典型化工生产技术.pptVIP

停留时间和裂解温度（乙烷） 40 30 20 10 0 裂解气中的乙烯含量，％（体积） 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8 2.1 停留时间 t ，秒 835℃ 795℃ 815℃ * * 二、烃类热裂解过程 (3)烃分压和稀释剂 从热力学分析，烃类裂解的一次反应大都是体积增大的反应，降低压力对一次反应平衡有利；而二次反应(聚合、脱氢、缩合等)都是分子数减少的反应，降低压力对其平衡不利，但可抑制结焦过程。 从动力学分析看，由于降低压力能使反应物浓度降低，而反应物浓度与反应速率成正比，故降低烃的分压对一次反应和二次反应均不利。由于反应级数的不同，改变压力(即改变反应物浓度)对反应速率的影响也不同，所以降低烃分压，有利于提高一次反应对二次反应的相对速率，也有利于提高乙烯的收率。 由于高温裂解减压操作很不安全，工业上常采用加入稀释剂来降低烃分压。一般常用加水蒸气的方法来达到降低烃分压的目的。 * * 烃分压与裂解反应 1.00 1.25 0.75 0.50 0.25 0.00 0.15 0.75 0.60 0.45 0.30 0.90 46 48 50 52 54 焦产率 ，％（质量） 乙烯产率 ，％（质量） 汽/烃比 （质量） 乙烯 焦 * * 稀释蒸汽的作用 降低烃分压 增加乙烯产率 稳定裂解温度 DS热容大,可防止炉管过热。 保护炉管 高温水蒸汽具有氧化性，可有 效防止 原料中的硫化物对炉管的腐蚀。 脱除积碳 H2O+C=CO+H2 裂解炉型 裂解原料 稀释蒸汽比 USC-M 乙烷+丙烷 0.3 USC-U NAP+ 0.5 扬子石化装置原料的稀释蒸汽比 * * 二、烃类热裂解过程 3.管式裂解炉及裂解工艺过程 (1)管式裂解炉 美国鲁姆斯(Lummus)公司的SRT(Short Residence Time)型炉； 美国斯通韦勃斯特的超选择性USC型炉； 美国凯洛格(Kellogg)公司的USRT超短停留时间毫秒炉; 日本三菱油化公司的倒梯台式炉等。 国内大都采用的鲁姆斯公司的SRT炉型和凯洛格公司的USRT炉型。 * * 裂解炉 * * 图4-6 裂解炉结构示意图 * * 表4-3 SRT型裂解炉辐射段炉管排布形式 * * 二、烃类热裂解过程 (2)烃类热裂解过程工艺流程 ① 轻质烃为原料的工艺过程 轻质烃裂解时，裂解产物中重质馏分较少。尤其是以乙烷和丙烷为原料裂解时，裂解气中的燃料油含量甚微。 图4-7 轻烃裂解工艺示意图 * * 二、烃类热裂解过程 ② 馏分油（减压塔侧线油）为原料的工艺过程 馏分油为原料裂解后所得裂解气中含有相当量的重质馏分，这些重质燃料油馏分与水混合后因乳化而难于进行油水分离，因此在冷却裂解气的过程中，应先将裂解气中的重质燃料油馏分分馏出来，然后将裂解气再进一步送至水洗塔冷却。 图4-8 馏分油裂解工艺示意图 * * 三、裂解气的分离过程 Separation Process of Pyrolysis Gas * * 三、裂解气的分离过程 裂解气组成： 含有氢和各种烃类(已脱除大部分C5以上液态烃)的复杂混合物， 此外裂解气中还含有少量硫化物、二氧化碳、和水蒸气等杂质，以及少量炔烃。 裂解气分离的目的是除去裂解气中有害杂质，分离出单一烯烃或其他烃类馏分，为化学工业提供原料。 * * 图中气体净化是为了脱除杂质，以排除对后续操作的干扰和提纯产品，可称为产品精馏前的准备；压缩、制冷是为后续分离创造必要条件，是保证系统。精馏分离是获得合格单一产品的系统，是整个分离过程的核心。 图4-9 深冷分离流程示意图 * * 三、裂解气的分离过程 裂解气的预处理过程 裂解气的净化和冷冻压缩 * * 三、裂解气的分离过程 (1) 预处理 ①脱酸性气体 脱除裂解气中酸性气体的方法有NaOH碱洗法和醇胺法，也有使用NaOH碱洗法和醇胺法相结合的方法。 a. 碱洗法: * * 图4-10 两段碱洗和一段水洗工艺流程工艺流程 * * 最小流量 四返四 裂解气干燥器 高压锅炉给水 水去四段吸入罐 液相干燥器 返回四段吸入罐 P-380A/B 甲苯 QW 裂解气 25%碱液 复水 10%碱液罐 N2 去脱油罐 TC TC LC LC LC LC FC FC FC FC H2S0.3ppm/CO21.5ppm 60.0T/H 4.5T/H 55.2T/H 55.2T/H 52℃ 41.0℃ C3R7.1℃ LC FC PC 12.8℃ NEXT * * 三、裂解气的分离过程 b．乙醇胺法 * * 图4-11 乙醇胺脱除酸性气工艺流程 * * 三、裂解气的分离过程 c．醇胺法与碱洗法的比较 醇胺法优点是吸收剂可再生循环使用，当酸性气含量较高时，从吸收液的消耗和废水处