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    乙烯工业发展现状及分析.pdf

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    乙烯工业发展现状及分析.pdf

    1、第 9 卷 第 3 期2023 年 6 月生物化工Biological Chemical EngineeringVol.9 No.3Jun.2023文章编号:2096-0387(2023)03-08乙烯工业发展现状及分析肖仕辉1,2,王丽2*,易广坤2,余玉莹2(1.埃克森美孚(惠州)化工有限公司,广东惠州 516000;2.广东石油化工学院 化学工程学院,广东茂名 525000)摘 要:乙烯是重要的化工基础原料,其下游产品主要有聚乙烯、环氧乙烷、乙二醇等。目前我国乙烯生产以石脑油蒸汽裂解为主,煤制烯烃、轻烃裂解项目占比较大,呈现多种工艺齐头并进的发展趋势,同时乙烯生产工艺呈装置大型化、原料轻

    2、质化等发展趋势。本文分析了我国乙烯工业近年来的发展情况,介绍了目前主流的乙烯生产工艺,并对目前生产乙烯的主流工艺石脑油蒸汽裂解工艺进行了详细介绍,以期为乙烯从业者提供一些借鉴。关键词:石脑油;乙烯;生产工艺;蒸汽裂解;深冷分离中图分类号:TQ225.24 文献标识码:ACurrentSituationandAnalysisofEthyleneIndustryDevelopmentXIAO Shihui1,2,WANG Li2*,YI Guangkun2,YU Yuying2(1.Exxonmobil(Huizhou)Chemical Co.,Ltd.,Huizhou 516000,China;

    3、2.School of Chemical engineering,Guangdong University of Petrochemical Technology,Maoming 525000,China)Abstract:Ethylene is an important basic chemical raw material,and its main downstream products are polyethylene,ethylene oxide,ethylene glycol,etc.At present,Chinas ethylene production is mainly ba

    4、sed on naphtha steam cracking,with coal to olefin and light hydrocarbon cracking projects accounting for a large proportion,showing a trend of multiple processes advancing simultaneously.At the same time,the ethylene production process is showing a trend of large-scale equipment and lightweight raw

    5、materials.This article analyzes the development of Chinas ethylene industry in recent years,introduces the current mainstream ethylene production processes,and provides a detailed introduction to the current mainstream ethylene production process-naphtha steam cracking process,in order to provide so

    6、me reference for ethylene practitioners.Keywords:naphtha;ethylene;production process;steam cracking;deep cooling separation随着人们生活水平的提高,对各类化工产品的需求急剧增加。乙烯装置作为石油化工的龙头装置,其生产产品主要有乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯等多种化工基础原料。其中乙烯作为生产各类化学品重要的基础原料,其需求也急剧增加,在经济发展的刺激下乙烯行业迎来了新的扩产高潮。乙烯装置发展多年工艺趋于成熟,目前主流的乙烯装置均采用深冷分离技术,其中根据组分切割顺序不

    7、同可分为顺序流程、前脱乙烷流程和前脱丙烷流程。虽然乙烯技术近年来整体变化不大,但是乙烯的高速扩产,也给乙烯工艺带来了新的活力,随着新建乙烯装置原料轻质化,部分乙烯装置采用了低温急冷油工艺,急冷基金项目:广东省自然科学基金项目(2020A1515110729;2020A1515110552);广东省普通高校青年创新人才项目(2020KQNCX051);广东石油化工学院人才引进项目(2020rc009);广东省大学生创新创业项目(73321021;73321167;73321182;73321181);广东省社科规划项目(701-71013404045);广东省质量工程建设项目(701-23450

    8、9;701-234504;701-71013170;701-71013413001;701-71013413034;701-71013411007);广东省高等教育教学研究和改革项目(701-71013413001);广东石油化工学院质量工程项目(701-71013307064;701-71013307042)。作者简介:肖仕辉(1999),男,四川广安人,本科在读,研究方向为石油化工。通信作者:王丽(1983),女,湖北洪湖人,博士,教授,主要从事石油化工方向研究工作。E-mail:。第 3 期191肖仕辉等:乙烯工业发展现状及分析系统运行更为稳定、随着绿电技术的发展,部分项目采用电动“三机

    9、”使得三机操作更为简便,同时降低了全装置的碳排放。在乙烯高速扩产的今天,乙烯装置迸发出力新的生机。1 我国乙烯工业发展现状乙烯是重要的石油化工基础原料,乙烯的产量、规模和技术水平标志着一个国家石油化学工业的发展水平。我国的乙烯工业起源于 20 世纪 60 年代,1962 年我国的第一套乙烯装置在兰化公司建成投产,其产量仅为 5103 t/年1。经过近 60 年的发展,截至 2021 年我国乙烯产量已经达到 2 826 万 t/年,成为仅次于美国的第二大乙烯生产大国。由图 1 可知,近年来我国乙烯产量呈现稳步增长趋势,其中在 2021 年同比增长达到了 18.3%,为近年来最高值。虽然目前乙烯产

    10、量巨大,但国内乙烯当量缺口仍然高达近 2 000 万 t/年,自给率在 50%左右2,每年需要进口大量聚乙烯、乙二醇等乙烯下游产品以满足国内消费需求3。预计未来几年我国乙烯产能将进一步扩大,到 2025 年我国乙烯产能将达到 5 000 万 t/年4。因此,在未来一段时间内乙烯仍然是国内最火热的石化项目之一,具有良好的发展前景。20162017201820192020202105001 0001 5002 0002 5003 000 产量 同比增长产量/(万t/年)年份02468101214161820 同比增长率/%图 1 20162021 年全国乙烯产量及增长情况目前世界范围内生产乙烯的主

    11、要原料为石脑油,约占 64%,其次是乙烷、丙烷等轻烃,占比约为 31%(图 2a)。裂解原料轻质化是目前乙烯行业发展的普遍趋势,轻烃裂解工艺由于乙烯产率高、能耗低、单位投资低,近年来已经成为北美、中东等地区新建乙烯项目的首选。亚太地区由于缺乏乙烷资源,大多仍然采用石脑油裂解路线。由图 2(b)可知,我国乙烯生产的主要工艺路线为石脑油等混合油品蒸汽裂解,其次是甲醇制烯烃、煤制烯烃。目前国内炼油产能过剩,新建炼厂多为炼化一体化,油品更多用于生产三烯、三苯等化工产品,主要采用石脑油等混合油品蒸汽裂解工艺。此外,新建乙烯项目呈现大型化、集成化趋势,2018 年我国百万吨乙烯装置仅有 8 套5,截至 2

    12、021 年我国百万吨乙烯装置已经达到了 15 套(表 1),新建项目乙烯大多在百万吨以上。我国蒸汽裂解装置平均规模高于世界平均水平,并且随着新增乙烯项目的增多,我国乙烯装置平均规模将进一步提高。我国能源结构为“贫油、少气、多煤”,因此煤化工路线制烯烃在我国仍然占据近 20%的产能。虽然煤制烯烃(CTO)、甲醇制烯烃(MTO)工艺存在能耗大、污染严重等问题,但却是我国重要的战略技术储备,且近年来相关工艺发展迅速,截至 2021 年我国 CTO、MTO 工艺乙烯产能达到了 762.4 万 t/年(表 2)。此外,随着美国等地区大量乙烷出口,国内也开始出现许多轻烃裂解生产乙烯的项目(表 3)5。目前

    13、我国乙烯发展的整体仍以石脑油蒸汽裂解为主流工艺,但占比将逐渐下降,乙烷裂解项目、MTO、CTO 等工艺齐头并进,轻烃裂解项目由于能耗低、投资少、收率高等优点发展势头迅猛。轻烃31%石脑油64%其他2%甲醇/煤3%(a)全球轻烃9.11%石脑油73.07%CTO 9.91%MTO 7.91%(b)中国图 2 2021 年乙烯原料分布192生物化工2023 年2 乙烯主要生产工艺以乙烯为主的低碳烯烃是重要的化工原材料,其生产工艺主要有烃类蒸汽热裂解、MTO 工艺等。从原料路线来看,目前烯烃生产主要分为石油化工路线、煤化工路线,不同路线制取低碳烯烃工艺路线如图 3 所示。煤化工路线主要为煤气化后制合

    14、成气,合成气生产甲醇中间体后结合 MTO 工艺生产以丙烯为主的三烯。石油化工路线主要使用炼厂分离出的石脑油进入蒸汽裂解装置生产三烯三苯为主的化工原料。随着国内炼油市场的饱和越来越多炼化企业开始往炼化一体化方向发展,更多的油品将进入乙烯装置用于生产化工基础原料,甚至已经出现用原油直接裂解生产低碳烯烃的工艺。2.1 烃类蒸汽热裂解工艺烃类蒸汽热裂解工艺是以轻烃或石脑油等液体油品为原料,采用管式裂解炉裂解生产低碳烯烃的工艺,由于要通入稀释蒸汽降低烃分压,也称为烃类蒸汽热裂解工艺。目前该工艺是世界范围内生产乙烯表 1 2021 年国内蒸汽裂解乙烯现有产能公司名称产能/(万 t/年)工艺路线公司名称产能

    15、/(万 t/年)工艺路线浙江石化280蒸汽裂解吉林石化85蒸汽裂解中海壳牌195蒸汽裂解古雷石化80蒸汽裂解恒力石化150蒸汽裂解燕山石化80蒸汽裂解中沙天津150蒸汽裂解齐鲁石化80蒸汽裂解独山子石化140蒸汽裂解四川石化80蒸汽裂解大庆石化120蒸汽裂解中科炼化80蒸汽裂解天津石化120蒸汽裂解扬子巴斯夫75蒸汽裂解福建联合110蒸汽裂解上海石化70蒸汽裂解武汉石化110蒸汽裂解兰州石化70蒸汽裂解上海赛科109蒸汽裂解扬子石化65蒸汽裂解万花化学100蒸汽裂解沈阳石蜡50蒸汽裂解镇海炼化220蒸汽裂解北方华锦45蒸汽裂解茂名石化100蒸汽裂解广州石化20蒸汽裂解辽宁宝来100蒸汽裂解辽阳

    16、石化20蒸汽裂解中化泉州100蒸汽裂解中原石化20蒸汽裂解抚顺石化94蒸汽裂解表 2 2021 年 CTO/MTO 乙烯产能公司名称产能/(万 t/年)工艺路线公司名称产能/(万 t/年)工艺路线中煤榆能60CTO中煤榆林30CTO宝丰能源60CTO神华榆林30CTO神华宁煤45CTO蒲城清洁能源30CTO延安能化45CTO神华新疆30CTO中安联合35CTO内蒙古久泰28CTO神化包头30CTO联鸿新科21MTO中天合创67MTO盐湖钾肥17MTO南京诚志37.4MTO富德常州16MTO兴兴新能源30MTO鲁西化工15MTO斯尔邦30MTO康尔泰化学12MTO中煤蒙大30MTO阳煤恒通12M

    17、TO富德能源28MTO中原石化24MTO表 3 2021 年乙烷制乙烯产能公司名称产能/(万 t/年)工艺路线卫星化学125乙烷裂解兰州石化80乙烷裂解塔里木石化60乙烷裂解泰兴新浦65乙烷裂解宁波华泰60乙烷裂解第 3 期193肖仕辉等:乙烯工业发展现状及分析的主流工艺。据统计,超过 95%的乙烯由管式裂解炉生产。如图 4 所示,烃类预热气化后进入裂解炉发生裂解反应后经过废热锅炉迅速降温至 370 500,进入急冷器注入急冷油后进入油洗塔进一步回收余热,油洗塔顶分离出较轻裂解气进入水洗塔进一步降温,冷却至约 40 后进入压缩碱洗单元,最后送入深冷系统分离出低碳烯烃产品6。由于原料不同裂解采取

    18、的工艺有所区别,其中采用轻烃裂解具有显著优势。轻烃裂解产物中重组分含量较少,裂解气露点温度较低,可以直接采用两级甚至三级废热锅炉回收裂解气中的能量,因此工艺流程相对简单,单位投资、能耗均优于石脑油、常压柴油等液体油品裂解工艺。对比不同原料的蒸汽裂解装置能耗以及固定投资可知,乙烷裂解项目生产能耗及投资都远低于其他原料裂解工艺,因此乙烷裂解项目在生产中具有显著优势。详见表 4。表 4 年产 50 万 t 的不同乙烯裂解项目投资成本及能耗项目投资/(106美元)相对投资相对能耗乙烷413.574.6100丙烷508.591.8144丁烷516.293.2150轻石脑油554.1100.0153轻柴油

    19、644.4116.3172减压柴油668.1120.62042.2 CTO/MTO 工艺CTO/MTO工艺通常为煤化工路线的烯烃生产工艺,煤气化后生产合成气,合成气进一步生产甲醇,甲醇通过 MTO 工艺便可以生产乙烯、丙烯等低碳烯烃。但相关煤化工工艺存在能耗大、流程复杂等问题,市场竞争力低。由于我国对外石油进口依存度较高,存在能源安全风险,结合我国煤资源丰富的特点,CTO/MTO 仍是我国重要的战略技术储备,相关工艺在国内得到了许多科研院所、企业的高度重视,且已实现了国产化7。甲醇闪点较低不适合远距离输送,因此 MTO 工艺上游采用煤制甲醇工艺生产原料甲醇8,采用煤与水制成浓度为 62%的水煤

    20、浆,与空分装置分离出的氧气在 6.5 MPaG、1 620 K 条件下于气化炉中发生部分氧化反应生产粗合成气,合成气经过洗涤变换后得到适合甲醇合成的 CO/H2比例(体积比)。经耐硫变换后的粗煤气通过低温甲醇洗涤脱除含硫化合物后进入甲醇合成反应器反应生成甲醇。甲醇经过 MTO工艺可以生产以丙烯为主的低碳烯烃。目前我国工业应用较多的是中国科学院大连化学物理研究所开发的 DMTO 工艺以及 UOP/Hydro 公司MTO 工艺。MTO 工艺由于存在强放热催化剂易结焦等问题,通常采用流化床在较小孔径、水热稳定性及热煤/生物质油田气/天然气原油甲醇MTO 工艺烃类蒸汽热裂解丙烷脱氢催化裂化乙烯丙烯丁烯

    21、二烯1,3-丁合成气汽油图 3 不同原料生产烯烃工艺路线裂解炉废热锅炉水洗塔冷却器稀释蒸汽发生器油水分离器裂解气燃料油石脑油原料急冷器急冷油塔冷却器汽提、冷却裂解汽油急冷油水水图 4 馏分油裂解分馏工艺流程194生物化工2023 年稳定性良好的分子筛催化剂下进行反应,并结合催化剂再生器实现连续操作,典型工艺流程如图 5 所示9。MTO反应器催化剂再生器分离器OCP裂化反应器分离器压缩机水C4C4C1C3甲醇图 5 典型 MTO 工艺流程图2.3 原油蒸汽裂解工艺近年来随着炼油产能的饱和,不少企业开始探索颠覆传统炼厂的新工艺,其中最具代表性的是原油蒸汽裂解工艺,该工艺运用轻质原油直接蒸汽裂解生产

    22、乙烯为主的三烯。原油蒸汽裂解工艺简化了工艺流程,使原油不必经过传统炼厂处理而能直接用于裂解生产烯烃,具有能耗低、烯烃收率高等优点。目前该工艺已经实现工业化应用,2014 年 1 月 ExxonMobil 在新加坡裕廊成功建设投产了全球首套原油蒸汽裂解装置,其流程如图 6 所示10。原油蒸汽裂解工艺可完全绕过炼油过程,将原油直接供给裂解炉,新工艺分别在裂解炉的对流段和辐射段间加入一个闪蒸罐,将原油预加热通过闪蒸分离出较轻组分,这部分轻组分油气被返回到炉内的辐射段盘管进行蒸汽裂解生产乙烯为主的低碳烯烃,剩余重组分送入炼厂进行进一步加工11。2021 年 11 月我国中石化天津石化也成功实现了对该工

    23、艺的工业实验12。目前全球仅 ExxonMobil、中石化拥有原油直接蒸汽裂解工艺。原油蒸汽裂解工艺颠覆了传统炼厂的工艺流程,具有能耗低、流程短、烯烃收率高等优点,该工艺的发展对促进石化行业发展具有深远意义13。3 石脑油蒸汽裂解工艺石脑油蒸汽裂解装置主要由裂解炉系统和分离精制系统两大部分构成。裂解炉系统由管式裂解炉与废热锅炉构成,在高温作用下能使烃类发生裂解反应生产烯烃,废热锅炉可以使裂解气迅速降温,减少裂解气发生二次反应,从而提高乙烯收率。分离系统主要由压缩碱洗及深冷分离系统构成,其作用是对裂解气中各组分进行分离提纯,主要设备有急冷油塔、急冷水塔、碱洗塔、脱甲烷塔、脱乙烷塔以及脱丙烷塔等1

    24、4。3.1 裂解炉乙烯裂解炉主要由超高压汽包、辐射段、对流段、急冷锅炉、垂直布置在辐射段的多段炉管以及燃烧器组成15。其中急冷锅炉可以使裂解气迅速降温,能够防止裂解气发生二次反应影响乙烯收率,并且可以回收裂解气中高品位热能用于产生 12 MPa 的超高压蒸汽,超高压蒸汽在辐射段进一步过热后可为三机提供能量;裂解炉对流段主要是为了回收来自辐射段高温烟道气中的能量,对裂解原料、稀释蒸汽、锅炉给水进行预热,同时还可以过热来自汽包的超高压蒸汽;裂解炉辐射段的主要作用是为裂解反应提供足够的能量,辐射段一般在侧壁和底部对称安装烧嘴,炉管通常垂直布置在炉膛中心,沿直线排列,采用双面炉墙辐射加热。其中辐射段底

    25、部烧嘴是全炉的核心部位,可以提供70%80%的热负荷16;裂解炉管是烃类发生裂解反应生成烯烃的场所,由于反应温度较高通常选用耐高温的铬镍合金作为裂解炉管材料,同时铬镍与水蒸气在高温下形成的氧化保护层可以在一定程度上保护炉管17。目前已经有许多裂解炉用于工业化生产,例如鲁姆斯公司开发的 SRT(Short Residence Time)系列裂解炉、S&W 公司开发的 USC 型裂解炉、KTI 公司 GK型裂解炉、凯洛格公司的毫秒炉、林德公司的 Pyrocrack型裂解炉以及国产 CBL 型裂解炉。其中 SRT 系列裂解炉具有较强的代表性,经过几十年的发展目前已更新至第六代,在工业上应用广泛。国内

    26、许多乙烯项目采用该型号裂解炉进行生产,其结构简图如图 7 所示。对流换热器闪蒸罐辐射段裂解炼厂加工分离单元原油热原油轻组分重组分混合化学品烯烃改进后的乙烯裂解炉图 6 ExxonMobil 新加坡原油直接制烯烃工艺流程第 3 期195肖仕辉等:乙烯工业发展现状及分析图 7 SRT 型裂解炉结构简图经过几十年的发展,SRT 系列裂解炉已经升级到了第六代,为获得更高的乙烯收率,裂解炉整体向高温、短停留时间、增大处理量方向发展18。为追求更高裂解温度,可通过更换耐热性能更好的KHR35CW(25Cr-35Ni+W+Nb)合金材料制造炉管,同时对炉管结构进行改进,采用双程分支变径炉管以减少停留时间,其

    27、结构及工艺参数见表 519。表 5 不同 SRT 型裂解炉工艺参数项目SRT-SRT-SRT-开发时间19531964 年1974 年19941999 年炉管构型单管分支变径管分支变径管炉管内径/mm75 133二程 64/89一程 50二程 100炉管总长度/m80 9051.821程数4P 或 8P4P402 程(4-1)每台炉炉管数/台4616-24停留时间/s0.6 0.70.380.2 0.3使用原料乙烷、石脑油 乙烷、重柴油 乙烷、加氢尾油最高允许温度/1 1001 1001 125单炉生产能力/(万 t/年)2.0 3.04.5 5.05.0 10.03.2 分离工艺在乙烯工业发

    28、展早期,分离乙烯通常采用洗油吸收法,存在回收率低、产品质量差等问题。目前工业乙烯生产普遍采用深冷分离工艺,其中比较有代表性的是顺序分离流程、前脱乙烷分离流程以及前脱丙烷分离流程。主要乙烯分离技术见表 620。表 6 主要乙烯分离技术序号分离技术专利商国家1顺序分离技术ABB lummus美国Stone&Welster美国KBR美国Technip法国2前脱丙烷前加氢技术KBR美国Stone&Welster美国3前脱乙烷前加氢技术KBR美国Linde德国3.2.1 顺序分离流程顺序分离流程是发展最早的乙烯深冷分离工艺,目前在乙烯工业上仍然被广泛使用。其中具有代表性的是 lummus 公司的顺序分离

    29、工艺21。顺序分离工艺适用于所有原料裂解气的分离,按照由轻到重的顺序对裂解气中的各组分进行分离。早期的顺序分离流程均采用高压脱甲烷技术,高压使得烃类物质相对挥发度减小,分离难度增加,往往存在分离能耗高等问题,因此目前顺序分离流程往往采用低压脱甲烷技术,相对高压脱甲烷更为节能,但是流程也更加复杂22。典型顺序分离流程如图 8 所示,原料经过裂解炉裂解后,裂解气依次经过废热锅炉、急冷油塔、急冷水塔回收热量后进入压缩碱洗工段。为防止裂解气在压缩机中结焦,每段压缩机出口温度不得超过 100,压缩比要控制在 2.2 以内23;三段压缩后裂解气进入碱洗塔脱除硫化氢、二氧化碳等酸性气体,碱洗后裂裂解炉急冷油

    30、塔急冷水塔碱洗塔脱甲烷塔脱乙烷塔脱丙烷塔丙烯精馏塔乙烯精馏塔脱丁烷塔段压缩1、2、34、5段压缩冷箱甲烷化干燥碳二加氢碳三加氢甲烷副产氢气混合碳四裂解汽油丙烷产品乙烷产品丙烯产品乙烯产品干燥器燃料油汽提塔柴油汽提塔裂解柴油裂解燃料油裂解气图 8 典型顺序分离流程示意图196生物化工2023 年解气进入四、五段压缩,将压力提升至 3.6 3.9 MPa后进入深冷分离系统进行进一步分离;深冷分离系统首先脱除氢气和甲烷,然后依次分离出碳二、碳三、碳四;由于碳二、碳三中含有炔烃,所以需要加氢将其脱除,最后分离精制后得到乙烯、丙烯产品。3.2.2 前脱乙烷分离流程前脱乙烷分离流程在裂解气的分离中,第一个

    31、塔首先将碳二以下轻组分及碳三以上重组分进行分离24,因此该流程更适合分离碳二含量高的裂解气。前脱乙烷分离通常用于乙烷裂解项目,也有部分项目将其用于分离其他原料的裂解气25。其中具有代表性的是Linde公司的前脱乙烷工艺26,分离流程如图9所示。前脱乙烷分离流程整体上与顺序分离流程较为接近,最大区别在于顺序分离流程中第一个塔首先分离出甲烷等轻组分,而前脱乙烷流程在生产中第一个塔是脱乙烷塔,会先将裂解气中的碳三以上重组分进行分离,分离后碳二以下轻组分进入深冷分离系统继续分离。此外,前脱乙烷流程在加氢脱除乙炔时不同于顺序分离流程(采用前加氢工艺)。目前工业生产中基本都采用前加氢工艺,后加氢工艺由于流

    32、程复杂、产品质量差等问题已经基本淘汰。随着乙烷裂解项目的迅速发展,前脱乙烷工艺目前仍被广泛应用于乙烯生产。3.2.3 前脱丙烷分离流程前脱丙烷前加氢分离流程具有能耗低、开工周期短等优点,已经成为国内近年来乙烯项目的首选分离工艺。其中具有代表性的是 S&W 公司和 KBR 公司的前脱丙烷技术(图 10)27。前脱丙烷分离流程中裂解气经过急冷油塔,急冷水塔后进入四段压缩,由于前四段压缩时裂解气中含有较多丁二烯等易结焦物质,所以要求裂解气压缩机出口温度低于 90。压缩后裂解气冷却至40 后进入碱洗塔脱除硫化氢、二氧化碳等酸性气体,脱除酸性气体后裂解气经过干燥、预冷首先进入脱丙烷塔分离出裂解气中碳四以

    33、上重组分。由于脱丙烷塔塔釜含有较多丁二烯,所以要控制塔釜温度,在工业上通常采用高低压双塔脱丙烷工艺以保证塔釜温度低于 85,减少塔釜结焦趋势。脱除碳四以上重组分后裂解气经过五段压缩后进行加氢脱炔,脱除裂解气中的全部乙炔以及部分 MAPD(丙炔和丙二烯的混合物)。脱炔后裂解气依次经过脱甲烷塔、脱乙烷塔、乙烯精馏塔、碳三加氢反应器、丙烯精馏塔后分离出合格乙烯、丙烯产品。前脱丙烷流程适用于重质原料裂解气的分离,对于含碳四较多的裂解气分离效果更好,S&W 公司采用专利设备分凝器回收冷量、高压脱丙烷塔与碳二加氢反应器组成开式热泵,从而达到节能的目的28。目前我国已经实现了前脱丙烷前加氢工艺的工业化,武汉

    34、中韩石化 80 万 t/年乙烯项目29采用中石化开发的前脱丙烷前加氢工艺流程低能耗分离技术(LECT)流程,生产时各项指标均达到国际先进水平,打破了多年来被国外专利商在乙烯分离工艺上垄断的局面。4 结语本文结合目前我国乙烯产能,对近年来乙烯工业发展进行分析。我国乙烯生产工艺以石脑油等混合油品蒸汽裂解为主,煤制烯烃、轻烃裂解等工艺占有较大比例。目前我国乙烯工业呈现多种工艺齐头并进态势,其中轻烃裂解工艺由于能耗较低、乙烯收率高,发展势头迅猛,石脑油蒸汽裂解未来一段时间内仍是生产乙烯的主流工艺,但比例将逐渐下降。针对石脑油蒸汽裂解工艺目前常用的分离流程为前脱丙烷前加氢工艺。石脑油裂解为液体原料,原料

    35、中重组裂解炉急冷油塔急冷水塔碱洗塔段压缩1、2、34段压缩干燥器燃料油汽提塔柴油汽提塔裂解柴油裂解燃料油裂解气预冷脱乙烷塔5段压缩碳二前加氢脱甲烷塔冷箱甲烷化乙烯精馏塔脱丙烷塔丙烯精馏塔干燥碳三加氢脱丁烷塔甲烷副产氢气混合碳四丙烯产品裂解汽油丙烷产品乙烷产品乙烯产品图 9 典型前脱乙烷分离流程第 3 期197肖仕辉等:乙烯工业发展现状及分析分较多,因此裂解气中碳四以上产物收率相对较高,采用前脱丙烷流程可以大幅减少深冷分离系统的能耗以获得更好的经济效益,同时前加氢工艺由于开工周期短、流程简单已经逐步取代了后加氢工艺。参考文献1 王强.我国乙烯工业发展历程漫谈 J.乙烯工业,2008(1):60-

    36、64.2 徐海丰.2019 年世界乙烯行业发展状况与趋势 J.国际石油经济,2020,28(5):48-54.3 曹杰,迟东训.中国乙烯工业发展现状与趋势 J.国际石油经济,2019,27(12):53-59.4 陈浩,詹小燕,郭振宇.乙烯产业发展现状及趋势 J.石化技术与应用,2020,38(6):363-366.5 黄磊.中国乙烯行业发展现状与趋势展望 J.云南化工,2019,46(12):4-7.6 山红红,张孔远.石油化工工艺学 M.北京:科学出版社,2019.7 马国强.石油化工工艺及其废水处理 J.化工管理,2022(23):162-164.8 薛永刚.煤制甲醇工艺技术改造分析 D

    37、.石家庄:河北科技大学,2015.9 蒋永州,杨玉芳,尉秀峰,等.甲醇制烯烃工艺及工业化进展 J.天然气化工(C1 化学与化工),2020,45(1):97-102.10 程薇.埃克森美孚公司在新加坡的乙烯装置可以以原油为裂解原料 J.石油炼制与化工,2014,45(4):35.11 中国石化石油化工科学研究院科研处.中国石化原油直接制化学品技术取得突破性进展 J.石油炼制与化工,2021,52(7):100.12 钱伯章.我国原油蒸汽裂解技术首次工业化应用成功 J.石化技术与应用,2022,40(1):65.13 石莹,李蔚,张兆斌,等.一种原油裂解制备低碳烯烃的方法及装置:20171100

    38、2907.1P.2022-05-24.14 胡杰,王汉松.乙烯工艺与原料 M.北京:化学工业出版社,2017.15 何细藕,李昌力,刘克刚,刘敬坤,郭玉萍,侯瑞,王海靖.一种乙烯裂解炉 P.北京市:CN109486507B,2021-02-02.16 宋天民,史维良,魏志刚.乙烯设备 M.北京:中国石化出版社,2020.17 KHODAMORAD S H,FATMEHSARI D H,REZAIE H,et al.Analysis of ethylene cracking furnace tubesJ.Engineering Failure Analysis,2012,21:1-8.18 赵鲁

    39、宁,刘炳成.石化裂解工业中的 SRT-裂解炉原理分析 J.化工管理,2014(12):46.19 李红军.HS-型裂解炉在乙烯装置中的应用 D.上海:华东理工大学,2012.20 王振维.乙烯分离技术分析 J.乙烯工业,2004(3):40-43.21 盛在行,王振维.乙烯装置顺序分离技术(一)J.乙烯工业,2009,21(1):61-64.22 盛在行,王振维.乙烯装置顺序分离技术(二)J.乙烯工业,2009,21(2):59-64.23 耿大钊.乙烯分离过程的模拟与优化 D.杭州:浙江大学,2006.24 王明耀,李广华.乙烯装置前脱乙烷分离技术(一)J.乙烯工业,2009,21(3):6

    40、2-64.25 王明耀,李广华.乙烯装置前脱乙烷分离技术(二)J.乙烯工业,2009,21(4):60-64.26 于晨.乙烷原料制乙烯分离流程乙烷塔模拟研究 J.科学技术创新,2021(19):51-52.27 黄文姣.乙烯装置分离系统研究与优化D.北京:北京化工大学,2017.28 谭明松.乙烯装置低温分离流程模拟与优化 D.大连:大连理工大学,2020.29 沈基显,刘亮.武汉乙烯装置碳二加氢系统运行状况分析 J.乙烯工业,2015,27(3):16-19.前四段压缩冷却气相干燥器燃料油汽提塔柴油汽提塔裂解柴油裂解燃料油裂解气预冷碱洗塔急冷水塔急冷油塔裂解炉预冷液相干燥器高压脱丙烷塔低压脱丙烷塔脱丁烷塔五段压缩碳二前加氢冷箱甲烷化干燥脱甲烷塔脱乙烷塔乙烯精馏塔丙烯精馏塔碳三加氢甲烷副产氢气混合碳四乙烯产品丙烯产品裂解汽油丙烷产品乙烷产品裂解汽油图 10 S&W 公司前脱丙烷分离流程


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