●46.廣州化工2011年39卷第9期國內(nèi)乙烯生產(chǎn)進(jìn)展王珠海,董國輝,時維振,王小玉(遼寧石油化工大學(xué),遼寧撫順113001 )摘要:介紹了 乙烯裂解技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢,重點(diǎn)介紹了裂解爐技術(shù)以及國內(nèi)乙烯生產(chǎn)裝置的發(fā)展?fàn)顩r,并對國內(nèi)乙烯生產(chǎn)前景進(jìn)行了探討。關(guān)鍵詞:乙晞;裂解爐;進(jìn)展The Progress of Domestic Ethylene' s ProductionWANG Zhu - hai, DONG Guo - hui, SHI Wei - zhen, WANG Xiao -yu( Liaoning Shihua University , Liaoning Fushun 113001, China)Abstract: The ethylene cracking technology development situation and tendency were introduced , emphatically thecracking furmace technology and the development of domestic ethylene production device. The prospect of domestic ethyl-ene production was discussed.Key words: ethylene; cracking furace; progress乙烯是合成纖維、合成橡膠、合成塑料的基本化工原料,(1)乙烯裝置采用SRT(1- VI型)裂解爐,生產(chǎn)能力大,壓降低，75%的石油化I產(chǎn)品由乙烯生產(chǎn)。一個百萬噸級乙烯項(xiàng)目投運(yùn)轉(zhuǎn)周期長，同一裂解爐可裂解從乙烷到重柴油等各種原料,原產(chǎn),可帶動下游1000多億元產(chǎn)業(yè)投資。同時,乙烯超長的產(chǎn)業(yè)料靈活性大。(2)裂解爐和廢熱鍋爐(TLE)的清焦采用BASF公鏈滲透到紡織服裝、汽車、電子、建材、塑料和化工等絕大多數(shù)司的在線清焦技術(shù)。(3)低壓脫甲烷，顯著地降低能量消耗。行業(yè)。乙烯是石油化工的標(biāo)志產(chǎn)品,在石油化工中占主導(dǎo)地位。(4)多股進(jìn)料脫乙烷,節(jié)省冷凍系統(tǒng)的功率。SRT -v型爐的爐乙烯裝置生產(chǎn)的三烯(乙烯、丙烯、丁二烯)和三苯(苯、甲苯、二管構(gòu)型與IV型爐完全相似，只是第-程輻射段爐管帶有內(nèi)翅片，甲苯)是其他有機(jī)原料及三大合成材料(合成樹脂、合成橡膠合傳熱面積增大,裂解物料能更快地達(dá)到較高的裂解溫度。SRT-成纖維)的基礎(chǔ)原料。以乙烯為龍頭的石化工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中V型又分為SRT -V -L型和SRT -v-S型兩種。s型比L型選占有重要的地位，約占國家財政收人的10%左右。另外,作為擇性高,能耗低,但爐子投資增加,運(yùn)轉(zhuǎn)周期變短。SRT - V型爐重要的原材料行業(yè)，石化工業(yè)的健康發(fā)展對整個國家的經(jīng)濟(jì)有采用小直徑爐管,兩程爐管設(shè)計,大直徑的出口管,縮短了停留重大影響。時間和烴分壓,提高了裂解爐的選擇性。魯姆斯公司已成功地目前,世界各國都在大力發(fā)展乙烯的新技術(shù),如乙烷催化氧將燃?xì)廨啓C(jī)與裂解爐相結(jié)合,開發(fā)了100%底燒的裂解爐和長火化脫氫,石腦油催化裂解,重質(zhì)油催化裂解,天然氣制乙烯以及焰的底燒嘴'1。甲烷氧化偶聯(lián)等"。本文主要從乙烯裂解爐方面介紹其中有代.2 斯通●韋伯斯特公司乙烯裂解爐表性的生產(chǎn)技術(shù)以及國內(nèi)乙烯發(fā)展的前景。80年代末期,斯通.韋伯斯特(S&W)公司提出了先進(jìn)的回收系統(tǒng)(ARS)技術(shù),該技術(shù)可節(jié)省能耗10% ,節(jié)省投資成本。到1乙烯裂解爐技術(shù)目前為止,有近40套乙烯裝置利用ARS技術(shù)進(jìn)行了改造,并有一些利用ARS技術(shù)的新建裝置投產(chǎn),我國茂名30萬Va乙烯裝1.1魯姆斯公司 乙烯裂解爐置就是其中之_間。魯姆斯公司的乙烯技術(shù)是我國廣為采用的技術(shù),燕山、齊傳統(tǒng)的S&W工藝也采用前脫乙烷前加氫的順序分離流程,魯、揚(yáng)子和上海4套30萬Va乙烯裝置均采用魯姆斯公司的技其特點(diǎn)是:(1)裂解爐選擇性高。S&W公司選擇采用USC型裂術(shù),80年代中期至90年代中期引進(jìn)的盤錦、撫順、中原、獨(dú)山子解爐以及與之相匹配的急冷換熱器( USX) ,裂解系統(tǒng)有很高的和天津等乙烯裝置也采用魯姆斯公司的技術(shù)。目前我國采用魯烯烴收率，裂解爐的運(yùn)轉(zhuǎn)周期長,基本上不需要機(jī)械清焦。(2)姆斯公司技術(shù)的生產(chǎn)能力約站我國總生產(chǎn)能力的55%。1995裂解爐具有原料和產(chǎn)品的靈活性。公司的USC裂解系統(tǒng)有很寬年全世界采用魯姆斯公司專利技術(shù)的乙烯裝置約有153套,其的操作范圍,在設(shè)計范圍內(nèi),只要調(diào)整操作條件和運(yùn)轉(zhuǎn)周期,即總生產(chǎn)能力達(dá)3300萬Va,約占世界乙烯生產(chǎn)能力的42%。可裂解不同原料。(3)能量利用效率高?，F(xiàn)代的S&W公司乙烯1986年以來,魯姆斯公司設(shè)計建成了25套新乙烯裝置,對20套技術(shù)是能量利用率最高,綜合能量消耗少的技術(shù)。特別是ARS大的乙烯裝置進(jìn)行了技術(shù)改造(2).技術(shù),不中國煤化工:,而且可使裂解爐產(chǎn)魯姆斯公司采用前脫乙烷前加氫的順序分離流程,特點(diǎn)是:生的超高能耗和生產(chǎn)成本。.MHCNMHG作者簡介:王珠海(1987- ),男,在讀碩士研究生,主要從事烴類裂解制乙烯的研究。E-marenwovente 9 com2011年39卷第9期廣州化工.47.<4)可靠性好。實(shí)踐證明, S&W公司的乙烯裝置具有很高的運(yùn)據(jù)國家規(guī)劃,到2010年,乙烯產(chǎn)量要達(dá)到1400 萬t,到2020年,轉(zhuǎn)率,能迅速投料開車,維修工作量很小。許多S&W公司設(shè)計要達(dá)到2300萬t。但是照中國現(xiàn)在乙烯生產(chǎn)速度增長,到2020的乙烯裝置,在兩次計劃停車之間可以連續(xù)操作4年。(5)投資年也只能滿足一- 半的社會需求,另外- -半還是依靠進(jìn)口。低操作費(fèi)用低。2.1 撫順石化百萬噸乙烯工程1.3凱洛格公司乙烯裂解爐2009年4月21日中石油撫順石化公司91召開百萬噸乙烯美國凱洛格(llogg)公司成立于1901年,凱洛格公司在乙工程建設(shè)動員大會 ,這標(biāo)志著撫順石化百萬噸乙烯工程建設(shè)正烯技術(shù)方面的最大成就是開發(fā)了亳秒爐裂解技術(shù),把物料在裂式進(jìn)入全面實(shí)質(zhì)性施工階段。據(jù)悉,整個乙烯裝置將于2011年解爐中的停留時間縮短至0.05 -0.1 s。凱洛格公司自1970年12月建成,其它裝置2011年9月30日前建成,2012年6月30為日本出光石油化學(xué)公司設(shè)計并建成第一臺毫秒爐以來,截至日實(shí)現(xiàn)投產(chǎn)。該項(xiàng)目于2004年4月26日正式立項(xiàng),2006年3月.1992年共建成毫秒爐裝置9套,而1992年以來,又有8套(30萬17日得到國家發(fā)改委核準(zhǔn),同年8月18日舉行了奠基儀式，Va以上)裝置確定或預(yù)定采用這種技術(shù),總生產(chǎn)能力約500萬2008年6月30日新場區(qū)平整及地基處理工程結(jié)束,2009年3月30日中國石油煉油與化工分公司批復(fù)了撫順石化分公司擴(kuò)建凱洛格公司也采用前脫乙烷前加氫的順序分離流程,其特80萬Va乙烯工程開工報告,2009年4月2日通過工程總體部點(diǎn)有:(1)短停留時間:毫秒爐裂解技術(shù)與其它管式爐的裂解技署專家審查。.術(shù)方法大致相同,根本區(qū)別在于毫秒爐的停留時間突破0.1s,裂目前,該項(xiàng)目所有裝置初步設(shè)計已經(jīng)結(jié)束,其中29個主項(xiàng)解反應(yīng)在0.05 ~0.1 B的時間內(nèi)完成,為其它工業(yè)裂解裝置停留已通過中國石油股份公司審查,并簽訂乙烯裝置“三機(jī)”、聚乙烯時間的1/4 ~ 1/6。短停留時間能有效地抑制裂解產(chǎn)物的二次反2臺擠壓造粒機(jī)和聚丙烯聚乙烯3臺循環(huán)氣壓縮機(jī)引進(jìn)合同。應(yīng),從而獲得較高的乙烯收率和較低的燃料油產(chǎn)率。(2)高深度主要塔器基礎(chǔ)施工圖、廠區(qū)地下管網(wǎng)圖紙已經(jīng)交付,引進(jìn)長周期裂解:反應(yīng)溫度,ACO為874 -885 C,石腦油/乙烷為893 ~采購設(shè)備已完成90%。廠外道路、地下管網(wǎng)、裝置區(qū)管溝、基槽901 C。(3)產(chǎn)品選擇性高。(4)爐 管設(shè)計:毫秒爐的停留時間爆破等已完成工程總量的58% ,累計完成投資近30億元。短,通常是用減少爐管長度來實(shí)現(xiàn)。(5)裂解氣急冷器有第 一急2.2 武漢80萬Va乙烯工程 .冷器和第二二急冷器。(6)毫秒爐清焦:毫秒爐清焦可采用在線清日前,武漢80萬Va乙烯工程!0乙烯裂解、熱電聯(lián)產(chǎn)、總變焦或不在線清焦,可采用計算機(jī)控制,有兩種清焦方法即蒸汽V電站等6大項(xiàng)目同時開工。這標(biāo)志著武漢80萬Va乙烯工程進(jìn)空氣和僅用蒸汽清焦,通常采用不在線的蒸汽/空氣清焦法。人實(shí)質(zhì)性全面建設(shè)階段。武漢80萬Va乙烯工程是國家發(fā)改委(7)燃?xì)廨啓C(jī)的應(yīng)用。核準(zhǔn)的中部地區(qū)首個大型石油化工項(xiàng)目,也是中石化總部首個1.4林德公司 乙烯裂解爐直管項(xiàng)目。項(xiàng)目投資共計179.5 億元，包括80萬Va乙烯裂解林德( Linde)公司是世界上久負(fù)盛名的低溫工程公司,成立裝置50萬Va裂解機(jī)油加氫裝置12萬Va丁二烯抽提裝置40于1879年,近20年來,林德公司在世界各地設(shè)計并安裝了大約萬Va芳烴抽提裝置40萬Va聚丙烯裝置等9套生產(chǎn)裝置和配25套乙烯裝置,其中有11套建在德國。總生產(chǎn)能力約為套工程。在中石化集團(tuán)2010年24個重點(diǎn)工程中,武漢乙烯項(xiàng)目1 070萬Va,約占世界乙烯總生產(chǎn)能力的1/6l6)。位列首位。武漢80萬Va乙烯工程自2007年12月18日工程奠林德公司爐管特點(diǎn):(1)輻射段:①進(jìn)口管采用小直徑管;基以來,項(xiàng)目進(jìn)展順利。目前，重件碼頭工程正在收尾,第- -批②短停留時間;③出口管采用大直徑管。(2)對流段:①高熱效超長周期24臺設(shè)備提前采購?fù)瓿?2009年10月啟動配套道路率;②最佳的熱量回收;③均勻的煙道氣流動和布置;④對流段建設(shè),乙烯鐵路專用線正在辦理行政許可。其他相關(guān)項(xiàng)目設(shè)計、熱負(fù)荷分布合理。裂解爐管有三種構(gòu)型,分別為LSCC4 -2型，申報及生產(chǎn)準(zhǔn)備等工作有序展開。LSCC2 -2型和LSCC1 -1型。1-1型爐是近年新開發(fā)的爐型，2010年武漢80萬Va乙烯工程項(xiàng)目建設(shè)將完成投資76億和另外兩種爐型相比,停留時間短,烯烴的選擇性高,原料損耗元。其中,乙烯主體工程投資32億元;為乙烯提供原料而配套少。建設(shè)的煉油改造二期工程擬安排投資4億元;武漢化工區(qū)道路、鐵路等基礎(chǔ)設(shè)施和公用工程建設(shè)及土地整理儲備計劃投資402國內(nèi)乙烯生產(chǎn)現(xiàn)狀億元。武漢80萬Va乙烯工程預(yù)計2012年年底前建成2013年中國乙烯工業(yè)起步于20世紀(jì)60年代初, 1962年蘭州化學(xué)上半年投產(chǎn)。工業(yè)公司5 kUa乙烯裝置建成投產(chǎn),標(biāo)志著我國乙烯工業(yè)的誕2.3鎮(zhèn)海煉化百萬噸乙烯工程生'”。70年代燕山石化引進(jìn)了第-套30萬Va乙烯裝置,進(jìn)入鎮(zhèn)海煉化百萬噸乙烯工程"1是國家“十一五”期間重點(diǎn)建80年代后我國的乙烯工業(yè)發(fā)展迅速。1997 年全國乙烯產(chǎn)量為設(shè)項(xiàng)目,也是浙江省有史以來投資最大的工業(yè)項(xiàng)目。該項(xiàng)目總358.5萬t,2005年我國已擁有乙烯裝置19套,生產(chǎn)能力為707投資234.97億元，占地230.09公頃。2006年11月開工建設(shè),主萬Va,乙烯當(dāng)量消費(fèi)為1 740萬t,國內(nèi)市場滿足率為43% ,2006要包括 100萬t,年乙烯裂解等10套生產(chǎn)裝置及配套公用工程。年底,我國乙烯產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到941萬鬥。過去15年,中國乙烯2009年12月28日,鎮(zhèn)海煉化百萬噸乙烯工程舉行中間交接儀類產(chǎn)品消費(fèi)處于快速增長期，當(dāng)量消費(fèi)量年均增長16.1%。“十式。2010年4月20日,國家重點(diǎn)工程浙江鎮(zhèn)海煉化百萬噸乙烯一五” 期間我國乙烯的需求仍將保持穩(wěn)定增長,預(yù)計到2010年工程在寧波-次開車成功,中國石化集團(tuán)鎮(zhèn)海煉化公司自此擁我國乙烯產(chǎn)能將達(dá)到1700萬-1 800萬,產(chǎn)量為1450萬/年，有2300萬t原油綜合加工能力和100萬t乙烯生產(chǎn)能力,成為我乙烯自給率將達(dá)到58%。國最大的煉化一體化企業(yè)。2010年1-5月份,中國乙烯產(chǎn)量達(dá)到497. 1萬t,同比增長中國煤化工-乙烯裂解裝置生產(chǎn)23. 1% ;6月份中國乙烯產(chǎn)量較去年同期大幅增長37. 9%達(dá)到出合格乙7支術(shù)先進(jìn)國產(chǎn)化率104. 1萬t;7月份我國乙烯產(chǎn)量同比去年大幅增長33. 6%達(dá)到高的乙煽MHCN M H G安有乙端工業(yè)的116.6萬t。據(jù)了解，目前中國大陸乙烯總產(chǎn)量為600余萬1,根(下轉(zhuǎn)第53頁)2011年39卷第9期廣州化工●53.體酸作催化劑,這些催化劑的共同缺點(diǎn)是對設(shè)備的腐蝕嚴(yán)重危它自然科學(xué)、社會學(xué)倫理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等諸多學(xué)科的聯(lián)合支撐,是害人身、產(chǎn)生廢渣污染環(huán)境。為此,國內(nèi)外研究人員正從分子- -門綜合性極強(qiáng)的新興學(xué)科。它要求化學(xué)家在研究化學(xué)轉(zhuǎn)化的篩.雜多酸、超強(qiáng)酸等新催化材料中大力開發(fā)固體酸烷基化催化同時， 研究這種轉(zhuǎn)化對環(huán)境、健康和安全的影響。對大自然和生劑。今后在固體酸催化劑的研究開發(fā)中,還應(yīng)進(jìn)一- 步提高催化態(tài)環(huán)境而言,綠色化學(xué)要求社會和經(jīng)濟(jì)發(fā)展與之協(xié)調(diào),不損害和劑的選擇性,以降低產(chǎn)品中雜質(zhì)的含量、提高催化劑的穩(wěn)定性，浪費(fèi)自然資源;對人及動物的生命體而言,綠色化學(xué)要求經(jīng)濟(jì)發(fā)以延長催化劑的壽命。展不損害健康,不危及安全。綠色化學(xué),在對環(huán)境問題高度重枧4.5采用無毒無害的溶劑或不使用溶劑的今天,必將為人類的繁榮做出不可磨滅的貢獻(xiàn)[1-1]。一般與化學(xué)制品有 關(guān)的污染物不僅與原料、產(chǎn)品有關(guān),也與參考文獻(xiàn)制造過程中使用的溶劑有關(guān)。當(dāng)前廣泛使用的溶劑主要是揮發(fā)[1]潘一,楊雙春,徐霖. 綠色化學(xué)的研究現(xiàn)狀及進(jìn)展[J].化學(xué)工業(yè)與性的有機(jī)物,其中有些有機(jī)物會引起地面臭氧層的形成,有的會工程技術(shù),2005 ,26(5):26 -28.引起水源污染,因此,要限制這類物質(zhì)的使用。采用無毒無害的[2]楊雙春,王東, 張洪林.綠色催化淺述[J].遼寧城鄉(xiāng)環(huán)境科技，溶劑代替揮發(fā)性的有機(jī)物已成為綠色化學(xué)研究的方向。2003 ,23(6) :9-11.今后,綠色化學(xué)還需在新的化學(xué)反應(yīng)傳液化學(xué)工藝發(fā)綠色[3]田愛琴. 綠色化學(xué)及其發(fā)展概述[].洛陽師范學(xué)院學(xué)報,2004(5):化學(xué)改造研制對環(huán)境無害的新型材料和新型燃料和綜合利用130-131.發(fā)綠色生化工程等方向進(jìn)-一步的發(fā)展0]。[4] Anatas P T, Williamson T C. Green chemisty- designing chemistryfor the environment, ACS Symoposium Serics6 26th, Washington D C:5結(jié)語American Chenical Society, 1996.綠色化學(xué)是伴隨人們對于日益惡化的環(huán)境狀況和人類自身[5]朱時清. 綠色化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展[J].中國科學(xué)院院刊,1997(6):415 -416.健康的日益關(guān)注而產(chǎn)生的。當(dāng)人類生存的環(huán)境面臨- -次又一次[6]閔恩澤 ,陳家鏞.蔡啟瑞,等,綠色化學(xué)與技術(shù)-推進(jìn)化工生產(chǎn)可持的自然災(zāi)害時,當(dāng)人們不得不一-次又一次地吞下物質(zhì)文明高速續(xù)發(fā)展的途徑.中國科學(xué)院院士咨詢報告,總[ 1998 C003(化06發(fā)展種下的苦果時,綠色化學(xué)的興起和蓬勃發(fā)展,終于使人類看到了自教的希望。[7] Chemieal & Enginering News, 2001(6) :29.綠色化學(xué)徹底拋棄了“先發(fā)展、后治理”的發(fā)展經(jīng)濟(jì)以犧牲[8]羅峰,楊代軍, 王詠梅.等論綠色化學(xué)的繼承與發(fā)展[J].塔里木大環(huán)境為代價的發(fā)展模式,進(jìn)而采用綠色的與環(huán)境友好相結(jié)合的學(xué)學(xué)報,20050 ,17(3):85 -86.發(fā)展模式。從源頭上堵住污染的產(chǎn)生、從根本上減少或消除污[9] Tost B M. Scene,1991, 254:1 471.染、滿足了現(xiàn)代社會可持續(xù)發(fā)展的要求,是一條人口增長、經(jīng)濟(jì)[10]候宏衛(wèi),賀啟環(huán)綠色化學(xué)進(jìn)展[J].上?；?001(9):4-7.發(fā)展社會進(jìn)步、環(huán)境治理和節(jié)約資源相互協(xié)調(diào)發(fā)展的必由之[1]肖文德.21 世紀(jì)的科學(xué):綠色化學(xué)([J].學(xué)世界,000(S1):18 - 19.[12]趙振.綠色化學(xué)-- -. 人類可持續(xù)發(fā)展的必由之路[J].集團(tuán)經(jīng)濟(jì)研路究2005<(9):84 -85.實(shí)際上,綠色化學(xué)不是在傳統(tǒng)化學(xué)基礎(chǔ)上簡單地拔高和提升,而是更高層次的科學(xué)，是一種哲學(xué)思想,它需要物理學(xué)及其(上樓第47頁)歷史。在工藝技術(shù)上，鎮(zhèn)海煉化百萬噸乙烯工程大部分裝置采用了國產(chǎn)技術(shù),其中裂解汽油加氫等6套裝置采用中國石化集團(tuán)自有技術(shù)。在裝置設(shè)備上,乙烯裝置國產(chǎn)化率達(dá)到78. 03% ,是國[1]承顯,王文博 國外乙烯技術(shù)進(jìn)展[J].石油化工動態(tài), 1998(04):內(nèi)百萬噸級乙烯裝置國產(chǎn)化率最高的。整個工程共有13臺套大[2]韓云龍,章名耀,程相杰， 等SL.- I型乙烯裂解爐爐內(nèi)流動特性的型設(shè)備被列為國家重大設(shè)備國產(chǎn)化攻關(guān)和重點(diǎn)推廣應(yīng)用項(xiàng)目,所有的國產(chǎn)化攻關(guān)項(xiàng)目均實(shí)現(xiàn)自主設(shè)計、自主制造、自主安裝。研究[J].實(shí)驗(yàn)流體力學(xué),00(03):44 -48.[3]張明東 乙烯裂解爐結(jié)焦抑制技術(shù)研究[ J].山東化工,2009(03):3前景59-63.未來幾年中國還將大力發(fā)展乙烯工業(yè),將在沿海或近海形[4]李廣 洪.乙烯裂解爐爐管技術(shù)改造探討[J].化工設(shè)備與管道，2009 ,46(2):18-19,27. .成大的石化工業(yè)區(qū),如上海石化、南京揚(yáng)子、廣東茂名等。國內(nèi)[5]馮忠亮,葛晶,劉全夫. 乙烯裂解爐技術(shù)進(jìn)展[J].安徽化工,2008,乙烯企業(yè)之間包括中石化、中石油、中海油以及與合資企業(yè)或外34(2);17 -19.商獨(dú)資企業(yè)之間的競爭更加激烈,同時所有企業(yè)還必須共同面[6]姚暉, 驢偉,陳亮等.氧化物催化劑上石腦油催化裂解制乙烯的對來自中東乙烯產(chǎn)品的競爭,小乙烯(20萬Va以下)生存更加研究[J].工業(yè)催化,2006(03):11 -13.艱難。目前,我國珠三角、長三角和環(huán)渤海灣的“兩洲一灣”地[7]孫可華， 我國乙烯工業(yè)發(fā)展(續(xù)-)[J]. 國內(nèi)外石油化工快報,2008區(qū),集中了上海.南京茂名三個百萬噸級乙烯生產(chǎn)基地,以及燕山、齊魯兩個80萬噸級乙烯基地。加上正在建設(shè)的福建、鎮(zhèn)海、[8]202:92 -96.天津三個百萬噸級煉油乙烯化工一體化基地,不久中國“兩洲一[9]中國煤化工沭209.53.9.灣”地區(qū)乙烯產(chǎn)能將超過東京灣,成為位居世界前列的乙烯產(chǎn)業(yè)[10]武MYH1.水泵技術(shù),2010:53.[1]鎮(zhèn)CN M H G策技2010:5集群。