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《乙烯生产技术问答》的精华总结
来源:化工观察 | 作者:石油化工设备智慧运维与检维修技术展览会 | 发布时间: 2026-02-06 | 22 次浏览 | 分享到:

以下是《乙烯生产技术问答》的精华总结,涵盖基础概念、生产工艺、设备操作、安全环保等关键知识点,结合图表辅助理解,帮助您快速掌握乙烯装置的核心内容:

一、基础概念篇

乙烯生产原理

通过石油烃类高温裂解(脱氢、断链反应)生成烯烃,主反应为吸热过程,需严格控制温度、压力与停留时间。

原料特性参数

特性因数K:区分石蜡基(K>12.1)、中间基(K=11.5~12.1)、环烷基(K=10.5~11.5)原油。

BMCI值:芳烃指数,值越高芳烃含量越多,乙烯收率越低。

裂解深度指标

通过原料转化率、甲烷收率、乙烯/丙烯比等参数控制反应程度,避免过度裂解导致结焦。

二、裂解工序核心要点

裂解炉操作“三要素”

温度、烃分压、停留时间需协同优化:高温(750~850℃)、低烃分压(添加稀释蒸汽)、短停留时间(0.1~0.5s)可提高乙烯收率。

稀释蒸汽的作用

降低烃分压、抑制结焦、传热稳定。注汽量需随负荷调整,过低易结焦,过高增加能耗。

急冷系统(TLE)功能

快速冷却裂解气至300~400℃,终止二次反应,回收高压蒸汽。结焦时需清焦,周期约40~60天。

清焦判断标准

炉管压差↑、TLE出口温度↑、燃料消耗↑,需切换至在线烧焦模式(空气+蒸汽)。

三、压缩与分离技术

裂解气压缩流程

五段压缩(0.13MPa→3.6MPa),段间冷却脱除重烃与水,降低能耗并保护设备。

碱洗脱酸工艺

用NaOH溶液脱除H₂S、CO₂等酸性气体,防止设备腐蚀与催化剂中毒。控制碱浓度5%~10%,过高易聚合堵塞。

深冷分离(-100℃以下)

利用各组分沸点差异,通过脱甲烷塔、脱乙烷塔等逐级分离,获得高纯度乙烯、丙烯。

加氢脱炔技术

前加氢:裂解气中直接加氢,流程简单但选择性差。

后加氢:分离后对C₂、C₃馏分加氢,精度高需补氢。

控制氢炔比防飞温,催化剂需定期再生。

四、关键设备操作要点

离心压缩机防喘振

设置最小流量循环线,避免流量过低导致喘振。喘振现象:气流振荡、噪声增大、叶片损坏。

透平开车暖机原则

低速暖机20min以上,再升速至临界转速区快速通过,避免共振损坏转子。

冷箱操作禁忌

进料需严格干燥(露点<-70℃),防止水分结冰堵塞板翅式换热器流道。

塔器液泛的预防

控制回流比、进料负荷,避免塔盘积液压差骤增。液泛时压差↑、温度波动↑、产品不合格。

五、能量回收与节能

热泵精馏技术

将塔顶冷凝器与塔釜再沸器耦合,用制冷剂(如丙烯)循环供热,大幅降低能耗。

急冷油热量回收

通过减黏塔分离轻组分,降低黏度后作为稀释蒸汽发生器的热源。

烟道气余热利用

预热燃烧空气、发生蒸汽,提高裂解炉热效率至94%以上。

六、安全与环保核心

泄漏应急处理

小泄漏:用蒸汽幕稀释,切断源点。

大泄漏:紧急停车,启动火炬系统,疏散人员。

有毒气体防护

H₂S:致死浓度500ppm,需佩戴空气呼吸器。

CO:与血红蛋白结合致缺氧,需甲烷化脱除。

静电与防爆措施

设备接地、控制流速、使用防爆电器,避免可燃气体爆炸(乙烯爆炸极限2.7%~34%)。

废水处理关键

含酚污水需生化处理,COD(化学需氧量)需控制在<100mg/L达标排放。

七、仪表与自动控制

DCS系统功能

集中监控温度、压力、流量等参数,实现自动联锁停车,提升操作安全性。

调节阀选型原则

气开阀(FC):故障时关闭,如进料阀。

气关阀(FO):故障时开启,如冷却水阀。

联锁逻辑示例

润滑油压力低→辅助油泵自启→压力仍低→压缩机跳车,保护机组安全。

八、典型故障处理

冻塔事故处理

甲醇注入解冻,严重时停车热氮融化,需排查干燥器失效原因。

催化剂中毒现象

床层温降↓、产品杂质↑,需切换反应器再生(烧焦+还原)。

压缩机振动原因

转子结垢、对中不良、喘振,需停机清理或动平衡校正。

九、开停车关键步骤

开车前氮气置换

氧含量<0.5%为合格,露点<-45℃防止冰堵。

紧急停车原则

按序切断进料、停炉、保压保液位,避免设备热应力损伤。

十、新技术与优化方向

甲醇制乙烯(MTO)

非石油路径,适合煤基原料,但催化剂寿命短、能耗高。

催化裂解技术

降低反应温度,提高丙烯收率,是未来替代传统蒸汽裂解的方向之一。

附:实操速查表

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通过以上精华总结,您可系统掌握乙烯装置从原料到产品全流程的核心技术、操作要点及安全规范。建议结合现场巡检与DCS操作深化理解!