辽宁石油化工大学石油化工学院实验指导书

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1、实验一裂解温度对双烯收率的影响实验项目性质：综合性实验计划学时：8学时一、实验目的通过实验，加深对裂解反应理解，熟悉掌握小型管式炉的炉温控制、进料、冷凝、回收等操作，掌握取得物料平衡数据的方法；联系所学过的知识，观察裂解的反应现象；对高温裂解的基本原理以及影响裂解的诸因素加深理解。二、实验原理管式炉裂解是非催化的高温热裂解过程。热裂解反应是吸热反应，反应时需在较短时间内提供大量热量而达到较高的温度，由于原料组成复杂性以及脱氢、环化、脱烷基、聚合、缩合、焦化、生碳等反应的发生，所得产品亦为一复杂混合物。因此，为了提高乙烯、丙烯等主要产品的收率，必须选择裂解反应最佳工艺条件，主要

2、包括裂解温度、停留时间、水蒸气烯释比、压力等。三、实验内容和要求本实验在实验室管式裂解炉上考察裂解温度对乙烯、丙烯收率的影响，找出温度与乙烯、丙烯收率之间的关系。要求以石脑油为原料，在一定的稀释比（0.5-1.0）下，测定三点温度（780-840℃之间）下乙烯、丙烯的收率，找出规律。四、实验主要仪器设备和材料实验主要仪器设备有管式裂解反应装置（见图2）、气相色谱仪、充气袋等。实验装置与流程见下图1。原料油和水用微量柱塞泵分别送入混合预热器（4），混合汽化后进入裂解反应炉（6）进行裂解反应。裂解反应炉为不锈钢管，其中心插有六根K型热电偶测温，反应管外用三段电热丝控制加热。裂解气

3、自反应管末端导出，进入套管式冷凝冷却器（8），将较重的馏分和水冷凝下来进入汽液分离器（9），分离出的气体通过取样器（10）及湿式气体流量计放空。五、实验方法、步骤及结果测试1.准备工作（1）熟悉流程和设备，了解并掌握温度及流量调节控制操作方法，检查流程连接系统是否完好。（2）准备三个充气袋，贴好标签以备气体取样用。（3）为了取得准确的物料平衡数据及保证操作顺利进行，检查装置是否严密是十分重要的环节。所有设备安装完毕，必须进行检漏。检漏方法：可以用正压法向设备内打进空气。看它是否能维持一定压力，或者真空的方法，看它是否能维持一定真空度，直到不漏气为止。132.升温加热检查电路设

4、备完好后，将上、中、下和预热控温仪的温度设计到预定的温度，然后打开总电源及各段控温仪开关，调解上、中、下及预热电流表电流开始加热。图2管式裂解反应装置3.实验并获取数据13温度达到要求后，启动进料泵，调节柱塞泵，使油、水进料速度达到预定值，记录计量管中油和水的初始刻度值。进料5-10分钟，稳定后，记录水和油的刻度值，在实验过程中每10分钟记录一次，内容包括：油、水计量管刻度，各段温度，反应管进出口压力，流量计读数，实验进行到10～20分钟后，取裂解气样品，以备分析用。当实验结束时，放出液体产品，并同时记下计量管中油和水的刻度值、流量计的读数，并关上进口阀后继续进水，用气泵送空

5、气烧焦3小时左右，最后关上泵，关掉电源，把液体产物（油和水）分别称重，记下数据。4.注意事项（1）温度及进料速度给定后，不要反复调整。（2）不要频繁按温度显示按钮。（3）注意用电及用泵安全。一、实验报告要求1.实验目的和原理2.实验装置流程图3.实验操作过程4.数据整理和计算（1）根据实验数据画出裂解温度和反应管长度曲线图；（2）计算油和水的流量（ml／min）及稀释比；（3）记录裂解气的流量；（4）用气相色谱仪测量裂解气组成。二、思考题1.温度、稀释剂用量对双烯收率如何影响？2.解释温度、稀释剂用量对双烯收率影响的原因。3.如何维持进料稳定？如何调节进料量？13实验二烃类裂

6、解结焦规律探讨实验项目性质：综合性实验计划学时：8学时一、实验目的通过实验，测量不同原料、不同裂解条件下的结焦规律，对加深裂解反应的理解，控制焦碳的产生，这不论对实验室还是对工业生产都有一定的指导意义。通过实验，熟悉掌握小型管式炉的测焦方法、原理，并联系书本知识，加深对高温裂解的基本原理以及影响裂解的诸因素的理解。二、实验原理由于烃类裂解的复杂性，在裂解过程中除了生成乙烯、丙烯外，还有脱氢、环化、聚合、缩合、焦化、生碳等反应的发生，生成大量的焦碳，这些焦碳会附着在炉管内壁，这不仅降低烯烃收率，还影响传质、传热，增加流动阻力和能耗。且原料不同，结焦速率不同，温度不同，结焦速率不

7、同。本实验拟定测量不同温度下焦的生成量，以便了解和掌握烃类裂解的结焦规律。三、实验内容和要求本实验在实验室管式裂解炉上探讨烃类裂解的结焦规律，找出温度、稀释比等操作参数与结焦速率之间的关系。要求以石脑油为原料，在恒定的稀释比（0.5-1.0）下，测定三点温度（780-840℃）下的结焦速率，找出规律。四、实验主要仪器设备和材料实验主要仪器设备有管式裂解反应装置、不锈钢金属挂片、分析天平等。实验装置与流程见实验一。五、实验方法、步骤及结果测试1.准备工作（1）熟悉流程和设备，了解并掌握温度及流量调节控制操