国内乙烯工艺技术简介报告

乙炔加氢系统
深冷分离
常规深冷分离
四、林德、SW技术附件比较
工艺技术特点对比－压缩分离部分
专利商 脱甲烷塔 林德（LINDE） 塔顶采用内回流方式，塔顶冷凝器、 回流罐与塔结合在一起。有深冷泵。 采用高低压前脱乙烷流程。高压塔顶 料进入碳二加氢，低压塔釜液送至脱 丙烷塔。 乙烯塔和乙烯制冷压缩机形成开始热 泵。没有中间再沸器。乙烯机用户采 用 U 形管釜式换热器。 斯通－韦伯斯特（S&W） 采用双塔脱甲烷技术， 约 40％的混合碳二 不经过脱乙烷塔直接进入乙烯精馏塔。没 有深冷泵。 部分顺序切割乙烷 乙烯塔和乙烯制冷压缩机形成开始热泵。 设有中间再沸器。乙烯机用户采用冷剂罐 与翅片式换热器组合方式。 高、 低压双塔脱丙烷， 约 50％的碳三在高 压塔随碳二以轻馏分进入碳二加氢及深 冷，50％的混合碳三在低压塔进入碳三加 氢。 中压压湿式氧化方法 （0.85～1.0MpaG）
乙烯裂解工艺技术简介
中国石油四川石化有限责任公司 乙烯项目经理部
一、乙烯裂解工艺基本概况
1.乙烯主要原料 富含烷烃组份：乙烷、C4拔头油、石脑油、加氢尾油、 柴油等 2.装置组成 裂解岗位、急冷岗位、压缩岗位、冷分离岗位、热分岗 位、汽油加氢岗位、相应公用工程岗位 3.乙烯主要产品 主要产品：乙烯、丙烯、富含1,3丁二烯的裂解碳四、加 氢汽油、 付产品：甲烷、氢气、裂解柴油、裂解燃料油、C5、C9200℃
脱乙烷
乙烯精馏
脱丙烷
顺序切割式脱丙烷
废碱氧化
低压湿式氧化方法（0.45～0.6MpaG）
四、林德、SW技术附件比较
装置主要消耗量及性能保证指标对比
主要产品收率和单耗比较（P/E＝0.5）
工况一
LINDE 乙烯收率％ 乙烯原料单耗 丙烯收率％ 丙烯原料单耗 混合碳四收率％ 混合碳四原料消耗 S&W LINDE
5段压缩 1.4段压缩 碱洗
气干 液干
40℃
35KPa
系统
高压部分 脱丙烷
低 压 脱丙烷
50%混 合C3
三段C2 加氢
采用高效塔板 长周期运行
混合C4
脱 丁 塔
C5+
CH4产品 丙烯机
乙烯机
膨胀机
H2
乙烯
冷箱1
HRS 1
H2/CH4 -116℃
乙 烯 塔
乙烷
丙烯
丙 烯 塔 丙烷
冷箱2 2
CH4
脱 甲 塔 部分脱 乙烷
四、林德、SW技术附件比较
工艺技术特点对比－裂解炉部分
专利商 裂解炉型 炉管排列 炉膛数量 辐射炉管长 辐射炉管尺寸 辐射炉管数? 急冷锅炉 炉管联接废锅 形式 裂解物在辐射 管内停留时间 林德（LINDE） PyroCrack1-1型 24－12（2－1） 2个 25米 入口：ID=51mm 出口：ID=73mm 96根 斯通－韦伯斯特（S&W） USC-176U型 U型，一进一出（变径） 2个 23米 入口：ID=45mm 出口：ID=51mm 176根 入口：ID=105mm 出口：ID=110mm 12根 12个双套管式(USX) USC-12M型
裂解炉配置
烧焦形式
蒸汽／空气烧焦，清焦 气至烧焦罐或返炉膛
四、林德、SW技术附件比较
工艺技术特点对比－急冷部分
专利商
林德 （LINDE）
斯通－韦伯斯特 （S&W）
急冷油系统 急冷油塔采用20阶梯式塔板， 急冷油塔采用24块RIPPLE专 7块浮阀塔板，设有旋液分 利塔盘，压降小，不易结焦， 离除焦系统，利用裂解气汽 运行周期长。采用电动机械 提控制急冷油粘度 清焦，利用裂解气汽提控制 急冷油粘度。急冷油塔高温 操作以保证 急冷水系统 急冷水塔采用规整填料，急 冷水用板式换热器冷却，工 艺水系统设有油聚结器 急冷水塔采用散装填料，工 艺水系统设有油聚结器
专利商 裂解炉型 烧嘴 林德（LINDE） PyroCrack1-1型 USC-176U型 斯通－韦伯斯特（S&W） USC-12M型 裂解炉全部采用底部低 NOx自吸式燃气烧嘴 （NOx＜ 90mg/Nm3）， 气体炉共24个底部烧嘴 1台USC-12M型气体炉， 裂解循环乙烷。单辐射 室，炉管单排布置，排 布形成M型变径，炉管 管径由进至出逐渐变大。 每个炉管出口连接1个 USX。裂解炉热效率94 ％，裂解炉操作弹性 60～110％。
脱 甲 塔 40%纯
混合C2
三、三家专利商最新工艺流程
林德公司乙烯技术
原料 裂解炉
400℃ 急冷油水 100％C2以轻 气干 液干 2脱乙烷 C2加氢
40℃
35KPa
系统
1.4段压缩
碱洗
5段压缩 丙烯
1脱乙烷
混合C4 脱 丁 塔 C5+
CH4产品
丙 烯 塔
丙烷
脱 丙 塔
丙烯机 乙烯机 甲烷机 冷箱1
1－1－1－1－1－1 －1（变径）
1个
的8组双套管式(轻油炉每 8组双套管式(每组12个LQO) 组12个SLE，重油炉每组11 个SLE) 1对1 0.235~0.265秒 1对1(NAP) 2对1(HTO/AGO) 0.21~0.25秒
1对1 0.4~0.6秒
四、林德、SW技术附件比较
工艺技术特点对比－裂解炉部分
脱 甲 烷 塔
脱 乙 烷 塔
脱 丙 烷 塔
混合C4 脱 丁 塔 裂解汽油
丙烷
三、三家专利商最新工艺流程
鲁姆斯公司乙烯技术
原料 裂解炉
400℃ 急冷油洗 双塔前脱丙烷 22Kg/cm2
40℃
35KPa
水洗
1.2段压缩
19Kg/cm2G
碱洗
3段压缩 C2加氢
干燥
21Kg/ 6Kg/ cm2 cm2
三元制冷
丙烯
乙烯
甲烷 乙 烯 塔
CH4
乙烯 脱 丁 塔 乙烷 丙烯 丙 烯 塔 丙烷
混合C4
冷箱1
冷箱2 H2/CH4
18Kg/cm2G
H2 CH4
C5+
脱 乙 烷 塔
CFT
-108℃
35Kg/cm2G
脱 甲 烷 塔
三、三家专利商最新工艺流程
SW公司乙烯技术
原料 裂解炉
400℃ 急冷油水
37Kg/cm2G
工况二
S&W
34.6 2.89 17.3 5.78 12.1 8.26
35.4 2.83 17.7 5.65 12.0 8.33
32.1 3.12 16.05 6.23 11.1 9.01
33.2 3.01 16.6 6.02 11.6 8.62
四、林德、SW技术附件比较
装置主要消耗量及性能保证指标对比
一、乙烯裂解工艺基本概况
装置原理图
裂解气压缩机碱洗
压 缩 NAP 加氢汽油 柴油 其它 乙 烯 装 置 裂 解 炉 深 冷 冷 分
酸性气体 H2
CH4
C2H4 C2H2 C2H6 C3H6 C3H8 MAPD 混合C4 裂解汽油
热 分
急 冷
裂解柴油 裂解重油
加 氢 装 置
C5 C6-C8 C9-200℃
乙烯 乙 烯 塔 乙烷
H2
冷箱2
CH4
脱 甲 塔
四、林德、SW技术附件比较

1询价书 装置能力：80万吨/年乙烯（8000操作小时/年） 年操作时间：每年至少稳定运行8000小时。 操作弹性：操作弹性应达到设计能力的60-110％（建立在小 时产量基础上）。 乙烯液化能力：

装置100％负荷时35％液化乙烯产量。 装置70％负荷时100％液化乙烯产量。 乙烯装置的合同范围包括乙烯装置（含C4/C5加氢单元、废碱 氧化单元、裂解汽油加氢单元）、辅助设施单元如污水预处理、 DCS、SIS和ESD系统。 生产聚合级乙烯、聚合级丙烯产品及符合询价书中规格要求的 混合C4、加氢汽油、氢气、C9、PFO、PGO等产品。
界区平衡（P/E＝0.5）
单位 工况一 工况二
四、林德、SW技术附件比较
工艺技术特点对比－压缩分离部分
专利商 裂解气压 缩机系统 碱洗系统 林德（LINDE） 采用五段压缩，五段后前脱乙烷流程。 4 段碱洗，采用浮阀塔盘 反应器采用一台列管式等温反应器， 具有表 面积大、低压降的特点。前设保护床，不设 备用反应器，反应器设有甲醇循环冷却系 统。加氢组分为碳二以轻组分。 斯通－韦伯斯特（S&W） 五段压缩， 四段后脱丙烷， 五 段出口加氢。 3 段碱洗， 采用抗堵性能好的 PIPPLE 塔盘。 乙炔反应器采用三个串联的 绝热反应器，不设备用反应 器， 前设保护床。 加氢组分为 碳三以轻组份。 采用成本较低的 HRS 分离技 术， 使氢气甲烷与乙烯组分在 相同压力下分离温度提高 20 ℃，降低冷量消耗。

装置合同范围


产品规格

四、林德、SW技术附件比较

1询价书

原料消耗量
原料名称 单位
数值
工况I 工况II
丙烷 LPG
重C4 未反应C4 石脑油 A 石脑油 B
万吨/年 万吨/年
万吨/年 万吨/年 万吨/年 万吨/年
5.5 19.5
10 15 平衡(约88万吨/年) —
— —
10 15 — 77.5
烧嘴采用底部和侧壁低NOx自吸式燃 裂解炉全部采用底部低NOx自吸式燃 气烧嘴（NOx＜ 100mg/Nm3）。底部 气烧嘴（NOx＜ 90mg/Nm3）。液体炉 共48个烧嘴，提供60-70%的热负荷； 共64个底部烧嘴。 侧壁共128个烧嘴，每侧各两排,提 供30-40%的热负荷 7台PyroCrack1-1型裂解炉，其中一 台备用，7台炉均可裂解石脑油，3 台可裂解解HTO，2台可裂解AGO，3 台可裂解气体原料，裂解HTO/AGO的 5台裂解炉均采用二次注汽方案。两 个辐射段炉膛可独立操作，可以同 时裂解两种不同原料或在不同裂解 条件下操作。辐射炉管采用双程直 立排布，排布型式24－12（2－1 型），每个辐射炉管出口连接一个 线性急冷锅炉LQE，每12个LQE组成1 个组，每台炉8组。裂解炉热效率94 ％，裂解炉操作弹性60～110％。 蒸汽／空气烧焦，清焦气至烧焦罐 7台USC－176U液体炉，其中一台备用。 其中4台可裂解HTO/AGO，3台可裂解 轻质原料如丙烷／LPG／C4和C5，石 脑油和芳烃抽余油可在7台裂解炉裂 解。裂解HTO/AGO的裂解炉采用二次 注汽方案。两个辐射室。炉管排布为 1－1型。轻油炉每个辐射炉管出口连 接一个SLE（采用特殊涡流结构，减 少压降），22个SLE形成一组，共8组， 重油炉2个辐射炉管出口连接一个SLE， 11个SLE形成一组，共8组。裂解炉热 效率94％，裂解炉操作弹性60～110 ％。 蒸汽／空气烧焦，清焦气至烧焦罐或 返炉膛
二、乙烯工艺流程图
传统顺序工艺流程
原料 裂解炉
400℃
油洗
110℃
35KPa 40℃
3.6MPa
水洗
1.3段压缩
碱洗
4.5段压缩
干燥
裂解柴油
裂解燃料油 丙烯机
-40℃
工艺水
裂解汽油
水<1ppm
wenku.baidu.com乙烯
乙烯机
-101℃
甲烷机
-136℃ H2 CH4
冷
箱
乙 烯 塔
乙烷 MAPD 加氢
C2
加 氢
丙烯 丙 烯 塔
芳烃抽余油 HTO
AGO
万吨/年 万吨/年
万吨/年
30.0 82.0
—
30.0 82.0
平衡(约40万吨/年)
四、林德、SW技术附件比较
工艺技术特点对比－裂解炉部分
专利商 裂解炉型 林德（LINDE） PyroCrack1-1型 林德公司的PyroCrack型裂解炉，通常由一 个对流段和两个辐射段构成。其裂解炉根据 不同原料选择不同的炉管构型：PyroCrack42、2-2、1-1型。 本次报价采用的是PyroCrack 1-1型7台炉， 其特点如下： １采用陶纤耐火保温设计， 热效率高； １采用线性急冷锅炉，不 需机械清焦； １针对加氢尾油和轻柴油， 二次注入稀释蒸汽； １侧壁／底部烧嘴相结合，采用超低NOX底 部烧嘴符合环保要求； ２短的停留时间，低的烃分压。 斯通－韦伯斯特（S&W） USC-176U型和USC-12M型 S&W公司的超选择性裂解炉，简称USC。采用 较小的管径，较短的管长以缩短停留时间。炉型 有”M”、“W”及“U”型。 本次报价采用７台USC-176U型裂解炉裂解液体 原料，一台USC-12M型裂解炉裂解循环乙丙烷 ，其特点如下： １、液体原料－乙烯、丙烯选择性好； ２、采用陶纤耐火保温设计，热效率高； ３、炉管出入口热量均衡，炉管表面温度低，辐 射段效率高； ４、只有底部烧嘴，采用超低NOX底部烧嘴符 合环保要求； ５、针对加氢尾油和轻柴油，二次注入稀释蒸汽 ； ６、针对气体原料裂解温度较高，选择性相对稳 定，对停留时间不敏感，结焦量不大的特点， S&W采用了一台USC-12M型单炉膛的裂解炉， 其特点如下： １、操作安全性高； ２、较低的炉管表面热强度； ３、采用一级急冷系统急冷裂解气。