辽宁石油化工大学职业技术学院毕业设计
1.3.1乙烯的需求
据SRI咨询公司（SRIC）咨询师Mike Devanney表示，2011年全球乙烯需求有望在2010年的基础上增长约5%，总需求将达到约1.15亿吨/年；而丙烯需求将增长约5%至7350万吨/年。据析迈公司称，2011-2012年全球乙烯产能有望增长约4.5%至约1.4亿吨/年。中东地区的乙烯产能将快速增长，2014年前的年均增速将达到17%；而亚洲地区次之，年均增速为5%。
1.3.2乙烯的产能
据统计，2006年世界乙烯总产能为1.195亿吨/年，同比增长2.8%。欧洲和北美的乙烯产能所占比例有所下降，而亚洲、中东及拉丁美洲所占比例逐渐上升。目前北美、亚洲和西欧成为世界三大乙烯产区，占世界乙烯产能的比例分别为29.2%、28.9%和20.1%，中东是世界第四大乙烯工业产区，占世界乙烯产能的10%。
我国乙烯工业经过近50年的发展，生产技术、装置规模和单炉装置产能都有很大发展，产量从1960年的700吨、1970年的5100吨上升到2007年的1024.8万吨。2007年国内乙烯产能达到997万吨，许多装置产能从60万吨/年提高到80万吨/年，以提高其规模经济性和改善资源利用率。从近些年产能的急剧增长趋势，可明显看出我国乙烯工业近年呈跨越式发展。
1.3.3大型乙烯生产厂和生产商
从2005年得统计数据来看，全球最大的乙烯生产商前三名分别是道化学（Dow Chemical）、埃克森美孚（ExxonMobil）和壳牌化工公司（ShellChemicals）。中国石化位居第7位。表1-1列出了2005年全球十大生厂商产能排名（按公司控股计）。
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表1-1 2005年全球乙烯十大生产商产能排名Kt/a
排序 1 2
生产商
Dow Chemical(道化学，美国) ExxonMobil(埃克森，美国)
能力 10370 8237 6816 6298 5091 4880 4045 3701 3327 3100 55865
3 Shell(壳牌化学) 4 5 6 7 8 9 10 总计
SABIC(沙特基础工业公司) Ineos
Lyondell（利安得，美国） Sinopec（中石化）
Chevion Phillips（雪弗龙菲利普斯，美国） Total AS BASF
数据显示，全球十大乙烯生产商的产能之和约占全球乙烯总能量带的50%以上，这充分说明了乙烯生产的规模经济型和乙烯行业的生产集中性。由于乙烯生产的规模及经济效益，在全球乙烯装置最大化的趋势下也十分明显，尤其是在中东地区和中国大陆。表1-2列出了2005年全球十大乙烯工厂的排名。
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表1-2 2005年全球十大乙烯工厂排名Kt/a
公司名称 诺瓦化学公司 沙特基础工业公司 埃克森美孚化学公司 雪弗龙菲利普斯化学公司
道化学公司 英力士烯烃和聚合物公司 爱奎斯塔化学公司 延布石化公司 道化学公司 壳牌化学公司
装置所在地
加拿大焦弗雷 沙特阿拉伯朱拜勒 美国贝敦 美国斯维尼 荷兰特纽赞 美国乔古特拉-贝荣 美国切内尔维尤 沙特阿拉伯延布 美国弗里波特 美国纳尔科
生产能力 2812 2250 2197 1868 1800 1752 1750 1705 1640 1556
1.3.4 2006年以后大型乙烯扩能项目
2006年，我国已经超过日本成为亚洲最大的乙烯生产国，生产能力将达890万吨／年，计划到2010年提高至1800万吨／年。我国国内乙烯需求也将以两位数的速度增长，远远超过生产能力增长速度，供求之间的差距即使到2010年之后仍将存在，这就为国际乙烯生产商提供了巨大的商机。鉴于我国市场空间巨大，中东和东南亚地区蜂拥建立一批大型石化工程，这使得国际石化市场变得复杂起来。与乙烯和其他石化产品极度短缺不同，我国国内一些中下游产品市场则供过于求。近年来我国一直是生产扩能改造的排头兵。2005年一季度，由英国BP公司、中国石化公司和上海石化公司合资建立的上海赛科石化公司正式投产，乙烯生产能力为90万吨／年。随后，由德国BASF公司和扬子石化公司合资建设的大型石化综合厂于2005年二季度建成投产，乙烯生产能力为60万吨／年。另外，2006年，壳牌化学公司在广东省惠州建立的石化综合厂正式运转，乙烯和丙烯生产能力分别为80万吨和43万吨／年。综合起来，我国在一年之中乙烯新增生产能力达到230万吨／年。然而，我国石化
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产品需求增速仍将继续高出供应增速。因此，在这三大石化工程投产后，我国需要进口的石化产品仍将继续增多。
我国国有石化企业通过与外国企业合作获得了生产经验和经历，开始致力于独立建设炼油-石化-一体化工厂。2005年，我国三大石油集团--中石油、中石化、中海油，尽管炼油业务由于政府控制油价而亏损，但整体业务收入和净利润增速均超过20%。特别是中石化和中海油的净利润均创新纪录。因此，这3家公司的现金流十分充足，纷纷计划建立大型乙烯工程。中石油计划到2010年建设6座乙烯生产中心，其中包括由吉林石化、兰州石化和四川石化经营的乙烯生产中心。中海油继续寻求在澳大利亚和尼日利亚获得石油开采权，以实现我国能源来源多元化战略。
（1）新一代大型乙烯生产中心的建设正在稳步进行。在2009-2010年建设高潮之前，由中石化、美国埃克森美孚公司和沙特阿美公司在福建合资建设的大型石油一体化工厂预计将于2008年中期建成投产。中国石化镇海炼化公司也在开工建设一座100万吨／年的乙烯工厂，预计到2008年秋季将建成。中石油独山子石化公司的乙烯建设工程已经于2006年9月完工，乙烯生产能力为120万吨／年。到2009年我国将建成一批综合炼油工程的百万吨级乙烯工程。中石化上海石化公司计划到2012年完成其100万吨／年乙烯工程的第二阶段的改造，改造完成后工程还有30万桶／天的炼油能力和70万吨／年的对二甲苯的生产能力。 （2）原料短缺仍将继续。世界各国的乙烯工程不可能全部按期完工。由于众多新工程开工时间较为集中，工厂设备供应商对于接到的订单应接不暇。设备供应商的供货是否及时将直接影响到工程能否顺利完工。如果我国乙烯工程能够全部在2010年前完工，届时我国的乙烯生产能力将增至1800万吨／年以上，是2006年乙烯生产能力的两倍，但仍不能满足国内需求。毫无疑问，如果这些工程不能全部按时投产，我国乙烯市场的供求状况将继续紧张。另外，炼油业务由于政治因素而亏损也是一个挑战。尽管2010年我国乙烯供应仍可能短缺，但一些衍生物的生产能力将会出现过剩的现象。英力士化工公司计划在张家港建设一座30万吨／年的苯酚生产厂，外购原料异丙苯。同时，在当地设有工厂的蓝星公司还计划生产苯
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酚和双酚A。三菱化学公司也计划在北京与中石化合资建设60万吨／年的聚碳酸酯和10万吨/年的双酚A生产厂。三井化学公司也与中石化合资建设了一座双酚A厂，而且还可能建设苯酚生产厂。随着这些新厂的建成，我国苯酚生产能力将由2005年的43万吨／年增至2009年的140万吨／年。与此相反，我国国内苯酚需求增速相对较缓，预计将从2005年的73万吨增至2009年的200万吨。
根据目前工艺技术水平，建设1500kt/a规模的大型乙烯装置不久将成为现实。乙烯规模的壮大将显著降低投资，装置规模由500kt/a增至700kt/a可节省投资16%，由500kt/a增至1000kt/a时节省投资35%。
1.4乙烯裂解炉先进控制技术的应用情况
在长达60年的石油烃裂解制乙烯发展历程中，管式炉裂解技术始终在乙烯生产中占统治地位。目前，全世界乙烯产量的99％ 以上采用此方法生产。其他裂解技术，如固体热载体裂解技术、气体热载体裂解技术、部分氧化裂解技术、催化裂解技术等的研究亦十分活跃 有些曾作为工业方法推广应用，但由于其技术经济原因，不能与管式炉裂解技术抗衡而被淘汰；有些尚处于研究或工业试验阶段。烃类裂解机理在20世纪30年代由Rice建立，并由许多研究者不断完善。其趋势是向提高裂解选择性、降低原料消耗和能耗、扩大生产能力以降低投资与成本、增加原料灵活性以适应市场变化等方向发展。20世纪60年代末以来，改进技术的主要推动力是提高产率和选择性；70年代中期以来，由于油价上涨，重点转到高能量效率上；80年代，技术改进的方向是缩短反应停留时间，提高装置效率；进人90年代后，重点又转移到降低投资上。管式炉裂解技术已较成熟，今后裂解技术的改进集中在如何使裂解炉能在接近设备极限条件下尽可能长时间运转，改进裂解炉与上、下游设备之间的相互关系，充分发挥装置的潜能。 1.4.1裂解深度控制
裂解深度是指裂解反应的进行程度。由于裂解反应的复杂性，很难以一个参数准确地对其进行定量的描述。根据不同的状况，常常采用如下参数衡量裂解深度。
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