乙烯裝置簡介和重點部位及設備

　一、裝置簡介

　　(一)裝置發展及其類型

　　1．裝置發展

　　乙烯是石油化工的重要基礎原料，乙烯裝置是石油化工生產有機原料的基礎，是石油化工的龍頭，它的規模、產量、技術，標志著一個國家的石油化學工業的發展水平。乙烯生產裝置起源于1940年，美孚公司建成了第一套以煉廠氣為原料的乙烯生產裝置，開創了以乙烯裝置為中心的石油化工歷史。50年代，德國、日本、英國、前蘇聯、意大利等國家相繼建立了石油化工企業。

　　1960年世界乙烯產量為2910kt，1970年為19760kt，1980年達到34020kt，1990年為56300kt，到1997年世界乙烯生產能力接近86900kt，產量達78500kt。目前世界上乙烯生產的主要技術是管式爐蒸汽熱裂解和深冷分離流程。

　　我國第一套乙烯裝置是1962年蘭州化學工業公司合成橡膠廠5．25kt／a的乙烯生產裝置，以煉廠氣為原料，采用方箱管式裂解爐，油吸收法分離，生產化學級乙烯。1962年底由我國自行建設了高橋化工廠2．0kt／a乙烯裝置，1964年試車成功。70年代，我國先后從國外引進了一批技術先進、規模較大的乙烯裝置，分別建成了燕山、大慶、齊魯、揚子、金山等年產300kt／a的乙烯裝置。特別是近幾年來，全國乙烯行業有了飛躍性的發展，原有老裝置經過配套平衡、技術改進，生產能力進一步發揮，2004年我國乙烯生產能力已達到6266kt。隨乙烯工業的迅速發展，原料種類和加工工藝均有了巨大的變化。根據地域和資源的不同，原料分布從乙烷、丙烷、天然氣、石腦油到柴油甚至到HAGO、HVAO和常三減一線油和蠟下油等。加TI．藝有管式爐裂解制乙烯、甲醇制乙烯、甲烷制乙烯、催化裂解和由合成氣制乙烯等方法。其中以管式爐裂解制乙烯工藝最為成熟，世界乙烯產量的99％左右均由管式爐裂解法生產。

　　2．裝置的主要類型

　　乙烯裝置主要由裂解和分離兩部分組成。管式裂解法可以分為魯姆斯裂解法、斯通—韋伯斯特裂解法、凱洛格裂解法、三菱油化裂解法、福斯特—惠勒裂解法和西拉斯裂解法等。分離部分根據分離形式可以分為順序分離法、前端脫乙烷、前端脫丙烷和漸進分離流程。

　　典型分離流程比較見表3—1。

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　　(二)裝置的單元組成與工藝流程

　　1．組成單元

　　乙烯裝置的基本組成單元為：裂解爐單元、急冷單元、裂解氣壓縮單元、深冷分離單元、脫甲烷單元、脫乙烷與乙烯精制單元、乙烯產品外送單元、脫丙烷與丙烯精制單元、脫丁烷單元、脫戊烷單元、火炬單元、制冷壓縮單元和污水處理單元。各單元作用介紹如下：

　　(1)裂解爐單元

　　原料油與稀釋蒸汽按比例混合，進入裂解爐發生高溫斷鏈反應，生成氫氣、甲烷、乙烯丙烯、碳四等目的產物，同時副產超高壓蒸汽。此單元屬高溫單元。

　　(2)急冷單元

　　裂解氣在此單元先后經油洗、水洗，溫度降低至40℃，同時將較重組分如渣油、重汽油分離出來。

　　(3)裂解氣壓縮單元

　　利用超高壓蒸汽作動力驅動汽輪機將裂解氣升壓，分離其中較重組成，減少進入冷箱系統的物料量，同時將裂解過程中產生的酸性氣體用堿中和脫除。過程中產生廢堿、含硫污水。

　　(4)深冷分離單元

　　將壓縮后的裂解氣干燥后，依次降溫最終達到氫氣的分離。利用鎳基催化劑將氫氣中的雜質脫除。

　　(5)脫甲烷單元

　　進行甲烷與碳二以上組分的切割。