乙烯装置简介

率，控制急冷油挥发度是控制热回收效率的手段。
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➢ 4、流程介绍:
➢ 4.2、急冷系统 ➢ 急冷系统主要包括三大循环： ➢ 急冷油循环 ➢ 盘油循环 ➢ 急冷水循环 ➢ 作用： ➢ 回收热量 ➢ 分离裂解轻、重质燃料油、粗裂解汽油和水
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➢ 4、流程简介
➢脱除酸性气 ➢干燥器
➢进料 ➢裂解炉
➢急冷油塔
➢CG压缩 ➢急冷水塔
➢脱 丙烷
➢C4 ➢采出
➢脱丁烷
➢H2 Treat ➢碳二加氢
➢H2
➢冷箱
➢乙烯产品
➢Tertiary ➢Refrigerant
➢脱 ➢乙烯精馏 甲烷
➢脱乙烷 ➢尾气压缩膨胀机
➢燃料气
➢丙烯产品 ➢MAPD
➢丙烯精馏
烃高,但大于烯烃和芳烃。
➢ 芳烃值：芳烃在高温下芳烃能发生多种化学反应,生成
重芳烃、多环或稠环芳烃。
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➢ 2、原料质量情况
➢ （2）特性因数(K)：特性因数的表示为UPO-K,简写K。用 于表征原油及馏份油的化学组成特性的一种因素,K值以烷烃 最高,环烷烃次之,芳烃最低。K值随氢含量增大而增大。乙烯、 丙烯总收率随原料特性因素K值增加而增加,也就是说原料氢 含量越高越,乙烯、丙烯收率也越高。 ➢ （3）关联指数（BMCI） ➢ （4）碳氢比和氢含量。 ➢ （5）其他因素：原料中含有胶质、碳、硫、钒、砷、铅、 镍、铁等
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➢ 4、流程介绍:
➢ 整个压缩系统是裂解装置的心脏，对生产过程具有决定性 作用。C-300系统采用前加氢催化法和低温双塔(双塔脱丙烷) 的前脱丙烷流程，前加氢不但将乙炔脱除，还可将大部分丙 炔和丙二烯进行加氢，增加裂解气中烯烃量，减轻了深冷分 离的负荷。乙烯机（C-600）和乙烯塔（T-470）构成“开式 热泵”系统，乙烯塔顶气相进入乙烯机三段吸入口，从乙烯 机得到冷液相回流，乙烯产品从乙烯冷剂缓冲罐V-640抽出。
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➢ 2、原料质量情况
➢ 表征裂解原料性质的特性参数主要有族组成(PONA),特性 因素(K),芳烃指数(BMCI),原料的重要物理常数(密度、粘度、 馏程、胶质含量)以及化学杂质(硫含量、砷含量、铅、钒等金 属含量,残碳等)。其中以PONA和 BMCI最为重要。
➢ 一、1#乙烯裂解装置介绍
➢ 1、技术特点 ➢ 茂名乙烯裂解装置采用的生产技术是Stone & Webster 公 司在第一代技术基础上发展起来的第二代乙烯生产技术，技 术特点体现在超选择性裂解炉，前脱丙烷，前加氢和ARS深 冷分离等乙烯生产技术上，设计中充分考虑了选择性，灵活 性和高效性和可靠性。对于容易结垢的塔盘广泛采用了抗结 垢性能较好的波纹塔盘，最大限度地减少结垢堵塞。 ➢ （1）、裂解炉采用两程U型炉管和选择性线性换热器 （SLE）；以全底烧方供热，无侧壁烧嘴。
裂 解
丙烷
原 料
丙烯
装
混合碳四
置
裂解汽油
裂解焦油
高压聚乙烯 高密度聚乙烯 全密度聚乙烯 苯乙烯 环氧乙烷
聚丙烯
丁二烯
汽油加氢
乙二醇
合成橡胶
MTBE
芳 烃 抽 提
高压聚乙烯
高密度聚乙烯
全密度聚乙烯
乙苯 苯乙烯 环氧乙烷 乙二醇 二乙二醇
聚丙烯
橡胶
1,3丁二烯 MTBE 丁烯-1 碳五 碳九
抽余油 苯 甲苯 二甲苯
➢ 4、流程介绍:
1#裂解装置有10台U型超选择性裂解炉和1台4M型裂解炉，裂解炉 适用原料见下表。
➢ ➢台数
➢H-110 ～ ➢H-114 ～ ➢H-118
113
117
➢4
➢4
➢1
➢H119 ～
120 ➢2
➢ ➢介质
➢石脑油 ➢轻烃
➢石脑油 ➢轻柴油
➢乙烷 ➢
➢石 脑 油 + ➢加氢尾油 ➢ 乙烷
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➢ 4、流程介绍:
➢ 4.4、分离系统： ➢ 茂名乙烯裂解装置采用美国S＆W公司的技术，裂解气分离 工艺是典型的前脱丙烷前加氢流程。从急冷来的裂解气经裂 解气压缩机一至四段的压缩后，进入高压脱丙烷塔（T-365）， 塔顶分离出部分碳三组份和全部碳二组份以下的轻组份，经 裂解气压缩机五段的再压缩后进入碳二加氢系统脱除全部的 乙炔及大部分的MAPD，送入前冷脱甲烷系统（T-410）；高 压脱丙烷塔（T-365）塔釜物料进入低压脱丙烷塔（T-360） 分离，碳三组份在低压脱丙烷塔塔顶被分离出来送往碳三加 氢系统，塔釜分离出碳四以上重组份送往脱丁烷塔（T-560） 进行分离，脱丁烷塔顶分离出碳四产品,塔釡分离出粗裂解汽 油。
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➢ 4、流程介绍:
➢ 在前冷脱甲烷系统，深冷分离出来的粗氢经甲烷化系统脱 除一氧化碳后送给各氢气用户，富含甲烷尾气送往再生气系 统作为干燥器再生气,最后作为裂解炉燃料气，脱甲烷塔（T410）塔釜的碳二组份直接的进入乙烯精馏塔（T-470），预 脱甲烷塔（T-420）的碳二、碳三的混合物送往脱乙烷塔（T440），脱乙烷塔塔顶分离出碳二组份送入乙烯精馏塔（T470），塔釡分离出碳三组份和低压脱丙烷塔顶的碳三组份一 齐进入碳三加氢系统进行加氢脱除MAPD，再进入丙烯精馏 系统（T-530、T-540），丙烯精馏系统分离出聚合级丙烯产 品和丙烷产品。
➢中国石化茂名分公司化工分部裂解车间 ➢2011年6月
1.炼油厂加工流程示意图
重
石脑油
芳
整
烃
常
抽
提
原
压
油
蒸
馏 重柴油
加
氢
裂
化
减 减压柴油 压 蒸 馏 减压渣油
催 化 裂 化
蜡油
焦
化
富氢气体 抽余油 苯 甲苯 二甲苯 直馏煤油 柴油
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
➢ 4、流程介绍:
➢急冷油塔（T-210）的作用是将裂解炉流出物用油洗的办法 分离出其中的重质燃料油和轻质燃料油组分，并进一步冷却 裂解气。来自油冷器的裂解混合物自塔底最下一块折流板引 入，急冷油进入塔釜，裂解气组分上升，在塔顶引入汽油回 流，上升气体与回流的急冷油、盘油、汽油在塔盘上进行传 质传热，气体中重组分冷凝，液体中轻组分汽化，建立汽液 平衡，塔釜分出重质燃料油，侧线采出轻质燃料油，塔顶分 出的则是水蒸汽和裂解汽油及其以下的裂解气轻组分。
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➢ 一、1#乙烯裂解装置介绍
➢ （5）、深冷和脱甲烷系统，采用了ARS（Advanced Recovery System）技术，设置两台分馏冷凝器 （Dephlegmator），能同时进行传质传热，可降低能耗。 ➢ （6）、在裂解气压机五段和高压脱丙烷塔之间、乙烯冷 冻压缩机和乙烯蒸馏塔设置了两套热泵系统，大大降低了能 耗。
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➢ 4、流程介绍:
➢ 4.3、压缩系统 ➢ 压缩系统主要包括裂解气压缩和酸性气体脱除以及裂解气 干燥三部分。为轻组份分离提供冷剂的复迭制冷，从急冷系 统来的裂解气经裂解气压缩机（C-300）加压，以使沸点较高 的烃组份在较低温度下得以分离；同时，脱除裂解气中的少 量酸性气体；压缩过程还能除去相当数量的水份和重质烃。 复迭制冷除为分离系统提供不同温度等级的冷剂，以便进行 各种组份的分离外，还有加热或蒸发某些物料的作用，以降 低压缩功耗。
拨 头 油 ： 初 馏 点 ~60℃ ， 成 分 C3~C6 抽 余 油 ： 60~130℃ ， 成 分 C6~C8 轻石脑油：初馏点~130℃成分 C4~C8
石脑油：初馏点~200℃，成分 C4~C10
煤 油 ： 130~300℃ ， 成 分 C8~C19
柴 油 （ AGO ） ： 200~350℃ ， 成分C11~C20
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➢ 4、流程介绍:
➢急冷水塔（T-220）的作用是将急冷油塔分离出的裂解气用 水洗的办法冷凝出稀释蒸汽和粗裂解汽油，进一步冷却裂解 气，保证去压缩和分离系统的烃类气体质量，裂解混合气体 自塔最下一层进入，在塔顶和塔中部引入急冷水喷淋，粗裂 解汽油和水蒸汽冷凝液进入塔釜，其它烃类组分则由塔顶流 出，根据粗裂解汽油与水的密度不同，在塔釜设有的“V”型
➢ SLE:中止反应,回收高位热量生产SHP。
➢ 油急冷器:降低急冷油塔热负荷。
➢ 急冷油塔:分别用急冷油和盘油直接碎冷,回收热量用于
DSG系统\高低压脱丙烷塔系统。
➢ 急冷水塔:直接用水碎冷,回收热量用于脱乙烷塔/丙烯
精馏系统，多余热量用CW撤走。
➢ 在回收热量回路中，只有急冷油是开环，影响热回收效
➢石脑油
➢石脑油 +乙烷
➢
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➢ 4、流程介绍:
➢ 4.1、裂解炉系统：11台裂解炉
•
六台NAP炉
•
四台NAP/AGO/HCR炉
•
一台乙烷炉
➢ 每台USC-U型炉有48根U型炉管， 乙烷炉由8根M型炉管组
成。从裂解炉幅射炉管出来的高温裂解气经四级冷却至41℃:
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➢ 二、2#乙烯裂解装置介绍
➢ 茂名乙烯装置100kt/a 乙烯改扩建项目是在现360kt/a乙烯 装置基础上增加一条640kt/a新乙烯装置（新线）,设计年生产 时间8000小时,于2004年12月5日开工建设,2006年9月28日投 产。新线采用中石化与LUMMUS合作开发的乙烯专利技术， 这是世界上首次由乙烯专利商和乙烯生产商联合开发全流程 乙烯技术。联合开发的乙烯专利技术是一套全新的流程，其 中应用了当今世界上最新的乙烯技术，包括11万吨/年SL-Ⅱ 型裂解炉、低压激冷序列、分凝分馏塔和三元制冷技术等。 新乙烯技术代表了当今世界上乙烯技术最高水平。采用新技 术能显著降低装置投资，减少复杂转动设备数量，提高在线 生产时间，减少维护费用，降低乙烯能耗。茂名乙烯新线是 世界上第一套采用这种新技术的工业化装置。
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➢ 3、生产中影响裂解深度的因素
➢ 裂解深度受原料类型 • COT • 稀释比 • 横跨温度 • 运转时间 • 裂解炉负荷影响 ➢ 典型的裂解炉馏出物在炉管内的反应时间是0.15到0.20 秒。馏出物急冷是从离开反应区0.01秒内开始。
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➢ 一、1#乙烯裂解装置介绍
➢ （2）、急冷系统设有重质燃料油汽提塔，正常操作时，用乙烷裂解炉 作为汽提介质。通过该塔操作，能除去急冷油中的沥青质及焦油，调节急 冷油粘度，优化热量回收。急冷水系统不设单独的油水分离器，油水在急 冷水塔塔釜分离。(由于燃料油中含有过多的轻组分，不符合产品规格， 采用气提降低烃分压，将轻组分从塔顶分离出来，重组分从塔底分离出 来。） ➢ （3）、裂解气压缩机采用五段压缩，四段后设有碱洗脱除酸性气体系 统；第五段放在高压脱丙烷塔之后，与脱丙烷塔构成开式热泵系统。 ➢ （4）、分离回收系统采用前脱丙烷、前加氢、高、低压双塔脱丙烷流 程，使C4和更重组分不进入深冷系统。
➢循环乙烷
➢汽油采出
➢丙烷采出
➢ 一、1#乙烯裂解装置介绍
➢ 该装置采用美国S·W公司的专利技术，于1996年9 月装置建成投产。装置以石脑油、轻柴油、加氢尾油 为原料，主要产品有乙烯、丙烯等，设计能力为生产 乙烯30万吨/年，1999年改造后提高到38万吨/年。
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重柴 油、 润滑 油 （VGO ） ： 350~500℃，成分C20~C35
石 蜡 ： 300~450℃ ， 成 分 C17~C35
微 晶 蜡 ： 450~800℃ ， 成 分 C35~C60
减 压 渣 油 ： 500℃ ， 成 分 C35~C60
2.乙烯加工流程示意图
氢气 甲烷氢 乙烷 乙烯
乙
烯
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➢ 2、原料质量情况
➢ 1）族组成(PONA)
➢
烷烃含量：烷烃断链反应的产物中乙烯、丙烯、氢、
甲烷产率均比较高。正构烷比值越大，越有利于形成乙烯。
➢ 烯烃值：烯烃反应可以发生断链、脱氢、歧化、芳烃
化、二烯烃合成等不同反应,焦生成量较多。
➢ 环烷烃：环烷烃裂解生成乙烯。丙烯的产率不如链烷