抚顺80k大乙烯介绍.ppt

1、,抚顺80万吨乙烯装置简介,第一部分,热裂解生产乙烯方法简介,乙烯装置目的： 将原料油转化成乙烯、丙烯等产品,乙烯生产步骤： 裂解（产生乙烯、丙烯） 净化（去杂质） 分离（提纯）,热裂解生产乙烯方法简介,氢气 甲烷（C1） 乙炔、乙烯、乙烷（C2） 丙二烯/丙炔、丙烯、丙烷（C3） 丁二烯/丁炔、丁烯、丁烷（C4） 戊二烯/戊炔、戊烯、戊烷（C5） C6-C8非芳 苯、甲苯、二甲苯/乙苯/苯乙烯 C9-205 205-288 （ 裂解柴油） 288+ （ 裂解燃料油） H2O 杂 质 AS CO CO2 H2S,热裂解生产乙烯方法简介 步骤1、裂解,目标产品越多越好,热裂解生产乙烯方法简介 步

2、骤2、净化,炔烃加氢： 乙炔、丙炔、丙二烯+氢气=单烯烃,碱洗： 脱除CO2H2S,吸附： 脱除AS等重金属,干燥： 脱除H2O,杂质 越少越好,热裂解生产乙烯方法简介 步骤3、分离,裂解气,分 离 塔,产品,产品,氢气甲烷分离： 高压（3.87MPA) 裂解气压缩机 低温（-163） 丙烯制冷机 乙烯制冷机,目标产品 越纯越好,第二部分,抚顺石化80万吨/年乙烯工程 乙烯装置工艺介绍,总论-概述 乙烯装置包括规模为80万吨年乙烯的裂解部分和规模为40万吨年裂解汽油的汽油加氢部分。 年操作时间为8000小时。 乙烯裂解部分的操作弹性是60%110%；汽油加氢部分的操作弹性是40%130%。 主

3、要由原料预热、裂解、急冷、压缩、冷分离、热分离、制冷、废碱氧化、汽油加氢和公用工程等单元组成。乙烯装置有三种不同的进料工况，每种进料工况又按丙烯、乙烯比分别为0.5和0.45的两种不同裂解深度裂解；所以乙烯装置根据进料和裂解深度的不同分为六种设计工况(1A/1B，2A/2B和3A/3B)。,总论-装置布置 根据平面布置和单元组成，抚顺乙烯装置被划分为10个工艺单元工区（或单元）及7个建筑划分的工区。,总论-装置布置,总论-产品和副产品 本装置主要产品：聚合级乙烯 聚合级丙烯 主要副产品：氢气、裂解碳四、加氢汽油、加氢 碳九馏分、裂解燃料油等。 如果汽油加氢按前脱戊烷流程操作 还有未加氢碳五副产

4、品。,总论-原料来源 乙烯装置供裂解的新鲜原料有：石脑油、加氢尾油、减一/减顶油和轻烃；装置自产的乙烷和丙烷作为循环裂解原料；在后脱戊烷操作工况下，加氢碳五将循环回裂解炉做裂解原料。,总论-技术来源 乙烯装置采用美国S&W公司专利技术。S&W的乙烯工艺技术，运行安全可靠，投资低，能耗较低。 裂解采用7台USC-176U型超选择性液体裂解炉和1台USC-12M型气体裂解炉。原料在高温裂解炉管内裂解生成低分子量的烃类混合气即裂解气，含有乙烯、丙烯等产品的裂解气再经过急冷、压缩、碱洗、干燥、加氢、冷/热分离、甲烷化，生产出聚合级乙烯和聚合级丙烯等产品，以及氢气、裂解碳四、加氢汽油等副产品，作为下游工

5、艺装置的原料送往下游装置或罐区。,总论-技术来源 S&W公司的超选择性USC型裂解炉；采用较小的管径，较短的管长以缩短停留时间，乙烯和丙烯选择性好、压降小、操作周期长。 急冷油塔、急冷水塔和碱洗塔采用SW的专利波纹塔盘RIPPLE TRAY，具有高效、流通量大、压降小，不易结焦，运行周期长等特点。 分离采用前脱丙烷、前加氢工艺；双塔脱丙烷，高压脱丙烷塔与裂解气压缩机五段组成开式热泵，节省能耗。 冷分离采用SW的专利技术HRS(热集成精馏系统)分离技术，提高冷剂温度，减少冷却负荷，降低能耗。HRS模块的设计紧凑、占地空间小，设备的投资成本低，制造安装周期短，乙烯回收率高而且稳定。,总论-技术来源

6、 采用双塔脱甲烷工艺流程分离出的裂解气中，约40%混合C2在不经过脱乙烷塔前提下直接去乙烯精馏塔，节约分离乙烯冷剂消耗量、减小了脱乙烷塔设备尺寸。 乙烯精馏塔与乙烯压缩机组成开式热泵；乙烯塔采用低压精馏。不仅降低了乙烯塔的高度，减少了塔盘数量，节省投资，而且有效的节省了能耗。 废碱氧化采用SW的专利技术，中压废碱湿式氧化方法处理废碱。 汽油加氢采用AXENS的技术，两段加氢。汽油加氢单元按前脱戊烷和后脱戊烷两种操作模式设计。,工艺-装置能耗,工艺-装置能耗（续）,注：1)能耗包括乙烯裂解和分离部分，不包括废碱氧化单元、汽油加氢单元和裂解炉热备的能耗。 2)整个抚顺乙烯装置能耗，包括乙烯裂解、分

7、离部分、废碱氧化单元和汽油加氢单元能耗。 抚顺乙烯装置（不包括废碱氧化单元、汽油加氢单元和裂解炉热备）的能耗设计值在工况1A时为545.15标油每吨乙烯，已经达到国内先进水平。,工艺-装置能耗（续）,工艺-工艺流程简述 （1）裂解炉区 裂解单元由8台裂解炉组成，7台USC-176U液体原料裂解炉（6开1备）；1台USC-12M 循环气裂解炉。其中4台USC-176U 重质原料裂解炉裂解加氢尾油(HTO)和减一/减顶油原料；3台USC-176U轻质原料裂解炉裂解石脑油、轻烃等轻质原料。这两种炉型的裂解炉能够裂解所有界区外来的新鲜原料，一台重质或轻质原料炉处于备用状态。1台USC-12M 循环气裂

8、解炉裂解内部产生的循环C2/C3。 裂解炉全部使用底烧，超低氮氧化物排放烧嘴；采用变频引风机提供负压，排走烟道气。烧嘴燃料来自于内部产生的甲烷氢气和外界补充的燃料气(LPG)。所有烧嘴都配有连续手动点火器。,工艺-工艺流程简述 （1）裂解炉（续） 重质液体裂解炉可以实现分区裂解功能。整台炉子被分隔为四个区；每个辐射室内分为两个区，可以裂解两种不同的进料，因此，每个分区设有相应的进料控制阀。 重质原料和轻质原料炉都可以分炉膛进料，分炉膛清焦。 急冷换热器，采用S&W和Borsig共同开发的专利产品SLE“线性换热器”，为高温裂解产物提供有效、迅速的冷却，可以高效的回收裂解气的高位热能，最大限度的

9、产生超高压蒸汽；SLE入口采用特殊的涡流结构，以最大限度的减小SLE压差，避免结焦，操作周期更长，换热效果更好。,816 ,600 ,400600,211 ,SLE,对流段,炉膛 （辐射段）,急冷器,汽包,原料,裂解气,SS,12MPA 520 ,DS,BFW,急冷油,工艺-工艺流程简述 （2）急冷区 急冷系统主要作用是通过急冷油循环、盘油循环、急冷水循环，把裂解气带来的热量逐级回收。 急冷油塔C-1210，塔顶操作温度106.7，操作压力0.048；塔底操作温度210，操作压力0.060MPaG。 急冷油塔从下向上分为三段：传热段，盘油段和精馏段。回收裂解气的中位热能发生稀释蒸汽并进行最初步

10、的分离，分出重质燃料油。 急冷油塔和急冷水塔采用SW的专利塔盘RIPPLE TRAY；压降小，不易结焦，抗冲击性能好，运行周期长，易安装。,工艺-工艺流程简述 （2）急冷区（续） 急冷水塔，塔顶操作温度41，操作压力0.03MPaG；塔底操作温度87.5，操作压力0.044MPaG。 裂解气进入急冷水塔，汽油组分被冷凝下来，经过油水分离器后，部分汽油馏分送至急冷油塔作为精馏段的回流，其余送至汽油汽提塔。急冷水循环则为乙烯装置分离单元的一些再沸器和加热器提供热源，回收热量。 急冷水塔底的油水分离器分离出的急冷水中游离油的含量不超过0.5%，这样能避免下游急冷水循环系统和稀释蒸汽发生器系统的结垢问

11、题；分离出的汽油部分送至急冷油塔作为精馏段的回流。,工艺-工艺流程简述 （2）急冷区（续） 急冷水塔底分离出工艺水，经汽提塔把急冷水中挥发性组分汽提出去返回到急冷水塔后，用急冷油和中压蒸汽加热产生稀释蒸汽。 重燃料油汽提塔，采用SW公司的专有技术,利用循环乙烷炉的裂解气汽提急冷油，将中馏程的产物返回急冷油塔，从而降低急冷油塔底的粘度 ；能够有效的控制急冷油的粘度，进而有效的控制急冷油塔的塔釜温度。,急冷水 循环,裂解汽油产品,压缩烃,蒸馏 汽提塔,裂解气去压缩,急冷 油塔,急冷 水塔,工艺水去汽提,急冷油 循环,盘油 循环,211 ,41 ,107 ,急冷油产品,重燃料油 汽提塔,轻燃料油 汽

12、提塔,减粘,控制燃料油闪点,控制汽油干点,105 ,工艺水 汽提塔,DS,烃,工艺水,急冷油 换热,排污,急冷水塔,工艺-工艺流程简述 （3）裂解气压缩系统 裂解气压缩机系统包括：压缩、碱洗、干燥、脱丙烷和乙炔加氢。 裂解气压缩机采用五段压缩；裂解气经四段压缩到1.68MpaG后去碱洗。碱洗塔有3个碱洗段1个水洗段。 碱洗目的：保证乙烯和丙烯产品质量；保护下游催化剂，酸性气体组分会导致催化剂中毒；避免腐蚀；避免在冷工艺流程中产生干冰。 SW采用的是前脱丙烷前加氢流程，和双塔脱丙烷系统。裂解气经干燥后首先进入高压脱丙烷塔。裂解气在脱丙烷塔中脱除C4和较重的组份。双塔脱丙烷使再沸器的温度降至最小，

13、减少结焦。,工艺-工艺流程简述 （3）裂解气压缩系统 （续） 高压脱丙烷塔顶气经进塔裂解气加热至7.5后进入裂解气压缩机的第五段，裂解气压缩机5段与脱丙烷塔组成热泵系统。 裂解气经5段压缩、冷却后进入碳二加氢脱砷保护床，以除去砷和COS，保护下游的碳二加氢反应器催化剂。 碳二加氢反应器有三个绝热反应器床层。裂解气中含有过量的氢气，高氢气分压、低反应温度，减少了绿油的形成。 在碳二加氢反应器中，乙炔经过选择加氢转化成乙烯和乙烷，部分MAPD被转化成丙烯、丙烷。,压缩机,25 KPA,裂解气,烃,水,碱洗,1.68 MPA,碱洗塔,裂解气,液相干燥器,气相干燥器,废碱,洗油,洗油,废碱,三段 碱洗

14、,一段 水洗,萃取,碱罐,50 ,13 ,气相 干燥器,液相 干燥器,裂解气气相,裂解气液相,高压脱丙烷塔,高压脱丙烷塔,水1PPM,脱砷床,高压脱 丙烷塔,五段 压缩,3.87MPA,H2C1C2C3,C3C3+,液相干燥器,气相干燥器,气相去深冷,AS2PPM,低压脱丙烷,裂解气第二干燥器,液相去深冷,C2加氢反应器,低压 脱丙烷,C4C4+,C3,脱砷床,混和碳四,MAPD反应器,高压脱丙烷塔底,裂解汽油,C4,C5C5+,脱丁 烷塔,工艺-工艺流程简述 （4）冷分离 采用SW的专利技术HRS(热集成精馏系统)分离技术在较高温度下将氢气甲烷与乙烯组分分离，降低了冷量消耗。从而节省制冷压缩

15、机的功率，节省了投资和能耗；同时减少了乙烯的损失，也相对的增加了产量，经HRS分离回收乙烯后，低压甲烷氢中乙烯损失低于500ppm-mol。 HRS模块的设计紧凑、占地空间小，设备的投资成本低，制造安装周期短，乙烯回收率高而且稳定 。 采用双塔脱甲烷技术，约40的混合碳二不经过脱乙烷塔直接从脱甲烷塔进入乙烯精馏塔。将回流冷凝器与脱甲烷塔直接连接，省去低温回流泵。,工艺-工艺流程简述 （4）冷分离（续） 利用膨胀/再压缩系统降低能耗。甲烷气经过甲烷膨胀机，膨胀温度降至-141.4C提供更低温度的冷剂；然后再压缩到0.504 MpaG送至燃料气系统。 乙烯精馏塔与乙烯压缩机组成开式热泵。乙烯塔采用

16、低压精馏（塔顶操作温度-61，压力 0.64MPaG），不仅降低了乙烯塔的高度，减少了塔盘数量，节省投资，而且有效的节省了能耗。塔顶分离出来的乙烯气体直接进入乙烯压缩机，乙烯机出口的气体作为乙烯塔底再沸器热源，冷凝后作乙烯塔回流。节省了设备和能量。塔底分出的乙烷送裂解炉循环裂解。,冷箱,预脱 甲烷塔,C1C2,C2C3,H2C1C2,脱乙烷塔,脱甲烷塔,HRS,液相来料,气相来料,HRS,C1,-163 ,C1,C2,脱甲烷塔,H2C1C2,C1C2,H2C1,C1C2,C1/H2,H2,C1,乙烯精馏塔,膨胀/压缩,H2,脱乙烷塔,C2,C3,碳三加氢,乙烯制冷,预脱甲烷塔底,脱甲烷塔底,乙

17、烷返炉膛,乙烯压缩机,乙烯 精馏塔,开式热泵,工艺-工艺流程简述 （5）热分离 碳三加氢单元是一个液相单级反应器系统，用以对进入丙烯回收单元的物料中的甲基乙炔（MA）和丙二烯（PD）进行选择性加氢。 为防止钯催化剂砷中毒失活，物料在进入反应器之前要先进入C3加氢脱砷保护床。 丙烯分离系统包括两台并联的丙烯塔C-1530 A/B（塔顶操作温度46，压力 1.84MPaG）， 将混合C3分离成聚合级丙烯和丙烷。丙烯塔顶部有一段巴氏精馏段，以便将轻组分从丙烯产品中除去；聚合级丙烯产品由丙烯塔的侧线采出，经过丙烯产品冷却器冷却至40，送出界区。,工艺-工艺流程简述 （5）热分离（续） 低压脱丙烷塔的塔

18、釜液进入脱丁烷塔，将C4组份从C5和更重组份中分离出来。 脱丁烷塔塔顶操作温度44.4，压力 0.4MPaG，塔底操作温度 109。塔顶气相混合C4组分经脱丁烷塔冷凝器冷凝，由脱丁烷塔回流罐收集。部分液体送回脱丁烷塔作为回流，其余作为混合C4产品送出界区。,MAPD加氢 反应器,丙烯 精馏塔,丙烯产品液相,丙烷返炉膛,混合C3,2.1MPA 35,返压缩,工艺-工艺流程简述 （6）制冷单元 乙烯装置的制冷系统由乙烯压缩机和丙烯压缩机组成。 更低级别的冷剂（-141）是通过HRS系统中的甲烷膨胀/压缩机（K-1420）来提供 。 乙烯压缩机与乙烯塔组成开式循环热泵系统，并提供三个制冷级别的乙烯冷剂：-101，-84和-61。 丙烯四段制冷压缩机（K-1600）向各用户分别提供7， -7，-21和-37四个温度级别的冷剂。,丙烯制冷 压缩机,冷却水 冷却,7 用户,-7 用户,-22 用户,-38 用户,1.63MPA,0.61MPA,0.36MPA,0.18MPA,0.049MPA,乙烯精馏塔,乙烯精馏塔,