特性

乙烯生产(热区)—— 过滤挑战与解决方案

延长装置运行周期,降低工艺异常工况发生风险

乙烯生产中过滤的必要性

依赖过滤的化工厂可以通过多种方式实现所需的反应或分离。无论是提纯原料、去除化学品中的乳液、过滤工艺流体以进行再利用,还是最终产品提纯,高效过滤系统在诸多应用中都不可或缺。化工厂操作人员希望能够高效可靠地过滤各种工艺和产品流中的污染物,这些污染物可能导致诸多代价高昂的运行和流体质量问题。

乙烯生产(热段)

在热段,气态原料(乙烷、丙烷、混合气)或液态原料(石脑油、瓦斯油)在高温炉(约800℃)中进行裂解。向炉内引入稀释蒸汽以降低烃类分压,从而促进乙烯的生成并减少焦炭的形成。辐射段的高温使烃类发生多种化学转化反应。高温气体离开辐射段后迅速冷却,以降低换热器中废气的反应活性,并进行淬冷以分离焦炭、固体和裂解汽油(裂解气)。然后,气体被压缩和洗涤以去除酸性气体(CO₂和H₂S)。在净化(冷)段,气体经冷箱干燥和冷却,并通过分馏(蒸馏)分离各种产品(甲烷/氢气、乙烯、丙烯、丁二烯)。

聚结器技术通过以下方式解决乙烯生产过程中的挑战:

  • 高效聚结器,使用后可确保淬冷水中游离裂解气含量低于 20 ppm。聚结器寿命延长至约 1 年。 
  • 有效去除原料中的腐蚀副产物,必要时,将熔炉液态原料中的钠含量控制在 0.2 ppm 以下 
  • 采用表面处理的SepraSol® Plus 聚结器,可显著去除燃料/裂解气中的颗粒物和碳氢化合物,从而提高燃烧器效率 。 
  • 更长的工艺运行时间,同时降低遇到工艺异常情况的风险

乙烯生产挑战及颇尔解决方案

 

挑战解决方案
分离焦油状固体和稳定的裂解气与水乳液,以改善稀释蒸汽系统 (DSS) 中使用的淬冷水的质量。在淬冷水应用中,使用合适的预过滤器和改进工艺流程可以保护液/液聚结器。这将确保预过滤器的使用寿命,并最大限度地提高聚结器的性能。
必须去除送入炉膛的气体或液体中的污染物,以最大程度地减少焦炭的形成。采用高效颗粒过滤器去除气体和液体进料中的固体颗粒。在某些情况下,采用专有的液/液聚结器去除液体进料中的钠。
为了提高炉子效率,必须保护燃烧器喷嘴免受积碳影响。使用表面处理过的液化气聚结元件去除燃料气中的碳氢化合物,例如绿油,以输送至燃烧器。

 

乙烯提纯的关键应用/过滤器推荐(其他应用未列出)

 

应用帕尔产品优势客户收益
从淬冷水中去除裂解气体以制成稀释蒸汽。对于气态裂解装置,预过滤器组合通常包括 DFT Classic® + MCC1401E(10 μm)+ PhaseSepⓇ L/L 聚结器。对于液态裂解装置,通常使用一个 10 μm 的预过滤器来保护聚结器。去除焦油状固体,打破裂解气/淬冷水的稳定乳液,将淬冷水中的游离裂解气减少到<20 ppm。该组合方案可确保预过滤器和聚结器使用寿命延长一年,从而节省下游维护成本(换热器和蒸汽发生器)/汽提塔蒸汽用量,并降低水处理成本。
氢化前从裂解气中去除水分。预过滤器如 MCC1401E 或 Coreless PPS @ 10 μm + PhaseSepⓇ L/L 聚结器。打破水/裂解气的乳化液,确保产品裂解气中水分含量最低。比上述方法#1更容易分离。客户可确保送至加氢反应器的裂解气符合规格。
从送入炉子的气体或液体原料中去除固体/水性液体。气体进料过滤器通常采用 0.3 μm 的无芯 PPS 过滤器。对于液体进料,预过滤器通常采用 10-20 μm 的 Ultipleat® High Flow GF 或 MCC 1401E,必要时可使用 PhaseSep L/L 聚结器。使用高效过滤器从原料中去除固体硫化铁/氧化铁,并使用氟碳聚结器从液体原料中去除水中的钠。Pall公司在去除炉料中的固体和液体杂质方面拥有丰富的经验。这使得炉料能够高效运转,减少除焦次数,同时保持高产量。
保护炉膛燃烧器喷嘴。SepraSol 或 SepraSol Plus 液/气聚结器可用于燃气管路。Medallion™ HP 液/气聚结器是另一种选择。为减少燃烧器喷嘴积垢,采用优质表面处理或褶皱式二级液/气聚结器,可有效去除输送至燃烧器的燃气中的固体和油污。客户将受益于炉子效率的显著提高和维护成本的降低。
(位置与流程图相关)

 

乙烯生产热工艺概况

 

  • 用途: 作为制造乙二醇、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酯树脂、聚氯乙烯等的基本组成单元。 
 
  • 最终产品形式: 低沸点气体。 
 
  • 原料: 乙烷、丙烷、乙烷/丙烷、石脑油、柴油。 
 
  • 其制造方法: 在高温炉中裂解气体或液体原料,然后冷却裂解气体,并通过分馏获得各种产品。

 

有关高流量过滤技术的更多信息,请参见下文。

高流量过滤技术

延长装置运行周期,降低工艺异常工况发生风险
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