如何設計乙烯裂解裝置

A. 求乙烯裝置裂解爐化工原理

高溫、低壓、短停留時間
即裂解原料（主要是石腦油、輕烴和加氫尾油）進入裂解爐管，通入稀釋蒸汽讓其烴分壓降低，流速加快，這樣就縮短了爐管內的停留時間，同時爐膛內溫度達到1000多度，原料即發生裂解反應，後生成乙烯、丙烯等多種混合物，此時的裂解產物，溫度達到800多度，為避免結焦，經過線性急冷換熱器換熱（廢熱產生高壓蒸汽），溫度降到400-500度，接著進入油冷器，即將急冷油直接噴入和裂解氣混合，降低其溫度至約200多度，進入後面的急冷油塔、急冷水塔

B. 重磅！卡達又出大招！全球最大的乙烯裂解裝置之一上線！

卡達上線全球最大的乙烯裂解裝置之一

當地時間1月8日，卡達能源公司與雪佛龍菲利普斯公司共同宣布，雙方已簽署價值60億美元的拉斯拉凡石化項目協議。該項目標志著卡達在石化行業的一大重要進展，特別是其中包含的乙烯裂解裝置，將成為全球最大的乙烯裂解裝置之一。

一、項目概況

拉斯拉凡石化聯合企業是卡達能源公司與雪佛龍菲利普斯公司合作的重大項目，預計將於2026年開始生產。該項目包括一個乙烷裂解裝置，乙烯產能高達210萬噸/年，這一產能不僅使其成為中東地區最大的乙烯裂解裝置，也躋身全球最大乙烯裂解裝置的行列。

二、項目組成

除了乙烯裂解裝置外，該項目還包括兩條聚乙烯(PE)生產線，合計年產高密度聚乙烯(HDPE)170萬噸。這兩條生產線的加入，將卡達的整體石化產能提高至近1400萬噸/年。卡達能源公司將擁有合資企業拉斯拉凡石化廠70%的股份，而雪佛龍菲利普斯化學公司將擁有其餘30%的股份。

三、項目意義

1. 提升產能：該項目的實施將使卡達的乙烯產能增加一倍，並將當地的聚合物產量從每年260萬噸提高到400萬噸以上。這對於卡達來說，無疑是一個巨大的產能提升，有助於其在全球石化市場中占據更有利的地位。

2. 促進出口：卡達能源公司首席執行官表示，該工廠的產品將主要用於出口。這意味著卡達將能夠通過這一項目，進一步拓展其石化產品的國際市場，增加外匯收入。

3. 戰略里程碑：對於卡達能源公司來說，這一項目標志著其在卡達石化行業的最大投資，也是12年來的首次直接投資。它不僅將促進卡達下游和石化行業的進一步擴張，還將鞏固卡達作為上游、液化天然氣和下遊行業主要全球參與者的綜合地位。

四、項目進展

根據雪佛龍菲利普斯化學公司的說法，新綜合體的建設始於2022年6月的早期工程。乙烷裂解爐的工程、采購和施工將由三星工程公司和CTCI公司的合資企業執行，而PE裝置的工程、采購和施工則由Tecnimont負責。這一項目的順利推進，預示著卡達將在未來幾年內迎來石化產能的大幅提升。

五、項目影響

1. 經濟影響：該項目的實施將為卡達帶來巨大的經濟效益，不僅有助於提升當地的石化產能，還將促進相關產業的發展，創造更多的就業機會。

2. 環境影響：在項目實施過程中，卡達能源公司和雪佛龍菲利普斯公司將嚴格遵守環保法規，確保項目的可持續發展。同時，該項目還將採用先進的生產技術和設備，降低能耗和排放，減少對環境的影響。

3. 行業影響：該項目的成功實施將進一步提升卡達在全球石化市場的地位，使其成為全球石化行業的重要參與者之一。同時，該項目還將為其他國家和地區提供借鑒和參考，推動全球石化行業的進一步發展。

六、總結

卡達能源公司與雪佛龍菲利普斯公司簽署的拉斯拉凡石化項目協議，標志著卡達在石化行業的一大重要進展。其中包含的乙烯裂解裝置將成為全球最大的乙烯裂解裝置之一，為卡達帶來巨大的經濟效益和產能提升。同時，該項目的實施還將促進卡達石化行業的進一步擴張和可持續發展。

C. 全球知名乙烯裂解專利技術商及其工藝特點詳細解讀

世界上著名的乙烯專利技術公司中，Lummus公司的分離流程是順序分離；Linde公司的分離流程是前脫乙烷前加氫分離；德西尼布集團的TPL公司是用漸近分離流程；S&W公司、KB公司和國內ST技術都是前脫丙烷前加氫分離流程。

1、LUMMUS公司

Lummus公司的乙烯生產技術在乙烯工業中佔有重要的地位，它的烯烴裝置設計經驗很長已有50多年。目前，在世界上共有近200套乙烯裝置採用Lummus公司的生產技術，總的生產能力超過4000萬t，大約佔世界上乙烯總生產能力的30%。

在我國，20世紀70年代初期和後期引進的燕山、揚子、齊魯和上海四套30萬t/a乙烯裝置，90年代初開車的盤錦和撫順乙烯裝置，90年代中期開車的新疆、天津、中原中型乙烯裝置。

2000年前後對燕山、揚子、齊魯乙烯裝置的兩輪改擴建，2010年左右賽科、福建合資項目和天津、鎮海兩套百萬噸級大乙烯，衛星石化規劃的250萬噸乙烷裂解項目均採用Lummus公司技術。

其流程主要特點如下：

（1）採用SRT系列裂解爐，熱效率高，對原料適應性強，既適用於輕質原料，也適用於重質原料，乙烯收率高。

（2）急冷區設有盤油循環和減粘系統，能有效降低汽油分餾塔塔釜急冷油的粘度，提高釜溫。

（3）分離流程採用順序分離，低壓脫甲烷。

（4）採用二元和三元混合製冷技術，三元製冷可減少設備數量和投資。

（5）採用催化精餾新技術對丙炔/丙二烯加氫。

（6）低壓丙烯精餾塔和丙烯機形成熱泵。

4、Linde公司

Linde公司是著名的乙烯工業公司，在深冷和空氣分離方面有特長。

在乙烯生產技術方面：世界上第一套用深冷分離法生產乙烯的工廠是Linde公司於1931年建成的；第一套大型的生產乙烯的工廠是Linde公司採用熱裂解、裂解氣凈化及低溫氣體分離等技術在1965年建成的。

目前，Linde公司在世界范圍內建有300多台裂解爐，15個國家的30餘套大型生產乙烯的工廠採用Linde公司的技術，約佔世界現有裝置總生產能力的20%。

在我國Linde公司於1984年在上海石化建造了一台4萬t/a的裂解爐。1996年9月建成投產的吉化30萬t/a乙烯裝置及其後來的70萬t/a改擴建，還有最近完工的新疆獨山子100萬t/a乙烯，沙特SEPC公司100萬噸乙烷裂解工廠，阿聯酋Ruwais二期乙烷裂解工廠等採用的都是Linde公司的技術。

其流程主要特點如下：

（1）裂解爐特點：在裂解爐設計方面具有獨到之處；適用於以柴油、加氫尾油為原料的重質裂解料；二次注汽技術；輻射段可以是單爐膛或雙爐膛。

（2）分離流程特點：前脫乙烷；碳二加氫採用前加氫，等溫反應器；乙烯精餾塔採用熱泵系統；可用溶劑吸收法回收乙炔。

5、TPL/KTI公司

TPL/KTI公司報價技術為TOPKIN技術，TOPKIN技術由荷蘭KTI公司的GK型裂解爐及德西尼布集團的TPL漸進分離技術所組成。

兩個公司於1971年成立，從聯合至今已設計了共16套乙烯裝置，總能力達500多萬t/a，而改擴建裝置則達到15套。其設計60萬t/a的乙烯裝置達11套，有著豐富的總承包經驗。

我國的遼陽及北京東方乙烯裝置即採用德西尼布集團的技術，東方乙烯由TPL設計，採用KTIGK-V型裂解爐，簡化的漸近分離技術。

KTI公司在裂解爐設計方面有著自己的特點，其裂解爐為GK型，具有世界上唯一商業化的產率預測軟體SPYRO。KTI公司利用SPYRO軟體及自己的經驗開發並設計出先進的GK-V型裂解爐。

GK-V型裂解爐為兩程爐管，第一程具有較大比表面積，第二程有較大的流通面積有利於降低烴分壓。這樣可以提高升溫段管壁的熱強度，減少反應物的停留時間，降低烴的分壓，提高烯烴的收率。

TPL公司的漸進分離技術是以最小的能耗達到分離的目標。基本原則是對相鄰組分實行不完全分離，而對相差較遠的組分實行完全分離，為實現理想分離順序而採用多步分離的方法。漸近分離流程為實現降低壓縮及製冷的功率，並結合其流程的特點，而採用中壓雙塔脫甲烷。