乙烯裂解工艺设计
乙烯裂解工艺设计

乙烯裂解工艺设计乙烯裂解是一种重要的工业化学反应过程,用于将乙烷转化为乙烯。
乙烯是一种重要的基础化学品,广泛应用于塑料、橡胶、纺织品和其他化学制品的生产中。
乙烯裂解工艺设计包括反应器选择、反应条件优化、产品分离和废物处理等方面。
首先,反应器的选择是乙烯裂解工艺设计的重要方面之一、常见的反应器类型包括垂直管式反应器和横向管式反应器。
垂直管式反应器较为常用,具有简单的结构和操作灵活性,但产品分离困难。
横向管式反应器则具有较好的产品分离性能,但结构复杂,操作较为困难。
因此,在工艺设计中需要合理选择反应器类型,根据生产需求和经济性进行权衡。
其次,反应条件的优化对乙烯裂解工艺的效果起着重要的影响。
反应温度、压力、催化剂种类和催化剂负载量等因素都会影响乙烯裂解反应的转化率和选择性。
在工艺设计中,需要通过实验和模拟计算等手段优化反应条件,以实现最佳的反应效果。
产品分离是乙烯裂解工艺设计中的另一个关键环节。
在乙烯裂解反应中,不仅会生成乙烯,还会产生一些副产物和杂质。
因此,需要进行适当的产品分离,使得纯度较高的乙烯可以得到回收和利用。
常见的产品分离操作包括冷凝、吸收、蒸馏和气相吸附等方法。
工艺设计中需要选择适当的分离方法和设备,并进行合理的调节和操作,以实现高效的产品分离。
最后,废物处理也是乙烯裂解工艺设计中的重要考虑因素。
乙烯裂解反应过程中会产生一些废物和副产物,例如炭黑、氢气和二氧化碳等。
这些废物需要进行合理的处理和回收利用,以减少对环境的污染并实现资源的有效利用。
工艺设计中需要考虑废物处理的方法和设备,确保废物能够得到有效处理和利用。
综上所述,乙烯裂解工艺设计涉及到反应器选择、反应条件优化、产品分离和废物处理等方面。
通过合理的工艺设计,可以实现乙烯裂解反应的高效转化和选择性,提高产品纯度和产量,并减少废物排放和对环境的污染。
乙烯裂化制丁烯工艺流程设计与收率提高

乙烯裂化制丁烯工艺流程设计与收率提高随着化工行业的快速发展,乙烯裂化制丁烯工艺在石化生产中扮演着重要角色。
本文将探讨乙烯裂化制丁烯的工艺流程设计以及提高收率的方法,旨在为相关行业提供指导和借鉴。
一、工艺流程设计1. 原料准备:乙烯作为原料需要经过分离和纯化处理,确保原料质量的稳定性和纯净度。
首先将乙烯气体经过分离塔或吸附装置进行分离,去除杂质和含水量,然后将乙烯气体送入纯化塔进行纯化处理。
2. 加热裂解:将纯净的乙烯气体送入加热裂解炉进行裂解反应。
在裂解炉中,控制适当的温度和时间,使乙烯分子发生裂解,生成大量的丁烯。
3. 丁烯分离:在裂解产物中,丁烯需要与其他组分进行分离,得到高纯度的丁烯产品。
一种常用的分离方法是采用精馏塔进行分离。
在精馏塔内,通过控制不同组分的沸点差异,将丁烯从其他组分中分离出来。
4. 残留气体回收:对于裂解产物中的残留气体,如乙烯、丙烯等,可以进行回收再利用,提高资源利用率和经济效益。
通常采用气体分离装置,如吸附装置、膜分离装置等,对残留气体进行分离和回收利用。
二、收率提高的方法1. 温度控制:裂解反应的温度是影响丁烯产率的关键因素之一。
适当降低裂解温度,能够减少副反应的发生,提高丁烯的选择性,从而提高丁烯的收率。
2. 催化剂选择:合适的催化剂对丁烯的产率也有很大的影响。
常用的催化剂有ZSM-5分子筛、SAPO分子筛等。
合理选择催化剂种类和用量,能够提高丁烯的选择性和产率。
3. 催化剂再生:催化剂在长时间的使用后,往往会失去活性,影响丁烯的产率。
定期对催化剂进行再生,去除活性物质和积碳物质,可以恢复催化剂的活性,提高丁烯的产率。
4. 反应时间控制:裂解反应时间的控制对丁烯产率也具有重要意义。
过长或者过短的反应时间都会导致丁烯收率下降。
通过实践和调整,确定适宜的反应时间,能够有效提高丁烯的产率。
5. 过程优化:通过对整个工艺流程的综合优化,可以进一步提高丁烯的收率。
例如,在分离过程中,采用更高效的精馏塔或者其他分离装置,提高分离效率,减少能源消耗和资源浪费。
工艺设计流程_裂解炉生产乙烯

利用裂解炉生产乙烯热裂解特点:高温,吸热量大低烃分压,短停留时间,避免二次反应的发生反应产物是复杂的混合物热裂解的供热方式如下所示:直接供热法:工艺复杂,裂解气质量低,成本过高。
其裂解工艺一直没有很大发展!工业上烃类裂解生产乙烯的主要过程为:原料→热裂解→裂解气预处理(包括热量回收、净化、气体压缩等)→裂解气分离→产品乙烯、丙烯及联产物等。
一、原料烃组成对裂解结果的影响影响裂解结果的因素:原料特性;裂解工艺条件;裂解反应器型式;裂解方法等。
原料特性是最重要的影响因素!(一) 原料烃的族组成、含氢量、芳烃指数、特性因数裂解产物分布的影响1. 族组成(简称PONA值)定义:是指原料烃分子中所含各族烃的质量百分比P—烷族烃 N—环烷族烃O—烯族烃A—芳香族烃从表1-7作一比较,在管式裂解炉的裂解条件下,原料愈轻,乙烯收率愈高。
随着烃分子量增大,N+A含量增加,乙烯收率下降,液态裂解产物收率逐渐增加。
*包括乙烷循环裂解原料的PONA值常常被用来判断其是否适宜作裂解原料的重要依据。
表1-8介绍我国几个产地的轻柴油馏分族组成。
表1-8 我国常压轻柴油馏分族组成我国轻柴油作裂解原料是较理想的。
2. 原料氢组成定义:是指原料烃分子中氢原子的质量百分比,不包含溶解的H2烃类裂解过程也是氢在裂解产物中重新分配的过程。
原料含氢量对裂解产物分布的影响规律,大体上和PONA值的影响一致。
表1-9位各种烃和焦的含氢量比较。
表1-9 各种烃和焦的含氢量可以看出,碳原子数相同时,含氢量:烷烃>环烷烃>芳烃。
含氢量高的原料,裂解深度可深一些,产物中乙烯收率也高。
对重质烃类的裂解,按目前的技术水平,原料含氢量控制在大于13%(质量),气态产物的含氢量控制在18%(质量),液态产物含氢量控制在稍高于7~8%(质量)时,就容易结焦,阻塞炉管和急冷换热设备。
图1-3给出了不同含氢量原料裂解时产物收率。
从图中可以看出:含氢量 P>N>A 液体产物收率 P<N<A乙烯收率 P>N>A 容易结焦倾向 P<N<A3. 芳烃指数(BMCI)定义:BMCI=48640/TV+473.7×d15.615.6-456.8TV=(T10+ T30+ T50+ T70+ T90)/5TV—体积平均沸点,KT10、T30…—分别代表恩氏蒸馏馏出体积为10%,30%…时的温度,K基准:n-C6H14的BMCI=0芳烃的BMCI=100因此,BMCI值越小,乙烯收率越高,当BMCI﹤35时,才能做裂解原料。
乙烯生产方法选择—烃类热裂解制乙烯

任务二 烃类热裂解制乙烯
1、原料加热及反应系统
由原料罐区来的石脑油等原料换热后,与DS (180℃, 0. 55MPa)按相应的油汽比混合进入裂解 炉对流段加热后进入辐射段。
物料在辐射段炉管内迅速升温进行裂解反应(以控 制辐射炉管出口温度COT的方式控制裂解深度, COT大约为800~900℃)。裂解气出口温度COT通 过调节每组炉管的烃进料量来控制,要求高于裂 解气的露点(裂解气中重组分的露点),若低于露点 温度,则裂解气中的较重组分有一部分会冷凝, 凝结的油雾黏附在急冷换热器管壁上形成流动缓 慢的油膜,既影响传热,又容易发生二次反应。
任务二 烃类热裂解制乙烯
4、水急冷和稀释水蒸气系统
油冷塔顶的裂解气,通过和水冷塔中的循环 急冷水进行直接接触进行冷却和部分冷凝, 温度冷却至28℃,水冷塔的塔顶裂解气被送 到裂解气压缩工段。
任务二 烃类热裂解制乙烯
4、水急冷和稀释水蒸气系统
急冷水和稀释水蒸气系统的生产目的是用水 将裂解气继续降温到40°C左右,将裂解气 中所含的稀释蒸汽冷凝下来,并将油洗时没 有冷凝下来的一部分轻质油也冷凝下来,同 时也可回收部分热量。稀释蒸汽发生器接收 工艺水,发生稀释蒸汽送往裂解炉管,作为 裂解炉进料的稀释蒸汽,降低原料裂解中烃 分压。
任务二 烃类热裂解制乙烯
二.世界乙烯原料情况
平均下来石脑油是最主要的,占了43%,排 第二名是乙烷占36%。但是具体到各国或地 区的情况却不同。欧洲、中国、日本一样主 要采用石脑油作原料。
任务二 烃类热裂解制乙烯
二.世界乙烯原料情况
典型的是西欧乙烯71%来自石脑油,来自轻 烃和LPG的各占11%仅7%来自乙烷。而美 国恰恰相反,主要使用乙烷作原料。它的乙 烯52%来自乙烷,22%来自轻烃5%来自石 脑油。
年产30万吨乙烯裂解气脱甲烷系统工艺设计(毕业设计)

摘要摘要:在乙烯生产中,脱甲烷系统的能量消耗相当的大,大约是整个分离系统能量的50%,确立一个能量消耗低、投资小、流程简单的脱甲烷系统流程相当的重要。
这次设计过程中将首先对几种分离方法做简单的比较,然后选择技术成熟、操作稳定、产品纯度高、能耗低的深冷分离法。
从能耗来看,在深冷分离的三种流程中,以顺序流程的能耗最低。
流程确立后,将要根据已知产品的产量和要求,对整个脱甲烷系统工艺流程进行相应的计算,确定各部分的操作条件,然后对主要的分离设备的工艺尺寸计算,并做出流程图和主设备图。
关键词:乙烯;脱甲烷塔;深冷分离;乙烯生产AbstractAbstract:In the production of ethylene , energy consumption of demethanizing system is rather remarkable, about accupying the separate system of 50% entirely , establish one energy consumption lower , little invest , the simple flow of demethanizing system is equal to importance. At first, compared to several kinds of separation methods in this design, then choose mature technology , operate stability , and produce product quality, which is separation by deep refrigeration. According to energy consumption, in separation by deep refrigeration include three kinds, but it is the lowest energy consumption of sequential process. After process established, according to the product of output and the request of process requirements, demethanizing system of process flow going on corresponding calculation, and confirm the operation condition of every part, then calculate anyone which are separate equipment, process and dimension. And do the process flow diagram and the main drawing.Keywords:Ethylene; Demethanizer; Separation by deep refrigeration ; Ethylene producing.目录1 绪论 (1)1.1乙烯裂解气分离技术的现状 (1)1.2乙烯脱甲烷系统设计的目的、意义 (1)1.3设计过程主要解决的问题 (2)1.4设计的指导思想 (2)2 脱甲烷系统流程及基础数据 (3)2.1脱甲烷系统流程的确定 (3)2.1.1 后脱氢高压深冷法 (3)2.1.2 前脱氢高压深冷法 (3)2.1.3 带膨胀机的前脱氢高压深冷法 (3)2.1.4 带C回收塔的高压脱甲烷法 (3)22.1.5 前脱氢低压深冷法 (4)2.1.6 结论 (4)2.2设计基础数据 (5)2.2.1 设计要求 (5)2.2.2 基础数据 (5)3 工艺过程计算 (8)3.1分离器的计算 (8)3.1.1 分离器的操作参数 (8)3.1.2 分离器的工艺计算 (8)3.1.2.1 第一分离器 (8)3.1.2.2 第二分离器 (9)3.1.2.3 第三分离器 (10)3.1.2.4 第四分离器 (11)3.1.2.5 第五分离器 (11)3.1.2 富氢产品和低压甲烷产品 (12)3.2脱甲烷塔的计算 (12)3.2.1 进料的确定 (12)3.2.2 脱甲烷塔塔板数计算 (13)3.2.2.1 塔顶和塔底抽出物料 (13)3.2.2.2 塔顶和塔底操作温度、压力 (15)3.2.2.3 理论和实际塔板数计算 (17)3.2.2.4 脱甲烷塔热量衡算 (19)3.2.2.5 换热器及冷箱热负荷计算 (20)4 主要设备工艺尺寸计算 (26)4.1压缩机 (26)4.1.1 甲烷压缩机 (26)4.1.2 去脱乙烷塔原料压缩机 (28)4.2分离器 (29)4.3.1 塔径和板间距 (35)4.3.2 堰及降液管 (36)4.3.3 塔板设计 (38)4.3.4 板压降的计算 (39)4.3.5 几个极限的校核 (40)4.3.6 塔板的负荷性能图 (42)4.3.7 设计结果 (48)4.3.8 塔件设计 (49)谢词 (50)参考资料 (51)1 绪论乙烯是石油化工工业中最重要的基本原料之一,由乙烯装置生产的乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯,即“三烯三苯”是生产各种有机化工原料和合成树脂、合成纤维、合成橡胶三大合成材料的基本原料。
乙烯裂解工艺设计

0.25Mt/a乙烯裂解装置工艺摘要乙烯裂解炉是乙烯生产中的关键设备,其平稳、安全、高效运行对乙烯生产过程具有举足轻重的作用,因此对乙烯裂解炉装置实施工艺条件选择、操作优化具有重要的理论和实际意义。
本设计主要是设计年产25万吨的乙烯装置工艺。
烯烃裂解技术是将较高级烯烃转化为乙烯、丙烯等较低级烯烃的烯烃转换技术。
其工艺以烯烃的热力学平衡为基础,采用一种合适的催化剂(如改性的ZSM-5或其它类型的沸石),把C4和C5等高碳烯烃转换为低碳烯烃(主要为乙烯、丙烯和丁烯)。
低碳烯烃具体组成与原料烯烃的碳数无关,由反应条件和催化剂决定。
通常使用的原料为蒸汽裂解装置的C4和C5馏分、FCC装置的C4馏分和汽油中的C5馏分。
由于原料中的二烯烃易产生结焦,因此应预先将其选择性加氢转化成烯烃。
首先介绍了国内外乙烯工业现状及发展趋势,以及乙烯技术进展。
然后介绍了生产乙烯的各种方法,乙烯工艺流程的简述,尤其是裂解部分,压缩和分离部分进行了详细的叙述。
本设计采用的是管式裂解炉,因此对管式裂解炉进行了详细的叙述。
最后对设备的物料及能量进行了计算,并讨论了本设计的不足。
关键词:发展状况,生产技术,工艺流程,裂解炉1.概述1.1国内外乙烯发展的状况1.1.1世界乙烯产需概况及展望1.1.1.1世界乙烯工业现状2004年世界乙烯生产能力11290万吨,产量10387 万吨,主要集中在欧美发达国家。
乙烯工业随着全球经济形势呈现周期性变化。
1988~1995年乙烯工业处于快速发展时期。
世纪之交,受亚洲金融危机等一系列政治、经济事件的持续影响,乙烯工业增速放缓。
2003年下半年以来,全球经济逐步复苏、中国等发展中国家经济增势强劲,乙烯工业呈现产能趋紧,价格回升,效益上扬的势头。
乙烯工业日趋走向成熟。
欧美等发达国家已进入产业成熟期。
发展中国家正处于集约化经营的产业升级换代时期。
中东等地产油国逐步成为产业发展新兴力量。
乙烯工业规模化、集约化经营日趋明显。
催化裂解制乙烯的工艺

催化裂解制乙烯的工艺
催化裂解制乙烯是一项常见的化学工艺,该工艺通过使用不同的
催化剂和反应条件来生产乙烯。
以下是该工艺的步骤:
第一步:准备原料
催化裂解制乙烯的原料通常是原油或天然气。
这些原料在进入反应器前,需要先经过预处理,包括脱水、脱硫等处理,以减少对催化剂的
影响。
第二步:通入反应器
经过预处理的原料被通入反应器中。
反应器通常是一个沸腾床反应器
或流化床反应器,其中含有催化剂。
第三步:反应催化
反应器中的催化剂将原料分解成较小的分子,其中包括乙烯和一些低
碳烃。
这些低碳烃进一步分解,产生更多的乙烯和碳质产物。
第四步:分离和回收
反应器中的产物需要经过分离,以得到单纯的乙烯或乙烯的混合物。
一般使用几个不同的分离步骤来达到最高的分离效率。
典型的分离步
骤包括闪蒸和精馏,将乙烯和其它低碳烃分离开来。
分离后的乙烯可
以被收集和包装。
第五步:处理废料
反应器中产生的废料需要经过处理,以便回收可以回收的原材料。
回
收的原材料可以经过重新处理以获得更高的产量。
催化裂解制乙烯的工艺是一项高效的化学工艺,可以生产大量的
乙烯,用于制造塑料、橡胶、化学品和其他材料。
该工艺需要使用高
质量的催化剂和精密的操作来确保生产出的乙烯的质量和产量。
此外,处理废料也是一个关键的步骤,以确保工艺的可持续性和环境友好性。
乙烯裂解工艺流程

乙烯裂解工艺流程
乙烯裂解是一种重要的石化工艺,用于将乙烷裂解成乙烯和丙烯。
以下是乙烯裂解的工艺流程。
首先,将乙烷和催化剂混合,在高温高压环境中进行裂解反应。
乙烷分子在催化剂的作用下发生断裂,生成乙烯和丙烯等烃类化合物。
这个反应是一个自发反应,需要消耗能量来维持反应温度和压力。
然后,将反应产物通过冷凝器进行冷却。
由于乙烯和丙烯的沸点较低,可以通过适当的降温使其冷凝成液体,便于进一步处理。
接下来,液态产物通过分离器进行分离。
乙烯和丙烯具有不同的沸点,可以通过调整分离器的温度和压力来实现二者的分离。
分离后的乙烯可以用于制造塑料、橡胶、纤维和化肥等产品。
此外,还会产生一些副产物,如乙烷和丙烷等未反应的烃类化合物。
这些副产物通常通过再循环回到裂解反应器中,以提高产物的利用率。
最后,还需要对废气进行处理。
乙烷裂解反应中会产生大量的废气,例如二氧化碳、氮气和未反应的乙烷等。
这些废气通常通过气体分离器进行分离和净化处理,减少对环境的污染。
在乙烯裂解的工艺流程中,温度、压力和催化剂的选择非常重要。
适当的反应温度和压力可以提高反应速率和产物选择性,
从而提高乙烯产率。
催化剂的选择会直接影响反应的效果和催化剂的寿命。
在实际工业生产中,还会有其他的辅助工艺,如能量回收和产品处理等,以提高工艺的经济性和环境友好性。
通过不断的技术创新和工艺改进,乙烯裂解工艺可以更加高效、可持续地产生乙烯和丙烯等重要石化产品,满足市场需求。
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0.25Mt/a乙烯裂解装置工艺摘要乙烯裂解炉是乙烯生产中的关键设备,其平稳、安全、高效运行对乙烯生产过程具有举足轻重的作用,因此对乙烯裂解炉装置实施工艺条件选择、操作优化具有重要的理论和实际意义。
本设计主要是设计年产25万吨的乙烯装置工艺。
烯烃裂解技术是将较高级烯烃转化为乙烯、丙烯等较低级烯烃的烯烃转换技术。
其工艺以烯烃的热力学平衡为基础,采用一种合适的催化剂(如改性的ZSM-5或其它类型的沸石),把C4和C5等高碳烯烃转换为低碳烯烃(主要为乙烯、丙烯和丁烯)。
低碳烯烃具体组成与原料烯烃的碳数无关,由反应条件和催化剂决定。
通常使用的原料为蒸汽裂解装置的C4和C5馏分、FCC装置的C4馏分和汽油中的C5馏分。
由于原料中的二烯烃易产生结焦,因此应预先将其选择性加氢转化成烯烃。
首先介绍了国内外乙烯工业现状及发展趋势,以及乙烯技术进展。
然后介绍了生产乙烯的各种方法,乙烯工艺流程的简述,尤其是裂解部分,压缩和分离部分进行了详细的叙述。
本设计采用的是管式裂解炉,因此对管式裂解炉进行了详细的叙述。
最后对设备的物料及能量进行了计算,并讨论了本设计的不足。
关键词:发展状况,生产技术,工艺流程,裂解炉1.概述1.1国内外乙烯发展的状况1.1.1世界乙烯产需概况及展望1.1.1.1世界乙烯工业现状2004年世界乙烯生产能力11290万吨,产量10387 万吨,主要集中在欧美发达国家。
乙烯工业随着全球经济形势呈现周期性变化。
1988~1995年乙烯工业处于快速发展时期。
世纪之交,受亚洲金融危机等一系列政治、经济事件的持续影响,乙烯工业增速放缓。
2003年下半年以来,全球经济逐步复苏、中国等发展中国家经济增势强劲,乙烯工业呈现产能趋紧,价格回升,效益上扬的势头。
乙烯工业日趋走向成熟。
欧美等发达国家已进入产业成熟期。
发展中国家正处于集约化经营的产业升级换代时期。
中东等地产油国逐步成为产业发展新兴力量。
乙烯工业规模化、集约化经营日趋明显。
跨国公司加快了以兼并重组、突出核心业务为特征的产业结构调整步伐,加强对资源、技术和市场的控制,在生产、贸易、直接投资、技术开发和转让方面占主导地位。
园区化模式成为发展主流。
主要乙烯生产国园区化比重高达50%以上,以提高资源和公用设施利用率,降低建设投资和经营成本。
乙烯工业发展重点逐步转向亚洲,尤其是中国。
欧美地区乙烯需求增长缓慢。
亚洲,特别中国经济持续快速发展,乙烯需求不断增加,已成为产业发展主要目标市场。
技术是乙烯工业竞争力核心。
开发新技术,提高竞争能力;推出新产品,赢得市场先机;拥有新专利,抢占技术制高点;制定新标准,获取贸易主动权,已成为行业竞争主要手段。
乙烯是石油化工产业最重要的基础原料之一,也是世界上产量最大的化学品之一。
乙烯主要用于生产聚乙烯;其次用于生产二氯乙烷和乙二醇;少量用来生产乙苯/苯乙烯和其他化学品。
由乙烯装置生产的乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯,即“三烯三苯”是生产各种有机化工原料和三大合成材料(合成树脂、合成纤维、合成橡胶)的基础原料。
乙烯工业的发展水平总体上代表了一个国家石油化学工业的发展水平。
统计数据显示,到2003年底,全球乙烯产能约为120 Mt/a。
其中,产能主要分布在北美地区(约占总产能的31%),亚太地区(约占总产能的26%),和西欧地区(约占总产能的22%)。
这三个主要的乙烯生产地区占到全球乙烯总产能的近80%;而其他地区仅占余下的20%左右。
前几年,全球经济增长缓慢,在2001-2002年全球乙烯产能明显过剩,导致乙烯的赢利情况陷入低谷。
自2002年起全球乙烯市场逐渐开始复苏。
2003年,随着美国经济状况的好转,美国以及全球乙烯市场开始扭转前几年的下降趋势。
由于前两年赢利性较差,导致一些乙烯装置闲置或关闭;2003年乙烯市场好转,这些闲置的装置又纷纷开工。
在2003年乙烯新增的产能中,绝大部分都来源于已经闲置和停产的设备,其余新增产能则来自于现有装置的改造。
尽管如此,2003年全球乙烯产能增加量仍很低,为1986年以来的最低水平,与2000年和2001年每年增加6 Mt的情况形成强烈对比。
自2000年以来,世界经济发展状态低迷,乙烯的开工率也逐渐陷入下降的通道。
全球乙烯的开工率在2001年和2002年的两年内持续下降,并且在2002年降至近十年来的最低水平,为86%左右。
随着2003年乙烯市场好转,闲置装置的陆续开工,全球乙烯行业的开工率有了明显的上升趋势。
2003年乙烯开工率上升到89%,比2002年增加了3个百分点。
此外,由于2003年新增的产能不多,所以2004-2005年装置的开工率可能会有所增长。
预计2004年和2005年全球乙烯的开工率将达到93%~94%。
全球乙烯生产大国主要有美国、日本、韩国、德国、加拿大等,但近几年来情况有所改观。
中国经济迅猛增长,带动了乙烯的需求,中国大陆的乙烯生产商加快了扩能和改造的步伐,乙烯的新增产能增长较快。
中东地区借助于原料的成本优势,近年来乙烯工业发展也十分迅速,尤其是沙特和伊朗这两个国家。
2003年全球十大乙烯生产大国的名单与2002年没有变化,但是排名却发生了改变,主要是因为中国和韩国的新增产能所致。
尽管2003年美国由于有装置关闭,产能有所减少,但丝毫没有影响其全球最大乙烯工业国首位的地位。
统计数据显示,2003年全球十大乙烯生产国分别是美国、日本、中国(大陆)、沙特、韩国、德国、加拿大、荷兰、法国和俄罗斯。
十大乙烯生产国的产能之和占到全球总产能的66%,由此可见,乙烯的生产存在地域的相对集中性。
2003年中国大陆的乙烯产能已经超过沙特,跃居到全球第三的位置;如果加上中国台湾地区的产能,那么2003年总产量已经超过了日本,位居世界第二,仅次于美国;并且,随着未来几年中国大陆的几套大型乙烯装置的相继投产,届时中国大陆的乙烯产能将超过日本。
1.1.1.2乙烯工业发展趋势从近几年的发展趋势来看,全球石化工业的产业转移已经在逐渐进行之中。
这主要是由于成本因素和市场因素引起的。
中国既是“世界工厂”,也是“世界市场”,劳动力和土地成本低廉,且拥有巨大的市场;因而吸引了西欧和美国的大型石化企业。
中东地区享有原料成本低的天然优势,也吸引了众多的欧美石化巨头的投资。
而身居亚洲石化工业首位的日本,也明显表现出了进军中东的意向。
2004年5月,住友化学(Sumitoto Chemical)与沙特阿美(Saudi Amaco)签订了一项协议,拟投资43亿美元在沙特建设一套乙烯产能为1.3 Mt的炼油/石化一体化装置。
从全球的总体情况来看,西欧和美国的石油化工生产将不会有太大增长。
西欧近期没有大型新增乙烯计划,2003-2008年累计将新增乙烯能力1.5 Mt/a。
欧盟东扩已经在2004年5月完成,在中东欧的新成员加入后,西欧的大型石化企业有可能将业务向中、东欧地区倾斜。
美国在未来的5年内不仅没有大型的乙烯装置增加计划,而且还会有几套装置关闭或停产,预计2004-2008年美国的乙烯产能将出现小幅的负增长。
亚洲地区,日本的石化业务已经逐步向外转移,韩国的企业也有类似的苗头。
而中国的石化工业将在未来的几年内获得迅猛的发展,几套大型乙烯的装置相继投入建设。
上海赛科900 kt/a、南京扬-巴600 kt/a、南海壳牌-中海油800 kt/a将在2005年陆续投产。
埃克森美孚在福建计划建设一套800 kt/a乙烯装置,将于2007年投产。
中石化计划将广州石化的乙烯产能扩大到1 Mt/a;天津的一套900 kt/a乙烯装置已经获得初步批准;镇海炼化也计划建一套1 Mt/a的乙烯装置,并已经获得批准。
上海化工区规划2010年建10 Mt/a炼油、1 Mt/a乙烯项目。
中石油独山子石化公司计划新建一套1 Mt/a的乙烯装置。
此外,我国的民营企业---大连实德集团与SABIC公司也有合资的计划,在大连建一座1.3 Mt的乙烯工厂。
中东地区近年来乙烯产能大幅增长。
自2001年初沙特3套大型乙烯装置(2.3 Mt/a)投产后,阿联酋、卡塔尔、伊朗都纷纷启动新增计划。
2005年后的几年内还有一些大型石化项目将陆续投产。
预计中东地区的乙烯产能的较快增长将持续到2015年。
中国大陆和中东地区是未来全球石化产业发展的重心所在。
1.1.2 我国乙烯工业现状及发展趋势1.1.2.1乙烯工业现状我国现有16家乙烯生产企业,18套装置。
2004年生产乙烯627万吨,居世界第3位;五大类合成树脂1530万吨,居世界第5位;六种合成橡胶129万吨,居世界第4位;五种合成纤维1043万吨,居世界首位。
2005年生产乙烯755万吨。
近年来,我国乙烯工业技术装备水平显著提高,成功开发出大型乙烯裂解炉、聚丙烯、丙烯腈、重质原料催化热裂解、SBS弹性体等成套技术,部分专用设备实现了国产化。
“三剂”基本立足国内,达到或接近世界先进水平。
大型乙烯工程建设由成套引进,转为仅引进工艺包和部分关键设备;由国外总承包转为国内自行设计、采购和组织建设。
石油石化行业改革重组使企业资产结构趋于合理,融资渠道不断拓宽,经营管理走向规范,竞争能力逐步提高。
民营企业投资行为日趋活跃,投资领域向上中游不断延伸,逐步成为产业发展新生力量。
乙烯工业改扩建工程进展顺利。
近期陆续建成南京扬巴、上海赛科和广东惠州三大乙烯工程。
经过“十五”的努力,乙烯工业生产规模、技术装备、设计施工、经营管理水平登上了新的台阶,初步具备“以我为主”发展的能力。
1.1.2.2乙烯发展趋势分析(1)过去15年,中国乙烯类产品消费处于快速增长时期,当量消费量年均递增16.1%,预计“十一五”期间,乙烯需求仍保持稳定增长。
(2)乙烯及下游石化装置的建设和改造将选择先进适合的生产技术,能耗物耗要达到国际先进水平,产品质量应符合国家标准,安全环保必须满足国家有关规定,必须建立有效的应急机制。
(3)加快乙烯工业重大技术装备的国产化、产业化进程,努力实现关键技术和装备重点突破,跨越发展。
(4)预计到2010年国内乙烯能力将达到1700~1800万吨/年,产量为1450万吨/年,乙烯自给率达到58%。
(5)将采用“基地化、大型化、一体化、园区化”的建设模式,依托炼油厂,原料油自给率争取达到75%以上。
同时进一步调整产业结构,推广重质原料制烯烃技术,拓展裂解原料来源。
总体来讲,在今后的5~8年内,我国的乙烯主体仍将以炼油乙烯为主,煤化工产业虽然会进入较快速发展的阶段,但需要较长的时间,在这段时间内,只能作为一种有效的补充和辅助。
1.2乙烯生产方法的概述1.2.1 工业大量生产乙烯的主要制程1.2.1.1轻油裂解(Naphtha cracking)如中油台塑的三轻四轻五轻六轻等从石油中的轻油馏分与蒸汽混合后经高温触媒裂解为乙烯丙烯和丁二烯等石化工业原料。