工艺设计流程_裂解炉生产乙烯.doc

WORD格式可编辑 专业知识 整理分享 利用裂解炉生产乙烯 热裂解特点： 高温，吸热量大 低烃分压，短停留时间，避免二次反应的发生 反应产物是复杂的混合物 热裂解的供热方式如下所示： 直接供热法：工艺复杂，裂解气质量低，成本过高。 其裂解工艺一直没有很大发展！ 工业上烃类裂解生产乙烯的主要过程为： 原料à热裂解à裂解气预处理（包括热量回收、净化、气体压缩等）à裂解气分离à产品乙烯、丙烯及联产物等。 一、 原料烃组成对裂解结果的影响 影响裂解结果的因素： 原料特性；裂解工艺条件；裂解反应器型式；裂解方法等。 原料特性是最重要的影响因素！ HYPERLINK /index/qiuruchen/pages/file/kejian/jibenyoujikejian/HanBC/G1-2/G1-2-1-1.HTM (一) 原料烃的族组成、含氢量、芳烃指数、特性因数裂解产物分布的影响 1. 族组成（简称PONA值）　定义：是指原料烃分子中所含各族烃的质量百分比　　　　P—烷族烃　　 N—环烷族烃 　　　　O—烯族烃 　　A—芳香族烃　　从表1-7作一比较，在管式裂解炉的裂解条件下，原料愈轻，乙烯收率愈高。随着烃分子量增大，N+A含量增加，乙烯收率下降，液态裂解产物收率逐渐增加。　　表1-7 组成不同的原料裂解产物收率 裂解原料 乙烷 丙烷 石脑油 抽余油 轻柴油 重柴油 原料组成特性 P P P+N P+N P+N+A P+N+A 主要产物收率，%（质量） 乙烯 84* 44.0 31.7 32.9 28.3 25.0 丙烯 1.4 15.6 13.0 15.5 13.5 12.4 丁二烯 1.4 3.4 4.7 5.3 4.8 4.8 混合芳烃 0.4 2.8 13.7 11.0 10.9 11.2 其它 12.8 34.2 36.8 35.8 42.5 46.6 　　*包括乙烷循环裂解　　原料的PONA值常常被用来判断其是否适宜作裂解原料的重要依据。表1-8介绍我国几个产地的轻柴油馏分族组成。　　　　表1-8 我国常压轻柴油馏分族组成 族组成，%（质量） 大庆145～350℃ 胜利145～350℃ 任丘145～350℃ 大港145～350℃ P烷族烃正构烷烃异构烷烃 62.641.021.6 53.223.030.2 65.430.025.4 44.4 环烷族烃其中一环二环三环以上 24.216.45.62.2 28.019.67.01.4 23.817.45.41.0 34.420.610.43.4 A芳烃其中一环二环三环以上 13.27.05.30.9 18.813.55.00.3 10.87.23.40.2 21.213.27.30.7 　　我国轻柴油作裂解原料是较理想的。2. 原料氢组成定义：是指原料烃分子中氢原子的质量百分比，不包含溶解的H2　烃类裂解过程也是氢在裂解产物中重新分配的过程。原料含氢量对裂解产物分布的影响规律，大体上和PONA值的影响一致。表1-9位各种烃和焦的含氢量比较。　　　　　表1-9 各种烃和焦的含氢量 物质 分子式 含氢量，%（质量） 甲烷乙烷丙烷丁烷烷烃 CH4C2H6C3H8C4H10C 252018.217.2n+1/(7n+1)×100 环戊烷环己烷 C5H10C6H12 14.2614.26 苯甲苯萘蒽 C6H6C7H8C10H8C 7.78.76.255.62 焦碳 CaHbCn 0.3 ～0.1～0 　可以看出，碳原子数相同时，含氢量： 烷烃＞环烷烃＞芳烃。　含氢量高的原料，裂解深度可深一些，产物中乙烯收率也高。　对重质烃类的裂解，按目前的技术水平，原料含氢量控制在大于13%（质量），气态产物的含氢量控制在18%（质量），液态产物含氢量控制在稍高于7～8%（质量）时，就容易结焦，阻塞炉管和急冷换热设备。 HYPERLINK /index/qiuruchen/pages/file/kejian/jibenyoujikejian/HanBC/IMG/IMAGE103.JPG 图1-3给出了不同含氢量原料裂解时产物收率。　从图中可以看出：　　含氢量 P＞N＞A 　　液体产物收率 P＜N＜A　　乙烯收率 P＞N＞A 　　容易结焦倾向 P＜N＜A3. 芳烃指数（BMCI）定义：BMCI=48