延迟焦化反应分解课件.ppt

(2)链的增长 ①自由基夺氢：R·＋R’H→RH＋R’· 　　　　　　　　H·＋R’H→H2＋R’· 夺氢难易程度：叔碳氢＞仲碳氢＞伯碳氢 ②自由基分解反应：分为为一个烯烃和小的新自由基 R·→R’·＋烯烃或R·→H·＋烯烃 β断链规则：·CH2－(α)CH2－(β)CH3→CH2=CH2+·CH3 β键易断裂，若自由基碳上无氢，β位上可以发生脱氢： ·C(CH3)2-CH2-CH3→C(CH3)2-CH=CH2 ③自由基反应：与烯烃加成 R·+CH2=CH-R’→R-CH2CH·-R’ ④自由基异构化反应：·CH2-CH2-CH3→CH2-·CH2-CH3 (3) 链终止 ①复合反应：H·+H·→H2 H·+R·→RH R·+R’·→RR’ R·+R·→RR ②歧化反应：·CnH2n+1+·CmH2m+1→CnH2n+2+CmH2m 2 中间相成焦机理 描述热反应中液相反应物的缩合过程。重质油在热反应中，虽然断裂与缩合反应同时进行，但断裂反应生成的小分子烃很快逸出反应系统，导致链烃逐渐减少，稠环芳烃不断增多，以致重质油形成含有胶质、沥青质等成分的渣油或焦油。随着缩合程度的增加，最终形成焦炭。 缩骤步骤：油分→胶质→沥青质→碳青质→油焦质。 随着芳香烃缩骤程度增加，稠环芳烃体系之间的π-π分子间的作用力使稠环芳烃片状分子相互作用而堆积在一起，体系中出现一个有明显界面、类似液晶的新相。新相具有各向异性的晶体特性与能够流动的流体特性，称为中间相。 由于表面张力的作用，中间相常呈球状的小球体，刚生成时体积仅10-2μm，但在高温下能够溶于母液中，在低温下又能够析出。随后，这些小球体逐渐吸收体系中带有稠环芳烃结构的分子，不断长大，最大的直径可达几百μm。 各个小球体相遇后，会由于表面张力的作用而发生芳烃层片插入，从而融合并形成由多个小球体组成的复球，经多次融合，复球越来越大，逐渐变成流动的整体中间相，最后再固化成为焦炭。 三、工艺流程 　　　延迟焦化装置的生产工艺分为焦化和除焦两部分，焦化为连续操作，除焦为间隙操作。由于工业装置一般设有两个或四个焦炭塔，所以整个生产过程仍为连续操作。 　　　延迟焦化装置的工艺流程有不同的类型，就生产规模而言，有一炉两塔（焦炭塔）流程、两炉四塔流程等。 一炉两塔流程 1.原油预热阶段：焦化原料(减压渣油)先进入原料缓冲罐，再用泵送入加热炉对流段升温至340~350 ℃ 左右。 2.经预热后的原油进入分馏塔底，与焦炭塔产出的油气在分馏塔内（塔底温度不超过400℃）换热。 作用：一方面把原料中的轻质油蒸出来，同时又加热了原料（至390~395 ℃ 左右）。（天元） 3.原料油和循环油一起从分馏塔底抽出，用热油泵打进加热炉辐射段，加热到焦化反应所需的温度（500 ℃ 左右），再通过四通阀由下部进入焦炭塔，进行焦化反应。（天元） 为防止油在炉管内反应结焦，需向炉管内注水，以加大管内流速（一般为2m/s以上），缩短油在管内的停留时间，注水量约为原料油的2%左右。 进入焦炭塔的高压渣油，需在塔内停留足够时间，以便进行充分反应。 4.原料在焦炭塔内反应生成焦炭，聚积在焦炭塔内，油气从焦炭塔顶出来进入分馏塔，与原料油换热后，经过分馏得到气体、汽油、柴油和蜡油。塔底循环油和原料一起再进行焦化反应。 焦化生成的焦炭留在焦炭塔内，通过水力除焦从塔内排出。 焦炭塔是两台一组。 每套延迟焦化装置中有的是一组(两台)，有的是两组(四台)焦炭塔。 两组塔既可单独操作，又可并联操作，在每组塔中，一台塔在反应生焦时，另一台则处于除焦阶段。即当一台塔内焦炭积聚到一定高度时（一般为塔高的2/3左右高度时）进行切换，切换后通入蒸气除去轻质烃类并注水冷却，然后除焦。 每台塔的切换周期一般为48小时，其中结焦24小时，除焦及其它辅助操作24小时。 延迟焦化装置所产气体、汽油，分别用气体压缩机和泵送入吸收稳定部分进行分离得到干气及液化气，并使汽油的蒸汽压合格；柴油需要加氢精制；蜡油可作为催化裂化原料或燃料油。 延迟焦化装置的主要矛盾在于：使用的原料为重质油，容易结焦，但希望它在焦炭塔中结焦，而不希望它在加热炉、转油线、焦炭塔馏出线和分馏塔底等处结焦。这个矛盾解决了，就可以操作平稳，延长开工周期。 为了解决这个矛盾，在流程设计上就要考虑采取措施。如： 　　　在原料油进加热炉辐射管之前，注入蒸汽或软化水，以加大原料油在炉管中的流速； 　　　在分馏塔底设循环油泵，并在泵入口加过滤器，滤掉焦炭塔油气带来的粉焦。 焦化分馏塔 一般分为精馏段与洗涤段。 精馏段：将油气精馏分离为不同规格的馏分。此段一般为条形浮阀、导向浮阀或填料。 洗涤段：控制焦化重蜡油馏分的干点，减小主分馏产品中的焦粉携带量，通过高速