一(yi)、裝置簡介
我(wo)國乙烯(xi)(xi)(xi)工業(ye)起步(bu)于20世(shi)紀(ji)60年代(dai)，最早是(shi)1964年從原聯邦德(de)國引(yin)進的(de)魯奇公司的(de)原油(you)裂解技(ji)術及(ji)年產3.6萬(wan)(wan)(wan)噸(dun)乙烯(xi)(xi)(xi)裝置(zhi)。20世(shi)紀(ji)70年代(dai)先后建成了年產30萬(wan)(wan)(wan)噸(dun)、11.5萬(wan)(wan)(wan)噸(dun)和(he)7.3萬(wan)(wan)(wan)噸(dun)的(de)三套乙烯(xi)(xi)(xi)裝置(zhi)，分別(bie)由日本東洋工程公司、三菱(ling)油(you)化(hua)公司及(ji)法國石(shi)(shi)油(you)研究(jiu)院和(he)貝西(xi)姆公司引(yin)進，專利(li)技(ji)術分別(bie)來(lai)自美國魯姆斯公司、日本三菱(ling)油(you)化(hua)及(ji)法國石(shi)(shi)油(you)研究(jiu)院。21世(shi)紀(ji)后，年產百萬(wan)(wan)(wan)噸(dun)的(de)乙烯(xi)(xi)(xi)裝置(zhi)在我(wo)國大量建成投產。煉化(hua)一體(ti)化(hua)工廠原料(liao)互供示(shi)意圖(tu)見(jian)圖(tu)2.12。
現(xian)以(yi)裂解技術(shu)為(wei)主體對乙(yi)(yi)烯(xi)裝置(zhi)進行(xing)簡單介紹(shao)。根據裂解方(fang)式的(de)不同，乙(yi)(yi)烯(xi)生產分為(wei)管式爐(lu)裂解法(fa)、催化裂解法(fa)、部分氧化法(fa)和熱載(zai)體裂解法(fa)等(deng)。但任何裂解法(fa)得到的(de)裂解氣都是混合(he)物(wu)(wu)，需(xu)要分離(li)(li)才(cai)能得到純凈的(de)烯(xi)烴(jing)產品(pin)。通(tong)過(guo)混合(he)物(wu)(wu)的(de)分離(li)(li)制取烯(xi)烴(jing)、芳烴(jing)的(de)方(fang)法(fa)主要有(you)(you)三種：深(shen)冷(leng)分離(li)(li)、油吸收中冷(leng)分離(li)(li)和超吸附分離(li)(li)。目(mu)前(qian)(qian)國(guo)內的(de)大部分乙(yi)(yi)烯(xi)裝置(zhi)采(cai)用的(de)分離(li)(li)技術(shu)都是深(shen)冷(leng)分離(li)(li)法(fa)。基(ji)本分離(li)(li)流(liu)(liu)程有(you)(you)順(shun)序分離(li)(li)、前(qian)(qian)脫(tuo)乙(yi)(yi)烷(wan)和前(qian)(qian)脫(tuo)丙烷(wan)三種，采(cai)用哪種分離(li)(li)流(liu)(liu)程與(yu)裂解原料(liao)有(you)(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(dian)型(xing)乙烯(xi)裂解裝置的工藝及特點
典(dian)型(xing)乙(yi)烯裂解裝置的工(gong)藝流程示意(yi)圖如(ru)圖2.13所示。
乙烯裂解(jie)裝置大(da)致可以(yi)分為四個部分，即裂解(jie)系(xi)統、壓縮及干(gan)燥系(xi)統、乙烯分離系(xi)統和丙烯分離系(xi)統。
1. 裂解系(xi)統
裂(lie)解(jie)(jie)系(xi)統(tong)是指裂(lie)解(jie)(jie)爐區及(ji)高壓蒸(zheng)汽發生系(xi)統(tong)，其工藝流(liu)程示(shi)(shi)意圖如圖2.14所(suo)示(shi)(shi)。
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。
輕柴油和乙烷經加熱(re)(re)(re)裂解得(de)到乙烯(xi)、丙(bing)烯(xi)、丁二烯(xi)及其他副(fu)產(chan)品混合的裂解氣。裂解氣由裂解爐(lu)(lu)(lu)(lu)出來(lai)后直接進(jin)(jin)入(ru)(ru)廢(fei)熱(re)(re)(re)鍋(guo)(guo)爐(lu)(lu)(lu)(lu)，迅(xun)速冷卻(que)，同時產(chan)生(sheng)高壓(ya)蒸(zheng)汽(qi)(qi)。由開工鍋(guo)(guo)爐(lu)(lu)(lu)(lu)給(gei)(gei)水(shui)泵(beng)過(guo)來(lai)的高壓(ya)鍋(guo)(guo)爐(lu)(lu)(lu)(lu)給(gei)(gei)水(shui)經蒸(zheng)汽(qi)(qi)過(guo)熱(re)(re)(re)爐(lu)(lu)(lu)(lu)、裂解爐(lu)(lu)(lu)(lu)對流段(duan)加熱(re)(re)(re)后，進(jin)(jin)入(ru)(ru)廢(fei)熱(re)(re)(re)鍋(guo)(guo)爐(lu)(lu)(lu)(lu)汽(qi)(qi)包，產(chan)生(sheng)的高壓(ya)蒸(zheng)汽(qi)(qi)再經蒸(zheng)汽(qi)(qi)過(guo)熱(re)(re)(re)爐(lu)(lu)(lu)(lu)過(guo)熱(re)(re)(re)至520℃后送入(ru)(ru)透平(ping)和工藝設備。混合裂解氣進(jin)(jin)入(ru)(ru)急冷器，用急冷油進(jin)(jin)行冷卻(que)。之后又經過(guo)油氣塔(ta)(ta)、水(shui)洗塔(ta)(ta)進(jin)(jin)一步(bu)冷卻(que)。水(shui)洗塔(ta)(ta)頂部出來(lai)的裂解氣被(bei)送入(ru)(ru)裂解氣壓(ya)縮機進(jin)(jin)行壓(ya)縮。油氣塔(ta)(ta)和水(shui)洗塔(ta)(ta)底部分(fen)別(bie)獲得(de)裂解焦油和裂解汽(qi)(qi)油。
2. 壓(ya)縮及干(gan)燥系統
裂(lie)解(jie)氣進(jin)(jin)入(ru)五(wu)段(duan)離心式裂(lie)解(jie)氣壓(ya)縮機，在三段(duan)出(chu)口至四段(duan)入(ru)口間進(jin)(jin)入(ru)堿(jian)(jian)(jian)洗塔，經(jing)堿(jian)(jian)(jian)洗脫除硫化氫和(he)(he)二氧化碳。經(jing)三段(duan)堿(jian)(jian)(jian)洗和(he)(he)一段(duan)水洗后(hou)的(de)裂(lie)解(jie)氣送入(ru)四段(duan)、五(wu)段(duan)壓(ya)縮，送入(ru)分(fen)(fen)離部分(fen)(fen)，以(yi)便在較高的(de)壓(ya)力下進(jin)(jin)行深冷分(fen)(fen)離。經(jing)過壓(ya)縮后(hou)的(de)裂(lie)解(jie)氣首先進(jin)(jin)入(ru)干燥器(qi)進(jin)(jin)行干燥，然后(hou)進(jin)(jin)入(ru)乙烯(xi)分(fen)(fen)離系統。
3. 乙烯分離系統(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、乙烯(xi)裂解(jie)裝(zhuang)置(zhi)的(de)工藝(yi)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、乙烯裂(lie)解裝置(zhi)的配管設計
主要(yao)是對裂(lie)解(jie)爐、塔、換熱(re)器、罐(guan)、泵、壓縮機等設備的(de)配管設計(ji)。
