乙烯装置用能分析利用.ppt

提纲 石油化工节能的方向和基本途径 乙烯装置的工艺流程特点及其用能特征 中国石化乙烯装置燃动能耗水平现状 乙烯装置节能的主要方向和具体措施 石油化工节能的方向和基本途径 石油化工节能的方向和基本途径 乙烯装置的工艺流程特点及其用能特征 乙烯生产以石油烃为原料，经过蒸汽热裂解、急冷、压缩、分离等复杂的工艺过程处理，最终得到聚合级乙烯、聚合级丙烯（部分装置同时生产部分的化学级丙烯）以及混合碳四、裂解汽油、裂解柴油、裂解渣油等副产品。 乙烯装置的工艺流程特点及其用能特征 乙烯装置的工艺流程特点及其用能特征 乙烯装置的工艺流程特点及其用能特征 乙烯装置的工艺流程特点及其用能特征 裂解炉区： 裂解炉是乙烯装置的“龙头”。在这里，石油烃在隔绝空气和高温条件下发生复杂的裂解反应，大分子分解成小分子，饱和烃转化为烯烃、炔烃，这个过程既存在有利于乙烯、丙烯生成的一次反应，也存在影响乙烯收率的二次反应。裂解炉需要大量使用燃料，为裂解反应过程提供必需的热量，但它们却不是一组简单的加热炉，而更为重要的是一组反应器。裂解过程的特征可以概括为：高温、短停留、低烃分压。 乙烯装置的工艺流程特点及其用能特征 裂解炉区： 乙烯原料的品质（裂解性能）：原料中链烷烃特别是正构烷烃的含量越高，其裂解性能越好。不同的裂解原料适宜的裂解温度不同，一般馏分轻的原料裂解温度较高，馏分重的原料裂解温度较低。同一原料根据需要的目的产物不同，裂解温度也会不同，一般情况下，需要产物中乙烯收率高时，裂解温度要高些，需要丙烯收率高时，裂解温度要低些。通常用裂解产物中的丙烯/乙烯比来表征裂解深度。 乙烯装置的工艺流程特点及其用能特征 裂解炉区： 裂解反应的温度与停留时间：热力学方面，创造高温条件，裂解有利于乙烯的生成，但高温下烃分解为碳和氢的可能性更大；动力学方面，高温下烃裂解生成乙烯的反应速率大于烃分解为碳和氢的反应速率。利用生成乙烯的动力学优势去克服生成碳和氢的热力学优势，就为最大限度获取乙烯创造了条件，为此，裂解反应需要高温和短停留时间。停留时间长，可促进一次反应，但二次反应更可充分进行，这样一次反应生成的乙烯就会通过二次反应而大量消失；停留时间过短，一次反应来不及进行，原料转化不完全，为此，需要选择适宜的停留时间。 乙烯装置的工艺流程特点及其用能特征 裂解炉区： 烃分压：裂解过程中的一次反应，不论是脱氢反应还是断链反应，气体分子数都会增加。从化学平衡观点来分析，降低烃分压，有利于提高乙烯的平衡转化率，同时对缩合、聚合等二次反应起到抑制作用。为此，采用水蒸汽做稀释剂（稀释蒸汽），来降低烃分压。 乙烯装置的工艺流程特点及其用能特征 裂解炉区： 裂解炉出口产物分布决定了装置目的产品的收率高低和分离回收处理的难易。裂解炉热效率（排烟温度、剩余O2含量、炉壁温度）、裂解炉运行周期（炉管结焦状况）、裂解操作工艺参数控制（COT、水油比）、裂解炉烧焦工艺参数控制和（炉子出口设置的）废热锅炉对裂解气高温热量的回收水平及其汽包排污率等是影响该区域能量利用效率的关键因素。 乙烯装置的工艺流程特点及其用能特征 急冷区： 由油洗、水洗、工艺水处理、稀释蒸汽发生等系统组成，包含急冷油、急冷水两大循环，其主要作用是通过油洗将裂解产物中的裂解燃料油组分分离出来；通过水洗将裂解产物中的裂解重汽油组分分离出来；同时回收裂解气携带的较低温位热量，发生稀释蒸汽供裂解过程使用。 乙烯装置的工艺流程特点及其用能特征 急冷区： 油洗塔的运行状况（釜温、顶温、急冷油粘度、塔内结垢堵塞等）、水洗塔的运行状况（釜温、顶温、急冷水乳化、油水分离效果）、工艺水汽提和稀释蒸汽发生系统的运行状况（结垢、腐蚀、稀释蒸汽发生压力、汽包排污）、急冷水热量利用水平等是影响该区域能量利用效率的关键因素。 乙烯装置的工艺流程特点及其用能特征 压缩区： 由裂解气压缩机、制冷压缩机（甲烷、乙烯、丙烯的复叠制冷；混合冷剂的二元制冷、三元制冷）、碱洗塔、裂解气干燥等系统组成，其主要作用是将裂解气升压至有利于轻组分通过常规精馏实现分离所需的压力；提供各组分分离所需的不同温度级位的冷剂（常见冷剂等级：18 ℃、3℃、-24 ℃、-40 ℃、-55 ℃、-75 ℃、-100 ℃）；将裂解气中的裂解汽油组分分离出来；将裂解气中的CO2、H2S等酸性气体脱除掉；将裂解气中的饱和水除去。 乙烯装置的工艺流程特点及其用能特征 压缩区： 压缩机及其驱动透平的设计工作效率，驱动透平进汽和抽汽的实际蒸汽参数、抽/凝比、复水器真空度，机组的运行工况（处理负荷、透平结垢、压缩机结焦等），裂解气压缩机系统段间冷却器的结焦，制冷机系统设备及管线的冷损等是影响该区域能量利用效率的关键因素。 乙烯装置的工艺流程特点及其用能特征 分离冷