如何设计乙烯裂解装置

A. 求乙烯装置裂解炉化工原理

高温、低压、短停留时间
即裂解原料（主要是石脑油、轻烃和加氢尾油）进入裂解炉管，通入稀释蒸汽让其烃分压降低，流速加快，这样就缩短了炉管内的停留时间，同时炉膛内温度达到1000多度，原料即发生裂解反应，后生成乙烯、丙烯等多种混合物，此时的裂解产物，温度达到800多度，为避免结焦，经过线性急冷换热器换热（废热产生高压蒸汽），温度降到400-500度，接着进入油冷器，即将急冷油直接喷入和裂解气混合，降低其温度至约200多度，进入后面的急冷油塔、急冷水塔

B. 重磅！卡塔尔又出大招！全球最大的乙烯裂解装置之一上线！

卡塔尔上线全球最大的乙烯裂解装置之一

当地时间1月8日，卡塔尔能源公司与雪佛龙菲利普斯公司共同宣布，双方已签署价值60亿美元的拉斯拉凡石化项目协议。该项目标志着卡塔尔在石化行业的一大重要进展，特别是其中包含的乙烯裂解装置，将成为全球最大的乙烯裂解装置之一。

一、项目概况

拉斯拉凡石化联合企业是卡塔尔能源公司与雪佛龙菲利普斯公司合作的重大项目，预计将于2026年开始生产。该项目包括一个乙烷裂解装置，乙烯产能高达210万吨/年，这一产能不仅使其成为中东地区最大的乙烯裂解装置，也跻身全球最大乙烯裂解装置的行列。

二、项目组成

除了乙烯裂解装置外，该项目还包括两条聚乙烯(PE)生产线，合计年产高密度聚乙烯(HDPE)170万吨。这两条生产线的加入，将卡塔尔的整体石化产能提高至近1400万吨/年。卡塔尔能源公司将拥有合资企业拉斯拉凡石化厂70%的股份，而雪佛龙菲利普斯化学公司将拥有其余30%的股份。

三、项目意义

1. 提升产能：该项目的实施将使卡塔尔的乙烯产能增加一倍，并将当地的聚合物产量从每年260万吨提高到400万吨以上。这对于卡塔尔来说，无疑是一个巨大的产能提升，有助于其在全球石化市场中占据更有利的地位。

2. 促进出口：卡塔尔能源公司首席执行官表示，该工厂的产品将主要用于出口。这意味着卡塔尔将能够通过这一项目，进一步拓展其石化产品的国际市场，增加外汇收入。

3. 战略里程碑：对于卡塔尔能源公司来说，这一项目标志着其在卡塔尔石化行业的最大投资，也是12年来的首次直接投资。它不仅将促进卡塔尔下游和石化行业的进一步扩张，还将巩固卡塔尔作为上游、液化天然气和下游行业主要全球参与者的综合地位。

四、项目进展

根据雪佛龙菲利普斯化学公司的说法，新综合体的建设始于2022年6月的早期工程。乙烷裂解炉的工程、采购和施工将由三星工程公司和CTCI公司的合资企业执行，而PE装置的工程、采购和施工则由Tecnimont负责。这一项目的顺利推进，预示着卡塔尔将在未来几年内迎来石化产能的大幅提升。

五、项目影响

1. 经济影响：该项目的实施将为卡塔尔带来巨大的经济效益，不仅有助于提升当地的石化产能，还将促进相关产业的发展，创造更多的就业机会。

2. 环境影响：在项目实施过程中，卡塔尔能源公司和雪佛龙菲利普斯公司将严格遵守环保法规，确保项目的可持续发展。同时，该项目还将采用先进的生产技术和设备，降低能耗和排放，减少对环境的影响。

3. 行业影响：该项目的成功实施将进一步提升卡塔尔在全球石化市场的地位，使其成为全球石化行业的重要参与者之一。同时，该项目还将为其他国家和地区提供借鉴和参考，推动全球石化行业的进一步发展。

六、总结

卡塔尔能源公司与雪佛龙菲利普斯公司签署的拉斯拉凡石化项目协议，标志着卡塔尔在石化行业的一大重要进展。其中包含的乙烯裂解装置将成为全球最大的乙烯裂解装置之一，为卡塔尔带来巨大的经济效益和产能提升。同时，该项目的实施还将促进卡塔尔石化行业的进一步扩张和可持续发展。

C. 全球知名乙烯裂解专利技术商及其工艺特点详细解读

世界上著名的乙烯专利技术公司中，Lummus公司的分离流程是顺序分离；Linde公司的分离流程是前脱乙烷前加氢分离；德西尼布集团的TPL公司是用渐近分离流程；S&W公司、KB公司和国内ST技术都是前脱丙烷前加氢分离流程。

1、LUMMUS公司

Lummus公司的乙烯生产技术在乙烯工业中占有重要的地位，它的烯烃装置设计经验很长已有50多年。目前，在世界上共有近200套乙烯装置采用Lummus公司的生产技术，总的生产能力超过4000万t，大约占世界上乙烯总生产能力的30%。

在我国，20世纪70年代初期和后期引进的燕山、扬子、齐鲁和上海四套30万t/a乙烯装置，90年代初开车的盘锦和抚顺乙烯装置，90年代中期开车的新疆、天津、中原中型乙烯装置。

2000年前后对燕山、扬子、齐鲁乙烯装置的两轮改扩建，2010年左右赛科、福建合资项目和天津、镇海两套百万吨级大乙烯，卫星石化规划的250万吨乙烷裂解项目均采用Lummus公司技术。

其流程主要特点如下：

（1）采用SRT系列裂解炉，热效率高，对原料适应性强，既适用于轻质原料，也适用于重质原料，乙烯收率高。

（2）急冷区设有盘油循环和减粘系统，能有效降低汽油分馏塔塔釜急冷油的粘度，提高釜温。

（3）分离流程采用顺序分离，低压脱甲烷。

（4）采用二元和三元混合制冷技术，三元制冷可减少设备数量和投资。

（5）采用催化精馏新技术对丙炔/丙二烯加氢。

（6）低压丙烯精馏塔和丙烯机形成热泵。

4、Linde公司

Linde公司是著名的乙烯工业公司，在深冷和空气分离方面有特长。

在乙烯生产技术方面：世界上第一套用深冷分离法生产乙烯的工厂是Linde公司于1931年建成的；第一套大型的生产乙烯的工厂是Linde公司采用热裂解、裂解气净化及低温气体分离等技术在1965年建成的。

目前，Linde公司在世界范围内建有300多台裂解炉，15个国家的30余套大型生产乙烯的工厂采用Linde公司的技术，约占世界现有装置总生产能力的20%。

在我国Linde公司于1984年在上海石化建造了一台4万t/a的裂解炉。1996年9月建成投产的吉化30万t/a乙烯装置及其后来的70万t/a改扩建，还有最近完工的新疆独山子100万t/a乙烯，沙特SEPC公司100万吨乙烷裂解工厂，阿联酋Ruwais二期乙烷裂解工厂等采用的都是Linde公司的技术。

其流程主要特点如下：

（1）裂解炉特点：在裂解炉设计方面具有独到之处；适用于以柴油、加氢尾油为原料的重质裂解料；二次注汽技术；辐射段可以是单炉膛或双炉膛。

（2）分离流程特点：前脱乙烷；碳二加氢采用前加氢，等温反应器；乙烯精馏塔采用热泵系统；可用溶剂吸收法回收乙炔。

5、TPL/KTI公司

TPL/KTI公司报价技术为TOPKIN技术，TOPKIN技术由荷兰KTI公司的GK型裂解炉及德西尼布集团的TPL渐进分离技术所组成。

两个公司于1971年成立，从联合至今已设计了共16套乙烯装置，总能力达500多万t/a，而改扩建装置则达到15套。其设计60万t/a的乙烯装置达11套，有着丰富的总承包经验。

我国的辽阳及北京东方乙烯装置即采用德西尼布集团的技术，东方乙烯由TPL设计，采用KTIGK-V型裂解炉，简化的渐近分离技术。

KTI公司在裂解炉设计方面有着自己的特点，其裂解炉为GK型，具有世界上唯一商业化的产率预测软件SPYRO。KTI公司利用SPYRO软件及自己的经验开发并设计出先进的GK-V型裂解炉。

GK-V型裂解炉为两程炉管，第一程具有较大比表面积，第二程有较大的流通面积有利于降低烃分压。这样可以提高升温段管壁的热强度，减少反应物的停留时间，降低烃的分压，提高烯烃的收率。

TPL公司的渐进分离技术是以最小的能耗达到分离的目标。基本原则是对相邻组分实行不完全分离，而对相差较远的组分实行完全分离，为实现理想分离顺序而采用多步分离的方法。渐近分离流程为实现降低压缩及制冷的功率，并结合其流程的特点，而采用中压双塔脱甲烷。