一(yi)、裝置(zhi)簡介

  我(wo)(wo)國(guo)乙(yi)(yi)烯(xi)工(gong)業起步于20世(shi)紀60年(nian)代(dai)，最早是1964年(nian)從原聯邦德國(guo)引(yin)(yin)進(jin)的魯(lu)奇公司(si)的原油(you)裂(lie)解技(ji)術及年(nian)產3.6萬噸乙(yi)(yi)烯(xi)裝置(zhi)。20世(shi)紀70年(nian)代(dai)先后(hou)建成(cheng)了(le)年(nian)產30萬噸、11.5萬噸和7.3萬噸的三套乙(yi)(yi)烯(xi)裝置(zhi)，分別(bie)由日(ri)本(ben)東洋(yang)工(gong)程公司(si)、三菱油(you)化公司(si)及法(fa)國(guo)石油(you)研(yan)究院和貝西姆(mu)(mu)公司(si)引(yin)(yin)進(jin)，專利技(ji)術分別(bie)來自(zi)美國(guo)魯(lu)姆(mu)(mu)斯公司(si)、日(ri)本(ben)三菱油(you)化及法(fa)國(guo)石油(you)研(yan)究院。21世(shi)紀后(hou)，年(nian)產百萬噸的乙(yi)(yi)烯(xi)裝置(zhi)在我(wo)(wo)國(guo)大量建成(cheng)投產。煉(lian)化一體化工(gong)廠原料互供示意圖見圖2.12。

  現以裂(lie)(lie)(lie)解(jie)(jie)(jie)技(ji)術為主(zhu)體對乙烯(xi)(xi)裝置進行簡單介紹(shao)。根(gen)據裂(lie)(lie)(lie)解(jie)(jie)(jie)方式的(de)(de)不(bu)同，乙烯(xi)(xi)生產分(fen)(fen)為管(guan)式爐裂(lie)(lie)(lie)解(jie)(jie)(jie)法(fa)、催化裂(lie)(lie)(lie)解(jie)(jie)(jie)法(fa)、部分(fen)(fen)氧化法(fa)和熱載體裂(lie)(lie)(lie)解(jie)(jie)(jie)法(fa)等。但(dan)任(ren)何裂(lie)(lie)(lie)解(jie)(jie)(jie)法(fa)得到的(de)(de)裂(lie)(lie)(lie)解(jie)(jie)(jie)氣都是混合物，需要分(fen)(fen)離(li)(li)(li)才能得到純凈的(de)(de)烯(xi)(xi)烴產品(pin)。通過混合物的(de)(de)分(fen)(fen)離(li)(li)(li)制取烯(xi)(xi)烴、芳(fang)烴的(de)(de)方法(fa)主(zhu)要有(you)三(san)(san)種(zhong)：深冷(leng)分(fen)(fen)離(li)(li)(li)、油(you)吸(xi)收中冷(leng)分(fen)(fen)離(li)(li)(li)和超吸(xi)附分(fen)(fen)離(li)(li)(li)。目前國(guo)內的(de)(de)大部分(fen)(fen)乙烯(xi)(xi)裝置采用的(de)(de)分(fen)(fen)離(li)(li)(li)技(ji)術都是深冷(leng)分(fen)(fen)離(li)(li)(li)法(fa)。基本分(fen)(fen)離(li)(li)(li)流程(cheng)有(you)順序分(fen)(fen)離(li)(li)(li)、前脫乙烷和前脫丙烷三(san)(san)種(zhong)，采用哪種(zhong)分(fen)(fen)離(li)(li)(li)流程(cheng)與裂(lie)(lie)(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(yi)烯裂(lie)解(jie)裝置的(de)工(gong)藝及特(te)點(dian)

  典型乙烯裂解裝置的工藝(yi)流程示(shi)意(yi)圖(tu)如(ru)圖(tu)2.13所示(shi)。

  乙(yi)(yi)烯(xi)裂解裝(zhuang)置大致(zhi)可以分(fen)(fen)(fen)(fen)為四個部分(fen)(fen)(fen)(fen)，即(ji)裂解系統(tong)、壓縮及(ji)干燥系統(tong)、乙(yi)(yi)烯(xi)分(fen)(fen)(fen)(fen)離系統(tong)和丙(bing)烯(xi)分(fen)(fen)(fen)(fen)離系統(tong)。

1. 裂(lie)解系統 

   裂解系統(tong)是指(zhi)裂解爐區及高壓蒸汽發生系統(tong)，其工藝流程示意(yi)圖(tu)如(ru)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(qing)柴(chai)油(you)(you)(you)和乙烷經(jing)加熱(re)(re)裂(lie)(lie)解得(de)到乙烯(xi)、丙烯(xi)、丁二烯(xi)及其他副產品(pin)混(hun)合的(de)(de)裂(lie)(lie)解氣(qi)(qi)(qi)。裂(lie)(lie)解氣(qi)(qi)(qi)由裂(lie)(lie)解爐(lu)出(chu)來后直接進(jin)(jin)入廢熱(re)(re)鍋爐(lu)，迅速冷卻，同(tong)時產生(sheng)高壓(ya)(ya)蒸(zheng)汽。由開工(gong)鍋爐(lu)給(gei)水泵過來的(de)(de)高壓(ya)(ya)鍋爐(lu)給(gei)水經(jing)蒸(zheng)汽過熱(re)(re)爐(lu)、裂(lie)(lie)解爐(lu)對流(liu)段加熱(re)(re)后，進(jin)(jin)入廢熱(re)(re)鍋爐(lu)汽包，產生(sheng)的(de)(de)高壓(ya)(ya)蒸(zheng)汽再經(jing)蒸(zheng)汽過熱(re)(re)爐(lu)過熱(re)(re)至520℃后送入透平和工(gong)藝設(she)備。混(hun)合裂(lie)(lie)解氣(qi)(qi)(qi)進(jin)(jin)入急冷器，用急冷油(you)(you)(you)進(jin)(jin)行冷卻。之后又經(jing)過油(you)(you)(you)氣(qi)(qi)(qi)塔(ta)、水洗(xi)塔(ta)進(jin)(jin)一步(bu)冷卻。水洗(xi)塔(ta)頂部出(chu)來的(de)(de)裂(lie)(lie)解氣(qi)(qi)(qi)被送入裂(lie)(lie)解氣(qi)(qi)(qi)壓(ya)(ya)縮(suo)機進(jin)(jin)行壓(ya)(ya)縮(suo)。油(you)(you)(you)氣(qi)(qi)(qi)塔(ta)和水洗(xi)塔(ta)底部分別獲得(de)裂(lie)(lie)解焦油(you)(you)(you)和裂(lie)(lie)解汽油(you)(you)(you)。

2. 壓(ya)縮及干燥系統 

   裂解(jie)氣(qi)進(jin)入(ru)(ru)五段(duan)(duan)離心式裂解(jie)氣(qi)壓縮機，在三(san)段(duan)(duan)出口至四段(duan)(duan)入(ru)(ru)口間進(jin)入(ru)(ru)堿洗塔，經(jing)堿洗脫除硫化氫和二氧化碳(tan)。經(jing)三(san)段(duan)(duan)堿洗和一(yi)段(duan)(duan)水洗后(hou)的(de)裂解(jie)氣(qi)送入(ru)(ru)四段(duan)(duan)、五段(duan)(duan)壓縮，送入(ru)(ru)分離部分，以便在較高(gao)的(de)壓力下(xia)進(jin)行深冷分離。經(jing)過壓縮后(hou)的(de)裂解(jie)氣(qi)首(shou)先進(jin)入(ru)(ru)干燥器進(jin)行干燥，然后(hou)進(jin)入(ru)(ru)乙烯分離系統。

3. 乙烯分離(li)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(fen)離系統(tong) 

   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(jie)裝置的(de)工藝特點(dian)

  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)解裝(zhuang)置的配管(guan)設(she)計

  主要(yao)是對(dui)裂(lie)解爐、塔、換(huan)熱器、罐(guan)、泵(beng)、壓縮(suo)機等設備的(de)配管設計。