一、乙烯的原料
乙烯（Ethylene,CH2=CH2）可以通過多種化工原料制得,常見的有乙烷、丙烷和石腦油,其生產(chǎn)工藝較為豐富,但彼此之間的差異并不是特別大,這也是乙烯工業(yè)區(qū)別于其他化工產(chǎn)品的一個特點。在美國、中東和北非地區(qū),乙烷和丙烷是最普遍的乙烯生產(chǎn)原料,生產(chǎn)工藝采用蒸汽裂解法。選擇烷烴的主要原因是這些地區(qū)靠近石油產(chǎn)地,乙烷和丙烷能夠通過運輸管道短距離地運送至石化工廠,運輸成本較為經(jīng)濟。
而在亞洲地區(qū),石腦油是最為常見的乙烯原料,運輸通常采用油罐車,輸油管道并未普及,主要的生產(chǎn)工藝為石腦油裂解法。通過不同的原料和生產(chǎn)工藝,乙烯的產(chǎn)出率并不相同,其中乙烷和丙烷的乙烯產(chǎn)出率最高,還附帶丙烯,石腦油、汽油等其他原料的乙烯產(chǎn)出率較低,但附加產(chǎn)品較為豐富。
二、乙烯的用途
烯的用途是生產(chǎn)聚乙烯（Polyethylene，PE）,約占乙烯耗量的45%,其次是生產(chǎn)二氯乙烷和氯乙烯。乙烯經(jīng)氧化可以制造環(huán)氧乙烷和乙二醇,乙烯經(jīng)過烴化可制苯乙烯,而乙醛、酒精、高級醇等均可以通過乙烯采用不同工藝制得。在工業(yè)制成品方面,合成纖維、合成橡膠以及合成塑料均需要用到乙烯。
乙烯可以擠出、注射、模塑、吹塑和熔紡等方法成型，在中國廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、包裝及日常工業(yè)中，薄膜是其的用戶，約消耗低密度聚乙烯的77%，高密度聚乙烯的18%。另外，注塑制品、電線電纜、中空制品等都在其消費結(jié)構(gòu)中占有較大的比例，在塑料工業(yè)中占有舉足輕重的地位。我們一起來了解一下乙烯的工業(yè)生產(chǎn)。
三、乙烯的制備（生產(chǎn)工藝）
本文主要指的是乙烯裝置的主要實現(xiàn)方法：石油制乙烯。
工藝流程圖（例1）
藝流程圖（例2）
1、裂解工序
輕石腦油、重石腦油、以及加氫裂化石腦油(HCN)等裂解原料，分別送入裂解爐內(nèi)，加入稀釋蒸汽（DS）——防止聚焦，進行裂解，得到的裂解氣（即：氫氣、甲烷、乙烯、乙烷、丙烯、丙烷、丁二烯、裂解汽油、裂解燃料油等組分的混合物）經(jīng)廢熱鍋爐急冷，油冷、水冷至常溫，回收部分熱量，并把其中大部分油類產(chǎn)品分離后送入后續(xù)工序。
（1）油冷
通過裂解爐急冷器200℃到250℃的裂解氣進入油冷塔或油洗塔，通過和急冷油逆流接觸進一步冷卻，并地實現(xiàn)熱量回收。塔底的急冷油，通過急冷油泵送至旋風分離器，分離出焦粒然后，在分成兩部分：一部分作為燃料油經(jīng)冷卻送出界區(qū)，另一部分與中油混合作為熱源去加熱稀釋蒸汽DS。
（2）水冷
水洗塔（水冷塔）通過大量循環(huán)急冷水，進一步將裂解氣冷卻至環(huán)境溫度，同時重汽油和稀釋蒸汽也被冷凝。凈化和冷卻后的38℃左右的裂解氣由塔頂送往壓縮工序。
（3）蒸汽系統(tǒng)
負責接收從界外來的高壓鍋爐給水并將其轉(zhuǎn)化為壓力11.7Mpa、溫度500～525℃的超高壓蒸汽（SS）。
（4）燃料氣系統(tǒng)
接收本裝置分離工序返回的甲烷氫及從界外補充的碳三/碳四等物料經(jīng)混合、汽化后做為裂解爐燃料氣，給裂解爐供熱。
2、壓縮工序
原料裂解后得到的裂解氣，組分很是復(fù)雜，如下所示，其中既有有用的組分，也含有一些有害的雜質(zhì)。裂解氣的凈化和分離的任務(wù)就是出去裂解氣中的有害雜質(zhì)，分離出單一烯烴產(chǎn)品或烯烴餾分。
（1）裂解氣壓縮
裂解氣壓縮機（Cracking Gas Compressor, CGC）將來自裂解工序的裂解氣，經(jīng)一段、二段、三段、四段及五段壓縮后，將壓力提高到4.173 MPag ，為深冷分離提供條件。裂解氣在壓縮過程中，逐段冷卻和分離，除去重烴和水，并在三段出口設(shè)有堿洗，除去裂解氣中的酸性氣體，為分離系統(tǒng)提供合格的裂解氣。
（2）堿洗
裂解氣從壓縮機四段出口進入到堿洗塔底部，堿洗包括三段堿洗和一段水洗。底部是弱堿循環(huán)，中部是堿洗循環(huán)，上部是強堿循環(huán)，脫除酸性氣體CO2和H2S。堿洗塔底的廢堿抽出后與汽油在混合器中混合，溶解在堿洗塔中產(chǎn)生的聚合物，在 送至廢堿汽提塔。
（3）廢堿氧化
廢堿在廢堿汽提塔中，苯等揮發(fā)性烴類物質(zhì)被汽提出來，廢堿送往儲罐，然后在與空氣混合后，從底部進入反應(yīng)器，反應(yīng)器溫度為200℃，壓力3.6MPa，氧化后的廢堿和廢氣換熱后，進入氣液分離罐，分離出的廢氣焚燒處理，液相進入含堿污水收集系統(tǒng)。
（4）冷媒系統(tǒng)（乙烯、丙烯壓縮）
制冷系統(tǒng)由丙烯制冷系統(tǒng)和乙烯、甲烷二元制冷系統(tǒng)構(gòu)成，為深冷分離提供－40℃，－27℃，－3℃、13℃四個級別的丙烯冷劑；－40℃～－135℃的二元冷劑。丙烯、二元制冷系統(tǒng)為多段壓縮，多級節(jié)流的封閉循環(huán)系統(tǒng)。
3、分離工序
將壓縮工序來的裂解氣，經(jīng)脫水、深冷、加氫和精餾等過程，獲得高純度的乙烯、丙烯，同時得到付產(chǎn)品H2、CH4、C3LPG、混合碳四餾份及裂解汽油。
（1）預(yù)冷和干燥
裂解氣經(jīng)過氣液分離罐后，進入干燥器，在干燥器中，將水的含量降低至所需的露點。防止水在后續(xù)的冷分離系統(tǒng)中結(jié)冰，凍壞設(shè)備。
（2）碳二加氫
來自碳三吸收塔頂?shù)奶级疤级幌螺p組分，在碳二加氫反應(yīng)器中，將乙炔轉(zhuǎn)化為乙烯和乙烷。由于氫氣還沒有從中分離出來，所以不需要補充氫氣（這里特指順序分離工藝）。
（3）冷分離
不含乙炔的裂解氣從反應(yīng)器底部出來，再進入低溫部分錢，進入保護干燥器出去殘余的水，以確保低溫部分的防凍。
在低溫段，碳二及輕組分逐漸冷凝，所有的乙烯和乙烷和幾乎所有的甲烷被冷凝成為液相，剩下的氣體都是富氫氣。凝液直接送至脫甲烷塔，將裂解氣冷凝。脫甲烷頂部的氣相包括甲烷，氫氣和少量CO，送至燃料氣系統(tǒng)和再生氣系統(tǒng)，從氫氣分離罐中得到的氫氣流股中為氫氣和少量CO，進入甲烷化反應(yīng)單元，即CO+3H2=CH4+H2O。
（4）乙烯精餾
乙烯精餾主要在精餾塔內(nèi)完成，是將乙烯和乙烷分離的過程。
4、汽油加氫
裂解汽油加氫工序的任務(wù)是將來自乙烯單元的裂解汽油中的C5S及C9+
脫除，剩余的C6～C8中心餾份經(jīng)過二次加氫后作為二段加氫產(chǎn)品，去芳烴裝置，作為芳烴抽提的原料，C5S及C+9作為副產(chǎn)品送出界區(qū)。
四、結(jié)語
在國內(nèi)乙烯裝置中，采用魯姆斯公司順序分離流程的較多，由裂解爐來的裂解氣經(jīng)過急冷后，進入裂解氣壓縮機一至三段壓縮脫除部分重烴和水，然后進入堿洗塔脫酸性氣體，再進入裂解氣壓縮機四段至五段壓縮脫除大部分重烴和水，經(jīng)過裂解氣干燥器深度干燥后，進入冷箱系統(tǒng)，分離出氫氣后，進入脫甲烷塔，分離出甲烷和氫后，塔釜液送至脫乙烷塔，由脫乙烷塔分離出碳二餾分，塔釜送至脫丙烷塔…….依次各組分按照碳一、碳二、碳三…..的順序先后分離，最終由乙烯精餾塔、丙烯精餾塔、脫丁烷塔分別得到乙烯、乙烷、丙烯、丙烷、混合碳四、裂解汽油等主副產(chǎn)品。