國內乙烯生產(chǎn)進(jìn)展

●46.廣州化工2011年39卷第9期國內乙烯生產(chǎn)進(jìn)展王珠海,董國輝,時(shí)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)展現狀及發(fā)展趨勢,重點(diǎn)介紹了裂解爐技術(shù)以及國內乙烯生產(chǎn)裝置的發(fā)展狀況,并對國內乙烯生產(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(gè)百萬(wàn)噸級乙烯項目投運轉周期長(cháng)，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(dòng)下游1000多億元產(chǎn)業(yè)投資。同時(shí),乙烯超長(cháng)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(chē)、電子、建材、塑料和化工等絕大多數司的在線(xiàn)清焦技術(shù)。(3)低壓脫甲烷，顯著(zhù)地降低能量消耗。行業(yè)。乙烯是石油化工的標志產(chǎn)品,在石油化工中占主導地位。(4)多股進(jìn)料脫乙烷,節省冷凍系統的功率。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、二管構型與IV型爐完全相似，只是第-程輻射段爐管帶有內翅片，甲苯)是其他有機原料及三大合成材料(合成樹(shù)脂、合成橡膠合傳熱面積增大,裂解物料能更快地達到較高的裂解溫度。SRT-成纖維)的基礎原料。以乙烯為龍頭的石化工業(yè)在國民經(jīng)濟中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,運轉周期變短。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(gè)國家的經(jīng)濟有采用小直徑爐管,兩程爐管設計,大直徑的出口管,縮短了停留重大影響。時(shí)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),如乙烷催化氧將燃氣輪機與裂解爐相結合,開(kāi)發(fā)了100%底燒的裂解爐和長(cháng)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(ARS)技術(shù),該技術(shù)可節省能耗10% ,節省投資成本。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(wàn)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、齊傳統的S&W工藝也采用前脫乙烷前加氫的順序分離流程,魯、揚子和上海4套30萬(wàn)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(pán)錦、撫順、中原、獨山子解爐以及與之相匹配的急冷換熱器( USX) ,裂解系統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，裂解爐的運轉周期長(cháng),基本上不需要機械清焦。(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裂解系統有很寬年全世界采用魯姆斯公司專(zhuān)利技術(shù)的乙烯裝置約有153套,其的操作范圍,在設計范圍內,只要調整操作條件和運轉周期,即總生產(chǎn)能力達3300萬(wàn)Va,約占世界乙烯生產(chǎn)能力的42%?？闪呀獠煌?。(3)能量利用效率高?，F代的S&W公司乙烯1986年以來(lái),魯姆斯公司設計建成了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(jiǎn)介:王珠海(1987- ),男,在讀碩士研究生,主要從事烴類(lèi)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據國家規劃,到2010年,乙烯產(chǎn)量要達到1400 萬(wàn)t,到2020年,轉率,能迅速投料開(kāi)車(chē),維修工作量很小。許多S&W公司設計要達到2300萬(wàn)t。但是照中國現在乙烯生產(chǎn)速度增長(cháng),到2020的乙烯裝置,在兩次計劃停車(chē)之間可以連續操作4年。(5)投資年也只能滿(mǎn)足一- 半的社會(huì )需求,另外- -半還是依靠進(jìn)口。低操作費用低。2.1 撫順石化百萬(wàn)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(kāi)百萬(wàn)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動(dòng)員大會(huì ) ,這標志著(zhù)撫順石化百萬(wàn)噸乙烯工程建設正烯技術(shù)方面的最大成就是開(kāi)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。據悉,整個(gè)乙烯裝置將于2011年解爐中的停留時(shí)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)公司設計并建成第一臺毫秒爐以來(lái),截至日實(shí)現投產(chǎn)。該項目于2004年4月26日正式立項,2006年3月.1992年共建成毫秒爐裝置9套,而1992年以來(lái),又有8套(30萬(wàn)17日得到國家發(fā)改委核準,同年8月18日舉行了奠基儀式，Va以上)裝置確定或預定采用這種技術(shù),總生產(chǎn)能力約500萬(wàn)2008年6月30日新場(chǎng)區平整及地基處理工程結束,2009年3月30日中國石油煉油與化工分公司批復了撫順石化分公司擴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(wàn)Va乙烯工程開(kāi)工報告,2009年4月2日通過(guò)工程總體部點(diǎn)有:(1)短停留時(shí)間:毫秒爐裂解技術(shù)與其它管式爐的裂解技署專(zhuān)家審查。.術(shù)方法大致相同,根本區別在于毫秒爐的停留時(shí)間突破0.1s,裂目前,該項目所有裝置初步設計已經(jīng)結束,其中29個(gè)主項解反應在0.05 ~0.1 B的時(shí)間內完成,為其它工業(yè)裂解裝置停留已通過(guò)中國石油股份公司審查,并簽訂乙烯裝置“三機”、聚乙烯時(shí)間的1/4 ~ 1/6。短停留時(shí)間能有效地抑制裂解產(chǎn)物的二次反2臺擠壓造粒機和聚丙烯聚乙烯3臺循環(huán)氣壓縮機引進(jìn)合同。應,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施工圖、廠(chǎng)區地下管網(wǎng)圖紙已經(jīng)交付,引進(jìn)長(cháng)周期裂解:反應溫度,ACO為874 -885 C,石腦油/乙烷為893 ~采購設備已完成90%。廠(chǎng)外道路、地下管網(wǎng)、裝置區管溝、基槽901 C。(3)產(chǎn)品選擇性高。(4)爐 管設計:毫秒爐的停留時(shí)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(cháng)度來(lái)實(shí)現。(5)裂解氣急冷器有第 一急2.2 武漢80萬(wàn)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(xiàn)清日前,武漢80萬(wàn)Va乙烯工程!0乙烯裂解、熱電聯(lián)產(chǎn)、總變焦或不在線(xiàn)清焦,可采用計算機控制,有兩種清焦方法即蒸汽V電站等6大項目同時(shí)開(kāi)工。這標志著(zhù)武漢80萬(wàn)Va乙烯工程進(jìn)空氣和僅用蒸汽清焦,通常采用不在線(xiàn)的蒸汽/空氣清焦法。人實(shí)質(zhì)性全面建設階段。武漢80萬(wàn)Va乙烯工程是國家發(fā)改委(7)燃氣輪機的應用。核準的中部地區首個(gè)大型石油化工項目,也是中石化總部首個(gè)1.4林德公司 乙烯裂解爐直管項目。項目投資共計179.5 億元，包括80萬(wàn)Va乙烯裂解林德( Linde)公司是世界上久負盛名的低溫工程公司,成立裝置50萬(wàn)Va裂解機油加氫裝置12萬(wàn)Va丁二烯抽提裝置40于1879年,近20年來(lái),林德公司在世界各地設計并安裝了大約萬(wàn)Va芳烴抽提裝置40萬(wàn)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?？偵a(chǎn)能力約為套工程。在中石化集團2010年24個(gè)重點(diǎn)工程中,武漢乙烯項目1 070萬(wàn)Va,約占世界乙烯總生產(chǎn)能力的1/6l6)。位列首位。武漢80萬(wàn)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(lái),項目進(jìn)展順利。目前，重件碼頭工程正在收尾,第- -批②短停留時(shí)間;③出口管采用大直徑管。(2)對流段:①高熱效超長(cháng)周期24臺設備提前采購完成,2009年10月啟動(dòng)配套道路率;②最佳的熱量回收;③均勻的煙道氣流動(dòng)和布置;④對流段建設,乙烯鐵路專(zhuān)用線(xiàn)正在辦理行政許可。其他相關(guān)項目設計、熱負荷分布合理。裂解爐管有三種構型,分別為L(cháng)SCC4 -2型，申報及生產(chǎn)準備等工作有序展開(kāi)。LSCC2 -2型和LSCC1 -1型。1-1型爐是近年新開(kāi)發(fā)的爐型，2010年武漢80萬(wàn)Va乙烯工程項目建設將完成投資76億和另外兩種爐型相比,停留時(shí)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。建設的煉油改造二期工程擬安排投資4億元;武漢化工區道路、鐵路等基礎設施和公用工程建設及土地整理儲備計劃投資402國內乙烯生產(chǎn)現狀億元。武漢80萬(wàn)Va乙烯工程預計2012年年底前建成2013年中國乙烯工業(yè)起步于20世紀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),標志著(zhù)我國乙烯工業(yè)的誕2.3鎮海煉化百萬(wàn)噸乙烯工程生'”。70年代燕山石化引進(jìn)了第-套30萬(wàn)Va乙烯裝置,進(jìn)入鎮海煉化百萬(wàn)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)量為設項目,也是浙江省有史以來(lái)投資最大的工業(yè)項目。該項目總358.5萬(wàn)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(kāi)工建設,主萬(wàn)Va,乙烯當量消費為1 740萬(wàn)t,國內市場(chǎng)滿(mǎn)足率為43% ,2006要包括 100萬(wàn)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)達到941萬(wàn)鬥。過(guò)去15年,中國乙烯2009年12月28日,鎮海煉化百萬(wàn)噸乙烯工程舉行中間交接儀類(lèi)產(chǎn)品消費處于快速增長(cháng)期，當量消費量年均增長(cháng)16.1%?！笆?。2010年4月20日,國家重點(diǎn)工程浙江鎮海煉化百萬(wàn)噸乙烯一五” 期間我國乙烯的需求仍將保持穩定增長(cháng),預計到2010年工程在寧波-次開(kāi)車(chē)成功,中國石化集團鎮海煉化公司自此擁我國乙烯產(chǎn)能將達到1700萬(wàn)-1 800萬(wàn),產(chǎn)量為1450萬(wàn)/年，有2300萬(wàn)t原油綜合加工能力和100萬(wàn)t乙烯生產(chǎn)能力,成為我乙烯自給率將達到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)量達到497. 1萬(wàn)t,同比增長(cháng)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(cháng)37. 9%達到出合格乙7支術(shù)先進(jìn)國產(chǎn)化率104. 1萬(wàn)t;7月份我國乙烯產(chǎn)量同比去年大幅增長(cháng)33. 6%達到高的乙煽MHCN M H G安有乙端工業(yè)的116.6萬(wàn)t。據了解，目前中國大陸乙烯總產(chǎn)量為600余萬(wàn)1,根(下轉第53頁(yè))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)是對設備的腐蝕嚴重危它自然科學(xué)、社會(huì )學(xué)倫理學(xué)、經(jīng)濟學(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,國內外研究人員正從分子- -門(mén)綜合性極強的新興學(xué)科。它要求化學(xué)家在研究化學(xué)轉化的篩.雜多酸、超強酸等新催化材料中大力開(kāi)發(fā)固體酸烷基化催化同時(shí)， 研究這種轉化對環(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(kāi)發(fā)中,還應進(jìn)一- 步提高催化態(tài)環(huán)境而言,綠色化學(xué)要求社會(huì )和經(jīng)濟發(fā)展與之協(xié)調,不損害和劑的選擇性,以降低產(chǎn)品中雜質(zhì)的含量、提高催化劑的穩定性，浪費自然資源;對人及動(dòng)物的生命體而言,綠色化學(xué)要求經(jīng)濟發(fā)以延長(cháng)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(wèn)題高度重枧4.5采用無(wú)毒無(wú)害的溶劑或不使用溶劑的今天,必將為人類(lèi)的繁榮做出不可磨滅的貢獻[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),也與參考文獻制造過(guò)程中使用的溶劑有關(guān)。當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)的研究現狀及進(jìn)展[J].化學(xué)工業(yè)與性的有機物,其中有些有機物會(huì )引起地面臭氧層的形成,有的會(huì )工程技術(shù),2005 ,26(5):26 -28.引起水源污染,因此,要限制這類(lèi)物質(zhì)的使用。采用無(wú)毒無(wú)害的[2]楊雙春,王東, 張洪林.綠色催化淺述[J].遼寧城鄉環(huán)境科技，溶劑代替揮發(fā)性的有機物已成為綠色化學(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)反應傳液化學(xué)工藝發(fā)綠色[3]田愛(ài)琴. 綠色化學(xué)及其發(fā)展概述[].洛陽(yáng)師范學(xué)院學(xué)報,2004(5):化學(xué)改造研制對環(huán)境無(wú)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結語(yǔ)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(lèi)自身[5]朱時(shí)清. 綠色化學(xué)與可持續發(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。當人類(lèi)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)可持的自然災害時(shí),當人們不得不一-次又一次地吞下物質(zhì)文明高速續發(fā)展的途徑.中國科學(xué)院院士咨詢(xún)報告,總[ 1998 C003(化06發(fā)展種下的苦果時(shí),綠色化學(xué)的興起和蓬勃發(fā)展,終于使人類(lèi)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(jià)的發(fā)展模式,進(jìn)而采用綠色的與環(huán)境友好相結合的學(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(mǎn)足了現代社會(huì )可持續發(fā)展的要求,是一條人口增長(cháng)、經(jīng)濟[10]候宏衛,賀啟環(huán)綠色化學(xué)進(jìn)展[J].上?；?001(9):4-7.發(fā)展社會(huì )進(jìn)步、環(huán)境治理和節約資源相互協(xié)調發(fā)展的必由之[1]肖文德.21 世紀的科學(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(lèi)可持續發(fā)展的必由之路[J].集團經(jīng)濟研路究2005<(9):84 -85.實(shí)際上,綠色化學(xué)不是在傳統化學(xué)基礎上簡(jiǎn)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(yè))歷史。在工藝技術(shù)上，鎮海煉化百萬(wàn)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自有技術(shù)。在裝置設備上,乙烯裝置國產(chǎn)化率達到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(dòng)態(tài), 1998(04):內百萬(wàn)噸級乙烯裝置國產(chǎn)化率最高的。整個(gè)工程共有13臺套大[2]韓云龍,章名耀,程相杰， 等SL.- I型乙烯裂解爐爐內流動(dòng)特性的型設備被列為國家重大設備國產(chǎn)化攻關(guān)和重點(diǎn)推廣應用項目,所有的國產(chǎn)化攻關(guān)項目均實(shí)現自主設計、自主制造、自主安裝。研究[J].實(shí)驗流體力學(xué),00(03):44 -48.[3]張明東 乙烯裂解爐結焦抑制技術(shù)研究[ J].山東化工,2009(03):3前景59-63.未來(lái)幾年中國還將大力發(fā)展乙烯工業(yè),將在沿?；蚪Ｐ蝃4]李廣 洪.乙烯裂解爐爐管技術(shù)改造探討[J].化工設備與管道，2009 ,46(2):18-19,27. .成大的石化工業(yè)區,如上海石化、南京揚子、廣東茂名等。國內[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.商獨資企業(yè)之間的競爭更加激烈,同時(shí)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(lái)自中東乙烯產(chǎn)品的競爭,小乙烯(20萬(wàn)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(cháng)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-)[J]. 國內外石油化工快報,2008區,集中了上海.南京茂名三個(gè)百萬(wàn)噸級乙烯生產(chǎn)基地,以及燕山、齊魯兩個(gè)80萬(wàn)噸級乙烯基地。加上正在建設的福建、鎮海、[8]202:92 -96.天津三個(gè)百萬(wàn)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”地區乙烯產(chǎn)能將超過(guò)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CN M H G策技2010:5集群。