一、裝置簡介

　　(一)裝置發(fā)展及其類型

　　1．裝置發(fā)展

　　乙烯是石油化工的重要基礎原料，乙烯裝置是石油化工生產(chǎn)有機原料的基礎，是石油化工的龍頭，它的規(guī)模、產(chǎn)量、技術，標志著一個國家的石油化學工業(yè)的發(fā)展水平。乙烯生產(chǎn)裝置起源于1940年，美孚公司建成了第一套以煉廠氣為原料的乙烯生產(chǎn)裝置，開創(chuàng)了以乙烯裝置為中心的石油化工歷史。50年代，德國、日本、英國、前蘇聯(lián)、意大利等國家相繼建立了石油化工企業(yè)。

　　1960年世界乙烯產(chǎn)量為2910kt，1970年為19760kt，1980年達到34020kt，1990年為56300kt，到1997年世界乙烯生產(chǎn)能力接近86900kt，產(chǎn)量達78500kt。目前世界上乙烯生產(chǎn)的主要技術是管式爐蒸汽熱裂解和深冷分離流程。

　　我國第一套乙烯裝置是1962年蘭州化學工業(yè)公司合成橡膠廠5．25kt／a的乙烯生產(chǎn)裝置，以煉廠氣為原料，采用方箱管式裂解爐，油吸收法分離，生產(chǎn)化學級乙烯。1962年底由我國自行建設了高橋化工廠2．0kt／a乙烯裝置，1964年試車成功。70年代，我國先后從國外引進了一批技術先進、規(guī)模較大的乙烯裝置，分別建成了燕山、大慶、齊魯、揚子、金山等年產(chǎn)300kt／a的乙烯裝置。特別是近幾年來，全國乙烯行業(yè)有了飛躍性的發(fā)展，原有老裝置經(jīng)過配套平衡、技術改進，生產(chǎn)能力進一步發(fā)揮，2004年我國乙烯生產(chǎn)能力已達到6266kt。隨乙烯工業(yè)的迅速發(fā)展，原料種類和加工工藝均有了巨大的變化。根據(jù)地域和資源的不同，原料分布從乙烷、丙烷、天然氣、石腦油到柴油甚至到HAGO、HVAO和常三減一線油和蠟下油等。加TI．藝有管式爐裂解制乙烯、甲醇制乙烯、甲烷制乙烯、催化裂解和由合成氣制乙烯等方法。其中以管式爐裂解制乙烯工藝最為成熟，世界乙烯產(chǎn)量的99％左右均由管式爐裂解法生產(chǎn)。

　　2．裝置的主要類型

　　乙烯裝置主要由裂解和分離兩部分組成。管式裂解法可以分為魯姆斯裂解法、斯通—韋伯斯特裂解法、凱洛格裂解法、三菱油化裂解法、福斯特—惠勒裂解法和西拉斯裂解法等。分離部分根據(jù)分離形式可以分為順序分離法、前端脫乙烷、前端脫丙烷和漸進分離流程。

　　典型分離流程比較見表3—1。

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　　(二)裝置的單元組成與工藝流程

　　1．組成單元

　　乙烯裝置的基本組成單元為：裂解爐單元、急冷單元、裂解氣壓縮單元、深冷分離單元、脫甲烷單元、脫乙烷與乙烯精制單元、乙烯產(chǎn)品外送單元、脫丙烷與丙烯精制單元、脫丁烷單元、脫戊烷單元、火炬單元、制冷壓縮單元和污水處理單元。各單元作用介紹如下：

　　(1)裂解爐單元

　　原料油與稀釋蒸汽按比例混合，進入裂解爐發(fā)生高溫斷鏈反應，生成氫氣、甲烷、乙烯丙烯、碳四等目的產(chǎn)物，同時副產(chǎn)超高壓蒸汽。此單元屬高溫單元。

　　(2)急冷單元

　　裂解氣在此單元先后經(jīng)油洗、水洗，溫度降低至40℃，同時將較重組分如渣油、重汽油分離出來。

　　(3)裂解氣壓縮單元

　　利用超高壓蒸汽作動力驅(qū)動汽輪機將裂解氣升壓，分離其中較重組成，減少進入冷箱系統(tǒng)的物料量，同時將裂解過程中產(chǎn)生的酸性氣體用堿中和脫除。過程中產(chǎn)生廢堿、含硫污水。

　　(4)深冷分離單元

　　將壓縮后的裂解氣干燥后，依次降溫最終達到氫氣的分離。利用鎳基催化劑將氫氣中的雜質(zhì)脫除。

　　(5)脫甲烷單元

　　進行甲烷與碳二以上組分的切割。