乙烯装置主要设备
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乙烯装置是以石油或天然气为原料,以生产高纯度乙烯和丙烯为主,同时副产多种石油化工原料的石油化工装置。
裂解原料在乙烯装置中通过高温裂解、压缩、分离得到乙烯,同时得到丙烯、丁二烯、苯、中苯及二中苯等重要的副产品。
国内乙烯装置工艺流程简述:
1、裂解工序
接收来自界外的炼厂C3/C4、粗混合C4、C5循环物流、分离部分返回的循环乙烷/循环丙烷、芳桂提余油、轻石脑油、重石脑油、以及加氢裂化石脑油(HCN),分别送入SL-1型及SL-2型炉
内,加稀释蒸汽(DS)进行裂解,得到的裂解气(即:氢气、甲烷、乙烯、乙烷、丙烯、丙烷、丁二烯、裂解汽油、裂解燃料油等组分的混合物)经废热锅炉急冷,油冷、水冷至常温,回收部分热量,并把其中人部分油类产品分离后送入后续工序。
负责接收从界外来的高压锅炉给水并将其转化为压力、温度500〜525°C的超高压蒸汽(VHS)。
接收本装置分离工序返回的甲烷氢及从界外补充的碳三/碳四等物料经混合、汽化后做为裂解炉燃料气。
2、压缩工序
将来自裂解工序的裂解气,经五段压缩后,将压力捉高到MPag ,为深冷分离提供条件。
裂解气在压缩过程中,逐段冷却和分离,除去重坯和水,并在三段出口设有碱洗,除去裂解气中的酸性气体,为分离系统提供合格的裂解气。
制冷系统由丙烯制冷系统和乙烯、甲烷二元制冷系统构成,为深冷分离捉供一40°C, -27a C,- 3°C、13'C四个级别的丙烯冷剂:一40°C〜一135°C的二元冷剂。
丙烯、二元制冷系统为多段压缩,多级节流的封闭循环系统。
3、分离工序
将压缩工序来的裂解气,经脱水、深冷、加氢和精镉等过程,获得高纯度的乙烯、丙烯,同时得到付产品H、CH、CLPG、混合碳四傑份及裂解汽油。
4、汽油加氢
•CC〜脱除,剩余的S裂解汽油加氢工序的任务是将来自乙烯单元的裂解汽油中的C及C:.,,CS作为芳烧抽提的原料,中心谓份经过二次加氢后作为二段加氢产品,去芳婭装置,C及” 作为副产品送出界区。
5、丁二烯抽扌是单元
其原料来自分离匸序混合碳四,经萃取、精谓产出高纯度的丁二烯产品。
6、HTBE/丁烯-1 单元
以丁二烯抽余油为原料,将C4抽余油中的异丁烯与甲醇进行反应,转化为高辛烷值的MTBE产品,并利用部分未反应碳四为原料生产丁烯-1产品。
国内乙烯装置设备组成:
乙烯装置由于流程复杂,设备量巨人,仅选取最重点的设备说明。
乙烯装置的重点设备应为压缩机、加氢反应器、乙烯球罐、冷箱。
此外,还有许多切断阀,这些阀门出问題也会造成装置停车等事故。
1.压缩机
乙烯装置有裂解气压缩机、丙烯压缩机、乙烯压缩机、二元制冷压缩机。
(1)裂解气压缩机
裂解气压缩机将裂解气升压,以达到分离各组分需要的条件。
•般功率较人,采用超高压蒸汽驱动汽轮机带动压缩机,如出现故障停机,则后系统进料停止,冷区系统全面停车。
系统中存在碱洗过程,…旦泄漏会有H2SM放大气中,有爆炸的可能,还应注意防止中毒。
(2)丙烯压缩机
丙烯压缩机为分离系统提供基础冷剂,与乙烯压缩机、二元制冷压缩机形成复迭制冷系统。
它的故障停车,将直接造成乙烯压缩机、二元制冷压缩机的停车,分离系统无冷剂,物料无法降温,系统全面停车。
(3)乙烯压缩机
乙烯压缩机停车,将直接造成二元制冷压缩机的停车,分离系统缺乏一55°C以下冷剂,氢气分离不好,甲烷化停工,加氢无氢气,无合格乙烯产出,停车。
(4)二元制冷压缩机
二元制冷压缩机停车,短时间低负荷下可以维持系统继续运转,保证氢气合格,系统不至于停车。
如停匚,则必须及时将装置负荷降至60%以下,时间过长,高压甲烷中乙烯含量严重超标,影响干燥剂的使用寿命,另外负荷过低,干燥器再生用甲烷量不足,再生效果差。
2.加氢反应器
乙烯装置中有碳二、碳三两种加氢反应器。
碳二加氢反应器如果催化剂中毒失活或运行后期, 将影响乙烯产品质量,人量不合格乙烯无处存放。
由于加氢反应为放热反应,操作不当易造成飞温,严重时会烧坏设备、管线,发生火灾爆炸等恶性事故。
碳三加氢不开,靠丙烯精镭塔精镭也可以维持产品质量,但是如果MAPD积聚量超高,则会发生:爆炸事故。
加氢反应器必须严格控制重桂的带入,以防结焦而使催化剂失洁,妥特别注意氢气的池漏问题,氢气外漏着火火焰为淡蓝色不易彼发现。
3。
阀门
裂解炉的燃料、原料切断阀和各系统的加热热源控制阀、压缩机的最小流量返回阀、喷淋阀等均采用气动阀控制,在联锁动作时,要么严密切断,要么全开保护设备安全。
是装置安全保护的重点设备。
4,冷箱冷箱是多元物料的特殊换热器,各物料之间温差大,压力等级各不相同。
由于干燥器处;理效果不好或干燥剂粉化,水或杂物易在此处造成冻堵,系统造成停车。
由于是板翅式换热:器,处理困难。
处理不当,物料易泄漏,•方而换热器为多台联合,存储了大量的可燃物料,另•方面由于多元物料使流程复杂,泄漏发生后不易切断,后果严重。
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国内乙烯装置运行现状:
乙烯装置是石油化匸装置的龙头,也是耗能大户。
我国从20世纪60年代开始引进乙烯生产技术,到2007年底,已有26套乙烯装置或生产线在运行,乙烯生产能力达到
9. 985Mt/a。
我国乙烯装置主要集中在中国石油化匸股份有限公司(中石化)和中国石油天然气股份有限公司(中石油),20 07年这两家公司的实际乙烯产量
分别达到 6 . 694 M t /a 和 2 . 582 M t / a
近些年,我国乙烯装置以每吨乙烯计的综合能耗均在25 G J / t以上,2 007年全国具有相当大的差距。
,的指标相比2 1 ~ 23 G J / t与国际上28 G J / t,平均值约.。