一、裝置簡(jian)介

  我(wo)國(guo)乙(yi)烯(xi)工(gong)業起步(bu)于20世(shi)紀60年代，最早是1964年從(cong)原聯邦德國(guo)引(yin)進(jin)的魯(lu)奇公(gong)(gong)司(si)的原油裂(lie)解技術及(ji)(ji)年產(chan)(chan)3.6萬噸(dun)乙(yi)烯(xi)裝(zhuang)置(zhi)。20世(shi)紀70年代先后(hou)建成了年產(chan)(chan)30萬噸(dun)、11.5萬噸(dun)和7.3萬噸(dun)的三(san)套乙(yi)烯(xi)裝(zhuang)置(zhi)，分別由日本東洋工(gong)程公(gong)(gong)司(si)、三(san)菱油化(hua)公(gong)(gong)司(si)及(ji)(ji)法國(guo)石油研究(jiu)院(yuan)和貝西姆公(gong)(gong)司(si)引(yin)進(jin)，專利(li)技術分別來自美(mei)國(guo)魯(lu)姆斯公(gong)(gong)司(si)、日本三(san)菱油化(hua)及(ji)(ji)法國(guo)石油研究(jiu)院(yuan)。21世(shi)紀后(hou)，年產(chan)(chan)百(bai)萬噸(dun)的乙(yi)烯(xi)裝(zhuang)置(zhi)在我(wo)國(guo)大量建成投(tou)產(chan)(chan)。煉化(hua)一體化(hua)工(gong)廠原料互供示意圖見圖2.12。

  現以裂(lie)解(jie)(jie)(jie)技術為主(zhu)體對乙烯裝置進行簡單介紹。根據(ju)裂(lie)解(jie)(jie)(jie)方式的(de)不同，乙烯生(sheng)產分(fen)(fen)為管式爐裂(lie)解(jie)(jie)(jie)法(fa)、催化(hua)裂(lie)解(jie)(jie)(jie)法(fa)、部分(fen)(fen)氧化(hua)法(fa)和(he)熱(re)載體裂(lie)解(jie)(jie)(jie)法(fa)等。但(dan)任何裂(lie)解(jie)(jie)(jie)法(fa)得到(dao)(dao)的(de)裂(lie)解(jie)(jie)(jie)氣都是混合物，需(xu)要分(fen)(fen)離才能得到(dao)(dao)純(chun)凈的(de)烯烴(jing)產品(pin)。通(tong)過混合物的(de)分(fen)(fen)離制取烯烴(jing)、芳烴(jing)的(de)方法(fa)主(zhu)要有(you)三種(zhong)：深(shen)冷(leng)分(fen)(fen)離、油(you)吸收中(zhong)冷(leng)分(fen)(fen)離和(he)超吸附分(fen)(fen)離。目前(qian)國內的(de)大(da)部分(fen)(fen)乙烯裝置采用(yong)的(de)分(fen)(fen)離技術都是深(shen)冷(leng)分(fen)(fen)離法(fa)。基本分(fen)(fen)離流程有(you)順(shun)序分(fen)(fen)離、前(qian)脫乙烷和(he)前(qian)脫丙烷三種(zhong)，采用(yong)哪種(zhong)分(fen)(fen)離流程與裂(lie)解(jie)(jie)(jie)原料有(you)關。

  乙烯和丙烯在20世紀70年代，基本上都是由醇類脫水制得。隨著原料乙烯需求量的急劇增加，利用石油產品的熱裂解制作原料乙烯的生產方法成為現代乙烯生產的主要途徑。目前原料乙烯大部分以石油系碳氫化合物或濕天然氣為原料制得。乙烯裂解裝置主要以輕柴油為原料，采用高溫裂解和深冷分離工藝，即用六塔順序分離生產純乙烯、純丙烯、混合C₄等產品。

二、典型乙烯裂解裝置的(de)工藝及特(te)點

  典(dian)型乙(yi)烯裂解裝(zhuang)置的工藝流程示(shi)意圖如(ru)圖2.13所(suo)示(shi)。

  乙(yi)烯(xi)裂解裝置大致(zhi)可以分為四個部(bu)分，即(ji)裂解系統(tong)(tong)、壓縮及干(gan)燥系統(tong)(tong)、乙(yi)烯(xi)分離系統(tong)(tong)和丙(bing)烯(xi)分離系統(tong)(tong)。

1. 裂(lie)解系(xi)統(tong) 

   裂(lie)解系統是指裂(lie)解爐區及高(gao)壓蒸(zheng)汽發生系統，其工藝(yi)流(liu)程示意圖如(ru)圖2.14所示。

   原料輕柴油經急冷水、急冷油兩級換熱，預熱后加入適量的稀釋蒸汽送入輕柴油裂解爐對流段。在對流段被加熱后進入輻射段加熱，至770～800℃并完成裂解反應。由乙烯精餾塔釜返回的循環乙烷經回收冷流量氣化后，按比例加入稀釋蒸汽并注入少量CS₂送入乙烷裂解爐，在對流段被預熱后進入輻射段，在輻射段加熱到800～863℃進行裂解反應。

   輕柴油和(he)(he)乙烷經(jing)加熱裂(lie)解(jie)(jie)得到乙烯(xi)、丙烯(xi)、丁二(er)烯(xi)及其他副產品(pin)混(hun)(hun)合的(de)(de)裂(lie)解(jie)(jie)氣。裂(lie)解(jie)(jie)氣由(you)(you)裂(lie)解(jie)(jie)爐(lu)(lu)(lu)出(chu)來(lai)后(hou)直接進入廢熱鍋(guo)爐(lu)(lu)(lu)，迅(xun)速冷卻，同時產生(sheng)高(gao)壓(ya)(ya)蒸(zheng)汽(qi)。由(you)(you)開工鍋(guo)爐(lu)(lu)(lu)給水(shui)泵過(guo)來(lai)的(de)(de)高(gao)壓(ya)(ya)鍋(guo)爐(lu)(lu)(lu)給水(shui)經(jing)蒸(zheng)汽(qi)過(guo)熱爐(lu)(lu)(lu)、裂(lie)解(jie)(jie)爐(lu)(lu)(lu)對流段(duan)加熱后(hou)，進入廢熱鍋(guo)爐(lu)(lu)(lu)汽(qi)包，產生(sheng)的(de)(de)高(gao)壓(ya)(ya)蒸(zheng)汽(qi)再經(jing)蒸(zheng)汽(qi)過(guo)熱爐(lu)(lu)(lu)過(guo)熱至520℃后(hou)送入透(tou)平和(he)(he)工藝設備(bei)。混(hun)(hun)合裂(lie)解(jie)(jie)氣進入急冷器(qi)，用(yong)急冷油進行(xing)冷卻。之后(hou)又(you)經(jing)過(guo)油氣塔、水(shui)洗(xi)塔進一步冷卻。水(shui)洗(xi)塔頂(ding)部出(chu)來(lai)的(de)(de)裂(lie)解(jie)(jie)氣被送入裂(lie)解(jie)(jie)氣壓(ya)(ya)縮機(ji)進行(xing)壓(ya)(ya)縮。油氣塔和(he)(he)水(shui)洗(xi)塔底部分(fen)別獲(huo)得裂(lie)解(jie)(jie)焦(jiao)油和(he)(he)裂(lie)解(jie)(jie)汽(qi)油。

2. 壓縮(suo)及干(gan)燥系統 

   裂(lie)解氣進(jin)(jin)入五段離(li)心式裂(lie)解氣壓(ya)(ya)縮機，在(zai)三(san)段出口(kou)至四(si)段入口(kou)間進(jin)(jin)入堿(jian)洗(xi)塔，經堿(jian)洗(xi)脫除(chu)硫化(hua)(hua)氫和二(er)氧化(hua)(hua)碳。經三(san)段堿(jian)洗(xi)和一(yi)段水洗(xi)后(hou)的裂(lie)解氣送(song)(song)入四(si)段、五段壓(ya)(ya)縮，送(song)(song)入分離(li)部分，以便在(zai)較(jiao)高的壓(ya)(ya)力下進(jin)(jin)行(xing)深冷分離(li)。經過(guo)壓(ya)(ya)縮后(hou)的裂(lie)解氣首(shou)先進(jin)(jin)入干燥(zao)器進(jin)(jin)行(xing)干燥(zao)，然后(hou)進(jin)(jin)入乙烯分離(li)系統。

3. 乙烯(xi)分離系統(tong) 

   干燥后的裂解氣進入高壓脫乙烷塔進行C₂/C₃分離，C₂經過加氫、冷卻分離出氫氣，然后進入脫甲烷塔進行甲烷脫除。脫除甲烷后的C₂進入乙烯精餾塔獲得乙烯產品。乙烯產品在送出裝置前先進行5級壓縮。壓縮后的乙烯可以氣相產品送出裝置。壓縮乙烯也可以進行制冷，一方面為脫甲烷塔等提供制冷劑，另一方面可作為液體乙烯產品送出裝置。

4. 丙烯(xi)分(fen)離系統 

   從高壓脫乙烷塔底部出來的C₃被送至低壓脫乙烷塔作進一步分離。塔底出來的C₃被送入脫丙烷塔進行C₃/C₄分離。脫丙烷塔頂出來的C₃，進入C₃加氫系統，然后送至丙烯精餾塔獲得丙烯產品。脫丙烷塔底出來的C₄/C₅ 物料進入脫丁烷塔進行C₄/C₅分離。從丙烯精餾塔出來的丙烯進入加工三段壓縮機壓縮，以液體丙烯作為產品送出裝置。

三(san)、乙烯(xi)裂(lie)解裝(zhuang)置的(de)工(gong)藝特點

  裂解系統溫度較高，裂解氣中含有氫氣、硫化氫和二氧化碳等腐蝕性介質，裂解部分的廢熱蒸汽系統為高溫高壓工況，C₂分離系統為超低溫（-101℃及以下）工況，C3分離系統為低溫（-46℃及以下）介質工況。裝置中的典型介質有氫氣、二氧化碳、乙烯、丙烯和高壓蒸汽等。

四(si)、乙烯(xi)裂解裝置的配管設計(ji)

  主要是對(dui)裂(lie)解爐、塔、換(huan)熱器、罐、泵、壓縮機等設備(bei)的配管設計。