乙烯裂解流程

乙烯裂解C4馏分的分离及利用

李 涛

（扬子石化股份公司研究院）

摘要 介绍了乙烯裂解装置副产C4馏分的分离技术及化工利用状况，并对我国乙烯

装置裂解C4馏分的分离利用提出了具体建议。

关键词 乙烯 裂解C4 丁二烯 丁烯-1 正丁烯 异丁烯

1．前言

我国主要使用石脑油和轻油裂解法制备乙烯，该法将联产大量的C4烃和

C5烃混合物 ,如以石脑油为原料 ,Ｃ4烃产率可达乙烯产量的 15%～18% ,Ｃ5

烃也可达到20%左右。目前 ,我国的乙烯生产能力可达 550万t/a ,Ｃ4、Ｃ5烃的

年产量近 100万t。到 2005年 ,南京化学工业园区内乙烯产量将达到1400kt/a ,

其中抽余C4产量约 220 kt/a, 裂解 C5产量约150 kt/a,裂解C9产量约 130kt/ a。

这些组份量大且稳定 ,其中烯烃、二烯烃和芳烃等不饱和活性组份所占比重超过

了50% (质量分数)，而这些活性组份正是精细有机化工的主要原料。目前我国Ｃ

4烃的化工利用率只有 41% ,Ｃ5烃的化工利用率则更低 ,仅为10% ,其它基本上

是作为燃料利用的。而国外的化工利用率很高 ,如美国为 80%～90%,日本为

64%,西欧为60%。因此采用新技术充分利用好这一宝贵资源 , 综合挖掘它们潜

在的利用价值 , 获取高附加值产品 ,对降低乙烯投资成本 ,提高经济效益具有

重要意义，同时也会直接影响精细化工的发展和未来[1-2]。

2．裂解Ｃ4馏分的分离[3-6]

乙烯裂解装置副产 C4馏分中含有 1 ,3 -丁二烯、正丁烯、异丁烯、正丁烷

等组分（见表1）。1 ,3 -丁二烯可以用萃取精馏的方法分离出来 ,用作合成橡胶的

原料。余下的C4抽余液是多种异构体的混合物，各组分的沸点很接近 ,尤其是

异丁烯和丁烯-1 ,沸点只相差 0.6℃ ,相对挥发度只相差 0.03 ,用一般的精馏方法

很难实现二者的分离。所以一般用化学方法来脱除异丁烯，例如用反应精馏的方

熊户　管理　乙烯工业２００２，１４（１）２２～２７　ⅡＨＹ１上ＮＥ　ＩＮＤＵＳ￣＇ｔ／￣　

乙烯原料及裂解操作优化　

花建忠　

（新疆独山子石化公司乙烯厂，８３３６００）　

摘要：新疆独山子乙烯厂在２０１３０年通过调整裂解炉操作、优化原料、减少分离损失等方面着手，提高　目的产品产量和收率，确保全年生产任务的完成。　关键词：操作；原料优化；乙烯回收　

新疆独山子乙烯厂（简称乙烯厂）乙烯装置　

１９９９年生产平稳，未进行装置大检修，全年共运行　

＆５２９　ｈ，乙烯收率（质量分数）３０．２０％，丙烯收率　

（质量分数）ｌ５．０４％，双烯收率（质量分数）　

４５．２４％。　２０００年乙烯厂在进行装置太检修的前提条件　

下．乙烯收率要达到（质量分数）３１．５％，双烯收率　

４５．５％以Ｅ　要完成此目标，必须进行装置的裂　

解原料监控和操作条件的优化，进一步提高乙烯　

产品收率。　

１调整过程　

乙烯装置产品乙烯收率的提高主要与原料性　

质、裂解炉的优化操作、分离单元产品乙烯的回收　等方面因素有关。整个调整过程也正是沿着这３　

条主线进行的。下文就整个过程加以阐述。　

１．１裂解炉的操作　

１．１．１调整裂解炉操作　

新疆独山子石化乙烯厂裂解炉设计负荷大，　

辐射管金属表面热强度高，裂锯炉运行周期较短，　

裂锯炉切换烧焦频繁，这不仅影响裂锯炉管的使　

用寿命，而且还降低了乙烯、丙烯产品的产量和收　

率　

针对裂锯炉上述这种情况，乙烯厂在保证设　

备安全、完好的基础上，实行了５台炉运行，降低　单台裂解炉的负荷，使产品产量和收率都有明显　

地提高。　

乙烯厂从管理上上档次．在硬件和外部环境　

上保证延长裂解炉５台炉的运行时间。下面从几　

个方面加以说明，　

１）强化工艺管理，建立考核机制。　为确保裂解炉炉膛热负荷分布的均匀，裂解　

炉烧嘴燃烧情况的良好，避免炉管受热不均匀．减　

少炉管表面超温现象，乙烯厂设立了专门的考核　

管理体系，由设备主管部门每周不定期地检查其　炉膛热负荷分布情况及金属炉管表面超温情况，　

利用裂解炉生产乙烯

热裂解特点：

高温，吸热量大

低烃分压，短停留时间，避开二次反响的发生反响产物是简单的混合物

热裂解的供热方式如下所示：

直接供热法：工艺简单，裂解气质量低，本钱过高。 其裂解工艺始终没有很大进展！

工业上烃类裂解生产乙烯的主要过程为：

原料热裂解裂解气预处理〔包括热量回收、净化、气体压缩等〕裂解气分别产品乙烯、丙烯及联产物等。

一、 原料烃组成对裂解结果的影响影响裂解结果的因素：

原料特性；裂解工艺条件；裂解反响器型式；裂解方法等。 族组成，% 大庆 145～ 成功 145～ 任丘 145～ 大港 145～350℃ 〔质量〕 350℃ 350℃ 350℃ 原料特性是最重要的影响因素！

(一) 原料烃的族组成、含氢量、芳烃指数、特性因数裂解产物分布的影响

1. 族组成〔简称 PONA 值〕

定义：是指原料烃分子中所含各族烃的质量百分比P—烷族烃 N—环烷族烃

O—烯族烃 A—芳香族烃

从表 1-7 作一比较，在管式裂解炉的裂解条件下，原料愈轻，乙烯收率愈高。随着烃分子量增大，N+A 含量增加，乙烯收率下降，液态裂解产物收率渐渐增加。

表 1-7 组成不同的原料裂解产物收率

裂解原料 乙烷 丙烷 石脑油 抽余油 轻柴油 重柴油

原料组成特性 P P P+N P+N P+N+A P+N+A

乙烯 84* 44.0 31.7 32.9 28.3 25.0

丙烯 1.4 15.6 13.0 15.5 13.5 12.4

主要产物收率，%〔质量〕 丁二烯 1.4 3.4 4.7 5.3 4.8 4.8

混合芳烃 0.4 2.8 13.7 11.0 10.9 11.2

其它 12.8 34.2 36.8 35.8 42.5 46.6

*包括乙烷循环裂解

原料的 PONA 值常常被用来推断其是否适宜作裂解原料的重要依据。表 1-8 介绍我国几个产地的轻柴油馏分族组成。

表 1-8 我国常压轻柴油馏分族组成

2007年乙烯裂解B标段施工计划

修改版

中国化学工程第十一建设公司

2007年3月13日

编制说明

一、本计划根据乙烯装置主进度计划编制。

二、根据材料及图纸到货计划，B标段施工定于2007年4月15日正式开工。本年计划完成如下工作量：

钢结构：所有管廊钢结构及框架钢结构施工完

静设备：所有静设备安装完

动设备：所有到货动设备安装完，两台压缩机具备试车条件

工艺管道：管道预制量不低于总配管量的30%，管道安装量不少于总量的30%

配变电站：电气设备安装完，接线完成50%

装置区电气：接地施工完成，主桥架安装完，主电缆敷设完

装置区仪表：仪表管道预制完，主桥架安装完

三、人力投入

三月份管理人员到位，四月份后施工人员陆续到位，高峰期施工人数为436人。

四、各施工区域主要施工部署

1、原料预热和稀释蒸汽发生区： 本区设备到货较晚，对框架结构的施工存在一定的影响。主要施工部署如下：

钢结构：5月15日开始分支管廊SR73的施工，6月30日具备穿管条件。框架结构SK2701和SK2201因框架底大型设备到货约束，必须在大型设备就位后才能进行全面安装施工，地面组对均开始于10月1日，SK2701安装结束时间为12月10日，SK2201安装结束时间为12月31日。

设备：4月22日开始到货动设备的安装，静设备安装开始于9月10日，到12月31日所有静设备安装完。

工艺管道：预制从5月15日到9月15日，分支管廊穿管从7月1日到8月31日。装置内工艺管道安装开始于10月20日。

2、甲烷化区：

本区钢结构的施工与设备安装不存在相互影响，主要施工部署如下：

钢结构：4月20日开始分支管廊SR75的施工，6月30日具备穿管条件。框架结构SK3201、SK3701及厂房结构SG3701施工开始于6月26日，SK3201施工结束为8月1日，SK3701、SG3701施工结束为8月31日。

设备：6月6日两台压缩机到货，直接就位后到9月10日安装完成。静设备安装开始于9月10日，到12月26日所有静设备安装完。