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乙烯 生 产 工 艺 2008年1月 乙烯 生 产 工 艺 一、乙烯生产概述 二、乙烯生产工艺过程 三、裂解原料 四、裂解产品 五、工艺参数对乙烯生产的影响 六、经济技术指标 七、中石化乙烯生产概况 八、乙烯部分PIMS模型的构建 一、乙烯生产概述 乙烯在石油化工中的地位和作用 石油化学工业中大多数中间产品和最终产品均以烯烃和芳烃为原料，除由重整生成芳烃以及有催化裂化副产物回收丙烯、丁烯和丁二烯外，主要有乙烯装置生产各种烯烃和芳烃。乙烯装置在生产乙烯的同时，副产大量的乙烯、丁烯、丁二烯、苯、甲苯和二甲苯，成为石油化工基础原料的主要来源。 国内外乙烯发展概况 截止到2003年，全国共有乙烯装置18套，其中38-71万吨/年乙烯装置7套，14-22万吨/年乙烯装置11套。2003年我国乙烯生产能力566.6万吨/年，居世界第三位。美国2765.3万吨/年，日本757.6万吨/年。 二、乙烯生产流程 基本流程 裂解气的分离 不同的精馏分离方案和净化方案组成不同的分离流程 典型分离流程 三、裂解原料 裂解原料的种类 1.轻烃 炼厂气含有丰富的丙烯和丁烯，可不经裂解由气体分离装置直接回收利用，分离出来的烷烃可最为裂解原料。 2.石脑油 由于重整需要的是60°C以上的馏分，因此石脑油进重整前，需将60°C以上的馏分拔掉，通常称这一部分被拔出的馏分为拔头油。拔头油主要是C3~C6烃类，是较好的裂解原料。 3.重整抽余油 重整油经芳烃抽提装置抽提出芳烃后，剩下的馏分称为重整抽余油。其主要成分是C6~C12烷烃，是较好的裂解原料。 4.直馏柴油 原油常压蒸馏时所得流程范围在200~350°C的馏分为轻柴油。由于柴油裂解性能比相应的石脑油差，故不是理想的裂解原料。 5.加氢裂化尾油 加氢裂化是使重质油轻质话，将减压馏分油及渣油转化为汽油、中间馏分和加氢裂化尾油（一般大于350°C）。加氢裂化尾油是很好的裂解原料。 三、裂解原料 衡量原料裂解性能的主要指标 1.族组成（PONA） P——链烷烃：易于裂解生成乙烯和丙烯。其中正构烷烃裂解的乙烯收率比异构烷烃高，而正构烷烃的甲烷、丙烯、丁烯、芳香烃的收率比异构烷烃低。 O——烯烃：裂解性能不如烷烃，易造成结焦。 N——环烷烃：环己烷裂解生成乙烯、丁二烯和芳烃；环戊烷裂解生成乙烯和丙烯。但环烷烃节烈的乙烯、丙烯和C4烃收率不如烷烃，比烷烃易于生成芳烃。 A——芳烃：不易裂解，裂解时几乎不生成气体产物，易生成重质芳烃，并造成结焦。 2.氢含量（氢碳比） 原料的氢含量是衡量该原料裂解性能和乙烯潜在含量的重要特性。原料氢含量越高，裂解性能越好。从族组成看，烷烃氢含量最高，环烷烃次之，芳烃最低。从原料分子量看，从乙烷到柴油，分子量越大，氢含量依次降低。 3，特性因数 特性因数K是反应原油及其馏分的烃类组成特性的因数，K值以烷烃最高、环烷烃次之、芳烃最低。因此，K值越高，烃类裂解性能越好。 4.关联指数BMCI 石脑油中，环烷烃N和芳烃A大部分是单环的，而柴油中环烷烃N和芳烃有相当部分是双环和多环的，这在PONA值中是反应不出来的。而关联指数BMCI测可表征这一特点。 三、裂解原料 裂解原料的性质对乙烯生产的影响 三、裂解原料 裂解原料的性质对乙烯生产的影响 2）对能耗的影响 随着原料由轻到重，公用工程消耗由小到大。 原料由轻到重，稀释蒸汽比依次最大。 三、裂解原料 裂解原料的性质对乙烯生产的影响 3）对生产成本的影响 四、裂解产品 1、乙烯：产率为裂解进料的30%左右 用途：生产环氧乙烷，乙二醇；1-己烯；乙酸，乙酸乙烯酯；乙醛；乙醇、聚乙烯、聚丙烯；苯乙烯 2、裂解汽油：收率为进料的的18%左右 用途：生产苯、甲苯 3、丙烯:收率为进料的的15%左右 用途：生产聚丙烯、丙烯腈、环氧丙烷、异丙苯、丁辛醇、丙酮、丙 烯酸 4、混合碳四：收率为乙烯收率的10%左右， 用途：生产1，3-丁二烯，MTBE，也可作为液化气燃料 5、乙烯焦油：收率为进料的的10%左右 用途：主要作为燃料 五、工艺参数对乙烯生产的影响 裂解反应的的特点 裂解深度 裂解温度和停留时间 五、工艺参数对乙烯生产的影响 裂解反应有以下特点： 裂解反应是强吸热反应，要对物料供给大量的热 反应温度高，反应系统处于高温状态 停留时间短。目的产品在高温下不稳定，在高温区停留时间过长，就要发生二次反应，使烯烃收率降低，重质焦油量增加。由于停留时间短，必须在