烃类热裂解课件.ppt

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1、第四节管式裂解炉及裂解工艺一、热裂解反应过程的特点二、热裂解工艺方法三、SRT管式裂解炉的技术发展四、裂解气的预分馏五、裂解气的净化六、压缩和制冷系统七、裂解气的精馏分离系统一、热裂解反应过程的特点强吸热反应--------高温存在二次反应-------短停留时间，低烃分压反应产物是复杂的混合物供热方式裂解设备裂解装置的性能和技术水平的反映二、热裂解的工艺方法间接供热管式炉裂解直接供热以小颗粒固体如金属氧化物、砂子、焦炭、熔盐为载热体，由气化的烃原料和水蒸气使之流态化并进行裂解反应。固定床裂解（蓄热炉）流化床裂解（沙子炉）供

2、热方式裂解炉扩大裂解原料获得最大的乙烯产率付出更少的能量有效的除焦方法先进的供热和热能回收手段热裂解的工艺方法改进目标三、SRT(ShortResidenceTime)管式裂解炉的发展60年代初期SRT-Ⅰ型炉双辐射立管实现了高温、短停留时间60年代中期SRT-Ⅱ型炉分叉变径炉管；降低烃分压70年代中期SRT-Ⅲ型炉材质；炉内管排增加：提高热强度，提高生产能力80年代SRT-Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ型炉多分支变径管，带内翅片2程，停留时间缩短，降低管内热阻，延长清焦周期乙烯裂解炉管炉型：烧嘴侧壁无焰烧嘴侧壁烧嘴与底部烧嘴联合盘管结构：炉管

3、的排列：多程双程减少结焦部位，延长操作周期结构：光管带内翅片降低管内热阻延长清焦周期管径：等径分支增大比表面积，传热强度量增加变径缓解管内压力的增加材质：HK-40HP-4提高热强度SRT裂解炉的结构及改进不同辐射盘管裂解工艺性能表3-20不同SRT炉型的裂解产品收率表3-21变径管分析表3-22不变径与变径反应管的比较表3-23不同裂解炉改进措施对工艺性能的影响超选择性裂解炉（USC)单排双面辐射多组变径炉管出口与在线USX直接相连接毫秒炉（USRT)直径较小的单程直管混合管裂解炉(LSCC)单双排混合型变径炉管其它管式裂

4、解炉预分馏的目的与任务急冷与急冷换热器结焦与清焦预分馏工艺过程裂解汽油与裂解燃料油四、裂解气的预分馏将裂解炉出口的高温裂解气中的重组分，如燃料油、裂解汽油、水分等通过冷却手段进行分馏，再送至下一步压缩、净化、深冷分离工段。（一）预分馏过程尽可能降低裂解气的温度尽可能分馏出裂解气的重组分在裂解气的预分馏过程中，将裂解气中的稀释蒸汽以冷凝水的形式分离回收，用以再发生稀释蒸汽继续回收裂解气低能位热量预分馏的目的和任务保证裂解气压缩机的正常运转，并降低裂解气压缩机的功耗，减少进入压缩分离系统的进料负荷；大大减少污水排放量；合理的热量

5、回收：急冷油用于发生稀释蒸汽；急冷水用于分离系统的工艺加热。预分馏过程的作用急冷的目的终止裂解反应,回收废热.（二）预分馏主要过程--急冷急冷的意义决定清焦周期，甚至决定裂解炉的周期影响全装置的能耗和原料的单耗冷却介质（水、油）与裂解气直接接触，适用于极易结焦的重质烃。急冷方式急冷方式用换热器回收大量的热量，冷却介质用高压水，以提高蓄热能力。一般工业上采用间接急冷直接急冷间接急冷设备费少操作简单传热效果好产生大量含油污水，难分离不能回收高品位的热能回收高品位的热能能量利用合理无污水不如直接方式中冷热物流接触空间大结焦比较严重

6、急冷方式比较裂解原料稀释蒸汽含量急冷负荷重组分液体产物含量结焦间接急冷油直冷水直冷乙、丙丁烷较少较小较少较不易石脑油中等中等中等较易轻柴油较多较大很多较易重柴油很多很大很多很易不同裂解原料的急冷方式工艺要求：传热强度大能够承受大压差和热量传递所引起的温差便于清焦使裂解气在0.01~0.1s内骤冷至露点左右急冷换热器减少急冷换热器结焦的措施1、控制停留时间：一般控制在0.04s以下2、控制裂解气冷却温度不低于其露点急冷换热器出口温度：T出=0.56TB+α结焦的判断在进料量不变的情况下，检查进料压力的变化，因为进料压差与设备压

7、差有关，而结焦则影响压差原料进出口的温差不变，若燃料消耗量增加，则说明传热性差，应是结焦严重，热能利用率低裂解产物中乙烯的含量下降（三）结焦与清焦传热系数下降（热量利用率低）压差升高（设备阻力增大）乙烯收率下降能耗增大结焦的后果停炉清焦：切断进料及出口，用惰性气体或水蒸气清扫管线，再用空气和水蒸气烧焦。在线清焦：交替裂解法和水蒸气、氢气清焦法。切换物料。其它方法：加入助剂，起到抑制作用。工业上清焦的方法清焦的化学反应和控制指标C+O2CO2+Q2C+O22CO+QC+H2OCO+H2+Q出口干气中CO+CO2含量低于0.2%

8、~0.5%，清焦结束。急冷水原料裂解气裂解汽油80℃800～900℃200～300℃40℃裂解炉废热锅炉水洗塔油水分离器稀释蒸汽发生器冷却轻烃裂解装置的预分馏流程（四）预分馏工艺过程950～1050℃220～300℃100～110℃180～200℃馏分油裂解装置的裂解气预分馏过程裂解汽油C