國(guó)內(nèi)乙烯工藝技術(shù)簡(jiǎn)介

乙烯裂解工藝技術(shù)簡(jiǎn)介中國(guó)石油四川石化有限責(zé)任公司乙烯項(xiàng)目經(jīng)理部一、乙烯裂解工藝基本概況1.乙烯主要原料富含烷烴組份：乙烷、C4拔頭油、石腦油、加氫尾油、柴油等2.裝置組成裂解崗位、急冷崗位、壓縮崗位、冷分離崗位、熱分崗位、汽油加氫崗位、相應(yīng)公用工程崗位3.乙烯主要產(chǎn)品主要產(chǎn)品：乙烯、丙烯、富含1,3丁二烯的裂解碳四、加氫汽油、付產(chǎn)品：甲烷、氫氣、裂解柴油、裂解燃料油、C5、C9-200℃一、乙烯裂解工藝基本概況裝置原理圖乙烯裝置裂解爐NAP加氫汽油柴油其它壓縮深冷冷分熱分急冷裂解氣壓縮機(jī)堿洗加氫裝置酸性氣體H2CH4C2H4C2H2C2H6C3H6C3H8MAPD混合C4裂解柴油裂解重油裂解汽油C5C6-C8C9-200℃二、乙烯工藝流程圖傳統(tǒng)順序工藝流程裂解爐原料400℃油洗水洗110℃1.3段壓縮35KPa40℃裂解柴油裂解燃料油工藝水裂解汽油堿洗4.5段壓縮干燥3.6MPa丙烯機(jī)乙烯機(jī)甲烷機(jī)冷箱-40℃-101℃CH4H2脫甲烷塔脫乙烷塔C2加氫脫丙烷塔乙烯塔乙烯乙烷MAPD加氫丙烯塔丙烯丙烷脫丁塔混合C4裂解汽油水<1ppm-136℃三、三家專利商最新工藝流程魯姆斯公司乙烯技術(shù)裂解爐原料400℃急冷油洗水洗1.2段壓縮40℃堿洗3段壓縮21Kg/cm222Kg/cm235KPa6Kg/cm2C2加氫混合C4C5+脫丁塔乙烯甲烷丙烯三元制冷冷箱1冷箱2H2/CH419Kg/cm2GCFT18Kg/cm2G35Kg/cm2G脫甲烷塔-108℃CH4脫乙烷塔乙烯塔丙烯塔乙烯乙烷丙烯丙烷CH4H2雙塔前脫丙烷干燥三、三家專利商最新工藝流程SW公司乙烯技術(shù)裂解爐原料400℃急冷油水系統(tǒng)1.4段壓縮40℃堿洗氣干35KPa采用高效塔板長(zhǎng)周期運(yùn)行液干高壓部分脫丙烷低壓脫丙烷脫丁塔混合C4C5+5段壓縮三段C2加氫37Kg/cm2G冷箱1丙烯機(jī)乙烯機(jī)HRS冷箱2膨脹機(jī)CH4H21脫甲塔2脫甲塔H2/CH4-116℃CH4產(chǎn)品乙烯塔乙烯乙烷部分脫乙烷40%純混合C2丙烯塔丙烯丙烷50%混合C3三、三家專利商最新工藝流程林德公司乙烯技術(shù)裂解爐原料400℃急冷油水系統(tǒng)1.4段壓縮40℃堿洗氣干35KPa液干1脫乙烷5段壓縮2脫乙烷脫丙塔丙烯塔丙烯丙烷脫丁塔混合C4C5+C2加氫100％C2以輕冷箱1丙烯機(jī)乙烯機(jī)CH4產(chǎn)品冷箱2CH4H2脫甲塔乙烯塔乙烯乙烷甲烷機(jī)四、林德、SW技術(shù)附件比較1詢價(jià)書裝置能力：80萬(wàn)噸/年乙烯（8000操作小時(shí)/年）年操作時(shí)間：每年至少穩(wěn)定運(yùn)行8000小時(shí)。操作彈性：操作彈性應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)能力的60-110％（建立在小時(shí)產(chǎn)量基礎(chǔ)上）。乙烯液化能力：裝置100％負(fù)荷時(shí)35％液化乙烯產(chǎn)量。裝置70％負(fù)荷時(shí)100％液化乙烯產(chǎn)量。裝置合同范圍乙烯裝置的合同范圍包括乙烯裝置（含C4/C5加氫單元、廢堿氧化單元、裂解汽油加氫單元）、輔助設(shè)施單元如污水預(yù)處理、DCS、SIS和ESD系統(tǒng)。產(chǎn)品規(guī)格生產(chǎn)聚合級(jí)乙烯、聚合級(jí)丙烯產(chǎn)品及符合詢價(jià)書中規(guī)格要求的混合C4、加氫汽油、氫氣、C9、PFO、PGO等產(chǎn)品。四、林德、SW技術(shù)附件比較1詢價(jià)書原料消耗量原料名稱單位數(shù)值工況I工況II丙烷萬(wàn)噸/年5.5—LPG萬(wàn)噸/年19.5—重C4萬(wàn)噸/年1010未反應(yīng)C4萬(wàn)噸/年1515石腦油A萬(wàn)噸/年平衡(約88萬(wàn)噸/年)—石腦油B萬(wàn)噸/年—77.5芳烴抽余油萬(wàn)噸/年30.030.0HTO萬(wàn)噸/年82.082.0AGO萬(wàn)噸/年—平衡(約40萬(wàn)噸/年)四、林德、SW技術(shù)附件比較專利商林德（LINDE）斯通－韋伯斯特（S&W）裂解爐型PyroCrack1-1型USC-176U型和USC-12M型林德公司的PyroCrack型裂解爐，通常由一個(gè)對(duì)流段和兩個(gè)輻射段構(gòu)成。其裂解爐根據(jù)不同原料選擇不同的爐管構(gòu)型：PyroCrack4-2、2-2、1-1型。本次報(bào)價(jià)采用的是PyroCrack1-1型7臺(tái)爐，其特點(diǎn)如下：采用陶纖耐火保溫設(shè)計(jì)，熱效率高；采用線性急冷鍋爐，不需機(jī)械清焦；針對(duì)加氫尾油和輕柴油，二次注入稀釋蒸汽；側(cè)壁／底部燒嘴相結(jié)合，采用超低NOX底部燒嘴符合環(huán)保要求；短的停留時(shí)間，低的烴分壓。S&W公司的超選擇性裂解爐，簡(jiǎn)稱USC。采用較小的管徑，較短的管長(zhǎng)以縮短停留時(shí)間。爐型有”M”、“W”及“U”型。本次報(bào)價(jià)采用７臺(tái)USC-176U型裂解爐裂解液體原料，一臺(tái)USC-12M型裂解爐裂解循環(huán)乙丙烷，其特點(diǎn)如下：１、液體原料－乙烯、丙烯選擇性好；２、采用陶纖耐火保溫設(shè)計(jì)，熱效率高；３、爐管出入口熱量均衡，爐管表面溫度低，輻射段效率高；４、只有底部燒嘴，采用超低NOX底部燒嘴符合環(huán)保要求；５、針對(duì)加氫尾油和輕柴油，二次注入稀釋蒸汽；６、針對(duì)氣體原料裂解溫度較高，選擇性相對(duì)穩(wěn)定，對(duì)停留時(shí)間不敏感，結(jié)焦量不大的特點(diǎn)，S&W采用了一臺(tái)USC-12M型單爐膛的裂解爐，其特點(diǎn)如下：１、操作安全性高；２、較低的爐管表面熱強(qiáng)度；３、采用一級(jí)急冷系統(tǒng)急冷裂解氣。工藝技術(shù)特點(diǎn)對(duì)比－裂解爐部分四、林德、SW技術(shù)附件比較專利商林德（LINDE）斯通－韋伯斯特（S&W）裂解爐型PyroCrack1-1型USC-176U型USC-12M型爐管排列24－12（2－1）U型，一進(jìn)一出（變徑）1－1－1－1－1－1－1（變徑）爐膛數(shù)量2個(gè)2個(gè)1個(gè)輻射爐管長(zhǎng)25米23米輻射爐管尺寸入口：ID=51mm出口：ID=73mm入口：ID=45mm出口：ID=51mm入口：ID=105mm出口：ID=110mm輻射爐管數(shù)?96根176根12根急冷鍋爐8組雙套管式(每組12個(gè)LQO)的8組雙套管式(輕油爐每組12個(gè)SLE，重油爐每組11個(gè)SLE)12個(gè)雙套管式(USX)爐管聯(lián)接廢鍋形式1對(duì)11對(duì)1(NAP)2對(duì)1(HTO/AGO)1對(duì)1裂解物在輻射管內(nèi)停留時(shí)間0.235~0.265秒0.21~0.25秒0.4~0.6秒工藝技術(shù)特點(diǎn)對(duì)比－裂解爐部分四、林德、SW技術(shù)附件比較工藝技術(shù)特點(diǎn)對(duì)比－裂解爐部分專利商林德（LINDE）斯通－韋伯斯特（S&W）裂解爐型PyroCrack1-1型USC-176U型USC-12M型燒嘴燒嘴采用底部和側(cè)壁低NOx自吸式燃?xì)鉄欤∟Ox＜100mg/Nm3）。底部共48個(gè)燒嘴，提供60-70%的熱負(fù)荷；側(cè)壁共128個(gè)燒嘴，每側(cè)各兩排,提供30-40%的熱負(fù)荷裂解爐全部采用底部低NOx自吸式燃?xì)鉄欤∟Ox＜90mg/Nm3）。液體爐共64個(gè)底部燒嘴。裂解爐全部采用底部低NOx自吸式燃?xì)鉄欤∟Ox＜90mg/Nm3），氣體爐共24個(gè)底部燒嘴裂解爐配置7臺(tái)PyroCrack1-1型裂解爐，其中一臺(tái)備用，7臺(tái)爐均可裂解石腦油，3臺(tái)可裂解解HTO，2臺(tái)可裂解AGO，3臺(tái)可裂解氣體原料，裂解HTO/AGO的5臺(tái)裂解爐均采用二次注汽方案。兩個(gè)輻射段爐膛可獨(dú)立操作，可以同時(shí)裂解兩種不同原料或在不同裂解條件下操作。輻射爐管采用雙程直立排布，排布型式24－12（2－1型），每個(gè)輻射爐管出口連接一個(gè)線性急冷鍋爐LQE，每12個(gè)LQE組成1個(gè)組，每臺(tái)爐8組。裂解爐熱效率94％，裂解爐操作彈性60～110％。7臺(tái)USC－176U液體爐，其中一臺(tái)備用。其中4臺(tái)可裂解HTO/AGO，3臺(tái)可裂解輕質(zhì)原料如丙烷／LPG／C4和C5，石腦油和芳烴抽余油可在7臺(tái)裂解爐裂解。裂解HTO/AGO的裂解爐采用二次注汽方案。兩個(gè)輻射室。爐管排布為1－1型。輕油爐每個(gè)輻射爐管出口連接一個(gè)SLE（采用特殊渦流結(jié)構(gòu)，減少壓降），22個(gè)SLE形成一組，共8組，重油爐2個(gè)輻射爐管出口連接一個(gè)SLE，11個(gè)SLE形成一組，共8組。裂解爐熱效率94％，裂解爐操作彈性60～110％。1臺(tái)USC-12M型氣體爐，裂解循環(huán)乙烷。單輻射室，爐管單排布置，排布形成M型變徑，爐管管徑由進(jìn)至出逐漸變大。每個(gè)爐管出口連接1個(gè)USX。裂解爐熱效率94％，裂解爐操作彈性60～110％。燒焦形式蒸汽／空氣燒焦，清焦氣至燒焦罐蒸汽／空氣燒焦，清焦氣至燒焦罐或返爐膛蒸汽／空氣燒焦，清焦氣至燒焦罐或返爐膛四、林德、SW技術(shù)附件比較工藝技術(shù)特點(diǎn)對(duì)比－急冷部分專利商林德（LINDE）斯通－韋伯斯特（S&W）急冷油系統(tǒng)急冷油塔采用20階梯式塔板，7塊浮閥塔板，設(shè)有旋液分離除焦系統(tǒng)，利用裂解氣汽提控制急冷油粘度急冷油塔采用24塊RIPPLE專利塔盤，壓降小，不易結(jié)焦，運(yùn)行周期長(zhǎng)。采用電動(dòng)機(jī)械清焦，利用裂解氣汽提控制急冷油粘度。急冷油塔高溫操作以保證急冷水系統(tǒng)急冷水塔采用規(guī)整填料，急冷水用板式換熱器冷卻，工藝水系統(tǒng)設(shè)有油聚結(jié)器急冷水塔采用散裝填料，工藝水系統(tǒng)設(shè)有油聚結(jié)器四、林德、SW技術(shù)附件比較工藝技術(shù)特點(diǎn)對(duì)比－壓縮分離部分四、林德、SW技術(shù)附件比較工藝技術(shù)特點(diǎn)對(duì)比－壓縮分離部分四、林德、SW技術(shù)附件比較裝置主要消耗量及性能保證指標(biāo)對(duì)比主要產(chǎn)品收率和單耗比較（P/E＝0.5）工況一工況二LINDES&WLINDES&W乙烯收率％34.635.432.133.2乙烯原料單耗2.892.833.123.01丙烯收率％17.317.716.0516.6丙烯原料單耗5.785.656.236.02混合碳四收率％12.112.011.111.6混合碳四原料消耗8.268.339.018.62四、林德、SW技術(shù)附件比較裝置主要消耗量及性能保證指標(biāo)對(duì)比界區(qū)平衡（P/E＝0.5）項(xiàng)目單位工況一工況二LINDES&WLINDES&W高壓蒸汽t/h+8.40+7.60中壓蒸汽t/h0-43.10-51.3燃料氣t/h+5.4-4.6+5.55-5.9氫氣t/h-1.26-1.34-1.23-1.34四、林德、SW技術(shù)附件比較裝置主要消耗量及性能保證指標(biāo)對(duì)比公用工程比較項(xiàng)S&WLinde冷卻水消耗(m3/h)4257043250電消耗MW5.34515.0氮?dú)庀恼?Nm3/h)480500最大(Nm3/h)4800-900020,000工廠空氣消耗正常(Nm3/h)2000200最大(Nm3/h)24000-儀表空氣消耗正常(Nm3/h)20002,000最大(Nm3/h)5000-四、林德、SW技術(shù)附件比較裝置主要消耗量及性能保證指標(biāo)對(duì)比能量消耗（P/E＝0.5）單位工況一工況二LINDES&WLINDES&W萬(wàn)大卡／噸乙烯648554.2664.0566.8四、林德、SW技術(shù)附件比較裝置主要消耗量及性能保證指標(biāo)對(duì)比項(xiàng)目S&WLinde裂解爐87壓縮機(jī)98泵107108風(fēng)機(jī)87反應(yīng)器1613干燥器78HRS10塔2221TLE5756汽油加氫二段加熱爐10設(shè)備臺(tái)（套）數(shù)

四、林德、SW技術(shù)附件比較裝置主要消耗量及性能保證指標(biāo)對(duì)比設(shè)備臺(tái)（套）數(shù)

項(xiàng)目S&WLinde噴射器01特殊結(jié)構(gòu)換熱器1310板式換熱器2110套管換熱器90TEMA換熱器116132容器6362汽包87球罐1010儲(chǔ)罐76過(guò)濾器1719成套設(shè)備(套)1716總臺(tái)（套）數(shù)517501四、林德、SW技術(shù)附件比較裝置主要消耗量及性能保證指標(biāo)對(duì)比單爐保證

工況項(xiàng)目單位S&WLinde裂解爐進(jìn)料僅是HTO的工況P/E0.5260.55進(jìn)料量kg/h5150051250乙烯產(chǎn)量kg/h1450014230單程乙烯收率％28.227.8原料單耗3.5463.597熱效率％9393.15消耗功率MW113109.7運(yùn)行周期days4575超高壓蒸汽產(chǎn)量/溫度kg/h/℃56500/51056200/480急冷換熱器出口壓力MPaG0.0710.07四、林德、SW技術(shù)附件比較裝置主要消耗量及性能保證指標(biāo)對(duì)比單爐保證

工況項(xiàng)目單位S&WLindeNAP工況（Linde進(jìn)料中包含52.3％NAP、22.6％抽余油和25.1％C4/C5；S&W進(jìn)料中68％NAP、32.％抽余油）P/E0.5490.582進(jìn)料量kg/h4750066400乙烯產(chǎn)量kg/h1350018810單程乙烯收率％28.428.3原料單耗3.5213.533熱效率％93.593.1消耗功率MW85131.8運(yùn)行周期days9065超高壓蒸汽產(chǎn)量/溫度kg/h/℃44500/51076500/410急冷換熱器出口壓力MPaG0.0710.07五、2006年全國(guó)乙烯行業(yè)綜合情況對(duì)比表企業(yè)名稱能力(萬(wàn)t/a)產(chǎn)量(t)能耗（GJ/t）單耗（t/t)200520062005年2006年05年06年05年06年燕山化一717181182282001428.6628.193.383.37齊魯乙烯727282518183880028.9428.253.303.31揚(yáng)子乙烯656577581975504427.9527.63.263.28上2#乙烯707081133979223928.7528.073.273.27上1#乙烯14.514.515102816805834.935.653.053.40天津乙烯202020705123168825.9925.733.073.06茂名乙烯3810234812352211526.0125.293.193.34中原乙烯181819157321446627.3827.363.032.96廣州乙烯202021362619571227.8427.523.193.18東方乙烯161617751016821630.0630.063.143.18上海賽科909064000097795625.3227.83.283.30揚(yáng)巴乙烯606034125064665425.8323.083.563.38石化集團(tuán)554.5618.55494322633096228.1427.883.273.29五、2006年全國(guó)乙烯行業(yè)綜合情況企業(yè)名稱能力(萬(wàn)t/a)產(chǎn)量(t)能耗（GJ/t）單耗（t/t)200520062005年2006年05年06年05年06年大慶化一606055555851669832.8932.973.012.97蘭化303246024571621416229.4833.893.163.16遼化化一121214621