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中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院，组织编写 著，胡杰，王松汉，中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院，组织 编

图书标签:

• 乙烯
• 石化
• 化工工艺
• 原料
• 生产
• 技术
• 聚乙烯
• 裂解
• 催化
• 精馏

出版社： 化学工业出版社

ISBN：9787122303455

版次：1

商品编码：12324966

包装：精装

开本：16开

出版时间：2018-03-01

用纸：胶版纸

页数：1045

字数：1673000

正文语种：中文

编辑推荐

1.《乙烯工艺与原料》由中国石油石油化工研究院、中国石化工程建设公司、中国石油寰球工程公司、清华大学、华东理工大学等10多家单位联合编写。
2.编委会主任由中石油沈殿成总经理、中国工程院袁晴棠院士担任。中石油石油化工研究院副院长兼全国乙烯工业协会联席会长胡杰、中国石油化工奠基人兼乙烯工业领域首席专家王松汉联袂主编。
3.全面系统地论述了近年来我国在乙烯原料多样化、重质化，装置大型化，装备与技术成套国产化，运行优化等方面取得的诸多成就。
4.本书是一部乙烯工业发展的集大成之作，填补了近年来我国在该领域的空白，是我国乙烯行业几代科技工作者智慧的结晶。
5.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以及规划工作者、大专院校相关师生等都具有很好的参考价值。

内容简介

《乙烯工艺与原料》由中国石油石油化工研究院、中国石化工程建设公司、中国寰球工程公司、中国石化北京石油化工研究院、清华大学、华东理工大学等10多家单位联合编写。本书介绍了近年来全球乙烯工业的演变和进展，为读者提供了乙烯原料和生产工艺的新动态，并且以蒸汽裂解制乙烯工艺流程为主线，对原料、裂解、急冷、压缩、分离以及装置的运行与管理、控制与优化、辅助系统、安全环保等进行了详细论述。不仅阐述了乙烯工艺的基本原理和相关的理论，而且对乙烯生产的原料和各种工艺流程进行了系统分析，给出了有关工艺设计的计算方法和典型工艺数据和结论，还着重总结了消化吸收国外先进技术和自主创新方面的宝贵经验和典型企业的应用实践，全面系统地论述了近年来我国在乙烯原料多样化、轻质化，装置大型化，装备与技术成套国产化，运行优化等方面取得的诸多成就。
《乙烯工艺与原料》从乙烯原料、裂解反应、公用工程、过程控制与优化、健康安全环保等方面分五篇17章，对乙烯装置的相关技术做了全面系统的论述，是一部乙烯工业发展的集大成之作，填补了近年来我国在该领域的空白，是我国乙烯行业几代科技工作者智慧的结晶。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以及规划工作者、大专院校相关师生等都具有很好的参考价值。

作者简介

胡杰，教授级高工，中石油石油化工研究院副院长，兼任全国乙烯工业协会联席会长、中国化工学会常务理事。长期从事乙烯工艺开发与技术管理工作。主编图书6部。
王松汉，教授级高工，中国石油化工奠基人兼乙烯工业领域首席专家。原中石化工程建设公司（SEI）总设计师。荣获全国科技大会奖等4项国家奖励和12项省部级奖励。主编图书6部。

目录

第一章概论1
第一节乙烯装置的重要性1
第二节世界乙烯生产状况4
一、供需状况4
二、装置规模5
三、工艺与原料6
第三节我国乙烯生产状况7
参考文献9
第一篇制取乙烯的原料及方法
第二章裂解制取乙烯的原料11
第一节乙烯原料的来源和种类11
一、天然气及油田轻烃11
二、炼厂所提供的油品15
三、炼厂副产的低碳烷烃18
第二节中国原油性质19
一、原油的评价19
二、中国原油性质20
三、大庆原油21
四、长庆原油23
第三节中东原油性质26
一、沙特阿拉伯原油27
二、科威特原油28
三、阿曼原油30
四、中东其他地区原油31
第四节俄罗斯原油性质32
第五节世界乙烯原料发展趋势34
第六节乙烯原料的选择和优化36
一、乙烯原料的选择36
二、乙烯原料的优化39
三、石脑油作为乙烯原料的优化问题43
第七节扩大乙烯原料来源48
一、页岩油作裂解原料48
二、 煤基石脑油48
三、延迟焦化49
四、加氢裂化51
五、炼化副产品作裂解原料52
六、炼厂催化干气的回收利用53
第八节裂解原料脱砷脱汞60
一、砷及砷化物的脱除60
二、汞及汞化物的脱除64
参考文献65
第三章工业制取乙烯的方法67
第一节管式炉蒸汽裂解制乙烯67
第二节甲醇制烯烃68
一、甲醇制烯烃技术概述68
二、甲醇制烯烃典型的分离工艺流程76
第三节催化裂解制乙烯82
一、催化裂解反应机理82
二、催化剂的研究和进展82
三、催化裂解制乙烯技术的研究进展83
第四节生物乙醇制乙烯84
一、纤维素乙醇产业及技术发展概况85
二、生物乙醇制乙烯技术发展概况85
第五节甲烷制乙烯86
一、甲烷氧化偶联制乙烯86
二、甲烷无氧制乙烯87
第六节合成气制乙烯87
第七节其他乙烯生产技术88
一、直接裂解原油的工艺88
二、甲醇石脑油耦合制烯烃技术89
第八节乙烯生产路线的比较89
一、原料89
二、产品90
三、投资90
四、成本91
五、环保91
六、思考及建议92
参考文献92
第四章乙烯原料特性及评价94
第一节评价裂解原料特性的主要指标94
一、石油烃的化学组成95
二、密度和相对密度101
三、沸点、馏程及平均沸点105
四、特性因数K108
五、黏度109
六、折射率113
七、氢含量和碳氢比113
八、平均分子量117
九、关联指数BMCI120
十、残炭值、沥青质和溴值122
十一、硫化物123
十二、其他杂质125
第二节乙烯原料实验室评价方法125
一、烃类裂解制乙烯实验室评价方法125
二、裂解评价实验129
三、裂解产物的分析131
四、数据处理131
第三节工业裂解炉单炉标定方法132
一、工业裂解炉单炉标定的意义132
二、工业裂解炉产物的标定装置132
三、取样点的确定132
四、样品的处理及分析133
五、数据处理133
六、标定结果判定依据134
第四节乙烯原料分子表征136
一、乙烯裂解原料等效分子组成重构方法136
二、基于信息熵最大化的原料等效分子组成重构优化模型139
三、石脑油与加氢尾油原料等效分子组成预测141
四、小结142
参考文献143
第二篇裂解反应、设备及分离工艺
第五章裂解参数及裂解反应146
第一节裂解反应模型146
一、裂解反应动力学模型146
二、裂解炉结焦模型及周期模拟160
第二节蒸汽裂解过程模拟164
一、过程模型164
二、反应模型172
三、分子模型182
四、石脑油裂解过程模拟示例185
五、小结186
第三节共裂解187
一、乙烷/丙烷共裂解188
二、乙烷/丙烯共裂解188
三、石脑油/乙烷共裂解189
四、石脑油与轻烃及拔头油资源共裂解191
第四节裂解炉结焦和结焦抑制技术193
一、烃类的热裂解结焦机理194
二、急冷锅炉、对流段结焦194
三、辐射段结焦195
四、结焦抑制剂200
第五节燃烧器及低氮氧化物(NOx)燃烧器203
一、概述203
二、燃料的燃烧203
三、燃烧器类型及特点207
四、低氮氧化物(NOx)燃烧器及其运用209
五、计算流体动力学(CFD)模拟216
六、燃烧器试验219
七、燃烧器操作维护221
八、燃烧器故障排除223
第六节裂解炉热性能测试及热效率计算224
一、裂解炉热性能测试的目的224
二、裂解炉热性能测试的内容224
三、裂解炉的热性能测试224
四、裂解炉的热效率计算和测定234
参考文献239
第六章裂解炉炉型及裂解炉的工艺设计242
第一节各种炉型的裂解炉242
一、概述242
二、CBL裂解炉249
三、SRT型裂解炉252
四、USC型裂解炉276
五、 KTI GK裂解炉288
六、毫秒裂解炉300
七、Pyrocrack型裂解炉302
八、HSLR 型裂解炉307
九、HQF裂解炉309
十、新炉型的发展311
第二节裂解炉工艺设计常用的基本参数313
一、裂解基本工艺参数313
二、裂解深度参数317
三、裂解炉的性能指标321
四、裂解选择性指标325
第三节裂解炉辐射段炉膛传热模型326
一、裂解炉辐射段炉膛传热模型的发展326
二、常用的炉膛传热模型328
第四节裂解炉辐射段工艺设计341
一、裂解炉辐射段技术的发展342
二、裂解炉辐射段设计要点349
三、辐射段工艺设计的主要内容352
四、裂解炉辐射段的工艺计算353
五、裂解炉工艺设计的计算程序和实例363
第五节裂解炉对流段的工艺设计367
一、对流段的功能和结构发展367
二、对流段工艺设计的基本原则370
三、对流段工艺包设计主要内容378
四、对流段的工艺计算379
五、对流段工艺设计的计算实例393
参考文献395
第七章急冷系统397
第一节裂解气急冷397
一、概述397
二、裂解气急冷锅炉的结构型式和参数401
三、裂解炉和急冷锅炉清焦418
四、急冷油和急冷水热量回收421
五、稀释蒸汽产生系统422
六、汽油分馏塔内重油聚合的形成与控制428
七、常用汽油分馏塔内焦粉脱除的办法431
八、减黏塔432
第二节裂解气急冷锅炉的工艺设计432
一、概述432
二、裂解气急冷锅炉的工艺特点433
三、裂解气急冷锅炉的工艺计算435
第三节乙烯装置与热电联产组合437
一、概述437
二、热力学性能评价438
三、几种热电联产发电工艺路线438
四、裂解炉与热电联产组合442
五、结论445
参考文献446
第八章压缩系统447
第一节概述447
一、裂解气压缩447
二、脱除酸性气体448
三、干燥449
四、丙烯制冷450
五、乙烯制冷450
第二节压缩机的热力计算452
一、几种压缩过程452
二、压缩机的排气温度、功率和中间冷却456
三、真实气体压缩463
四、压缩制冷466
第三节典型压缩工艺流程469
一、五段压缩工艺流程470
二、四段压缩工艺流程474
三、压缩工艺参数476
四、凝液汽提塔工艺参数及模拟计算478
第四节酸性气体的脱除和裂解气干燥479
一、酸性气体杂质的来源和危害479
二、碱洗法480
三、长尾曹达法487
四、黄油抑制489
五、裂解气干燥491
第五节制冷系统499
一、丙烯和乙烯制冷系统500
二、甲烷制冷系统505
三、复叠制冷507
四、热泵流程508
五、多元制冷514
六、冷剂的过冷与过热524
七、冷剂节流531
八、制冷压缩机出口冷剂收集罐的设置与控制535
参考文献540
第九章分离系统541
第一节分离流程概述541
一、前脱丙烷前加氢流程542
二、顺序分离流程549
三、前脱乙烷前加氢流程553
四、特色操作单元559
五、采用气体裂解原料的分离流程特点560
第二节脱甲烷系统561
一、概述561
二、单塔脱甲烷565
三、双塔脱甲烷573
四、甲烷制冷和膨胀再压缩机系统578
五、尾气中的乙烯回收技术580
六、脱甲烷塔的模拟计算582
第三节脱乙烷系统583
一、概述583
二、双塔脱乙烷584
三、顺序流程后脱乙烷工艺586
四、前脱丙烷流程后脱乙烷工艺589
五、隔壁精馏塔脱乙烷技术589
六、脱乙烷塔模拟590
第四节脱丙烷系统592
一、概述592
二、不同脱丙烷塔方案的能耗592
三、单塔脱丙烷592
四、双塔脱丙烷594
五、脱丙烷塔防结焦597
第五节乙烯和丙烯精馏598
一、相对挥发度598
二、乙烯精馏600
三、丙烯精馏605
四、丙炔和丙二烯的精馏脱除608
第六节脱丁烷系统609
一、概述609
二、脱丁烷塔609
三、脱丁烷塔防结焦609
第七节乙烯装置塔器设计610
一、塔器设计基础610
二、乙烯装置塔器设计概论615
三、乙烯装置中特殊塔器的设计要求616
第八节换热器基础知识619
一、概述619
二、不同类型换热器工艺设计要点622
参考文献634
第十章催化反应及催化剂636
第一节概述636
第二节乙炔、丙炔和丙二烯的脱除637
一、概述637
二、乙炔、丙炔前加氢638
三、乙炔后加氢647
四、C3加氢657
五、催化精馏加氢技术661
六、绿油脱除663
七、乙烯干燥665
第三节甲烷化反应及氢气纯化665
一、甲烷化反应机理666
二、甲烷化工艺流程介绍667
三、用变压吸附纯化氢气669
参考文献672
第三篇乙烯装置辅助系统
第十一章公用工程675
第一节水系统及水平衡675
一、乙烯装置给排水系统划分675
二、原水系统675
三、生产给水系统676
四、生活给水系统676
五、循环冷却水系统676
六、工艺用水系统678
七、锅炉给水系统678
八、消防水系统679
九、装置排水680
十、再生水系统680
十一、水平衡681
第二节电气系统682
一、概述682
二、电源和供配电系统682
三、爆炸和火灾危险环境684
四、变电所684
五、 继电保护及自动装置配置原则687
六、供配电线路687
七、配电687
八、 照明688
九、防雷、接地688
第三节蒸汽平衡689
一、概述689
二、蒸汽系统的确定690
三、蒸汽平衡计算和蒸汽系统优化690
第四节燃料平衡692
一、燃料消耗692
二、燃料平衡693
参考文献697
第十二章乙烯原料与产品的储存和运输698
第一节概述698
一、乙烯原料与产品的储存和运输特点及要求698
二、乙烯原料与产品的存储方式选择以及储罐容量、规格选取699
三、罐区运行和维护701
四、罐区的消防、安全、环保与职业卫生702
第二节大容量石脑油的储存706
一、概述706
二、石脑油及类似组分的主要物性数据707
三、裂解原料储存工艺流程及特点（油品类物料）707
四、主要设备及单元工艺设计708
五、控制、联锁及监视系统设计710
六、油品储罐类型和规格710
七、油品储罐建造管理、操作与维修713
八、应用实例715
第三节液化烃的储存716
一、乙烯产品的性质和特点716
二、乙烯产品储存工艺流程及特点718
三、附属设备及单元工艺设计721
四、计量、控制、联锁及监控系统设计722
五、液化烃储罐类型和规格723
六、罐型选择724
七、应用实例728
第四节乙烯原料与产品运输731
一、概述731
二、长输管道输送731
三、槽罐运输732
四、船舶运输739
五、应用实例741
参考文献743
第十三章火炬系统744
第一节概述744
一、火炬系统的作用744
二、火炬分类745
三、火炬的组成745
四、火炬形式的选择746
第二节乙烯装置内的火炬系统748
一、火炬排放系统的组成748
二、乙烯装置内火炬排放管网的工艺设计749
三、湿火炬罐、干火炬罐和液体蒸发器753
四、火炬排放量确定753
第三节高架火炬的工艺设计及总图布置754
一、设计范围754
二、设计基本原则754
三、高架火炬装置的工艺流程755
四、高架火炬高度和火炬周围安全界限的确定756
五、高架火炬的总图布置764
第四节火炬装置的主要设备764
一、火炬头764
二、火炬筒体767
三、分液罐768
四、水封罐771
五、点火设施774
六、泵776
第五节高架火炬系统的自动控制和安全防护776
一、高架火炬系统的自动控制776
二、安全防护778
第六节地面火炬779
一、地面火炬的发展和类型779
二、地面火炬的工艺设计780
三、火炬头782
四、地面火炬系统控制782
五、地面火炬需要注意的问题783
第七节火炬气回收785
一、概述785
二、火炬气回收工艺技术785
三、火炬气回收装置的组成和布置786
四、工艺流程说明787
五、安全和环境保护788
参考文献789
第四篇过程控制与优化
第十四章过程控制791
第一节过程控制系统在乙烯装置中的应用792
一、乙烯装置智能化生产技术概述792
二、现场总线控制系统在乙烯装置中的应用792
第二节裂解炉自动控制方案796
一、裂解反应的干扰因素分析796
二、裂解炉操作自动化796
三、裂解炉紧急降负荷控制798
四、裂解炉裂解深度和选择性控制799
五、裂解炉在线清焦顺序控制801
六、裂解炉控制实例804
第三节压缩机自动控制方案805
一、压缩机防喘振控制原理805
二、裂解气压缩机控制807
三、丙烯制冷压缩机控制809
四、二元制冷压缩机控制809
第四节分馏塔与精馏塔自动控制方案811
一、急冷油塔控制811
二、急冷水塔控制812
三、脱甲烷塔控制812
四、乙烯精馏塔控制813
第五节反应器自动控制方案813
一、C2加氢反应器控制814
二、C3加氢反应器控制814
第六节干燥器顺序控制方案814
一、裂解气干燥器顺序控制815
二、第二裂解气干燥器顺序控制817
三、氢气干燥器顺序控制818
第七节乙烯装置先进控制与在线优化819
一、先进控制与优化的基本原理819
二、乙烯装置先进控制与优化策略设计823
三、乙烯装置先进控制与优化实例826
参考文献829
第十五章装置试车、检修及开、停车过程受控管理831
第一节装置初始试车831
一、生产准备831
二、试车方案的制订与优化834
三、单机试车、联动试车与投料试车837
第二节装置检修、开停车的受控管理842
一、准备阶段842
二、装置停工阶段845
三、停工交检修847
四、装置检修阶段847
五、检修交付工艺848
六、装置开车阶段849
七、考核和总结850
第三节乙烯装置低排放停车850
一、低排放停车总体思路850
二、各系统低排放停车主要内容851
三、低排放停车难点852
第四节乙烯装置低排放开车852
一、传统“逆式开车”方案853
二、低排放开车856
三、低排放开车方案与传统开车方案物料及能耗对比861
第五节国内外乙烯装置开停车节能减排技术进展864
一、概述864
二、开车技术及其减排策略864
三、停车技术及其减排策略870
四、开停车过程中的重要事项871
五、模拟技术在乙烯开停车中的应用872
参考文献877
附件1乙烯装置低排放停车步骤879
附件2乙烯装置低排放开车步骤892
第五篇节能减排、安全生产与环保
第十六章乙烯装置的节能减排措施915
第一节装置能耗计算915
一、能耗计算范围915
二、能耗计算方法一915
三、能耗计算方法二919
第二节提高裂解炉热效率921
一、降低对流段末端物料入口温度922
二、改进对流段设计，提高热强度923
三、降低过剩空气率924
四、预热燃烧空气和燃料气924
五、加强绝热保温，降低炉体热损失924
六、对流段吹灰和化学清洗除灰925
七、辐射段强化传热929
第三节急冷系统的节能及改进措施934
一、急冷油系统934
二、急冷油塔增加中间回流937
三、急冷油塔塔釜温度和黏度控制942
四、急冷水乳化的形成与控制945
五、急冷水和急冷油热量回收的优化946
第四节裂解气压缩系统的节能措施948
一、增加凝液分离罐和液相干燥器948
二、压缩机五段凝液二次闪蒸950
三、选择最佳吸入压力951
四、降低裂解气压缩机段间冷却压力降951
五、压缩机段间喷水952
六、汽轮机采用两个转子和提高真空度954
七、压缩段数的合理选择955
八、降低压缩机出口温度955
九、凝液直接去脱甲烷塔956
十、压缩区并联小型压缩机956
第五节分离系统节能流程组合957
一、概述957
二、不同分离顺序流程组合957
三、相同分离顺序流程组合959
四、渐进分离流程组合959
五、脱甲烷和深冷系统961
六、脱乙烷和乙烯精馏系统966
七、脱丙烷系统969
八、丙烯精馏流程组合974
第六节分凝分馏塔技术975
一、ARS工艺与HIRS系统975
二、分凝分馏塔及其分离流程980
三、ARS、HIRS与分凝分馏塔的比较983
参考文献985
第十七章乙烯装置安全、健康与环境（SHE）986
第一节概述986
一、术语与定义 986
二、安全设计基本原则987
第二节装置危险性分析与安全设施设计987
一、装置火灾、爆炸危险性分析987
二、装置职业病危害分析988
三、危险岗位分析989
四、安全设施设计990
第三节乙烯装置过程危险源分析992
一、分析策划993
二、分析执行995
三、分析关闭998
第四节乙烯装置安全仪表系统分析与设计1000
一、基本概念与定义1001
二、安全完整性定级1006
三、安全要求规定（SRS）1007
四、安全仪表系统设计1008
五、SIL验证1009
六、安全手册1009
第五节废水处理1009
一、废水污染源1010
二、废水预处理1012
三、废水排放标准1013
第六节废碱液处理1019
一、废碱液的排放量和组成1019
二、废碱液的处理方法及其工艺1019
三、处理后的废水排放标准1024
第七节固体废物处理1024
一、固体废物的来源和分类1024
二、固体废物处理法规标准和处理原则1026
三、固体废物处理方法1026
四、固体废物处理的工业化实例1031
第八节废气处理1031
一、有组织排放1031
二、无组织排放1035
第九节装置区防渗1039
一、防治原则1039
二、污染防治分区1040
三、源头控制 1041
四、末端控制1041
五、污染监控体系1044
参考文献1044

前言/序言

乙烯是石油化学工业的主要产品之一，乙烯装置生产的三烯（乙烯、丙烯、丁二烯）和三苯（苯、甲苯、二甲苯）是石油化学工业的基础原料。乙烯产量的高低是衡量一个国家石油化工发展水平的主要标志。
我国乙烯工业起步于20世纪60年代，经过近60年的发展，取得了举世瞩目的成绩。2015年乙烯产能已突破2000万吨，居世界第二位，不仅如此，我国已经具备自己设计建造百万吨乙烯装置的能力，采用的技术不仅达到世界先进水平，而且拥有自主知识产权，乙烯装置的配套装备也可实现国产化生产。
为适应我国乙烯工业快速发展的需要，我们组织了数十家单位的50多位乙烯科研、设计和生产方面的专家和学者，包括中国工程院院士、多位国家科技进步奖、国家发明奖和国家优秀设计金奖获得者，合作编著了《乙烯工艺与原料》一书。本书以乙烯装置流程为主线，从乙烯原料、制备、分离、装置运行与管理、乙烯装置控制与优化等方面进行了论述，根据原料的不同论述了制取乙烯的不同方法，包括管式裂解炉制乙烯、甲醇制乙烯、催化裂解制乙烯、生物乙醇制乙烯、甲烷制乙烯、合成气制乙烯等，并对管式裂解炉制乙烯进行了全面系统的论述，也对乙烯装置先进控制与优化做了深入分析，编者们坚持理论与实践并重，既注重理论的阐述与分析，又认真总结自己在消化吸收国外先进技术和自主创新方面的宝贵经验，注重装置的设计和运行的紧密结合，包括全面国产化百万吨乙烯装置、我国首项自主创新的乙烯装置优化运行技术与软件、国产先进乙烯裂解炉技术、乙烯装置国产化分离重大装备等。
本书由胡杰、王松汉担任主编，于2015年11月启动，由中国石油石油化工研究院组织编写，参加的单位还有中国石化工程建设公司、中国寰球工程公司、中国石化北京化工研究院、中国石化上海工程有限公司、中国石化燕山石化公司、上海赛科石化公司、天华化工机械及自动化研究设计院有限公司等，参与的高等院校有清华大学、华东理工大学、北京化工大学和浙江工业大学等。参加本书编著的数十位专家、学者及高级工程师都具有较高学术理论水平和丰富的实践经验，他们在本书的编著中总结了自己多年来的设计、科研、生产经验，因而本书将对从事乙烯生产的科研、技术人员及设计、规划工作者，以及大专院校相关专业师生等，具有很好的参考价值。
本书编写分工如下：第一章：王红秋，胡杰，李文乐；第二章：田亮，胡杰；第三章：王红秋，姜涛，姜思远，胡杰；第四章：王国清，周丛，邱彤，张磊，田亮；第五章：王国清，邱彤，赵永华，周丛，杜文莉，张磊，方舟，李金科；第六章：赵永华，王国清，周丛，李锦辉，孙长庚，王松汉；第七章：王明耀，李金科，何琨；第八章：赵百仁，宋作玉，王松汉；第九章：杨庆兰，辛江，孙长庚，宋磊，马超凡，张霄航，李杨天慧，吉京华，孙淑兰，黄莺，吴笛，杨桂春，苏燕兵，朱为明，孙文强；第十章：谭都平，杨庆兰，胡杰；第十一章：季凌，袁学群，蒋明敬；第十二章：白改玲，李文堂，王勇；第十三章：雷正香；第十四章：林融，王振雷，邱嘉嘉，郭建勋，杜文莉；第十五章：章龙江，马昌峰，谢明，邱彤，赵永臣，宋光，张圣夫，罗磊；第十六章：宋作玉，盛在行，王国清，何琨，赵百仁，王松汉；第十七章：胡晨，舒小芹，王雪梅，刘进龙，段波。王建明、宋作玉负责全书策划与联络。
在本书编写过程中，得到了中国神华煤制油化工有限公司匡卓贤教授级高工的大力支持和帮助，他对本书的审稿及内容的完善提出了宝贵的意见，化学工业出版社对本书的出版给予了大力支持和协助。此外，茅文星、何细藕、曾清泉、张利军、戴伟、王振维、郭敬杭、李莉、邵晨、金君素、张会军、高云忠、赵青松、马金艳等人对本书的出版也起了重要作用，在此一并进行感谢。
由于乙烯工艺复杂、设备装置较多，书中可能存在各种不足，不妥之处，望指正。

编者
2017年10月

《现代精细化工流程控制与优化》 本书旨在深入探讨现代精细化工生产过程中面临的关键技术挑战，并提供系统性的解决方案。内容涵盖了从基础的工艺参数监测到复杂系统的实时优化，旨在帮助读者全面理解和掌握提高生产效率、降低能耗、确保产品质量和安全生产的核心技术。 第一部分：精细化工工艺流程基础与自动化 本部分将首先回顾精细化工生产的基本原理和典型工艺流程，包括反应、分离、提纯等关键单元操作。在此基础上，详细介绍现代自动化控制系统的构成，如分散控制系统（DCS）、可编程逻辑控制器（PLC）以及现场总线技术。我们将重点阐述各类传感器和执行器的原理、选型及应用，以及如何构建稳定可靠的自动化测控回路。此外，还会介绍过程仪表系数（PID）控制算法及其在精细化工生产中的应用，并通过实例分析展示其调控效果。 第二部分：先进过程控制（APC）技术及其应用 本部分将深入介绍适用于精细化工领域的先进过程控制技术。我们将从模型预测控制（MPC）出发，详细讲解其基本原理、模型辨识方法以及在多变量耦合系统中的应用。MPC在精细化工中的优势在于其能够预测未来过程行为，从而实现更优化的操作。接着，将探讨基于神经网络、模糊逻辑等智能控制策略，以及它们如何解决传统PID控制难以应对的非线性、时滞等复杂问题。此外，还会介绍基于优化的控制（Optimization-based Control），如何将经济性、环保性等目标函数纳入控制策略，实现生产过程的全局优化。 第三部分：生产过程数据分析与建模 在精细化工生产中，海量的数据是提升效率和质量的宝贵资源。本部分将介绍数据采集、清洗、预处理的方法，以及常用的统计分析工具。我们将重点讲解化学计量学（Chemometrics）在过程监控和产品质量预测中的应用，包括主成分分析（PCA）、偏分最小二乘（PLS）等方法。此外，还将介绍机器学习算法，如支持向量机（SVM）、决策树、随机森林等，如何用于建立预测模型、故障诊断模型以及性能评估模型。通过对历史数据的深入挖掘和分析，企业能够更好地理解生产过程的内在规律，及时发现潜在问题。 第四部分：生产过程优化与智能化 本部分聚焦于将先进控制和数据分析技术融会贯通，实现生产过程的智能化和精益化。我们将详细介绍基于实时数据的生产调度与资源优化技术，如何根据市场需求、原料成本、设备状况等动态调整生产计划。同时，还将探讨如何构建能耗优化模型，通过精细化调控减少蒸汽、电力等能源消耗。安全生产是化工企业的生命线，本部分将介绍如何利用大数据和智能算法进行设备状态监测与预测性维护，提前预警设备故障，减少非计划停机。最后，我们将展望精细化工生产过程的智能化发展趋势，包括物联网（IoT）、数字孪生（Digital Twin）等技术的应用前景，以及如何构建智慧工厂。 本书特色： 理论与实践结合： 理论讲解深入浅出，并配以大量精细化工行业的实际案例分析，帮助读者将所学知识应用于实际生产。 前沿技术涵盖： 重点介绍当前先进过程控制、数据分析及智能化等前沿技术，为读者提供最新的技术视野。 系统性与全面性： 从工艺基础到智能化应用，构建了完整的精细化工过程控制与优化体系。 操作性强： 提出的方法和技术都具有较高的可操作性，便于读者学习和应用。 本书适合从事精细化工生产、工艺开发、自动化控制、过程优化等领域的工程师、技术人员、研究人员以及相关专业的学生阅读。通过学习本书，读者将能够有效提升精细化工生产的自动化水平、过程控制精度和整体经济效益。

评分☆☆☆☆☆

作为一个对能源化工领域发展趋势感到好奇的普通读者，我选择“乙烯工艺与原料”这本书，更多的是想了解这个看似遥远但又与我们生活息息相关的产业。我听说乙烯是制造塑料制品、合成纤维、洗涤剂等众多日用品的关键原料，那么它的生产过程究竟是怎样的？这本书是否会用通俗易懂的语言，为我揭示乙烯是如何从石油或天然气等原始能源中“炼”出来的？我希望了解整个生产链条的概貌，比如原料的来源，主要的生产技术，以及最终生产出的乙烯会走向何方。我是否能从中了解到一些关于这个行业的技术革新，比如如何利用更清洁的能源来生产乙烯？书中能否也涉及一些乙烯生产过程中的环保问题，以及行业在可持续发展方面所做的努力？我想通过这本书，建立起对这个重要工业领域的一个基本认知，了解它在我们现代社会中的地位和作用，以及它未来的发展方向。

评分☆☆☆☆☆

我是一名专注于化工设备设计的工程师，对于“乙烯工艺与原料”这本书，我更关注其工艺流程对设备选型和设计的要求。乙烯生产装置往往规模庞大、操作条件苛刻，这对设备的材质、结构、安全设计都提出了极高的要求。我希望书中能够详细阐述不同工艺环节（如裂解、急冷、压缩、精馏等）对设备的主要技术参数和性能指标的需求，例如裂解炉管的耐高温高压性能、换热器的传热效率、压缩机的压缩比和输送量、精馏塔的塔板或填料形式和高度等。我还希望能看到一些关于设备腐蚀、磨损的防护措施，以及在极端工况下如何确保设备安全可靠运行的案例。如果书中能提供一些具体的设备尺寸、材质选择建议，或者一些典型的设备布置图，那将对我开展具体的设计工作大有裨益。总而言之，我希望这本书能成为我理解工艺需求、指导设备设计的重要参考。

评分☆☆☆☆☆

作为一个刚踏入化工行业不久的研究生，我抱着学习和探索的心态来接触“乙烯工艺与原料”这本书。我听说乙烯是石油化工的基石，它的生产工艺直接关系到塑料、合成纤维、合成橡胶等众多下游产品的成本和质量。因此，我非常渴望能够系统地了解乙烯的整个生产链条。我希望这本书能从最基础的化学原理讲起，比如烯烃的生成机理、裂解反应的动力学和热力学特性，然后逐步深入到具体的工艺流程。我尤其关注那些关于如何提高乙烯收率、降低能耗、减少副产物的技术细节。另外，对于原料的选择，我也很好奇，除了传统的石脑油、轻烃，现在是否还有其他更经济、更环保的替代原料？这本书能否提供一些相关的技术经济分析，让我对整个行业有一个更全面的认识？我希望它能像一位循循善诱的老师，耐心地引导我这个初学者，让我能够快速建立起对乙烯生产的清晰认知，为我未来的研究和工作打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

我是一名老一辈的石化产业工作者，经历过国内乙烯工业从无到有、从小到大的发展历程。“乙烯工艺与原料”这本书，勾起了我对当年艰苦创业、技术攻关的回忆。我非常想看看，现在这本书对当年我们走过的路，有哪些新的阐释和发展。我希望它能回顾一下我国乙烯工业发展的关键节点和技术演进，比如早期引进的技术，以及我们自主创新的历程。我特别想了解，当年我们面临的原料限制、技术瓶颈，现在是否已经得到了根本性的解决？书中对未来乙烯生产技术的发展方向，是如何看待的？是继续深化现有技术，还是会有全新的突破？我也很好奇，现在对“原料”的理解，是否比我们当年更广泛？除了传统的石油基原料，是否还有更多的选择，并且这些选择是如何影响工艺的？我希望这本书能让我看到，中国乙烯工业是如何在传承中创新，在发展中壮大。

评分☆☆☆☆☆

我在一家大型石化企业担任工艺优化工程师，日常工作就是不断地寻求提高装置效率、降低运营成本的方法。“乙烯工艺与原料”这本书，对我来说，是寻找创新解决方案的潜在宝库。我希望它能够提供关于改进裂解炉传热传质性能的最新研究成果，或者关于新型催化剂在乙烯生产中的应用前景。尤其令我感兴趣的是，是否有关于延长裂解炉管寿命、减少结焦的新技术？这些问题直接关系到装置的稳定运行和生产周期。此外，在分离提纯环节，是否存在更节能、更高效的塔器设计或操作策略？本书能否分享一些先进的模拟软件和优化方法，帮助我们进行更精确的工艺模拟和参数调整？我期待这本书能够提供一些“干货”，是那些在教科书上难以找到的、具有实际指导意义的技术洞察，能够帮助我们解决实际生产中的瓶颈问题，推动我们装置的工艺水平迈向新的台阶。

评分☆☆☆☆☆

我是一名专注于化工领域投资的分析师，在评估项目的可行性和潜在回报时，“乙烯工艺与原料”这本书对我来说，是深入了解行业基本面和技术前景的重要工具。我希望它能提供关于不同乙烯生产工艺的技术经济性分析，包括投资成本、运营成本、能耗、收率等关键指标。尤其关注的是，书中对未来哪些技术路线或原料具有更大的潜力？例如，以低成本的页岩气为原料的乙烷裂解，或者利用生物质、CO2等可再生或废弃资源制乙烯的技术，它们在技术成熟度、经济可行性以及政策支持方面的前景如何？我还希望了解，乙烯生产过程中可能存在的风险因素，比如原料价格波动、环保政策收紧、技术更新换代等，以及这些风险如何影响投资回报。如果书中能提供一些宏观的行业数据，比如全球乙烯产能分布、消费结构、市场增长预测等，那将极大地帮助我进行投资决策。

评分☆☆☆☆☆

我是一名环境工程师，在工作中经常需要评估石化项目的环境影响，并为企业提供减排和污染控制的建议。“乙烯工艺与原料”这本书，对于我了解乙烯生产过程中的潜在环境风险至关重要。我希望书中能够详细介绍乙烯生产过程中产生的各种污染物，包括废气（如SOx、NOx、CO、VOCs）、废水（如含油废水、工艺废水）和固体废弃物（如废催化剂、油泥）的种类、产生源以及主要的排放环节。更重要的是，我期待书中能详细阐述当前主流的环保治理技术，例如脱硫脱硝技术、废水处理技术、挥发性有机物（VOCs）的回收与治理技术等，并评估它们的实际效果和经济可行性。如果书中还能对未来更清洁、更环保的乙烯生产技术进行展望，比如碳捕获与利用（CCUS）在乙烯生产中的应用，或者生物基原料对环境的影响，那将对我更好地履行我的环保职责非常有价值。

评分☆☆☆☆☆

我在一家专注于化工技术咨询的公司工作，需要为客户提供从工艺路线选择到装置运营优化的全方位服务。“乙烯工艺与原料”这本书，对我而言，是充实我专业知识库、提升咨询服务能力的绝佳机会。我希望它能深入探讨不同乙烯生产工艺的优缺点，比如蒸汽裂解、催化裂解、甲醇制乙烯等，并对它们的经济性、技术成熟度、环保性进行详细的比较分析。特别关注的是，书中是否会对新兴的、具有颠覆性的乙烯生产技术进行评估，例如利用CO2或生物质制乙烯的前景和挑战？我还需要了解不同原料（如石脑油、乙烷、丙烷、轻石脑油）对裂解工艺的影响，以及如何根据原料特性优化工艺参数以获得最佳的经济效益。如果书中还能提供一些关于技术许可、专利布局、市场前景等商业层面的信息，那将对我们为客户提供战略性咨询非常有帮助。

评分☆☆☆☆☆

作为一名资深的化工工程师，我对“乙烯工艺与原料”这本书的期待值自然非常高。市面上关于乙烯生产的书籍不少，但真正能够深入浅出、兼顾理论深度与实践指导的却屈指可数。在翻阅这本书之前，我脑海中已经勾勒出了它应有的模样：对乙烯生产的各个环节进行条分缕析的介绍，从原料的选择与预处理，到裂解炉的设计与操作，再到分离提纯的复杂工艺流程，甚至可能还会涉及催化剂、能耗优化、安全环保等关键技术。我特别希望它能对近年来新兴的、具有颠覆性潜力的乙烯生产技术有所探讨，比如非烃类原料裂解、生物质制乙烯等，这些都是未来化工行业发展的重要方向。当然，一本优秀的技术书籍，除了翔实的理论知识，还应该有丰富的案例分析和图表数据，能够帮助读者直观地理解复杂的工艺原理，并能结合实际生产中的问题进行思考。我期待这本书能够为我提供新的视角和解决问题的思路，不只是停留在对现有技术的复述，更能引领我思考未来的技术发展趋势。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对化学工业充满好奇的科普作者，希望通过“乙烯工艺与原料”这本书，为大众读者创作出易于理解又信息丰富的科普文章。“乙烯工艺与原料”这个书名本身就充满了科学的严谨感，我希望能从中挖掘出一些生动有趣的化学原理和工业应用故事。我希望这本书能用通俗的语言解释乙烯的化学结构和性质，它为什么是如此重要的“化学工业的基石”。然后，我希望它能以一种引人入胜的方式，描绘出乙烯是如何从复杂的原料中被“提炼”出来，比如蒸汽裂解的过程，是否可以类比为某种“高温下的化学烹饪”？书中能否提供一些形象的比喻或类比，帮助读者理解抽象的化学反应和工艺流程？我尤其希望能了解到乙烯在现代生活中无处不在的应用，比如我们每天接触的塑料制品，它们是如何一步步从乙烯变成我们熟悉的形态的？如果书中还能提及一些在乙烯生产过程中发生的有趣的历史事件或技术突破，那将为我的科普创作增添更多色彩。