乙烯装置裂解技术进展及其国产化历程

乙烯装置裂解技术进展及其国产化历程
乙烯装置裂解技术进展及其国产化历程

乙烯装置裂解技术进展及其国产化历程

王子宗,何细藕

(中国石化工程建设有限公司,北京100101)

摘要:简述了蒸汽裂解技术的发展过程、发展方向以及目前的现状。介绍了目前裂解技术在与辐射炉管相关技

术、与节能环保相关技术、大型化、裂解炉改造、先进控制及优化等方面的主要进展,并介绍了哪些技术效果

好、哪些技术仍然存在问题。简要回顾了中国石化北方炉(CBL)裂解技术的发展过程,以及工艺国产化、设备

国产化、工程设计国产化以及大型化的情况。介绍了CBL 裂解技术在裂解炉节能改造、天津与镇海1000 kt/a 乙

烯装置中的工业应用情况、150 CBL-Ⅶ型kt/a 裂解炉的工业应用情况及200 kt/a 裂解炉的开发情况。最后指出了

蒸汽裂解技术取得突破进展所存在的瓶颈在于防止结焦,总结了CBL 技术经历30 年发展并最终进入国际市场的

过程中每个阶段所解决的问题。介绍了CBL 裂解技术特点,并指出了其与国外技术相比所占的优势。

关键词:蒸汽裂解;裂解炉;北方炉;国产化

中图分类号:TQ 02 文献标志码:A 文章编号:1000–6613(2014)01–0001–09

DOI:10.3969/j.issn.1000-6613.2014.01.001

Progress of cracking technology of ethylene plant and its development in

China

WANG Zizong,HE Xi’ou

(Sinopec Engineering Incorporation,Beijing 100101,China)

Abstract:The development history,direction and current status of steam cracking technology are reviewed. The major progress of steam cracking technology in recent years include the technology

related to the radiant coil,energy saving and environmental protection,single furnace capacity increase,revamp of cracking furnace,advanced control and optimization in operation. Some technologies have good effect in operation,and some technologies have problems or need to make

improvement. The development history of Sinopec CBL steam cracking technology is reviewed,and

the following aspects are included:process technology,major equipment domestic fabrication,engineering design and large-scale of cracking furnace capacity. The application of CBL cracking technology in furnace revamp,Tianjing and Zhenhai 1000 kt/a ethylene unit is introduced. The application of 150 kt/a CBL-Ⅶcracking furnace and the development of 200 kt/a CBL cracking furnace are also introduced. The bottleneck of steam cracking technology is pointed out to be the anti-coke technology,and the problems solved in the different stages during 30 years developing course

are summarized,and then CBL technology finally entered the international market. Also the technical

features are introduced,and the advantages of CBL cracking furnace are also introduced.

Key words:steam cracking;cracking furnace;CBL;domestic

石油化学工业的大多数生产装置以烯烃和芳烃

为基础原料,其总量约占石油化工生产总耗用原料

的3/4。在烃类蒸汽制乙烯技术出现之后,主要由

收稿日期:2013-04-24;修改稿日期:2013-09-13。

第一作者及联系人:王子宗(1965—),男,教授级高级工程师,博

士后导师,中国石化工程建设有限公司副总经理兼总工程师,中国石

化科技委委员,中国化工学会石化专委会委员,中国乙烯工业协会执

行会长。E-mail wangzz.sei@https://www.360docs.net/doc/ca2765723.html,。

特约评述·2·化工进展2014 年第33 卷烃类蒸汽裂解制乙烯装置生产各种烯烃和芳

烃[1]

。至2012 年,全球乙烯产量约为1.5 亿吨,中

国乙烯年生产能力达到1616.5 万吨,有32 套乙烯

装置生产,在世界上仅次于美国位列第二位。中国

石化集团公司(下文简称“中国石化”)有18 套乙

烯装置,乙烯生产能力达到9475 万吨,其中有合资

装置4 套,乙烯生产能力368 万吨[2]

;中国石油天

然气集团公司有11 套乙烯装置,乙烯生产能力达到

511 万吨[3]

。近来虽然有一部分乙烯、丙烯通过重

油或渣油催化裂解生产以及甲醇制烯烃生产,但仍

以烃类蒸汽裂解制乙烯为主。因此乙烯装置是石油

化工装置的龙头。

乙烯生产专利技术由于工艺复杂,半个世纪来

一直由美国Lummus、S&W、KBR、德国Linde 和

法国Technip 五大专利商垄断,典型的生产工艺有:

顺序分离技术路线(含顺序“渐近”分离技术路线)、

前脱丙烷分离技术路线和前脱乙烷分离技术路线,

并且均拥有各自的裂解技术[4-7]

鉴于乙烯技术的重要性,原中国石化总公司成

立伊始,就把开发乙烯裂解技术确定为重点科技开

发项目,于1984 年开始组织开展中国石化乙烯裂解

技术的研究开发工作,并于1988 年实现了第一台北

方炉(CBL)工业试验的裂解炉投入运行[1]

。以中

国石化工程建设有限公司(SEI)、北京化工研究院

和南京工业炉所为代表的研究开发单位,经过近30

年的不断研发,取得了显著的成绩,实现了烃类蒸

汽热裂解工艺技术、工程设计技术及设备的国产化,

在国内得到大面积应用并走向了国外。

1 裂解技术进展

乙烯裂解炉因其在乙烯装置中的特殊地位而成

为乙烯装置的龙头,是乙烯装置中关键和核心工艺

专利设备。在乙烯装置中,裂解炉的综合能耗约占

乙烯装置综合能耗的50%~60%;而裂解炉的投资

根据裂解原料的不同,约占整个乙烯装置投资的

1/4~1/3

[8-9]

。因此裂解技术的进步在乙烯技术的发

展方面具有举足轻重的作用。

中国乙烯装置的规模由20 世纪60、70 年代的

乙烯100~300 kt/a,70、80 年代的乙烯300~600 kt/a,到80、90 年代的乙烯600~800 kt/a 和目前的1000 kt/a 及以上。为适应乙烯装置规模扩大的需要,裂解炉的单炉能力也相应扩大。

乙烯裂解技术的发展主要围绕提高裂解选择性

降低原料消耗、降低能耗、降低污染物排放、大型化、低投资等。

1.1 国外各种裂解炉型现状

烃类通过蒸汽裂解制乙烯的反应过程是在裂解

炉辐射段炉管中发生的,裂解选择性的提高主要归

功于辐射段炉管构型的改进,各种炉型的发展均与

辐射炉管的改进直接相关。第一阶段为20 世纪60 年代初期长停留时间且小能力的水平布置炉管发展

到60 年代后期开始采用垂直排列的辐射段炉管;第二阶段是从70 年代开始采用4~6 程分枝管并以停留时间缩短到0.4~0.6 s 为特征;第三阶段是在80 年代通过采用两程或单程炉管进一步降低停留时间

到0.2 s 左右或以下以提高乙烯、丙烯的选择性为特征。其总的趋势是炉管结构实现了裂解反应所需要

的高选择性:①提高反应温度;②烃类在炉管中的

停留时间短;③烃分压低。总的效果是实现了以石

脑油为原料时,乙烯收率达到28%~33%

[1,8]

以下汇总了商业化的裂解炉炉型的现状[1,4-7,10] 。

(1)美国Lummus 公司

美国Lummus 公司开发的SRT 型裂解炉,以分

枝变径管为特点,具有短停留时间、热强度高、低

烃分压的特点。在1994 年推出以4-1 型两程炉管为特征的SRT-Ⅵ型炉后,在21 世纪初推出SRT-X 型炉(辐射炉管由传统的沿辐射段炉膛长度布置改为

与其垂直布置)后,目前又推出SRT-Ⅶ型(8-1)

双炉膛裂解炉,其停留时间进一步缩短,采用全底

部供热。近来气体原料多采用SRT-Ⅱ(4-2-1-1-1-1)

型或SRT-Ⅲ(4-2-1-1)型炉(停留时间0.4 s 左右),

液体原料采用SRT-Ⅵ型、SRT-Ⅶ型的两程炉管(停

留时间0.2 s 左右),急冷锅炉为一级多管束的锅炉

如浴缸式、快速急冷等型式。供热以底部与侧壁联

合为主,近来也采用全底部供热或一体化供热(在

底部燃烧器附近布置一贴着炉底的燃烧器)。其特点

是SRT-Ⅵ型、SRT-Ⅶ型的两程炉管的底部连接为锥

形集合管的刚性连接,因此炉管容易弯曲。由于其

炉管的结构及每一个4-1 或8-1 炉管的处理量较大,

无法与线性锅炉连接,只能与大型锅炉连接。

(2)美国Stone & Webster(S&W)公司

S&W 公司管式炉裂解的主要特点是采用不分

枝变径管即超选择性裂解炉(USC),以双炉膛结构

为主,对气体原料采用W 及M 型(停留时间0.3~

0.6 s),对液体原料采用U 型炉管(停留时间0.2 s

左右),近期推出单程陶瓷炉管裂解炉,管长5~15

m,停留时间为0.05~0.1 s,但未工业化。急冷锅

炉以线性为主,对气体原料也采用二级,供热以全第 1 期王子宗等:乙烯装置裂解技术进展及其国产化历程·3·

底部为主。其特点是U 型两程炉管的底部连接为大

弯管柔性连接,因此炉管不易弯曲。由于其炉管的

处理量较小,通常与线性锅炉连接。

(3)美国Kellogg Brown & Root(KBR)公司

美国凯洛格(Kellogg)公司从20 世纪70 年代

开始研究毫秒裂解炉,并于80 年代广泛用于其设计

的乙烯装置。其特点是采用单程炉管、停留时间为

0.05~0.1 s。其烯烃收率要高4%~8%。

美国凯洛格与布朗路特公司合并成立KBR 公

司后,与ExxonMobil 公司达成协议,由KBR 公司

负责销售ExxonMobi 公司LRT 裂解炉(停留时间

在0.1 s 以上),并改名为选择性裂解(SC)。其炉

型主要为单炉膛双单排辐射炉管结构,对气体和液

体原料均以采用SC-1 型(单程炉管)为主。急冷

锅冷为以线形为主,对石脑油、气体原料也采用二

级急冷,供热采用全底部供热。其特点是炉管停留

时间短,烯烃收率高,对乙烷原料,单程乙烯收率

可达到58%,对石脑油原料,单程乙烯收率可以达

到35%。

(4)德国Linde 公司

Linde 公司与Selas 公司合作开发LSCC 型

(Linde-Selas-Combined Coil ),现在改称为

Pyrocrack 型,包括以气体原料为主的Pyrocrack4-2

(2-2-2-2-1-1)型(停留时间0.5 s 左右)、

Pyrocrack2-2(2-2-1-1)型(停留时间0.3 s 左右)及以液体原料为主的Pyrocrack1-1(2-1)型(停留时间0.2 s 左右)。Linde 公司设计的裂解炉采用双辐射段、单对流段的结构。裂解气急冷锅炉以前为常

规急冷锅炉,现在均采用线性急冷锅炉。采用的供

热方案为侧壁约占40%,底部约占60%。其特点是2-1 炉管的底部连接采用对称大弯管柔性连接,因

此炉管不易弯曲。

(5)法国Technip 公司

Technip 公司在21 世纪初收购了荷兰国际动力

学技术公司(KTI)。KTI 公司自70 年代开始开发

了梯度动力学裂解炉(Gradient Kinetic Furnace)。GK 型裂解炉采用单辐射段、单对流段的结构,

但对特大型裂解炉则采用双辐射段单对流段的结

构。对气体原料采用SMK 型四程(1-1-1-1)炉管(停留时间0.3~0.6 s),对液体原料采用GK-Ⅵ型(1-1)两程炉管(停留时间0.2 s 左右)。

裂解气急冷,对SMK 型气体裂解炉采用二级

急冷,其中一级急冷锅炉为套管式,近来设计的GK- Ⅵ型炉则采用线性急冷或二级急冷。

供热由底部和侧壁联合供热。侧壁燃烧器除了

采用附墙式无焰燃烧器外,其最新采用的结构类似

于底部燃烧器,其火焰垂直向上,且只采用一排侧

壁燃烧器。GK-Ⅵ型炉的特点是炉管采用双排布置,虽然炉膛尺寸减少,但炉管因受热不均容易弯曲。

综上,除KBR 公司采用单程炉管外,其他公

司均采用两程炉管为主。单程炉管烯烃收率高,但

运行周期短;而对于两程炉管,其性能接近,有差

别之处是SRT-Ⅵ型、SRT-Ⅶ型炉管及GK--Ⅵ型炉

管容易弯曲。

1.2 裂解单元技术进展

乙烯装置中的裂解炉由对流段、辐射段(包括

辐射炉管和燃烧器)和急冷锅炉系统三部分构成。

裂解反应在辐射段炉管中发生生成乙烯和丙烯等产品。对流段回收高温烟气余热,以气化和过热原料

至反应所需的横跨温度,同时预热锅炉给水和超高

压蒸汽。急冷锅炉系统的作用是终止裂解二次反应

并回收裂解气的高温热量以产生超高压蒸汽。总体

上来讲,到目前为止,蒸汽裂解技术无突破性进展,虽然S&W 公司提出了陶瓷炉管裂解炉,但仍未工

业化。但是在提高裂解性能的单元技术上仍然有不

少新技术或产品不断出现。

裂解单元技术的进展是在传热、传质、流体流

动、反应等方面围绕以上所述三大部分进行研究,

并满足以下多方面的要求:①“四低”要求,低能耗、

低物耗、低污染物排放、低维护;②与乙烯装置的

大型化有关的“五高”要求,高能力、高原料适应性、

高自动化程度、高可靠性、高在线率。为满足上述

要求,裂解技术的发展主要在以下几个方面。

1.2.1 与辐射炉管相关的技术进展

(1)辐射炉管机械设计

近来对液体原料的裂解目前多采用两程或单程

炉管,对气体原料则以采用多程炉管为主。炉管构

型的进展主要在炉管排列方式和底部的连接型式

上。S&W 公司在文献[11]提出了入口管与出口管交

替排列型式(单排)以使炉管受热均匀。Linde 公

司在文献[12]提出了在炉管底部采用对称弯管连接

组合件且单排排列以消除炉管应力。文献[13-15]则

提出了将炉管布置成三排,其中入口管所在平面以

出口管平面对称。Technip 在文献[13]所提出的结构

是为了克服其GK-6 型双排布置炉管的缺点。

Lummus 公司在文献[16]中提出了一种炉管排列方

式:与裂解炉的轴线垂直(传统的炉管沿炉膛轴线

排列),但未工业化。埃克森化学专利公司在文献[17]·4·化工进展2014 年第33 卷

中提出了一种炉管排列方式:在一个炉膛内以裂解

炉的轴线为对称布置平行的两排单排炉管。在从技

术上来看,单排排列更有利于裂解的工艺性能,而

多排排列虽然可以缩小炉膛尺寸以节省部分投资,

但带来了工艺性能上的损失,可以说得不偿失。

(2)新型炉管材料

由于实现高选择性就需要缩短停留时间和提

高裂解温度,相应的裂解炉运行周期和辐射炉管使

用寿命就受到限制,为解决这些问题,新炉管材料

应运而生。①新合金材料。文献[18]报道Kellogg 公

司研发的一种炉管HR160,它是一种Ni-Co-Cr-Si

合金,可以有效减少结焦。文献[19-20]介绍了加拿

大Westain 表面工程产品公司在35Cr45Ni 合金中

添加了铌、钛和稀土元素,可以耐受1150 ℃的高

温。文献[21]介绍了德国Schmidt+Clemens 开发出

一种新型添加了铝和微量元素铌的Ni 基

Centralloy HT E 合金,由于存在稳定的Al2O3 致密

层,因而可以耐受1150 ℃以上的高温并可降低结

焦速率。铁基热抗氧扩散的增强(ODS)合金[8,20-21]

由JGC 公司和Special Metals 公司联合研究并开

发,是一种不含Ni,且Al 和Cr 含量高的铁基合

金。有高的抗蠕变强度(是HP 合金的2~3 倍)

和高的抗腐蚀性,用这种合金制造的裂解炉炉管可

耐1300 ℃,在目前的条件下可延长乙烯裂解炉的运转周期,增加生产能力,可在高裂解深度下操作

而没有不良影响。②采用陶瓷管代替金属炉管。由

于陶瓷炉管既能耐受更高的温度,又克服了金属炉

管因含镍促进结焦的缺点,抑制了在较高的裂解温

度下操作形成催化结焦的物质生成。因而比普通裂

解炉的转化率提高20%以上,并且大幅度延长裂解炉的运行周期。

S&W 公司正在研究陶瓷裂解炉[22-23]

(LPH 裂

解技术)。采用此技术气体原料裂解炉单炉能力可以达到700 kt/a。IFP 和Gaz de France 公司开发了可允许工艺温度超过1000 ℃、乙烷转化率超过90%的高温陶瓷炉[6,21]

。这些研究还在进行中,还有一些

工程问题未得到解决。

(3)抑制结焦

抑制结焦的技术都是以降低焦的生成和提高清

除焦的先兆物的速度为目标,文献[21,24]对抑制

结焦的技术进行了总结和研究,概况分为三类:一

是注入结焦抑制剂将焦经催化气化为CO 和H2,主要有Nova 公司开发的CCA-500 抗垢剂,阿托菲纳和Technip 公司推出新型抗垢剂——CLX 添加剂[25] ,

Nalco/Exxon Energy 化学公司开发的Coke-less 以及国内中国石化北京化工研究院开发的结焦抑制剂均

已在工业装置上进行了试验[26]

;二是在炉管表面涂

Mn、Si、Al、Cr 等其他材料以防止催化反应生成焦,主要有Westain 表面工程产品(SEP)公司的CoatAlloy 技术[27-30]

、诺瓦(Nova)化学公司的

ANK400 抗结焦技术[31-34]

、Alon 表面技术公司的

Alcroplex 涂层技术[35]

及韩国SK 公司在线和原位涂

复系统PY-COAT

[36-37]

;三是采用强化传热使结焦母

体不能在炉管表面停留并降低炉管表面温度以降低

焦的生成速度,主要有中国石化与沈阳金属研究所

开发的扭曲片[38]

、日本久保田的MERT 及X-MERT

管[21,39]

和英国Heliswirl 技术公司开发的小幅涡漩

管[40-41]

(此技术现已被TECHNIP 公司买断)。

总体来讲结焦抑制剂对延长裂解炉运行周期有

效果,但还未得到大面积的推广,主要原因是在线

运行费用高;表面涂层炉管也未得到大面积推广,

主要原因是涂层在使用一段时间后会变薄;只有强

化传热炉管得到了大面积推广。

1.2.2 与节能环保相关的技术进展

(1)裂解炉与燃气轮机联合[6,42-43]

在20 世纪70~80 年代,受能源危机的影响,

Lummus、S&W 和KBR 公司均在一些乙烯装置中

将裂解炉与燃气轮机联合。在总发电量相同时,裂

解炉与燃气轮机联合系统比常规系统的总燃料消耗

可节省约13%。但是燃气轮机系统由于受到燃料、

投资和可靠性等,并未成为通行的做法。

(2)提高裂解炉的热效率[43,48]

文献[43]介绍了提高热效率的各种方法,但随

着CO2 减排的需求,对裂解炉热量回收要求越来越

高。通过优化裂解炉对流段的设计,并采用耐腐蚀

的炉管裂解炉的排烟温度降至80~100 ℃,热效率

达到95%~96%。在茂名石化样板炉改造中,最终

标定的热效率为95.52%,排烟温度为87 ℃。

(3)充分回收高温裂解气余热

文献[5-6,8]介绍了各种急冷锅炉,在实际应用

上为了多发生超高压蒸汽以实现节能,裂解气急冷

锅炉的发展主要体现在以下几方面。①降低出口温

度以增加高压蒸汽的产量:对气体原料采用二级或

三级急冷,最低冷却到250 ℃,对石脑油原料出口

温度已降至350 ℃左右。②改善裂解气分配,常规

急冷锅炉(Schmidt 和Borsig 型)、浴缸式急冷锅炉

等采用较少换热管和增大管径的设计以减少结焦对

压降的影响,提高在线烧焦效果以提高裂解炉的在第 1 期王子宗等:乙烯装置裂解技术进展及其国产化历程·5·

线率。③减少绝热段停留时间以降低烯烃损失,如

采用浴缸式、快速急冷及线性急冷锅炉。为克服线

形急冷锅炉长投资高的缺点,美国BORSIG 公司推

出了UP-DOWN 线型急冷锅炉。

(4)新型燃烧器及供热方式

为减少大气污染,对NOx排放指标越来越严格,

因此低NOx 燃烧器应运而生,目前在以甲烷-氢为燃

料时NOx 最低达到约20mg/m

3[1,8]

。为实现低NOx

排放,各燃烧器厂商均推出低能力多枪直线排列燃

烧器,分级燃烧燃烧器、以及烟气再循环技术以降

低NOx。Lummus 提出了一体化燃烧器(底部燃烧

器和一个安装于炉底的附壁燃烧器组成)[44]

,此外

还提出了对辐射段炉管入口管和出口管采用不同供

热能力的燃烧器以延长裂解炉的运行周期[45]

,以及

在侧墙安装一种燃烧器以改善底部燃烧器的火焰稳

定性[46]

;Technip 提出分两段供热——底部约占

55%,中部约占45%,采用阳台式(Balcony)燃烧

器(Calidus)[47]

。此外CFD 技术被用来优化裂解

炉供热和对燃烧器设计进行优化[47]

(5)其他节能技术[48]

引风机采用变频或永磁调速控制以节省电的消

耗达10%~30%;采用乙烯装置的废热或余热来预

热助燃空气;采用低导热性能的保温材料并采用新

型耐火材料结构以使炉外壁温度达到70 ℃以下。1.3 裂解炉大型化

随着乙烯装置的大型化,裂解炉也向大型化发

展。大型裂解炉结构紧凑,占地面积小,投资省。

据称,1 台150 kt/a 的裂解炉比2 台75 kt/a 的裂解炉投资省10%~15%

[1]

。裂解炉能力由20 世纪70

年代的30 kt/a 提高到目前的200 kt/a 以上,石脑油原料的裂解炉达到200 kt/a、乙烷原料裂解炉350

kt/a

[1,8,49-50]

。文献[5、8]介绍了4 种裂解炉结构:①

常规的单辐射段单对流段结构;②常规的双辐射段

单对流段结构;③单辐射段双单排辐射炉管单对流

段结构[51]

;④单辐射段(炉管布置与炉膛轴线垂直)

单对流段结构[16]

。此外,文献[52]介绍了美国

Lummus 公司提出的单辐射段(炉管布置与炉膛轴

线垂直)双对流段等结构,文献[53]介绍了Technip

公司提出的单辐射段多排炉管(炉管布置与炉膛轴

线平行)单对流段等结构。对于大型化裂解炉其结

构有多种型式,但目前采用较多的还是上述②、④

两种结构。虽然大型炉可以节省投资,但规模不是

越大越好,需要与乙烯装置的规模和原料种类结合

起来统筹考虑以减少对操作的影响。

1.4 裂解炉改造

自20 世纪60~70 年代以来,裂解技术不断发

展,节能与环保要求也越来越高,一是对技术落后、设备陈旧和不满足环保要求的裂解炉进行改造,二

是乙烯装置的扩能也需要对裂解炉进行改造。

采用最新技术以消除裂解炉原设计及实际生产

中存在的问题,以提高裂解炉的生产能力和技术指标。文献[54]对老旧裂解炉改造进行了介绍,采用

高选择性炉管、降低排烟温度提高热效率、采用新

耐火材料减少热损失、更换燃烧器(采用底烧)以

降低空气过剩系数来减少燃料消耗和采用可靠的技

术来减少非计划停车来减少能耗。文献[42-43,48]

介绍了裂解炉节能技术,除前述内容外还采用强化

传热技术等延长裂解炉运行周期、风机变频或永磁

调速技术、空气余热技术、降低TLE 出口温度以多回收超高压蒸汽。

中国石化实施的裂解炉样板炉改造已得到国家

有关部门的支持,以满足国家对节能减排的要求。

通过采用中国石化CBL 裂解技术对茂名乙烯一台

40 kt/a原SW公司设计的48 U裂解炉和扬子石化一

台100 kt/a SL-Ⅱ型裂解实施节能改造,取得了良好

的效果:其中茂名裂解炉运行周期达到100 天以上,热效率达到95%~96%

[48]

。此改造技术陆续在上海

石化、天津石化等乙烯装置中得到应用并取得了预

期效果,之后还将陆续在中国石化其他乙烯装置中

分批实施。

裂解炉改造技术在实施上有比较大的进展,由

在原有裂解炉上进行模块化施工到整炉施工完毕进

行整体平移[54]

1.5 应用先进的计算机数学模型控制及优化系统

随着对乙烯装置效益的要求越来越高,在裂解

炉设计已定型的情况下,裂解炉系统的控制水平已

采用先进的DCS 常规控制、裂解深度控制和优化控制等,并可与计算机进行通信,从而与ERP 系统、生产计划排产系统相连,实现操作管理、生产管理

的一体化,使企业获得最大效益。在乙烯裂解炉上

通过采用先进过程控制系统可使裂解炉在较优状态

下工作,通过控制炉管出口温度和裂解深度均一化,

一方面实现裂解深度和优化控制,也确保了裂解炉

能长周期运行。目前国内采用的先进控制和优化技

术有Aspen Tech.、Honeywell、ROMEO 和华东理工

大学开发的ECUST-OlefinROC。而ASPEN 公司则

建立乙烯装置的一整套先进及优化控制软件,其裂

解部分则是基于SPYRO 软件。装置操作者一般用·6·化工进展2014 年第33 卷

该软件进行原料选择、生产计划和裂解炉优化。而

国内华东理工大学采用模糊控制理论(神经元)对

裂解炉进行深度控制,效果不错,现已在中国石化

进行推广[55-58]

2 乙烯裂解技术及设备的国产化

2.1 国产化历程[1,59]

鉴于乙烯技术的重要性,原中国石化总公司成

立伊始,就把开发乙烯裂解技术确定为重点科技开

发项目。中国石化CBL 乙烯裂解技术经历了近30

年的发展。SEI 与合作开发单位自1984 年合作开发

至今,CBL 技术已实现成套化,CBL 裂解炉从CBL-

Ⅰ型发展到CBL-Ⅶ型,能力从最初的20 kt/a 发展

到200kt/a,原料可以适应从乙烷到加氢尾油。采用

CBL 技术建设的各型新建及改造(辐射炉管)裂解

炉总共达117 台,总能力达11 530 kt/a 乙烯。其中

改造辐射炉管且单炉能力小于100 kt/a 裂解炉共有

44 台、总能力约2445 kt/a;100 kt/a 及以上裂解炉

共有73 台、总能力达9090 kt/a,分别建于燕山、茂

名、天津、镇海和武汉等。采用CBL 技术进行改造

的裂解炉共有50 多台,被改造的裂解炉包括国外知

名公司Lummus、S&W、Technip(KTI)所设计的。

2010 年CBL 开发组与中国石化科技开发公司、中

国石化国际事业公司一道通过与国外专利商的竞标

获得了马来西亚某石化公司新增裂解炉项目,已于

2012 年11 月9 日投产,并于2013 年2 月通过考核。

2.2 工艺技术国产化

裂解工艺技术国产化研究始于20 世纪60 年代

初,到80 年代初的近20 年一直配合乙烯技术引进

作了大量的基础研究和中试。北京化工研究院开展

各种裂解原料和产物分析、热裂解模拟试验、热裂

解反应动力学研究及工业裂解炉运行参数监测等研

究工作;SEI 则在对流段工艺计算、工艺及系统设

计和工程设计等方面开展了大量工作;南京工业炉

所则在急冷锅炉工艺计算、供热等开展了大量工作。

所建立的裂解炉辐射段数学模型、对流段数学模型、

急冷锅炉工艺数学模型及工艺系统计算模型等满足

了新型裂解炉开发和设计的需要。

2.3 设备国产化[60-62]

裂解炉关键设备的国产化是与CBL 裂解炉的

开发同步的,包括对流段翅片管、辐射段炉管、急

冷锅炉、燃烧器、汽包、保温材料等。1987 年CBL-

Ⅰ型炉设计期间开发组就与相关制造单位就以上关

键设备进行攻关,实现了辐射段炉管、对流段翅片

管、急冷锅炉、汽包、燃烧器及耐火材料的国产化。CBL 裂解炉的不断发展直接带动了与裂解炉相关

的设备国产化的发展,到目前为止,除部分高温高

压调节阀等部分仪表外,关键设备实现了100%国

产化。而且南京工业炉所对急冷锅炉、燃烧器还不

断推出新的产品,满足了CBL 各型裂解炉的需要。

2.4 工程设计国产化

SEI 开展了大量工程技术研究,包括炉管构型

和炉型结构研究、工艺计算模型与软件的开发和完

善、辐射段炉管吊架系统开发与完善、裂解炉大型

化工程技术开发(工艺放大、大型管道布置与应力

分析、大型裂解炉钢结构设计等)、对流段模块和

辐射段设计、文丘里与混合器/急冷器的开发、流体

动力学计算软件CFD 在裂解炉设计中的应用、PDS

模型化工程设计以及裂解炉控制系统的研究等。到

目前为止,所有CBL 裂解炉工程设计,以及2000

年以后中石化所建裂解炉的工程设计大多由SEI

完成。

2.5 CBL 裂解炉在天津、镇海应用情况简介

天津、镇海1000 kt/a 乙烯装置工业化工程技术

开发列入中国石化十条龙攻关。且全部采用国产化CBL 技术设计的裂解炉:液体炉为CBL-Ⅲ型炉、

气体炉为CBL-R 型炉,其中镇海150 kt/a 乙烯裂解

炉1 台。工艺包、基础设计、详细设计及关键设备

实现了国产化。详细情况介绍如下。

天津1000 kt/a 乙烯裂解炉自2010 年1 月16 日

正式投料运行,并于2010 年12 月通过了考核。镇

海1000 kt/a 乙烯裂解炉自2010 年4 月21 日正式投料运行,150 kt/a 裂解炉于2010 年7 月投入运行,于2010 年11 月通过了考核。详细指标见表1。

表1 天津、镇海裂解炉技术指标对比

项目原料乙烯收率/% 热效率/% 运行周期/d 天津乙烯

保证值石脑油28.72 93.5 85

考核值31.57 95.1 86

保证值加氢尾油28.26 93 75

考核值30.5 94.43 76

镇海乙烯

保证值石脑油28.93 94 81

考核值30.12 94.5 >100

保证值加氢尾油29.12 92.8 70

考核值29.47 93.78 >100 第1 期王子宗等:乙烯装置裂解技术进展及其国产化历程·7·

表1 中的运行周期均未达到烧焦时的最高管壁

温度。实际运行中,天津乙烯各种原料的运行周期

分别为122 天(C2/C3)、120 天(NAP)、96 天

(HVGO),镇海乙烯各种原料的运行周期分别为

133 天(C2/C3)、119 天(NAP)、121 天(HVGO),

而且管壁温度均未达到烧焦时的1115℃。

3 CBL 裂解炉的大型化

1998 年,100 kt/a 乙烯裂解炉开始开发,于2000

年7 月建成于燕化公司化工一厂,9 月一次投料

成功。

2000 年,150 kt/a 裂解炉的开始开发,于2010

年7 月27 日在镇海石化投入使用,具备分炉膛烧焦

能力,并通过了鉴定,达到国际领先水平。

200 kt/a 裂解炉的开发工作已完成,已于2010

年8 月和12 月分别通过了总部及国家的验收,目前

计划在青岛炼化进行工业化。

3.1 150 kt/a CBL 裂解炉介绍

150 kt/a 裂解炉工艺包列入“十?五”国家科技攻

关计划,于2003 年通过国家验收。现已在镇海石化

建成一台CBL-Ⅶ型150kt/a 裂解炉。其主要技术方

案为采用双辐射段单对流段结构,该炉以石脑油及

C5 为原料。此裂解炉所采用的技术主要有以下特

点:两个辐射段到对流段的过渡段采用特殊的过渡

段结构;采用高选择性两程2-1 型炉管并加扭曲片;第一与第二程采用弯管设计,具有良好的力学性能;供热:底部与侧壁联合供热,底部占约70%;对原料及操作具有较大的灵活性;在对流段设有超高压

蒸汽过热段;高温裂解气线性急冷锅炉;运转周期长;高蒸汽产量;热效率高:达94%~95%;引风

机采用变频调速;可以实现分炉膛烧焦。

150 kt/a 裂解炉通过优化工艺参数,不仅裂解不

同原料时有较好的技术指标,同时也满足了分炉膛

裂解和分炉膛烧焦的要求,技术指标见表2。

2011 年福建炼化采用以上CBL 技术建设两台

150 kt/a 裂解炉,现正在进行施工。

表2 150kt/a 裂解炉主要技术指标

设计

原料

水油

炉出口

温度/℃

运行周

期/d

单程C2H4

收率/%

排烟温

度/℃

热效率

/%

NAP(设计)0.5 838 >80 28.38 104 94.6

NAP(实际)0.5 838 112~120 30.29 ~105 94.5 3.2 200 kt/a 年CBL 裂解炉介绍

200 kt/a 裂解炉工艺包开发列入“十一五”国家

科技支撑计划,现已通过国家验收。其主要技术方

案为采用双辐射段单对流段结构,辐射段炉管采用

高选择性两程炉管(2-1 或改进1-1)或单程炉管,所采用的技术与150 kt/a 裂解炉不同点如下:①提出了3 种可行的炉管构型,可根据需要选择;②供热为100%底部供热;③产品收率进一步提高;④

辐射炉管排列方式改进,两程炉管采用入口与出口交错排列;⑤线性急冷锅炉出口温度进一步降低。表3 200 kt/a 两程炉管裂解炉主要技术指标

设计

原料

炉出口

温度

/℃

运行

周期

/d

单程

C2H4 收

率/%

急冷锅炉出

口温度(初期)

/℃

排烟

温度

/℃

热效

率/%

NAP 0.5 847 >80 31 375 <100 >95

4 结语

综上所述,蒸汽裂解技术目前没有突破性进

展,主要进展有围绕克服现有技术不足的单元技术、大型化和节能减排等方面。如果陶瓷炉管裂解炉在工程上和材料上能解决陶瓷炉管本身的可靠性和安全性、以及与金属材料的连接问题,如果结焦抑制技术能够解决辐射炉管结焦问题,那么蒸汽裂解将有突破性进展。

中国石化CBL 裂解技术经历了近30 年的研

究、改进和推广,完全实现了工艺、工程设计及设备国产化,并且实现了技术出口。在第一个阶段

(1984—1998 年)主要解决工艺问题;第二个阶段

(1998—2001 年)主要解决了辐射段炉管弯曲问

题;第三阶段(2002 年以后)主要解决了裂解炉大

型化问题和裂解炉技术成套问题(气体炉、裂解炉

改造等);第四阶段(2010 年开始)主要开拓国际

市场,将来主要解决蒸汽裂解技术的改进和突破。

截至到目前为止,CBL 裂解炉已有CBL-Ⅰ~Ⅶ型

炉投入运行,而且CBL-Ⅷ型炉在研究之中,概括

起来CBL 裂解炉具有以下特点。

(1)采用高选择性炉管构型。裂解液体原料的

CBL 裂解炉,采用高选择性炉管构型,CBL-Ⅰ、Ⅱ、

Ⅲ型炉和SL-Ⅰ型炉均采用2-1 型炉管,CBL-Ⅳ型

炉采用4-1 型炉管,CBL-Ⅴ型炉采用改进的2-1 型

炉管,CBL-Ⅵ型炉采用改进1-1 型炉管。裂解气体·8·化工进展2014 年第33 卷

原料的CBL 裂解炉采用停留时间适中的四程炉管

构型(2-1-1-1 等或其改进型)。

(2)采用二级或一级急冷(传统急冷、线性急

冷)。

(3)对于轻质或重质原料可采用一次稀释蒸汽

注入方式,对于重质原料采用二次稀释蒸汽注入

方式。

(4)供热方式灵活,底部占60%~70%,或全

部底部供热。

(5)热效率高,达93%~96%。

(6)原料适应性强,可裂解乙烷至加氢尾油。

(7)投资省。

近年来CBL 裂解炉和基于CBL 技术的SL-Ⅰ

型炉在燕山、齐鲁、天津、镇海、中原、茂名的工

业应用表明,CBL 炉、SL-Ⅰ(CBL-Ⅲ)型炉的工

艺性能和技术水平已完全达到国外先进水平,在重

质原料裂解方面具有优势,并有投资省的优点。

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[

信息技术的发展历程

信息技术发展史: 第一次信息技术革命是语言的使用。发生在距今约35 000年~50 000年前。 语言的使用——从猿进化到人的重要标志 类人猿是一咱类似于人类的猿类,经过千百万年的劳动过程,演变、进化、发展成为现代人,与此同时语言也随着劳动产生。祖国各地存在着许多语言。如:海南话与闽南话有类似,在北宋时期,福建一部人移民到海南,经过几十代人后,福建话逐渐演变成不语言体系,闽南话、海南话、客家话等。 第二次信息技术革命是文字的创造。大约在公元前3500年出现了文字 文字的创造——这是信息第一次打破时间、空间的限制 陶器上的符号:原始社会母系氏族繁荣时期(河姆渡和半坡原始居民) 甲骨文:记载商朝的社会生产状况和阶级关系,文字可考的历史从商朝开始 金文(也叫铜器铭文):商周一些青铜器,常铸刻在钟或鼎上,又叫“钟鼎文” 第三次信息技术的革命是印刷的发明。大约在公元1040年,我国开始使用活字印刷技术(欧洲人1451年开始使用印刷技术)。 印刷术的发明 汉朝以前使用竹木简或帛做书材料,直到东汉(公元105年)蔡伦改进造纸术,这种纸叫“蔡候纸”。从后唐到后周,封建政府雕版刊印了儒家经书,这是我国官府大规模印书的开始,印刷中心:成都、开封、临安、福建阳。 北宋平民毕发明活字印刷,比欧洲早400年 第四次信息革命是电报、电话、广播和电视的发明和普及应用。 世纪中叶以后,随着电报、电话的发明,电磁波的发现,人类通信领域产生了根本性的变革,实现了金属导线上的电脉冲来传递信息以及通过电磁波来进行无线通信。 1837年美国人莫尔斯研制了世界上第一台有线电报机。电报机利用电磁感应原理(有电流通过,电磁体有磁性,无电流通过,电磁体无磁性),使电磁体上连着的笔发生转动,从而在纸带上画出点、线符号。这些符号的适当组合(称为莫尔斯电码),可以表示全部字母,于是文字就可以经电线传送出去了。1844年5月24日,他在国会大厦联邦最高法院议会厅作了“用导线传递消息”的公开表演,接通电报机,用一连串点、划构成的“莫尔斯”码发出了人类历史上第一份电报:“上帝创造了何等的奇迹!”实现了长途电报通信,该份电报从美国国会大厦传送到了40英里外的巴尔的摩城。 1864年英国著名物理学家麦克斯韦发表了一篇论文(《电与磁》),预言了电磁波的存在,说明了电磁波与光具有相同的性质,都是以光速传播的。 1875年,苏格兰青年亚历山大.贝尔发明了世界上第一台电话机,1878年在相距300千米的波世顿和纽约之间进行了首次长途电话实验获得成功。 电磁波的发现产生了巨大影响,实现了信息的无线电传播,其他的无线电技术也如雨后春笋般的涌现:1920年美国无线电专家康拉德在匹兹堡建立了世界上第一家商业无线电广播电台,从此广播事业在世界各地蓬勃发展,收音机成为人们了解时事新闻的方便途径。1933年,法国人克拉维尔建立了英法之间的第一条商用微波无线电线路,推动了无线电技术的进一步发展。 1876年3月10日,美国人贝尔用自制的电话同他的助手通了话。 1895年俄国人波波夫和意大利人马可尼分别成功地进行了无线电通信实验。 1894年电影问世。1925年英国首次播映电视。 静电复印机、磁性录音机、雷达、激光器都是信息技术史上的重要发明。 第五次信息技术革命是始于20世纪60年代,其标志是电子计算机的普及应用及计算机与现代通信技术的有机结合。 随着电子技术的高速发展,军制、科研、迫切需要解决的计算工具也大大得到改进,1946年由美国宾夕法尼亚大学研制的第一台电子计算机诞生了。 1946~1958年第一代电子计算机 1958~1964年第二代晶体管电子计算机 1964~1970年第三代集成电路计算机 1971~20世纪80年代第四代大规模集成电路计算机 至今正丰研究第五代智能化计算机

信息技术及其影响教案

1.2 信息技术及其影响 一、教材分析 本节涉及到信息技术的应用、发展及其影响,是整册书的导言或概括性内容,是对义务教育阶段相关内容的延续和加深。 通过对本节内容的学习,学生可以了解信息技术的基本概念,感受由于信息技术的发展应用从而引发在自己身边的变化或影响,同时通过寻本溯源了解信息技术的过去、现在与未来,激发对信息社会生活的关注与向往。 二、学情分析 本课的教学对象是高中一年的学生,他们对知识的获取已经开始由感性认识提升到理性认识,但分析问题缺乏深度,容易受到网络的诱惑而去做与课堂无关的事。因此,课堂设计要能够吸引学生的注意力,为学生营造愉快的学习环境,进而培养学生的自主学习、团队合作学习精神。 三、教学目标 1、知识与技能: a.列举信息技术的应用实例; b.初步了解信息技术的发展历程和趋势 2、过程与方法: a.初步掌握根据任务的要求,确定信息的来源的方法,尝试通过书籍、报刊、广播电视和因特网等各种途径搜集资料; b.调查、研究信息技术的历史和发展趋势。 c.掌握辩证的思维方法,分析信息技术对社会的影响。 3、情感态度与价值观: 结合案例分析,探讨信息技术对社会发展,科技进步和个人学习生活等方面的影响,激发学生对信息技术的学习兴趣,培养合作解决问题的能力。 合理使用信息技术,使学生养成良好的上网习惯和意识。 四、教学重点和难点 1、教学重点: a.掌握什么是信息技术; b.信息技术的发展历程。 2、教学难点: a.信息技术概念的理解; b.信息技术、计算机技术、网络技术、通信技术的区别与联系; c.信息技术发展历程的划分。 五、教学方法 体验法、讲授法、讨论法、示例法 六、教学环境 硬件:局域网机房,教师机一台,学生机81台,投影仪

乙烯裂解炉工作流程

管式炉裂解 guanshilu liejie 管式炉裂解 pyrolysis in tubular furnace 石油烃通过管式裂解炉进行高温裂解反应以制取乙烯的过程。它是现代大型乙烯生产装置普遍采用的一种烃类裂解方法。 管式炉裂解生产乙烯的工艺已有60多年的历史。管式裂解炉是其核心设备。为了满足烃类裂解反应的高温、短停留时间和低烃分压的要求,以及提高加热炉的热强度和热效率,炉子和裂解炉管的结构经历了不断的改进。新型的管式裂解 炉的热强度可达290~375MJ/(m h),热效率已可达92%~93%,停留时间可低于0.1s,管式炉出口温度可到900℃,从而提高了乙烯的产率。 工艺流程可分为裂解和急冷-分馏两部分(图1[管式炉裂解工艺流程]

①裂解裂解原料经预热后,与过热蒸汽(或称稀释蒸汽)按一定比例(视原料不同而异)混合,经管式炉对流段加热到500~600℃后进入辐射室,在辐射炉管中加热至780~900℃,发生裂解。为防止高温裂解产物发生二次反应,由辐射段出来的裂解产物进入急冷锅炉,以迅速降低其温度并由换热产生高压蒸汽,回收热量。 ②急冷-分馏裂解产物经急冷锅炉冷却后温度降为350~600℃,需进一步冷却,并分离出各个产品馏分。来自急冷锅炉的高温裂解产物在急冷器与喷入的急冷油直接接触,使温度降至200~220℃左右,再进入精馏系统,并分别得到裂解焦油、裂解柴油、裂解汽油及裂解气等产物。裂解气则经压缩机加压后进入气体分离装置。 裂解原料和产品分布最初,美国管式炉裂解原料是用天然气、油田伴生气和炼厂气中回收的轻质烃,其中主要含有乙烷、丙烷、丁烷及碳五馏分。50年代,西欧和日本的石油化工兴起,由于缺乏石油及天然气资源,因而采用石脑油作裂解原料。60年代后,又相继开发以轻柴油、重柴油和减压瓦斯油为原料的裂解技术,扩大了裂解原料来源。对于不同的原料,裂解工艺参数不同、在适宜条件下的裂解产品分布也各异(见表[不同原料管式炉裂解产品

乙烯裂解炉辐射段炉管堵塞原因分析及对策

裂解炉辐射段炉管堵塞原因分析及对策

的文丘里全部更换成喉径为 18mm 的新文丘里管(如下图)。此后上述堵管现象大为减少。 (中国石油吉林石化公司乙烯厂,吉林, 132022) 摘要:辐射段炉管堵塞是乙烯装置裂解炉常见故障之一。文中叙述了吉化大乙烯装置裂解炉辐射段炉管堵塞的 主要现象和有效的处理措施,并阐述了辐射段炉管堵塞的主要原因, 为同类装置避免类似现象发生和处理提供了依据。 关键词:裂解炉;辐射段炉管;堵塞 中国石油吉林石化公司乙烯厂(以下简称吉化乙烯)始建于 1993年,1996年9月一次性开车成 功,原装置共有六台 LSCC1-1型“门式”裂解炉(F0101?F0601),裂解原料石脑油、轻柴油、加氢 /、 尾油及循环乙烷/丙烷等,单台乙烯生产能力为 60 kt/a ,采用五开一备的生产方式,规模为 300 kt/a 乙烯。在2001年吉化乙烯进行了一期扩能改造,新建了一台 PyroCrack6型裂解炉(F0701),裂解原 料为装置自产的循环乙烷及丙烷,使吉化乙烯的生产能力达到了 380 kt/a 。在2004年吉化乙烯进行 了二期扩能改造,新建了两台 PyroCrack1-1SR 型“门式”裂解炉(F0801?F0901),裂解原料为石脑 油、循环乙烷/丙烷,单台炉乙烯生产能力为 120 kt/a ,在二期改造过程中,为了实现装置生产能力 达到700 kt/a 的目标,结合原有六台裂解炉运行情况, 2004年6月至2005年10月先后对F0101 F0601裂解炉进行了扩能改造。改造采用 KTI 技术,将原有LSCC1-1型炉管更换为 GK-6型炉管,单 台裂解炉乙烯生产能力由原来的 60 kt/a 提高到80 kt/a 以上。改造内容包括更换辐射段炉管、对流 段部分管束(高压蒸汽过热段)、底部火嘴、增加除焦罐及燃料控制系统等。 2007年11月,由于裂 解炉周期的影响,新建了一台裂解炉(F1001),提高了裂解炉的备用系数, 保证了装置的满负荷运行。 从开车至今,裂解炉辐射段炉管在运行及升温过程中多次出现堵塞现象, 给裂解炉的安全运行甚 至是装置的平稳运行都带来严重威胁。 下文对吉化乙烯装置裂解炉辐射段炉管堵塞的情况进行了总结 分类和深入分析原因,并提出相应对策。 1.处于横跨段集合管末端的炉管堵塞 2004年至2005年F0101?F0601裂解炉改造后,两侧高温的烃 /蒸汽混合物离开对流段,分别汇 集到一根横跨段集合管然后进入辐射段炉管。 每一根辐射段炉管进口, 都装有一个临界流量文氏管(亦 称文丘里管),以确保在正常的操作中有良好的流量分布。每台裂解炉有 112个进口(每侧炉膛有 56 组),对应于112组GK6型辐射段炉管。改造后设计运行周期为 60天,但是实际运行 20天左右时, 多次出现处于横跨段集合管末端的炉管对应的废热锅炉出口温度迅速上涨, 现场检查发现处于集合管 末端的辐射段炉管上升管变得红亮(对应的下降管还是黑色的) ,有堵塞的迹象,虽然采取了对该组 炉出口温度进行大幅度低控等措施,但不久该炉管还是会堵塞。 2006年至2007年每年发生类似事件 都在10次以上。 原因分析: 1.1经过实际参数与设计参数对比发现,实际横跨压力远远低于设计值,确定原因为物料分配不均, 张维祥 物料在个别炉管及 TLE 内流速慢,停留时间过长,过度裂解,结焦严重致堵塞。

常用乙烯裂解炉概述

常用乙烯裂解炉简介 ①鲁姆斯公司的SRT型裂解炉 鲁姆斯公司的SRT型裂解炉(短停留时间裂解炉)为单排双辐射立管式裂解炉,已从早期的SRT-I型发展为近期的SRT-Ⅵ型。 SRT型裂解炉的对流段设置在辐射室上部的一侧,对流段顶部设置烟道和引风机。对流段内设置进料、稀释蒸汽和锅炉给水的预热。从SRT-Ⅵ型炉开始,对流段还设置高压蒸汽过热,由此取消了高压蒸汽过热炉。在对流段预热原料和稀释蒸汽过程中,一般采用一次注入蒸汽的方式,当裂解重质原料时,也采用二次注汽。 早期SRT型裂解炉多采用侧壁无焰烧嘴烧燃料气,为适应裂解炉烧油的需要,目前多采用侧壁烧嘴和底部烧嘴联合的布置方案。底部烧嘴最大供热量可占总热负荷的70%。SRT-Ⅲ型炉的热效率达93.5%。图1—21为SRT型裂解炉结构示意图。 图1-21鲁姆斯SRT-Ⅱ型裂解炉结构示意图 ②斯通-伟伯斯特(S.W)公司的USC型裂解炉

S.W的USC裂解炉(超选择性裂解炉)为单排双辐射立管式裂解炉,辐射盘管为W型或U 型盘管。由于采用的炉管管径较小,因而单台裂解炉盘管组数较多(16-48组)。每2组或4组辐射盘管配一台USX型(套管式)一级废热锅炉,多台USX废热锅炉出口裂解气再汇总送入一台二级废热锅炉。近期开始采用双程套管式废热锅炉(SLE),将两级废热锅炉合并为一级。 USC型裂解炉对流段设置在辐射室上部一侧,对流段顶部设置烟道和引风机。对流段内设有原料和稀释蒸汽预热、锅炉给水预热及高压蒸汽过热等热量回收段。大多数USC型裂解炉为一个对流段对应一个辐射室,也有两个辐射室共用一个对流段的情况。 当装置燃料全部为气体燃料时,USC型裂解炉多采用侧壁无焰烧嘴;如装置需要使用部分液体燃料时,则采用侧壁烧嘴和底部烧嘴联合布置的方案。底部烧嘴可烧气也可烧油,其供热量可占总热负荷的60%-70%。 由于USC型裂解炉辐射盘管为小管径短管长炉管,单管处理能力低,每台裂解炉盘管数较多。为保证对流段进料能均匀地分配到每根辐射盘管,在辐射盘管入口设置了文丘里喷管。图1-22是USC型裂解炉结构示意图。

乙烯装置裂解炉节能降耗

ENERGY CONSERV ATION AND CONSUMPTION REDUCTION TECHNOLOGY IN ETHYLENE CRACKING FURNACE XIE Xu-Dong CHENG Guang-Hui SONG Jian-Jun 中国石化齐鲁烯烃厂 Abstract:This article introduces the operation of energy conservation and consumption reduction in recent years of Ethylene cracking furnace at QILU petrochemical Co.Ltd. key words: cracking furnace energy conservation and consumption reduction 乙烯装置裂解炉节能降耗 谢旭东程广慧宋建军 中国石化齐鲁烯烃厂,淄博,255411 摘要:本文综述了齐鲁乙烯装置近年来在裂解炉节能方面所作的工作及取得的进展。 关键词:裂解炉;节能 乙烯装置的能耗占石油化学工业总能耗的三分之一以上,是化学工业之中能耗最大的装置。裂解炉为乙烯装置的核心,裂解炉的能耗占整个装置的大部分(大于50%)〔1〕。乙烯装置中的裂解炉一般由对流段、辐射段和急冷系统3部分构成。反应所需的高位热能是在辐射段通过燃烧器燃烧燃料的方式提供。对流段的目的是回收高温烟气余热,以用来气化原料,并将其过热至横跨温度,送入辐射段进行热裂解;多余的热量用来预热锅炉给水和过热由急冷锅炉系统产生的高压蒸汽。急冷锅炉系统的作用是回收离开辐射段的高温裂解气的能量以产生饱和超高压蒸汽。燃烧热中约42%在辐射段提供反应热和升温,约51.5%在对流段被回收,约1.5%为热损失,其余为排烟损失〔2〕。裂解炉的节能正是围绕上述各部分来进行的。本文主要针对齐鲁乙烯装置近年来通过技术改造、新技术应用和精细化管理等措施,降低裂解炉能耗的工作进行简要介绍。 1.裂解炉技术改造,节能降耗 对裂解炉进行技术改造,往往是出于扩能、节能及提高原料灵活性等目的。2010年对GK-6(BA-107)进行了整炉裂解气体原料的技术改造,在增提高原料灵活性的同时又降低了能耗。 BA-107于2004年采用KTI的专有技术改造为GK-VI型裂解炉,开车一段时间后裂解炉存在排烟温度过高,热效率偏低的问题。为提高裂解炉的热效率,降低装置的能耗,需要对裂解炉进行改造。另外,GK-VI辐射段炉管采用双排排布,管径又小,换热面积较小,热强度比较大;同时,由于炉管采用双排,炉管受热不均,在高热强度下也会导致炉管弯曲;另外,原有炉管的底部导向结构,对施

信息技术与课程整合十年发展历程概览

信息技术与课程整合十年发展历程概览

信息技术与课程整合十年发展历程概览 从2000年至今,我国基础教育信息化取得了一系列成就与长足发展,具体表现在“校校通”工程、农村中小学现代远程教育工程、“班班通”工程、国家贫困地区义务教育工程等大规模项目和工程的实施;硬件设施建设日渐完备、软件资源建设日益丰富、信息技术与课程整合认识备受重视等信息技术与课程整合环境的建设与完善;教师教育技术培训、教师技能大赛、信息技术与课程整合优质课大赛、现代教育发展论坛等促进信息技术与课程整合内涵发展及理论提升 的相关活动举办;教师应用信息技术的意识提高、教师应用信息技术能力加强、学生信息素养提升等效果日益明显。 ●发展历程 概览十年来的发展,我们将信息技术与课程整合的发展分为四个阶段。 1.多媒体的到来 我国在上世纪90年代就开始了信息技术与课程整合的研究,到2000年也积累了很多经验。但是这段时间的发展也存在明显的不足和问题,没有形成良好的信息技术与课程整合氛围,一些学校和地区仅仅停留在视听教学的硬件本位时代;缺乏信息技术与课程整合的理论及方法指导,教师应用信

学生而言,多媒体教学中应用了图片、动画、影音、视频等素材,更能激发他们的学习兴趣,增加了学习的趣味性,也使得呆板的内容变得丰富多彩而容易理解和领会。 2.网络资源库的建设 多媒体的到来阶段对于那些从未接触过信息技术的教师而言,是很大的进步,但是在应用过程中教师们也逐渐发现:他们能够获得的资源多是针对某一知识或者具体章节的演示课件或素材,往往无法根据需要对其内容进行修改。他们渴望能够根据个人能力及学生特征选择适合的资源,然而当时的资源建设极大地滞后于教学需求,虽然已经涌现了很多致力于资源建设的公司和企业,但是由于缺少教学理念指导,并非所有资源都是有价值的,甚至很难在其中查找真正需要的资源。 这种情况随着“校校通”工程的深入而日益凸显,阻碍了信息技术与课程整合的有效开展,因此,资源建设和资源库建设受到了教育信息化界越来越多的关注和重视,取得了快速的发展。初期,大多数人都在关注网络资源库快速建设,同时,一些专家学者以发展的眼光关注网络资源库的内涵发展,对其定位、分类、标准、功能等层面进行了深入思考。我国的网络资源库建设也逐渐关注资源的规范和标准。因此,可以将资源建设的发展历程归纳为资源建设和资源平台建设两个

乙烯裂解炉的几种节能措施

乙烯裂解炉的几种节能措施 裂解炉是乙烯装置的能耗大户,其能耗占装置总能耗的50%-60%。降低裂解炉的能耗是降低乙烯生产成本的重要途径之一。随着能源价格的不断上涨,国内外相关部门均加强了裂解炉节能措施的研究。裂解炉的能耗在很大程度上取决于裂解炉系统本身的设计和操作水平,近年来,裂解炉技术向高温、短停留时间、大型化和长运转周期方向发展。通过改善裂解选择性、提高裂解炉热效率、改善高温裂解气热量回收、延长运转周期和实施新型节能技术等措施,可使裂解炉能耗显著下降。 1 改善裂解选择性 对相同的裂解原料而言,在相同工艺设计的装置中,乙烯收率提高1%,则乙烯生产能耗大约相应降低1%。因此,改善裂解选择性,提高乙烯收率是决定乙烯装置能耗的最基本因素。通过裂解选择性的改善,不仅达到节能的效果,而且相应减少裂解原料消耗,在降低生产成本方面起到十分明显的作用。 (1)采用新型裂解炉。新型裂解炉均采用高温-短停留时间与低烃分压的设计。20世纪70年代,大多数裂解炉的停留时间在0.4s左右,相应石脑油裂解温度控制在800-810℃,轻柴油裂解温度控制在780-790℃。近年来,新型裂解炉的停留时间缩短到0。2s左右,并且出现低于0.1s 的毫秒裂解技术,相应石脑油裂解温度提高到840℃以上,毫秒炉达890℃;轻柴油裂解温度提高到820℃以上,毫秒炉达870℃。由于停留时间大幅度缩短,毫秒炉裂解产品的乙烯收率大幅度提高。对丁烷和馏分油而言,与0.3-0.4s停留时间的裂解过程相比,毫秒炉裂解过程可使乙烯收率提高10%-15%。 (2)选择优质的裂解原料。在相同工艺技术水平的前提下,乙烯收率主要取决于裂解原料的性质,不同裂解原料,其综合能耗相差较大。裂解原料的选择在很大程度上决定乙烯生产的能耗水平。通过适当调整裂解原料配置结构,优化炼油加工方案,增加优质乙烯原料如正构烷烃含量高的石脑油等供应,改善原料结构和整体品质,在提高乙烯收率的同时,达到节能降耗的目标。 (3)优化工艺操作条件。通过优化裂解炉工艺操作条件,不仅能使原料消耗大幅度降低,也能够使乙烯生产能耗明显下降。不同的裂解原料对应于不同的炉型具有不同的最佳土艺操作条件。对于一定性质的裂解原料与特定的炉型来说,在满足目标运转周期和产品收率的前提下,都有其最适宜的裂解温度、进料量与汽烃比。如果裂解原料性质与原设计差别不大,裂解炉最优化的工艺操作条件可以参照设计值。反之,则需要利用SPYR软件或裂解试验装置对原料重新评价,以确定最佳的工艺操作条件。 2 延长裂解炉运行周期 (1)优化原料结构与工艺条件。裂解原料组成与性质是影响裂解炉运行周期的重要因素。一般含氢量高、低芳烃含量的原料具有良好的裂解性能,是裂解炉长周期运行的必要条件。对不饱和烃含量较高的原料进行加氢处理,是提高油品质量的有效途径。当裂解原料一定时,工艺条件是影响裂解炉运行周期的主要因素。低烃分压、短停留时间和低裂解温度有利于延长裂解炉运行周期。但考虑到

乙烯裂解炉辐射段炉管堵塞原因分析及对策

裂解炉辐射段炉管堵塞原因分析及对策 张维祥 (中国石油吉林石化公司乙烯厂,吉林,132022) 摘要:辐射段炉管堵塞是乙烯装置裂解炉常见故障之一。文中叙述了吉化大乙烯装置裂解炉辐射段炉管堵塞的主要现象和有效的处理措施,并阐述了辐射段炉管堵塞的主要原因,为同类装置避免类似现象发生和处理提供了依据。 关键词:裂解炉;辐射段炉管;堵塞 中国石油吉林石化公司乙烯厂(以下简称吉化乙烯)始建于1993年,1996年9月一次性开车成功,原装置共有六台LSCC1-1型“门式”裂解炉(F0101~F0601),裂解原料石脑油、轻柴油、加氢尾油及循环乙烷/丙烷等,单台乙烯生产能力为60 kt/a,采用五开一备的生产方式,规模为300 kt/a 乙烯。在2001年吉化乙烯进行了一期扩能改造,新建了一台PyroCrack6型裂解炉(F0701),裂解原料为装置自产的循环乙烷及丙烷,使吉化乙烯的生产能力达到了380 kt/a。在2004年吉化乙烯进行了二期扩能改造,新建了两台PyroCrack1-1SR型“门式”裂解炉(F0801~F0901),裂解原料为石脑油、循环乙烷/丙烷,单台炉乙烯生产能力为120 kt/a,在二期改造过程中,为了实现装置生产能力达到700 kt/a的目标,结合原有六台裂解炉运行情况,2004年6月至2005年10月先后对F0101~F0601裂解炉进行了扩能改造。改造采用KTI技术,将原有LSCC1-1型炉管更换为GK-6型炉管,单台裂解炉乙烯生产能力由原来的60 kt/a提高到80 kt/a以上。改造内容包括更换辐射段炉管、对流段部分管束(高压蒸汽过热段)、底部火嘴、增加除焦罐及燃料控制系统等。2007年11月,由于裂解炉周期的影响,新建了一台裂解炉(F1001),提高了裂解炉的备用系数,保证了装置的满负荷运行。 从开车至今,裂解炉辐射段炉管在运行及升温过程中多次出现堵塞现象,给裂解炉的安全运行甚至是装置的平稳运行都带来严重威胁。下文对吉化乙烯装置裂解炉辐射段炉管堵塞的情况进行了总结分类和深入分析原因,并提出相应对策。 1.处于横跨段集合管末端的炉管堵塞 2004年至2005年F0101~F0601裂解炉改造后,两侧高温的烃/蒸汽混合物离开对流段,分别汇集到一根横跨段集合管然后进入辐射段炉管。每一根辐射段炉管进口,都装有一个临界流量文氏管(亦称文丘里管),以确保在正常的操作中有良好的流量分布。每台裂解炉有112个进口(每侧炉膛有56组),对应于112组 GK6型辐射段炉管。改造后设计运行周期为60天,但是实际运行20天左右时,多次出现处于横跨段集合管末端的炉管对应的废热锅炉出口温度迅速上涨,现场检查发现处于集合管末端的辐射段炉管上升管变得红亮(对应的下降管还是黑色的),有堵塞的迹象,虽然采取了对该组炉出口温度进行大幅度低控等措施,但不久该炉管还是会堵塞。2006年至2007年每年发生类似事件都在10次以上。 原因分析: 经过实际参数与设计参数对比发现,实际横跨压力远远低于设计值,确定原因为物料分配不均,物料

信息技术及其发展简史

信息技术及其发展简史信息技术及其发展简史 信息技术的概念 一、具体知识内容 信息技术:一切与信息的获取、加工、表达、交流、管理和评价等有关的技术都可称之为信息技术。 信息技术主要包括传感技术、通信技术和电子计算机技术等。 1.我们常说的“IT”是()的简称 A.信息技术B.因特网C.输入设备D.手写板 2.总体来说,一切与信息的获取、加工、表达、(D )、管理、应用等有关的技术,都可以称之为信息技术. A.识别B.显示C.交换D.交流 信息技术的悠久历史 一、具体知识内容 人类社会发展历史上发生过五次信息技术革命(教材P6): (1)语言的使用;(是从猿进化到人的重要标志) (2)文字的创造; (3)印刷术的发明; (4)电报、电话、广播、电视的发明和普及; (5)计算机技术及现代通信技术的普及与应用。(将人类社会推进到了数字化的信息时代) 1.关于信息技术的出现,下列说法正确的是() A.自从有了广播、电视后就有了信息技术B.自从有了计算机后就有了信息技术 C.自从有了人类就有了信息技术D.信息技术是最近发明的技术 2.下列有关信息技术的描述正确的是() A.通常认为,在人类历史上发生过五次信息技术革命 B.随着信息技术的发展,电子出版物会完全取代纸质出版物

C.信息技术是计算机技术和网络技术的简称 D.英文的使用是信息技术的一次革命 3.人类经历的五次信息技术革命依次为:语言的使用、文字的使用,(),电报、电话、广播、电视的使用和计算机的普及应用及其与通信技术的结合。 A.火的使用B.指南针的使用C.印刷技术的应用D.蒸汽机的发明和使用 信息技术的发展趋势 一、具体知识内容 1.神奇的计算机技术 (1)虚拟现实: 虚拟现实技术是伴随多媒体技术发展起来的计算机新技术,它利用三维图形生成技术、多传感交互技术以及高分辨显示技术,生成三维逼真的虚拟环境,用户需要使用特殊的交互设备才能进人虚拟环境中。例如:3D游戏、电子宠物、三维全景图片、虚拟实验等(教材P7)。 虚拟现实技术融合了数学图像处理、计算机图形学、多媒体技术、(传感器技术)等多个信息技术分支。(教参P12) (2)语音技术(教材P8) 语音技术在计算机领域中的关键技术有自动语音识别技术(ASR ) 和语音合成技术(TTS )。例:语音输入法(开发公司:汉王、IBM 、微软) 语音识别技术是指将人说话的语音信号转换为可被计算机识别的文字信息,从而识别说话人的语音指令以及文字内容的技术。 语音合成技术是指将文字信息转变为语音数据,以语音的方式播放出来的技术。 (3)智能代理技术(教材P8) 智能代理技术是人工智能技术应用的一个重要方面,它通常可以主动地根据人的需要完成某些特定的任务。主要用于信息的自动检索和实现网上购物、网过滤。(案例:办公自动化、电子商务、搜索引擎中的“机器人”或“蜘蛛”程序) 计算机技术是信息处理的核心,计算机未来研究的一个主要方向是智能化。 电子商务:在网络环境下,实现网上购物、网上交易和在线电子支付的一种商业运营模式。 (4)中国的超级计算机 2.发展趋势(教材P7-10) (1)越来越友好的人机界面 (2)越来越个性化的功能设计

中原乙烯BA106裂解炉改造焊接方案

1、适用范围: 本方案仅适用于中原石油化工有限责任公司大修乙烯装置BA106裂解炉改造对流室炉管与工艺管道焊接。 2、编制依据: 2.1《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》————GB50236-98; 2.2《石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》——SH3501-2002; 2.3《石油化工管式炉碳钢和铬钼钢炉管焊接技术条件》———SH3085-1997; 2.4《石油化工铬镍不锈钢、铁镍合金和镍合金焊接规程》——SH/T3523-2009; 2.5《石油化工异种钢焊接规程》—————————————SH/T3526-2004; 2.6《石油化工建设工程施工安全技术规范》————————GB50484-2008; 2.7中国石化工程建设公司与乙烯车间提供的设计图纸及资料; 3、工程概况: 3.1工程简述: 1)本工程为中原石油化工有限责任公司大修乙烯车间BA106裂解炉改造,对流段炉管、集合管、联箱全部更换,与炉管连接的外部工艺管道保护性拆装,辐射室原料线拆装;涉及到工艺管道焊接接头的材质为A106B、20#、20G、A312 TP304H、A312 TP347、A312 TP347H、A312 TP321H、A335 P11、A335 P22、A335-P11 +TP304H、A335-P22 +TP347H、 A335 P11+A335 P22;根据不同材质的特点采取相应的措施,确保焊接质量达到规范要求。 3.2工程特点: 1)主要施工难点是焊接接头种类繁多,既有同种、同类材料之间的连接,又有不同类型、不同材质之间的异种钢接头,管壁厚度较厚,空间预留小,安装作业面狭小,高空作业,加深施工人员作业难度。 3.3主要工程量: 1)对流室炉管焊接口为24道,寸D量为104寸。 2)对流室工艺管线焊接口为92道,寸D量约为508寸。 3)辐射室原料线焊接口为108道,寸D量为104寸。 4、焊接施工准备: 4.1技术准备: 1)施工前焊接技术人员应熟悉图纸及规范标准,编制施工技术方案。 2)焊接技术人员按图纸及规范要求,编写焊接工艺指导书,组织进行焊接工艺评定。

乙烯装置裂解技术进展及其国产化历程

乙烯装置裂解技术进展及其国产化历程 王子宗,何细藕 (中国石化工程建设有限公司,北京100101) 摘要:简述了蒸汽裂解技术的发展过程、发展方向以及目前的现状。介绍了目前裂解技术在与辐射炉管相关技 术、与节能环保相关技术、大型化、裂解炉改造、先进控制及优化等方面的主要进展,并介绍了哪些技术效果 好、哪些技术仍然存在问题。简要回顾了中国石化北方炉(CBL)裂解技术的发展过程,以及工艺国产化、设备 国产化、工程设计国产化以及大型化的情况。介绍了CBL 裂解技术在裂解炉节能改造、天津与镇海1000 kt/a 乙 烯装置中的工业应用情况、150 CBL-Ⅶ型kt/a 裂解炉的工业应用情况及200 kt/a 裂解炉的开发情况。最后指出了 蒸汽裂解技术取得突破进展所存在的瓶颈在于防止结焦,总结了CBL 技术经历30 年发展并最终进入国际市场的 过程中每个阶段所解决的问题。介绍了CBL 裂解技术特点,并指出了其与国外技术相比所占的优势。 关键词:蒸汽裂解;裂解炉;北方炉;国产化 中图分类号:TQ 02 文献标志码:A 文章编号:1000–6613(2014)01–0001–09 DOI:10.3969/j.issn.1000-6613.2014.01.001 Progress of cracking technology of ethylene plant and its development in China WANG Zizong,HE Xi’ou (Sinopec Engineering Incorporation,Beijing 100101,China) Abstract:The development history,direction and current status of steam cracking technology are reviewed. The major progress of steam cracking technology in recent years include the technology related to the radiant coil,energy saving and environmental protection,single furnace capacity increase,revamp of cracking furnace,advanced control and optimization in operation. Some technologies have good effect in operation,and some technologies have problems or need to make improvement. The development history of Sinopec CBL steam cracking technology is reviewed,and the following aspects are included:process technology,major equipment domestic fabrication, engineering design and large-scale of cracking furnace capacity. The application of CBL cracking technology in furnace revamp,Tianjing and Zhenhai 1000 kt/a ethylene unit is introduced. The application of 150 kt/a CBL-Ⅶ cracking furnace and the development of 200 kt/a CBL cracking furnace are also introduced. The bottleneck of steam cracking technology is pointed out to be the anti-coke technology,and the problems solved in the different stages during 30 years

信息技术的发展历程及其未来趋势一

信息技术的发展历程及其未来趋势一 2009年3月(上)总71期魅力中国2009年3月(上)总71期魅力中国 信息技术的发展历程及其未来趋势 杨强 (贵州大学科技学院贵州贵阳 550003) 中图分类号:T标识码:A文章编号:1673-0992(2009)03-0120-02 摘要:本文提出了关于信息技术的一般定义及分类 ,以此 为基础 ,以人类历史发展为线索 ,分别介绍了原始时代的信 息技术、古代信息技术和现代信息技术的发展情况。并详

细介绍了现代信息处理技术、现代信息表述技术、现代信 息传输技术、现代信息存贮技术。最后 ,从高速度、数字化、 络化、宽频带、智能化和多媒体化等方面对信息技术未 来的发展趋势做了一些展望。 关键词:信息技术 Internet信息高速公 人类社会生活的改变,最终是由社会生产力所决定,当今社会 科学技术的第一生产力作用日益凸现,信息科学技术作为现代先进科学技术体系中的前导要素,它所引发的社会信息化则将迅速改变社会的面貌、改变人们的生产方式和生活方式,对社会生活产生巨大影响。 1信息技术的发展历程 1.1原始时代的信息技术 原始时代没有文字,原始人是通过一些辅助的东西或简单的 图画来表述信息的。例如北美的印第安人离家狩猎,在屋边钉下几根带有横杆的木橛,一根表示要过一昼夜才回来,两根表示两昼

夜。另外 ,还有 “结绳记事 ”,不同颜色的绳子和不同的绳结,表达不 同的意思 ,它的主要用途是帮助记忆。从这种意义上来说,它除了 作为一种信息表述技术外还可以算作一种原始的信息存贮技术。除 “结绳文字 ”外,在某些部落中可以看到另一种信息表述的方 法———图画。它是画在树皮、皮革或其他东西上的图形。如果表 —— 示“水”就画上几条波纹,表示 “星”就画上几颗星星。这种用图画来 表示信息的方法后来演进为表义文字。 1.2古代信息技术 随着生产力的提高,人们的认识也一步一步由低级向高级发 展,人类进入了文明社会,信息技术也有了新的发展。文字的出现 是信息技术的一大变革。甲骨文是我国最早的文字,它最初是在原

信息技术发展历程

信息的特征及发展历程 1、能在日常的活动中体会信息的特征(已讲) 2、记住信息技术的发展史 3、熟悉每次发展历程的特点 1、信息的特征(已讲) 2、五次发展史历程 区分发展史的特点 1、信息的特征包括(载体依附性,传递性,共享性,真伪性,价值相对性,时效性,可处理性) 1、信息技术至今有()次革命。 2、人类信息技术第一次革命是()。 3、在人类信息技术革命中哪次革命属于根本性革命? 4、文字的产生和使用,首次超越了()和()的局限。 5、()的发明和使用进一步突破了时间和空间的限制。 6、当今社会信息技术的革命是第几次,是什么? 1、在肢体描述游戏过程中,体现了信息的哪些特征?肢体描述的不足之处? 2、语言产生和应用中,其特征描述的关键词语是什么? 3、通过语言传递游戏,体现了信息的哪些特征,讨论语言存在不足之处? 4、文字的产生相对于语言,在哪些方面有突破?

5、造纸术和印刷术的出现,相对以前文字刻在石头、骨头和龟壳上,在哪些方面得到了增强? 6、电报电话电视广播的出现,你认为在哪一方面有了更大的突破? 7、当今社会的信息技术革命是计算机和通信技术的结合,那么以后的发展趋势又是如何? 小传递性 载体依附性(声音,图片,文字,视频,音频)共享性 可处理性 真伪性 价值相对性(取决于接受者的理解和认知能力)时效性 第一次革命:语言的产生(根本性 革命,质的飞跃) 第二次革命:文字的产生(首次突 破时间和空间的限 制) 第三次革命:造纸术和印刷术的产 生(使传递的速度和 范围急剧的扩展) 第四次革命:电报、电话、广播、 电视的发明(进一步 突破时间和空间的 限制) 第五次革命:计算机和通信技术的 1、多元化(学科的整合) 2、网络化(通信方式的整合) 3、多媒体化(媒体形式的整合) 4、智能化(认知科学) 5、虚拟化(仿真)

信息技术发展史

信息技术发展史:第一次信息技术革命是语言的使用。发生在距今约35 000年~50 000年前。语言的使用——从猿进化到人的重要标志类人猿是一咱类似于人类的猿类,经过千百万年的劳动过程,演变、进化、发展成为现代人,与此同时语言也随着劳动产生。祖国各地存在着许多语言。如:海南话与闽南话有类似,在北宋时期,福建一部人移民到海南,经过几十代人后,福建话逐渐演变成不语言体系,闽南话、海南话、客家话等。第二次信息技术革命是文字的创造。大约在公元前3500年出现了文字文字的创造——这是信息第一次打破时间、空间的限制陶器上的符号:原始社会母系氏族繁荣时期(河姆渡和半坡原始居民)甲骨文:记载商朝的社会生产状况和阶级关系,文字可考的历史从商朝开始金文(也叫铜器铭文):商周一些青铜器,常铸刻在钟或鼎上,又叫“钟鼎文”第三次信息技术的革命是印刷的发明。大约在公元1040年,我国开始使用活字印刷技术(欧洲人1451年开始使用印刷技术)。印刷术的发明汉朝以前使用竹木简或帛做书材料,直到东汉(公元105年)蔡伦改进造纸术,这种纸叫“蔡候纸”。从后唐到后周,封建政府雕版刊印了儒家经书,这是我国官府大规模印书的开始,印刷中心:成都、开封、临安、福建阳。北宋平民毕发明活字印刷,比欧洲早400年第四次信息革命是电报、电话、广播和电视的发明和普及应用。世纪中叶以后,随着电报、电话的发明,电磁波的发现,人类通信领域产生了根本性的变革,实现了金属导线上的电脉冲来传递信息以及通过电磁波来进行无线通信。 1837年美国人莫尔斯研制了世界上第一台有线电报机。电报机利用电磁感应原理(有电流通过,电磁体有磁性,无电流通过,电磁体无磁性),使电磁体上连着的笔发生转动,从而在纸带上画出点、线符号。这些符号的适当组合(称为莫尔斯电码),可以表示全部字母,于是文字就可以经电线传送出去了。1844年5月24日,他在国会大厦联邦最高法院议会厅作了“用导线传递消息”的公开表演,接通电报机,用一连串点、划构成的“莫尔斯”码发出了人类历史上第一份电报:“上帝创造了何等的奇迹!”实现了长途电报通信,该份电报从美国国会大厦传送到了40英里外的巴尔的摩城。 1864年英国著名物理学家麦克斯韦发表了一篇论文(《电与磁》),预言了电磁波的存在,说明了电磁波与光具有相同的性质,都是以光速传播的。 1875年,苏格兰青年亚历山大.贝尔发明了世界上第一台电话机,1878年在相距300千米的波世顿和纽约之间进行了首次长途电话实验获得成功。电磁波的发现产生了巨大影响,实现了信息的无线电传播,其他的无线电技术也如雨后春笋般的涌现:1920年美国无线电专家康拉德在匹兹堡建立了世界上第一家商业无线电广播电台,从此广播事业在世界各地蓬勃发展,收音机成为人们了解时事新闻的方便途径。1933年,法国人克拉维尔建立了英法之间的第一条商用微波无线电线路,推动了无线电技术的进一步发展。 1876年3月10日,美国人贝尔用自制的电话同他的助手通了话。 1895年俄国人波波夫和意大利人马可尼分别成功地进行了无线电通信实验。1894年电影问世。1925年英国首次播映电视。静电复印机、磁性录音机、雷达、激光器都是信息技术史上的重要发明。第五次信息技术革命是始于20世纪60年代,

信息技术及其发展趋势教案-(36312)

信息技术及其发展趋势 教学内容 1、信息技术的定义; 2、通信技术的定义; 3、电子计算机技术; 4、微电子技术; 5、信息技术的发展史; 6、信息技术的发展趋势; 教材分析 本节课所讲的内容是教材上的第二课,是第一节课的一个延生和继续,也是 为第三节课的知识点做了一个引入作用。而本课的知识点较为抽象,学生可以操作的机会较少。所以本课引入有趣的视频资料注重教学重点的讲解,而在其他非重难的知识点上降低重视度。本课的重点是:信息技术的定义;信息技术的发展历史;信息技术的发展趋势。教学难点是:信息技术的发展历史和信息技术的发展趋势。 教学对象分析 本节课的教学对象是初一学生,学生的学习态度良好。在学习本课之前学生 已经学习了第一课,了解了信息的相关知识点;学生具备一定的理解能力和动手操作能力。 教学目标 知识与技能目标: 1、掌握信息技术的定义; 2、理解信息技术所包含的三个方面; 3、掌握信息技术的发展历史和发展趋势。 过程与方法目标: 在参加活动的过程中,激发学生积极思考、主动讨论并发言的学习习惯,找 到更好的学习信息技术的方法。 情感态度与价值观目标: 1、通过活动任务的完成,以及小组讨论,学生理性地表达感受以及认识知识点。

2、学生能过积极主动地去思考遇到学习方面及其他方面的问题。教学重点 1、信息技术的定义; 2、信息技术的发展历史; 3、信息技术的发展趋势。 教学难点 信息技术的发展历史和信息技术的发展趋势。 教学过程 一、导入( 5 分钟) 师:在上课之前,我们先来看一个故事。在看的过程中仔设计意图:故事导入,引起学生注意 细思考这个故事说明了什么? (展示故事,学生认真观看故事,思考问题) 师:看完了没有 生:看完了 师:好,看完了之后我想问问大家,这个故事中的乘客最终获救是因为什么? 生:手机,手机发送的信息 师:手机,也有同学说是这个手机发送的信息。那么,我想问问同学们如果当时没有手机,也没有发送求救信息, 那么结局又会是怎么样的呢?生:全部都死掉了学生活动:认真思考问题,积极回答问题 师:而且会在外界毫不知情的情况下,对吧? 生:对 师:那么,这说明了什么呢? 生:手机的重要性,发信息的重要性 师:对,同学们都说得很好。我们来总结一下就是说明了信息及信息技术工具的重要性。 (展示:说明了信息及信息技术工具的重要性。) 二、授课( 25 分钟)

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