乙烯技术取得关键突破！寰球自主研发首套乙烯电裂解炉侧线试验装置投用

2025-12-29

2025 年 12 月 22 日，中油工程寰球工程公司研发总承包的国内首套乙烯电裂解炉侧线装置在独山子石化投用。装置完成三种原料裂解试验，相较传统炉可减排烟排放，配绿电近零碳排，还能智能精准供热。

2025年12月22日，由中油工程旗下寰球工程公司自主研发总承包建设的国内首套乙烯电裂解炉侧线装置成功投用，标志着中国石油绿色低碳乙烯技术实现重大突破。

该项目是集团公司“绿色低碳乙烯技术研发及工业应用重大科技专项”（大乙烯三期）课题一，由寰球工程公司牵头，独山子石化、石化研究院等单位参与研究，并在独山子石化成功实现应用。装置于12月14日开车投料一次成功，经过连续运行，成功完成乙丙烷、液化气、石脑油三种原料的裂解试验，各项核心技术指标达到优异水平。

相较于传统燃料裂解炉，电裂解炉技术从源头上减少燃料燃烧产生的烟气排放，配合绿电接入可实现裂解过程近零碳排，裂解反应过程可实现智能化实时精准供热。

乙烯裂解炉是原料转化为乙烯、丙烯和副产品的地方，裂解炉是由许多单独设备组成的复杂装置；整个流程涉及热量的有效传递和化学转化，旨在最大化乙烯的产量和选择性，同时保持系统的高效运行；下为典型的石脑油裂解炉流程示意图；

在乙烯裂解炉的工艺流程中，烃类原料首先进入进料预热器（FPH），这是裂解炉对流区中的预热段之一。根据原料的状态，原料在FPH中被预热和/或部分或完全蒸发，然后与稀释蒸汽混合。稀释蒸汽可以直接注入，或者先过热再与原料混合。对于较重的原料，也可以有多个蒸汽注入点，上图原料是石脑油。石脑油在FPH中部分蒸发，而稀释蒸汽在稀释蒸汽过热器（DSSH）中进一步过热。

混合的原料/稀释蒸汽在高温管（HTC-I和HTC-II）中进一步加热，以达到引入辐射炉管的最佳温度。辐射炉管位于炉膛内。在辐射炉管中，烃类原料迅速加热至裂解反应开始的温度，烃类原料转化为产品和副产品。这些产品包括氢气、乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、苯乙烯和二甲苯等。副产品包括甲烷和燃料油等。由稀释蒸汽、未转化的原料、转化的原料和反应器废气组成的混合物被称为“裂解气”。

裂解气在急冷器（TLE）中迅速冷却，以冻结反应平衡，有利于期望的产品。裂解气中的废热在TLE中被回收，并用于生成饱和的超高压（VHP）蒸汽。这种蒸汽是从蒸汽发生器中来的锅炉水中产生的。在TLE中，锅炉水部分蒸发。这部分蒸发的锅炉水通过自然循环流回蒸汽发生器。在蒸汽发生器中，产生的饱和蒸汽与锅炉水分离，然后被送到对流区进行过热。

传统的裂解炉燃烧器是乙烯裂解过程中的关键组件，它们在炉膛中燃烧燃料气体与助燃空气，为裂解反应提供必要的高强度热量。为了确保炉子的长运行周期，关键在于尽可能均匀地在炉膛的高度方向上分布热量；裂解炉燃烧器主要有两种类型：

底部燃烧器：这些燃烧器安装在炉膛的底部，直接加热辐射炉管。底部燃烧器通常具有较长的火焰，因为它们的安装数量有限。它们的主要作用是为裂解过程提供基础的热能，并确保热量能够均匀分布到炉膛的整个宽度。

燃烧器的设计和操作对于裂解炉的效率和产量至关重要。它们不仅需要提供足够的热量来维持裂解反应，还需要确保热量分布均匀，以避免局部过热或热能不足，这可能会影响裂解产物的质量和炉子的运行周期。此外，燃烧器的操作还涉及到燃料和空气的混合比例控制，以确保燃烧效率和减少污染物的排放。

相较于传统燃料裂解炉，电裂解炉技术从源头上减少燃料燃烧产生的烟气排放，蒸汽裂解的关键还是在于高温，而电加热可以达到上千度的高温，使用电加热完全达到技术要求。