乙烯是一種無色、稍甜而微有芳香的氣體,分子中含有一個不飽和的雙鍵結構,這使它的化學性質相當活潑,能與多種化學物質反應生成重要的有機化工產品。
乙烯是現代石油化工的重要基礎原料,因而人們經常用乙烯的產量和裝置規(guī)模來表示一個國家的石油化工發(fā)展水平。
現代制乙烯的主要生產方法是石油烴高溫蒸汽裂解。石油中含有多種長碳鏈的碳氫化合物,要把這些化合物變成重要的化工原料,必須把過長的碳—碳鍵“砍斷”,減少分子中的碳原子數并脫掉部分氫原子,這個過程就叫“裂解”。通常將石油加熱到750攝氏度至850攝氏度,甚至1000攝氏度以上,就會發(fā)生復雜的裂解反應,生成烯烴、炔烴和芳香烴。
高溫裂解的氣體產物是很復雜的,通常含有甲烷、氫氣、乙烯、丙烯、丁烯和相應的烷烴,如果不進行分離是難以直接利用的。特別在合成聚合物時,要求乙烯、丙烯純度高于99.9%以上,產品中的雜質低到百萬分之幾,甚至更少。可以利用裂解氣中各碳氫化合物的沸點不同,用低溫蒸餾的方法將它們一一分開。從裂解氣中分離得到的主要產物是乙烯、丙烯和丁二烯。
制取乙烯的裝置通常分為冷區(qū)和熱區(qū)。熱區(qū)是指裂解部分,它包括若干臺裂解爐以及急冷鍋爐、油洗塔等;冷區(qū)是指分離部分,其中有高聳入云的塔林和眾多的冷卻設備。由于裂解氣在常溫、常壓下是氣體,必須把裂解氣加壓到30~40個大氣壓并冷卻到零下100攝氏度,使部分裂解氣變成液體后才能進行蒸餾分離,這就是在乙烯工業(yè)中用得最多的深冷分離法。
在乙烯生產裝置中,裂解需要高溫,分離需要低溫,還要有相應的壓縮和冷凍設備,所以乙烯裝置的建設費用較高。(運來)