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全球知名乙烯裂解專利技術商及其工藝特點詳細解讀

世界上著名的乙烯專利技術公司中,Lummus公司的分離流程是順序分離;Linde公司的分離流程是前脫乙烷前加氫分離;德西尼布集團的TPL公司是用漸近分離流程;S&W公司、KB公司和國內ST技術都是前脫丙烷前加氫分離流程。

1、LUMMUS公司

Lummus公司的乙烯生產技術在乙烯工業中占有重要的地位,它的烯烴裝置設計經驗很長已有50多年。目前,在世界上***有近200套乙烯裝置采用Lummus公司的生產技術,總的生產能力超過4000萬t,大約占世界上乙烯總生產能力的30%。

在我國,20世紀70年代初期和後期引進的燕山、揚子、齊魯和上海四套30萬t/a乙烯裝置,90年代初開車的盤錦和撫順乙烯裝置,90年代中期開車的新疆、天津、中原中型乙烯裝置。

2000年前後對燕山、揚子、齊魯乙烯裝置的兩輪改擴建,2010年左右賽科、福建合資項目和天津、鎮海兩套百萬噸級大乙烯,衛星石化規劃的250萬噸乙烷裂解項目均采用Lummus公司技術。

其流程主要特點如下:

(1)采用SRT系列裂解爐,熱效率高,對原料適應性強,既適用於輕質原料,也適用於重質原料,乙烯收率高。

(2)急冷區設有盤油循環和減粘系統,能有效降低汽油分餾塔塔釜急冷油的粘度,提高釜溫。

(3)分離流程采用順序分離,低壓脫甲烷。

(4)采用二元和三元混合制冷技術,三元制冷可減少設備數量和投資。

(5)采用催化精餾新技術對丙炔/丙二烯加氫。

(6)低壓丙烯精餾塔和丙烯機形成熱泵。

2、S&W公司

S&W公司是著名的乙烯專利商之壹,在世界範圍內有130多套乙烯裝置采用了S&W技術,其生產能力占世界上乙烯總生產能力的30%。自1990年以來,世界上新增生產能力的40%采用了S&W技術。

在加拿大Novachem,S&W公司建造了生產能力最大的以乙烷為原料的乙烯裝置(127萬t/a)。在我國大慶、茂名1#和廣州乙烯,揚巴和中海殼牌兩套合資乙烯。

廣州乙烯改造和上海2#乙烯的第二輪改造,以及中石油撫順和四川兩套大乙烯,Sasol美國150萬噸乙烷裂解制乙烯工廠、美國CPchem150萬噸乙烯廠,沙特拉比格120萬噸乙烷裂解制乙烯工廠等都采用S&W的技術。

其流程主要特點如下:

(1)USC(超選擇性)裂解爐:高熱效率93%~94%;既適用於輕質原料,又適用於重質原料;高烯烴收率;爐管壽命長。

(2)SLE(選擇線性換熱器)急冷鍋爐:最小體積;短停留時間;非常低的結焦,不需離線清焦。

(3)用乙烷爐裂解氣汽提調節急冷油粘度,解決了急冷油粘度控制的難題。

(4)HRS(熱集成精餾系統):熱集成與組分精餾組合;采用熱泵技術以降低能耗;降低了冷劑的耗量;采用雙塔前脫丙烷前加氫和雙塔高壓脫甲烷;投資降低,增強了與其它流程的競爭力。

3、KBR公司

KBR是Kellogg和B&R合並組成的。原Kellogg公司乙烯技術的特點是采用毫秒裂解爐和順序分離流程;B&R的分離技術是對氣體裂解原料采用前脫乙烷前加氫技術,對液體裂解原料采用前脫丙烷前加氫技術。

在大慶第壹輪乙烯改擴建中增加的18萬t/a新線,即采用了原B&R公司提供的前脫丙烷前加氫流程,目前操作狀態良好。

KBR公司成立以後,把Kellogg、B&R和EXXON三家的技術揉合在壹起,形成壹個新的“SCORE”技術。蘭州第二輪乙烯改造中所並聯的45萬t/a乙烯新線,使用的是這壹技術。

近年,BP與Ineos在美國Chocolate Bayou的合資烯烴廠采用5臺SCORE20萬噸乙烷/丙烷/石腦油復合裂解爐,Sabic公司Kayan項目采用9臺SCORE裂解爐。

KBR乙烯技術的特點如下:

(1)裂解技術:原料適應性廣,可用乙烷-VGO等各種原料;單程爐管,停留時間短,收率高;可以分區裂解不同原料;可以在線清焦,延長運轉在線率。

(2)急冷油系統有粘度控制措施。

(3)分離技術:前脫乙烷前加氫流程(氣體原料);前脫丙烷前加氫流程(液體原料);脫乙烷塔可以生產30%產量的乙烯;乙烯塔和乙烯機組成熱泵系統;丙烯塔和丙烯機組成熱泵。

4、Linde公司

Linde公司是著名的乙烯工業公司,在深冷和空氣分離方面有特長。

在乙烯生產技術方面:世界上第壹套用深冷分離法生產乙烯的工廠是Linde公司於1931年建成的;第壹套大型的生產乙烯的工廠是Linde公司采用熱裂解、裂解氣凈化及低溫氣體分離等技術在1965年建成的。

目前,Linde公司在世界範圍內建有300多臺裂解爐,15個國家的30余套大型生產乙烯的工廠采用Linde公司的技術,約占世界現有裝置總生產能力的20%。

在我國Linde公司於1984年在上海石化建造了壹臺4萬t/a的裂解爐。1996年9月建成投產的吉化30萬t/a乙烯裝置及其後來的70萬t/a改擴建,還有最近完工的新疆獨山子100萬t/a乙烯,沙特SEPC公司100萬噸乙烷裂解工廠,阿聯酋Ruwais二期乙烷裂解工廠等采用的都是Linde公司的技術。

其流程主要特點如下:

(1)裂解爐特點:在裂解爐設計方面具有獨到之處;適用於以柴油、加氫尾油為原料的重質裂解料;二次註汽技術;輻射段可以是單爐膛或雙爐膛。

(2)分離流程特點:前脫乙烷;碳二加氫采用前加氫,等溫反應器;乙烯精餾塔采用熱泵系統;可用溶劑吸收法回收乙炔。

5、TPL/KTI公司

TPL/KTI公司報價技術為TOPKIN技術,TOPKIN技術由荷蘭KTI公司的GK型裂解爐及德西尼布集團的TPL漸進分離技術所組成。

兩個公司於1971年成立,從聯合至今已設計了***16套乙烯裝置,總能力達500多萬t/a,而改擴建裝置則達到15套。其設計60萬t/a的乙烯裝置達11套,有著豐富的總承包經驗。

我國的遼陽及北京東方乙烯裝置即采用德西尼布集團的技術,東方乙烯由TPL設計,采用KTIGK-V型裂解爐,簡化的漸近分離技術。

KTI公司在裂解爐設計方面有著自己的特點,其裂解爐為GK型,具有世界上唯壹商業化的產率預測軟件SPYRO。KTI公司利用SPYRO軟件及自己的經驗開發並設計出先進的GK-V型裂解爐。

GK-V型裂解爐為兩程爐管,第壹程具有較大比表面積,第二程有較大的流通面積有利於降低烴分壓。這樣可以提高升溫段管壁的熱強度,減少反應物的停留時間,降低烴的分壓,提高烯烴的收率。

TPL公司的漸進分離技術是以最小的能耗達到分離的目標。基本原則是對相鄰組分實行不完全分離,而對相差較遠的組分實行完全分離,為實現理想分離順序而采用多步分離的方法。漸近分離流程為實現降低壓縮及制冷的功率,並結合其流程的特點,而采用中壓雙塔脫甲烷。

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