开题报告-毕业设计-年产13.8万吨乙烯装置分离工段乙烯精馏工序工艺设计

1沈阳化工大学本科毕业设计开题报告题目：年产13.8万吨乙烯装置分离工段乙烯精馏工序工艺设计院系：化学工程学院专业：化学工程与工艺班级：化工0703班学生姓名：指导教师：论文提交日期：年月日论文答辩日期：年月日沈阳化工大学学士论文开题报告目录2目录引言..............................................................................................................1第一章文献综述.........................................................................................21.1乙烯在国内外的生产状况............................................................21.1.1国外状况..............................................................................21.1.2国内状况..............................................................................4第二章主要研究内容...............................................................................62.1乙烯原料的来源............................................................................62.1.1天然气..................................................................................62.1.2炼厂气..................................................................................62.2乙烯的生产工艺............................................................................62..3乙烯的分离技术..........................................................................72.4乙烯的生产方法及工艺................................................................72.5工艺流程........................................................................................72.6乙烯精馏塔的工艺计算................................................................82.6.1物料衡算..............................................................................82.6.2热量衡算..............................................................................82.6.3乙烯精馏塔的塔型与塔板的选择及塔计算.....................8实验进度安排.............................................................................................9参考文献...................................................................................................10沈阳化工大学学士论文开题报告引言1引言乙烯是石油化工最基础原料，是生产各种重要的有机化工产品的基础。由于乙烯装置是石油化工生产的有机原料的基础，是石油化学工业的龙头，所以它的生产规模，产量和技术标志着一个国家的石油化学工业的发展水平。随着世界经济的发展，低级烯烃的需求呈逐年增加的的趋势。面对新的形势，乙烯生产企业应该依靠技术创新，努力提高装置技术水平，以增强产品的竞争力。今年来，世界乙烯装置规模大型化趋势愈加明显。2010年5月，全球最大的乙烷裂解装置在卡塔尔建成，该装置的设计乙烯产能为130万吨/年。随着裂解炉生产能力的提高，不但单位乙烯生产能力的投资下降，而且操作成本和维修成本也相应减少，从而降低了单位乙烯的生产成本。我国乙烯装置普遍规模较小，其平均能耗、物耗也相应较高。对装置规模小、缺乏市场竞争力的小型乙烯装置，专家建议可借鉴大型乙烯装置改造的经验，进行扩能改造，形成中型乙烯装置以有效地提高现有装置竞争力。同时由于我国原油中轻质油含量普遍偏低，直馏石脑油和轻柴油一般只占原油的30%左右，因此，在我国发展重质油裂解技术研究具有极其重大的现实意义。随着中国乙烯工业的发展，供需平衡关系将逐步得到改善，市场竞争则更加激烈。面对以市场国际化、资源国际化、技术与人才国际化、资本国际化为主要特征的经济全球化大趋势，市场占有率主要取决于产品品种、质量和成本。因此，每个乙烯厂应有各自的特色，形成自身的强势，如果只是简单地重复建设，产品结构雷同，则难以形成竞争优势。中国乙烯存在巨大的市场缺口和消费增长空间，国产乙烯的市场占有率一直较低。为缓解国内乙烯供应紧张，满足国内经济发展需求，虽然中国石油、中国石化和中海油加快实施乙烯扩能计划，但预计到2010年中国乙烯当量消费供需缺口将达1119万吨。从整体情况看，中国乙烯工业还有较大的发展空间。沈阳化工大学学士论文开题报告文献综述2第一章文献综述1.1乙烯在国内外的生产状况1.1.1国外状况半个世纪以来，石油化学工业一直以高于国民经济生产总值的增长速度发展，许多国家还把它列为国家工业发展的重点。1960年世界乙烯产量为2910kt，1970年为19760kt，1980年达到34020kt．1990年达到56300kt。20世纪80年代末、90年代初，由于全球经济复苏，特别是亚洲发展中国家的经济迅速发展，对石化产品的需求大大增加，刺激了各国石油化工装置的增建和扩建。从1990年以来，一批新建和扩建的乙烯装置陆续投产，世界乙烯生产能力和产量均有较大的增长，到1992年世界乙烯生产能力已超过70000kt，1997年接近87000kt，产量达到78500kt。2006年，世界乙烯生产能力已达到126000kt。近年来全球乙烯需求量和生产能力见表1-1。表1-1全球乙烯需求量和生产能力kt年份乙烯需求量乙烯生产能力年份乙烯需求量乙烯生产能力199778000870002002950001080001998820009000020031000001110001999870009500020041050001120002000900009800020051070001200002001900001020002006115000126000由表1-1可见从2003年起乙烯需求稳步上涨：同时，自2003年以来世界乙烯产能缓慢，导致世界供应乙烯紧张，乙烯装置的开工率不断提高，2006年世界乙烯装置平均开工率达92%。自2006年起，世界乙烯产能又开始新一轮扩张。预计2006~2011年世界乙烯产能将增加39430kt/a，年均增速为5.9%；同期乙烯需求年均增速为4.7%。到2011年世界乙烯产能将达158950kt/a（见表l-2）。其中，中东产能将增长沈阳化工大学学士论文开题报告文献综述317510kt/a，占世界乙烯产能总增量的44.4%，年均增幅高达19.8%；亚洲产能将增长17920kt/a．占45.5%，年均增幅为8.7%；而美洲和欧洲乙烯能力增长幅度则相对有限。表1-22006—2011年世界乙烯生产能力增长情况kt/a地区2001年2006年2007年2011年06~11年增量北美洲33660349003481035100200亚洲2692034510381405243017920西欧225102398024380251801200中东857011940145402945017510中东欧63006960701080201060拉丁美洲4320499049905860870非洲15201680…2320640大洋洲520560…59030全球总计10432011952012389015895039430石油化工受世界经济全球化影响，各地区生产能力比例变化明显，美国、西欧、日本支配世界石化工业的格局已不复存在。从最近几年的总体情况看，欧洲和北美的乙烯产能所占比重有所下降，而亚洲、中东及拉丁美洲所占比重逐步上升。世界乙烯生产已形成北美、西欧、亚太三足鼎立的局面，发展重点向亚太和中东地区转移。2001年北美、亚洲和西欧占世界产能的比重分别为32.3%、25.8%和21.6%，2006年则分别为29.2%、28.9%和20.1%；中东作为世界第四大乙烯产区，占世界产能的比重从2001年的8.2%增长到2006年的10%。目前，美国是世界最大的乙烯生产国，2006年乙烯生产能力为28773kt/a，占世界的23.4%。中国2006年的乙烯生产能力为9840kt/a，已跃居世界第二位，排名仅次于美国，占世界总产能的8.2%。2006年世界十大乙烯生产国的产能总计80316kt/a，占世界的67.5%。2006年世界十大乙烯生产商的产能总计为55056kt/a，占世界总产能的46.1%。陶氏化学、埃克森美孚和沙特基础工业公司分别位居前三位。中国石化集团公司以5495kt/a的乙烯产能居世界第五位。沈阳化工大学学士论文开题报告文献综述41.1.2国内状况截至2007年底，我国大陆共拥有19家乙烯生产企业，22套乙烯装置，乙烯生产能力接近lOOOOkt/a，达到9885kt/a；全国乙烯产量首次突破了千万吨大关，约为10280kt，已超越日本，仅次于美国，稳居世界第二。平均单套乙烯装置能力也达到454kt/a，已有数套乙烯装置单套能力达到世界级规模，如中国石化茂名石化公司、上海赛科、上海石化公司、齐鲁石化公司、燕山石化公司、扬子石化公司和扬子巴斯夫乙烯单套装置规模分别为lOOOkt/a、900kt/a、845kt/a、800kt/a、710kt/a、650kt/a和600kt/a，中国石油吉林石化公司、兰州石化公司、大庆石化公司乙烯单套装置规模分别为700kt/a、700kt/a、600kt/a。其中，中国石化拥有11家乙烯生产企业（含赛科、扬巴），共12套乙烯装置，总的乙烯生产能力为6295kt/a（当年没有新增产能），占全国乙烯生产能力9985kt/a（全国乙烯行业协会统计数据）的63%。中国石油拥有6家乙烯生产企业，共8套乙烯装置，总的乙烯生产能力为2710kt/a（2007年辽阳石化完成扩能改造，使其年产能从120kt/a增加到200kt/a），占全国乙烯生产能力9985kt/a的27%。中海壳牌乙烯也于2006年1月建成投产，能力为800kt/a，原属于地方的盘锦乙烯现已属于兵器工业总公司。2003年至2008年我国各乙烯企业的乙烯产量见表1-3。我国仅用4年时间就使乙烯产量从2003年的6118kt猛增至2007年破千万吨大关，为10278kt。2003。2007年4年间，我国乙烯产量的年均增长率达到13.8%。表1-32003年至2008年我国各乙烯企业全年的乙烯产量国