一、裝置簡(jian)介

  我國(guo)(guo)乙烯(xi)工業(ye)起(qi)步(bu)于20世紀(ji)(ji)60年(nian)(nian)代(dai)，最早(zao)是1964年(nian)(nian)從原聯邦德(de)國(guo)(guo)引進的(de)魯奇公(gong)(gong)司的(de)原油(you)(you)裂解(jie)技術及年(nian)(nian)產(chan)(chan)3.6萬(wan)噸乙烯(xi)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)。20世紀(ji)(ji)70年(nian)(nian)代(dai)先(xian)后建成了(le)年(nian)(nian)產(chan)(chan)30萬(wan)噸、11.5萬(wan)噸和(he)7.3萬(wan)噸的(de)三套(tao)乙烯(xi)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)，分別由日(ri)本東洋(yang)工程(cheng)公(gong)(gong)司、三菱油(you)(you)化(hua)公(gong)(gong)司及法(fa)國(guo)(guo)石油(you)(you)研究院和(he)貝西姆公(gong)(gong)司引進，專利技術分別來(lai)自(zi)美國(guo)(guo)魯姆斯公(gong)(gong)司、日(ri)本三菱油(you)(you)化(hua)及法(fa)國(guo)(guo)石油(you)(you)研究院。21世紀(ji)(ji)后，年(nian)(nian)產(chan)(chan)百萬(wan)噸的(de)乙烯(xi)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)在我國(guo)(guo)大(da)量建成投產(chan)(chan)。煉化(hua)一體化(hua)工廠原料互供示意圖(tu)(tu)見(jian)圖(tu)(tu)2.12。

  現以裂(lie)(lie)(lie)(lie)解(jie)(jie)技術(shu)為主(zhu)體對(dui)乙烯裝(zhuang)置(zhi)(zhi)進行簡單介紹。根(gen)據裂(lie)(lie)(lie)(lie)解(jie)(jie)方式的(de)(de)不同，乙烯生產分(fen)(fen)為管式爐裂(lie)(lie)(lie)(lie)解(jie)(jie)法(fa)、催化裂(lie)(lie)(lie)(lie)解(jie)(jie)法(fa)、部分(fen)(fen)氧(yang)化法(fa)和(he)(he)熱載(zai)體裂(lie)(lie)(lie)(lie)解(jie)(jie)法(fa)等。但任何裂(lie)(lie)(lie)(lie)解(jie)(jie)法(fa)得到的(de)(de)裂(lie)(lie)(lie)(lie)解(jie)(jie)氣都是(shi)混合物，需要分(fen)(fen)離才(cai)能得到純凈的(de)(de)烯烴(jing)(jing)產品。通過混合物的(de)(de)分(fen)(fen)離制取烯烴(jing)(jing)、芳烴(jing)(jing)的(de)(de)方法(fa)主(zhu)要有三(san)種：深冷(leng)分(fen)(fen)離、油吸收中冷(leng)分(fen)(fen)離和(he)(he)超吸附分(fen)(fen)離。目前國內(nei)的(de)(de)大部分(fen)(fen)乙烯裝(zhuang)置(zhi)(zhi)采用的(de)(de)分(fen)(fen)離技術(shu)都是(shi)深冷(leng)分(fen)(fen)離法(fa)。基本分(fen)(fen)離流程有順序分(fen)(fen)離、前脫乙烷和(he)(he)前脫丙烷三(san)種，采用哪種分(fen)(fen)離流程與(yu)裂(lie)(lie)(lie)(lie)解(jie)(jie)原料有關(guan)。

  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(dian)型乙烯裂(lie)解(jie)裝置的工藝及特(te)點

  典型(xing)乙烯裂解裝置的工藝流程示(shi)意圖如圖2.13所(suo)示(shi)。

  乙烯裂解裝置大致可以分為四個部分，即裂解系統、壓縮及(ji)干燥系統、乙烯分離(li)系統和丙烯分離(li)系統。

1. 裂解系統 

   裂(lie)解系(xi)統是指裂(lie)解爐區及(ji)高壓蒸汽發生系(xi)統，其(qi)工藝(yi)流(liu)程(cheng)示意(yi)圖(tu)如圖(tu)2.14所(suo)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。

   輕柴油和乙(yi)烷經(jing)加(jia)(jia)熱裂(lie)(lie)(lie)解得到乙(yi)烯(xi)、丙烯(xi)、丁二烯(xi)及其(qi)他副產品混(hun)合的(de)裂(lie)(lie)(lie)解氣(qi)(qi)(qi)。裂(lie)(lie)(lie)解氣(qi)(qi)(qi)由(you)裂(lie)(lie)(lie)解爐(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)出來后(hou)直接進(jin)(jin)入(ru)廢(fei)熱鍋爐(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)，迅(xun)速冷卻(que)，同時產生(sheng)高壓蒸汽(qi)。由(you)開工鍋爐(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)給(gei)水泵過(guo)來的(de)高壓鍋爐(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)給(gei)水經(jing)蒸汽(qi)過(guo)熱爐(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)、裂(lie)(lie)(lie)解爐(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)對流段加(jia)(jia)熱后(hou)，進(jin)(jin)入(ru)廢(fei)熱鍋爐(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)汽(qi)包，產生(sheng)的(de)高壓蒸汽(qi)再經(jing)蒸汽(qi)過(guo)熱爐(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)過(guo)熱至520℃后(hou)送(song)入(ru)透(tou)平(ping)和工藝設備。混(hun)合裂(lie)(lie)(lie)解氣(qi)(qi)(qi)進(jin)(jin)入(ru)急冷器(qi)，用(yong)急冷油進(jin)(jin)行冷卻(que)。之(zhi)后(hou)又經(jing)過(guo)油氣(qi)(qi)(qi)塔(ta)、水洗(xi)塔(ta)進(jin)(jin)一步冷卻(que)。水洗(xi)塔(ta)頂部(bu)出來的(de)裂(lie)(lie)(lie)解氣(qi)(qi)(qi)被(bei)送(song)入(ru)裂(lie)(lie)(lie)解氣(qi)(qi)(qi)壓縮機(ji)進(jin)(jin)行壓縮。油氣(qi)(qi)(qi)塔(ta)和水洗(xi)塔(ta)底部(bu)分別獲(huo)得裂(lie)(lie)(lie)解焦油和裂(lie)(lie)(lie)解汽(qi)油。

2. 壓(ya)縮及(ji)干燥系統 

   裂(lie)解氣(qi)進(jin)入(ru)五(wu)段(duan)(duan)離(li)心式裂(lie)解氣(qi)壓縮(suo)(suo)機，在三段(duan)(duan)出口(kou)至四段(duan)(duan)入(ru)口(kou)間進(jin)入(ru)堿(jian)洗(xi)塔(ta)，經(jing)(jing)堿(jian)洗(xi)脫除硫化氫和二氧化碳(tan)。經(jing)(jing)三段(duan)(duan)堿(jian)洗(xi)和一(yi)段(duan)(duan)水洗(xi)后(hou)的裂(lie)解氣(qi)送入(ru)四段(duan)(duan)、五(wu)段(duan)(duan)壓縮(suo)(suo)，送入(ru)分離(li)部(bu)分，以(yi)便(bian)在較高(gao)的壓力下進(jin)行深(shen)冷分離(li)。經(jing)(jing)過壓縮(suo)(suo)后(hou)的裂(lie)解氣(qi)首先進(jin)入(ru)干燥器進(jin)行干燥，然后(hou)進(jin)入(ru)乙烯分離(li)系統。

3. 乙(yi)烯分(fen)離系統 

   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. 丙烯分離系統 

   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、乙烯裂解裝置(zhi)的工藝(yi)特(te)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)、乙烯裂(lie)解(jie)裝置的配(pei)管設(she)計

  主要(yao)是對裂解爐、塔、換熱器(qi)、罐、泵、壓縮機等設(she)(she)備的(de)配管設(she)(she)計。