乙烯的生产工艺介绍

乙烯的生产工艺介绍

生产乙烯的重要核心过程就是分离过程，目前世界乙烯装置分离技术主要分为3大类，即顺序分离技术、前脱乙烷前加氢技术和前脱丙烷前加氢技术。经过几十年的发展乙烯装置的分离流程,通过不断改进,已发展出几种不同的分离路线[3]。

1顺序分离技术

深冷分离技术中，顺序分离技术应用的最早也最广泛。在顺序分离技术中,是把关键组分的相对挥发度最接近1的乙烯和乙烷、丙烯和丙烷的分离放到流程的最后，首先按照从轻到重的顺序，将裂解气中的各个组分进行分离。其典型流程主要包括:裂解气急冷、裂解气压缩、裂解气分离及制冷系统等几个主要部分[3],见图1-2。

图1-2典型的顺序分离流程示意

（1）裂解气急冷

重裂解汽油组分分离出来后,一部分作为急冷油塔的回流,一部分送至汽油汽提塔。急冷油塔底部采出裂解燃料油,经燃料油汽提塔汽提,来控制闪点,并且冷却。裂解气急冷部分还包括稀释蒸汽发生系统，它的作用是为裂解炉提供稀释蒸汽。

（2）裂解气压缩

裂解气从急冷水塔中出来后进入裂解气压缩机一段吸入罐,压缩后经一段后冷器冷却进入压缩机二段吸入罐，然后分别进入压缩机三、四、五段吸入罐

（3）裂解气分离

裂解气经过干燥后依次经过脱乙烷塔进料、乙烯精馏塔、中间再沸器和丙烯冷剂冷却，进入脱甲烷塔，塔顶要控制乙烯损失在0.3%一下。塔釜再沸器用丙烯冷剂回收冷量作为热源,塔釜液送进脱乙烷塔，塔釜控制乙烷含量在0.04%以下,塔顶控制丙烯含量在0.25%以下，乙炔选择加氢生成乙烯和乙烷，塔顶气相经乙烯干燥器后进乙烯精馏塔。

世界上乙烯装置采用最为广泛的一种乙烯分离技术就是顺序分离技术,随着技术进步以及节能减排的要求不断提高,各个行业也在传统的顺序流程的基础上开发了不少新的分离技术,为乙烯分离技术做了很大的改进。

2前脱乙烷分离技术

图1-3前脱乙烷前加氢技术

前脱乙烷技术的主要特点就是指分离流程的第一个塔为脱乙烷塔[4]。见图1-3裂解气经急冷、压缩后预冷,首先进人脱乙烷塔系统,C2组分和C3以上组分先分开。C2组分先加氢,然后进入脱甲烷塔。脱甲烷塔底只含C2,然后进入乙烯塔。脱乙烷塔塔底物料进入脱丙烷塔,脱丙烷塔顶的C3组分进行加氢后进人丙烯塔。

前脱乙烷技术的优点是可以最大限度的利用废热,由急冷油产生的稀释蒸汽大约有百分之70。可以使急冷水废热作为低温热源的利用达到最大限度；裂解气分五段压缩,采用了一段压缩冷却器,压降低,使压缩能耗降低,排出温度较低;

有效防止了聚合物沉积；高压脱乙烷塔釜温度较低,解决了结垢问题,用急冷水加热再沸,降低回流比,使冷冻量和压缩机功率减少。低压脱乙烷塔回流比低、釜温低,使再沸器负荷减少；可以用裂解气本身所带有的氢气来进行乙炔加氢,提高了选择性,使循环乙烷的数量减少,促进了能量和原料的节省;在脱甲烷系统中的最后一级冷却器的上进行乙烯吸收,降低了乙烯的损失，减少了投资，提高了经济效益；设置低压的乙烯塔和乙烯冷冻回路,主要的作用就是组成了一个开式热泵回路,节省了能量。

3前脱丙烷技术

图1-4前脱丙烷前加氢技术

前脱丙烷前加氢分离技术的基本原理是首先将裂解气中的C3及以下组分和重组分分离,在进入深冷系统之前，得到的轻组分要进行全馏分加氢,优化分离系统,节约了能量、使流程简化，并且使操作更加简单，见图1-4。这个技术提出于60年代[4],但是因为技术不够发达，认识不够全面,一直没有得到很好的发展。随着时代的发展，技术的进步，各相关技术发展得很成熟,使该技术在工

业发展中得到很好的应用。

前脱丙烷技术的优点是有很强的原料适应性,可以处理较重裂解气和含C4烃较多的裂解气。操作的稳定性强,冷箱系统也叫稳定，在流量发生变化或者停止时不会出现工艺波动。

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