项目三乙烯裂解技术

乙烯装置中裂解炉工艺控制方案分析摘要：乙烯装置所生产出来的产品主要有乙烯和丙烯两种物质，而在乙烯装置中最为重要的设备就是裂解炉，该设备直接影响到乙烯产品的生产能力和装置的稳定性。

通过裂解炉工艺控制可以确保乙烯收率，但由于其下游装置对乙烯和丙烯有着不同的需求量，所以，这就需要对乙烯、丙烯在一定范围内实施有效调节，不断提升乙烯装置的收率，促进产品生产和企业效益的提高。

本文从多个角度对乙烯裂解炉工艺控制方案展开了详细、认真的剖析与探讨，以供参考。

关键词：裂解炉；控制方案；出口温度；COT；装置当前国内乙烯装置数量不断增多，使得乙烯产能得到了大幅提升，而裂解炉作为其中一项重要设备，发挥着关键的作用，其主要是对不同原料进行加热气化获得裂解气，随后采取精馏、加氢等措施来为下游设备提供原料。

由此可知，想要切实有效提升乙烯生产效率与质量，则需要工作人员能够科学制定乙烯裂解炉工艺控制方案，确保其运用的稳定与高效。

一、乙烯裂解炉工艺控制方案分析（一）原料流量与COT工艺控制（1）原料流量控制从乙烯裂解炉工艺设计上来看，其稳定操作时原料总流量是保持不变的，其变化主要在各组原料流量的不均匀性上有所体现。

如果各组原料流量波动偏差较大，那么它们之间的裂解炉COT差值也会加大，然而C0T值不同对裂解反应的深度也有着不同的影响，并最终会对裂解产品收率造成影响。

在裂解炉工艺控制方案中设置原料控制主要是为了有效解决各组炉管间C0T温差过大的情况，具体措施有两种：1）在设计时需确保进料对称，也就是说需要以裂解炉规模和有关控制要求为依据对原料进料系统进行科学设置。

2）将问题控制方案融入到原料控制方案中，换句话说就是设置总流量调节器，通过对各组运管进料调节器设定点进行调整，以实现对总进料流量进行控制。

其主要是为了确保当原料总量需求发生改变的时候可以通过控制系统并结合实际操作情况对各组裂解炉的流量进行配置，从而有效降低总流量变化对C0T所造成的影响。

扬子 65 Lummus 齐鲁 72 Lummus 扬巴 60 SW 赛科 90 Lummus 南海 80 SW 吉化大 70 Linde 吉化小 15 茂名 100 SW / Lummus 兰州(新建45) 60 KBR 天津 20 Lummus
CC炉反应器的特点是原料入口处为小口径管双排双面辐射加热，物料能迅速升温，缩短停留时间，后继的反应管则为单排双面辐射，管径采取逐管增大方式以达到降低烃分压的目的。物料在反应管中的停留时间为0.2～0.4s。 短停留时间和低烃分压使裂解反应具有较高的选择性。
USRT炉
美国凯洛格公司和日本出光石油化学公司在70年代末共同开发成功的新型管式裂解炉。炉子由十多根直径约为2.54cm,长约10m的单根直管并联组成。反应管吊在辐射室中央，由底部烧嘴进行双面辐射加热。物料由下部进入上部离开并迅速进入专用的USX型急冷锅炉,每两根反应管合用一个USX，多个USX合接一个二次急冷锅炉。裂解过程停留时间可低于100ms,从而显著提高了反应的选择性。同传统的管式裂解炉相比，乙烯相对收率约可提高10％，甲烷和燃料油则有所减少。
用乙烯生产的典型系列产品
聚合－聚乙烯、乙丙橡胶
氧化－环氧乙烷、乙醛
烷基化－乙苯、烷基铝
卤化－氯乙烷、二氯乙烷、溴乙烷
水合－乙醇
齐聚－@-烯烃
聚合－聚丙烯、乙丙橡胶
01
氧化－丙烯酸
02
环氧化－环氧丙烷
03
烷基化－异丙苯
04
卤化－氯丙醇、环氧氯丙烷
05
水合－异丙醇
06
氨氧化－丙烯腈、丙烯酰胺
07
用丙烯生产的典型系列产品
独山子乙烯裂解项目
独山子乙烯项目
Linde 提供专利技术、工艺包、土建以外的基础设 计和相关技术服务；供应关键设备和材料， 如压缩机和透平、锅炉给水泵、冷箱等。 寰球 承担初步设计、详细设计和技术服务；其他 设备和材料全部由总包供货；施工安装至中交。 规模：乙烯100万吨/年;丙烯50万吨/年 年操作小时：8000小时 操作弹性： 60-110%(P/E比:0.45-0.5kg/kg)

0.25Mt/a乙烯裂解装置工艺摘要乙烯裂解炉是乙烯生产中的关键设备，其平稳、安全、高效运行对乙烯生产过程具有举足轻重的作用，因此对乙烯裂解炉装置实施工艺条件选择、操作优化具有重要的理论和实际意义。

本设计主要是设计年产25万吨的乙烯装置工艺。

烯烃裂解技术是将较高级烯烃转化为乙烯、丙烯等较低级烯烃的烯烃转换技术。

其工艺以烯烃的热力学平衡为基础，采用一种合适的催化剂(如改性的ZSM-5或其它类型的沸石)，把C4和C5等高碳烯烃转换为低碳烯烃(主要为乙烯、丙烯和丁烯)。

低碳烯烃具体组成与原料烯烃的碳数无关，由反应条件和催化剂决定。

通常使用的原料为蒸汽裂解装置的C4和C5馏分、FCC装置的C4馏分和汽油中的C5馏分。

由于原料中的二烯烃易产生结焦，因此应预先将其选择性加氢转化成烯烃。

首先介绍了国内外乙烯工业现状及发展趋势，以及乙烯技术进展。

然后介绍了生产乙烯的各种方法，乙烯工艺流程的简述,尤其是裂解部分，压缩和分离部分进行了详细的叙述。

本设计采用的是管式裂解炉，因此对管式裂解炉进行了详细的叙述。

最后对设备的物料及能量进行了计算，并讨论了本设计的不足。

关键词：发展状况，生产技术，工艺流程，裂解炉1.概述1.1国内外乙烯发展的状况1.1.1世界乙烯产需概况及展望1.1.1.1世界乙烯工业现状2004年世界乙烯生产能力11290万吨，产量10387 万吨，主要集中在欧美发达国家。

乙烯工业随着全球经济形势呈现周期性变化。

1988~1995年乙烯工业处于快速发展时期。

世纪之交，受亚洲金融危机等一系列政治、经济事件的持续影响，乙烯工业增速放缓。

2003年下半年以来，全球经济逐步复苏、中国等发展中国家经济增势强劲，乙烯工业呈现产能趋紧，价格回升，效益上扬的势头。

乙烯工业日趋走向成熟。

欧美等发达国家已进入产业成熟期。

发展中国家正处于集约化经营的产业升级换代时期。

中东等地产油国逐步成为产业发展新兴力量。

乙烯工业规模化、集约化经营日趋明显。

• 目的：
• 提高分离操作温度,节约低温能量和材料。
• 除去部分水份和重质烃,减少后面干燥和低温的负担。
• 要求：
• Ｐ↑,设备材料要求增加,动力消耗也增加。
• Ｐ↑,精馏塔釜温↑,不饱和烃及重组分聚合
• Ｐ↑,α↓,分离困难。
∴生产中一般控制30～40atm。
• 采用多段压缩：
压缩升温时二烯烃、烯烃易聚合,∴为防止结焦,控制排气温度＜100℃,采
侧壁烧嘴
管式裂解炉的炉型
（ 二
1.鲁姆斯裂 解炉
）
管 式
2.凯洛格毫
裂
秒裂解炉
解
炉
的
炉 型
C裂解炉
SRT型裂解炉即短停留时间炉，是美国鲁姆
斯（Lummus）公司于1963年开发，1965
年工业化，以后又不断地改进了炉管的炉型
超伯的解选斯一温及裂缩的中司的超洛一下0解致.择特种度1炉解短收应，乙短（种，炉使秒性（炉和子炉停率用扬烯K停炉使。裂S毫（裂S型烃eR的，留，最子生留型物解秒lt5Tlo解，分o0结 该时 对 多 石 产时。料炉炉n型g～U炉 压e构炉间不的油装间1在结g由炉S19）简条&，型，同炉化置裂炉构0C7于是08公称件W裂先的改的型工均解管复毫年管目司e的U解后不善裂。公采炉内杂秒开径b前S在选技s推断裂解中司用简的，C）发较t世6e择术炉出改解原国和此称停投，0成小r界），年是。了进选料的齐种留资U所功，上公使S代根它，择有燕鲁裂S时相以所，R大R司生开据是是性较山石解间对T也需在T型在炉成始停美－为，大石油炉缩较称炉高乙7，的研留国Ⅰ了提的油化。短高为0管裂烯是产年究时斯～进高灵化工到。毫数解装美品代开间通Ⅵ一乙活工公因0秒量温置.国中开发、－0型步烯性公司裂裂多度5凯乙发的裂韦～。解， 烷等管副是产一品程较，少没，有乙弯烯头收，率阻较力高降而小命，名烃的分。压低，