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乙烯装置简介和重点部位及设备

一、装置简介

(一)装置发展及其类型

1．装置发展

乙烯是石油化工的重要基础原料，乙烯装置是石油化工生产有机

原料的基础，是石油化工的龙头，它的规模、产量、技术，标志着一

个国家的石油化学工业的发展水平。乙烯生产装置起源于1940年，

美孚公司建成了第一套以炼厂气为原料的乙烯生产装置，开创了以乙

烯装置为中心的石油化工历史。50年代，德国、日本、英国、前苏

联、意大利等国家相继建立了石油化工企业。

1960年世界乙烯产量为2910kt，1970年为19760kt，1980年达

到34020kt，1990年为56300kt，到1997年世界乙烯生产能力接近

86900kt，产量达78500kt。目前世界上乙烯生产的主要技术是管式炉

蒸汽热裂解和深冷分离流程。

我国第一套乙烯装置是1962年兰州化学工业公司合成橡胶厂

5．25kt／a的乙烯生产装置，以炼厂气为原料，采用方箱管式裂解炉，

油吸收法分离，生产化学级乙烯。1962年底由我国自行建设了高桥

化工厂2．0kt／a乙烯装置，1964年试车成功。70年代，我国先后

从国外引进了一批技术先进、规模较大的乙烯装置，分别建成了燕山、

大庆、齐鲁、扬子、金山等年产300kt／a的乙烯装置。特别是近几

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年来，全国乙烯行业有了飞跃性的发展，原有老装置经过配套平衡、

技术改进，生产能力进一步发挥，2004年我国乙烯生产能力已达到

6266kt。随乙烯工业的迅速发展，原料种类和加工工艺均有了巨大的

变化。根据地域和资源的不同，原料分布从乙烷、丙烷、天然气、石

脑油到柴油甚至到HAGO、HVAO和常三减一线油和蜡下油等。加TI．艺

有管式炉裂解制乙烯、甲醇制乙烯、甲烷制乙烯、催化裂解和由合成

气制乙烯等方法。其中以管式炉裂解制乙烯工艺最为成熟，世界乙烯

产量的99％左右均由管式炉裂解法生产。

2．装置的主要类型

乙烯装置主要由裂解和分离两部分组成。管式裂解法可以分为鲁

姆斯裂解法、斯通—韦伯斯特裂解法、凯洛格裂解法、三菱油化裂解

法、福斯特—惠勒裂解法和西拉斯裂解法等。分离部分根据分离形式

可以分为顺序分离法、前端脱乙烷、前端脱丙烷和渐进分离流程。

典型分离流程比较见表3—1。

(二)装置的单元组成与工艺流程

1．组成单元

乙烯装置的基本组成单元为：裂解炉单元、急冷单元、裂解气压

缩单元、深冷分离单元、脱甲烷单元、脱乙烷与乙烯精制单元、乙烯

产品外送单元、脱丙烷与丙烯精制单元、脱丁烷单元、脱戊烷单元、

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火炬单元、制冷压缩单元和污水处理单元。各单元作用介绍如下：

(1)裂解炉单元

原料油与稀释蒸汽按比例混合，进入裂解炉发生高温断链反应，

生成氢气、甲烷、乙烯丙烯、碳四等目的产物，同时副产超高压蒸汽。

此单元属高温单元。

(2)急冷单元

裂解气在此单元先后经油洗、水洗，温度降低至40℃，同时将

较重组分如渣油、重汽油分离出来。

(3)裂解气压缩单元

利用超高压蒸汽作动力驱动汽轮机将裂解气升压，分离其中较重

组成，减少进入冷箱系统的物料量，同时将裂解过程中产生的酸性气

体用碱中和脱除。过程中产生废碱、含硫污水。

(4)深冷分离单元