乙烯工艺概述

1、资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。乙烯工艺一、概述石油化学工业中大多数中间产品( 有机化工原料 ) 和最终产品 ( 三大合成材料 )均以烯烃和芳烃为原料 ,除由重整生产芳烃以及由催化裂化副产物中回收丙烯、丁烯和丁二烯外 ,主要有乙烯装置生产各种烯烃和芳烃。以三烯 ( 乙烯、 丙烯、丁二烯 )和三苯 ( 苯、 甲苯、 二甲苯 ) 总量计。约 65%来自乙烯生产装置。因此 , 常常以乙烯生产作为衡量一个国家和地区石油化工生产水平的标志 。二、乙烯装置的主要实现方法我们一般所说的乙烯装置,主要包括 管式炉裂解和深冷分离。早在 20 世纪 30 年代就有人开始对石油烃高温裂

2、解生产烯烃的技术进行研究 , 40 年代初建成了 管式炉裂解 生产乙烯的工业装置。经过 60 多年的发展仍在烯烃生产中占据统治地位。 其它还有蓄热炉裂解、 流动床裂解等由于投资高、 物耗能耗高、 污染严重逐步被淘汰。烃类裂解得到的裂解产物还有氢、 甲烷、 乙烷和乙烯、 丙烷和丙烯、 混合碳四、 碳五、 裂解汽油等混合物。另外还有少量二氧化碳、 一氧化碳、 硫化氢等气体 , 并含有微量炔烃等杂质 , 因此必须对其进行 分离和精制 才能得到合格的乙烯、 丙烯和其它产品。裂解气分离法主要有 油吸收分离法和深冷分离法 。前者能耗高、 烯烃损失大 , 60 年代几乎全部被 深冷分离法 取代。深冷分离法

3、: 利用裂解气中各组分沸点相对较大 , 各组分相对挥发度不同 , 在不同的温度下用精馏法进行分离。 在一定压力下 , 碳三以上的馏分能够在常温下分离 , 碳二馏分则需要在 -30- 40 条件下分离。用 精馏方法 将裂解气中甲烷和氢气分离出来 , 则需要 - 90 以下的低温分离。这种采用低温分离裂解气中甲烷和氢气的方法成为深冷分离法。此法 , 能耗低、 操作稳定 , 不但能得到高质量资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。的烯烃产品 ,而且能获得高纯度的氢气和甲烷。因此现在被普遍采用。图 1 由烃类裂解得到三烯、三苯过程示意图另外除了烃类裂解生产乙烯外 , 有、 由炼厂

4、气回收乙烯、 丙烯 , 也是工业生产乙烯的主要来源。 炼厂中热裂化装置、 催化裂化装置、 延迟焦化装置副产的轻烃含有大量烯烃 , 这些炼厂气回收的烯烃在烯烃生产中占有相当重要的地位 , 特别在丙烯和碳四烯的生产地位不亚于烃类裂解法。世界上最大的乙烯生产商是美国道化学公司,位居第二的是美国埃克森美孚公司 , 第三位是英荷壳牌公司。三、乙烯装置主要原料1、来自油田的伴生气和来自气田的天然气天然气主要成分是甲烷 ,还含有乙烷、丙烷等轻质饱和烃及少量的co2、 n2、h2s等非烃成分。按化学组分来分类 ,天然气可分为干气和湿气干气 : 甲烷含量在 90%以上 , 在常温下加压不能使之液化 , 不适合做

5、为裂解原料湿气 : 甲烷含量在 90%以下 , 还含有一定量的乙烷、 丙烷、 丁烷等烷烃。由于乙烷以上的烷烃在常温下 , 经过加压能够使之液化 , 经过对该类天然气的分离 , 得到乙烷以上的烷烃是优质的裂解原料按矿藏不同来分类 ,天然气可分为气井气、油田气、凝析井气气井气 :开采时只出气不出油的井称为气井,由气井开采出来的天然气叫气井气 , 属于干气油田气 : 与石油伴生的天然气 , 与原油一起开采出来 , 属于湿气资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。凝析井气 :碳十及碳十以下烷烃的烃类混合物在1500 米以下地下是以气相存在的 , 开采后在地面经过节流降压到 4.9

6、 6.8mpa, 由于降温 , 会发生”逆反冷凝” , 凝析出液体称为气田凝析油。 在开采气田凝析油的同时采出凝析井气。 凝析油的组成相当于轻质石脑油或全程石脑油与粗柴油的混合物 。凝析油是裂解的好原料。油田伴生气和凝析井气必须经过天然气加工装置 , 用吸收法或深冷分离法进行分离加工。天然气分离加工后 , 甲烷被分离出去 , 得到乙烷、 液化石油气( lpg) 、 天然汽油、加工厂凝析油 ,总称为天然气凝析液 ( ngl) ,一般也称为油田轻烃。 ngl可不加分离直接用作裂解原料图 2 天然气分离加工示意图2、来自炼厂的一次加工油品、二次加工油品及炼厂气炼厂气 : 是原油在炼厂加工过程中所得副

7、产气的总和 , 主要包括重整气、 加氢裂化气、 催化裂化气、 焦化气等。炼厂气中含有丰富的丙烯、 丁烯 , 可不经裂解由气体分离装置直接回收利用。分离出来的烷烃可作为裂解原料 石脑油 :初馏点 200的馏分称为全程石脑油初馏点 130的馏分称为轻石脑油原油经过常压蒸馏后分馏出来的馏分称为直馏石脑油由炼厂焦化装置、加氢裂化装置等二次加工后得到的石脑油称为二次加工石脑油由于重整装置需要的是60以上的馏分 ,因此石脑油在进行重整前,需要将60以下的馏分拔掉。 一般称这一部分初馏点60的馏分称为抜头油 ,成分为c3c6 烃类 ,属于石脑油 ,是较好的裂解原料资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请

8、联系改正或者删除。重整抽余油 :重整油经过芳烃抽提装置抽提出芳烃后剩余的馏分称为重整抽余油 , 主要成分为 c6c8 烷烃 , 是较好的裂解原料直馏柴油 : 原油常压蒸馏时所得馏程范围在 200 400的馏分称为直馏柴油 ,其中 200 350的馏分为轻柴油 , 250 400的馏分为重柴油。不是理想的裂解原料加氢裂化尾油 :加氢裂化使重质原料脱硫、脱氮 ,使芳烃饱和、 多环烷烃加氢开环 ,从而增加烷烃含量 ,使重油轻质化 ,将减压馏分油及渣油转化为汽油、中间馏分和加氢裂化尾气油( 一般大于 350) 。加氢裂化尾气是很好的裂解原料。四、乙烯装置主要产品乙烯装置在生产乙烯的同时 , 副产大量的

9、丙烯、 丁烯、 丁二烯及三笨 ( 笨、 甲苯、 二甲苯 ) , 成为石油化工基础原料的主要来源。1乙烯 无色、 无臭、易燃、 易爆 ,一般状况下液态、压力下贮存 ,贮存压力1.92.5mpa, 贮存温度为 -30 2丙烯 无色、 可燃 , 一般以液态、 压力下贮存 , 贮存温度为常温 , 贮存压力为2.0mpa。3丁二烯无色、有麻醉和刺激性 ,与空气形成混合爆炸性混合物。4苯 特殊芳香味液体 ,蒸汽与空气形成爆炸性混合物。5甲苯 特殊芳香味液体 ,蒸汽与空气形成爆炸性混合物资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。6二甲苯无色易挥发芳香味液体 ,有毒 !五、装置流程介绍装置

10、主要包括两大流程 : 裂解流程、分离流程1、 裂解流程裂解是指烃类在高温条件下 , 发生碳链断裂或脱氢反应 , 生成烯烃和其它产物的过程。裂解目的 : 以生产乙烯、 丙烯为主 , 同时副产丁二烯、 芳烃等。裂解反应特点 : 强吸热反应 , 反应温度高 , 停留时间短 , 烃分压要低。主要参数 : 裂解深度 ( 用乙烯对丙烯的收率衡量 ) 、 裂解温度、 停留时间、 烃分压管式炉裂解的工艺流程包括原料供给、 预热、 对流段、 辐射段、 高温裂解气急冷和热量回收等几部分。裂解装置中五大关键设备 : 裂解炉、 急冷换热器、 裂解气压缩机、 乙烯压缩机、 丙烯压缩机。 裂解原料预热和稀释蒸汽注入裂解原

11、料主要在对流段预热 , 为减少原料消耗 , 也常常在进入对流段前经过低位能热源进行预热。 裂解原料预热到一定程度后 , 需要在裂解原料中注入稀释蒸汽。注入方式 : 原料进入对流段前注入、 原料在对流段中预热到一定温度后注入及二次注入 (原料先注入部分蒸汽 ,在对流段中预热到一定程度后,再次注入经对流段预热后的稀释蒸汽) 对流段管式裂解炉的对流段主要用于回收烟气热量,回收的烟气热量主要用于预热原料及稀释蒸汽 ,使裂解原料汽化并过热到裂解反应需要的起始温度后,进入辐射段加热进行裂解。也可在对流段进行锅炉给水预热、助燃空气预热和超高压蒸汽过热 辐射段烃和稀释蒸汽的混合物在对流段预热到物料横跨温度(裂

12、解原料和稀释蒸汽混资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。合物在对流段预热的出口温度 , 也是辐射段的入口温度 ) 后进入辐射盘管 , 辐射盘管在辐射段内用高温燃烧气体加热 , 使裂解原料在管内进行裂解。 高温裂解气的急冷和热量回收裂解炉辐射盘管出来的高温裂解气达到 800以上 , 为抑制二次反应的发生 , 需要将辐射盘管内的高温裂解气进行急速冷却。 急速冷却有两种方式 : 一种是用急冷油 ( 或急冷水 ) 直接喷淋冷却 , 一种是用换热器进行冷却。用急冷换热器 ( tle 或 tlx 表示 ) 冷却时 , 可回收高温裂解气的热量而副产出高位能的高压蒸汽。急冷换热器与汽包构成的发生蒸汽的系统称为急冷锅炉 ( 或废热锅炉 ) 。在管式炉裂解轻烃、 石脑油和柴油时 , 都采用废热锅炉冷却裂解气并副产高压蒸汽。经过废热锅炉冷却后的裂解气温度仍在 400, 此时可再由急冷油直接喷淋冷却。为防止急冷换热器结焦 , 废热锅炉出口温度要高于裂解气的露点 , 裂解原料越重 , 废热锅炉终期出口温度越高 , 因此 , 根据裂解原料的情况 , 废热锅炉可采用一级急冷、 二级急冷、 三级急冷等不同方式。管式裂解炉srt型裂解炉 ( 鲁姆斯公司 ) : 短停留时间裂解炉 , 为单排双辐射立管式裂解炉 , 采用分支变径管结构的辐射