǒng)中進一步用液氮冷卻分離出氫氮混合氣。粗乙烯餾分再經(jīng)乙烯提純系統(tǒng)，使乙烯純度提高到97%以上。任務(wù)一乙醇脫水、焦爐煤氣分離制乙烯一.焦爐煤氣分離由于石油化工的蓬勃發(fā)展，乙醇脫水制乙烯、焦爐煤氣分離制乙烯這兩種方法逐漸被淘汰。任務(wù)一乙醇脫水、焦爐煤氣分離制乙烯任務(wù)一乙醇脫水、焦爐煤氣分離制乙烯二.焦爐煤氣管道常見故障及修復(fù)1.煤氣管道滲漏修復(fù)煤氣管路由于輸送距離一般都較長，在管道建設(shè)過程中，中間部位會使用托架支撐，起到管道架空的目的。煤氣管道暴露在戶外，除了大氣的腐蝕存還有自然環(huán)境對其造成的結(jié)構(gòu)應(yīng)力存在，長時間工作后難免會出現(xiàn)局部滲漏的情況。企業(yè)在正常生產(chǎn)過程中，往往不能隨時停機，但煤氣滲漏又存在重大安全隱患，在不停機的情況下現(xiàn)場快速有效解決此類問題成為企業(yè)必須要掌握的一門技術(shù)。任務(wù)一乙醇脫水、焦爐煤氣分離制乙烯二.焦爐煤氣管道常見故障及修復(fù)1.煤氣管道滲漏修復(fù)高分子復(fù)合材料具有超強的粘著力，優(yōu)異的抗壓強度等綜合性能，使用25551、2211F等高分子復(fù)合材料，可免停機、少停機，甚至帶壓快速有效解決煤氣管道滲漏，既保證了企業(yè)的高速運轉(zhuǎn)效率又避免了由煤氣泄漏帶來的安全事故隱患。任務(wù)一乙醇脫水、焦爐煤氣分離制乙烯二.焦爐煤氣管道常見故障及修復(fù)2.煤氣管道膨脹節(jié)泄漏修復(fù)膨脹節(jié)是補償因溫度差與機械振動引起的附加應(yīng)力而設(shè)置在容器殼體或管道上的一種撓性結(jié)構(gòu)。由于它作為一種能自由伸縮的彈性補償元件，工作可靠、性能良好、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點，已廣泛應(yīng)用在化工、冶金、核能等部門。該部件出現(xiàn)滲漏，傳統(tǒng)方法就是更換，成本較高，給企業(yè)造成非常大的資源浪費。任務(wù)一乙醇脫水、焦爐煤氣分離制乙烯二.焦爐煤氣管道常見故障及修復(fù)2.煤氣管道膨脹節(jié)泄漏修復(fù)采用25551、福世藍2211F高分子復(fù)合材料現(xiàn)場治理滲漏，不用拆卸，省時省力，效果立竿見影，其產(chǎn)品具備優(yōu)越的粘著力、耐油性及抗老化性，很好地為企業(yè)解決了多年無法解決的問題。任務(wù)一乙醇脫水、焦爐煤氣分離制乙烯二.焦爐煤氣管道常見故障及修復(fù)3.煤氣管道軟連接滲漏治理軟連接可降低振動及噪聲，并可對因溫度變化引起的熱脹冷縮起補償作用，廣泛應(yīng)用于各種管道系統(tǒng)。因為是橡膠材質(zhì)，由于化學介質(zhì)腐蝕和老化等因素存在，軟連接的破損滲漏是在所難免的。任務(wù)一乙醇脫水、焦爐煤氣分離制乙烯二.焦爐煤氣管道常見故障及修復(fù)3.煤氣管道軟連接滲漏治理90T高固化橡膠復(fù)合修復(fù)材料具有超強的粘著力，優(yōu)異的抗壓強度等綜合性能，可免拆卸、免硫化處理，快速有效修復(fù)各類橡膠材質(zhì)軟連接設(shè)備。吸收設(shè)備的沖擊震動，材料具有300%的高延展率，避免了再次出現(xiàn)滲漏的可能。項目二：乙烯生產(chǎn)方法選擇任務(wù)一

乙醇脫水、焦爐煤氣分離制乙烯任務(wù)一乙醇脫水、焦爐煤氣分離制乙烯一.工業(yè)制法采用乙烯生產(chǎn)方法有石油烴熱裂解、乙醇催化脫水、焦爐煤氣分離等。由于石油和天然氣資源豐富，大規(guī)模生產(chǎn)乙烯成本

低、質(zhì)量好。因此大量的乙烯主要用石油裂解法生產(chǎn)，而乙醇催化脫水制乙烯的方法只限于精細化學品提供數(shù)量不大的乙烯場合。（1）乙醇催化脫水制乙烯乙醇催化脫水制乙烯是工業(yè)上早期采用的方法。脫水所用催化劑為載于焦炭的磷酸、活性氧化鋁或ZSM分子篩，反應(yīng)溫度一般為360~420℃。以焦炭為載體的磷酸催化劑是工業(yè)上早期使用的催化劑，其特點是所得產(chǎn)品純度高，脫水產(chǎn)物經(jīng)水洗和干燥后可得純度99.5%的乙烯。任務(wù)一乙醇脫水、焦爐煤氣分離制乙烯但是磷酸催化劑有酸瀝出、泄漏、引起腐蝕等問題，操作時需要經(jīng)常卸出催化劑和更新設(shè)備，處理能力比較低。氧化鋁催化劑特別是分子篩催化劑較為清潔、堅固，沒有設(shè)備腐蝕問題，為目前所采用。任務(wù)一乙醇脫水、焦爐煤氣分離制乙烯乙醇催化脫水制乙烯的反應(yīng)器有固定床和流化床兩種，前者的乙烯產(chǎn)率為94%-96%，后者的乙烯產(chǎn)率為99%。反應(yīng)氣體需經(jīng)過凈化。一般凈化系統(tǒng)采用在中壓低溫下操作的兩座精餾塔。在第一精餾塔切除輕組分，產(chǎn)品乙烯在第二精餾塔的塔頂?shù)玫蕉亟M分留在塔釜。任務(wù)一乙醇脫水、焦爐煤氣分離制乙烯（2）乙醇催化脫水制乙烯反應(yīng)機理主反應(yīng)CH3CH2OH

CH2=CH2+H2O副反應(yīng)CH3CH2OH

CH3CH2-O-CH2CH3反應(yīng)特點：該反應(yīng)為微吸熱反應(yīng)，需在催化劑作用下進行，催化劑為Al2O3，常壓下即可反應(yīng)，反應(yīng)溫度為330-340°C，反應(yīng)催化劑需階段性活化。任務(wù)一乙醇脫水、焦爐煤氣分離制乙烯（2）乙醇催化脫水制乙烯反應(yīng)機理乙醇催化脫水制乙烯屬于平行反應(yīng)。既可以進行分子內(nèi)脫水生成乙烯，又可以進行分子間脫水生成乙醚。一般而言，較高的溫度有利于生成乙烯，而較低的溫度有利于生成乙醚。因此，對于乙醇脫水這樣一個復(fù)合反應(yīng)，隨著反應(yīng)條件的變化，脫水過程的機理也會有所不同。任務(wù)一乙醇脫水、焦爐煤氣分離制乙烯（3）乙醇催化脫水制乙烯反應(yīng)物料的性質(zhì)1.無水乙醇:沸點78.3℃，相對密度0.79g/cm3,無色液體，有酒香，無毒性。2.乙烯:無色氣體，略具烴類特有的臭味，不溶于水，微溶于乙醇、酮、苯，溶于醚；具有較強的麻醉作用。任務(wù)一乙醇脫水、焦爐煤氣分離制乙烯（3）乙醇催化脫水制乙烯反應(yīng)物料的性質(zhì)但是乙烯會產(chǎn)生急性中毒：吸入高濃度乙烯可立即引起意識喪失，無明顯的興奮期，但吸入新鮮空氣后，可很快蘇醒。對眼及呼吸道粘膜有輕微刺激性。液態(tài)乙烯可致皮膚凍傷。慢性影響：長期接觸，可引起頭昏、全身不適、乏力、思維不集中。個別人有胃腸道功能紊亂。任務(wù)一乙醇脫水、焦爐煤氣分離制乙烯（3）乙醇催化脫水制乙烯反應(yīng)物料的性質(zhì)3.乙醚:乙醚是低毒物質(zhì)，主要是引起全身麻醉作用，此外，對皮膚及呼吸道粘膜有輕微的刺激作用。長期接觸低濃度乙醚蒸氣的人員可出現(xiàn)頭痛、頭暈、易激動或淡漠、嗜睡、憂郁、體重減輕、食欲減退、惡心、嘔吐、便秘等癥狀。吸人較高濃度乙醚蒸氣時可出現(xiàn)頭暈、癔病樣發(fā)作、精神錯亂、嗜睡、面色蒼白、惡心、嘔吐、脈緩、體溫下降、呼吸不規(guī)則等短時間大量接觸后發(fā)生的中毒癥狀，一經(jīng)脫離現(xiàn)場，稍待休息，經(jīng)對癥處理后就可恢復(fù)。任務(wù)一乙醇脫水、焦爐煤氣分離制乙烯項目二：乙烯生產(chǎn)方法選擇任務(wù)一

乙醇脫水、焦爐煤氣分離制乙烯二.實驗室制法：（1）實驗?zāi)康?.掌握乙醇脫水實驗的反應(yīng)過程和反應(yīng)機理、特點，了解針對不同目的產(chǎn)物的反應(yīng)條件對正、副反應(yīng)的影響規(guī)律和生成的過程;2.學習氣固相管式催化反應(yīng)器的構(gòu)造、原理和使用方法，學習反應(yīng)器正常操作和安裝，掌握催化劑評價的一般方法和獲得適宜工藝條件的研究步驟和方法;3.學習動態(tài)控制儀表的使用，如何設(shè)定溫度和加熱電流大小，怎樣控制床層溫度分布;任務(wù)一乙醇脫水、焦爐煤氣分離制乙烯二.實驗室制法：（1）實驗?zāi)康?.學習氣體在線分析的方法和定性、定量分析，學習如何手動進樣分析液體成分。了解氣相色譜的原理和構(gòu)造，掌握色譜的正常使用和分析條件選擇;5.學習微量泵和蠕動泵的原理和使用方法，學會使用濕式流量計測量流體流量。任務(wù)一乙醇脫水、焦爐煤氣分離制乙烯二.實驗室制法：（2）實驗儀器和藥品乙醇脫水氣固反應(yīng)器，氣相色譜及計算機數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)，精密微量液體泵，蠕動泵。ZSM-5型分子篩乙醇脫水催化劑，分析純乙醇，蒸餾水。任務(wù)一乙醇脫水、焦爐煤氣分離制乙烯二.實驗室制法：（3）實驗原理乙烯是重要的基本有機化工產(chǎn)品。乙烯主要來源于石油化工，但是由乙醇脫水制乙烯在南非、非洲、亞洲的一些國家中仍占有重要地位。乙醇脫水生成乙烯和乙醚，是一個吸熱、分子數(shù)增多的可逆反應(yīng)。提高反應(yīng)溫度、降低反應(yīng)壓力，都能提高反應(yīng)轉(zhuǎn)化率。乙醇在催化劑存在下受熱發(fā)生脫水反應(yīng)，既可分子內(nèi)脫水生成乙烯，也可分子間脫水生成乙醚。任務(wù)一乙醇脫水、焦爐煤氣分離制乙烯二.實驗室制法：（4）實驗流程任務(wù)一乙醇脫水、焦爐煤氣分離制乙烯二.實驗室制法：（5）實驗步驟1.按照實驗要求，將反應(yīng)器加熱溫度設(shè)定為270℃，設(shè)置乙醇的加料速度度為1.2ml/min，開始加入乙醇；2.反應(yīng)進行30分鐘后，正式開始實驗。打開氣液分離器旋塞，放出液體倒入回收瓶，