乙烯生产方法选择-乙醇脱水、焦炉煤气分离制乙烯

项目二：乙烯生产方法选择任务一

乙醇脱水、焦炉煤气分离制乙烯一、乙醇催化脱水制乙烯工艺图任务一乙醇脱水、焦炉煤气分离制乙烯一、乙醇催化脱水制乙烯工艺图新鲜的乙醇原料经蒸发器进入固定床反应器，控制反应温度为330-340℃，在催化剂氧化铝的作用下发生脱水反应生成乙烯。产物经冷凝器冷凝后进入气液分离器。顶部气相产物乙烯经由缓冲器收集在集气瓶中，液相产物水和未反应的原料乙醇由下方采出。任务一乙醇脱水、焦炉煤气分离制乙烯二、乙醇催化脱水制乙烯操作规程1、试漏:搭好装置并封闭系统，向乙烯贮瓶中加水，使瓶中空气压缩，产生正压。当不再加水时，若U型压力计读数变化较大(>20mm水柱/min)，说明漏气;检测漏气部位(可采取分段式检测)并堵漏;重复上步操作，直至U型压力计读数变化不大(<20mm水柱/min);任务一乙醇脱水、焦炉煤气分离制乙烯二、乙醇催化脱水制乙烯操作规程2、新鲜催化剂的活化连通反应系统和空气压缩机，打开放空阀连通冷凝器的冷却水，开启空压机接通蒸发器和反应器电加热夹套，控制蒸发器温度为100℃，调节仪表使反应器温度设为360℃，活化新鲜催化剂1小时任务一乙醇脱水、焦炉煤气分离制乙烯二、乙醇催化脱水制乙烯操作规程3、反应(1)关闭压缩机，然后通入氮气吹扫，吹扫完毕，封闭系统。(2)调节仪表使反应器温度预设为300℃，此时不要开乙烯收集瓶的出水阀，压力过高可通过U型压力计侧口放空，待反应器温度达到200°C后，打开蒸发加热器(压力预设为0.2atm),关闭压力计检测阀，开乙烯收集瓶的出水阀，收集水;任务一乙醇脱水、焦炉煤气分离制乙烯二、乙醇催化脱水制乙烯操作规程(3)反应器温度达300°C后，不用调节温控仪表，待其上升330°C以上或达到稳定温度，再将仪表温度设定值设定为330°C;(4)测定出水体积，计算出所得乙烯的摩尔数任务一乙醇脱水、焦炉煤气分离制乙烯项目二：乙烯生产方法选择任务一

乙醇脱水、焦炉煤气分离制乙烯任务一乙醇脱水、焦炉煤气分离制乙烯一.焦炉煤气分离焦炉气属于中热值气，其热值为每标准立方米17~19MJ，适合用做高温工业炉的燃料和城市煤气。焦炉气含氢气量高，分离后用于合成氨，其它成分如甲烷和乙烯可用做有机合成原料。任务一乙醇脱水、焦炉煤气分离制乙烯一.焦炉煤气分离焦炉煤气中约含有2%的乙烯，早期是用硫酸吸收乙烯，经处理后转化成乙醇，再催化脱水释出乙烯。用这种方法生产的乙烯含杂质较多。随着合成氨技术的发展，英国克劳德公司发展了焦炉煤气低温分离法，在分离氢氮混合气的同时也分离出乙烯。一.焦炉煤气分离焦炉煤气经过压缩机压缩至1.6MPa，经水洗、碱洗脱除二氧化碳等酸性气体后，被来自系统的低温气体预冷至一110℃，此时焦炉气中的乙烯和一部分甲烷等被冷凝为粗乙烯馏分，未冷凝的气体在系统中进一步用液氮冷却分离出氢氮混合气。粗乙烯馏分再经乙烯提纯系统，使乙烯纯度提高到97%以上。任务一乙醇脱水、焦炉煤气分离制乙烯一.焦炉煤气分离由于石油化工的蓬勃发展，乙醇脱水制乙烯、焦炉煤气分离制乙烯这两种方法逐渐被淘汰。任务一乙醇脱水、焦炉煤气分离制乙烯任务一乙醇脱水、焦炉煤气分离制乙烯二.焦炉煤气管道常见故障及修复1.煤气管道渗漏修复煤气管路由于输送距离一般都较长，在管道建设过程中，中间部位会使用托架支撑，起到管道架空的目的。煤气管道暴露在户外，除了大气的腐蚀存还有自然环境对其造成的结构应力存在，长时间工作后难免会出现局部渗漏的情况。企业在正常生产过程中，往往不能随时停机，但煤气渗漏又存在重大安全隐患，在不停机的情况下现场快速有效解决此类问题成为企业必须要掌握的一门技术。任务一乙醇脱水、焦炉煤气分离制乙烯二.焦炉煤气管道常见故障及修复1.煤气管道渗漏修复高分子复合材料具有超强的粘着力，优异的抗压强度等综合性能，使用25551、2211F等高分子复合材料，可免停机、少停机，甚至带压快速有效解决煤气管道渗漏，既保证了企业的高速运转效率又避免了由煤气泄漏带来的安全事故隐患。任务一乙醇脱水、焦炉煤气分离制乙烯二.焦炉煤气管道常见故障及修复2.煤气管道膨胀节泄漏修复膨胀节是补偿因温度差与机械振动引起的附加应力而设置在容器壳体或管道上的一种挠性结构。由于它作为一种能自由伸缩的弹性补偿元件，工作可靠、性能良好、结构紧凑等优点，已广泛应用在化工、冶金、核能等部门。该部件出现渗漏，传统方法就是更换，成本较高，给企业造成非常大的资源浪费。任务一乙醇脱水、焦炉煤气分离制乙烯二.焦炉煤气管道常见故障及修复2.煤气管道膨胀节泄漏修复采用25551、福世蓝2211F高分子复合材料现场治理渗漏，不用拆卸，省时省力，效果立竿见影，其产品具备优越的粘着力、耐油性及抗老化性，很好地为企业解决了多年无法解决的问题。任务一乙醇脱水、焦炉煤气分离制乙烯二.焦炉煤气管道常见故障及修复3.煤气管道软连接渗漏治理软连接可降低振动及噪声，并可对因温度变化引起的热胀冷缩起补偿作用，广泛应用于各种管道系统。因为是橡胶材质，由于化学介质腐蚀和老化等因素存在，软连接的破损渗漏是在所难免的。任务一乙醇脱水、焦炉煤气分离制乙烯二.焦炉煤气管道常见故障及修复3.煤气管道软连接渗漏治理90T高固化橡胶复合修复材料具有超强的粘着力，优异的抗压强度等综合性能，可免拆卸、免硫化处理，快速有效修复各类橡胶材质软连接设备。吸收设备的冲击震动，材料具有300%的高延展率，避免了再次出现渗漏的可能。项目二：乙烯生产方法选择任务一

乙醇脱水、焦炉煤气分离制乙烯任务一乙醇脱水、焦炉煤气分离制乙烯一.工业制法采用乙烯生产方法有石油烃热裂解、乙醇催化脱水、焦炉煤气分离等。由于石油和天然气资源丰富，大规模生产乙烯成本

低、质量好。因此大量的乙烯主要用石油裂解法生产，而乙醇催化脱水制乙烯的方法只限于精细化学品提供数量不大的乙烯场合。（1）乙醇催化脱水制乙烯乙醇催化脱水制乙烯是工业上早期采用的方法。脱水所用催化剂为载于焦炭的磷酸、活性氧化铝或ZSM分子筛，反应温度一般为360~420℃。以焦炭为载体的磷酸催化剂是工业上早期使用的催化剂，其特点是所得产品纯度高，脱水产物经水洗和干燥后可得纯度99.5%的乙烯。任务一乙醇脱水、焦炉煤气分离制乙烯但是磷酸催化剂有酸沥出、泄漏、引起腐蚀等问题，操作时需要经常卸出催化剂和更新设备，处理能力比较低。氧化铝催化剂特别是分子筛催化剂较为清洁、坚固，没有设备腐蚀问题，为目前所采用。任务一乙醇脱水、焦炉煤气分离制乙烯乙醇催化脱水制乙烯的反应器有固定床和流化床两种，前者的乙烯产率为94%-96%，后者的乙烯产率为99%。反应气体需经过净化。一般净化系统采用在中压低温下操作的两座精馏塔。在第一精馏塔切除轻组分，产品乙烯在第二精馏塔的塔顶得到而重组分留在塔釜。任务一乙醇脱水、焦炉煤气分离制乙烯（2）乙醇催化脱水制乙烯反应机理主反应CH3CH2OH

CH2=CH2+H2O副反应CH3CH2OH

CH3CH2-O-CH2CH3反应特点：该反应为微吸热反应，需在催化剂作用下进行，催化剂为Al2O3，常压下即可反应，反应温度为330-340°C，反应催化剂需阶段性活化。任务一乙醇脱水、焦炉煤气分离制乙烯（2）乙醇催化脱水制乙烯反应机理乙醇催化脱水制乙烯属于平行反应。既可以进行分子内脱水生成乙烯，又可以进行分子间脱水生成乙醚。一般而言，较高的温度有利于生成乙烯，而较低的温度有利于生成乙醚。因此，对于乙醇脱水这样一个复合反应，随着反应条件的变化，脱水过程的机理也会有所不同。任务一乙醇脱水、焦炉煤气分离制乙烯（3）乙醇催化脱水制乙烯反应物料的性质1.无水乙醇:沸点78.3℃，相对密度0.79g/cm3,无色液体，有酒香，无毒性。2.乙烯:无色气体，略具烃类特有的臭味，不溶于水，微溶于乙醇、酮、苯，溶于醚；具有较强的麻醉作用。任务一乙醇脱水、焦炉煤气分离制乙烯（3）乙醇催化脱水制乙烯反应物料的性质但是乙烯会产生急性中毒：吸入高浓度乙烯可立即引起意识丧失，无明显的兴奋期，但吸入新鲜空气后，可很快苏醒。对眼及呼吸道粘膜有轻微刺激性。液态乙烯可致皮肤冻伤。慢性影响：长期接触，可引起头昏、全身不适、乏力、思维不集中。个别人有胃肠道功能紊乱。任务一乙醇脱水、焦炉煤气分离制乙烯（3）乙醇催化脱水制乙烯反应物料的性质3.乙醚:乙醚是低毒物质，主要是引起全身麻醉作用，此外，对皮肤及呼吸道粘膜有轻微的刺激作用。长期接触低浓度乙醚蒸气的人员可出现头痛、头晕、易激动或淡漠、嗜睡、忧郁、体重减轻、食欲减退、恶心、呕吐、便秘等症状。吸人较高浓度乙醚蒸气时可出现头晕、癔病样发作、精神错乱、嗜睡、面色苍白、恶心、呕吐、脉缓、体温下降、呼吸不规则等短时间大量接触后发生的中毒症状，一经脱离现场，稍待休息，经对症处理后就可恢复。任务一乙醇脱水、焦炉煤气分离制乙烯项目二：乙烯生产方法选择任务一

乙醇脱水、焦炉煤气分离制乙烯二.实验室制法：（1）实验目的1.掌握乙醇脱水实验的反应过程和反应机理、特点，了解针对不同目的产物的反应条件对正、副反应的影响规律和生成的过程;2.学习气固相管式催化反应器的构造、原理和使用方法，学习反应器正常操作和安装，掌握催化剂评价的一般方法和获得适宜工艺条件的研究步骤和方法;3.学习动态控制仪表的使用，如何设定温度和加热电流大小，怎样控制床层温度分布;任务一乙醇脱水、焦炉煤气分离制乙烯二.实验室制法：（1）实验目的4.学习气体在线分析的方法和定性、定量分析，学习如何手动进样分析液体成分。了解气相色谱的原理和构造，掌握色谱的正常使用和分析条件选择;5.学习微量泵和蠕动泵的原理和使用方法，学会使用湿式流量计测量流体流量。任务一乙醇脱水、焦炉煤气分离制乙烯二.实验室制法：（2）实验仪器和药品乙醇脱水气固反应器，气相色谱及计算机数据采集和处理系统，精密微量液体泵，蠕动泵。ZSM-5型分子筛乙醇脱水催化剂，分析纯乙醇，蒸馏水。任务一乙醇脱水、焦炉煤气分离制乙烯二.实验室制法：（3）实验原理乙烯是重要的基本有机化工产品。乙烯主要来源于石油化工，但是由乙醇脱水制乙烯在南非、非洲、亚洲的一些国家中仍占有重要地位。乙醇脱水生成乙烯和乙醚，是一个吸热、分子数增多的可逆反应。提高反应温度、降低反应压力，都能提高反应转化率。乙醇在催化剂存在下受热发生脱水反应，既可分子内脱水生成乙烯，也可分子间脱水生成乙醚。任务一乙醇脱水、焦炉煤气分离制乙烯二.实验室制法：（4）实验流程任务一乙醇脱水、焦炉煤气分离制乙烯二.实验室制法：（5）实验步骤1.按照实验要求，将反应器加热温度设定为270℃，设置乙醇的加料速度度为1.2ml/min，开始加入乙醇；2.反应进行30分钟后，正式开始实验。打开气液分离器旋塞，放出液体倒入回收瓶，