石油烃类裂解制乙烯-基本有机化工第一章

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1、第一章烃类热裂解概述1.什么叫烃类的热裂解?2.目前世界上主要乙烯生产国的产量是多少？因为烯烃的性质活泼，自然界中没有烯烃存在。工业上获得低级烯烃的主要方法是将烃类热裂解。烃类热裂解法是将石油系烃类原料（天然气、炼厂气、轻油、柴油、重油等）经高温作用，使烃类分子发生碳链断裂或脱氢反应，生成分子量较小的烯烃、烷烃和其他分子量不同的轻质和重质烃类。在低级不饱和中，以烯烃最为重要，产量也最大，乙烯产量常作衡量一个国家基本有机化学工业的发展水平。乙烯与丙烯共聚乙丙橡胶电缆、电线材料氧化乙醛缩合醋酸辛醇、

2、季戊四醇2-羟基丁醛丁醇酯化丁酯溶剂、增塑剂溶剂药物、酯类、醋酸乙烯纤维（维尼龙）增塑剂齐聚、水合高碳直链醇（C11～C18）合成洗涤剂水合乙醇酯化乙酸乙酯、其它酯类溶剂及合成原加氢脱水丁二烯合成橡胶氢甲酰化丙醛丙酸还原正丙醇溶剂上海赛科900Kt/a乙烯工程表1-3不同组成的原料烃的裂解产物分布（单程）原料乙烷丙烷石脑油轻柴油原料规格94%95.7%45～160℃180～330裂解条件辐射管出口温度，℃737840820790辐射管出口压力，kpa154.7100100107水蒸气/油（质量）

3、0.330.40.600.75裂解产物组成，%（质量）H23.081.250.80.6CH47.4520.3513.710.1C2H443.329.9726.123.0C2H637.33.764.04.2C3H632.720.3316.014.75C3H832.719.260.50.3C41.13.5812.49.65C5+4.640.9225.619.0燃料油25.617.25表1-4温度—停留时间效应对石脑油裂解产物分布关系出口温度,℃788～800816～837837～871899～927

4、停留时间,s1.20.650.350.1产物分布，%（质量）CH415.616.616.8167.3C2H423.025.929.333.3C3H613.612.712.211.7C4H62.233.84.24.8C5+2.829.727.823.0CH4/C2H40.6780.6410.5750.501C2=+C3=+C4H638.842.445.749.8管式炉裂解的工艺流程管式裂解炉炉体对流室和辐射室裂解管鲁姆斯SRT-Ⅲ型炉（LummusShortResidenceTime-ⅢType）

5、SRT型炉，即短停留时间裂解炉，是60年代开发的，最先为SRT-Ⅰ型，后为SRT-Ⅱ型，近发展为SRT-Ⅲ及SRT-Ⅳ型。SRT各型裂解炉外形大体相同，而裂解径及排布则各异，Ⅰ型为均径管，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ型为变径管。炉型见图。运行技术条件分析：（1）实现了高温、短停留、低烃分压裂解。采用双面辐射的单排管，能最大限度地接受辐射热量。其次是对流段的预热管布置更合理使烟气出口温从SRTⅡ型的180～200℃降到130～140℃，炉子热效率提高至93.5％。（２）炉型结构合理。辐射室底部侧壁均有均匀分布的加热

6、烧嘴，使炉管周边温度分布均匀，管上下温差较小；炉管能上下自由伸长缩短，不因温度效应而变形；炉管吊装件埋在上部隔热层内，避免高温辐射；在裂解管出口上方即接装急冷换热器，使裂解气更快急冷，减少二次反应发生的机会。图SPT-Ⅱ型裂解炉1-对流室；2-辐射室；3-炉管组；4-烧嘴1P-Ф89（64）；2PФ114（89）；3P、4P-Ф178（146）；总长48.8m茂名新建800KT裂解炉炉管的横跨段兰州裂解炉裂解炉的吊装裂解气急冷与急冷换热器从裂解管出来的裂解气是含烯烃的气体和大量水蒸汽，温度在72

7、7～927℃，烯烃反应性很强，若任它们在高温下长时间停留，仍会继续发生二次反应，产生高聚物或结焦，生成副产物，所以必须使裂解气急冷以终止反应。急冷的方法有两种，一种是直接急冷，另一种是间接急冷。直接急冷的急冷剂用油或水，急冷下来的油水密度相差不大，分离困难，污水量大，不能回收高品位的热能。采用间接急冷，回收热能，产生高压水蒸气以驱动裂解气、乙烯、丙烯三压缩机、汽轮机发电及高压水泵等机械，同时终止二次反应。结焦问题间接急冷虽然比直接急冷能回收高品位能量和减少污水对环境的污染，但急冷换热器技术要求愈

8、高，裂解气的压力损失也较大。急冷换热器采用间接急冷，关键设备是急冷换热器，它是裂解装置中五大关键设备之一急冷换热器的结构必须满足裂解气急冷的特殊条件，急冷换热器与一般换热器不同是高热强度，管内外必须同承受很大的温度差和压力差，同时又要考虑急冷管内的结焦清焦操作，操作条件极为苛刻。（１）双套管式急冷换热器。施米特型双套管式急冷换热器，即ＳＨＧ型。这种换热器的结构与一般管壳式换热器不同之处在于用双套管列管式代替单管列管式，双套管管束焊接在椭圆形截面的直排集流管上，集流管及联结集流管的沟槽焊成管排结构