国际先进乙烯装置分离技术的进展 国际先进乙烯装置分离技术的进展

国际先进乙烯装置分离技术的进展

  • 期刊名字:化学反应工程与工艺
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  • 论文作者:陈明辉,王俭,李勇
  • 作者单位:中国石化集团公司上海工程有限公司
  • 更新时间:2020-09-28
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第21卷第6期化学反应工程与工艺Vol 21. No 62005年12月Chemical Reaction Engineering and TechnologyDec.2005文章编号: 1001 -- 7631(2005)06- 0542 - 09综述国际先进乙烯装置分离技术的进展陈明辉王俭李勇(中国石化集团公司上海工程有限公司,上海200120)摘要:综述了世界乙烯装置分高技术特点与最新进展,对顺序流程、前脱乙烷、前脱丙烷等三大乙烯分离流程进行了分析比较。关键词:乙烯分离;顺序流程; 前脱乙烷; 前脱丙烷中国分类号: TQ221.21 TQ028. 1文献标识码: A乙烯装置是石化行业的龙头装置,乙烯产量大小是衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志。世界乙烯产能以每年4. 0%的速度递增。2004年全球乙烯生产能力为112 300 kt/a,近年投产的乙烯装置规模均在600kt/a以上,在建、拟建的乙烯装置中最大规模为1700kt/a.目前全球商业化运行的最大规模的乙烯装置是NOVA/DOW在加拿大阿艾伯塔的1 500 kt/a乙烯装置,以乙烷为原料,由S&W设计,于2000年投产。以石脑油和轻柴油为原料的规模最大的乙烯装置是美国德克萨斯州EXXON BOP的1 200 kt/a乙烯,采用KBR技术于1999年建成。乙烯工业发展至今已有几十年历史,先后提出了顺序分离流程(Lummus/Technip/KBR).前脱乙烷流程(Linde)、前脱丙烷流程(S&W)等典型乙烯分离流程。根据不同的裂解原料,可选择不同的分离流程,例如气体原料宜选用前脱乙烷前加氢流程,液体原料选用前脱丙烷前加氢流程,顺序分离流程选用后加氢处理。各专利商均致力于降低乙烯装置的能耗和设备投资费用、改进操作工艺、减小设备腐蚀、延长操作周期和减少废弃物生成等方面的技术开发,先后开发出了HRS冷箱、膜分离、催化精馏加氢、烯烃转化、混合冷剂制冷.催化裂解等新技术。中国石化也与Lummus合作开发了包括分离部分的乙烯新技术。下面就国内应用较多的三大乙烯分离技术作综合分析比较。1三种分 离技术特点和进展1.1顺序分离 流程1.1.1 Lummus 顺序分离低压脱甲烷技术乙烯裂解炉出口的裂解气含有各种分子量的烃类。依分子中所含碳原子个数从少到多的次序进行分离的技术称为顺序分离技术。Lummus 顺序分离流程见图1。裂解气进入急冷系统进行快速降温,分离出重组分燃料油和粗裂解汽油。气体经裂解气压缩机将压力提高到3.7MPa,干燥后进人深冷系统,经冷箱和脱甲烷塔分离出氢气和甲烷。为降低冷量消耗,L.ummus采用低压脱甲烷塔技术.增加体系的相对挥发度,使脱甲烷塔冷凝器负荷降低。脱甲烷塔釜物料含有碳二及以上组分,依次进人脱乙烷塔、脱丙烷塔、脱丁烷塔,从塔顶分出碳二、碳三.中国煤化工经加氢脱炔后进入YHCNMHG收稿日期:2005-10-25;修订日期:2005- 12-01作者简介:陈明辉(1965- ),男,高级工程师,逝讯联系人。E-mail :chenminghui@ssec. com. en第21卷第6期陈明辉等.国际先进乙烯装置分离技术的进展543乙烯塔和丙烯塔.精馏后得到乙烯和丙烯产品。中95%6H2. EnthyieneCrkel h dlyeFuel 脑| Cald los1-3 Sunge cempressomAcetylene ronvererFrbylene feinatorIP lkoethanitrerPropleneCrocknd四DeethuniterMAPO ronvrterCausie raoh tower Condereste riperQuench oil 1OweTDeprepanierc5图1Lummus顺序分离流程简图Fig. 1 Lummus Separation Flow DiagramLummus最新乙烯分离技术进展有压縮制冷系统改进;催化精馏加氢;烯烃转化。在常规乙烯流程中,使用多个压缩机和膨胀机为热裂解工段产物的分离提供冷量,并把热裂解反应器的流出物压缩至高压,便于产物分离。乙烯装置的压缩系统--般占装置界区内投资额的25%.为节省投资,降低能耗、降低成本,Lummus开发了中压裂解气压缩机系统,最终排出压力为1.5~1.8 MPa.该系统取消原来的第4段和第5段压缩,裂解气压缩机由传统的5段3缸变为3段2缸,与低压脱甲烷塔的操作压力更加匹配,大大节省了压缩机的功率和投资。传统的乙烯分离方法具有3个独立的制冷系统,Lummus公司将其合并成二元制冷/三元制冷系统,减少了设备数量,节省了投资。对一套680kt/a的石脑油裂解装置而言,采用中压裂解气压缩机和三元制冷系统以后,可以减少设备35台,占界区内设备台数的10%,节省投资3000万美元,占界区内投资9%~12%,节省压缩机功率520kW,停车时间减少2周左右。二元制冷技术已在中国石化燕山石化和扬子石化乙烯装置应用,三元制冷技术已在中国石化齐鲁石化第二轮乙烯装置改扩建中应用以。Lummus开发的催化精馏加氢技术是把乙烯装置中的加氢反应和反应产物的分离合并在一个精馏塔内进行,主要用于C3馏分的选择加氢,在燕山600 kt/a乙烯改造中已经采用。在该塔的精馏段装有一层含加氢催化剂的填料,操作中该填料段既进行加氢反应,又进行反应产物的分离。塔顶的回流兼有移出反应热的作用。这一技术与传统的C3加氢工艺相比,节省了设备投资,简化了流程,降低.了操作费用,对600 kt/a乙烯装置来说,可节省投资600万美元,加氢过程中的生产成本可节省25%。催化精馏技术也可用于C4和C5馏分的选择性加氢和全加氢,可以带来与C3加氢类似的效果。Lummus还提出了将C3,C4.C5馏分合并在一个塔内进行催化精馏的工艺,该工艺既省去了多个加氢单元的投资,也消除了脱丙烷塔和脱丁烷塔的塔釜结中国煤化工随着世界乙烯生产能力的提高.副产的碳四产品产量二的利用和不断增MHCNMHGs加碳四的产量之间不太协调,使碳四产品的价格不断走低。仕传统的乙师表且T,內烯产品和乙烯产品的产量比通常为0. 5~0.6: 1,1998- -2004年全球丙烯消费量年均增长率达到5. 1% ,世界丙烯消费量大幅度提高,超出乙烯消费量年均3. 8%的增长率,市场要求生产更多的丙烯。Lummus 开发的544化学反应工程与工艺2005年12月烯烃转化(OCT)技术,把碳四中的2- J烯与乙烯反应生成丙烯。在丁烯中除2-丁烯外,还有1-丁烯,可利用异构化反应,使1-丁烯转变成2-丁烯。利用乙烯和价格低廉的丁烯生产高价值的丙烯.提高乙烯装置的整体经济效益。烯烃转化反应所用的催化剂为MgO和W()z,以硅为载体,异构化催化剂为MgO,采用固定床反应器。进料中的乙烯/丁烯比为2,反应器的人口温度为305 C,反应压力为3.0~3.5 MPa OCT技术已应用于美国由BASF和FINA合资的乙烯装置上。该装置的净乙烯产量835 kt/a,丙烯产量890 kt/a,其中590 kt/a来自裂解装置,300 kt/a来自OCT装置。由BP和中国石化合资的上海赛科900kt/a乙烯装置也使用该技术,烯烃转化装置的投资约3000万美元。该装置净乙烯产量950 kt/a,丙烯产量610 kt/a,其中450 kt/a来自裂解装置,160 kt/a来自OCT装置。1.1.2 Technip 顺序分离预脱乙烷、中压双塔脱甲烷技术Technip顺序分离技术采用五段压缩、双脱甲烷塔、C2和C3后加氢,乙烯冷冻系统采用乙烯分离塔与乙烯冷冻压缩机联合的半开式制冷系统,丙烯冷冻系统采用闭式回路系统,见图2。基于渐近式分离的基本原理, Technip最新渐进分离技术(Progressive Separation Technology)采用夹点技术(PinchTechnology)确定工艺介质和外部物料换热顺序,以最小的能耗来达到分离目的:即对相邻组分进行模糊分离,使得乙烯装置具有优良的操作性,乙烯装置分离单元的能耗大大降低。该技术提供操作者前馈控制系统,使得Technip的乙烯装置成为-一个极容易操作的工厂。目前,伊朗1400 kt/a乙烯采用渐进式分离流程,正在建设中。PSA -Entylene_Fuel Bas1ND2Demethaniser H1-3 Siuge cmmpeor| Ehylene frorionsturAcrtylene conteterPropyloneCracked Ba| Pogpybre fnrinturMAPD covenerQuench oil towerGeroline srippeCustir wush lover Dethonizer sriverNO.1 Demehaoier。 PropaneDelutanizer I图2Technip顺序分离流程简图Fig.2 Technip Separation Flow Diagram1.1.3 KBR顺序分离高压脱甲烷技术KBR顺序分离技术采用五段裂解气压缩,四段出口碱洗,前端高压脱甲烷塔,后端碳二、碳三加.氢,见图3。三家专利商以上顺序流程的关键不同点在于对脱甲烷塔压力的使用,分别为低压、中压、高压。对于600 kt/a乙烯装置,在0.6 MPa,1. 2 MPa(低中压),1. 中国煤化工4Pa(高压)四种压力下对所需的总压缩功率比较可知:当压力为1.2MPa为47 620 kW;当采用低中压时,由于丙烯制冷机和甲烷增压机功率增加,TCH. CNMHG;采用高中压时,则由于裂解气压缩机.丙烯和乙烯制冷机功率均增加,总功率增加400kW;采用高压时则由于丙烯和乙烯制冷机功率增加,总功率加1550kW。因此采用低中压双塔式脱甲烷系统所器的总压缩功率是第21卷第6期陈明辉等,国际先进乙烯装置分离技术的进展545最低的。采用此种压力操作,以石脑油为原料的乙烯装置所需总压缩功率为0.58~0.60kW.h/t乙烯[2]。- Crude GasFrom quenehCamnpresion Conutir wash Dryer1 ExundlerCold boxEthylene fiuetinmtuerActylene rromveterCusolinr wash l0verEthane. PepylenePrrethurerPrplhoe fortineareDeethanicer(DepropreniterDebutaniaer. cs+图3KBR顺序分离流程简图Fig.3 KBR Separation Flow Diagram1.2 前脱乙烷流程前脱乙烷技术是指分离流程的第一切割塔为脱乙烷塔。从裂解炉来的裂解气经急冷、压缩后预冷,首先进人脱乙烷塔系统,把比碳二轻的组分和比碳三重的组分分开。碳二及轻组分先进入碳二加氢,然后进入冷箱和脱甲烷塔系统。脱甲烷塔釜液只含碳二,直接进人乙烯塔。脱乙烷塔塔釜物料进人脱丙烷塔,脱丙烷塔顶的碳三进行加氢后进人丙烯塔。该技术采用碳二前加氢,适用于含有较大量C3+的气体。采此流程的代表性技术是Linde法,见图4。按脱甲烷塔操作压力的不同分为高压法和低压法两种[2]。Niephtha rBoilerActrylene,jCrackecnnrerter4Sage eonpresser SShage cnmpesanCol lor= EthyleneEulhylene (uxsiunmeI Peopyrier frintulorMAPO rmnventr一Prypp中国煤化工Dexpurpeniner DebuenirerfYHCNMHG图4Linde前脱乙烷流程简图Fig.4 Linde Separation Folw Diagram546化学反应工程与工艺2005年12月低压法脱甲烷塔的操作压力为1.18MPa,由于操作压力较低,故需要增加甲烷制冷压缩机或者蒸发富甲烷冷凝物,以补偿低压脱甲烷塔顶约一120C的温度要求。脱丙烷塔顶分出C3馏分,经加氢干燥后送人丙烯塔2。Linde提出了高压脱甲烷和增设C2提浓塔的工艺流程,高压脱甲烷塔的操作压力较高,约3.3MPa。从各种制冷步骤分出的冷凝物与提浓塔底产物--起送至脱甲烷塔,部分回流用作气相提浓.塔的冷却介质。冷甲烷产物的冷量尽可能在脱甲烷塔顶加以回收,这样乙烯损失相当低2。Linde高压法与低压法的比较见表1,可知三机总功率消耗减少7%,节省投资5. 5%。表1 Linde 高压法与低压法工艺比较表Table 1 Comparison of Linde Low Pressure Process and High Pressure ProcessLow pressure processHigh pressure processHydrogen product (90% mol)/Nm2. h-132 10026 900Methane product/Nm3.h-147 90052 500Etbylene loss in methane product/Nm3.h-1703501.23.35Charge gas compressors/kW42 0035 000Ethylene compressors/kW17 000Propylene compressors/kW9 20011 0000Total compressor power/kW68 00063 000传统的蒸汽管式炉裂解制取烯烃的技术,工艺条件苛刻、操作复杂、使用昂贵的耐高温炉管和材料,消耗大量的燃料以提供反应热,还要定期清焦,降低了设备的在线率。这些缺点使裂解炉系统投资大、能耗高,因而提高了乙烯生产成本。Linde开发的催化裂解技术,使用钙铝型催化剂和固定床反应器,在催化剂床层中,烃类的裂解和碳的气化同时进行,即裂解产生的碳和碳的气化达到动态平衡状态,使床层中的碳不会随操作时间的延长而增加。催化裂解使烯烃收率有较大提高,以同--种常压瓦.斯油为原料,催化裂解和传统的蒸汽裂解所得到的裂解产物分布见表2。可见乙烯收率从24. 56% (mass )提高到30. 56% (mass)。与蒸汽裂解相比,催化裂解的优点是(1)(乙烯+丙烯)生产成本低10%~12%;(2)建设投资少13%~15%;(3)原料消耗低10% ~20%.能耗降低30%;(4)操作费用和投资比蒸汽裂解低10% ~32%。表2催化裂解与蒸汽裂解所得 裂解产物分布对比表Table 2 Yield Comparison of Catalytic Cracking and Steam CrackingComponentsCatalytic cracking. % (mass)Steam cracking, % (mass)Hydrogen0. 580.64Methane12.8010. 98Acetyleneo. 32Ethylene24. 56Ethane2.313. 13MAPD0.59Propylene11.7313. 43Propane0. 35Butadiene中国煤化工.33Butene2.23MHCNMH GσButane0. 27C533. 2737. 23第21卷第6期陈明辉等,国 际先进乙烯装置分离技术的进展5471.3前脱丙烷流程S &W提出的前脱丙烷流程系裂解气经三段压缩后,先把比C3轻的馏分(C3- )和比C4重的馏分(C4+)分开,使C4+不再进人压缩机高压段和精馏分离系统,然后从C3-轻组分中依次分出甲烷、氢、乙烯、丙烯等产品。脱炔- -般采用前加氢。前脱丙烷流程适用于裂解气含有较大量C4+的气体的情况,如以柴油等含硫量高的重质烃作裂解原料,见图5.| Dernethanizer- Ehylene1CollmIQuench water towerCrucked gas dryerAcetylmne conrtrEtylene frectiontoerDemeluaniter fretionatorIP deppanirCreked gasLiquid dryer| Derthaniser- EthaneProplcneQuerch oil toverCausie wash lowerPorplr fm timtorCanulinesripprEthane heler eflbeUP depropumiserMAPD Cnener. Propant| DebunaniuerVincoeity control 1ower图5 S &W前脱丙烷流程简图Fig.5 S &W Separation Folw DiagramS&W最新的技术进展有急冷油粘度控制技术和HRS冷箱专利技术。S&W公司认为用乙烷炉的裂解气作为重燃料油汽提塔的汽提介质是最佳选择,与用蒸汽汽提相比,可以节省能耗,提高急冷油塔的塔釜温度,减少设备尺寸。特别是能有效控制急冷油的粘度,避免因粘度升高而引起操作困难。急冷油中含有大量易聚合的不饱和芳烃、苯乙烯类(苯乙烯、甲基苯乙烯.二甲基苯乙烯)、茚类以及脂肪族的二烯烃和环烯烃类化合物。这些不饱和烃在高温下,通过复杂的交联聚合及自由基聚合,形成一种集焦、油及高分子聚合物于一体的混合体一-沥青质。沥青质是急冷油粘度急刷上升的主要原因。采用减粘系统后,把高于350C的馏分分离出来,排出急冷油系统,减少了沥青质的生成,有效的避免了急冷油的粘度在长期运转中的增加,使裂解汽油精馏塔的塔釜温度能稳定的保持在设计温度附近,从而使稀释蕪汽发生系统能长周期稳定运转。近年来,S &W公司改进了ARS的核心部分,称为HRS (HRS-Heat-integrated RectifierSystem),并于2002年付诸工业实施。HRS的工艺特点是应用板翅式换热器和S&W的HRS冷箱专利技术可使相近温度的冷物料进行换热,在进脱甲烷塔前对氢气和大部分甲烷进行分离,从而减少了对冷冻剂的需求,使得脱甲烷塔的负荷减少了一半,不需用回流泵,这样减少了制冷压缩机的功率,能量利用率高、综合能耗少。从脱甲烷系统出来的高乙烯浓度物流完全绕过脱乙烷塔,直接进乙烯精馏塔,大大降低了脱乙烷塔的负荷及设备投资。乙烯精馏塔中国煤化工则的需求,在低压下操作并用独立的开路热泵系统进一步节约了冷冻剂.TYTHCN M H G冷冻能力替代了一40 C的丙烯冷冻剂,从而既降低了能耗又节约了投资。此外,HkS伶箱系犹牧贤低、比原有ARSDephlegmator费用降了-半多,供货周期短、部分部件可国内供货且占地紧凑。.548化学反应工程与工艺2005年12月2三种分离流程的比较2.1三种分离流程的技术先进性顺分离流程序的先进性表现在(1)五段裂解气压缩,三段出口碱洗,后端加氢。(2)低 压脱甲烷技术用甲烷压缩机产生的冷凝液作为脱甲烷塔的回流;由于低压下,甲烷对乙烯的相对挥发度增大,使脱甲烷塔的回流量明显减少。(3)脱乙烷多股进料。脱甲烷塔底馏出物在为冷箱提供冷量后,分成两.股,一-股直接进脱乙烷塔,另一股进一步预热后在较低部位进人脱乙烷塔,物料的进一步预热增加了冷量回收,但脱乙烷塔的回流比没有明显增加。(4)联合乙烯精馏塔与乙烯冷冻系统,采用高压乙烯精馏塔,用丙烯冷剂冷凝回流液,并用作再沸器的热源,侧线再沸器用裂解气和乙烯冷冻剂加热,减少能量消耗。(5)采用脱乙烷塔和乙烯塔联合系统,脱乙烷塔顶气体不经冷凝直接进人乙炔加氢反应系统,再进人乙烯精馏塔,脱乙烷塔回流来自己烯塔的侧线。乙烯塔的侧线馏分先洗涤C2加氢馏分的绿油,再作为乙烷塔回流,省了塔顶冷凝器,节省能量。前脱乙烷流程的优势在于(1)初分馏塔可最大限度的利用废热,约70%稀释蒸汽是由急冷油产生的。水冷和稀释蒸汽系统可最大限度利用急冷水废热作为低温热源。(2)裂解气五段压缩,采用了专门设计的一段压缩冷却器,压降低,节省了压缩能耗,具有较低的排出温度;排出温度较低,有效防止了聚合物沉积。(3)高压脱乙烷塔釜温低,消除了结垢问题,用急玲水加热再沸,回流比低,减少了冷.冻量和压缩机功率。低压脱乙烷塔回流比低、釜温低,臧少再沸器负荷。(4)乙 炔加氢,利用裂解气本身所含的氢气来转化乙炔,加氢选择性高,减少了循环乙烷的数量,节省了能量和原料;氢气和甲烷产品中均不含乙炔;不产生绿油;不需要在乙烯塔设置巴氏精馏段。(5)对深冷和脱甲烷系统,在最后一级冷却器的上游采用了乙烯吸收器,使燃料气中乙烯损失非常低,减少了投资。(6)设置乙烯塔和乙烯冷陈回路,低压的乙烯塔与乙烯冷冻压缩机组成-一个开式热泵回路,节省了能量;乙烯塔不需要冷凝器、回流罐和回流泵。前脱丙烷流程的优点有(1)在急冷油塔系统中利用急冷油和盘油系统回收热量。(2)前碳二加氢产生的绿油量甚微,无需绿油洗涤系统,乙烯分离塔不易污染;由于碳二加氢位于脱甲烷塔上游,从脱乙烷塔釜进人乙烯塔的碳二馏分中不含氢气和甲烷轻组分,乙烯塔可采用开式热泵降低能耗;碳二加氢进料中富含氢气,不需要冷箱分离出的氢气,开车时能很快生产出合格乙烯;在碳二加氢时也对50%以上的MAPD加氢,下游的碳三加氢系统负荷大大降低。(3)ARS 技术传热、传质相结合,在进脱甲烷塔前对氢气和大部分甲烷进行预分离,降低了对冷冻剂的要求,使得脱甲烷塔的负荷减少了一半,不需用回流泵。尾气膨胀机进一步降低尾气温度,回收冷量,大大降低乙烯损耗。(4)从脱甲烷系统分离出不含碳三的碳二物料,不经脱乙烷塔直接去乙烯塔,大大降低了脱乙烷塔的负荷及设备投资,且明显降低了丙烯制冷机负荷。(5)双压双塔脱丙烷使冷剂需求量降低,塔釜温度小于80C,不易结焦。2.2三种分离流程的技术特点顺序分离流程可以使用液化天然气、液化石油气、石脑油、瓦斯油馏分、轻裂解气、重裂解气等都能适应,原料适应性强。对于加氢方案[叮,裂解气含丁二烯较多,因易损失丁二烯,且易“飞温”,顺序分离流程不适宜采用前加氢。在操作稳定性方面,冷箱和氢气系统互相影响,进而影响甲烷化和碳二加氢,并最终影响乙烯产品规格,操作时需注意各部分的运行情况。裂解气为乙烯塔中沸器、脱甲烷塔再沸器和中沸器串联提供热量,相互干扰,增加了操作复杂性。甲烷制冷系统也增加了操作的难度,并且流程长.设备多,开车时间长。国内最新装置有上海赛科中国煤化工00 kt/a乙婼,扬子石化650 kt/a乙烯。前脱乙烷流程的原料,可以适应乙烷、丙烷等轻烃ITYH.CNM H G二烯较多的裂解气。对于加氢方案8),可用后加氢,但最宜采用前加氢。因脱乙烷塔分出的只是C2及更轻组分,反应器不易“飞温”。在操作稳定性方面,设备少.流程简单.运转周期长,运转系数高达95% ~98% .在两第21卷第6期陈明辉等,国际先进乙烯装置分离技术的进展549次大修间可连续操作五年。在设计能力30%负荷下也可以稳定操作,这样在开车时可节省原料和能量消耗。国内最新装置有新疆独山子1 000 kt/a乙烯。前脱丙烷流程原料适应性强,可处理瓦斯油馏分、较重裂解气、含C4烃较多的裂解气。可用后加氢,也可用前加氢。在操作稳定性方面,操作可靠,HRS冷箱系统在面对流量变化和停车情况时不会;出现工艺波动。S &W公司的乙烯装置具有很高的在线性能,投料迅速,开车周期短,设备数少,维修工作少。高选择性前加氢,运转周期长,催化剂1年半再生一次,催化剂寿命可达10年。国内最新装置有南海壳牌800 kt/a乙烯,扬子巴斯夫600 kt/a乙烯。以800 kt/a乙烯装置为例,比较塔、反应器、压缩机、罐、换热器和泵等设备,见表3。表3800kt/a乙烯装置设备比较表Table 3 Devices Comparison of 800 kt/a Ethylene PlantProcessTowerReactorCompressorTankHeat exchanger Pump Total deviceSequence18.29182Front-end deethanizer25138Front-end depropanizer187271642.3三种 分离流程的三机功率与能耗比较以800 kt/a乙烯装置为基准,进行三机功率比较,见表4。以石脑油进料的800 kt/a乙烯装置分离部分能耗比较见表5。表4800kt/a乙烯装置三机功率比较表Table 4 Compressor Power Comparison of 800 kt/a Ethylene PlantFront- endSequence processdepropanizrDcessCharge gas compressor4103439 50838 810Propylene compressor19 812271523 273Binary refrigerator compressor6 917Low pressure methane compressor1036.Ethylene Compressor12 89510 726Total power/kW58 80475 11872809Total compressor power/kW●kg-I ethylene0.680. 750. 72表5800kt/a乙烯装置分离部分能耗比较(石脑油进料)表Table 5 Separation Section Specific Energy Comparison of 800 kt/a Ethylene Plant (Naphtha)Front- end deethanizerSteam pressurekg.h~tMM keai●h-1kg.h-1MM kcal. h-1kg. h-IMM keal●h-1Super bhigh572 000526. 24572 0000526. 24 .High- 408 962- 359.89- 327 600- 288 29- 343500- 302. 28Middle68 651 .52. 17Low一9 480-6. 260- 26300-17. 36Electricity motor4488 kW12. 696 499 kW18.332825 kW7. 99Cooling water31 860t. h-l31.86.37 s00t.h-I37. 5032 800t.h-132. 80Total energyconsumption/256. 82293. 78247. 39Specific energy,GJ●t~l ethylene10. 75中国煤化工10.35Specific energy,Mkcal. t一ethyleneMHCNMHG247.39SHP :920 kcal●kg-'.HP:880 kcal●kg-'.MP:760 keal●kg"'.LP:660 kcal●kg-+. Elctricity:F'uel equivalent factor2820 kcal●(MWh)-I .Cooling water:1000 kral●↑71 [mport(十)/Export(-)550化学反应工程与工艺2005年12月从表4和表5数据,可知裂解气压缩机的功率为前脱丙烷最小,顺序流程最大;丙烯制冷压缩机的功率为前脱丙烷最大,乙烯制冷压缩机的功率为前脱乙烷为最大,压缩机相对功率耗量顺序流程最低,但总的能耗还是前脱丙烷流程为最低。3结语综上所述,任何一种流程都有其自身的特点,三大流程的比较涉及到多方面的问题,如裂解原料、工艺条件、设备的改进,以至装置规模等等,还有能量指标、投资指标也是评价流程重要而关键性的评价因素。要进行全面的分析和比较,不能单凭一项指标,作绝对的肯定或否定。此外,评价流程的其它内容还有经验、可操作性、弹性及稳定性。用户在选择乙烯工艺流程时应根据具体情况来确定,要充分符合降低投资、节省能耗、发展循环经济、创建节约型社会的国家产业政策。参考文献:1王仰东,宋芙蓉 ,李小明。世界乙烯工业技术发展近况,石油化工,2003, 32(5); 433~ 437Wang Y D, et al. Recent Progress in World Ethylene Technology. Petrochemical Technology, 2003,32(5); 431~ 4352王松汉, 何细藕.乙烯工艺与技术.北京:中国石化出版社,2000. 46~483吴指南。 基本有机化工工艺学.北京:化学工业出版社,1988. 87~90Progress in Separation Technology of World Ethylene PlantChen Minghui Wang Jian Li Yong(Shanghai Engineering Company Limited. ,SINOPEC ,Shanghai 200120 ,China)Abstract: Recent progress in world ethylene separation technology were reviewed and comparedincluding sequence process, front-end deethanizer process, front-end depropanizer process.Key words: cthylene separation; sequence process; front- end deethanizer process ;front end depropanizer process的的的的以的的的的公的的的的的的公的的的的的心的的的的的的的他乙苯氧化脱氢反应动力学研究工业上,苯乙烯是乙苯在钾助催化剂的铁催化剂上脱氢生成的。氧化脱氢(ODEB)可突破热力学平衡制约,但需采用效率较高的混合氧化物催化剂以改变目前的工艺流程。在简单反应网络基础上研究催化剂颗粒上反应机理。还原相和氧化相之间严格分开的非连续反应控制,可确定氧化脱氢动力学数据,从而可获得不同操作状态下的高选择性-转化率-组分分布。此外改变操作条件,例如温度、进料气组成以及还原和氧化相之间的转换时间,可优化混合氧化物催化剂的氧化还原性能。以动力学实验得出的这些结果为基础,提出了一种“Mars-vanKrevelen”机理。采用这种机理,含碳物种的生成和移除可分步实施。中国煤化工摘自德 Chermie.MYHC N M H G5,77(8):1033

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