乙烯装置主要设备

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4.173MPag，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9.985Mt/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),2007年这两家公司的实际乙烯产量分别达到6.694Mt/a和2.582Mt/a近些年,我国乙烯装置以每吨乙烯计的综合能耗均在25GJ/t以上,2007年全国平均值约28GJ/t,与国际上21~23GJ/t的指标相比,具有相当大的差距。