A. 为十么用乙烯代替乙烷制冷剂
乙烯装置也副产乙烷、丙烷,但纯度不够也不稳定,而对冷剂的基本要求之一就是杂质要越少越好,杂质含量变化对冷剂的温度影响很大,因而乙烯装置均选用乙烯、丙烯作为制冷系统的制冷剂。乙烯的用途很广,尤其是在制冷界,乙烯装置传统的制冷方式是采用乙烯、丙烯、甲烷等冷剂的单组分制冷。压缩后的混合冷剂先由冷却水部分冷凝,冷凝液作为重冷剂,相当于传统制冷方式中的丙烯冷剂,为未冷凝的气相和工艺物料提供较高温度级别的冷剂。未被冷凝的气相由重冷剂部分冷凝,冷凝液为中冷剂,向系统和工艺物料提供冷量,气相再由中冷剂全部冷凝,提供轻冷剂。
B. 为什么用乙烯丙烯做冷剂
虽然原则上,沸点为低温的物质都可用作制冷剂。
但对乙烯装置而言,装置产品为乙烯、丙烯,杂质少,而且已有贮存设施,且乙烯和丙烯已具有良好的热力学特性。
虽然乙烯装置也副产乙烷、丙烷,但纯度不够也不稳定,而对冷剂的基本要求之一就是杂质要越少越好,杂质含量变化对冷剂的温度影响很大,因而乙烯装置均选用乙烯、丙烯作为制冷系统的制冷剂。
C. 常用制冷剂汇总大全,马住!!
1、R600a(异丁烷)
异丁烷(CH3)2CHCH3(R600a),分子量58.12,沸点-11.80℃,临界温度134.98℃,临界压力3.66MPa,破坏臭氧潜能值(ODP)为0,全球变暖系数值(GWP)为0.1。
主要用途:R600a制冷剂主要用于替代冰箱、冷柜等制冷设备上使用的CFC-12制冷剂。R600a制冷剂蒸发潜热大,冷却能力强;流动性能好,输送压力低,耗电量低,负载温度回升速度慢。R600a制冷剂与各种压缩机润滑油兼容。主要用作超低温制冷剂,与R22组成的制冷系统用于-80~-120℃的超低温制冷装置。也用作泡沫塑料的发泡剂,作制冷剂替代R12。
118L/瓶,800L/瓶,926L/瓶;钢瓶包装。
2、R170(乙烷)
乙烷C2H6(R170),分子量30.07,沸点-88.6℃,临界温度32.3℃,临界压力5.88 MPa,破坏臭氧潜能值(ODP)为0,全球变暖系数值(GWP)为0.01。
主要用途:R170主要用于替代R13、R503,与原系统和润滑油兼容。
40L/瓶;钢瓶包装。
3、R290(丙烷)
丙烷CH3CH2CH3(R290),分子量44.9,沸点-42.2℃,临界温度96.67℃,临界压力4.24MPa,蒸气压(25℃)0.475MPa,破坏臭氧潜能值(ODP)为0,全球变暖系数值(GWP)为0.01。
主要用途:高纯级R290用作感温工质;优级和一级R290可用作制冷剂替代R22、R502,与原系统和润滑油兼容,用于中央空调、热泵空调、家用空调和其它小型制冷设备。
118L/瓶,800L/瓶,926L/瓶;钢瓶包装。
4、R1270(丙烯)
丙烯C3H6(R1270)分子量42.08,沸点-47.7℃,临界温度91.4℃,临界压力4.67MPa,臭氧层破坏系数(ODP)为0。
主要用途:R1270主要用于替代R502、R143a制冷剂,与原系统以及润滑油兼容。
118L/瓶,926L/瓶;钢瓶包装。
5、R23(三氟甲烷)
R23,超低温冷媒三氟甲烷,常压下沸点为-82.1℃,为-155.2℃,液体密度(25℃)为0.67 kg/L,临界密度0.525kg/L,临界压力4.83 MPa,消耗臭氧潜能值(ODP)为0,为环保型制冷剂。
主要用途:三氟甲烷,又称HFC-23,是一种高压液化汽,可用作制冷剂,替代CFC-13。环境试验箱/设备(冷热冲击试验机)、冻干机/冷冻干燥机、超低温冰箱或冷柜、血库冰箱、生化试验箱等深冷设备中(包括科研制冷、医用制冷等),多见用于这些复叠式制冷系统的低温级。同时又是哈龙1301理想替代品,具有清洁、低毒、灭火剂效果好等特点。
40L/瓶,926L/瓶;钢瓶包装。
6、R22(二氟一氯甲烷)
R22(Freon22,二氟一氯甲烷),分子式CHClF2,分子量86.47。R-22在常温下为无色,近似无味的气体,不燃烧、无腐蚀、毒性极微,加压可液化为无色透明的液体,为HCFC型制冷剂。R-22的化学稳定性和热稳定性均很高,特别是在没有水份存在的情况下,在200℃以下与一般金属不起反应。在水存在时,仅与碱缓慢起作用。但在高温下会发生裂解。
主要用途:R22制冷剂用于往复式压缩机,使用于家用空调、中央空调、移动空调、热泵热水器、除湿机、冷冻式干燥器、冷库、食品冷冻设备、船用制冷设备、工业制冷、商业制冷,冷冻冷凝机组、超市陈列展示柜等制冷设备等;R22也大量用作聚四氟乙烯树脂的原料和气体灭火剂R1211的中间体,以及用于聚合物(塑料)物理发泡剂。还可用来作杀虫剂和喷漆的气雾喷射剂,是生产各种含氟高分子化合物的基本原料。
40L/瓶,118L/瓶,926L/瓶;钢瓶包装。
7、R134a(四氟乙烷)
冷媒R134a是目前国际公认的替代R12的主要制冷工质之一,常用于车用空调,商业和工业用制冷系统,以及作为发泡剂用于硬塑料保温材料生产,也可以用来配置其他混合制冷剂,如R404A和R407C等。
主要用途:主要替代R12用作制冷剂,冰箱、冷柜、饮水机、汽车空调、中央空调、除湿机、冷库、商业制冷、冰水机、冰淇淋机、冷冻冷凝机组等制冷设备中,同时还可应用于气雾推进剂、医用气雾剂、杀虫药抛射剂、聚合物(塑料)物理发泡剂,以及镁合金保护气体等。R134a可广泛用做汽车空调,冰箱、中央空调、商业制冷等行业的制冷剂,并可用于医药、农药、化妆品、清洗行业。
926L/瓶;钢瓶包装。
8、R410A
常温常压下,R410A是一种不含氯的氟代烷非共沸混合制冷剂,无色气体,贮存在钢瓶内是被压缩的液化气体。其ODP为0,R410A是一种新型环保制冷剂,不破坏臭氧层,工作压力是R22的1.6倍,制冷效率高,提高空调性能。R410A新冷媒由两种准共沸的混合物R32和R125各50%组成,具有稳定、无毒、性能优越等特点。
主要用途:R410A主要用于替代R22和R502,具有清洁、低毒、不燃、制冷效果好等特点,大量用于家用空调、小型商用空调、户式中央空调等。
与R22相比,R410A的制冷量显著提高,因此为设计更小更紧凑的空调设备提供了可能。并且由于R410A具有近共沸的物性,在整个运行范围内,制冷剂温度滑移小于0.2℃。
9、R407C
R407C是一种不含氯的氟代烷非共沸混合制冷剂,无色气体,贮存在钢瓶内是被压缩的液化气体。其ODP为0,因此R407C是不破坏大气臭氧层的环保制冷剂。R407C是由R32、R125和R134a按一定的比例混合而成的环保中高温冷媒,使用于各种空调系统和非离心式制冷系统。主要应用于家用空调、中小型商用空调(中小型单元式空调、户式中央空调、多联机)、移动空调(汽车空调等)、除湿机、冷冻式干燥器、船用制冷设备、工业制冷等制冷设备。
R407C是新装制冷设备上替代氟利昂R22的最简便的选择(通常为空调系统);但是由于R407C与R22物化性能、理论循环性能以及压缩机用油等均不相同,因此对于初装为R22制冷剂的制冷设备的售后维修,如果需要再添加或更换制冷剂,仍然只能添加R22,通常不能直接以R407C来替代R22。
10、R417A
常温常压下,R417A是一种不含氯的氟代烷非共沸混合制冷剂,无色气体,贮存在钢瓶内是被压缩的液化气体。其ODP为0,因此R417A是不破坏大气臭氧层的环保制冷剂。
主要用途:R417A主要用于替代R22,具有清洁、低毒、不燃、制冷效果好等特点,用于热泵(OEM 初装替换R22)和空调(售后替换R22)等。
11、R404A
R404A不得是一种不含氯的非共沸混合制冷剂,常温常压下为无色气体,贮存在钢瓶内是被压缩的液化气体。其ODP为0,因此R404A是不破坏大气臭氧层的环保制冷剂。
主要用途:具有清洁、低毒、不燃、制冷效果好等特点,组成成分:R125,R134A,R143A。R404A作为当今广泛使用的中低温制冷剂,常应用于冷库、食品冷冻设备、船用制冷设备、工业低温制冷、商业低温制冷、交通运输制冷设备(冷藏车等)、冷冻冷凝机组、超市陈列展示柜等制冷设备。R404A是新装制冷设备上替代氟利昂R22和R502的最普遍的工业标准制冷剂(通常为低温冷冻系统)。
12、R507
R507是一种不含氯的共沸混合制冷剂,常温常压下为无色气体,贮存在钢瓶内是被压缩的液化气体。其ODP 为0,因此R507是不破坏大气臭氧层的环保制冷剂。
主要用途:R507主要用于替代R22和R502,具有清洁、低毒、不燃、制冷效果好等特点,大量用于中低温冷冻系统。
13、R508A
R508A是一种不含氯的共沸混合制冷剂,常温常压下为无色气体,贮存在钢瓶内是被压缩的液化气体。其 ODP为0,因此R508A是不破坏大气臭氧层的环保制冷剂。
主要用途:R508A主要用于替代R13、R23、R503,具有清洁、低毒、不燃、制冷效果好等特点,大量用于超低温冷冻系统,比如医用制冷、科研制冷。
14、R508B
R508B是一种不含氯的共沸混合制冷剂,常温常压下为无色气体,贮存在钢瓶内是被压缩的液化气体。其 ODP为0,因此R508A是不破坏大气臭氧层的环保制冷剂。
主要用途:R508B主要用于替代R13、R23、R503,具有清洁、低毒、不燃、制冷效果好等特点,大量用于超低温冷冻系统,比如医用制冷、科研制冷。
15、R152a(二氟乙烷)
HFC-152a(1,1-二氟乙烷 CH3CHF2),分子量66.1,沸点-24.7℃,临界温度113.5℃,临界压力4.58MPa,在空气中的燃烧极限为5.1-17.1%(V/V),破坏臭氧潜能值(ODP)为0。
主要用途:主要用作制冷剂、发泡剂、气雾剂和清洗剂,同时也是混合工质的重要组分。
16、R123(二氯三氟乙烷)
三氟二氯乙烷(2,2-二氯化-1,1,1-三氟乙烷),分子式CF3CHCl2,分子量152.93,沸点 27.85 ℃,CAS注册号:306-83-2 ,臭氧层消耗(ODP)0.02,全球变暖潜值(GWP)93,是一种替代R-11(F11)的HCFC型制冷剂。
主要用途:R123可替代F-11和F-113作清洁剂、发泡剂和制冷剂(中央空调/离心式冷水机组)。
17、R124(一氯四氟乙烷)
一氯四氟乙烷CHClFCF3,HCFC-124(R124),分子量136.5,沸点-10.95℃,临界温度122.25℃,临界压力3.613MPa,破坏臭氧潜能值(ODP)为0.02,全球变暖系数值(GWP)为0.10。
主要用途:HCFC-124(R124)主要用作制冷剂、灭火剂,是混合工质的重要组分,可替代CFC-114。
18、R141b(二氯一氟乙烷)
二氯一氟乙烷CH3CCl2F,HCFC-141b,分子量116.95,沸点32.05℃,临界温度204.5℃,临界压力4.25MPa,破坏臭氧潜能值(ODP)为0.11,全球变暖系数值(GWP)为0.09。
19、R142b(一氯二氟乙烷)
一氯二氟乙烷CClF2CH3,HCFC-142b,沸点-9.2℃,临界温度136.45℃,临界压力4.15MPa,在常温下为无色气体,略有芳香味,易溶于油,难溶于水。
主要用途:HCFC-142b(R-142b)主要用作高温环境下的制冷系统,恒温控制开关及航空推进剂的中间体,还用作化工原料。
20、R402A
R-402A组成:R-22、R-290及HFC-125,是HCFC服务型混配制冷剂。符合美国采暖、制冷空调工程师协会(ASHRAE)的A1安全等级类别(这是最高的级别,对人身体无害);符合美国环保组织EPA、SNAP和UL的标准。冷冻机油建议使用烷基苯AB(Alkybenzene)合成油。
主要用途:替代R-502用于商用制冷设备及一些交通制冷设施,适用于所有R-502可正常运作的环境。
21、R402B
R-402B组成:R-22、R-290及HFC-125,是HCFC服务型混配制冷剂。符合美国采暖、制冷空调工程师协会(ASHRAE)的A1安全等级类别(这是最高的级别,对人身体无害);符合美国环保组织EPA、SNAP和UL的标准。冷冻机油建议使用烷基苯AB(Alkybenzene)合成油。
主要用途:替代R-502用于大型商用制冷设备,如制冰机等。适用于所有R-502可正常运作的环境。
22、R408A
R408A制冷剂是由R22,R125,R143a组成的混配工质,在常温下为无色气体,分子量87.01,沸点-44.4℃,临界温度83.8℃,临界压力4.42MPa,破坏臭氧潜能值(ODP)0.016。
主要用途:R408A制冷剂主要用于替代R502。
23、R409A
R409A由HCFC-22,HCFC-124和HCFC-142b混合而成,在常温下为无色气体。分子量97.4,沸点-34.5℃,临界温度106.8℃,临界压力4.69MPa,破坏臭氧潜能值(ODP)0.039。
主要用途:R409A是R12的替代品,主要用于制冷系统。
24、R433B
R433B制冷剂是碳氢化合物冷媒,热工性能与R22相近,可直接R22,无须变更原制冷系统。R433B比其他的制冷剂的蒸发潜热大,单位时间降温速度更快;分子量小,流动性能好,输送压力低,压缩机的负荷减小,可延长压缩机的使用寿命,降低电耗,节省系统的运行成本。
R433B组成成分,摩尔百分比:丙烷占94.9918%, 丙烯占5.0082%。
25、R436A
R436A是碳氢化合物冷媒,混合制冷剂,不损坏臭氧层,无温室效应,该制冷剂热工性能与R134a相近。R436A组成成分摩尔百分比:R290占62.6528%,R600a占37.3472%。
26、R11(一氟三氯甲烷)
别名氟利昂-11(FREON 11),分子式:CCl3F,分子量:137.37。无色液体或气体;熔点-111℃,沸点23.7℃, 重度1.487×103kg/m3,有醚味,微溶于水,易溶于乙醇、醚,化学稳定性好。
主要用途:用于大型中央空调制冷剂(离心式冷水机组)、聚氨酯(PU)泡沫塑料发泡剂。
27、R12(二氟二氯甲烷)
R12在常温下为无色,无味,无腐蚀性的气体,加压可液化为无色透明的液体。R12无毒、不燃,具有良好的热稳定性和化学稳定性。
主要用途:R12可用作致冷剂,灭火剂、杀虫剂和喷雾剂等,R12作为制冷剂广泛用于冰箱、冷柜、中央空调冷水机组等制冷空调领域。
28、R13(三氟一氯甲烷)
R13,分子式:CClF3,分子量是104.5,常压下沸点为-81.4℃,凝固点-181℃,液体密度(-30℃)为1.298kg/L,消耗臭氧潜能值(ODP)为1.0,全球变暖潜能值(GWP)为17.5。
主要用途:主要用于低温/超低温制冷剂。
29、R502
R502为混配工质,由R22/R115组成,分子量111.63,沸点-45.6℃,为不可燃物质。
主要用途:主要用于低温制冷工质,具有冷冻容量高、致冷速度快的优异制冷性能。可作为食品陈列、食品贮藏、制冷、冰淇淋机、低温冰箱以及低温冷冻压缩机用制冷剂。
30、R503
R503为混配工质,由R13/R23组成,沸点-87.9℃,为不可燃物质。
主要用途:主要用于超低温制冷设备,如低温试验箱及冻干设备等。
31、R32
R32,HFC-32,二氟甲烷,分子式:CH2F2,是新型环保制冷剂,不含氯元素因而对臭氧无破坏作用,但是可燃可爆,是R22与R410a制冷剂的替代品之一。
转自:菏泽西冷化工有限公司。
D. 乙烯的工业生产工艺与原理是什么
石油化学工业中大多数中间产品(有机化工原料)和最终产品(三大合成材料)均以烯烃和芳烃为原料,除由重整生产芳烃以及由催化裂化副产物中回收丙烯、丁烯和丁二烯外,主要有乙烯装置生产各种烯烃和芳烃。以三烯(乙烯、丙烯、丁二烯)和三苯(苯、甲苯、二甲苯)总量计,约65%来自乙烯生产装置。因此,常常以乙烯生产作为衡量一个国家和地区石油化工生产水平的标志。通常所说的乙烯装置,主要包括管式炉裂解和深冷分离。
早在20世纪30年代就有人开始对石油烃高温裂解生产烯烃的技术进行研究,40年代初建成了管式炉裂解生产乙烯的工业装置。经过60多年的发展仍在烯烃生产中占据统治地位。其他还有蓄热炉裂解、流动床裂解等由于投资高、物耗能耗高、污染严重逐步被淘汰。
烃类裂解得到的裂解产物还有氢、甲烷、乙烷和乙烯、丙烷和丙烯、混合碳四、碳五、裂解汽油等混合物。此外还有少量二氧化碳、一氧化碳、硫化氢等气体,并含有微量炔烃等杂质,因此必须对其进行分离和精制才能得到合格的乙烯、丙烯和其他产品。裂解气分离法主要有油吸收分离法和深冷分离法。前者能耗高、烯烃损失大,60年代几乎全部被深冷分离法取代。
深冷分离法:利用裂解气中各组分沸点相对较大,各组分相对挥发度不同,在不同的温度下用精馏法进行分离。在一定压力下,碳三以上的馏分可以在常温下分离,碳二馏分则需要在-30~-40℃条件下分离。用精馏方法将裂解气中甲烷和氢气分离出来,则需要-90℃以下的低温分离。这种采用低温分离裂解气中甲烷和氢气的方法成为深冷分离法。此法,能耗低、操作稳定,不仅能得到高质量的烯烃产品,而且能获得高纯度的氢气和甲烷。因此现在被普遍采用。装置主要包括两大流程:裂解流程、分离流程
1、裂解流程裂解是指烃类在高温条件下,发生碳链断裂或脱氢反应,生成烯烃和其他产物的过程。裂解目的:以生产乙烯、丙烯为主,同时副产丁二烯、芳烃等。裂解反应特点:强吸热反应,反应温度高,停留时间短,烃分压要低。主要参数:裂解深度(用乙烯对丙烯的收率衡量)、裂解温度、停留时间、烃分压。※管式炉裂解的工艺流程
包括原料供给、预热、对流段、辐射段、高温裂解气急冷和热量回收等几部分。裂解装置中五大关键设备:裂解炉、急冷换热器、裂解气压缩机、乙烯压缩机、丙烯压缩机。
(一) 裂解原料预热和稀释蒸汽注入
裂解原料主要在对流段预热,为减少原料消耗,也常常在进入对流段前通过低位能热源进行预热。裂解原料预热到一定程度后,需要在裂解原料中注入稀释蒸汽。注入方式:原料进入对流段前注入、原料在对流段中预热到一定温度后注入及二次注入(原料先注入部分蒸汽,在对流段中预热到一定程度后,再次注入经对流段预热后的稀释蒸汽)
(二)对流段
管式裂解炉的对流段主要用于回收烟气热量,回收的烟气热量主要用于预热原料及稀释蒸汽,使裂解原料汽化并过热到裂解反应需要的起始温度后,进入辐射段加热进行裂解。也可在对流段进行锅炉给水预热、助燃空气预热和超高压蒸汽过热。
(三)辐射段
烃和稀释蒸汽的混合物在对流段预热到物料横跨温度(裂解原料和稀释蒸汽混合物在对流段预热的出口温度,也是辐射段的入口温度)后进入辐射盘管,辐射盘管在辐射段内用高温燃烧气体加热,使裂解原料在管内进行裂解。(四)高温裂解气的急冷和热量回收
裂解炉辐射盘管出来的高温裂解气达到800℃以上,为抑制二次反应的发生,需要将辐射盘管内的高温裂解气进行急速冷却。急速冷却有两种方式:一种是用急冷油(或急冷水)直接喷淋冷却,一种是用换热器进行冷却。用急冷换热器(TLE或TLX表示)冷却时,可回收高温裂解气的热量而副产出高位能的高压蒸汽。急冷换热器与汽包构成的发生蒸汽的系统称为急冷锅炉(或废热锅炉)。在管式炉裂解轻烃、石脑油和柴油时,都采用废热锅炉冷却裂解气并副产高压蒸汽。经过废热锅炉冷却后的裂解气温度仍在400℃,此时可再由急冷油直接喷淋冷却。为防止急冷换热器结焦,废热锅炉出口温度要高于裂解气的露点,裂解原料越重,废热锅炉终期出口温度越高,因此,根据裂解原料的情况,废热锅炉可采用一级急冷、二级急冷、三级急冷等不同方式。2、裂解气分离
急冷后的裂解气温度仍然在200℃~300℃,并且是含有从氢到裂解燃料油的复杂混合物,首先必须通过预分馏使其冷却到常温,并分出重组分,然后进行压缩和净化,以除去酸性气体和水等杂质,并达到分离所需要的压力,最后通过深冷精馏分离才能得到所需要的合格产品。
※预分馏:将急冷后的裂解气进一步冷却到常温,并在冷却过程中分馏出裂解气中的重组分经急冷器冷却后的裂解气进入油洗塔,塔顶用裂解汽油喷淋,塔顶温度控制在100℃~110℃之间,保证裂解气中的水分从塔顶带出洗油塔。塔釜温度随裂解原料的不同而控制在180℃~200℃左右。塔釜所得燃料油产品,部分经气提并冷却后作为裂解燃料油产品输出。另外部分(称为急冷油)送到稀释蒸汽系统作为发生稀释蒸汽的热源,由此回收裂解气的在热量。经稀释蒸汽发生系统冷却后的急冷油,大部分送到急冷器以喷淋高温裂解气,少部分急冷油尚可进一步冷却后作为油洗塔中段回流。
油洗塔塔顶裂解气进入水洗塔,塔顶用急冷水喷淋,塔顶裂解气降至40℃左右送入裂解气压缩机。塔釜温度约80℃,在此可分馏出裂解气中大部分水分和裂解汽油。塔釜油水混合物经油水分离后,部分水(称急冷水)经冷却后送如水洗塔作为塔顶喷淋,另一部分水则送到稀释蒸汽发生器发生稀释蒸汽,供裂解使用。油水分离后得到的裂解汽油馏分,部分送到油洗塔作为塔顶喷淋,另一部分则作为产品经汽提冷却后送出。※裂解气分离流程
预分馏出来的裂解气是含有酸性气体和水等杂质的烃类混合物。为了得到合格的目的产品,必须对其进行净化和精馏分离。在裂解气分离过程中,要通过催化加氢的方法脱除炔烃,有前加氢和后加氢之分(在裂解气分离氢气之前/后)。
◎裂解气的压缩
在深冷分离部分,要求温度最低的部分是氢气和甲烷的分离。所需温度随压力的降低而降低。因此,对裂解气进行压缩升压,以提高深冷分离的操作温度,从而节约低温能量和低温材料。另一方面,加压会促使裂解气中的水和重质烃冷凝,可除去相当部分的水和重质烃,从而减少干燥脱水和精馏分离的负担。裂解气的压缩比一般在25以上,为降低能耗并限制裂解气在压缩过程中升温,均采用多段压缩,段间设置中间冷却。为避免在压缩过程中因温度过高而使双烯烃聚合,一般需要5段压缩才能满足各段出口温度低于100℃的要求。目前大型乙烯生产工厂均采用离心式(或称透平式)压缩机。乙烯装置中采用压缩制冷,常以乙烯、丙烯为制冷工质。