“三烯”、“三苯”是石油化工的基礎，各種重要的有機化工產品都要以其為生產的原料。所以生產“三烯”、“三苯”的乙烯裝置也成為了石油化學工業的龍頭，它的生產規模、產量、和技術可以體現出國家石油化工的發展水平。
小課堂：“三烯”、“三苯”是什麽呢？
三烯：乙烯、丙烯、丁二烯
三苯：苯、甲苯、二甲苯
妳了解乙烯生產方法嗎？知道乙烯生產裝置嗎？小編先帶大家了解常見的生產方法，並為大家詳細介紹生產工藝中最為重要的裝置——裂解爐的結構特點和類型。
乙烯的生產方法
1管式爐裂解技術
石油烴通過管式裂解爐進行高溫裂解反應以制取乙烯，這種技術是生產乙烯最為成熟的技術。
2催化裂解技術
催化裂解即烴類裂解反應在有催化劑存在下進行，可以降低反應溫度，提高選擇性和產品收率。催化裂解技術具有的優點，使其成為改進裂解過程最有前途的工藝技術之壹。
3合成氣制乙烯（MTO）
MTO合成路線，是以天然氣或煤為主要原料，先生產合成氣，合成氣再轉化為甲醇，然後由甲醇生產烯烴的路線，完全不依賴於石油。在石油日益短缺的21世紀有望成為生產烯烴的重要路線。
目前，幾乎世界上所有乙烯裝置均采用管式爐蒸汽裂解技術，其它工藝路線由於經濟性或者存在技術“瓶頸”等問題，至今仍處於技術開發或工業化實驗的水平，沒有或很少有常年運行的工業化生產裝置。
裂解爐的結構
乙烯裝置中的裂解爐由對流段、輻射段（包括輻射爐管和燃燒器）和急冷鍋爐系統三部分構成。
裂解反應在輻射段爐管中發生生成乙烯和丙烯等產品。對流段回收高溫煙氣余熱，以氣化和過熱原料至反應所需的橫跨溫度，同時預熱鍋爐給水和超高壓蒸汽。急冷鍋爐系統的作用是終止裂解二次反應並回收裂解氣的高溫熱量以產生超高壓蒸汽。
基本流程如下：
裂解爐的分類
乙烯裂解爐的種類從技術上可分為雙輻射室、單幅射室及毫秒爐。
從爐型上可分為CBL裂解爐（自主研發）、SRT型裂解爐、USC型裂解爐、KTIGK裂解爐、毫秒裂解爐、Pyrocrack型裂解爐。
CBL型裂解爐
CBL爐是我國在20世紀90年代，北京化工研究院、中國石化工程建設公司、蘭州化工機械研究院等多家單位，相繼開發的高選擇性裂解爐。
CBL裂解爐的對流段設置在輻射室上部的壹側，對流段頂部設置煙道和引風機。對流段內設置原料、稀釋蒸汽、鍋爐給水預熱、原料過熱、稀釋蒸汽過熱、高壓蒸汽過熱段。稀釋蒸汽的註入：二次註汽的為I、Ⅱ型，壹次註汽的為Ⅲ型。
主要特點是將對流段中稀釋蒸汽與烴類傳統方式的壹次混合改為二次混合新工藝。壹次蒸汽與二次蒸汽比例應控制在適當範圍內。采用二次混合新工藝後，物料進入輻射段的溫度可提高50℃以上。
這樣，當裂解深度不變時，裂解溫度可降低5℃-6℃，輻射段煙氣溫度可相應降低20℃-25℃，最高管壁溫度下降14℃-20℃，全爐供熱量可降低約10％。
供熱采用側壁燒嘴與底部燒嘴聯合布置方案,側壁燒嘴為無焰燒嘴，底部燒嘴為油氣聯合燒嘴。
該爐具有裂解選擇性高、調節靈活、運轉周期長等特點。
SRT型裂解爐
SRT管式裂解爐結構
SRT型裂解爐即短停留時間爐，是美國魯姆斯（Lummus）公司於1963年開發，1965年工業化，以後又不斷地改進了爐管的爐型及爐子的結構，先後推出了SRT－Ⅰ～Ⅵ型裂解爐。
該爐型的不斷改進，是為了進壹步縮短停留時間，改善裂解選擇性，提高乙烯的收率，對不同的裂解原料有較大的靈活性。SRT型爐是目前世界上大型乙烯裝置中應用最多的爐型。
SRT型裂解爐的對流段設置在輻射室上部的壹側，對流段頂部設置煙道和引風機。對流段內設置進料、稀釋蒸汽和鍋爐給水的預熱。
從SRT-Ⅵ型爐開始，對流段還設置高壓蒸汽過熱，由此取消了高壓蒸汽過熱爐。在對流段預熱原料和稀釋蒸汽過程中，壹般采用壹次註入蒸汽的方式，當裂解重質原料時，也采用二次註汽。
早期SRT型裂解爐多采用側壁無焰燒嘴燒燃料氣，為適應裂解爐燒油的需要，目前多采用側壁燒嘴和底部燒嘴聯合的布置方案。底部燒嘴最大供熱量可占總熱負荷的70％。SRT-Ⅲ型爐的熱效率達93.5％。
折疊USC型裂解爐
USC型裂解爐結構示意圖
斯通-偉伯斯特(S.W)公司的USC裂解爐(超選擇性裂解爐)為單排雙輻射立管式裂解爐，輻射盤管為W型或U型盤管。由於采用的爐管管徑較小，因而單臺裂解爐盤管組數較多(16-48組)。
每2組或4組輻射盤管配壹臺USX型(套管式)壹級廢熱鍋爐，多臺USX廢熱鍋爐出口裂解氣再匯總送入壹臺二級廢熱鍋爐。後期開始采用雙程套管式廢熱鍋爐(SLE)，將兩級廢熱鍋爐合並為壹級。
USC型裂解爐對流段設置在輻射室上部壹側，對流段頂部設置煙道和引風機。對流段內設有原料和稀釋蒸汽預熱、鍋爐給水預熱及高壓蒸汽過熱等熱量回收段。大多數USC型裂解爐為壹個對流段對應壹個輻射室，也有兩個輻射室***用壹個對流段的情況。
當裝置燃料全部為氣體燃料時，USC型裂解爐多采用側壁無焰燒嘴；如裝置需要使用部分液體燃料時，則采用側壁燒嘴和底部燒嘴聯合布置的方案。底部燒嘴可燒氣也可燒油，其供熱量可占總熱負荷的60％-70％。
由於USC型裂解爐輻射盤管為小管徑短管長爐管，單管處理能力低，每臺裂解爐盤管數較多。為保證對流段進料能均勻地分配到每根輻射盤管，在輻射盤管入口設置了文丘裏噴管。
USC裂解技術是根據停留時間、裂解溫度和烴分壓條件的選擇，使生成的產品中乙烷等副產品較少，乙烯收率較高而命名的。短的停留時間和低的烴分壓使裂解反應具有良好的選擇性。
折疊KTIGK裂解爐
GK-I型裂解爐
早期的GK—I型裂解爐為雙排立管式裂解爐，20世紀70年代開發的GK壹Ⅱ型裂解爐為混排(入口段為雙排，出口段為單排)分支變徑管。
在此基礎上，相繼開發了GK壹Ⅲ型、GK壹Ⅳ型和GK—V型裂解爐。GK—V型裂解爐為雙程分支變徑管，由於管程減少，管長縮短，停留時間可控制在O.2秒以內。GK型裂解爐壹般采用壹級廢熱鍋爐。
對流段設置在輻射室上側。對流段除預熱原料、稀釋蒸汽、鍋爐給水外，還進行高壓蒸汽的過熱。
GK型裂解爐采用側壁燒嘴和底部燒嘴聯合布置的方案。底部燒嘴可燒油也可燒氣，其最大供熱量可占總熱負荷的70％。側壁燒嘴為燒氣的無焰燒嘴。
對不同的裂解原料采用不同的爐管構形，對原料的靈活性較大。新型輻射段爐管的停留時間短，熱效率高。
折疊毫秒裂解爐
毫秒裂解爐結構示意圖
凱洛格公司的毫秒爐為立管式裂解爐，其輻射盤管為單程直管。對流段在輻射室上側，原料和稀釋蒸汽在對流段預熱至橫跨溫度後，通過橫跨管和豬尾管由裂解爐底部送入輻射管，物料由下向上流動，由輻射室頂部出輻射管而進入第壹廢熱鍋爐。
裂解輕烴時，常設三級廢熱鍋爐；裂解餾分油時，只設兩級廢熱鍋爐。對流段還預熱鍋爐給水並過熱高壓蒸汽，熱效率為93％。
毫秒爐采用底部大燒嘴，可燒氣也可燒油。由於毫秒爐管徑小，單臺爐爐管數量大，為保證輻射管流量均勻，在輻射管入口設置豬尾管控制流量分配。
毫秒爐管徑較小，所需爐管數量多，致使裂解爐結構復雜，投資相對較高。因裂解管是壹程，沒有彎頭，阻力降小，烴分壓低，因此乙烯收率比其它爐型高。
折疊Pyrocrack型
林德公司從20世紀60年代開發了Pyrocrack裂解爐，該型裂解爐通常為雙輻射段、單對流段結構。為了適應不同的原料，Pyrocrack裂解爐采用了Pyrocrack4-2、Pyrocrack2-2和Pyrocrack1-1型3種不同的爐管結構。
其中Pyrocrack1-1型選擇性高，停留時間也短，單組爐管處理能力最小但烯烴產量高。林德公司在90年代以後設計的裂解爐主要采用Pyrocrack1-1型爐管。
如何節約能耗？
裂解系統作為乙烯裝置的核心，大約占整個裝置能耗的70-80%。裂解系統能耗的多少決定了裝置的能耗水平。下面小七以中沙石化有限公司的乙烯裝置為例，為大家講解如何通過優化裂解爐操作的方法，達到節能降耗的目的。
壹、裂解系統的優化操作
1優化裂解爐的運行
降低裂解爐的裂解深度，強化裂解爐的優化操作管理，實時關註裂解原料變化，並進行分析及調整，實現最優產品分布。
2優化裂解原料
嚴控原料品質，根據入廠原料日報分析，及時調整註硫量。輕、重石腦油分別送進不同的裂解爐，分儲分煉投用。
3優化工藝操作及現場管理
提高裂解爐的熱效率：
a.裂解爐正常運行過程中，加強檢查爐膛內火嘴燃燒狀況是否良好，根據火嘴燃燒情況調整風門的開度。若是火嘴燒壞或堵塞，要及時更換和清理疏通，防止爐管因局部過熱造成爐管結焦和保溫變形。
b.控制煙氣氧含量。
c.關註爐子密閉性，降低熱量損失。日常操作中要檢查觀火孔、點火孔是否關閉或者損壞，壹定要及時處理，減少冷空氣漏入。
4優化燒焦方案，縮短燒焦時間
裂解爐燒焦是完全地耗能工況。通過調整稀釋蒸汽和空氣的配比，及時分析燒焦氣中CO，CO2含量，並在純空氣燒焦階段切換側壁火嘴，使爐子充分受熱，這可有效減少燒焦時間。
另外，燒焦時間過長和過短都是不好的。燒焦時，爐子溫度高，對流段溫度比正常運行高，輻射段易出現超過爐管最高允許值的熱點，若燒焦時間過長，必然會對爐管造成損害，縮短其使用壽命，增加維護費用。若燒焦時間短，燒焦不徹底，會造成下次清焦周期短，影響生產。
二、實施新型節能技術
1.在裂解爐底部燃燒器加入空氣預熱器，可以節約燃氣用量，同時改善燃燒條件，減少煙氣排放，進而提高裂解爐的熱效率。
2.回收煉廠幹氣，增加裝置效益。
3.焦爐罐改造
燒焦時易將焦粉從罐頂帶出，汙染環境，且燒焦冷卻水用量大。通過對燒焦罐進行改造，使得焦粉的中小粒徑顆粒分布增加，可有效改善焦粉溢出的問題。
4.乏氣回收項目
以脫鹽水為工作水源，經動力頭抽吸的作用，將乏氣冷凝成水，回收蒸汽。