焦化装置焦炭塔技术问答-工艺部分解析.doc

工艺部分 1．请简述各种烃类的热反应 烃类在热的作用下主要发生两类反应，一类是裂解反应，它是吸热反应；另一种是缩合反应，它是放热反应。烷烃在加热条件下的主要反应we雷洁反应。裂解反应首先表现在C-C键的断裂，反应产物为分子量较小的一个烷烃和一个烯烃分子。环烷烃的热稳定性高，在高温环境小断环键为两个烯烃分，同时在高温环境下还发生脱氢反应。芳烃在5000C时，极为稳定；胶质和沥青质在高温条件下和稠环芳烃在高温下发生缩合反应，最终生成焦炭。 烃类的热反应是一个复杂的平行顺序反应，这些平行的反应不会停留在某一段上，而是继续不断地进行下去。随着反应时间的延长，一方面由于裂解反应，生成分子愈来愈小，沸点愈来愈低的烃类（如气体烃）；另一方面由于缩合反应生成分子愈来愈大的稠环芳烃，高度缩合的结果就生胶质、沥青质，最后生成碳氢比很高的固态焦炭。 2、烃类的热反应是放热反应还是吸热反应？ 烃类的热反应是一个有许多热效应反应的总合。这些反应中有吸热的分解和脱氢等反应，也有放热的缩合反应。由于吸热的分解反应占主导地位，因此烃类的热反应通常表现为吸热反应。 3、烃类热反应的反应热如热如度量？ 石油的热裂解华反应的反应热通常是以生成每kg汽油或每kg（汽油+气体）为计算基准。反应热的大小随原料油的性质，反应深度等操作条件的变化而在较大范围内变化。根据文献资料报道，其范围值在500~2000kJ/kg汽油之间。重质原料油比轻质原料油有较大的反应热，而在反应深度增加时，吸热反应降低。 4、那些因素影响热裂解华反应的反应速度？ 在反应深度不大时（例如小于20%），反映速度服从一级反应的规律。但是当裂解华深度增大的，反映速率常数不再保持为常数，一般是反应速率常数K随裂解华深度的增大而下降。这种现象的出现可能有两个原因，即未反应的原料和新鲜原料相比有较高的热稳定性，其次是反应产物可能对反应有一定的阻滞作用。 烃类热分解反应随反应温度的升高而增加很快，反映速率常是和反应温度的关系服从阿伦乌斯方程ln（k1/k2）=E/R*（1/T2-1/T1） 5、简述焦炭塔塔内的反应过程机理 焦炭塔内划分为固定相和移动相两个反应区域。可移出焦炭塔的气相生成物为移动相，不能气化的反应物和产物以液-固混合相的形式存在于焦炭塔内，即为固定相。 焦化原料在焦炭塔内的反应进程次序为：金塔物料首先在固定项中发生反应，其中的液相组分反应生成的不可汽化的产物为固定相的存量，声称的可汽化产物及原料中气相组分继续在移动相中进行反应，直至移出焦炭塔。 6、简述延迟焦化焦炭塔的生产过程 分馏塔底部的原料油经加热路辐射进料泵升压后进入加热炉，经对流是俄和辐射室加热至5000C后出加热炉经四通阀进入焦炭塔底部。在高温和长停留时间的条件下，高温原料油在焦炭塔内进行一系列复杂的热裂解、缩合等反应，最后生成焦炭和油气。高温油气自焦炭塔顶益处去分馏塔，焦炭在塔内沉积生焦，当焦炭塔生焦到一定高度后停止进料，切换的另一个焦炭塔内进行。 切换后，老塔用蒸汽进行小吹汽，将塔内残留油气吹至分馏塔，然后再改为大吹汽、给水进行冷焦，焦炭塔大吹汽、给水冷焦时产生的大两个噢文蒸汽及少量油气进入接触冷却塔根据焦炭塔顶压力，由控制阀调节给水量大小，直至大给水。当冷焦塔塔顶温度低于150℃时，15m平台处开溢流阀关去接触塔冷却塔阀，同时停用接触冷塔系统，冷焦进入溢流阶段。溢流式冷焦水从塔顶溢出，在进入冷焦水罐前，采用水-水混合器注水冷却，把部分低温冷焦水注到高温溢流水中，控制溢流水进罐温度在100℃以下，以降低冷焦水罐振动。当焦炭塔顶温度降至90℃以下时，冷焦完毕，除焦班用高压水除去焦炭塔内焦炭，并将空塔上好顶、底盖。工艺班在接到除焦班通知后，对新塔进行赶空气、蒸汽试压、放瓦斯预热等操作，当新塔塔底温度预热至320℃左右时，拿净甩油罐内存油，切换四通焦炭塔转入下一轮生焦生产。 7、延迟焦化过程的重要操作参数是哪些？ 当原料一定时，延迟焦化装置主要有三个操作参数（加热炉出口温度、焦炭塔操作原料和循环比）支配产品质量和收率。以生产燃料级石油焦为例，焦炭塔操作压力降低55kPa，或者焦炭塔操作温度升高8.33℃,或循环比降低9%，液体产品加瓦斯的收率提高1%。 8、如何控制焦化反应温度? 焦化反应温度由加热炉出空控制，当压力和循环比一定时，提高焦化反应虽然能够提高液体产品收率和降低石油焦产量，但温度超过一定限度将产生提前结焦，堵塞炉管和炉出口转油线，影响焦化的开工周期，同时也容易产生泡沫焦，促进弹丸焦的生成，生成硬质石油焦，除焦困难；产生更多的焦粉，干扰正常操作。焦化温度太低也会产生一系列温度，如馏分油收率降低；反应不充分，将产生焦油或高挥发份的石油焦等。 适当的焦化反应温度，对于提高液体产品