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。
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(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、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
将压缩后的裂解气干燥后，依次降温最终达到氢气的分离。利用镍基催化剂将氢气中的杂质脱除。
(5)脱甲烷单元
进行甲烷与碳二以上组分的切割。
