乙烯装置冷区工艺设计论文 1 乙烯装置冷区技术特点 1.1 冷区工艺特点 乙烯装置根据生产流程分为裂解炉系统、急冷系统、压缩系统、冷分离系统、热分离系统及制冷系统
主要产品为聚合级乙烯和丙烯,主要副产品为富甲烷气、混合碳四、粗裂解汽油和裂解燃料油
采纳顺序分离流程的乙烯装置中,冷分离回收部分即冷区是工艺流程最复杂的部分,冷区包括裂解气深冷及脱甲烷塔系统和碳二分离系统,还有与之密切关联的二元制冷和丙烯制冷系统
冷区的介质温度低,两相流管道多,工艺物流和冷剂在冷箱及单台板翅式或管壳式换热器、进料分离罐、冷剂罐等设备之间来往,还有相对安装高度及坡度等要求,也是主要产品乙烯和副产品氢气、富甲烷气(燃料)的产出部位
消耗冷量大,脱甲烷塔进料(裂解气)激冷和脱甲烷塔所需冷量占比例最大,占总冷负荷的 50%以上,其次是碳二分离系统即乙烯精馏塔顶冷凝器和脱乙烷塔塔顶冷凝器,占总冷负荷的 45%以上,顺序流程的冷量负荷分配和按冷负荷分配的轴功率
深冷脱甲烷、氢气纯化:深冷分离出来的富甲烷气作为本装置裂解炉和/或其它用户汽油加氢单元的燃料气,过量的燃料气将送入装置外全厂燃料气系统
采纳低压脱甲烷系统、两段节流膨胀制氢和甲烷/乙烯混合二元制冷
粗氢经过甲烷化反应器脱除 CO,然后干燥脱除甲烷化反应生成的水,干燥后氢气产品除用于装置本身碳二、碳三加氢反应器的需要外,多余氢气产品也供其它用户如汽油加氢单元,或送到装置外氢气管网,粗氢或纯化后氢气也可送燃料气系统
1.2 冷区设备特点 深冷分离系统和制冷系统中的热交换设备除核心设备冷箱外,还有不少单台换热器,装置规模大型化后,普通管壳式换热器计算尺寸大,设备设计和制造困难,也不利于设备布置,因此对介质洁净的丙烯冷剂、C2 物流,如乙烯精馏塔再沸器、中沸器、冷凝器、脱乙烷塔冷凝器、丙烯冷剂冷凝器等采纳单个板翅式换热器(板翅芯在罐内(简称 CIV 即 C