一(yi)、裝置簡(jian)介(jie)

  我國(guo)乙(yi)(yi)烯工業起步(bu)于(yu)20世紀60年代(dai)，最早是1964年從(cong)原聯(lian)邦德(de)國(guo)引(yin)進(jin)的魯(lu)奇公(gong)司(si)的原油(you)裂解技術(shu)(shu)及(ji)年產(chan)3.6萬噸(dun)乙(yi)(yi)烯裝置。20世紀70年代(dai)先后(hou)建成了年產(chan)30萬噸(dun)、11.5萬噸(dun)和7.3萬噸(dun)的三套(tao)乙(yi)(yi)烯裝置，分(fen)別由日本東(dong)洋工程公(gong)司(si)、三菱(ling)油(you)化公(gong)司(si)及(ji)法國(guo)石油(you)研(yan)(yan)究院(yuan)和貝西姆公(gong)司(si)引(yin)進(jin)，專利技術(shu)(shu)分(fen)別來(lai)自(zi)美國(guo)魯(lu)姆斯公(gong)司(si)、日本三菱(ling)油(you)化及(ji)法國(guo)石油(you)研(yan)(yan)究院(yuan)。21世紀后(hou)，年產(chan)百萬噸(dun)的乙(yi)(yi)烯裝置在我國(guo)大量建成投產(chan)。煉化一體化工廠原料互供示意圖見圖2.12。

  現以裂(lie)(lie)(lie)解(jie)(jie)技術為(wei)主(zhu)體(ti)(ti)對乙烯裝置(zhi)進行(xing)簡單介紹。根據裂(lie)(lie)(lie)解(jie)(jie)方(fang)(fang)式的(de)(de)不同，乙烯生產分(fen)(fen)為(wei)管式爐裂(lie)(lie)(lie)解(jie)(jie)法(fa)(fa)(fa)、催化裂(lie)(lie)(lie)解(jie)(jie)法(fa)(fa)(fa)、部(bu)分(fen)(fen)氧(yang)化法(fa)(fa)(fa)和(he)熱載體(ti)(ti)裂(lie)(lie)(lie)解(jie)(jie)法(fa)(fa)(fa)等。但(dan)任何裂(lie)(lie)(lie)解(jie)(jie)法(fa)(fa)(fa)得到的(de)(de)裂(lie)(lie)(lie)解(jie)(jie)氣都是混(hun)合(he)物，需要分(fen)(fen)離(li)(li)才能得到純(chun)凈的(de)(de)烯烴(jing)產品。通(tong)過混(hun)合(he)物的(de)(de)分(fen)(fen)離(li)(li)制取烯烴(jing)、芳烴(jing)的(de)(de)方(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)主(zhu)要有三(san)種(zhong)：深冷分(fen)(fen)離(li)(li)、油吸收中冷分(fen)(fen)離(li)(li)和(he)超吸附(fu)分(fen)(fen)離(li)(li)。目前國內的(de)(de)大部(bu)分(fen)(fen)乙烯裝置(zhi)采(cai)用(yong)的(de)(de)分(fen)(fen)離(li)(li)技術都是深冷分(fen)(fen)離(li)(li)法(fa)(fa)(fa)。基本(ben)分(fen)(fen)離(li)(li)流程有順序分(fen)(fen)離(li)(li)、前脫乙烷(wan)和(he)前脫丙烷(wan)三(san)種(zhong)，采(cai)用(yong)哪(na)種(zhong)分(fen)(fen)離(li)(li)流程與裂(lie)(lie)(lie)解(jie)(jie)原料(liao)有關。

  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(jie)裝置的工藝及特(te)點

  典型乙(yi)烯(xi)裂(lie)解(jie)裝置的工藝流程示(shi)意圖如圖2.13所示(shi)。

  乙烯(xi)(xi)裂解裝(zhuang)置大致可以(yi)分(fen)(fen)為(wei)四個部分(fen)(fen)，即裂解系(xi)統(tong)、壓縮(suo)及干(gan)燥系(xi)統(tong)、乙烯(xi)(xi)分(fen)(fen)離系(xi)統(tong)和丙(bing)烯(xi)(xi)分(fen)(fen)離系(xi)統(tong)。

1. 裂解系(xi)統 

   裂(lie)解系統是指裂(lie)解爐區及高(gao)壓蒸汽發生系統，其工藝(yi)流程(cheng)示意圖(tu)如(ru)圖(tu)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(yi)烷(wan)經(jing)加(jia)熱裂(lie)(lie)(lie)解(jie)得(de)到乙(yi)烯(xi)(xi)、丙(bing)烯(xi)(xi)、丁二烯(xi)(xi)及其他副產(chan)(chan)品混(hun)合(he)的(de)(de)裂(lie)(lie)(lie)解(jie)氣(qi)(qi)。裂(lie)(lie)(lie)解(jie)氣(qi)(qi)由(you)裂(lie)(lie)(lie)解(jie)爐(lu)出來后(hou)直(zhi)接進(jin)(jin)入(ru)廢(fei)熱鍋爐(lu)，迅(xun)速冷卻(que)(que)，同(tong)時產(chan)(chan)生高(gao)(gao)壓(ya)(ya)蒸汽(qi)。由(you)開工鍋爐(lu)給水泵(beng)過來的(de)(de)高(gao)(gao)壓(ya)(ya)鍋爐(lu)給水經(jing)蒸汽(qi)過熱爐(lu)、裂(lie)(lie)(lie)解(jie)爐(lu)對流段加(jia)熱后(hou)，進(jin)(jin)入(ru)廢(fei)熱鍋爐(lu)汽(qi)包(bao)，產(chan)(chan)生的(de)(de)高(gao)(gao)壓(ya)(ya)蒸汽(qi)再經(jing)蒸汽(qi)過熱爐(lu)過熱至(zhi)520℃后(hou)送入(ru)透(tou)平和(he)(he)工藝設備。混(hun)合(he)裂(lie)(lie)(lie)解(jie)氣(qi)(qi)進(jin)(jin)入(ru)急冷器，用急冷油進(jin)(jin)行(xing)冷卻(que)(que)。之后(hou)又經(jing)過油氣(qi)(qi)塔(ta)、水洗塔(ta)進(jin)(jin)一步冷卻(que)(que)。水洗塔(ta)頂部(bu)出來的(de)(de)裂(lie)(lie)(lie)解(jie)氣(qi)(qi)被送入(ru)裂(lie)(lie)(lie)解(jie)氣(qi)(qi)壓(ya)(ya)縮機進(jin)(jin)行(xing)壓(ya)(ya)縮。油氣(qi)(qi)塔(ta)和(he)(he)水洗塔(ta)底部(bu)分別(bie)獲得(de)裂(lie)(lie)(lie)解(jie)焦油和(he)(he)裂(lie)(lie)(lie)解(jie)汽(qi)油。

2. 壓縮及干燥系統(tong) 

   裂解氣進(jin)入(ru)五段(duan)離心式裂解氣壓(ya)縮機，在(zai)三(san)段(duan)出口(kou)至四段(duan)入(ru)口(kou)間進(jin)入(ru)堿(jian)洗(xi)(xi)塔(ta)，經(jing)堿(jian)洗(xi)(xi)脫除(chu)硫化(hua)氫和(he)二氧化(hua)碳。經(jing)三(san)段(duan)堿(jian)洗(xi)(xi)和(he)一段(duan)水洗(xi)(xi)后的裂解氣送(song)入(ru)四段(duan)、五段(duan)壓(ya)縮，送(song)入(ru)分(fen)離部(bu)分(fen)，以便在(zai)較高的壓(ya)力下進(jin)行深冷分(fen)離。經(jing)過壓(ya)縮后的裂解氣首先進(jin)入(ru)干(gan)燥器進(jin)行干(gan)燥，然后進(jin)入(ru)乙烯分(fen)離系統。

3. 乙烯分離系統 

   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(xi)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(yi)烯裂解裝置(zhi)的(de)工藝特(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、乙烯裂解裝(zhuang)置的配管設計

  主(zhu)要是對裂解爐、塔(ta)、換熱(re)器、罐、泵、壓縮機等設備的配管設計。