一、裝置簡介

  我(wo)(wo)國乙烯工業(ye)起(qi)步于(yu)20世紀60年(nian)代，最早是(shi)1964年(nian)從原聯(lian)邦德國引進(jin)的(de)魯(lu)奇公(gong)司的(de)原油(you)(you)裂解(jie)技(ji)術及年(nian)產3.6萬(wan)噸乙烯裝(zhuang)置(zhi)。20世紀70年(nian)代先(xian)后建(jian)成(cheng)(cheng)了年(nian)產30萬(wan)噸、11.5萬(wan)噸和7.3萬(wan)噸的(de)三(san)套乙烯裝(zhuang)置(zhi)，分別由日本(ben)東洋工程(cheng)公(gong)司、三(san)菱(ling)油(you)(you)化公(gong)司及法國石油(you)(you)研(yan)究院(yuan)和貝西姆公(gong)司引進(jin)，專利技(ji)術分別來(lai)自美國魯(lu)姆斯公(gong)司、日本(ben)三(san)菱(ling)油(you)(you)化及法國石油(you)(you)研(yan)究院(yuan)。21世紀后，年(nian)產百萬(wan)噸的(de)乙烯裝(zhuang)置(zhi)在我(wo)(wo)國大(da)量建(jian)成(cheng)(cheng)投產。煉化一體化工廠原料互供示意圖(tu)見(jian)圖(tu)2.12。

  現以(yi)裂(lie)解(jie)(jie)(jie)(jie)技(ji)術為主體(ti)對乙(yi)(yi)烯(xi)(xi)裝置進行簡(jian)單介(jie)紹(shao)。根據裂(lie)解(jie)(jie)(jie)(jie)方(fang)式(shi)的(de)(de)(de)不同(tong)，乙(yi)(yi)烯(xi)(xi)生產(chan)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)為管式(shi)爐裂(lie)解(jie)(jie)(jie)(jie)法(fa)(fa)、催化裂(lie)解(jie)(jie)(jie)(jie)法(fa)(fa)、部分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)氧(yang)化法(fa)(fa)和(he)熱(re)載(zai)體(ti)裂(lie)解(jie)(jie)(jie)(jie)法(fa)(fa)等。但任何裂(lie)解(jie)(jie)(jie)(jie)法(fa)(fa)得到的(de)(de)(de)裂(lie)解(jie)(jie)(jie)(jie)氣都(dou)是混(hun)合物，需要分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)離(li)才能得到純凈(jing)的(de)(de)(de)烯(xi)(xi)烴(jing)(jing)產(chan)品。通過(guo)混(hun)合物的(de)(de)(de)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)離(li)制取烯(xi)(xi)烴(jing)(jing)、芳(fang)烴(jing)(jing)的(de)(de)(de)方(fang)法(fa)(fa)主要有三(san)種：深冷(leng)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)離(li)、油(you)吸收中(zhong)冷(leng)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)離(li)和(he)超吸附分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)離(li)。目前(qian)國(guo)內的(de)(de)(de)大(da)部分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)乙(yi)(yi)烯(xi)(xi)裝置采用的(de)(de)(de)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)離(li)技(ji)術都(dou)是深冷(leng)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)離(li)法(fa)(fa)。基(ji)本分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)離(li)流程有順序分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)離(li)、前(qian)脫乙(yi)(yi)烷和(he)前(qian)脫丙(bing)烷三(san)種，采用哪種分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)離(li)流程與裂(lie)解(jie)(jie)(jie)(jie)原料有關。

  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(dian)型乙烯裂解(jie)裝置(zhi)的工藝(yi)及特點(dian)

  典型(xing)乙(yi)烯裂解裝置的工藝流程示(shi)意(yi)圖(tu)如(ru)圖(tu)2.13所(suo)示(shi)。

  乙(yi)烯(xi)(xi)(xi)裂解(jie)裝置大致可以分(fen)為四個部分(fen)，即裂解(jie)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)、壓縮及干燥系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)、乙(yi)烯(xi)(xi)(xi)分(fen)離(li)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)和(he)丙烯(xi)(xi)(xi)分(fen)離(li)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)。

1. 裂解系統 

   裂解系統(tong)是(shi)指裂解爐區及(ji)高壓蒸汽發生(sheng)系統(tong)，其工藝流程示(shi)意圖(tu)(tu)如圖(tu)(tu)2.14所(suo)示(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(qing)柴油和乙烷經(jing)(jing)加熱(re)裂(lie)(lie)解(jie)(jie)(jie)得到乙烯、丙烯、丁(ding)二烯及其他副(fu)產品(pin)混合的(de)(de)裂(lie)(lie)解(jie)(jie)(jie)氣(qi)。裂(lie)(lie)解(jie)(jie)(jie)氣(qi)由(you)裂(lie)(lie)解(jie)(jie)(jie)爐(lu)(lu)出來后(hou)直接進(jin)入(ru)廢熱(re)鍋(guo)爐(lu)(lu)，迅速冷(leng)(leng)卻，同時產生高壓(ya)蒸汽(qi)。由(you)開(kai)工(gong)鍋(guo)爐(lu)(lu)給水(shui)(shui)泵過(guo)來的(de)(de)高壓(ya)鍋(guo)爐(lu)(lu)給水(shui)(shui)經(jing)(jing)蒸汽(qi)過(guo)熱(re)爐(lu)(lu)、裂(lie)(lie)解(jie)(jie)(jie)爐(lu)(lu)對流段加熱(re)后(hou)，進(jin)入(ru)廢熱(re)鍋(guo)爐(lu)(lu)汽(qi)包，產生的(de)(de)高壓(ya)蒸汽(qi)再經(jing)(jing)蒸汽(qi)過(guo)熱(re)爐(lu)(lu)過(guo)熱(re)至520℃后(hou)送入(ru)透(tou)平(ping)和工(gong)藝設備(bei)。混合裂(lie)(lie)解(jie)(jie)(jie)氣(qi)進(jin)入(ru)急冷(leng)(leng)器，用急冷(leng)(leng)油進(jin)行冷(leng)(leng)卻。之后(hou)又(you)經(jing)(jing)過(guo)油氣(qi)塔(ta)、水(shui)(shui)洗塔(ta)進(jin)一(yi)步冷(leng)(leng)卻。水(shui)(shui)洗塔(ta)頂部出來的(de)(de)裂(lie)(lie)解(jie)(jie)(jie)氣(qi)被送入(ru)裂(lie)(lie)解(jie)(jie)(jie)氣(qi)壓(ya)縮(suo)機進(jin)行壓(ya)縮(suo)。油氣(qi)塔(ta)和水(shui)(shui)洗塔(ta)底部分別獲(huo)得裂(lie)(lie)解(jie)(jie)(jie)焦油和裂(lie)(lie)解(jie)(jie)(jie)汽(qi)油。

2. 壓縮及干燥系統 

   裂解(jie)(jie)氣進(jin)入五段(duan)(duan)(duan)離心(xin)式裂解(jie)(jie)氣壓(ya)縮機，在(zai)(zai)三段(duan)(duan)(duan)出口(kou)至四段(duan)(duan)(duan)入口(kou)間(jian)進(jin)入堿洗(xi)塔，經堿洗(xi)脫除(chu)硫(liu)化(hua)氫和(he)二氧(yang)化(hua)碳。經三段(duan)(duan)(duan)堿洗(xi)和(he)一(yi)段(duan)(duan)(duan)水洗(xi)后的(de)(de)裂解(jie)(jie)氣送入四段(duan)(duan)(duan)、五段(duan)(duan)(duan)壓(ya)縮，送入分離部分，以便在(zai)(zai)較高的(de)(de)壓(ya)力(li)下進(jin)行深冷分離。經過壓(ya)縮后的(de)(de)裂解(jie)(jie)氣首(shou)先(xian)進(jin)入干燥器(qi)進(jin)行干燥，然后進(jin)入乙烯分離系(xi)統。

3. 乙烯(xi)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(li)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(yi)烯裂解裝置的工藝特點

  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、乙烯裂解(jie)裝置(zhi)的配管設(she)計

  主要是(shi)對裂解(jie)爐、塔、換熱器(qi)、罐、泵、壓縮機(ji)等設(she)備的配管設(she)計。