- 1、本文档共75页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
第三章 基本有机化工; 3.1 烃类裂解;3.1.1 热裂解反应与反应机理;裂解反应过程分为一次反应和二次反应
一次反应:由原料烃类经热裂解生成乙烯和丙烯的反应
二次反应:由一次反应所得烯烃进一步反应生成的产物
裂解工艺要尽量减少二次反应;一、裂解一次反应;二、环烷烃裂解
可发生脱氢、断链反应,产物主要有乙烯、丁烯、丁二烯、芳烃等
环烷烃裂解规律:侧链比烃环易裂解;环烷脱氢生成芳烃比开环生成烯烃容易,五碳环比六碳环较难裂解
三、芳香烃裂解
裂解规律:芳烃脱氢缩合反应;烷基芳烃的侧链断链生成苯、甲苯、二甲苯和脱氢反应
四、烯烃热裂解
烯烃脱氢和断链,得到乙烯、丙烯等低级烯烃;二、烃类管式炉裂解生产乙烯;(1)裂解原料与特性参数;(2)衡量裂解结果的指标;裂解温度影响
在一定温度范围,温度↗ ,乙烯收率↗ ,但反应速率↗ ,采用高温,必须减少停留时间
停留时间影响
停留时间减少,乙烯收率↗
温度——停留时间效应
正构烷烃裂解,乙烯收率高,丙烯以上单烯烃下降,可利用此效应调整乙烯丙烯比例。
稀释剂和烃分压
水蒸气做稀释剂
;3.1.2、管式炉裂解工艺流程;2、裂解气急冷与急冷换热器
为减少二次反应,裂解气从反应器出来,必须急冷终止反应。
急冷方法:直接急冷、间接急冷
工业上都是先间接急冷,后直接急冷,最后洗涤。
急冷换热器必须在0.1s以下将裂解气从800 ℃降至350~600 ℃ ,管外热水320~330 ℃ ,换热器的热强度高,承受很大的温差和压力差,因此要求很高。;3、裂解炉的结焦和清焦
结焦危害:焦的积累导致管子内径变小,阻力增大,管壁温度升高,破坏裂解优化工艺
清焦方法:停炉清焦法、不停炉清焦法;4、裂解工艺流程;3.1.3、裂解气净化与分离;裂解气预分馏与净化
裂解出口气急冷后再降至常温,分馏出重组分(燃料油、裂解汽油、水分)即为预分馏。
预分馏作用:
A 经预分馏降低裂解气温度,保证裂解气压缩机正常运作,并降低压缩功耗
B 尽可能分馏出裂解气重组分,减少压缩分离系统负荷
C 裂解气中的稀释蒸汽以冷凝水方式回收,再用来发生稀释蒸汽,减少污水排放
D 预分馏中可继续回收低品位能量;预分馏工艺过程;裂解气净化
裂解气含有H2S、CO2、H2O、C2H2、CO等气体杂质。
杂质来源:原料气带入、裂解过程产生、裂解气处理过程引入。
杂质对深冷分离有害,而且还能进入乙烯丙烯产品,产品不达标,尤其是生产聚合级的乙烯丙烯。;酸性组分与水分脱除;脱炔;压缩和制冷
压缩:提高分离压力,可提高分离温度,降低冷量的消耗。采用多级压缩可节约压缩功耗,降低出口温度, 减少分离净化负荷
制冷:
制冷剂:选用乙烯、丙烯做制冷剂
制冷方式:多级蒸汽压缩制冷循环(多级压缩多级节流蒸发和热泵)、深冷制冷循环(复叠制冷循环)
乙烯装置在?102 ℃以上的冷量由复叠制冷系统提供,低于?102 ℃由甲烷—氢馏分的节流膨胀或等熵膨胀获得。
;裂解气精馏分离系统
不同精馏分离流程差别主要在于精馏分离烃类的顺序和脱炔烃的安排。典型流程有以下几种
;分离流程主要评价指标
1、乙烯回收率
是评价分离装置的重要技术经济指标。乙烯损失有4处,影响乙烯回收率的关键是:冷箱尾气带出损失
2、能量综合利用水平
深冷分离系统冷量消耗所在,也是保证乙烯回收率和乙烯产品质量的关键设备是:甲烷塔和乙烯塔;脱甲烷塔;乙烯塔;3.2 芳烃转化与生产;3.2.1 芳烃转化反应的化学过程;烷基化反应:
烷基转移反应:
脱烷基反应:;除脱烷基化外的芳烃转化反应都是在酸催化剂作用下进行,是在离子型反应机理进行。
反应产物取决于离子寿命和反应活性,因此芳烃转化产物具有多样化和复杂化的特点。 ;2、转化催化剂
芳烃转化催化剂有3类:
(1)无机酸
优点:活性高,在低温液相中进行反应;缺点:有强腐蚀性。一般不直接使用。
(2)酸性卤化物
与HX共同使用,主要用于芳烃烷基化和异构化
(3)固体酸
A、浸附在载体上的质子酸,要用于烷基化
B、浸附在载体上的酸性卤化物
C、混合氧化物催化剂;3.2.2 芳烃歧化和烷基转移;3、甲苯歧化
甲苯歧化可将用途较少的甲苯转化为苯和二甲苯两种重要的芳烃原料。主反应:
歧化和烷基在转移使用的催化剂:Y型、M型、ZSM型分子筛催化剂。
工业上广泛应用的是丝光沸石催化剂(M型)
;4、歧化工艺条件
(1)原料中的杂质含量
水分子导致分子筛催化剂活性下降;有机氮化物影响催化剂酸性,活性下降,应低于0.2ppm;重金属砷、铅、铜等促进副反应,应低于10ppb
(2)C9芳烃的含量和组成
三甲苯在原料中的摩尔分数可调节产物C8和苯的摩尔比。甲乙苯和丙苯在C9芳烃中的含量应少
;(3)氢
文档评论(0)