化工生产技术张金龙71课件.pptx

化工生产技术

主讲:张金龙

课程团队:吴莉莉、陈学梅、于荟、任春梅

管式炉裂解工艺流程

裂解气的急冷及裂解炉的结焦与清焦

裂解气的急冷

目的：①回收高温热能，产生高压蒸汽②终止二次反应

方法：①直接急冷（用油或水）②间接急冷

急冷换热器：双套管USX式是裂解装置五大关键设备之一

裂解过程对管式炉的要求

适应多种原料的灵活性；炉管热强度高；炉子热效率高；炉膛温度分布均匀;生产能力大；运转周期长。

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2.急冷设备

裂解气的急冷

直接急冷

急冷换热器

间接急冷

从裂解炉出来的裂解气是富含烯烃的气体和大量的水蒸汽，温度727～927℃，烯烃反应性很强，若任它们在高温下长时间停留，仍会发生二次反应，引起结焦、烯烃收率下降及生成经济价值不高的副产物，因此需要将裂解炉出口高温裂解气尽快冷却，以终止其裂解反应。

采用间接急冷的目的是回收高品位的热量，产生高压水蒸汽作动力能源以驱动裂解气、乙烯、丙烯的压缩机、汽轮机发电及高压水泵等机械，同时终止二次反应。

直接急冷用急冷剂与裂解气直接接触，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量。

急冷废热锅炉。

汽包

油洗

水洗

油洗的作用一是将裂解气继续冷却，并回收其热量；二是使裂解气中的重质油和轻质油冷凝洗涤下来回收，然后送去水洗。

水洗的作用一是将裂解气继续降温到40℃左右，二是将裂解气中所含的稀释蒸汽冷凝下来，并将油洗时没有冷凝下来的一部分轻质油也冷凝下来，同时也可回收部分热量。

裂解炉之结焦与清焦

结焦相关因素：裂解深度、温度、烃分压、原料的重轻。

当出现下列任一情况时，应进行清焦：

（1）裂解炉管管壁温度超过设计规定值。

（2）裂解炉辐射段入口压力增加值超过设计值。

（3）废热锅炉出口温度超过设计允许值，或废热锅炉进出口压差超过设计允许值

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不停炉清焦是一个改进。它有交替裂解法、水蒸汽法、氢气清焦法等。

交替裂解法是使用重质原料（如轻柴油等）裂解一段时间后有较多的焦生成，需要清焦时切换轻质原料（如乙烷）去裂解，并加入大量的水蒸汽，这样可以起到裂解和清焦的作用。当压降减少后（焦已大部分被清除），再切换为原来的裂解原料。

水蒸汽、氢气清焦是定期将原料切换成水蒸汽、氢气，方法同上，也能达到不停炉清焦的目的。

对整个裂解炉系统，可以将炉管组轮流进行清焦操作。

停炉清焦法是将进料及出口裂解气切断（离线）后，将裂解炉和急冷锅炉停车拆开，分别进行除焦，用惰性气体和水蒸汽清扫管线，逐渐降低炉温，然后通入空气和水蒸汽烧焦。其化学反应为：

C＋O2→CO2

C+H2O→CO+H2

CO+H2O→CO2+H2

裂解炉和急冷锅炉的清焦

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