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介紹

石(shi)油裂(lie)解(jie)的(de)化學過程是(shi)比較復雜(za)的(de)，生成(cheng)的(de)裂(lie)解(jie)氣(qi)(qi)是(shi)一種復雜(za)的(de)混合(he)氣(qi)(qi)體，它除了主要含有乙(yi)烯(xi)、丙烯(xi)、丁(ding)二(er)烯(xi)等不飽和烴(jing)外，還含有甲烷、乙(yi)烷、氫氣(qi)(qi)、硫化氫等。裂(lie)解(jie)氣(qi)(qi)里烯(xi)烴(jing)含量(liang)(liang)比較高。因此，常把乙(yi)烯(xi)的(de)產(chan)(chan)量(liang)(liang)作為衡量(liang)(liang)石(shi)油化工(gong)(gong)發展水(shui)平的(de)標志(zhi)。把裂(lie)解(jie)產(chan)(chan)物進行分(fen)離，就可以得到(dao)所(suo)需(xu)的(de)多種原料。這些(xie)原料在合(he)成(cheng)纖維工(gong)(gong)業、塑料工(gong)(gong)業、橡膠工(gong)(gong)業等方面得到(dao)廣泛應(ying)用。

裂解類型

石(shi)油裂(lie)解是將石(shi)油原料在800～1100℃之(zhi)間進行(xing)處理(li)，得(de)到(dao)小分子烴的(de)生產過程其反應(ying)十分復雜(za)，主要(yao)有以下(xia)幾種(zhong)類(lei)型。依據熱力學(xue)和(he)動(dong)力學(xue)原理(li)，生產中(zhong)在800～1 100℃范圍內，盡(jin)可能控制較高溫度(du)，同時(shi)盡(jin)可能減少物料在反應(ying)器內的(de)停留時(shi)間，使之(zhi)有利(li)(li)于(yu)生成(cheng)乙烯而不利(li)(li)于(yu)生成(cheng)焦炭(tan)。

烷烴裂解

烷烴(jing)(jing)裂解(jie)反應可概括為脫(tuo)氫(qing)和斷鏈兩種(zhong)。脫(tuo)氫(qing)生(sheng)成(cheng)相應的烯(xi)烴(jing)(jing)，其通式為：

CnH2n+2CnH2n+H2-Q

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

斷鏈分解為(wei)較小的烷烴和烯烴，其通式為(wei)：

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

烯烴裂解

Cm+nH2m+2n→CmH2m+CnH2n-Q

原油中很少有烯烴存在，發生裂解(jie)的(de)烯烴 一般(ban)都(dou)是由烷烴裂解(jie)生成的(de)，所以(yi)烯烴裂解(jie)是 二(er)次反(fan)應(ying)。

環烷烴裂解

環烷(wan)烴裂(lie)解可(ke)以有多種方式，如環己烷(wan)可(ke)裂(lie)解為：

除上(shang)述主要(yao)的有(you)(you)益反應外，還會發(fa)生有(you)(you)害反應，主要(yao)是生炭反應。

工藝流程

為(wei)了在(zai)極短(duan)時(shi)間內(nei)供給大(da)量反(fan)應(ying)熱，反(fan)應(ying)宜在(zai)管式爐內(nei)進行。此外，裂解反(fan)應(ying)使體(ti)積增大(da)，減壓操作對正反(fan)應(ying)有利，但實際生(sheng)產中，為(wei)防止空氣(qi)(qi)漏入(ru)系統引起(qi)爆(bao)炸(zha)，操作壓力略(lve)高于大(da)氣(qi)(qi)壓，同時(shi)加入(ru)水(shui)蒸氣(qi)(qi)作為(wei)稀釋劑以降(jiang)低反(fan)應(ying)物料(liao)(liao)(liao)的分(fen)壓。如圖2所示，燃料(liao)(liao)(liao)油（或燃料(liao)(liao)(liao)氣(qi)(qi)）由導管噴(pen)入(ru)爐內(nei)燃燒把反(fan)應(ying)管加熱至900℃左右，原料(liao)(liao)(liao)烴(jing)和水(shui)蒸氣(qi)(qi)預熱后從反(fan)應(ying)管內(nei)快速通過（950℃時(shi)，停留時(shi)間僅(jin)為(wei)0.01～0.02s）發生(sheng)裂解反(fan)應(ying)。

反應(ying)后的(de)物(wu)料(liao)導(dao)(dao)(dao)入(ru)(ru)急冷換(huan)熱(re)器將溫度迅速降至(zhi)550℃以下使反應(ying)停止，再(zai) 導(dao)(dao)(dao)入(ru)(ru)油(you)(you)急冷器與(yu)來(lai)自精(jing)餾塔底的(de)重油(you)(you)混合進一(yi)步(bu)降溫后導(dao)(dao)(dao)入(ru)(ru)精(jing)餾塔進行(xing)蒸餾分(fen)(fen)(fen)(fen)離(li)。塔頂餾出物(wu)經油(you)(you)水分(fen)(fen)(fen)(fen)離(li)器進行(xing)氣(qi)液分(fen)(fen)(fen)(fen)離(li)和(he)油(you)(you)水分(fen)(fen)(fen)(fen)離(li)。主(zhu)產物(wu)裂(lie)解(jie)氣(qi)由(you)分(fen)(fen)(fen)(fen)離(li)器上部(bu)導(dao)(dao)(dao)出送(song)去(qu)凈化和(he)分(fen)(fen)(fen)(fen)離(li)，中部(bu)導(dao)(dao)(dao)出的(de)裂(lie)解(jie)汽油(you)(you)一(yi)部(bu)分(fen)(fen)(fen)(fen)回(hui)流，一(yi)部(bu)分(fen)(fen)(fen)(fen)送(song)去(qu)提取芳烴，塔底導(dao)(dao)(dao)出的(de)裂(lie)解(jie)重油(you)(you) 一(yi)部(bu)分(fen)(fen)(fen)(fen)導(dao)(dao)(dao)入(ru)(ru)油(you)(you)急冷器用(yong)做(zuo)急冷油(you)(you)，一(yi)部(bu)分(fen)(fen)(fen)(fen)用(yong)做(zuo)裂(lie)解(jie)爐(lu)燃料(liao)或返回(hui)反應(ying)管做(zuo)裂(lie)解(jie)原(yuan)料(liao)。裂(lie)解(jie)主(zhu)產物(wu)裂(lie)解(jie)氣(qi)是多組分(fen)(fen)(fen)(fen)混合物(wu)，要得到(dao)單一(yi)的(de)高純度產品，必(bi)須進行(xing)進 一(yi)步(bu)分(fen)(fen)(fen)(fen)離(li)和(he)凈化。

裂解(jie)氣的分(fen)離有多種(zhong)方法(fa)，目前多采用(yong)深冷法(fa)，即在-100℃左右加壓至約3MPa，將(jiang)裂解(jie)氣中氫(qing)和甲(jia)(jia)烷(wan)以(yi)外的其(qi)他(ta)組(zu)分(fen)全部冷凝成液體，再利(li)用(yong)各種(zhong)烴沸點的不同，用(yong)精餾的方法(fa)逐 一分(fen)離，所(suo)得產(chan)品主要(yao)為氫(qing)、甲(jia)(jia)烷(wan)、乙烯(xi)、丙烯(xi)和丁烯(xi)。

相關產物

裂解汽(qi)(qi)油(you)(you)又稱熱(re)解汽(qi)(qi)油(you)(you)。以(yi)(yi)輕烴(jing)(jing)、石腦油(you)(you)、柴油(you)(you)甚至減壓蠟油(you)(you)為(wei)原料，在(zai)水(shui)蒸氣(qi)存在(zai)下高(gao)溫裂解制取乙(yi)烯的(de)(de)過程中，生成含碳(tan)五烴(jing)(jing)類以(yi)(yi)上的(de)(de)液體副產品(pin)，經分(fen)餾出干點(dian)為(wei)205℃的(de)(de)液體稱為(wei)裂解汽(qi)(qi)油(you)(you)。由于此種汽(qi)(qi)油(you)(you)富含芳烴(jing)(jing)，經過加氫(qing)精制后可(ke)作(zuo)為(wei)高(gao)辛(xin)烷值汽(qi)(qi)油(you)(you)組分(fen)或用于萃取苯(ben)、甲(jia)苯(ben)、乙(yi)苯(ben)、二甲(jia)苯(ben)等(deng)化工原料。能使溴(xiu)的(de)(de)四氯化碳(tan)溶液褪色的(de)(de)是(shi)裂化汽(qi)(qi)油(you)(you)。