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介紹

石油裂解的(de)化(hua)(hua)學過程是比(bi)(bi)較復雜的(de)，生成的(de)裂解氣是一種復雜的(de)混合(he)氣體，它除了(le)主要含(han)有(you)(you)乙(yi)烯(xi)、丙烯(xi)、丁二烯(xi)等不飽和(he)烴外，還含(han)有(you)(you)甲烷(wan)、乙(yi)烷(wan)、氫氣、硫化(hua)(hua)氫等。裂解氣里烯(xi)烴含(han)量(liang)比(bi)(bi)較高。因此，常把乙(yi)烯(xi)的(de)產(chan)量(liang)作(zuo)為衡量(liang)石油化(hua)(hua)工(gong)(gong)發展水平的(de)標志。把裂解產(chan)物進(jin)行分離，就(jiu)可以得到(dao)所需的(de)多種原料。這些原料在合(he)成纖維工(gong)(gong)業(ye)、塑料工(gong)(gong)業(ye)、橡膠(jiao)工(gong)(gong)業(ye)等方面得到(dao)廣泛(fan)應用。

裂解類型

石油裂解是將(jiang)石油原(yuan)料在(zai)(zai)800～1100℃之(zhi)間(jian)進(jin)行處理(li)，得到小分子烴(jing)的生產過程其(qi)反應十分復雜，主要有(you)(you)以下幾(ji)種(zhong)類型。依據(ju)熱(re)力學和動(dong)力學原(yuan)理(li)，生產中在(zai)(zai)800～1 100℃范圍內，盡可能控制較高溫(wen)度(du)，同時(shi)盡可能減少(shao)物(wu)料在(zai)(zai)反應器內的停留時(shi)間(jian)，使之(zhi)有(you)(you)利(li)于生成乙烯(xi)而(er)不利(li)于生成焦炭。

烷烴裂解

烷烴(jing)裂解反應可概(gai)括為脫氫(qing)和斷鏈兩種。脫氫(qing)生成(cheng)相(xiang)應的烯(xi)烴(jing)，其(qi)通(tong)式為：

CnH2n+2CnH2n+H2-Q

R-CH2-CH3R-CH=CH2+H2-Q

斷鏈分(fen)解為較小的烷(wan)烴和烯烴，其通(tong)式為：

Cm+nH2m+2n+2=CmH2m+CnH2n+2-Q或(huo)R-CH2-CH2-R′ →R-CH=CH2+R′H-Q

烯烴裂解

Cm+nH2m+2n→CmH2m+CnH2n-Q

原(yuan)油(you)中很少有烯烴存在，發生裂解的(de)烯烴 一(yi)般都是由烷(wan)烴裂解生成(cheng)的(de)，所以烯烴裂解是 二(er)次反應。

環烷烴裂解

環(huan)(huan)烷烴裂解(jie)可(ke)以有(you)多種方式(shi)，如環(huan)(huan)己烷可(ke)裂解(jie)為：

除上述主(zhu)要的有(you)益反應(ying)外，還(huan)會發生有(you)害反應(ying)，主(zhu)要是(shi)生炭反應(ying)。

工藝流程

為了(le)在(zai)極短時(shi)(shi)(shi)間內供給大量反(fan)(fan)應(ying)(ying)熱(re)，反(fan)(fan)應(ying)(ying)宜在(zai)管式爐(lu)內進行。此外，裂解反(fan)(fan)應(ying)(ying)使體(ti)積增大，減壓操作對正反(fan)(fan)應(ying)(ying)有利，但實際生(sheng)產中(zhong)，為防(fang)止空氣漏入(ru)系統引起爆炸，操作壓力(li)略高于大氣壓，同時(shi)(shi)(shi)加入(ru)水(shui)蒸氣作為稀釋劑以(yi)降低反(fan)(fan)應(ying)(ying)物料的分壓。如圖2所示，燃料油(you)（或燃料氣）由導(dao)管噴入(ru)爐(lu)內燃燒把(ba)反(fan)(fan)應(ying)(ying)管加熱(re)至900℃左(zuo)右，原料烴和水(shui)蒸氣預(yu)熱(re)后從(cong)反(fan)(fan)應(ying)(ying)管內快速通過(guo)（950℃時(shi)(shi)(shi)，停留時(shi)(shi)(shi)間僅(jin)為0.01～0.02s）發生(sheng)裂解反(fan)(fan)應(ying)(ying)。

反(fan)(fan)應后的(de)(de)物(wu)(wu)料(liao)導(dao)(dao)入(ru)(ru)急冷換熱(re)器將溫度迅速降至550℃以(yi)下使反(fan)(fan)應停止，再 導(dao)(dao)入(ru)(ru)油(you)急冷器與(yu)來自精(jing)餾塔底(di)(di)的(de)(de)重油(you)混合進一步(bu)降溫后導(dao)(dao)入(ru)(ru)精(jing)餾塔進行(xing)蒸餾分(fen)(fen)離(li)(li)(li)(li)。塔頂餾出物(wu)(wu)經油(you)水分(fen)(fen)離(li)(li)(li)(li)器進行(xing)氣(qi)(qi)液分(fen)(fen)離(li)(li)(li)(li)和油(you)水分(fen)(fen)離(li)(li)(li)(li)。主產(chan)物(wu)(wu)裂解氣(qi)(qi)由分(fen)(fen)離(li)(li)(li)(li)器上部導(dao)(dao)出送去凈化和分(fen)(fen)離(li)(li)(li)(li)，中部導(dao)(dao)出的(de)(de)裂解汽油(you)一部分(fen)(fen)回(hui)流，一部分(fen)(fen)送去提(ti)取芳烴，塔底(di)(di)導(dao)(dao)出的(de)(de)裂解重油(you) 一部分(fen)(fen)導(dao)(dao)入(ru)(ru)油(you)急冷器用(yong)做(zuo)急冷油(you)，一部分(fen)(fen)用(yong)做(zuo)裂解爐燃料(liao)或返回(hui)反(fan)(fan)應管做(zuo)裂解原料(liao)。裂解主產(chan)物(wu)(wu)裂解氣(qi)(qi)是多組分(fen)(fen)混合物(wu)(wu)，要得到(dao)單一的(de)(de)高純度產(chan)品，必須進行(xing)進 一步(bu)分(fen)(fen)離(li)(li)(li)(li)和凈化。

裂(lie)解(jie)氣的分(fen)離有多種方法，目前(qian)多采用深冷法，即在-100℃左右加壓至約(yue)3MPa，將裂(lie)解(jie)氣中(zhong)氫和甲烷以外(wai)的其他組分(fen)全部冷凝(ning)成液體(ti)，再(zai)利用各種烴沸點的不同，用精餾的方法逐 一分(fen)離，所得(de)產品(pin)主要為氫、甲烷、乙烯(xi)、丙(bing)烯(xi)和丁烯(xi)。

相關產物

裂(lie)解(jie)(jie)汽(qi)油(you)(you)又(you)稱熱解(jie)(jie)汽(qi)油(you)(you)。以輕(qing)烴、石腦油(you)(you)、柴油(you)(you)甚(shen)至減壓蠟油(you)(you)為(wei)原料，在水蒸(zheng)氣存(cun)在下高溫(wen)裂(lie)解(jie)(jie)制取乙烯的(de)過(guo)程中，生成(cheng)含(han)碳五烴類以上的(de)液體副產品，經分餾出(chu)干點(dian)為(wei)205℃的(de)液體稱為(wei)裂(lie)解(jie)(jie)汽(qi)油(you)(you)。由于此(ci)種汽(qi)油(you)(you)富(fu)含(han)芳烴，經過(guo)加氫精制后可(ke)作(zuo)為(wei)高辛烷值汽(qi)油(you)(you)組分或(huo)用于萃取苯(ben)(ben)、甲苯(ben)(ben)、乙苯(ben)(ben)、二甲苯(ben)(ben)等化(hua)工原料。能(neng)使溴的(de)四氯化(hua)碳溶液褪色的(de)是裂(lie)化(hua)汽(qi)油(you)(you)。