【化工装备十年大发展】1618-2024全球首座大型电加热蒸汽裂解炉落成投产

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(出处: 海川化工论坛网)
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2024年4月，巴   斯    夫、沙特基础与林德为全球首座大型电加热蒸汽裂解炉示范装置举行落成庆典。

经过三年的开发、工程设计和建设工作，该示范装置现已在德国路德维希港一体化生产基地投产。2021 年 3 月，三家公司签署联合协议，共同开发并推广蒸汽裂解装置电加热解决方案。

蒸汽裂解炉在基础化学品生产中发挥着核心作用，且需要大量能源才能将碳氢化合物分解成烯烃和芳烃。通常情况下，相关裂解反应的发生需要炉内温度达到约850摄氏度，目前主要依靠化石燃料的燃烧来完成升温。


然而，裂解过程的能源需求是巨大的：例如每生产1t乙烯平均需要11470MJ的能量，其中几乎 90%的能量用于加热炉。而这一过程需要一种目前被政界、商界以及民众视为大问题的材料：天然气。难怪德国联邦经济事务和气候行动部将提供高达1480万欧元的资金，作为工业脱碳资助项目的一部分，因为该项目能够促进德国能源密集型行业实现碳中和的目标。

巴          斯   夫 路德维希港工厂每年需要的大约30TW·h中，只有1/5是由电能构成的。然而该反应装置的碳足迹也并非没有问题：到目前为止，生产1t乙烯会释放近700kg二氧化碳。巴斯夫欧洲公司执行董事会主x i薄睦乐博士（Dr.Martin Brudermüller）解释说：“巴斯夫致力于实现碳中和，推动消耗大量能源的蒸汽裂解炉装置的电气化进程，是我们实现净零排放转型道路中的重要里程碑。”

天然气占化工行业能源消耗的44%，可以说除了化工其他行业都没有如此依赖于天然气。“此外，天然气在化学产品制造中发挥着重要作用，大约30%的化学产品需要使用天然气。”德国伊福经济研究所（Ifo）行业专家Anna Wolf解释说。难怪大家都希望在化工产品生产工艺中，尽可能减少天然气的使用进而节省开支。减量化、替代化和电气化应该会有助于减少依赖天然气。因为考虑到需要巨大的投资，在短时间内可能无法实现，现实中更不能期待一蹴即就。



传统裂解炉与电加热蒸汽裂解炉的对比
该示范装置已被完全整合到路德维希港现有的蒸汽裂解装置中，利用饱和碳氢化合物原料生产乙烯、丙烯等烯烃，也可能生产长链烯烃。其日常运行旨在收集商业运行条件下，材料性能与工艺的关键数据，积累实践经验，以推动该创新技术在产业的成熟发展。

此次运行将在两个独立的示范炉中分别测试两种不同的加热模式。一个示范炉进行“直接加热”，将电流直接作用于裂解线圈，而另一个示范炉进行“间接加热”，利用加热元件辐射热作用于线圈周围。两台电加热炉每小时可处理约4吨碳氢化合物原料，消耗6兆瓦可再生能源。

基于三方合作开发新技术的综合知识和知识产权，位于路德维希港的示范装置将由巴斯夫运营。林德负责该装置的工程、采购和建设。未来，林德将以新商标STARBRIDGE™对所开发技术进行商业化，通过取代传统的燃烧技术，助力石化行业实现脱碳目标。

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