1. 乙(yi)烯(xi)裝置工藝的技(ji)術(shu)發展
乙(yi)烯(xi)(xi)(xi)（Ethylene或者Ethene）是(shi)石油(you)化(hua)工(gong)的(de)(de)(de)重要基礎原料，乙(yi)烯(xi)(xi)(xi)裝置(zhi)是(shi)石油(you)化(hua)工(gong)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)有機原料的(de)(de)(de)基礎，是(shi)石油(you)化(hua)工(gong)的(de)(de)(de)龍頭(tou)，它的(de)(de)(de)規模、產(chan)(chan)量、技術，標志著一個國家的(de)(de)(de)石油(you)化(hua)學工(gong)業的(de)(de)(de)發展水平。乙(yi)烯(xi)(xi)(xi)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)裝置(zhi)起(qi)源于1940年，美孚公司建成了第一套(tao)以煉廠氣為(wei)原料的(de)(de)(de)乙(yi)烯(xi)(xi)(xi)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)裝置(zhi)，開創了以乙(yi)烯(xi)(xi)(xi)裝置(zhi)為(wei)中心的(de)(de)(de)石油(you)化(hua)工(gong)歷史(shi)，目前(qian)世界上(shang)乙(yi)烯(xi)(xi)(xi)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)的(de)(de)(de)主(zhu)要技術是(shi)管式爐蒸汽熱裂(lie)解和深冷分離流程。
乙烯(xi)裝(zhuang)置(zhi)主要由裂(lie)(lie)(lie)(lie)解(jie)(jie)(jie)和分(fen)(fen)離(li)(li)兩部分(fen)(fen)組成。管式裂(lie)(lie)(lie)(lie)解(jie)(jie)(jie)法(fa)可(ke)以(yi)分(fen)(fen)為(wei)魯姆斯(si)裂(lie)(lie)(lie)(lie)解(jie)(jie)(jie)法(fa)、斯(si)通(tong)-韋(wei)伯(bo)斯(si)特裂(lie)(lie)(lie)(lie)解(jie)(jie)(jie)法(fa)、凱(kai)洛(luo)格裂(lie)(lie)(lie)(lie)解(jie)(jie)(jie)法(fa)、三菱油化裂(lie)(lie)(lie)(lie)解(jie)(jie)(jie)法(fa)、福斯(si)特-惠(hui)勒裂(lie)(lie)(lie)(lie)解(jie)(jie)(jie)法(fa)和西拉斯(si)裂(lie)(lie)(lie)(lie)解(jie)(jie)(jie)法(fa)等。分(fen)(fen)離(li)(li)部分(fen)(fen)根據分(fen)(fen)離(li)(li)形式可(ke)以(yi)分(fen)(fen)為(wei)順序分(fen)(fen)離(li)(li)法(fa)、前端(duan)(duan)脫乙烷、前端(duan)(duan)脫丙烷和漸進分(fen)(fen)離(li)(li)流程。
2. 乙烯裝置工藝流程簡(jian)介(jie)
乙(yi)烯(xi)裝置的基(ji)本組成單(dan)(dan)(dan)(dan)元(yuan)(yuan)(yuan)為：裂解(jie)爐單(dan)(dan)(dan)(dan)元(yuan)(yuan)(yuan)、急冷單(dan)(dan)(dan)(dan)元(yuan)(yuan)(yuan)、裂解(jie)氣(qi)壓(ya)縮單(dan)(dan)(dan)(dan)元(yuan)(yuan)(yuan)、深冷分離單(dan)(dan)(dan)(dan)元(yuan)(yuan)(yuan)、脫(tuo)(tuo)甲烷(wan)(wan)單(dan)(dan)(dan)(dan)元(yuan)(yuan)(yuan)、脫(tuo)(tuo)乙(yi)烷(wan)(wan)與乙(yi)烯(xi)精(jing)制單(dan)(dan)(dan)(dan)元(yuan)(yuan)(yuan)、乙(yi)烯(xi)產品外送單(dan)(dan)(dan)(dan)元(yuan)(yuan)(yuan)、脫(tuo)(tuo)丙烷(wan)(wan)與丙烯(xi)精(jing)制單(dan)(dan)(dan)(dan)元(yuan)(yuan)(yuan)、脫(tuo)(tuo)丁烷(wan)(wan)單(dan)(dan)(dan)(dan)元(yuan)(yuan)(yuan)、脫(tuo)(tuo)戊(wu)烷(wan)(wan)單(dan)(dan)(dan)(dan)元(yuan)(yuan)(yuan)、火炬單(dan)(dan)(dan)(dan)元(yuan)(yuan)(yuan)、制冷壓(ya)縮單(dan)(dan)(dan)(dan)元(yuan)(yuan)(yuan)和污水(shui)處理單(dan)(dan)(dan)(dan)元(yuan)(yuan)(yuan)。各單(dan)(dan)(dan)(dan)元(yuan)(yuan)(yuan)作用介(jie)紹如下。
①. 裂(lie)解爐單(dan)元。原(yuan)料油(you)與稀(xi)釋蒸(zheng)汽(qi)按比例混合，進入裂(lie)解爐發生高(gao)溫(wen)斷鏈反應，生成氫氣、甲烷、乙烯丙烯、碳(tan)四等目的產(chan)物，同時副(fu)產(chan)超(chao)高(gao)壓蒸(zheng)汽(qi)，屬高(gao)溫(wen)單(dan)元。
②. 急冷(leng)單元。裂解氣(qi)在此單元先后經油洗、水洗，溫度降(jiang)低至40℃，同(tong)時將較重組(zu)分如渣(zha)油、重汽油分離出來。
③. 裂解氣(qi)(qi)壓縮單元。利用超高壓蒸汽作動(dong)力驅動(dong)汽輪機將裂解氣(qi)(qi)升壓，分離其中(zhong)較重組成，減少(shao)進入冷箱系統的物料(liao)量，同時將裂解過程中(zhong)產生的酸性氣(qi)(qi)體用堿(jian)中(zhong)和脫除。過程中(zhong)產生廢堿(jian)、含硫污水(shui)。
④. 深冷分離單元。將壓縮后的裂(lie)解氣干燥后，依次(ci)降溫最終達到(dao)氫氣的分離。利(li)用鎳基催化劑將氫氣中的雜質脫除。
⑤. 脫甲(jia)烷(wan)單元。進行(xing)甲(jia)烷(wan)與碳(tan)二以上(shang)組分的(de)切割。
⑥. 脫乙(yi)(yi)(yi)烷(wan)與(yu)乙(yi)(yi)(yi)烯(xi)精餾單元(yuan)。進(jin)行(xing)碳(tan)(tan)(tan)二(er)與(yu)碳(tan)(tan)(tan)三以上組分(fen)的切割，并將碳(tan)(tan)(tan)二(er)在鈀系催化劑作用下選擇加(jia)氫，使乙(yi)(yi)(yi)炔(gui)加(jia)氫生(sheng)成乙(yi)(yi)(yi)烯(xi)，分(fen)離乙(yi)(yi)(yi)烯(xi)與(yu)乙(yi)(yi)(yi)烷(wan)，乙(yi)(yi)(yi)烷(wan)循環裂解。
⑦. 乙(yi)烯(xi)產品外送單元。進行(xing)乙(yi)烯(xi)儲存(cun)和汽化(hua)外送，為下(xia)游(you)裝置提供不同壓力等級的氣相乙(yi)烯(xi)。
⑧. 脫丙(bing)烷與丙(bing)烯精制單元。進行(xing)碳(tan)三與碳(tan)四(si)以上組分(fen)的切割，并(bing)將碳(tan)三在催化(hua)劑作用下選擇加氫，使MAPD加氫生成丙(bing)烯，分(fen)離丙(bing)烯與丙(bing)烷，丙(bing)烯送下游加工，丙(bing)烷循環(huan)裂(lie)解或外送。
⑨. 脫丁烷單(dan)元。進行碳(tan)四與(yu)碳(tan)五以上組分的切割。
⑩. 脫(tuo)戊(wu)烷單元。將(jiang)碳(tan)五(wu)與汽油(you)分離，碳(tan)五(wu)送制苯抽提(ti)。
?. 火炬單元。提供可燃(ran)氣體安全(quan)排放(fang)燃(ran)燒(shao)或回收，是(shi)事故狀態下(xia)的安全(quan)防護(hu)措(cuo)施。
?. 制冷壓縮單元。為裂解氣順序分(fen)離(li)提供不同等(deng)級的冷劑，是乙烯(xi)裝置的心臟部位。
?. 污(wu)水處理單(dan)元。預處理裝置產生的廢堿等污(wu)水，間斷處理，有劇毒物料。
順序分離流程(cheng)如(ru)圖5-105所(suo)示。
①. 從界區外(wai)來的(de)HGO、石腦油(you)、加氫尾油(you)原(yuan)料(liao)分別(bie)儲(chu)存在(zai)進(jin)(jin)(jin)料(liao)罐(guan)，原(yuan)料(liao)經(jing)(jing)過泵(beng)加壓后(hou)(hou)，用(yong)急冷水預熱(re)(re)送至(zhi)裂(lie)(lie)解(jie)(jie)爐。經(jing)(jing)預熱(re)(re)后(hou)(hou)裂(lie)(lie)解(jie)(jie)原(yuan)料(liao)進(jin)(jin)(jin)入(ru)裂(lie)(lie)解(jie)(jie)爐對(dui)流段原(yuan)料(liao)預熱(re)(re)段預熱(re)(re)后(hou)(hou)與稀釋蒸汽按比(bi)例混合后(hou)(hou)，經(jing)(jing)裂(lie)(lie)解(jie)(jie)爐混合預熱(re)(re)段預熱(re)(re)至(zhi)起始反應(ying)溫度（即橫跨溫度），進(jin)(jin)(jin)入(ru)裂(lie)(lie)解(jie)(jie)爐輻射段進(jin)(jin)(jin)行裂(lie)(lie)解(jie)(jie)。裂(lie)(lie)解(jie)(jie)氣(qi)先(xian)進(jin)(jin)(jin)人廢熱(re)(re)鍋(guo)爐盡快冷卻以防(fang)止二次反應(ying)的(de)發生，并(bing)回(hui)收裂(lie)(lie)解(jie)(jie)氣(qi)的(de)顯熱(re)(re)，然后(hou)(hou)進(jin)(jin)(jin)入(ru)急冷器用(yong)急冷油(you)進(jin)(jin)(jin)一步冷卻后(hou)(hou)送入(ru)汽油(you)分餾塔。
②. 裂(lie)解(jie)(jie)氣在汽(qi)油(you)分餾(liu)塔(ta)中(zhong)用循環急冷油(you)進一(yi)步冷卻，重組(zu)分通過(guo)塔(ta)釜采(cai)出作為裂(lie)解(jie)(jie)燃料(liao)油(you)（PFO）產品，較(jiao)輕的(de)組(zu)分通過(guo)側線(xian)采(cai)出作為裂(lie)解(jie)(jie)柴油(you)（PGO）產品，裂(lie)解(jie)(jie)汽(qi)油(you)和更輕的(de)組(zu)分在塔(ta)頂以氣相采(cai)出。急冷油(you)帶走的(de)熱量經(jing)過(guo)稀釋蒸(zheng)汽(qi)發(fa)生系統、工藝水汽(qi)提塔(ta)再沸(fei)器、對去工藝水汽(qi)提塔(ta)及稀釋蒸(zheng)汽(qi)發(fa)生器的(de)工藝水加熱進行回收。
③. 急冷水塔(ta)塔(ta)頂汽(qi)相(xiang)經帶有段間(jian)冷卻(que)(que)和分離的五段裂解(jie)(jie)氣(qi)(qi)(qi)壓(ya)縮機(ji)壓(ya)縮。裂解(jie)(jie)氣(qi)(qi)(qi)壓(ya)縮機(ji)五段出口裂解(jie)(jie)氣(qi)(qi)(qi)經冷卻(que)(que)水、丙(bing)(bing)烯冷劑和脫乙(yi)烷塔(ta)進(jin)料(liao)激(ji)冷后進(jin)入裂解(jie)(jie)氣(qi)(qi)(qi)干燥器。過(guo)程中分離的汽(qi)油(you)送(song)出界區(qu)，凝液(ye)汽(qi)提塔(ta)釜出料(liao)送(song)至脫丙(bing)(bing)烷系(xi)統。在三段和四(si)段之間(jian)，裂解(jie)(jie)氣(qi)(qi)(qi)經過(guo)堿洗(xi)除去H2S和CO2。
④. 裂解氣經(jing)過脫(tuo)水干燥，進(jin)入冷(leng)箱，依次經(jing)丙烯冷(leng)劑(ji)、乙(yi)烯冷(leng)劑(ji)、甲烷(wan)節流降溫(wen)冷(leng)凝分(fen)離，最終(zhong)氣相降溫(wen)至-165℃從低(di)壓甲烷(wan)中分(fen)離出(chu)氫(qing)氣，氫(qing)氣經(jing)甲烷(wan)化精制(zhi)后提供給(gei)乙(yi)炔(gui)、丙炔(gui)加(jia)氫(qing)用(yong)。
⑤. 低壓脫甲烷(wan)塔(ta)接(jie)收(shou)深(shen)冷(leng)分(fen)離單元(yuan)來的各股液體進(jin)料(liao)(liao)，塔(ta)頂用(yong)二元(yuan)冷(leng)劑部分(fen)冷(leng)凝(ning)，分(fen)離出的高壓甲烷(wan)產品在冷(leng)箱中(zhong)回(hui)收(shou)冷(leng)量后(hou)去再生(sheng)氣(qi)、燃料(liao)(liao)氣(qi)系統(tong)，中(zhong)壓甲烷(wan)產品去燃料(liao)(liao)氣(qi)系統(tong)。塔(ta)釜物(wu)料(liao)(liao)經(jing)塔(ta)釜泵(beng)加壓后(hou)依次經(jing)回(hui)收(shou)冷(leng)量至作為脫乙烷(wan)塔(ta)進(jin)料(liao)(liao)。塔(ta)釜再沸(fei)器用(yong)-37℃裂解氣(qi)和二元(yuan)冷(leng)劑作為熱源。
⑥. 脫(tuo)乙(yi)(yi)烷塔(ta)(ta)進行(xing)碳二(er)與(yu)碳三以上組分的切割分離。塔(ta)(ta)釜再沸器(qi)采(cai)(cai)用來至急冷(leng)水(shui)塔(ta)(ta)的急冷(leng)水(shui)加(jia)熱，釜液經冷(leng)卻水(shui)換熱器(qi)和脫(tuo)砷反應器(qi)去高壓脫(tuo)丙烷塔(ta)(ta)，塔(ta)(ta)頂氣(qi)體(ti)經-24℃丙烯(xi)冷(leng)劑部分冷(leng)凝，氣(qi)體(ti)去乙(yi)(yi)炔轉化器(qi)。加(jia)氫后(hou)(hou)的氣(qi)體(ti)經冷(leng)卻后(hou)(hou)經綠(lv)油(you)吸收塔(ta)(ta)、乙(yi)(yi)烯(xi)干燥器(qi)進入乙(yi)(yi)烯(xi)精餾(liu)塔(ta)(ta)，由側線采(cai)(cai)出液態乙(yi)(yi)烯(xi)產品送入乙(yi)(yi)烯(xi)產品儲罐，塔(ta)(ta)釜乙(yi)(yi)烷循環裂解。
⑦. 乙(yi)烯產品經乙(yi)烯泵送出，用氣體(ti)(ti)丙烯加(jia)熱蒸發、液(ye)體(ti)(ti)丙烯過熱，然后(hou)以氣相(xiang)產品送出界(jie)區。
⑧. 脫(tuo)(tuo)(tuo)丙(bing)(bing)(bing)(bing)烷(wan)塔(ta)系統采用(yong)雙塔(ta)脫(tuo)(tuo)(tuo)丙(bing)(bing)(bing)(bing)烷(wan)，一(yi)個(ge)加氫(qing)(qing)催(cui)化(hua)劑(ji)的(de)高壓脫(tuo)(tuo)(tuo)丙(bing)(bing)(bing)(bing)烷(wan)塔(ta)和一(yi)個(ge)低(di)壓脫(tuo)(tuo)(tuo)丙(bing)(bing)(bing)(bing)烷(wan)塔(ta)組成。首(shou)先經過碳(tan)三脫(tuo)(tuo)(tuo)砷(shen)保(bao)護床(chuang)脫(tuo)(tuo)(tuo)除砷(shen)。而后用(yong)干燥后的(de)氫(qing)(qing)氣進入在塔(ta)上(shang)部的(de)催(cui)化(hua)劑(ji)床(chuang)層(ceng)中(zhong)與碳(tan)三中(zhong)的(de)MAPD反(fan)應，將甲基乙炔(gui)和丙(bing)(bing)(bing)(bing)二烯(xi)(xi)加氫(qing)(qing)為丙(bing)(bing)(bing)(bing)烯(xi)(xi)。將碳(tan)三餾分(fen)精制分(fen)離，聚合級丙(bing)(bing)(bing)(bing)烯(xi)(xi)產品液相送(song)出(chu)，丙(bing)(bing)(bing)(bing)烷(wan)循環裂(lie)解或作為液化(hua)氣外(wai)送(song)。低(di)壓塔(ta)釜將碳(tan)四以上(shang)餾分(fen)送(song)至脫(tuo)(tuo)(tuo)丁烷(wan)塔(ta)。
⑨. 脫丁(ding)烷(wan)塔(ta)系(xi)統(tong)采用兩(liang)個并聯的塔(ta)操作(zuo)(zuo)(zuo)，塔(ta)頂物料一(yi)(yi)部分作(zuo)(zuo)(zuo)回流，一(yi)(yi)部分作(zuo)(zuo)(zuo)為碳四產品(pin)送(song)出(chu)(chu)界(jie)區(qu)。塔(ta)釜物料一(yi)(yi)部分去脫戊烷(wan)塔(ta)，另一(yi)(yi)部分直(zhi)接作(zuo)(zuo)(zuo)為裂解(jie)汽(qi)油送(song)出(chu)(chu)界(jie)區(qu)。脫丁(ding)烷(wan)塔(ta)塔(ta)釜來的物料進入脫戊烷(wan)塔(ta)，塔(ta)頂氣相經冷(leng)凝(ning)后作(zuo)(zuo)(zuo)為碳五(wu)產品(pin)送(song)出(chu)(chu)界(jie)區(qu)。塔(ta)釜液則作(zuo)(zuo)(zuo)為裂解(jie)汽(qi)油送(song)至界(jie)區(qu)。
⑩. 火(huo)炬(ju)系(xi)(xi)(xi)統(tong)分(fen)為第一火(huo)炬(ju)系(xi)(xi)(xi)統(tong)、第二火(huo)炬(ju)系(xi)(xi)(xi)統(tong)和火(huo)炬(ju)氣(qi)回收(shou)系(xi)(xi)(xi)統(tong)。用(yong)以將(jiang)(jiang)正常時的(de)(de)低(di)壓甲烷排放和無(wu)組織泄漏(lou)物安(an)全(quan)(quan)燃燒，并將(jiang)(jiang)工藝紊亂時的(de)(de)安(an)全(quan)(quan)排放燃燒。火(huo)炬(ju)頭上有三股中壓蒸汽，其目的(de)(de)是為了保(bao)護火(huo)炬(ju)頭、消煙和助(zhu)燃。在裝(zhuang)置操(cao)作穩定，提高(gao)排放系(xi)(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)壓力(li)，投用(yong)火(huo)炬(ju)氣(qi)回收(shou)壓縮(suo)機(ji)，回收(shou)火(huo)炬(ju)氣(qi)、燃料氣(qi)系(xi)(xi)(xi)統(tong)。
?. 制冷(leng)(leng)壓縮(suo)機(ji)(ji)由丙烯(xi)制冷(leng)(leng)壓縮(suo)機(ji)(ji)、乙(yi)烯(xi)制冷(leng)(leng)壓縮(suo)機(ji)(ji)和二元(yuan)(yuan)制冷(leng)(leng)壓縮(suo)機(ji)(ji)構成(cheng)，其(qi)中乙(yi)烯(xi)機(ji)(ji)和丙烯(xi)機(ji)(ji)構成(cheng)復疊式制冷(leng)(leng)，為分離過程中裂解(jie)氣等提供多種等級的冷(leng)(leng)劑(ji)。本單元(yuan)(yuan)是乙(yi)烯(xi)裝置的心臟，一旦停車，系統(tong)無(wu)法正常運(yun)行。
?. 將裂(lie)解氣壓縮單(dan)元(yuan)中(zhong)堿(jian)(jian)洗的(de)廢(fei)堿(jian)(jian)和含硫污(wu)(wu)水利(li)用二(er)氧化碳中(zhong)和處理，使(shi)之合格排放，減(jian)少(shao)環境污(wu)(wu)染。
3. 在國外執行的(de)某(mou)工(gong)程乙烯(xi)裝(zhuang)置布(bu)置典(dian)型實例（圖5-106）
圖5-106 在國外執行的(de)某工程(cheng)乙(yi)烯裝置布(bu)置典(dian)型實(shi)例
