裂解爐乙烯生產(chǎn)工藝(zuoye)

1、3.1 熱裂解過程的化學(xué)反應(yīng)熱裂解過程的化學(xué)反應(yīng) 烴類裂解的反應(yīng)機理烴類裂解的反應(yīng)機理 鏈引發(fā)、鏈增長、鏈中止鏈引發(fā)、鏈增長、鏈中止 反應(yīng)通式反應(yīng)通式 R. R. + 烯烴烯烴 R. H. + 烯烴烯烴 自由基分解反應(yīng)是生成烯烴的反應(yīng)，而裂解的目的是自由基分解反應(yīng)是生成烯烴的反應(yīng)，而裂解的目的是 為了生產(chǎn)烯烴。為了生產(chǎn)烯烴。 3.3.1 管式裂解爐 早在20世紀(jì)30年代就開始研究用管式裂解爐高溫法裂解石油烴。 20世紀(jì) 40年代美國首先建立管式裂解爐裂解乙烯的工業(yè)裝置。 進入 20世紀(jì)50年代后，由于石油化工的發(fā)展，世界各國竟相研 究提高乙烯生產(chǎn)水平的工藝技術(shù)，并找到了通過高溫短停留時間 的技

2、術(shù)措施可以大幅度提高乙烯收率。20世紀(jì)60年代初期，美國 Lummus公司開發(fā)成功能夠?qū)崿F(xiàn)高溫短停留時間的SRT-型爐 （Short Residence Time），見圖3-11。耐高溫的鉻鎳合金鋼 管可使管壁溫度高達1050，從而奠定了實現(xiàn)高溫短-停留時間 的工藝基礎(chǔ)。以石腦油為原料，SRT-型爐可使裂解出口溫度提 高到800-860，停留時間減少到0.25-0.60 S，乙烯產(chǎn)率得到了 顯著的提高 。應(yīng)用Lummus公司SRT型爐生產(chǎn)乙烯的總產(chǎn)量約占 全世界的一半左右。20世紀(jì)60年代末期以來，各國著名的公司如 StoneWebster，Lnde-Selas，Kellogg，F(xiàn)oster-

3、Wheeler，三 菱油化等都相繼提出了自己開發(fā)的新型管式裂解爐。 3.3.1.1裂解爐的工作原理 以Lummus公司的SRT-型裂解爐為例（見圖3-11）， 說明裂解爐的組成與工作原理。 （1）裂解爐的組成）裂解爐的組成：對流室、輻射室、爐管、燒嘴、 煙囪、擋板等。 （2）裂解爐的工作原理）裂解爐的工作原理：裂解原料首先進入裂解爐 的對流室升溫，到一定溫度后與稀釋劑混合繼續(xù)升溫 （到600-650），然后通過擋板進入裂解爐的輻射 室繼續(xù)升溫到反應(yīng)溫度（800-850），并發(fā)生裂解 反應(yīng)，最后高溫裂解產(chǎn)物通過急冷換熱器降溫后，到 后續(xù)分餾塔。 裂解單元原則流程圖裂解單元原則流程圖 原料原料預(yù)熱

4、器預(yù)熱器裂裂 解解 爐爐 急冷器急冷器 油油 冷冷 塔塔 裂解燃料油裂解燃料油 水水 冷冷 塔塔 裂解氣去壓縮裂解氣去壓縮 沉降槽沉降槽 水水 裂解汽油裂解汽油 155155 180180 水蒸氣水蒸氣 540540 800800 =0.5s 450450550550 230230 185185急冷油急冷油 109109裂解汽油、裂解氣裂解汽油、裂解氣 和水蒸氣入底部和水蒸氣入底部 4040 冷卻水冷卻水3737 8080 N=23 N=16 裂解單元原則流程圖裂解單元原則流程圖 1、設(shè)備、設(shè)備 預(yù)熱器預(yù)熱器 裂解爐裂解爐 急冷器急冷器 油冷塔油冷塔 水冷塔水冷塔 沉降槽沉降槽 2、各設(shè)備所起

5、的作用、各設(shè)備所起的作用 3、主要操作條件、主要操作條件 155； 180水蒸氣、水蒸氣、 540、800、 =0.5s； 450550； 185急冷油、急冷油、230、N=23、 109裂解汽油、裂解氣和水蒸氣；裂解汽油、裂解氣和水蒸氣； 冷卻水冷卻水37、N=16、40、80、裂解氣裂解氣； 裂解汽油、水。裂解汽油、水。 4 4、目的產(chǎn)物、目的產(chǎn)物 裂解氣裂解氣 5 5、副產(chǎn)物、副產(chǎn)物 裂解汽油裂解汽油 裂解燃料油裂解燃料油 裂解工藝流程 裂解工藝流程包括原料油供給和預(yù)熱系統(tǒng)、裂解和高壓水蒸氣系統(tǒng)、 急冷油和燃料油系統(tǒng)、急冷水和稀釋水蒸氣系統(tǒng)。 乙烯生產(chǎn)后續(xù)工藝 （分離及凈化） 原料 急冷

6、油塔急冷水塔堿洗水洗塔裂解氣干燥器 1#-4# 裂解氣壓縮機 裂解氣油 裂解柴油 裂解燃料油 氫氣 冷箱 乙烯 丙烯 乙烯精餾塔 丙烯精餾塔 MA/PD加氫 脫乙烷塔 脫甲烷塔 脫丁烷塔 混合碳四 裂解氣油 乙炔/碳三 低壓脫丙烷塔 高壓脫丙烷塔 5# 裂解氣壓縮機 加氫 制冷系統(tǒng) 乙烯/丙烯 裂解氣干燥器堿洗水洗塔急冷水塔急冷油塔 碳三 丙烯 乙烯精餾塔 乙烯 原料 脫丙烷塔 脫乙烷塔 脫丁烷塔 裂解汽油 脫甲烷塔 混合碳四 氫氣 裂解燃料油 裂解柴油 乙炔 裂解氣壓縮機 裂解汽油 冷箱 裂解氣壓縮機 4#-5# 丙烯精餾塔 1#-3# 加氫 加氫 裂解燃料油 CG+DS+QO CG+DS

7、裂解原料 裂解爐 急冷器 QO CG+DS 急冷油塔系統(tǒng) 裂解汽油 稀釋蒸汽循環(huán)( DS) QO 急冷油循環(huán)( QO) 工藝水( PW) 急冷水循環(huán)( QW) 工藝用戶 QW CW 急冷水塔系統(tǒng) QW CG 稀釋蒸汽發(fā)生器 工藝用戶 裂解柴油 急冷油塔減粘塔 回流汽油 95-105 C QO循環(huán) QO QO 500-550 C 乙烷爐裂解氣 急冷器 280-300 C 稀釋蒸汽 發(fā)生系統(tǒng) 205-210 C 急冷水塔系統(tǒng) 200-215 C 裂解氣 急冷器 裂解柴油 LS CW 裂解燃料油 QW 柴油汽提塔 急冷水循環(huán)( QW) 系統(tǒng) 急冷油塔 氨水 回流汽油 53 C CW QW 85 C QW 37 C CW QW 急冷水塔 工藝水( PW) 裂解汽油 工藝用戶 發(fā)生系統(tǒng) 稀釋蒸汽 裂解氣壓縮系統(tǒng) 壓縮區(qū) 油水分離罐 4