石油产品加工

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1、1第八章石油产品加工石油化工是以石油和天然气为原料的化学工业的简称。有机原料工业是石油化工中重要的组成部分，是化工的“龙头”和基础。有机原料工业的基础产品可归纳为三烯（乙烯、丙烯、丁二烯）和三苯（苯、甲苯、二甲苯）。三烯和三苯都是乙烯装置的直接或间接产品，其中乙烯是一个国家石油化工发展水平的重要标志。23世界主要工业国家的乙烯生产能力4第一节石油烃裂解一裂解原料液态：原油及原油加工所得的馏分。气态：天然气、油田气及其凝析油、炼厂气等。二烃类裂解反应烃类热裂解过程复杂，反应类型包括：脱氢、断链、二烯合成、异构化、脱氢环化、脱烷基化、迭合、歧化、

2、聚合、脱氢和缩合等。5一次反应：即由原料烃类经热裂解生成乙烯和丙烯的反应，是一级动力学反应。二次反应：主要是指一次反应生成的乙烯、丙烯等低级烯烃进一步发生反应生成多种产物，甚至最后生成焦或碳，在二次反应中，烯烃的裂解脱氢和生碳等为一级动力学反应，而聚合、缩合、结焦等反应复杂为二级动力学反应。61.烷烃热裂解的热力学分析C2H6→C2H4+H2(1)C2H6→0.5C2H4+CH4(2)C2H4→C2H2+H2(3)C2H4→2C(S)+H2(4)裂解反应十分复杂，仅用简化的乙烷裂解反应进行化学平衡分析。？？7C2H6→C2H4+H2(1)五个

3、方程求五个未知量8T/KKp1θKp2θKp3θKp4θ1100K1.67560.970.014956.556*107T/Ky(H2)y(C2H2)y(C2H4)y(C2H6)y(CH4)1100K0.96571.473*10-89.541*10-75.486*10-73.429*10-292.烷烃热裂解的自由基反应机理自由基分析的理论基础：质量作用定律----基元反应反应独立共存性原理----速度加和规则稳态近似规则1011一次反应的反应速度基本可看作一级反应处理：r=-dc/dt=kc(1)当反应物浓度由C0C，反应时间由0t时-dc/d

4、t=kckt=ln(c0/c)(2)C=C0(1–α)/βLn(β/(1–α))=kt(3)Lgk=lgA–E/2.303RT(4)当β已知（实测）时，可由(3)和(4)α体积膨胀率12例题：正戊烷在管式炉中裂解，炉出口温度760℃，停留时间0.5s。为简化计算，设β=1。（1）近似求其转化率；（2）若操作条件不变，改为正己烷在管式炉中裂解，其转化率又为多少？已知：正戊烷lgA=12.2479,E=231650J/molK6/K5=1.31解:(1)lgK5=lgA5–E5/2.303RT=0.5151Ln(β/(1–α))=kt=3.274

5、*0.5α=80.54%13(2)K6/K5=1.31K6=1.31*3.274=4.289s-1ln(1/(1-α))=4.289*0.5α=88.29%结果表明：混合烃裂解时，各个组分所处裂解条件相同，但由于K值不同，所以在相同的裂解时间里，它们的转化率亦不同。14三、操作条件对裂解结果的影响1衡量裂解结果的指标（1）转化率α=参加反应的原料量通人反应器的原料量当通人反应器的原料是新鲜原料或和循环物料的混合物时，则得到的转化率称为单程转化率α。（2）产气率ZG=气体产物总质量原料质量*100%*100%15（3）选择性S=实际所得目的产物

6、的摩尔数按反应掉原料计算应得目的产物理论摩尔数=转化为目的产物的原料的摩尔数反应掉原料的摩尔数（4）收率和质量收率收率y=转化为目的产物原料的摩尔数通人反应器原料的摩尔数质量收率y质=实际所得目的的产物质量通人反应器原料的质量*100%*100%*100%*100%16例题原料乙烷进料量为1000Kg/h，反应掉乙烷量为600Kg/h，得乙烯340Kg/h，求反应转化率，选择性及收率和质量收率。17若有物料循环时，总收率和总质量收率总收率y=转化为目的产物原料的摩尔数新鲜原料的摩尔数总质量收率y质=实际所得目的的产物质量新鲜原料的质量*100

7、%*100%182裂解过程的影响因素（1）裂解温度T（2）停留时间τA平均停留时间τB温度T~停留时间τ效应（3）压力P（4）裂解深度函数KSF19第二节烃类裂解炉直接传热式：流化床，固定床间壁传热式：管式裂解炉一管式裂解炉二管式裂解炉型及工艺流程2021思考题1SRT（鲁母斯公司裂解炉）具有哪些特点？2为什么要对裂解气进行急冷？3几种流程的异同点？4管式炉裂解法的优缺点？22第三节裂解气的压缩与净化一裂解气的压缩压缩机是乙烯装置的心脏，通常所说的三机是指：裂解气压缩机，丙烯制冷压缩机和乙烯制冷压缩机。由于裂解炉的急冷换热器副产高压水蒸气，因

8、此多段压缩的离心式压缩机多采用蒸汽透平驱动，达到能量合理利用。2324二裂解气的净化1酸性气体的脱除裂解气中酸性气体主要有CO2、H2S、此外还有少量的CS2、RS