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第二章 乙烯生产工艺简介 第一节 概述 第二节 烃类热裂解 第三节 烃类裂解工艺过程 第四节 裂解气的净化与分离 第一节 概述 由上表可以看出，世界乙烯生产能力每年以1%～4%的速度递增。 我国乙烯产量以11.6％的速度递增，如果将每年进口的乙烯衍生物折算成乙烯量，乙烯递增量则达30％。 按2005年统计，我国乙烯产量（698.8万吨）只占世界乙烯产量（11733万吨）约6％，而我国人口占世界人口的20％。 我国自从60年代引进乙烯装置以来，特别是70年代先后从国外引进一批技术先进、规模较大的乙烯装置，在北京燕山、大庆、齐鲁、南京杨子、上海等地分别建成了年产30万吨乙烯装置，到21世纪初，已大都扩建成60～100万吨/年的规模，总产量已达约600万吨/年以上。以下是我国乙烯生产能力在60万吨以上的企业。 我国乙烯生产能力在60万吨以上的企业 我国已经获批建设的大型乙烯项目 第二节 烃类热裂解 C6H12 第三节 烃类裂解工艺过程 ⑵ 倒梯台式垂直裂解炉 第四节 裂解气的净化与分离 二、裂解气的净化与压缩 RSH+H2 RH+H2S 裂解气中的CO2的来源有： ① CS2和COS在高温下与稀释蒸汽发生水解反应 CS2+2H2O CO2+2H2S COS+H2O CO2+H2S ② 裂解炉管中的焦碳与水蒸气作用 C+2H2O CO2+2H2 ③ 烃与水蒸气作用 CH4+H2O CO2+4H2 三、裂解气的深冷分离法 加氢脱炔工艺流程 前加氢工艺流程：裂解气经碱洗后，未经精馏分离，即进行加氢脱除炔烃的过程。 后加氢工艺流程：裂解气中所含氢气、甲烷等轻质馏分分出后，再对分离得到的碳二、碳三馏分分别进行加氢的过程。 前加氢特点 ： ①若原料中乙炔、丙炔、丙二烯共存时，乙炔达到脱除的合格指标时，而丙炔、丙二炔达不到合格的脱除指标；②氢气过量 ,副反应多,乙烯丙烯加氢损失,且可能导致反应温度失控；③采用重质原料裂解时,易造成重烃如丁二烯的损失及缩短催化剂使用寿命。 后加氢特点： ①加氢量做到按需要量配入，提高了目的产物的选择性 ； ②加氢产品质量稳定；③原料中所含引起催化剂中毒物质浓度低，催化剂使用寿命长，加氢反应平稳易控；④流程复杂。 图 催化加氢脱乙炔及再生流程 1-加氢反应器； 2-再生反应器； 3-绿油吸收塔；4-再生气洗涤塔 （2）乙炔加氢流程 上图是C2馏分脱乙炔流程，脱乙烷塔顶产物乙烯乙烷馏分中含有5000ppm左右的乙炔，和预热至一定温度的氢气相混合进入一段加氢绝热式反应器，进行加氢反应。由一段出来的气体再配入补充氢气，经过调节温度后，再进入二段加氢反应器，又进行加氢反应。反应后的气体经过换热降温到-6℃左右，送去绿油洗涤塔，用乙烯塔侧线馏分洗涤气体中含有的绿油。脱掉绿油的气体进行干燥，然后去乙烯精馏系统。 在乙炔加氢过程中，有乙炔聚合生成绿油的副反应发生，生成的绿油量多时，影响催化剂的操作周期和使用寿命，严重时能造成乙烯填料塔堵塞。 反应器反应条件的影响因素： ①反应温度：温度高，催化剂活性提高，但选择性会降低。 ②炔烃浓度：炔烃浓度高，反应放出的大量热量使得催化剂床层温度升高，加剧副反应的进行。应采取一些对策：如加氢产品部分循环到反应器入口；采用双段床或多段床加氢，采用反应器催化剂层间设置冷却器等。 ③氢炔比：氢炔比过大时，氢气过剩，副反应发生，导致乙烯收率减少，而且床层过热，产生“飞温”。 ④CO浓度：使催化剂中毒，影响活性。 2.0 26～26.5 10～50 副反应器 2.0 11～17 10～40 主反应器 H2/（C3≡＋C3＝＝） 压力（atm） 温度（℃） C3馏分中的丙炔和丙二烯，也可采用加氢方法脱除，一般用液相加氢法。 C3馏分液相脱炔流程也分两段加氢，一段是主反应器，使丙炔和丙二烯由2%左右降至2000ppm左右；二段是副反应器，使余下的丙炔和丙二烯再加氢脱除至10ppm以下。反应热的移出主要是借助部分产物的汽化。 5．裂解气的压缩 裂解气中许多组分在常压下是气体，其沸点都很低。如果在常压下进行各组分的冷凝分离，则分离温度很低，需要大量冷量。为了使分离温度不太低，可适当提高分离压力。 -42.07 ℃ C3H8 -11.7 ℃ i-C4H10 9 ℃ 37.1 ℃ 47.0 ℃ C3H6