有机化工生产技术25课件.ppt

有机化工生产技术广西工业职业技术学院主讲：蒋艳忠2020年2月*一、原料烃组成对裂解结果的影响（一）族组成（二）原料含氢量（三）芳烃指数（四）特性因素*二、操作条件对裂解结果的影响（一）裂解温度的影响（二）停留时间的影响（三）烃分压和稀释剂的影响（四）动力学裂解深度函数KSF*（一）裂解温度的影响裂解反应是强吸热反应，需要在高温下进行，T↑对一次反应有利，故乙烯收率↑，C量↓（表2-6)；T↑↑，热力学分析KP1↑，KP2↑↑，生C↑；T↑↑，动力学分析↑，↑↑，焦量↑，乙烯量↓故高温裂解时，必须减少停留时间以减少焦的生成。*（二）停留时间的影响定义：物料从反应开始到达某一转化率时,在反应器中经历的时间。裂解管式反应器特点：①非等温②非等容1、停留时间的计算2、τ的影响3、T—τ的关系*1、停留时间的计算

①表观停留时间：②平均停留时间：VR,S,L----反应器容积，裂解管截面积，管长。V’,----平均体积流量，最终体积增大率。*2、τ的影响由图知：始τ↑，乙烯↑；然后τ↑↑，乙烯↓。因此关键是控制τ，减少二次反应。*3、T-τ的关系由图知：τ一定，T↑，乙烯↑。T一定，τ↓，乙烯↑。故要使乙烯↑，同时考虑T、τ。*（三）烃分压和稀释剂的影响1、烃分压烃裂解分子数↑，↑。因此P↓，乙烯↑。对二次反应：摩尔数↓，↓。因此P↓，生焦量↓。工业上①在常压下操作，设备在常压或正压操作，安全性高，不会对以后压缩操作增加能耗（真空下易进入空气发生爆炸）。②加入稀释剂，从而乙烯量↑.*

加入稀释剂后：故稀释剂作用：①②③④有利炉管传热，保护炉管寿命。常用稀释剂：H2、N2、惰性气体、水蒸汽。2、稀释剂的影响P总=P1+P2+…*

水蒸汽优点：①对金属Fe、Ni表面起一定氧化作用，保护炉管；热容大，稳定反应热，也能保护炉管②便宜易得，易与裂解气分离③可与管中沉积焦反应，除C清焦④抑制S等杂质对裂解管腐蚀⑤摩尔质量小，体积大，烃分压降幅大2、稀释剂的影响*式中：k5—正戊烷裂解反应的反应速度常数A5—正戊烷裂解反应的频率因子E5—正戊烷裂解反应的活化能为避开裂解原料性质的影响，将正戊烷裂解所得的∫k5dt定义为动力学裂解深度函数（KSF）：（四）动力学裂解深度函数KSF*结合动力学换算得：计算公式：由图12-6知，KSF值可分为三个区：①KSF=0～1为浅度裂解区，低级烯少，乙烯量↑，丙烯量↑。②KSF=1～2.3为中度裂解区，乙烯量↑渐慢，丙烯达峰值。③KSF＞2.3为深度裂解区，一次反应结束，丙烯量↓，丁烯量↓，乙烯量达峰值。*三、课堂总结本次课主要介绍了操作条件对裂解结果的影响，包括裂解温度的影响，停留时间的影响，烃分压和稀释剂的影响，动力学裂解深度函数KSF。再见**