乙烯装置主要设备(行业二类)

国内乙烯装置的典型工艺流程，设备组成和运行现状

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、甲苯及二甲苯等重要的副产品。

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、芳烃提余油、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，并把其中大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11.7Mpa、温度500～525℃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，将压力提高到4.173 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，除去重烃和水，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，为深冷分离提供－40℃，－27℃，－3℃、13℃四个级别的丙烯冷剂；－40℃～－135℃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、加氢和精馏等过程，获得高纯度的乙烯、丙烯，同时得到付产品H2、CH4、C3LPG、混合碳四馏份及裂解汽油。

4、汽油加氢

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C5S及C9+脱除，剩余的C6～C8中心馏份经过二次加氢后作为二段加氢产品，去芳烃装置，作为芳烃抽提的原料，C5S及C+9作为副产品送出界区。

5、丁二烯抽提单元

其原料来自分离工序混合碳四，经萃取、精馏产出高纯度的丁二烯产品。

6、MTBE/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，设备量巨大，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，这些阀门出问题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。一般功率较大，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，一旦泄漏会有H2S泄放大气中，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—55℃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。如停工，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，大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，靠丙烯精馏塔精馏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烃的带入，以防结焦而使催化剂失活，要特别注意氢气的泄漏问题，氢气外漏着火火焰为淡蓝色不易被发现。

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，一方面换热器为多台联合，存储了大量的可燃物料，另一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。

国内乙烯装置运行现状：

乙烯装置是石油化工装置的龙头, 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 . 985 M t / a。我国乙烯装置主要集中在中国石油化工股份有限公司(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 年全国平均值约28 G J / t, 与国际上2 1 ~ 23 G J / t的指标相比, 具有相当大的差距。