乙烯裂解工藝設(shè)計(jì)-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 化的乙烯產(chǎn)能擴(kuò)大到1 Mt/a；天津的一套900 kt/a乙烯裝置已經(jīng)獲得初步批準(zhǔn)；鎮(zhèn)海煉化也計(jì)劃建一套1 Mt/a的乙烯裝置，并已經(jīng)獲得批準(zhǔn)。中東地區(qū)近年來(lái)乙烯產(chǎn)能大幅增長(zhǎng)。中國(guó)大陸和中東地區(qū)是未來(lái)全球石化產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重心所在。 近年來(lái)，我國(guó)乙烯工業(yè)技術(shù)裝備水平顯著提高，成功開(kāi)發(fā)出大型乙烯裂解爐、聚丙烯、丙烯腈、重質(zhì)原料催化熱裂解、SBS彈性體等成套技術(shù)，部分專(zhuān)用設(shè)備實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化。民營(yíng)企業(yè)投資行為日趨活躍，投資領(lǐng)域向上中游不斷延伸，逐步成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展新生力量。 （1）過(guò)去15年，中國(guó)乙烯類(lèi)產(chǎn)品消費(fèi)處于快速增長(zhǎng)時(shí)期，%，預(yù)計(jì)“十一五”期間，乙烯需求仍保持穩(wěn)定增長(zhǎng)。（5）將采用“基地化、大型化、一體化、園區(qū)化”的建設(shè)模式，依托煉油廠，原料油自給率爭(zhēng)取達(dá)到75%以上。(Ethane cracking)將天然氣液化后,以分餾法分離甲烷和乙烷,然后將乙烷與蒸汽混合后經(jīng)高溫觸媒裂解為乙烯,此制程的乙烯選擇率比輕油裂解制程高,過(guò)去的中石化頭份廠就是以天然氣為原料制造乙烯。預(yù)熱過(guò)的原料進(jìn)入對(duì)流段，經(jīng)初步預(yù)熱后與稀釋水蒸氣混合，再進(jìn)入裂解爐的第二預(yù)熱段預(yù)熱到一定溫度，然后進(jìn)入裂解爐的輻射室進(jìn)行裂解，急冷鍋爐的給水先在對(duì)流段預(yù)熱并局部汽化后進(jìn)入高壓汽包3，靠自然對(duì)流流入急冷鍋爐2中，產(chǎn)生11MPa的高壓水蒸氣系統(tǒng)，爐管出口的高溫裂解氣迅速進(jìn)入急冷器4和油洗塔6。在油洗塔6中脫除重組分后的裂解氣，由塔頂采出進(jìn)入水洗塔7，塔頂和中段用急冷水噴淋，使裂解氣冷卻，其中一部分稀釋水蒸氣和裂解氣冷凝下來(lái)，冷凝下來(lái)的油水混合物由塔釜引至油水分離器10，分離出來(lái)的水一部分供工藝加熱用，冷卻后的水再經(jīng)急冷水冷卻器冷卻后，分別作為水洗塔7的塔頂和中段回流，此部分的水稱(chēng)為急冷循環(huán)水，另一部分相當(dāng)于稀釋水蒸氣的水量，工藝水由泵P3經(jīng)過(guò)濾器9送入氣堤塔8，將工藝水中的輕烴氣堤后回水洗塔7，保證塔釜水中含油少于104。堿洗后的裂解氣經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)的四、五段壓縮，經(jīng)冷卻至288K，去干燥用3A分子篩脫水，使裂解氣的露點(diǎn)、溫度達(dá)203K左右。由脫乙烷塔塔頂來(lái)的C2餾分經(jīng)過(guò)換熱升溫，進(jìn)行氣相加氫脫乙炔，在綠油塔24用乙烯塔來(lái)的側(cè)線餾分洗去綠油，然后送去乙烯塔25。 圖11管式裂解的流程示意圖裂解原料主要在對(duì)流段預(yù)熱，為減少燃料消耗，也常常在進(jìn)入對(duì)流段之前利用低位能熱源進(jìn)行預(yù)熱。管式裂解爐的對(duì)流段用于回收煙氣熱量，回收的煙氣熱量主要用于預(yù)熱裂解原料和稀釋蒸汽，使裂解原料汽化并過(guò)熱至裂解反應(yīng)起始溫度后，進(jìn)入輻射段加熱進(jìn)行裂解。另外，由于急冷鍋爐的運(yùn)行周期和裂解爐的運(yùn)行周期是互為牽制的，所以應(yīng)延長(zhǎng)急冷鍋爐的運(yùn)行周期，以提高乙烯產(chǎn)量。該換熱器被稱(chēng)為急冷換熱器(常以TLE或TLX表示)，急冷換熱器與汽包構(gòu)成的發(fā)生蒸汽的系統(tǒng)稱(chēng)為急冷鍋爐(或廢熱鍋爐)。因此，根據(jù)裂解原料的情況，廢熱鍋爐可采用一級(jí)急冷、二級(jí)急冷、三級(jí)急冷等不同方式。裂解原料和稀釋蒸汽先進(jìn)入對(duì)流段爐管內(nèi)被加熱升溫，然后進(jìn)入輻射段爐管內(nèi)發(fā)生裂解反應(yīng)，生成的裂解氣從爐管出來(lái)，離開(kāi)爐子立刻急冷。由于豎管裂解爐與橫管裂解爐比，有如下優(yōu)點(diǎn)：熱輻射均勻，熱強(qiáng)度大；爐管吊架隱蔽在爐頂耐火材料深處，因此，不致因吊架材質(zhì)而限制爐膛溫度的提高；由于爐管自由懸掛，可隨溫度變化而自由脹縮，因此傳熱的極限僅取決于爐管本身材質(zhì)耐溫性能；簡(jiǎn)單的輻射爐膛內(nèi)可放下任意程數(shù)的爐管，而不受爐子支持高度的限制等。在反應(yīng)初期，從壓力降來(lái)看，由于反應(yīng)轉(zhuǎn)化率尚低，管內(nèi)流體體積增大不多，以致線速度增大不多，由于管徑小而引起的壓力降不嚴(yán)重；從熱強(qiáng)度來(lái)看，由于原料升溫，轉(zhuǎn)化率增長(zhǎng)快，需要大量吸熱，故要求熱強(qiáng)度大，管徑小可使為了縮短停留時(shí)間，采用縮短管長(zhǎng)的辦法。但縮短管長(zhǎng)也帶來(lái)傳熱面不足的問(wèn)題，為此一方面縮小管徑以增加比表面，另一方面尋求耐更高溫度的爐管材質(zhì)4，增加爐管表面的熱強(qiáng)度。裂解爐的臺(tái)數(shù)應(yīng)根據(jù)裝置生產(chǎn)能力、原料種類(lèi)和工藝技術(shù)來(lái)選定。近期新設(shè)計(jì)的乙烯工廠，大多不再單獨(dú)設(shè)置乙烷裂解爐，而采用乙烷和餾分油共裂解的方案。因此，必須對(duì)裂解爐和急冷鍋爐定期進(jìn)行清焦。此時(shí)，一般須在裂解爐1～2次清焦周期內(nèi)對(duì)急冷鍋爐進(jìn)行水力清焦或機(jī)械清焦。乙烯生產(chǎn)能量的80％消耗于裂解爐的燃料。因此，改善裂解選擇性，提高乙烯收率是決定乙烯能耗最基本的因素。近年設(shè)計(jì)的裂解爐，相同裂解原料的乙烯收率比70年代提高了15％～20％。SRT型裂解爐的對(duì)流段設(shè)置在輻射室上部的一側(cè)，對(duì)流段頂部設(shè)置煙道和引風(fēng)機(jī)。在對(duì)流段預(yù)熱原料和稀釋蒸汽過(guò)程中，一般采用一次注入蒸汽的方式，當(dāng)裂解重質(zhì)原料時(shí)，也采用二次注汽。SRTII型爐開(kāi)始，輻射管為分支變徑管結(jié)構(gòu)。(Schmidt)急冷鍋爐斯密特急冷鍋爐是一個(gè)雙套管換熱器，又稱(chēng)SHG型廢熱鍋爐。SHG型廢熱鍋爐除廣泛用于一級(jí)急冷鍋爐外，也常用于第二級(jí)急冷鍋爐。裂解氣出口處仍采用一般厚管板，殼體須承受高壓。由于冷卻高溫裂解氣的內(nèi)管是通過(guò)套管穿入和穿出高壓汽包筒體，避免了高溫裂解氣冷卻管與厚壁簡(jiǎn)體連接容易因過(guò)熱而損壞的問(wèn)題。采用兩級(jí)急冷鍋爐的出發(fā)點(diǎn)是用一臺(tái)單管急冷鍋爐與輻射管出口直接聯(lián)結(jié)，盡可能縮短連接長(zhǎng)度，同時(shí)避開(kāi)管殼式換熱器入口封頭處由于氣流的反混而造成的停留時(shí)間長(zhǎng)的問(wèn)題。
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