乙烯裝置CBL-II裂解爐概述

乙烯裝置CBL-II裂解爐概述1.1原料消耗及生產能力6號爐的設計是以混合石腦油(50%直館石腦油+50%焦化加氫汽油)為基礎設計原料，同時考慮單獨的焦化加氫汽油、抽余油及拔頭油的操作。本書中提供的操作參數(shù)均以混合石腦油為標準，操作其它原料時，操作參數(shù)要適當進行調整。6號爐年操作時間7560小時，以裂解爐出口物流組成為基準計算的公稱能力為年產乙烯4萬噸，操作不同原料時的原料消耗及乙烯產量見表1-1。表1-1原料消耗及產品產量(單位:t/h)項目混合石腦油焦化加氫汽油抽余油拔頭油投料量16.5016.5016.5016.50稀釋蒸汽注入量8.258.258.258.25乙烯產量(單程)5.0034.9014.4455.115乙烯產量(包括乙烷返回)5.5405.4225.0545.644丙烯產量2.282.322.442.19混合碳四1.321.221.351.45裂解汽油1.904.081.911.70工藝技術說明增建的6號裂解爐全部采用北京石化工程公司等聯(lián)合開發(fā)的CBL技術進行設計，設計以混合石腦油為基礎設計原料，同時可單獨裂解抽余油、焦化加氫汽油及拔頭油。對流段由于6號裂解爐采用的原料為以混合石腦油為主的輕質原料，而且原裝置未設超高壓蒸汽過熱爐，因而6號爐的對流段與其它幾臺CBL爐有所區(qū)別。首先，將原CBL技術的稀釋蒸汽二次注入技術調整為稀釋蒸汽一次注入；另外，在對流段中增加超高壓蒸汽過熱段，以使6號爐自產的超高壓蒸汽過熱到520℃可直接與原裝置的超高壓蒸汽并網(wǎng)使用。6號爐本著對流段總傳熱面積最小的設計原則進行對流段的設計，對流段管束的排布由上至下分為七組，即：原料預熱器(FPH)、鍋爐給水預熱器(BWPH)、稀釋蒸汽過熱器(DSSII)、混合過熱器I(MSH-I)、超高壓蒸汽過熱器II(VSSH-II)、超高壓蒸汽過熱器I(VSSH-I)、混合過熱器II(MSH-II)。輻射段輻射段是整個裂解爐的核心，6號爐采用CBL技術的2-1型爐管，此爐管具有較大的比表面積，對烯烴有良好的選擇性，是目前最先進的爐管構型之一，6號爐共用24組2-1型爐管，為了使爐膛煙氣溫度分布均勻，6號爐的輻射段采用96個側壁燃燒器，分兩側布置，每側6排每排8個，底部燃燒器分兩排布置每排6個，共12個底部燃燒器。急冷鍋爐系統(tǒng)裂解氣急冷技術是裂解技術的重要組成部分，CBL爐的二級急冷技術對于常規(guī)裂解原料來說是成功的，其特點是:①運轉周期長；②回收熱量多；③可進行在線燒焦，提高裂解爐的開工率。6號爐仍采用二級急冷技術，急冷鍋爐的管程采用了較低的質量流速，以降低系統(tǒng)的壓力損失。第一急冷鍋爐為單套管式換熱設備，每2組2-1型爐管配置一臺，全爐共12臺第一急冷鍋爐，第一急冷鍋爐可將裂解氣冷卻到585℃，第二急冷鍋爐為撓性薄管板列管式換熱設備，共1臺，第二級急冷鍋爐可將裂解氣冷卻到380℃，12臺第一急冷鍋爐和1臺第二急冷鍋爐合用一臺蒸汽包，此系統(tǒng)副產的12.5MPa，326℃的超高壓蒸汽送至對流段過熱?？刂葡到y(tǒng)6號裂解爐的控制主要可以分為三大部分，即裂解爐出口溫度的調節(jié)控制、超高壓蒸汽過熱溫度的調節(jié)控制及聯(lián)鎖報警系統(tǒng)。裂解爐出口溫度調節(jié)控制包括：①總原料烴流量控制；②原料烴和稀釋蒸汽的比值控制；③裂解爐出口溫度的均衡控制；④裂解爐出口溫度的控制。具體的操作調節(jié)原理見第三章正常操作部分。超高壓蒸汽過熱溫度通過減溫增濕器向超高壓蒸汽中注入鍋爐給水來控制其出口溫度為520℃。報警及聯(lián)鎖系統(tǒng)的設定見第四章緊急停車部分。工藝設計基礎原料規(guī)格撫順乙烯裝置正常操作所使用的原料規(guī)格見表1-2.表1-26號爐原料規(guī)格原料名稱直餾石腦油焦化加氫汽油抽余油拔頭油比重0.6840.7470.6980.706餾程IBP35±1060±10603810%58±1092±10726330%70±10121±10788550%81±10139±108510370%92±10156±109511990%108±10179±10120145EP135±10210±10160177族組成P67.071.086.092.27O0.20.352.04.12N31.021.245.00.0A1.85.417.01.61設計值(ip/np)0.70.52.150.87異構(ip)27.621.758.7742.93正構(np)39.447.327.349.341.2燃料條件燃料氣6號爐主要采用自產的甲烷氫尾氣作為燃料，在自產的甲烷氫尾氣不足時補充液化氣等作為氣體燃料。甲烷氫尾氣組成見表1-3表1-3甲烷氫尾氣組成溫度30壓力MPa0.24組成mol%甲烷94.80氫氣4.95總餾份0.05一氧化碳0.20分子量15.4低熱值kj/kg50244作為補充燃料用的液化氣組成見表1-4表1-4液化氣組成溫度℃飽和溫度壓力1.0組成mol%甲烷0.36乙烷5.89丙烷29.79異丁烷24.01正丁烷38.78異戊烷1.01正戊烷0.16燃料油6號爐設計使用的燃料油為裂解汽油加氫裝置產出的C5餾份及C9～200℃餾份，C5餾份的組成見表1-5。表1-5C5餾份燃料油組成溫度℃35壓力MPa0.90組成mol%C4及C4以下5.35C592.59C6～C81.66苯0.22低熱值44977C9～200℃餾份的組成見表1-6表1-6C9～200℃餾份組成溫度℃40～60壓力MPa0．9組成mol%C6～C80．9二甲苯、乙苯0．2苯乙烯2．1C9～200℃96．8界區(qū)條件進出6號爐界區(qū)的原料及產品的界區(qū)條件見表1-7，6號爐公用工程的界區(qū)條件見表1-8。表1-7原料及產品界區(qū)條件原料、產品名稱流向溫度℃壓力MPa備注混合石腦油入界區(qū)601．5裂解氣出界區(qū)380/5200．062表1-8公用工程的界區(qū)條件物料名稱物料代號流向溫度℃壓力MPa備注低壓蒸汽LS入界區(qū)1900.35稀釋蒸汽DS入界區(qū)2000.6中壓蒸汽MS入界區(qū)2601.0消防蒸汽LS入界區(qū)1900.35高鍋爐給水BW入界區(qū)16315.0新鮮水NW入界區(qū)25>0.3循環(huán)冷卻水SW入界區(qū)300.4高壓清焦水QW入界區(qū)2570.0儀表伴熱水HW入界區(qū)800.8儀表空氣IA入界區(qū)250.60壓縮空氣PA