【正文】 解柴油和 C9200℃餾分，分別在 EA75EA767 用急冷水冷卻。通過蒸汽汽提燃料油汽提塔中燃料油的中間餾分，然后將這些餾分返回到汽油分餾塔中來實(shí)現(xiàn)這一目的，這種方法可使循環(huán)急冷油富含中間餾分，因此可保持低粘度、 185℃，塔頂98℃～110℃。分餾塔用在急冷塔 DA104 和壓縮系統(tǒng)中冷凝液的裂解汽油做為回流 .DA104 頂溫 39℃，釜溫 85℃。來自TLE 的裂解爐流出氣體匯集到輸送線的總管中，用油急冷后送到汽油分餾塔(DA101)。 12 設(shè)計(jì)的裂解爐總的熱效率約為 95%，對(duì)于所有裂解爐的燃料燃燒系統(tǒng)都設(shè)計(jì)為底部和側(cè)壁燒咀既能燒富氫燃料氣，也能燒富甲烷燃料氣。然后在裂解爐的對(duì)流段過熱器盤管中過熱到 525℃，用鍋爐給水注入到部分過熱蒸汽中的方法控制過熱器出口的溫度。來自界區(qū)外的新鮮液化氣在進(jìn)入裂解爐之前用 EA117 低壓蒸汽汽化。來自于罐區(qū)的液體物料加熱到 60℃進(jìn)入裂解爐。對(duì)于工況 4 裂解生產(chǎn)操作組態(tài)概括如下：表 21 工況 4 裂解生產(chǎn)操作組態(tài)操作爐/ 爐管數(shù)目物料 工況 1 工況 2 工況 3 工況4每組原料連接的管數(shù)乙烷 … 1 1 1 2丙烷 3 … 3 … 3乙烷/丙烷 2 2 … 1 3乙烷/液化氣 … … 2 2 3丙烷/液化氣 2 2 … … 3C4+拔頭油 9 8 9 9 3石腦油 … 2 5 7 3爐管數(shù) 16 16 20 20 5裂解爐數(shù) 4 4 5 5 5⑶ 裂解和急冷提供 5 臺(tái) SRTIV HS 裂解爐及 1 臺(tái) CBLⅡ型爐，5 臺(tái)裂解爐為正常操作，一臺(tái)作為備用。 分子 C4H8→高分子聚合物+發(fā)熱量④ CO 的脫除使用鎳系 Cat 進(jìn)行甲烷化反應(yīng)脫除 CO主反應(yīng)：CO+3H 2CH4+ H2O CO2+4H2→CH 4+ 2H2O副反應(yīng)：C 2H4+H2→C 2H6 11 工藝流程⑴ 原料的預(yù)處理來自界區(qū)外的 C4+拔頭油和石腦油物料熱交換器 EA181（C4+TOP） 、EA182（NAP）加熱到 60℃進(jìn)入裂解爐。 分子 C4H6+H2→C 4H8+ 千卡/公斤分子 C3H4（丙二烯）+H 2→C 3H6+39600 千卡/公斤第三：生成的吸附乙烯進(jìn)行而脫附為乙烯，為減少乙烯進(jìn)一步加 H 生成乙烷，要求Cat 對(duì)乙烯的吸附能力若，即要求乙烯的脫附速度大于乙烯進(jìn)一步加氫生成乙烷的脫附速度。 分子 2C2H2+βH2→高分子烯烴或固體聚合物+發(fā)熱量選擇催化劑加氫反應(yīng)分三個(gè)過程第一：C 餾分及 H 從氣相擴(kuò)散 Cat 表面，并在其上進(jìn)行吸附，為達(dá)到選擇性化加氫的目的，首先要求 Cat 對(duì)于乙炔的吸附能力大于對(duì)乙烯的吸附能力。 分子 C2H4+H2→C 2H6+ 千卡/公斤→生成物 (2) 分離① 脫硫 10 裂解氣中酸性氣體的清除在裂解氣壓縮機(jī)三、四段段間堿洗塔內(nèi)進(jìn)行，發(fā)生的中和反應(yīng)如下：H2S +2NaOH→Na 2S+2H2OH2S +Na2S→NaHSCOS+2NaOH→NaSC0ONa+Na 2SNaSC0ONa+2NaOH→Na 2CO3+H2O+Na2SCO2+2NaOH→Na 2CO3+H2OSO2+2NaOH→Na 2SO3+H2O② 乙炔加氫本裝置采用氣相 C2 餾分產(chǎn)品選擇性加法脫除乙炔，加氫反應(yīng)是在含 Cat 存在下進(jìn)行的，反應(yīng)式如下：主反應(yīng)：C 2H2+H2→C 2H4+ 千卡/公斤連鎖停止：R 1 R1 R3連鎖傳播：R 2+ C2H5→C 5H10石腦油裂解：連鎖開始：R 1H→R 2→C 2H5→C 2H4 + H→CH 4 + C2H5⑦芳烴的重縮合反應(yīng)，生成多環(huán)芳香族烴反應(yīng)，連烷烴的裂解目前認(rèn)為是游離基的連鎖反應(yīng)。⑤環(huán)烷烴的開環(huán)脫氧反應(yīng)，脫氫反應(yīng)。③烯烴或二烯烴的聚合環(huán)化反應(yīng)。 基本原理 (1) 裂解烴類裂解過程是一個(gè)十分復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)過程，對(duì)于石腦油的裂解，因其組分復(fù)雜，目前尚未得出統(tǒng)一結(jié)論，一般包括下述部分：①鏈烷烴的裂解生成乙烯，丙烯的反應(yīng)。采用五臺(tái) SRTⅣ型裂解爐和一臺(tái) CBLⅡ型裂解爐裂解，經(jīng)急冷、壓縮、順序深冷分離等工序年產(chǎn) 14 萬噸/ 聚合級(jí)乙烯、6 萬噸/ 年聚合級(jí)丙烯及 萬噸/年加氫汽油。本裝置包括兩套工藝單元：即乙烯單元和汽油加氫單元。 乙烯生產(chǎn)工藝技術(shù)簡(jiǎn)介 裝置簡(jiǎn)介**乙烯以石腦油為原料，管式爐裂解來生產(chǎn)乙烯。表 16 裂解汽油規(guī)格用途：裂解汽油經(jīng)一段加氫可作為高辛烷值汽油組分。表 15 C4 產(chǎn)品規(guī)格質(zhì)量項(xiàng)目 指 標(biāo) 單 位 備 注丙烷＋丙烯 各 200ppm wt 最大丙二烯 200ppm wt 最大1，3－丁二烯 wt%丁烯 wt%稀炔 3000ppm wt用途：1，3－丁二烯為 C4 餾分中的主要成分可將其提純，用于合成橡膠，與多種化合物共聚制造各種合成橡膠和合成樹脂。 8 表 14 丙烷產(chǎn)品規(guī)格質(zhì)量項(xiàng)目 指 標(biāo) 單 位 備 注丙烷 wt％丙烯 wt％丁烯 200ppm wt％ 最高用途：丙烷是裂解乙烯和丙烷的原料，也可用原料和冷凍劑，在有機(jī)合成中，可用于制造含氧化合物和低級(jí)硝集烷等。液體相對(duì)密度 （0℃）微溶于水，化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，不容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。表 13 富 H2 氣體產(chǎn)品規(guī)格質(zhì)量項(xiàng)目 指 標(biāo) 單 位 備 注氫甲烷一氧化碳+ 二氧化碳氧碳二硫份硫水95平衡量5115體積%體積 PPM體積 PPM體積%重量 PPM體積 PPM最低平衡量最高最高最高最高最高用途：用于加氫反應(yīng)原料，裂解爐燃料。丙烯在煉油工業(yè)上是制取疊合汽油的原料。g/g最高最高最高最高最高最高最高最高最高最高最高最高最高最高最高用途：丙烯是石油化工的基本原料之一，它可生產(chǎn)多種重要的有機(jī)化工原料，如丙烯、環(huán)氧乙烷、異丙醇、甘油等。g/g體積 181。g/g體積 181。g/g體積 181。g/g體積 181。g/g體積 181。g/g體積 181。 表 12 聚合級(jí)丙烯產(chǎn)品指標(biāo)質(zhì)量項(xiàng)目 指 標(biāo) 單 位 備 注丙烯甲烷10體積%摩爾 181。液體比重：（ ），零度時(shí)氣體比重（空氣 =1）。 聚合級(jí)丙烯裝置生產(chǎn)的聚合級(jí)丙烯送往聚丙烯裝置，部分產(chǎn)品送往對(duì)二甲苯裝置，作為冷劑。g/g體積 181。g/g體積 181。g/g重量 181。g/g體積 181。g/g體積 181。g/g體積 181。 表 11 聚合級(jí)乙烯產(chǎn)品指標(biāo)質(zhì)量項(xiàng)目 指 標(biāo) 單 位 備 注乙烯甲烷+乙烷(乙烷)丙烯+更重?zé)N (丙烯)乙炔一氧化碳二氧化碳?xì)淇傯恃趿? 以 S 計(jì))氯 (以 CL 計(jì))水甲醇總氮(以 N 計(jì))1075351511515體積 %體積 %體積 %體積 181。性質(zhì)：常溫常壓下為無色可燃性氣體，略帶烴類特有的臭味，℃，沸點(diǎn)℃。但是在油價(jià)相對(duì)穩(wěn)定的情況下，預(yù)計(jì)在相當(dāng)時(shí)期中，碳一化學(xué)的乙烯生產(chǎn)路線尚難與烴裂解競(jìng)爭(zhēng)。在石油化工發(fā)展的早期，由乙醇脫水制乙烯和焦?fàn)t氣深冷回收乙烯，均作為乙烯的生產(chǎn)途徑之一，隨著碳化學(xué)發(fā)展，由合成氣制乙烯或以合成氣經(jīng)甲醇制乙烯的生產(chǎn)線路受到廣泛重視。此外采用丙烷催化脫氫的工藝由丙烷生產(chǎn)丙烯的技術(shù)也實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化。 乙烯生產(chǎn)的其他方法除烴類裂解生產(chǎn)乙烯和丙烯外，近幾年由煤液化制乙烯的技術(shù)已基本成熟，已經(jīng)運(yùn)用于工業(yè)化生產(chǎn)。脫乙烷塔塔釜物料進(jìn)入脫丙烷塔，脫丙烷塔頂?shù)奶既M(jìn)行碳三加氫后進(jìn)入丙烯塔。碳二及輕組分先進(jìn)行碳二加氫，然后進(jìn)入冷箱和脫甲烷系統(tǒng)。 (3) 前脫乙烷前加氫技術(shù)典型工藝為Linde公司的前脫乙烷前加氫技術(shù)。前碳二加氫技術(shù)有很多優(yōu)勢(shì)：①前碳二加氫產(chǎn)生的綠油量甚微，無需綠油洗滌系統(tǒng)；②由于碳二加氫位于脫甲烷塔上游，從脫乙烷塔釜進(jìn)人乙烯塔的碳二餾分中不含氫氣和甲烷輕組分，乙烯塔可采用開式熱泵技術(shù)降低能耗；③由于碳二加氫進(jìn)料中富含氫氣，不需要冷箱分離出的氫氣，所以，在裝置開車時(shí)，能很快生產(chǎn)出合格的乙烯產(chǎn)品，縮短開車時(shí)間；④由于在進(jìn)行碳二加氫時(shí)也對(duì) 50 %以上的MAPD 加氫，下游的碳三加氫系統(tǒng)負(fù)荷降低；⑤乙烯塔不需要巴氏精餾段，也沒有不凝氣返回。 Webster公司的前脫丙烷前加氫技術(shù)。由于順序 5 分離技術(shù)中的循環(huán)物料稍多，故不利于系統(tǒng)節(jié)能。乙烯塔須設(shè)置巴氏精餾段，并需設(shè)置綠油洗滌系統(tǒng)，這些使投資和能耗增多。脫乙烷塔和脫丙烷塔頂?shù)奶级吞既謩e經(jīng)碳二和碳三加氫脫炔后進(jìn)入乙烯塔和丙烯塔，精餾后得到乙烯和丙烯產(chǎn)品。然后經(jīng)過裂解氣壓縮機(jī) MPa，干燥脫水后進(jìn)人深冷系統(tǒng)，經(jīng)過冷箱和脫甲烷塔分離出氫氣和甲烷。 (1) 順序分離技術(shù)典型的生產(chǎn)工藝為ABBLummus 公司的順序分離低壓脫甲烷技術(shù)。隨著催化劑技術(shù)和性能的改進(jìn)，前加氫的優(yōu)點(diǎn)越來越被人們接受，而前加氫與順序流程相配合時(shí)，C 3以上餾分中的雙烯烴與C 2餾分中的乙炔等一起加氫，對(duì)反應(yīng)的選擇性存在不利影響。因而催化裂解有可能在加壓下反應(yīng)。由于催化劑的存在作為稀釋劑的水蒸汽可生成活性基因OH 和H ，即可加速裂解反應(yīng)，又可加速水煤氣反應(yīng)而將裂解生成0的碳?xì)饣? (7) 催化裂解法催化裂解法是在催化劑存在的條件下，對(duì)石油烴進(jìn)行高溫裂解的過程。此法是國內(nèi)外普遍采用的裂解方法。由于烴類裂解過程總是伴隨著生碳的副反應(yīng)，在管內(nèi)進(jìn)行裂解時(shí)，副反應(yīng)產(chǎn)生的碳會(huì)逐漸積附于管壁中形成焦層。 (5) 管式爐裂解管式爐裂解是在以間壁加熱方式為烴類裂解提供熱量。 (4) 高溫水蒸汽裂解高溫水蒸汽裂解法是以水蒸汽為熱載體，利用高溫水蒸汽的熱量為裂解反應(yīng)熱。 (3) 流動(dòng)床部分氧化裂解本法是在流動(dòng)床反應(yīng)器中將空氣或氧氣混合入原料烴，部分原料烴燃燒生成的熱量供應(yīng)其余原料烴進(jìn)行裂解反應(yīng)，也稱為自然裂解法。由于此法在裂解過程中生成的結(jié)炭可在加熱載體加熱過程中燒 4 除，因而可作為重質(zhì)油裂解手段。 (2) 流動(dòng)床裂解流動(dòng)床裂解技術(shù)是在催化裂解技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展的烴類裂解技術(shù)。然后停止供給燃料和空氣用蒸汽吹掃殘存空氣，即可通入裂解原料和水蒸氣。目前主要的裂解方法 [1]： (1) 蓄熱爐裂解該方法以蓄熱磚為載體使石油烴裂解來制取烯烴。 烴類熱裂解法生產(chǎn)乙烯早在30年代就開始對(duì)石油烴高溫裂解生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行研究，并在四十年代建成了裂解生產(chǎn)烯烴的工業(yè)裝置。 [2] 乙烯的主要生產(chǎn)方法目前烴類熱裂解法是乙烯的主要生產(chǎn)方法，還有一些其他技術(shù)，如由甲醇或乙醇制乙烯，甲烷制乙烯，以及煤液化制乙烯等。未來幾年，世界乙烯將呈現(xiàn)快速增長， 20222022年世界將新增乙烯能力3 800萬噸/年，年均增幅達(dá)519%。未來以天然氣為原料的乙烷裂解將有較快發(fā)展， 20222022年年均增長率將達(dá)914%，瓦斯油裂解年均增長率為812% ，丙烷為419% ，石腦油為214%。目前，除沙特外，伊朗、科威特、阿聯(lián)酋、卡塔爾、阿曼等國已成為乙烯的生產(chǎn)地。2022年，世界乙烯能力達(dá)到了 1120億噸/年，其中北美、亞洲和西歐地區(qū)是世界最大的乙烯生產(chǎn)地，這3個(gè)地區(qū)的生產(chǎn)能力約占世界總能力的7815%。加強(qiáng)資源優(yōu)化配置，在兼顧油品需求的同時(shí)，最大限度地提供化工輕油，充分利用國內(nèi)外兩種資源，開發(fā)多種裂解原料來源是解決乙烯原料瓶頸的有效途徑。目前石油已成為制約我國經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的主要瓶頸，我國每年要進(jìn)口1億噸以上原油來滿足油品及化工用油的需求。原料瓶頸的制約是我國乙烯工業(yè)健康發(fā)展 3 的重要影響因素。 [1]雖然我國乙烯工業(yè)已具有很好的基礎(chǔ)，但依然存在規(guī)模偏小、布局分散、整體競(jìng)爭(zhēng)能力不強(qiáng)等問題。在“十一五” 期間，我國將采取合資或獨(dú)資的形式，正在建設(shè)和籌建“ 福建8010 4t/a 乙烯、新疆10010 4t/a 乙烯、天津10010 4t/a 乙烯、鎮(zhèn)海100104t/a 乙烯、廣州8010 4t/a 乙烯、四川8010 4t/a乙烯、撫順8010 4t/a 乙烯、武漢80104t/a 乙烯 ”等大型乙烯項(xiàng)目，還有茂名、大慶、蘭州、盤錦等乙烯造項(xiàng)目。目前，10 4t/a，10 4t/a，產(chǎn)量達(dá)到104t/a，與2022年相比，分別增長 %% 。20世紀(jì)70 年代以后，我國的乙烯工業(yè)有了快速的發(fā)展。看到中國廣闊的市場(chǎng)潛力，國外大石化公司紛紛通過合資方式進(jìn)軍中國，中國已成為世界乙烯發(fā)展的目標(biāo)市場(chǎng)。近年中國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，帶動(dòng)了化工產(chǎn)品的旺盛需求，盡管乙烯裝置開工率都接近 100%，但仍嚴(yán)重產(chǎn)不足需，折合乙烯當(dāng)量自給率僅 40%左右。 國內(nèi)外乙烯工業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展前景經(jīng)過 40 多年的建設(shè)發(fā)展，中國乙烯工業(yè)已躋身世界乙烯大國行列。對(duì)丙烯精餾塔進(jìn)行了物料衡算和熱量衡算，并對(duì)其進(jìn)行了工藝參數(shù)的確定以及設(shè)備尺寸計(jì)算與選型。本設(shè)計(jì)以石腦油為原料，管式爐裂解的方法生產(chǎn)乙烯。本設(shè)計(jì)是對(duì)年產(chǎn) 10 萬噸乙烯裝置分離工段丙烯精餾工序的設(shè)計(jì)。 Webster 公司的前脫丙烷前加氫技術(shù)；③ 前脫乙烷前加氫技術(shù)。典型的生產(chǎn)工藝為 ABBLummus 公司的順序分離