乙烯生产技术和工艺流程介绍.pptx
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2003年 能力566.5万吨/年，产量611.8万吨/年 2005年 能力788.5万吨/年，产量754.1万吨/年 2006年 能力1028万吨/年.
投入生产的乙烯装置
• 上海1# 14.5
• 辽化
12
• 抚顺
18
• 盘锦
18
• 北京东方 15
• 广州
20
• 中原
18
• 独山子
22
• 上海２＃ 70
–
C6-C8非芳
杂质
–
苯、甲苯、二甲苯/乙苯/苯乙烯
CO
– C9-205 DEG C
CO2
– 205-288 DEG C （ 裂解柴油）
H2S
– 288+ DEG C (裂解燃料油）
H2O
裂解反应
• 高温 – 800~900oC • 短停留时间 –
0.01~0.7秒 • 低烃分压
国内乙烯收率 30%~35%
–BMCI值（关联指数或芳烃指数）：与相对密度和沸点有 关，正己烷=0，苯=100；值越大，芳香性越高，乙烯收 率越低
• 裂解气（裂解炉出口）： 氢气
–
甲烷（C1）
–
乙炔（C2）
–
乙烯（C2）
–
乙烷（C2）
–
丙二烯/丙炔（C3）
–
丙烯（C3）
–
丙烷（C3）
–
丁二烯/丁炔、丁烯、丁烷（C4）
–
戊二烯/戊炔、戊烯、戊烷（C5）
SW / Lummus KBR Lummus
建设中的乙烯装置
• 独山子 100
• 天津 100
• 镇海 100
• 福炼
80
• 四川
80
• 抚顺
80
• 武汉
80
Linde Lummus Lummus Lummus SW SW
序号
项目名称与建设内容
1 中国石油兰州石化分公司60万吨/年乙烯扩 建工程新建的45万吨/年乙烯装置
源自文库
• 燕山
71
• 大庆
60
三菱
Lummus Lummus TP SW Lummus Lummus Lummus Lummus KBR
• 扬子
65
• 齐鲁
72
• 扬巴
60
• 赛科
90
• 南海
80
• 吉化大
70
• 吉化小
15
• 茂名
100
• 兰州(新建45) 60
• 天津
20
Lummus Lummus SW Lummus SW Linde
• 前脱乙烷流程(Linde)
脱除重烃、压缩后先将碳二及更轻组分与碳三及更重组分 分开，再进行分离。
• 前脱丙烷流程(SW,KBR)
脱除重烃、压缩后先将碳三及更轻组分与碳四及更重组分 分开，再进行分离。
评价：
• 各专利商都拿出数据和研究成果说明自己 的流程是先进的，因为都是生产证明了的 成熟的乙烯专利技术。
引言
• 石油化学工业是国民经济的基础工业,是重要的原材料工业。 • 乙烯生产技术是石油化工的核心技术，乙烯装置是石油化
工的核心装置。 • 乙烯的技术水平、产量、规模标志着一个国家石油化学工
业发展水平。
• 乙烯装置生产的 三烯---乙烯、丙烯、丁二烯 三苯---苯、甲苯、二甲苯
是其它有机原料和三大合成材料的基础原料。
58% 13% 14%
9% 3% 2% 2%
裂解原料
• 天然气－甲烷、乙烷、丙烷、丁烷 • 炼油装置产品－炼厂气（甲烷、乙烷、丙烷、丁
烷） －拔头油、抽余油、石脑油、加氢
尾油、常压柴油、减压柴油
• 大庆、华北油田：炼制出的石脑油、轻柴油做原 料，烯烃收率高，结焦周期长。
• 胜利油田：炼制出的石脑油、轻柴油做原料，烯 烃收率低，结焦周期短。
2 中国石油大庆石化分公司80万吨/年乙烯改 造工程，乙烯装置老区从原有的33万吨/年 改造到56万吨/年
3 中海-壳牌南海80万吨/年乙烯装置
• 辽河油田：芳烃高、含氢低，不宜裂解。
常 原油 压
蒸 馏
减 压 蒸 馏
轻汽油
重
整
重柴油 加 氢 裂 化
减压柴油
减压渣油 焦 化
富氢气体 芳 烃 抽 提
催 化 裂 化
抽余油
芳烃 加氢裂化气 汽油 柴油 加氢尾油
催化裂化气 汽油 柴油
焦化气 汽油 柴油 石油焦
• 裂解原料评价指标 –PONA值（族组成）：P—链烷烃，易裂解生成乙烯和丙烯， 正构乙烯收率比异构高；O—烯烃，裂解性能不如相应的 烷烃；N—环烷烃，比链烷烃易于生成芳烃；A—芳烃， 不易裂解，发生缩聚反应形成裂解焦油，严重时造成结 焦
主要乙烯专利商
（乙烯生产技术---管式炉蒸汽热裂解）
• ABB Lummus /SRT型炉 • Stone & Webster /USC型炉 • KBR • Linde(Selas) /LSCC • Technip(KTI)
典型裂解气分离流程
• 顺序分离流程（Lummus,TP,KBR)
脱除重烃、压缩后按碳一、碳二、碳三…..顺序分离。
用丁二烯生产的典型系列产品 • 聚合－顺丁橡胶、丁苯橡胶、ABS • 低聚－环辛二烯
用三苯生产的典型系列产品 • 苯－乙苯、苯乙烯、环己烷、氯苯 • 甲苯－二硝基甲苯、苯甲酸、甲乙苯、二甲苯 • 二甲苯－对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸
脂
乙烯
• 聚乙烯 • 氯乙烯 • 环氧乙烷/乙二醇 • 乙苯 • ＠-烯烃 • 乙醛/醋酸乙烯 • 其它
• 没有取得一致意见的结果是，各有千秋， 裂解气压缩机功率顺序分离流程最大，前 脱丙烷最小；丙烯压缩机功率前脱丙烷最 大；乙烯压缩机功率前脱乙烷最小。
• 前脱丙烷流程能耗略低，较适合于大型乙 烯装置。
乙烯装置基本构成 • 从原理上分： –裂解 –分离 • 从流程和布置上分： –裂解炉区 –急冷区 –压缩区 –冷区 –热区
用乙烯生产的典型系列产品 • 聚合－聚乙烯、乙丙橡胶 • 氧化－环氧乙烷、乙醛 • 烷基化－乙苯、烷基铝 • 卤化－氯乙烷、二氯乙烷、溴乙烷 • 水合－乙醇 • 齐聚－@-烯烃
用丙烯生产的典型系列产品 • 聚合－聚丙烯、乙丙橡胶 • 氧化－丙烯酸 • 环氧化－环氧丙烷 • 烷基化－异丙苯 • 卤化－氯丙醇、环氧氯丙烷 • 水合－异丙醇 • 氨氧化－丙烯腈、丙烯酰胺
乙烯心脏 –裂解炉
乙烯心脏
–三机
裂解气压缩机、丙烯制冷压缩机、乙烯制冷压 缩机
裂解气压缩机限制着装置单线最大能力（石脑 油原料，极限最大能力120-150万吨/年）
–冷箱
我国乙烯现状
• 至”九五”末,首次建成乙烯装置基本是10-30万 吨/年,或在此基础上改造,最大规模在70万吨/年.
• 在”十五”期间,一次建成或改造成数套60-90万 吨/年的大型乙烯装置,包括兰州乙烯,吉化乙烯,上 海赛科乙烯,惠州南海乙烯,南京扬巴乙烯等.
投入生产的乙烯装置
• 上海1# 14.5
• 辽化
12
• 抚顺
18
• 盘锦
18
• 北京东方 15
• 广州
20
• 中原
18
• 独山子
22
• 上海２＃ 70
–
C6-C8非芳
杂质
–
苯、甲苯、二甲苯/乙苯/苯乙烯
CO
– C9-205 DEG C
CO2
– 205-288 DEG C （ 裂解柴油）
H2S
– 288+ DEG C (裂解燃料油）
H2O
裂解反应
• 高温 – 800~900oC • 短停留时间 –
0.01~0.7秒 • 低烃分压
国内乙烯收率 30%~35%
–BMCI值（关联指数或芳烃指数）：与相对密度和沸点有 关，正己烷=0，苯=100；值越大，芳香性越高，乙烯收 率越低
• 裂解气（裂解炉出口）： 氢气
–
甲烷（C1）
–
乙炔（C2）
–
乙烯（C2）
–
乙烷（C2）
–
丙二烯/丙炔（C3）
–
丙烯（C3）
–
丙烷（C3）
–
丁二烯/丁炔、丁烯、丁烷（C4）
–
戊二烯/戊炔、戊烯、戊烷（C5）
SW / Lummus KBR Lummus
建设中的乙烯装置
• 独山子 100
• 天津 100
• 镇海 100
• 福炼
80
• 四川
80
• 抚顺
80
• 武汉
80
Linde Lummus Lummus Lummus SW SW
序号
项目名称与建设内容
1 中国石油兰州石化分公司60万吨/年乙烯扩 建工程新建的45万吨/年乙烯装置
源自文库
• 燕山
71
• 大庆
60
三菱
Lummus Lummus TP SW Lummus Lummus Lummus Lummus KBR
• 扬子
65
• 齐鲁
72
• 扬巴
60
• 赛科
90
• 南海
80
• 吉化大
70
• 吉化小
15
• 茂名
100
• 兰州(新建45) 60
• 天津
20
Lummus Lummus SW Lummus SW Linde
• 前脱乙烷流程(Linde)
脱除重烃、压缩后先将碳二及更轻组分与碳三及更重组分 分开，再进行分离。
• 前脱丙烷流程(SW,KBR)
脱除重烃、压缩后先将碳三及更轻组分与碳四及更重组分 分开，再进行分离。
评价：
• 各专利商都拿出数据和研究成果说明自己 的流程是先进的，因为都是生产证明了的 成熟的乙烯专利技术。
引言
• 石油化学工业是国民经济的基础工业,是重要的原材料工业。 • 乙烯生产技术是石油化工的核心技术，乙烯装置是石油化
工的核心装置。 • 乙烯的技术水平、产量、规模标志着一个国家石油化学工
业发展水平。
• 乙烯装置生产的 三烯---乙烯、丙烯、丁二烯 三苯---苯、甲苯、二甲苯
是其它有机原料和三大合成材料的基础原料。
58% 13% 14%
9% 3% 2% 2%
裂解原料
• 天然气－甲烷、乙烷、丙烷、丁烷 • 炼油装置产品－炼厂气（甲烷、乙烷、丙烷、丁
烷） －拔头油、抽余油、石脑油、加氢
尾油、常压柴油、减压柴油
• 大庆、华北油田：炼制出的石脑油、轻柴油做原 料，烯烃收率高，结焦周期长。
• 胜利油田：炼制出的石脑油、轻柴油做原料，烯 烃收率低，结焦周期短。
2 中国石油大庆石化分公司80万吨/年乙烯改 造工程，乙烯装置老区从原有的33万吨/年 改造到56万吨/年
3 中海-壳牌南海80万吨/年乙烯装置
• 辽河油田：芳烃高、含氢低，不宜裂解。
常 原油 压
蒸 馏
减 压 蒸 馏
轻汽油
重
整
重柴油 加 氢 裂 化
减压柴油
减压渣油 焦 化
富氢气体 芳 烃 抽 提
催 化 裂 化
抽余油
芳烃 加氢裂化气 汽油 柴油 加氢尾油
催化裂化气 汽油 柴油
焦化气 汽油 柴油 石油焦
• 裂解原料评价指标 –PONA值（族组成）：P—链烷烃，易裂解生成乙烯和丙烯， 正构乙烯收率比异构高；O—烯烃，裂解性能不如相应的 烷烃；N—环烷烃，比链烷烃易于生成芳烃；A—芳烃， 不易裂解，发生缩聚反应形成裂解焦油，严重时造成结 焦
主要乙烯专利商
（乙烯生产技术---管式炉蒸汽热裂解）
• ABB Lummus /SRT型炉 • Stone & Webster /USC型炉 • KBR • Linde(Selas) /LSCC • Technip(KTI)
典型裂解气分离流程
• 顺序分离流程（Lummus,TP,KBR)
脱除重烃、压缩后按碳一、碳二、碳三…..顺序分离。
用丁二烯生产的典型系列产品 • 聚合－顺丁橡胶、丁苯橡胶、ABS • 低聚－环辛二烯
用三苯生产的典型系列产品 • 苯－乙苯、苯乙烯、环己烷、氯苯 • 甲苯－二硝基甲苯、苯甲酸、甲乙苯、二甲苯 • 二甲苯－对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸
脂
乙烯
• 聚乙烯 • 氯乙烯 • 环氧乙烷/乙二醇 • 乙苯 • ＠-烯烃 • 乙醛/醋酸乙烯 • 其它
• 没有取得一致意见的结果是，各有千秋， 裂解气压缩机功率顺序分离流程最大，前 脱丙烷最小；丙烯压缩机功率前脱丙烷最 大；乙烯压缩机功率前脱乙烷最小。
• 前脱丙烷流程能耗略低，较适合于大型乙 烯装置。
乙烯装置基本构成 • 从原理上分： –裂解 –分离 • 从流程和布置上分： –裂解炉区 –急冷区 –压缩区 –冷区 –热区
用乙烯生产的典型系列产品 • 聚合－聚乙烯、乙丙橡胶 • 氧化－环氧乙烷、乙醛 • 烷基化－乙苯、烷基铝 • 卤化－氯乙烷、二氯乙烷、溴乙烷 • 水合－乙醇 • 齐聚－@-烯烃
用丙烯生产的典型系列产品 • 聚合－聚丙烯、乙丙橡胶 • 氧化－丙烯酸 • 环氧化－环氧丙烷 • 烷基化－异丙苯 • 卤化－氯丙醇、环氧氯丙烷 • 水合－异丙醇 • 氨氧化－丙烯腈、丙烯酰胺
乙烯心脏 –裂解炉
乙烯心脏
–三机
裂解气压缩机、丙烯制冷压缩机、乙烯制冷压 缩机
裂解气压缩机限制着装置单线最大能力（石脑 油原料，极限最大能力120-150万吨/年）
–冷箱
我国乙烯现状
• 至”九五”末,首次建成乙烯装置基本是10-30万 吨/年,或在此基础上改造,最大规模在70万吨/年.
• 在”十五”期间,一次建成或改造成数套60-90万 吨/年的大型乙烯装置,包括兰州乙烯,吉化乙烯,上 海赛科乙烯,惠州南海乙烯,南京扬巴乙烯等.