烃类裂解条件的确定.ppt

原料 热裂解 裂解气预处理（包括热量回收、净化、气体压缩等） 裂解气分离 产品乙烯、丙烯及联产物等。 三、裂解温度及停留时间 从反应动力学观点分析，温度升高，烃裂解生成乙烯的速度大于烃分解为碳和氢的速度。因此温度升高有利于乙烯的生成。但从反应热力学观点看，温度愈高，愈易结焦。而且温度愈高，对炉管材质的要求也愈高。裂解温度还与原料性质有关，一般较轻的原料其裂解温度高，较重的原料裂解温度较低。 　　 温度的影响 温度对产物分布的影响主要有两方面： ①影响一次产物分布； 温度对一次反应产物分布的影响，按链式应 机理，是通过各种链式反应相对量的影响来实现 的。 ②影响一次反应对二次反应的竞争。 烃类裂解时，影响乙烯收率的二次反应主是 烯烃脱氢、分解生碳和烯烃脱氢缩合结焦反应。 停留时间对乙烷转化率影响 所以理论上烃类裂解制乙烯的最适宜温度一般在750～900℃之间。而实际裂解温度的选择还与裂解原料、产品分布、裂解技术、停留时间等因素有关。 结论： 温度是通过反应速度常数来影响反应速度的。 温度对反应速度的影响程度与反应活化能有关。 改变反应温度： 能改变各个一次反应的相对反应速度，影响一次产物的分布； 也能改变一次反应对二次反应的相对速度。 升高反应温度： 能加快一次反应反应速度，提高转化率； 也能加快二次反应的速度，导致一次产物的加速消失。 裂解装置 四、烃分压和稀释剂的影响 裂解过程中的反应，无论是脱氢反应还是断链反应，都是气体分子数增加的反应。从化学平衡观点分析，降低压力，平衡向气体分子数较多的方向移动，所以降低烃分压，有利于提高乙烯的平衡转化率。缩合、聚合等反应都是分子数减少的反应，故降低烃分压可抑制这些反应的进行。 结论： 裂解条件为高温、短停留时间、低烃分压和稀释剂；但是高温和短停留时间要根据原料特性及技术经济的要求来选择，稀释剂的用量也要根据原料的不同特性配以合适的稀释比来达到将烃分压的目的。 前景 按照国家“十一五计划和发展纲要”，到2010年，我国乙烯的年产量将从目前的4300kt增加到10000kt左右，我国还需要建设一批大型的世界规模的乙烯装置。因此在巩固和提高已有的裂解炉技术的基础上，应加大国有裂解技术的研究和应用的力度。为此，为减少与国际先进水平的差距，应采用先进技术，对现有装置进行挖潜改造，逐步达到经济规模，并进一步提高现有乙烯装置的技术含量，降低物耗能耗；坚持油化一体化，统筹优化乙烯原料；积极开展裂解装置副产品深度综合利用的研究，提升乙烯装置的竞争力，从而进一步降低乙烯生产成本，增强国际竞争力，以使我国的乙烯总体技术能够达到世界先进水平。 裂解气净化 1.酸性气体的脱除： (1)硫化氢能腐蚀设备管道，并能使干燥用的分子筛寿命缩短，还能使加氢脱炔用的催化剂中毒； (2)二氧化碳能在深冷的操作中结成干冰，堵塞设备和管道。 (3)酸性气体中的杂质对于乙烯和丙烯的进一步利用，也会产生很大的影响。 对于吸收剂的要求是： (1)对硫化氢和二氧化碳的溶解度大，反应性能强，而对于裂解气中的乙烯，丙烯的溶解度要小，不起反应； (2)在操作条件下蒸气压低，稳定性强，这样吸收剂损失小，也避免产品被污染； (3)粘度小，可节省循环输送的动力费用； (4)腐蚀性小，来源丰富，价格便宜。 2.脱水： （1）.裂解气经过急冷、脱硫和压缩等操作过程，多少还含有一些水分，大约还有400~700ppm。 （2）.裂解气者分离是在-100c以下进行的，在低温下，水能冻结成冰，并且能和轻质烃类形成固体结晶轻烃水合物 。 （3）.危害:冰和水合物凝结在管壁上，轻则增大动力消耗，重则堵塞管道，影响正常生产。 （4）.为了排除这个故障，可以用的积极的方法是，进行脱水干燥，使裂解气达到一定的露点要求。 （5）.工业上采用吸附的方法脱水，用分子筛、活性氧化铝或者硅胶作吸附剂。 3.脱炔烃 （乙炔的危害）: (1)乙炔会造成聚合催化剂的中毒。 (2)在聚乙烯生产中，乙炔会降低乙烯的分压，影响聚合的进行，也影响聚合的最终产品质量。 (3)在高压聚乙烯生产中，当乙炔积累过多后，由于乙炔分压过高且活泼,会引起爆炸。 4.综合利用： （1）在反应阶段利用急冷换热器对反应热进行了回收，同时利用到稀释剂，使原料与水蒸气有较适宜的稀释比； （2）在裂解气净化阶段对脱除的所使用的稀释剂用吸收——解析原理对其进行回收利用； （3）对脱除的炔烃进行进一步的回收利用，同时也可以加工成产品或直接利用。 裂解气的净化系统： * * * * * * 目录： 一、裂解原理 二、裂解深度 三、裂解温度及停留