一、裝置簡介

　　(一)裝置發展及其類型

　　1．裝置發展

　　乙烯是石油化工的重要基礎原料，乙烯裝置是石油化工生產有機原料的基礎，是石油化工的龍頭，它的規模、產量、技術，標志著一個國家的石油化學工業的發展水平。乙烯生產裝置起源于1940年，美孚公司建成了第一套以煉廠氣為原料的乙烯生產裝置，開創了以乙烯裝置為中心的石油化工歷史。50年代，德國、日本、英國、前蘇聯、意大利等國家相繼建立了石油化工企業。

　　1960年世界乙烯產量為2910kt，1970年為19760kt，1980年達到34020kt，1990年為56300kt，到1997年世界乙烯生產能力接近86900kt，產量達78500kt。目前世界上乙烯生產的主要技術是管式爐蒸汽熱裂解和深冷分離流程。

　　我國第一套乙烯裝置是1962年蘭州化學工業公司合成橡膠廠5．25kt／a的乙烯生產裝置，以煉廠氣為原料，采用方箱管式裂解爐，油吸收法分離，生產化學級乙烯。1962年底由我國自行建設了高橋化工廠2．0kt／a乙烯裝置，1964年試車成功。70年代，我國先后從國外引進了一批技術先進、規模較大的乙烯裝置，分別建成了燕山、大慶、齊魯、揚子、金山等年產300kt／a的乙烯裝置。特別是近幾年來，全國乙烯行業有了飛躍性的發展，原有老裝置經過配套平衡、技術改進，生產能力進一步發揮，2004年我國乙烯生產能力已達到6266kt。隨乙烯工業的迅速發展，原料種類和加工工藝均有了巨大的變化。根據地域和資源的不同，原料分布從乙烷、丙烷、天然氣、石腦油到柴油甚至到HAGO、HVAO和常三減一線油和蝦油等。加3222藝有管式爐裂解制乙烯、甲醇制乙烯、甲烷制乙烯、催化裂解和由合成氣制乙烯等方法。其中以管式爐裂解制乙烯工藝最為成熟，世界乙烯產量的99％左右均由管式爐裂解法生產。

　　2.裝置的主要類型

　　乙烯裝置主要由裂解和分離兩部分組成。管式裂解法可以分為魯姆斯裂解法、斯通—韋伯司特裂解法、凱洛格裂解法、三菱油化裂解法、福斯特—惠勒裂解法和西拉斯裂解法等。分離部分根據分離形式可以分為順序分離法、前端脫乙烷、前端脫丙烷和漸進分離流程?? 典型分離流程比較見表3—1。

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　　二、重點部位及設備

　　從裝置的平穩生產和安全角度進行分類：

　　(一)重點部位

　　1．裂解爐區

　　裂解爐是乙烯裝置的日常管理重點，其運行情況直接反映一個裝置的負荷。包括裂解爐、燃料供應、廢熱回收設備、引風機、開工鍋爐等。裂解爐是乙烯裝置的關鍵設備。該設備運行的正常與否直接影響乙烯裝置的物耗、能耗的高低和“安全、穩定、長周期”運行情況。該部位為明火區域，有著高溫高壓、易燃易爆等危險。若出現爐管堵塞、破裂等雖不至于裝置停工，但影響裝置負荷。

　　2．壓縮區

　　壓縮機是裝置的心臟，負責裂解氣的壓縮或給分離系統提供冷量。因此無論壓縮機本身還是其附屬的油系統、蒸汽系統、密封系統故障，將直接造成裝置的全面停工。并且如果由于壓縮機本身部件故障，需倒空、置換，開蓋檢修，時間較長，影響較大。

　　3.分離系統

　　(1)急冷區

　　汽油分餾塔易出現急冷油黏度大，系統循環不良，停車倒空困難，尤其是冬季，如果在黏度較高時期停車處理，需要費大量的時間，且開車困難。

　　(2)冷區、熱區

　　精餾塔是分離系統的主體，直接影響產品質量。有碳四存在的熱區各塔易出現聚合物堵塞塔盤，嚴重時需局部停車處理。冷區系統有嚴格的水含量要求，超標易水合凍堵。一旦以上情況出現或管線閥門泄漏都將造成停車，嚴重時可能發生火災爆炸事故，損壞設備、電纜等

　　(3)廢堿處理系統

　　該系統間斷處理，可以隨時停車，一般不致影響裝置運行。但系統中存在大量的H2S等有毒物品，一旦泄漏可能造成的安全影響和社會影響較大，并且堿有強腐蝕性，此處管線、部件易腐蝕泄漏，應加以注意防范。

　　(4)乙烯球罐區

　　乙烯球罐是乙烯裝置應重點防范的部位，? 日常操作不多，但由于每個球罐均存儲了大量的乙烯，且其與系統相連的閥門管線常年無法檢修，所以一旦出現泄漏或其他火災爆炸事故，則勢必威脅到其他各罐，后果嚴重。

　　(5)火炬系統

　　火炬系統在乙烯及其他裝置正常運行期間，排放燃燒無組織泄漏的可燃物料，達到合格排放。一旦系統故障，大量物料需要及時排放燃燒，否則將會超壓泄漏至裝置區內，引起更大的事故。必須保持火炬常明線長期處于燃燒狀態或自動點火系統處于受控狀態，否則一旦問題出現，無法控制。火炬系統屬低壓系統，不能憋壓。排放物料時應緩慢，并應防止大量碳五進入火炬總管，以防火炬下“火雨”。應經常檢查火炬總管上的集液槽液面和水封罐冷凝的油要及時回收，以防總管憋壓和火炬下“火雨”。

　　(二)重點設備

　　乙烯裝置由于流程復雜，設備量巨大，僅選取最重點的設備說明。乙烯裝置的重點設備應為壓縮機、加氫反應器、乙烯球罐、冷箱。此外，還有許多切斷閥，這些閥門出現問題也會造成裝置停車，動作失誤還會引起惡性事故發生。

　　1．壓縮機

　　乙烯裝置有裂解氣壓縮機、丙烯壓縮機、乙烯壓縮機、二元制冷壓縮機。

　　(1)裂解氣壓縮機

　　裂解氣壓縮機將裂解氣升壓，以達到分離各組分需要的條件。一般功率較大，采用超高壓蒸汽驅動汽輪機帶動壓縮機，如出現故障停機，則后系統進料停止，冷區系統全面停車。系統中存在堿洗過程，一旦泄漏會有U2S泄放大氣中，有爆炸的可能，還應注意防止中毒。

　　(2)丙烯壓縮機

　　丙烯壓縮機為分離系統提供基礎冷劑，與乙烯壓縮機、二元制冷壓縮機形成復迭制冷系統。它的故障停車，將直接造成乙烯壓縮機、二元制冷壓縮機的停車，分離系統無冷劑，物料無法降溫，系統全面停車。

　　(3)乙烯壓縮機???

　　乙烯壓縮機停車，將直接造成二元制冷壓縮機的停車，分離系統缺乏—55℃以下冷劑氫氣分離不好，甲烷化停工，加氫無氫氣，無合格乙烯產出，停車。???

　　(4)二元制冷壓縮機???

　　二元制冷壓縮機停車，短時間低負荷下可以維持系統繼續運轉，保證氫氣合格，系統不至于停車。如停工，則必須及時將裝置負荷降至60％以下，時間過長，高壓甲烷中乙烯含量嚴重超標，影響干燥劑的使用壽命，另外負荷過低，干燥器再生用甲烷量不足，再生效果差。???

　　2．加氫反應器???

　　乙烯裝置中有碳二、碳三兩種加氫反應器。碳二加氫反應器如果催化劑中毒失活或運行后期，將影響乙烯產品質量，大量不合格乙烯無處存放。由于加氫反應為放熱反應，操作不當易造成飛溫，嚴重時會燒壞設備、管線，發生火災爆炸等惡性事故。碳三加氫不開，靠丙烯精餾塔精餾也可以維持產品質量，但是如果MAPD積聚量超高，則會發生爆炸事故。加氫反應器必須嚴格控制重烴的帶人，以防結焦而使催化劑失活，要特別注意氫氣的泄漏問題，氫氣外漏著火火焰為淡藍色不易被發現。???