乙烯冷箱概述

乙烯冷箱一，乙烯冷箱概述乙烯冷箱是乙烯裝置低溫分離段中的關鍵設備之一 ，依靠制冷劑的蒸發(fā)來降低工藝物流的溫度，達到低溫回收乙烯和提濃氫氣、降低甲烷/氫氣濃度分子比以及提高乙烯回收率的目的。乙烯冷箱一般工作在-170°C?40C溫度范圍內。冷箱是將多臺串、并聯(lián)的板翅式換熱器及必要的分離罐和連接管路，放置在一個鋼制的保冷箱中，鋼制的箱體和上述設備的空間中,填滿珠光砂等絕熱材料以減少冷量損失。此鋼制的保溫箱和其中的設備統(tǒng)稱為乙烯冷箱，整體布置如下圖所示。f換熱器組保冷箱珠光砂，冷箱低溫分離流程即概，經預處理后的裂解氣由0在氣液分離罐分離出寧液-20°C、-43C丙烯冷凍劑降f換熱器組保冷箱珠光砂，冷箱低溫分離流程即概，經預處理后的裂解氣由0在氣液分離罐分離出寧液-20°C、-43C丙烯冷凍劑降+ |c點，作為脫甲烷塔第一股進-56°C、-70C乙烯冷凍劑降溫到-65°C,分離d點經冷箱換熱器和-101C乙烯冷凍劑分出凝液g點，作為第三股進料。氣體f點經冷箱換熱器降如下圖所溫到-37C的 料。氣體b點經冷箱換熱器和…s尢點，作為第二股進料。氣體示a點，在°C、凝液e降溫到-96C,分出凝液g點，作為第三股進料。氣體f點經冷箱換熱器降溫到-130°C,分理處凝液i點，作第四股進料。氣體h點經理想換熱器后，分出主要含加完的凝液k點，經過節(jié)流膨脹閥降溫到-161°C,然后做冷凍劑依次經過五個冷箱換熱器最后引出。氣體j點主要含氫氣，做冷凍劑經過五個冷箱換熱然后引出。四股進料在脫甲烷塔種精餾分離，塔頂為其主要含甲烷，經節(jié)流膨脹制冷，依次通過四個冷箱換熱器。-134.TC-102*C-3orC：R-56*Cb2凈化后

裂解氣-70°CIfTore-128.10*CIPggI—cdpmo70101911(1BmC10OfC；R-20r-43V-37°C3.56MPa要含甲烷，經節(jié)流膨脹制冷，依次通過四個冷箱換熱器。-134.TC-102*C-3orC：R-56*Cb2凈化后

裂解氣-70°CIfTore-128.10*CIPggI—cdpmo70101911(1BmC10OfC；R-20r-43V-37°C3.56MPa-65'C3.49MPa1

-96"CAA_i3.43MPaUL_r換熱后乙烷3,45MPa—102*C去脫乙烷塔-65'C1,2,3,4,5—板翅式換熱器；6,7,8,9,10—氣、液分離罐；A,艮C—節(jié)流閥三，國內乙烯冷箱發(fā)展概況“九五”之前，我國引進的乙烯成套裝置幾乎全部是從國外引進的。 雖然我國自20世紀70年代就成立了乙烯冷箱攻關組，但工作進展緩慢。到90年代我國在引進乙烯裝置進行第一次擴量改造時，所配用的乙烯冷箱仍然全部依靠國外進口。乙烯冷箱的設計、制造技術完全壟斷在國外公司手中，價格昂貴?！熬盼濉蹦?，我國乙烯冷箱的攻關研制在原經貿委、中國石化集團公司的直接領導和大力支持下，落實了依托工程，經過主要承擔企業(yè)的艱苦努力，取得了突破性進展。2001年在燕山石化等企業(yè)的擴產改造項目中國產冷箱取得成功，其技術經濟指標達到國際產品水平。經過五、六年的發(fā)展，揚子石化、天津聯(lián)化、金山石化、齊魯石化、茂名石化等國內多個乙烯擴量改造冷箱的設計制造全部國產化。隨著乙烯裝置規(guī)模的擴大，新的乙烯冷箱設計制造能力也從當初的 30萬噸/年等級提升到現(xiàn)在的100萬噸/年等級。由下表可知，百萬噸級乙烯冷箱和最初實現(xiàn)成套冷箱國產化時相比較，主要有如下變化：裂解氣處理量增加，消耗的二元冷劑量增加，裝置乙烯產量增加；單個位號換熱器的流體數(shù)增加，如燕山石化10股流、鎮(zhèn)海煉化16股流；3)冷箱的設計壓力提高，如揚子石化5.16MPa、鎮(zhèn)海煉化6MPa。

參 數(shù)項 冃燕山石化拎箱揚子石化冷箱福建煉化拎箱鎮(zhèn)誨煉化袴箱天津石化拎箱名義乙烯產：ft/〔萬Va)666580100100總流體數(shù)/股2531333534單個位號毘大流體數(shù)/股109111614總熱負荷/kW2.387XlLO41.927XI045.07XI044363X1045.5359X104最高設計壓力4475.165.46-0乂4工況數(shù)f54242裂解氣流勘13528S97341235724285559296743裂解氣工作壓力/MPa3.443.213.816玉665玉655:元拎劑流呈/(kg^h)4974382114148458163482151777二元拎劑工件壓力丿MPa玉妙4.4744.263426342631-5%1-6%0.7%0.7%0.7%二元冷劑組分甲烷39.5%49-4%■42-3%血J%42.3%乙烯59%茅%57%57%57%在增加規(guī)模的同時，國產冷箱的傳熱系數(shù)也有顯著提高。下表中 3套冷箱均為采用了美國魯姆斯公司二元制冷流程的乙烯冷箱 ，具有可比性。燕山石化乙烯冷箱是1999年我國第一套實現(xiàn)國產化的乙烯冷箱，揚子石化乙烯冷箱是另一套國內穩(wěn)定運行的典型二元制冷流程的乙烯冷箱 ；鎮(zhèn)海煉化乙烯冷箱則是百萬噸級乙烯冷箱國產化的依托工程之一。由下表可以看出，國產乙烯冷箱的傳熱系數(shù)正在穩(wěn)步提高，冷箱設計越來越緊湊，經濟性正逐步提高。名義傳熱系數(shù)比較參 數(shù)換熱器位號燕山石化EA352+353^揚子石化E\1315X鎮(zhèn)海煉化EA-S19X總熱負荷￡9465-007X10312-704X103平均溫差:MID/C7