热载气体直接加热石油烃裂解研究进展――Ⅰ裂解装置和技术.pdfVIP

第12卷第3期 过程工程学报 Vol2NO．3 TheChinese ofProcess June2012 2012年6月 Journal Engineering 热载气体直接加热石油烃裂解研究进展一1．裂解装置和技术 景晓东。2，赵月红1， 温浩1， 许志宏 (1中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家乖点实验室，北京100190；2．中国科学阮研究生院，北京100049) 摘要：概述了以气体为热载体的石油烃直接加热裂解技术及其应用：介绍了热载气体直接加热石油烃裂解的装置组 成、运行条件、产物产率、技术改进及发展状况，分析了裂解反应机理和反应动力学；指出热载气体直接加热裂解具 有原料适用性』‘、产物分布灵活、热效率较高和受结焦影响小等优点，但同时也有裂解装置结构较复杂、缺乏系统性 研究数据等不足．最后对热载气体直接加热石油烃裂解的研究进行了展望，指出以氢氧燃烧产生的过热水蒸汽作为热 载气体的直接加热裂解技术，在提高换热效率、降低碳排放、扩大原料范围和耦合制取合成气等方面有很大优势，发 展前景广阔 关键词：热载气体；直接加热裂解；石油烃：烯烃 14 中图分类号：TE65 文献标识码：A 文章编号：1009606X(2012)03—0527 丁200K[6]，管内原料气温度较炉管最高温度低很多， 1 前言 管肇传热强度也制约着停留时间的进一步缩短例如， 173 三烯(乙烯、丙烯、丁二烯)和三苯(苯、甲苯、二甲 一般管式裂解炉出rl温度为973～1K，裂解段停留 苯)足重要的基本化J‘原料．近半个世纪以来，乙烯成为 时间为0．2～0．4 石化产品的领跑者，乙烯产最反映了一个围家石化工业 的发展水平近年来，随着聚丙烯等产品需求的日益旺 盛，丙烯的重要性愈显突山，成为居石化工业第二位的 裂解实验均表明，在工业操作的裂解温度范同之上，乙 原料产品． 烯产率仍有上升余地．当前管式炉的裂解温度尚未达到 石油烃热裂解为目前制取乙烯和丙烯的主流方法¨1． 乙烯最高产率所需酌温度范围． 高反应温度和短停留时间有利于获得堞可能高的烯烃 第二，管壁结焦限制了重质裂解原料的使用．为强 产率，也有利于减少副产物的生成，这要求在极短的时 化裂解反应的传热，管式裂解炉通常采用较小管径，如 闯内向裂解反应供给大量热量，从传热的角度，热裂解 典型的实验室和工业裂解炉炉管内径通常为3～10 heated nllll[“惦1和85～128mm[1 可分为直接加热裂解(Directlypyrolysis)fW间接加 7,19]，重质裂解原料在炉管内壁 heated 结焦导致的传热恶化和压降增大将严重影响裂解炉的 热裂解(Indirectly pyrolysis)，前者指热源不经传 热介质将热量直接传给反应物，后者则需通过传热介质 运行，石脑油仍是占据主导地位的裂解原料i】…近年 r反应管壁)向反应物传递热量． 来，虽有Equister 间接加热裂解的典犁代表是采用管式裂解炉的蒸 Chemicall24_261，ShellOil 就管式炉裂解重质油和