乙烯生产技术和工艺流程介绍
在”十五”期间,一次建成或改造成数套60-90万吨/年 的大型乙烯装置,包括兰州乙烯,吉化乙烯,上海赛科乙 烯,惠州南海乙烯,南京扬巴乙烯等.
2003年 能力566.5万吨/年,产量611.8万吨/年 2005年 能力788.5万吨/年,产量754.1万吨/年 2006年 能力1028万吨/年.
投入生产的乙烯装置
上海1# 14.5
辽化
12
抚顺
18
盘锦
18
北京东方 15
广州
20
中原
18
独山子
22
上海2# 70
燕山
71
大庆
60
三菱
Lummus Lummus TP SW Lummus Lummus Lummus Lummus KBR
扬子
65
齐鲁
72
扬巴
60
赛科
90
南海
80
吉化大
传统顺序工艺流程
原料
400℃
裂解炉
油洗
110℃
水洗
35KPa
40℃
1.3段压缩
3.6MPa
碱洗 4.5段压缩
干燥
裂解柴油 裂解燃料油
工艺水 裂解汽油
水<1ppm
丙烯机 乙烯机 甲烷机
-40℃
-101℃ -136℃
冷箱
脱 甲 烷 塔
脱 乙 烷 塔
乙烯
H2
乙 烯
CH4
塔
C2
加 氢
MAPD
脱
加氢
丙
烷
塔
典型裂解气分离流程
顺序分离流程(Lummus,TP,KBR) 脱除重烃、压缩后按碳一、碳二、碳三…..顺序分离。
前脱乙烷流程(Linde) 脱除重烃、压缩后先将碳二及更轻组分与碳三及更重组分分开,再 进行分离。
前脱丙烷流程(SW,KBR) 脱除重烃、压缩后先将碳三及更轻组分与碳四及更重组分分开,再 进行分离。
没有取得一致意见的结果是,各有千秋,裂解 气压缩机功率顺序分离流程最大,前脱丙烷最 小;丙烯压缩机功率前脱丙烷最大;乙烯压缩 机功率前脱乙烷最小。
前脱丙烷流程能耗略低,较适合于大型乙烯装 置。
我国乙烯现状
至”九五”末,首次建成乙烯装置基本是10-30万吨/年, 或在此基础上改造,最大规模在70万吨/年.
干燥
C2加氢
乙 烯 塔
脱 乙 烷 塔
丙 烯 塔
双塔前脱丙烷
21Kg/ 6Kg/ cm2 cm2
乙烯 脱 丁 塔
乙烷
混合C4
C5+
丙烯
丙烷
SW公司乙烯技术
原料
裂解炉
400℃
急冷油水 系统
40℃ 1.4段压缩
35KPa
碱洗
气干 液干
采用高效塔板 长周期运行
混合C4 脱 丁 塔
C5+
CH4产品 丙烯机 乙烯机
9 裂解轻柴油 t 6.058 48,464 送罐区,销售
脱丙烷塔
低压脱乙烷塔
01 炉区
05 废水区
06
配变 电所 和机 柜室
02 热回收区
07
装
置
03 压缩和甲 主
烷化区
管
廊
04 分离和汽 油加氢区
02 热回收区
03 压缩和甲 烷化区
04 分离和汽 油加氢区
主要原料及工况
独山子乙烯装置主要原料有:石脑油,加氢尾油A, 加氢尾油B,轻烃和LPG。
有三种不同的进料工况,每种进料工况又有丙烯、乙 烯比分别为0.5和0.45两种不同的裂解深度;所以本 乙烯装置根据进料和裂解深度分为六种设计工况。
LSCC炉反应器的特点是原料入口处为小口 径管双排双面辐射加热,物料能迅速升温,缩短 停留时间,后继的反应管则为单排双面辐射,管 径采取逐管增大方式以达到降低烃分压的目的。 物料在反应管中的停留时间为0.2~0.4s。 短停留
时间和低烃分压使裂解反应具有较高的选择性。
USRT炉
美国凯洛格公司和日本出光石油化
3 氢气
t 2.75 22,000 供装置加氢及外送
4 甲烷/氢 t 51.503 412,024 作燃料
5 裂解碳四 t 40.616 324,928 送丁二烯装置
6 加氢汽油 t 52.953 423,634 送芳烃抽提装置
7 加氢碳九 t 8.956 71,648 送罐区,销售
8 未加氢碳五 t 19.502 156,016 送罐区,销售
Floor burners
LQEs
工艺流程
原料预热
裂解炉
工艺蒸汽系统 急冷油/水系统
碱洗系统
裂解气 压缩系统
预冷和干燥
C2/C3分离 C3/C4分离 C4/C5分离
C2加氢
C1/C2 分离
乙烯分离 甲烷化
乙烯制冷 乙烷回裂解炉
乙烯 氢气
C3加氢
丙烯分离
丙烯制冷 丙烷回裂解炉
丙烯 C5回裂解炉
汽油加氢1段
70
吉化小
15
茂名
100
兰州(新建45) 60
天津
20
Lummus Lummus SW Lummus SW Linde
SW / Lummus KBR Lummus
独山子 天津 镇海 福炼 四川 抚顺 武汉 青岛
100 100 100 80 80 80 80 100
Linde 2009
提供底烧和侧烧,受热均匀。
前脱乙烷前加氢分离流程,在冷分离和脱甲烷之前脱除重烃组分, 只有C2及轻组份去低温单元。而且乙炔加氢采用前加氢不用把氢 气全部分离出来,再补充进来加氢,这样可以节省冷剂的用量,降 低了制冷压缩机的负荷和能耗。
乙烯塔和乙烯压缩机组成的低压开式热泵系统,合理利用余热, 提高能量利用效率。降低了乙烯制冷压缩机的负荷和能耗。
裂解气组成(裂解炉出口):
氢气
▪
甲烷(C1)
▪
乙炔(C2)
▪
乙烯(C2)(国内乙烯收率30%-35%)
▪
乙烷(C2)
▪
丙二烯/丙炔(C3)
▪
丙烯(C3)
▪
丙烷(C3)
▪
丁二烯/丁炔、丁烯、丁烷(C4)
▪
戊二烯/戊炔、戊烯、戊烷(C5)
▪
C6-C8非芳
杂质
▪
苯、甲苯、二甲苯/乙苯/苯乙烯
CO
▪
C9-205 DEG C
学公司在70年代末共同开发成功的新型 管式裂解炉。炉子由十多根直径约为 2.54cm,长约10m的单根直管并联组成。 反应管吊在辐射室中央,由底部烧嘴进
行双面辐射加热。物料由下部进入上部 离开并迅速进入专用的USX型急冷锅炉, 每两根反应管合用一个USX,多个USX 合接一个二次急冷锅炉。裂解过程停留 时间可低于100ms,从而显著提高了反 应的选择性。同传统的管式裂解炉相比, 乙烯相对收率约可提高10%,甲烷和燃 料油则有所减少。
乙烯生产简介
技术二部 2013年8月22日
引言
乙烯生产技术是石油化工的核心技术,乙烯装置 是石油化工的核心装置;乙烯的技术水平、产量、规模 标志着一个国家石油化学工业发展水平。
乙烯装置生产的 三烯:乙烯、丙烯、丁二烯 三苯:苯、甲苯、二甲苯
是其它有机原料和三大合成材料的基础原料。
乙烯裂解原理
烃类裂解是石油系原料中的较大分子的烃 类在高温下发生断链反应和脱氢反应生成较小 的分子的乙烯和丙烯的过程。烃类裂解反应是 吸热过程。它包括脱氢、断链、异构化、脱氢 环化、芳构化、脱烷基化、聚合、缩合和焦化 等诸多反应 。
CO2
▪ 205-288 DEG C ( 裂解柴油)
H2S
▪ 288+ DEG C (裂解燃料油)
H2O
用乙烯生产的典型系列产品 聚合-聚乙烯、乙丙橡胶 氧化-环氧乙烷、乙醛 烷基化-乙苯、烷基铝 卤化-氯乙烷、二氯乙烷、溴乙烷 水合-乙醇 齐聚-@-烯烃
用丙烯生产的典型系列产品
聚合-聚丙烯、乙丙橡胶 氧化-丙烯酸 环氧化-环氧丙烷 烷基化-异丙苯 卤化-氯丙醇、环氧氯丙烷 水合-异丙醇 氨氧化-丙烯腈、丙烯酰胺
Lummus 2010
Lummus 2010
Lummus 2009
SW
2007
SW
2012
2013
拟建
独山子乙烯裂解项目
独山子乙烯项目
Linde 提供专利技术、工艺包、土建以外的基础设 计和相关技术服务;供应关键设备和材料, 如压缩机和透平、锅炉给水泵、冷箱等。
寰球 承担初步设计、详细设计和技术服务;其他 设备和材料全部由总包供货;施工安装至中交。
产品和副产品
主要产品为聚合级乙烯、聚合级丙烯和氢气,主要副 产品为裂解碳四、加氢汽油、加氢碳九馏分、未加氢 碳五(可选)、裂解轻柴油和裂解燃料油等。
产品和副产品产量:
序号 物料名称 单位 小时产量 年产量
备注
1 乙烯
t 125 1000,000 送FDPE、HDPE、SM等装置
2 丙烯
t 62.5 500,000 送PP装置
规模:乙烯100万吨/年;丙烯50万吨/年 年操作小时:8000小时 操作弹性: 60-110%(P/E比:0.45-0.5kg/kg)
Linde技术特点
双炉膛、立式布置辐射炉管。
PyroCrack 1-1炉管具有选择性高、受力小和寿命长的优点。
96个LQE(Linear Quench Exchanger)直接与96个炉管相连,减 小结焦。
碳二加氢等温反应器,使得碳二加氢剧烈的放热反应更容易得到 控制,由于用甲醇及时把反应热量撤走,更不容易造成飞温而导 致停车。
对流段、辐射段
Steam drum