管式炉裂解生产乙烯的工艺流程

有机化工生产运行与操控 2019-01-15 17:49:53

     

    小伙伴们,让我们今天好好学习下热裂解的工艺流程。

    乙烯裂解装置工艺按照原理可分两个部分:裂解部分和分离部分;从流程和布置上分(五大区):裂解炉区、急冷区、压缩区、冷区、热区。下面以鲁姆斯型裂解炉裂解轻柴油为例介绍乙烯生产的工艺流程。

轻柴油裂解工艺流程图

1-原料油贮罐;2-原料油泵;34-原料油预热器;5-裂解炉;6-急冷换热器;7-汽包;8-急冷器;9-汽油精馏塔;10-急冷油过滤器;11-急冷油循环泵;12-燃料油汽提塔;13-裂解轻柴油汽提塔;14-燃料油输送泵;15-裂解轻柴油输送泵;16-燃料油过滤器;17-水洗塔;18-油水分离器;19-急冷水循环泵;20-汽油回流泵;21-工艺水泵;22-工艺水过滤器;23-工艺水汽提塔;24-再沸器;25-稀释蒸汽发生器给水泵;2627-预热器;28-稀释蒸汽发生器汽包;29-分离器;30-中压蒸汽发热器;31-急冷油加热器;32-排污水冷却器;3334-急冷水冷却器 QW-急冷水;QO-急冷油;CW-冷却水;MS-中压水蒸气;LS-低压水蒸气;BW-锅炉给水

(一)裂解部分

1.裂解炉区

工业上裂解原料进料分为气体原料进料、液体原料进料及混合进料,气体原料由循环乙烷、循环丙烷、液化气等气体组成;液体原料由石脑油、轻柴油、加氢尾油等组成,在被送往裂解炉之前,所有这些油气将被原料油预热器34预热到70℃。生产中,一般投多台炉子,根据原料的组成分别进入轻质裂解炉及重质裂解炉。来自原料预热段的原料与稀释蒸汽混合,调节DS流量(稀释比)后,进入裂解炉5对流段被烟道气预热到580℃进入反应管(辐射段),调节燃料气压力,控制炉出口温度为850℃,进行裂解反应。

2.急冷区

将裂解炉出来的裂解气经急冷换热器6(水冷却)、油急冷器8(油冷却),将汽油和更轻组分作为塔顶的气相产品送入压缩区,同时得到柴油和燃料油产品。

1)急冷换热器岗位

①急冷目的。高温裂解气中的烯烃易发生二次聚合反应,必须在出裂解炉时,迅速降温,终止二次反应。工业上采用急冷油直接喷入裂解气中降温的办法,迅速终止二次反应,将裂解气中的裂解燃料油、重汽油分离出来回收高温裂解气的热量,同时发生稀释蒸汽供裂解炉。

②急冷工艺。高压锅炉水BW在裂解炉对流段被预热到320℃后,供给急冷换热器6冷却裂解气,并发生超高压蒸汽(SS)。从急冷换热器6出来的裂解气进入油急冷器8,被喷成雾状的急冷油(QO)冷却到200℃,然后与急冷油一起进入汽油精馏塔9塔釜。

2)汽油精馏塔岗位

冷到200℃的裂解气,集中后进入汽油精馏塔9中进行分馏。出急冷器8的裂解气在汽油分馏塔9中被循环急冷油进一步冷却。汽油和更轻的组分从塔顶离开,侧线的粗柴油产品和塔底的燃料油产品分别从分馏塔抽出,被送到轻柴油汽提塔13、燃料油汽提塔12。从裂解燃料油汽提塔底来的裂解燃料油(PFO)与裂解柴油汽提塔底来的部分裂解柴油(PGO)混合,用急冷水冷却至80℃,送往界区外贮罐。塔底油作为急冷油(QO)用急冷油循环泵11打入稀释蒸汽发生器中产生0.68MPaDS,用于急冷油黏度控制,再由中压蒸汽汽提以控制燃料油产品的闪点。急冷油被冷却到175℃然后一部分供给油急冷器8循环使用,一部分通过轻柴油预热器4被冷却到150℃后返回汽油精馏塔9塔釜,另一部分则经循环水冷却到55℃后,作为自产燃料油送出界区。

3)水洗塔岗位

汽油分馏塔9塔顶的102℃裂解气进入水洗塔17,用急冷水分二段水洗,直接逆流接触后被冷却到30~34℃供给裂解气压缩机。在水洗塔17内冷凝的汽油与循环的急冷水分层,上部为油,下部为水。应严格的控制塔内界面,界面过高水就会混入汽油中,会破坏塔的正常运转。从水洗塔塔底来的循环急冷水,汽油分馏塔9塔底急冷水,分三部分。第一部分用急冷水循环泵19升压后为各工艺用户提供低位热能;第二部分经两条返回管线送回水洗塔,一条在塔的顶部,另一条在塔的中部,冷却裂解气;第三部分急冷水经工艺水泵21送往工艺水汽提塔23,供给稀释蒸汽发生系统。塔底冷凝的汽油经汽油回流泵20升压作为汽油分馏塔顶部回流和汽油汽提塔的进料。

4)工艺水汽提塔和稀释蒸汽发生器岗位

油水分离器来的工艺水经盘油预热经过滤器22送到工艺水汽提塔23,用盘油加热的再沸器产生的蒸汽汽提,脱除酸性气体和挥发烃。工艺水汽提塔塔顶出来气体被送到水洗塔。工艺水汽提塔塔底的工艺水经泵25送出,经盘油预热后进入稀释蒸汽发生器28。在稀释蒸汽发生器中被急冷油和中压蒸汽加热产生稀释蒸汽,经气液分离后用作裂解炉的稀释蒸汽及仪表、阀门的吹扫蒸汽。稀释蒸汽发生器的排污水由冷却水冷却到40℃后被送到界区外的水处理系统。工业上为保持操作的连续性,工艺水汽提塔塔底可注入低压蒸汽以备热,并向稀释蒸汽发生器加入新鲜补充水。

5)火炬岗位

乙烯火炬系统是把全厂部分不能回收的气体烧掉,免得排入大气造成污染或引起其他事故。通常如果一个厂乙烯火炬越大,表明生产越不稳定,正在调试中。装置内排出的常温以上含水气体,进入湿火炬系统,排出的不含水的烃类液体,进入干火炬系统,火炬头部设有二条蒸汽管线,一条为搅拌可燃气的,另一条则是喷射吸引空气时燃烧气体助燃的,其目的是达到完全燃烧,消除黑烟。火炬上部有三支点火嘴,可分别在中控室和火炬现场进行点火。




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