天津大学 化学工艺学07.ppt

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。蓄热炉裂解沙子炉裂解流化床裂解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：炉管的排列、结构、管径、材质多程双程减少结焦部位，延长操作周期光管内翅片降低管内热阻延长清焦周期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HK-40HP-40提高热强度不同辐射盘管裂解工艺性能不同SRT炉型的裂解产品收率变径管分析不变径与变径反应管的比较超选择性裂解炉（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3.3.2急冷、热量回收及清焦急冷的目的终止裂解反应回收废热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直接急冷冷却介质（水、油）与裂解气直接接触，适用于极易结焦的重质烃间接急冷急冷锅炉废热锅炉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增大裂解气在急冷换热器中的线速度一般控制在0.04s以下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裂解炉辐射盘管管壁温度超过设计规定值裂解炉辐射段入口压力增加值超过设计值急冷换热器出口温度超过设计值急冷换热器进出口压差超过设计值停炉清焦：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、氢气清焦法其它方法：加入助剂，起到抑制作用C+O2CO2+Q2C+O22CO+QC+H2OCO+H2+Q清焦结束出口干气中CO+CO2含量低于0.2%~0.5%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间接急冷直接急冷3.3.2.2急冷换热器减少急冷换热器结焦的措施结焦的判断工业上清焦的方法清焦的化学反应和控制指标：**3.3管式裂解炉及裂解工艺供热方式裂解设备热裂解反应过程的特点热裂解反应器3.3.1管式裂解炉3.3.3.1SRT型短停留时间裂解炉3.3.3.2SRT型裂解炉的优化及改进措施提高设备生产能力获得最大的乙烯产率付出最少的能量热裂解的工艺方法改进的目标提高反应温度缩短停留时间降低烃分压3.3.1.3其它管式裂解炉3.3.2.1急冷急冷方式