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1、乙烯裂解工艺技术简介中国石油四川石化有限责任公司乙烯项目经理部一、乙烯裂解工艺基本概况n1.乙烯主要原料n富含烷烃组份：乙烷、C4拔头油、石脑油、加氢尾油、柴油等n2.装置组成n裂解岗位、急冷岗位、压缩岗位、冷分离岗位、热分岗位、汽油加氢岗位、相应公用工程岗位n3.乙烯主要产品n主要产品：乙烯、丙烯、富含1,3丁二烯的裂解碳四、加氢汽油、n付产品：甲烷、氢气、裂解柴油、裂解燃料油、C5、C9-200一、乙烯裂解工艺基本概况n装置原理图乙烯装置裂解炉NAP加氢汽油柴油其它压缩深冷冷分热分急冷裂解气压缩机碱洗加氢装置酸性气体H2CH4C2H4C2H2C2H6C3H6C3H8MAPD混合C4裂解柴油
2、裂解重油裂解汽油C5C6-C8C9-200二、乙烯工艺流程图n传统顺序工艺流程裂解炉原料400油洗水洗1101.3段压缩35KPa40裂解柴油裂解燃料油工艺水裂解汽油碱洗4.5段压缩干燥3.6MPa丙烯机乙烯机甲烷机冷 箱-40-101CH4H2脱甲烷塔脱乙烷塔C2加氢脱丙烷塔乙烯塔乙烯乙烷MAPD加氢丙烯塔丙烯丙烷脱丁塔混合C4裂解汽油水1ppm-136三、三家专利商最新工艺流程n鲁姆斯公司乙烯技术裂解炉原料400急冷油洗水洗1.2段压缩40碱洗3段压缩21Kg/cm222Kg/cm235KPa6Kg/cm2C2加氢混合C4C5+脱丁塔乙烯甲烷丙烯三元制冷冷箱1冷箱2H2/CH419Kg/c
3、m2GCFT18Kg/cm2G35Kg/cm2G脱甲烷塔-108CH4脱乙烷塔乙烯塔丙烯塔乙烯乙烷丙烯丙烷CH4H2双塔前脱丙烷干燥三、三家专利商最新工艺流程nSW公司乙烯技术裂解炉原料400急冷油水系统1.4段压缩40碱洗气干35KPa采用高效塔板长周期运行液干高压部分脱丙烷低 压脱丙烷脱丁塔混合C4C5+5段压缩三段C2加氢37Kg/cm2G冷箱1丙烯机乙烯机HRS冷箱2膨胀机CH4H21脱甲塔2脱甲塔H2/CH4-116CH4产品乙烯塔乙烯乙烷部分脱乙烷40%纯混合C2丙烯塔丙烯丙烷50%混合C3三、三家专利商最新工艺流程n林德公司乙烯技术裂解炉原料400急冷油水系统1.4段压缩40碱洗
4、气干35KPa液干1脱乙烷5段压缩2脱乙烷脱丙塔丙烯塔丙烯丙烷脱丁塔混合C4C5+C2加氢100C2以轻冷箱1丙烯机 乙烯机CH4产品冷箱2CH4H2脱甲塔乙烯塔乙烯乙烷甲烷机四、林德、SW技术附件比较n1询价书n装置能力：80万吨/年乙烯（8000操作小时/年）n年操作时间：每年至少稳定运行8000小时。n操作弹性：操作弹性应达到设计能力的60-110（建立在小时产量基础上）。n乙烯液化能力：n装置100负荷时35液化乙烯产量。n装置70负荷时100液化乙烯产量。n装置合同范围n乙烯装置的合同范围包括乙烯装置（含C4/C5加氢单元、废碱氧化单元、裂解汽油加氢单元）、辅助设施单元如污水预处理、
5、DCS、SIS和ESD系统。n产品规格n生产聚合级乙烯、聚合级丙烯产品及符合询价书中规格要求的混合C4、加氢汽油、氢气、C9、PFO、PGO等产品。四、林德、SW技术附件比较n1询价书n原料消耗量原料名称单位数值工况I工况II丙烷万吨/年5.5LPG万吨/年19.5重C4万吨/年1010未反应C4万吨/年1515石脑油 A万吨/年平衡(约88万吨/年)石脑油 B万吨/年77.5芳烃抽余油万吨/年30.030.0HTO万吨/年82.082.0AGO万吨/年平衡(约40万吨/年)四、林德、SW技术附件比较专利商林德（LINDE）斯通韦伯斯特（S&W）裂解炉型PyroCrack1-1型USC-176
6、U型和USC-12M型林德公司的PyroCrack型裂解炉，通常由一个对流段和两个辐射段构成。其裂解炉根据不同原料选择 不同的炉管构型：PyroCrack4-2、2-2、1-1型。本次报价采用的是PyroCrack 1-1型7台炉，其特点如下：1采用陶纤耐火保温设计 ，热效率高；1采用线性急冷锅炉，不需机械清焦；1针对 加氢尾油和轻柴油，二次注入稀释蒸汽；1侧壁底部烧嘴相结合，采用超低NOX底部烧嘴符合环保要求；2短的停留时间 ，低的烃分压。S&W公司的超选择 性裂解炉，简称USC。采用较小的管径，较短的管长以缩短停留时间 。炉型有”M”、“W”及“U”型。本次报价采用台USC-176U型裂解
7、炉裂解液体原料，一台USC-12M型裂解炉裂解循环乙丙烷，其特点如下：、液体原料乙烯、丙烯选择 性好；、采用陶纤耐火保温设计 ，热效率高；、炉管出入口热量均衡，炉管表面温度低，辐射段效率高；、只有底部烧嘴，采用超低NOX底部烧嘴符合环保要求；、针对 加氢尾油和轻柴油，二次注入稀释蒸汽；、针对 气体原料裂解温度较高，选择 性相对稳定，对停留时间 不敏感，结焦量不大的特点，S&W采用了一台USC-12M型单炉膛的裂解炉，其特点如下：、操作安全性高；、较低的炉管表面热强度；、采用一级急冷系统急冷裂解气。 工艺技术特点对比裂解炉部分四、林德、SW技术附件比较专利商林德（LINDE）斯通韦伯斯特（S&W
8、）裂解炉型PyroCrack1-1型USC-176U型USC-12M型炉管排列2412（21）U型，一进一出（变径）1111111（变径）炉膛数量2个2个1个辐射炉管长25米23米辐射炉管尺寸入口：ID=51mm出口：ID=73mm入口：ID=45mm出口：ID=51mm入口：ID=105mm出口：ID=110mm辐射炉管数?96根176根12根急冷锅炉8组双套管式(每组12个LQO)的8组双套管式(轻油炉每组12个SLE，重油炉每组11个SLE)12个双套管式(USX)炉管联接废锅形式1对11对1(NAP)2对1(HTO/AGO)1对1裂解物在辐射管内停留时间0.2350.265秒0.210
9、.25秒0.40.6秒 工艺技术特点对比裂解炉部分四、林德、SW技术附件比较 工艺技术特点对比裂解炉部分专利商 林德（LINDE） 斯通韦伯斯特（S&W） 裂解炉型 PyroCrack1-1型 USC-176U型 USC-12M型 烧嘴烧嘴采用底部和侧壁低NOx自吸式燃气烧嘴（NOx 100mg/Nm3）。底部共48个烧嘴，提供60-70%的热负荷；侧壁共128个烧嘴，每侧各两排,提供30-40%的热负荷裂解炉全部采用底部低NOx自吸式燃气烧嘴（NOx 90mg/Nm3）。液体炉共64个底部烧嘴。裂解炉全部采用底部低NOx自吸式燃气烧嘴（NOx 90mg/Nm3），气体炉共24个底部烧嘴裂解炉
10、配置7台PyroCrack1-1型裂解炉，其中一台备用，7台炉均可裂解石脑油，3台可裂解解HTO，2台可裂解AGO，3台可裂解气体原料，裂解HTO/AGO的5台裂解炉均采用二次注汽方案。两个辐射段炉膛可独立操作，可以同时裂解两种不同原料或在不同裂解条件下操作。辐射炉管采用双程直立排布，排布型式2412（21型），每个辐射炉管出口连接一个线性急冷锅炉LQE，每12个LQE组成1个组，每台炉8组。裂解炉热效率94，裂解炉操作弹性60110。7台USC176U液体炉，其中一台备用。其中4台可裂解HTO/AGO，3台可裂解轻质原料如丙烷LPGC4和C5，石脑油和芳烃抽余油可在7台裂解炉裂解。裂解HTO
11、/AGO的裂解炉采用二次注汽方案。两个辐射室。炉管排布为11型。轻油炉每个辐射炉管出口连接一个SLE（采用特殊涡流结构，减少压降），22个SLE形成一组，共8组，重油炉2个辐射炉管出口连接一个SLE，11个SLE形成一组，共8组。裂解炉热效率94，裂解炉操作弹性60110。1台USC-12M型气体炉，裂解循环乙烷。单辐射室，炉管单排布置，排布形成M型变径，炉管管径由进至出逐渐变大。每个炉管出口连接1个USX。裂解炉热效率94，裂解炉操作弹性60110。烧焦形式蒸汽空气烧焦，清焦气至烧焦罐蒸汽空气烧焦，清焦气至烧焦罐或返炉膛蒸汽空气烧焦，清焦气至烧焦罐或返炉膛四、林德、SW技术附件比较n工艺技术
12、特点对比急冷部分专利商 林德（LINDE） 斯通韦伯斯特（S&W） 急冷油系统 急冷油塔采用20阶梯式塔板，7块浮阀塔板，设有旋液分离除焦系统，利用裂解气汽提控制急冷油粘度急冷油塔采用24块RIPPLE专利塔盘，压降小，不易结焦，运行周期长。采用电动机械清焦，利用裂解气汽提控制急冷油粘度。急冷油塔高温操作以保证急冷水系统 急冷水塔采用规整填料，急冷水用板式换热器冷却，工艺水系统设有油聚结器急冷水塔采用散装填料，工艺水系统设有油聚结器四、林德、SW技术附件比较n工艺技术特点对比压缩分离部分四、林德、SW技术附件比较n工艺技术特点对比压缩分离部分四、林德、SW技术附件比较n装置主要消耗量及性能保证
13、指标对比主要产品收率和单耗比较（P/E0.5）工况一工况二LINDES&WLINDES&W乙烯收率34.635.432.133.2乙烯原料单耗2.892.833.123.01丙烯收率17.317.716.0516.6丙烯原料单耗5.785.656.236.02混合碳四收率12.112.011.111.6混合碳四原料消耗8.268.339.018.62四、林德、SW技术附件比较n装置主要消耗量及性能保证指标对比界区平衡（P/E0.5）项目单位工况一工况二LINDES&WLINDES&W高压蒸汽t/h+8.40+7.60中压蒸汽t/h0-43.10-51.3燃料气t/h+5.4-4.6+5.55-
14、5.9氢气t/h-1.26-1.34-1.23-1.34四、林德、SW技术附件比较n装置主要消耗量及性能保证指标对比公用工程比较项S&WLinde冷却水消耗(m3/h)4257043250电消耗MW5.34515.0氮气消耗正常(Nm3/h)480500最大(Nm3/h)4800-900020,000工厂空气消耗正常(Nm3/h)2000200最大(Nm3/h)24000-仪表空气消耗正常(Nm3/h)20002,000最大(Nm3/h)5000-四、林德、SW技术附件比较n装置主要消耗量及性能保证指标对比能量消耗（P/E0.5）单位工况一工况二LINDES&WLINDES&W万大卡吨乙烯64
15、8554.2664.0566.8四、林德、SW技术附件比较n装置主要消耗量及性能保证指标对比项目S&WLinde裂解炉87压缩机98泵107108风机87反应器1613干燥器78HRS10塔2221TLE5756汽油加氢二段加热炉10设备台（套）数 四、林德、SW技术附件比较n装置主要消耗量及性能保证指标对比设备台（套）数 项目S&WLinde喷射器01特殊结构换热器1310板式换热器2110套管换热器90TEMA换热器116132容器6362汽包87球罐1010储罐76过滤器1719成套设备(套)1716总台（套）数517501四、林德、SW技术附件比较n装置主要消耗量及性能保证指标对比单炉
16、保证 工况项目单位S&WLinde裂解炉进料仅是HTO的工况P/E0.5260.55进料量kg/h5150051250乙烯产量kg/h1450014230单程乙烯收率28.227.8原料单耗3.5463.597热效率9393.15消耗功率MW113109.7运行周期days4575超高压蒸汽产量/温度kg/h / 56500/51056200/480急冷换热器出口压力MPaG0.0710.07四、林德、SW技术附件比较n装置主要消耗量及性能保证指标对比单炉保证 工况项目单位S&WLindeNAP工况（Linde进料中包含52.3NAP、22.6抽余油和25.1C4/C5；S&W进料中68NAP、32.抽余油）P/E0.5490.582进料量kg/h4750066400乙烯产量kg/h1350018810单程乙烯收率28.428.3原料单耗3.5213.533热效率93.593.1消耗功率MW85131.8运行周期days9065超高压蒸汽产量/温度kg/h / 44500/51076500/410急冷换热器出口压力MPaG0.0710.07五、2006年全国乙烯行业综合情况n对比表企业
