乙烯化工厂主要设备介绍及技术.ppt
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纪琳纪琳乙烯化工厂主要设乙烯化工厂主要设备介绍及技术进展备介绍及技术进展中国石油独山子石化公司中国石油独山子石化公司乙乙烯烯厂厂简简介介v中国石油独山子石化公司乙烯厂是一个技术、中国石油独山子石化公司乙烯厂是一个技术、资金、人才高度密集的现代化企业,资金、人才高度密集的现代化企业,具有具有122122万吨万吨年年乙烯生产能力,资产总额乙烯生产能力,资产总额264.8264.8亿元。
亿元。
v工艺流程主要由乙烯装置将工艺流程主要由乙烯装置将石脑油、轻烃、加石脑油、轻烃、加氢尾油及碳五氢尾油及碳五等原料裂解生成等原料裂解生成乙烯、丙烯、乙烯、丙烯、混合碳混合碳四、加氢汽油四、加氢汽油等中间产品。
等中间产品。
v经聚乙烯、聚丙烯、乙二醇、聚苯乙烯、橡胶、经聚乙烯、聚丙烯、乙二醇、聚苯乙烯、橡胶、甲醇等装置生产出十大类甲醇等装置生产出十大类470470多种产品,包括各种多种产品,包括各种塑塑料、树脂、橡胶、乙二醇、苯乙烯、甲料、树脂、橡胶、乙二醇、苯乙烯、甲苯、二甲苯、苯、二甲苯、甲醇甲醇等。
等。
v1988年筹备年筹备14万吨万吨乙烯工程,乙烯工程,1992年年7月月1日破土动工,日破土动工,1995年年8月月6日日投料试车。
投料试车。
v2002年年完成改扩建工程,年生产乙烯规模完成改扩建工程,年生产乙烯规模从从14万吨万吨增加到增加到22万吨万吨。
v现由现由20万吨年万吨年聚乙烯聚乙烯、10万吨年万吨年聚丙聚丙烯烯、5万吨年环氧乙烷万吨年环氧乙烷乙二醇乙二醇、3万吨万吨年年顺丁橡胶顺丁橡胶、3万吨年万吨年甲醇甲醇等等10套生产装置套生产装置组成。
组成。
v100万吨万吨乙烯工程总投资乙烯工程总投资207亿元,亿元,2006年年6月月28日工程破土动工,经过日工程破土动工,经过25个月的有效建设工期,于个月的有效建设工期,于2009年年9月月17日投料开工。
日投料开工。
v现有现有17万吨万吨/年年丁二烯丁二烯装置、装置、60万吨万吨/年年芳烃芳烃装置、装置、30万吨万吨/年年高密度聚乙烯高密度聚乙烯装置、装置、60万吨万吨/年年全密度聚乙烯全密度聚乙烯装置、装置、55万吨万吨/年年聚丙聚丙烯烯装置、装置、32万吨万吨/年年苯乙烯苯乙烯装置、装置、13万吨万吨/年年聚苯乙烯聚苯乙烯装置、装置、18万吨万吨/年年橡胶橡胶装置等装置等11套生套生产装置。
装置具有世界规模,技术领先。
产装置。
装置具有世界规模,技术领先。
乙烯裂解工艺基本概况乙烯裂解工艺基本概况v1.1.乙烯主要原料乙烯主要原料富含烷烃组份:
乙烷、富含烷烃组份:
乙烷、C4C4拔头油、石脑油、加氢尾拔头油、石脑油、加氢尾油、柴油等油、柴油等v2.2.装置组成装置组成裂解岗位、急冷岗位、压缩岗位、冷分离岗位、热裂解岗位、急冷岗位、压缩岗位、冷分离岗位、热分岗位、汽油加氢岗位、相应公用工程岗位分岗位、汽油加氢岗位、相应公用工程岗位v3.3.乙烯主要产品乙烯主要产品主要产品:
乙烯、丙烯、富含主要产品:
乙烯、丙烯、富含1,31,3丁二烯的裂解碳丁二烯的裂解碳四、加氢汽油、四、加氢汽油、付产品:
甲烷、氢气、裂解柴油、裂解燃料油、付产品:
甲烷、氢气、裂解柴油、裂解燃料油、C5C5、C9C9乙烯工艺流程图乙烯工艺流程图v传统顺序工艺流程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石化产品需求预测及乙烯发展目标石化产品需求预测及乙烯发展目标根据中国工程院根据中国工程院“中国可持续发展油气资源中国可持续发展油气资源战略研究战略研究”课题对石化产品需求总量的预测,课题对石化产品需求总量的预测,预计预计20102010年和年和20202020年我国乙烯当量需求量将年我国乙烯当量需求量将分别达到分别达到2500250026002600万吨和万吨和3700370041004100万吨。
万吨。
到到20102010年将新增年将新增8080100100万吨级乙烯装置约万吨级乙烯装置约77套,套,20102010年到年到20202020年新增年新增8080100100万吨级乙烯万吨级乙烯装置约装置约99套。
预计套。
预计20102010年和年和20202020年我国乙烯能年我国乙烯能力将分别达到力将分别达到14001400万吨万吨/年和年和23002300万吨万吨/年,年,分别满足国内乙烯当量需求的分别满足国内乙烯当量需求的55%55%和和60%60%左右。
左右。
我国乙烯规模我国乙烯规模v百万吨规模百万吨规模v独山子独山子22万吨年(万吨年(2002)100万吨年万吨年(2009)v天津天津100万吨年(万吨年(2010)v镇海镇海100万吨年(万吨年(2010)v茂名茂名100万吨年(万吨年(2006)v赛科赛科95万吨年(万吨年(2010)v惠州惠州95万吨年万吨年(2010)v80万吨规模万吨规模v吉林石化吉林石化15万吨年万吨年(1992)70万吨年(万吨年(2005)v扬巴扬巴75万吨年(万吨年(2010)v齐鲁齐鲁72万吨年(万吨年(2004)v上海石化上海石化15万吨年万吨年(1988)70万吨年(万吨年(2002)v福建乙烯福建乙烯80万吨年(万吨年(2009)v兰州兰州70万吨年(万吨年(2006)v60万吨规模v扬子扬子65万吨年万吨年(2002)v燕山燕山66万吨年(万吨年(2000)v大庆大庆60万吨年(万吨年(2006)v其他其他v抚顺抚顺20万吨年(万吨年(2006)v辽化辽化20万吨年(万吨年(2007)v广州广州20万吨年(万吨年(2003)v中原中原18万吨年(万吨年(2000)v辽宁华锦辽宁华锦46万吨年(万吨年(2010)v在建乙烯:
在建乙烯:
v抚顺抚顺80万吨年万吨年S&W技术技术2006年开工,年开工,2011年年投产投产v四川四川80万吨年万吨年S&W技术技术2009年开工年开工2012年投年投产产v武汉武汉80万吨年,采用万吨年,采用SL-I型炉技术,将建设型炉技术,将建设8台台12万万ta规模的大型裂解炉,规模的大型裂解炉,2010年开工,年开工,2013年投产年投产v大庆大庆60万吨年,中石油技术,万吨年,中石油技术,2007年开工,年开工,2011年投产年投产v中原中原60万吨年甲醇制烯烃,万吨年甲醇制烯烃,2010开工。
开工。
裂解炉裂解炉v早期:
早期:
蓄热式:
小型间歇操作蓄热式:
小型间歇操作砂子炉:
砂子作热载体,砂子炉:
砂子作热载体,兰化(兰化(1970西德),西德),3.6万吨万吨/年年毫秒炉:
兰化毫秒炉:
兰化Kellogg(停留时间仅(停留时间仅0.0450.1s)方箱炉(横管):
兰化方箱炉(横管):
兰化(1962)、高桥、高桥(1964),50吨年吨年热效率低(热效率低(70)、清焦周期短()、清焦周期短(20天左右)天左右)v世界上拥有乙烯裂解技术的公司主要有世界上拥有乙烯裂解技术的公司主要有ABBLummus、KBR、S&W、KTI和和Linde等,国外工等,国外工艺技术正向高温、短停留时间和低烃分压方向发展,艺技术正向高温、短停留时间和低烃分压方向发展,以进一步提高选择性、降低投资等。
以进一步提高选择性、降低投资等。
v乙烯专利技术日趋成熟,向低投资、高可靠性、简乙烯专利技术日趋成熟,向低投资、高可靠性、简单化方向发展;各公司专利技术日趋相近,裂解炉单化方向发展;各公司专利技术日趋相近,裂解炉炉管构型趋于简化,以炉管构型趋于简化,以U型和直管为主;型和直管为主;v乙烯装置运行周期将进一步延长乙烯装置运行周期将进一步延长。
v乙烯企业将更加重视长周期、高负荷、高效率运行,乙烯企业将更加重视长周期、高负荷、高效率运行,运转周期将在运转周期将在5年左右。
年左右。
v典型炉型典型炉型目前国际上应用较广的管式裂解炉有短目前国际上应用较广的管式裂解炉有短停留时间炉(停留时间炉(SRT)、超选择性炉()、超选择性炉(USC)、)、林德林德-西拉斯炉(西拉斯炉(LSCC)、超短停留时间炉)、超短停留时间炉(USRT)、中国北方炉()、中国北方炉(CBL)。
)。
v原理图原理图v热平衡热平衡v炉膛炉膛单炉膛单炉膛双炉膛双炉膛v操作条件操作条件进口温度:
进口温度:
500680出口温度:
出口温度:
775875操作压力:
操作压力:
1.55barv短停留时间炉短停留时间炉(SRT)(shortresidencetime)是是Lummus公公司在司在60和和70年代年代开发的炉型(开发的炉型(SRT),早期),早期有三种有三种:
即即SRT-、SRT-1及及SRT-型。
型。
近年近年LUMMUS又开发又开发SRT和和SRT型型炉炉SRT型炉是目前世界上大型乙烯装置中型炉是目前世界上大型乙烯装置中应用最多的炉型。
应用最多的炉型。
vLummus公司依据新的裂解炉设计概念公司依据新的裂解炉设计概念开发了一种开发了一种SRT-X型新型裂解炉,单台型新型裂解炉,单台裂解炉的生产能力超过裂解炉的生产能力超过30万吨年万吨年(单单炉膛炉膛)。
vSRT型炉型炉v超选择性裂解炉(超选择性裂解炉(USC)UltraSelectiveCracking,它是美国,它是美国S&W公司在公司在70年代年代开发的一种炉型,炉子的开发的一种炉型,炉子的基本结构与基本结构与SRT炉大体相同,辐射盘管有炉大体相同,辐射盘管有U型、型、W型和型和M型型,W型型停留时间停留时间0.35s。
U型型辐辐射盘管停留时间射盘管停留时间0.20.25s。
vLinde-Selas裂解炉(裂解炉(LSCC)LSCC(LindeSelasCombinedCoil)是林德公司和西拉斯公司在是林德公司和西拉斯公司在70年代年代初合初合作研制而成的一种炉型。
炉子的基本结构与作研制而成的一种炉型。
炉子的基本结构与SRT炉相似炉相似。
v物料在反应管中的停留时间为物料在反应管中的停留时间为0.20.4s。
短。
短停留时间和低烃分压使裂解反应具有较高的停留时间和低烃分压使裂解反应具有较高的选择性,乙烯产率高。
选择性,乙烯产率高。
vLSCC现在改称为现在改称为Pyrocrack型型Pyrocrack型裂解炉通常由一个对流段和两型裂解炉通常由一个对流段和两个辐射段构成个辐射段构成。
有。
有Pyrocraek42、Pyrocrack22及及Pyrocrack11三种型号。
三种型号。
v烧嘴烧嘴纯底烧纯底烧纯侧烧纯侧烧侧烧底烧侧烧底烧vKT型炉型炉v由由荷兰国际动力学技术公司荷兰国际动力学技术公司设计和制造,设计和制造,MK型和型和SMK型炉为型炉为68程和程变径不分枝炉程和程变径不分枝炉管,适合气体原料裂解。
另外还有管,适合气体原料裂解。
另外还有GK型型(IV型型)炉管炉管,可适应从循环乙烷到柴油全馏,可适应从循环乙烷到柴油全馏程原料的裂解。
程原料的裂解。
vGK一一型裂解炉辐射段炉管采用型裂解炉辐射段炉管采用Techip公司开发的公司开发的U型管,最大程度地满足高选择性型管,最大程度地满足高选择性与高收率的要求,与高收率的要求,U型管为两程型管为两程。
v超短停留时间裂解炉(超短停留时间裂解炉(USRT)或称或称毫秒裂解炉毫秒裂解炉。
是美国。
是美国凯洛格凯洛格公司和日本公司和日本出出光石油化学光石油化学公司在公司在70年代末共同开发成功的新型管年代末共同开发成功的新型管式裂解炉。
炉子由式裂解炉。
炉子由单根直管并联组成单根直管并联组成。
物料由下部进入上部离开并迅速进入专用的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,每型急冷锅炉,每两根反应管合用一个两根反应管合用一个USX,多,多个个USX合接一个二次急冷锅炉。
合接一个二次急冷锅炉。
裂解过程停留时间可低于裂解过程停留时间可低于0.1s,从而显著提高,从而显著提高了反应的选择性。
同传统的管式裂解炉相比,了反应的选择性。
同传统的管式裂解炉
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