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介紹

石(shi)油裂(lie)解的(de)(de)(de)化(hua)學過程是比較復雜的(de)(de)(de)，生成的(de)(de)(de)裂(lie)解氣(qi)(qi)(qi)是一種(zhong)復雜的(de)(de)(de)混合(he)氣(qi)(qi)(qi)體，它(ta)除了主要含有乙(yi)烯、丙烯、丁二烯等不飽和烴外，還含有甲烷、乙(yi)烷、氫氣(qi)(qi)(qi)、硫(liu)化(hua)氫等。裂(lie)解氣(qi)(qi)(qi)里烯烴含量比較高。因(yin)此，常把乙(yi)烯的(de)(de)(de)產量作為衡量石(shi)油化(hua)工(gong)發展(zhan)水平的(de)(de)(de)標(biao)志。把裂(lie)解產物進行(xing)分離，就(jiu)可以得到(dao)所需的(de)(de)(de)多種(zhong)原(yuan)料。這(zhe)些原(yuan)料在(zai)合(he)成纖維工(gong)業(ye)(ye)、塑料工(gong)業(ye)(ye)、橡膠工(gong)業(ye)(ye)等方面得到(dao)廣泛應用。

裂解類型

石油(you)裂解(jie)是將(jiang)石油(you)原(yuan)料(liao)在(zai)(zai)800～1100℃之間進行處理(li)，得到小分(fen)子烴的(de)生(sheng)產過程其反應十分(fen)復雜，主要(yao)有以下幾種類(lei)型(xing)。依據熱(re)力學和(he)動力學原(yuan)理(li)，生(sheng)產中(zhong)在(zai)(zai)800～1 100℃范(fan)圍內(nei)，盡(jin)可(ke)能(neng)控制(zhi)較高溫(wen)度，同時(shi)盡(jin)可(ke)能(neng)減(jian)少物料(liao)在(zai)(zai)反應器內(nei)的(de)停留時(shi)間，使之有利(li)于(yu)(yu)生(sheng)成乙烯(xi)而不利(li)于(yu)(yu)生(sheng)成焦炭(tan)。

烷烴裂解

烷(wan)烴裂解反應可概(gai)括為脫氫和斷(duan)鏈兩種。脫氫生成相應的(de)烯烴，其通式為：

CnH2n+2CnH2n+H2-Q

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

斷鏈分解為較(jiao)小的烷烴(jing)和烯(xi)烴(jing)，其通式為：

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(yuan)油中很少有(you)烯(xi)烴存在，發生裂解的烯(xi)烴 一般都是由烷烴裂解生成的，所以烯(xi)烴裂解是 二(er)次反應。

環烷烴裂解

環烷烴裂(lie)(lie)解可以有多種方式，如環己烷可裂(lie)(lie)解為：

除(chu)上(shang)述主(zhu)要的有益反(fan)應(ying)外，還會(hui)發生(sheng)有害(hai)反(fan)應(ying)，主(zhu)要是生(sheng)炭反(fan)應(ying)。

工藝流程

為了在(zai)極(ji)短時(shi)間內供(gong)給大(da)量反應熱(re)，反應宜在(zai)管(guan)式爐內進行。此外，裂(lie)解(jie)反應使體積增大(da)，減壓(ya)操(cao)作(zuo)對正反應有利，但實際生產(chan)中，為防止空氣漏入(ru)系統引起爆炸，操(cao)作(zuo)壓(ya)力(li)略高于大(da)氣壓(ya)，同(tong)時(shi)加(jia)入(ru)水蒸(zheng)氣作(zuo)為稀釋(shi)劑以降低反應物(wu)料(liao)的分壓(ya)。如(ru)圖2所示(shi)，燃(ran)料(liao)油（或燃(ran)料(liao)氣）由導管(guan)噴入(ru)爐內燃(ran)燒把反應管(guan)加(jia)熱(re)至900℃左(zuo)右(you)，原料(liao)烴和水蒸(zheng)氣預熱(re)后從反應管(guan)內快(kuai)速通過（950℃時(shi)，停留(liu)時(shi)間僅為0.01～0.02s）發生裂(lie)解(jie)反應。

反應后的物料(liao)導(dao)(dao)(dao)入急(ji)(ji)冷換熱器(qi)(qi)將溫度迅速降(jiang)至550℃以(yi)下使反應停止，再 導(dao)(dao)(dao)入油(you)(you)急(ji)(ji)冷器(qi)(qi)與來自精餾塔底的重(zhong)油(you)(you)混合(he)進(jin)(jin)(jin)一(yi)(yi)步(bu)降(jiang)溫后導(dao)(dao)(dao)入精餾塔進(jin)(jin)(jin)行(xing)蒸餾分(fen)(fen)離(li)。塔頂餾出(chu)(chu)(chu)物經(jing)油(you)(you)水分(fen)(fen)離(li)器(qi)(qi)進(jin)(jin)(jin)行(xing)氣液分(fen)(fen)離(li)和油(you)(you)水分(fen)(fen)離(li)。主產(chan)物裂(lie)解(jie)氣由分(fen)(fen)離(li)器(qi)(qi)上部導(dao)(dao)(dao)出(chu)(chu)(chu)送去凈(jing)化(hua)和分(fen)(fen)離(li)，中(zhong)部導(dao)(dao)(dao)出(chu)(chu)(chu)的裂(lie)解(jie)汽油(you)(you)一(yi)(yi)部分(fen)(fen)回流，一(yi)(yi)部分(fen)(fen)送去提(ti)取芳烴(jing)，塔底導(dao)(dao)(dao)出(chu)(chu)(chu)的裂(lie)解(jie)重(zhong)油(you)(you) 一(yi)(yi)部分(fen)(fen)導(dao)(dao)(dao)入油(you)(you)急(ji)(ji)冷器(qi)(qi)用(yong)做(zuo)急(ji)(ji)冷油(you)(you)，一(yi)(yi)部分(fen)(fen)用(yong)做(zuo)裂(lie)解(jie)爐燃料(liao)或返回反應管(guan)做(zuo)裂(lie)解(jie)原(yuan)料(liao)。裂(lie)解(jie)主產(chan)物裂(lie)解(jie)氣是多組分(fen)(fen)混合(he)物，要得到單一(yi)(yi)的高純度產(chan)品，必須(xu)進(jin)(jin)(jin)行(xing)進(jin)(jin)(jin) 一(yi)(yi)步(bu)分(fen)(fen)離(li)和凈(jing)化(hua)。

裂解氣的(de)分離有多(duo)種(zhong)(zhong)方法，目前多(duo)采用深冷法，即在-100℃左右加(jia)壓至約3MPa，將(jiang)裂解氣中(zhong)氫(qing)和甲烷以外的(de)其他組分全部(bu)冷凝成(cheng)液體，再利用各種(zhong)(zhong)烴沸點的(de)不同，用精餾的(de)方法逐 一(yi)分離，所得產品主要為(wei)氫(qing)、甲烷、乙烯(xi)、丙(bing)烯(xi)和丁烯(xi)。

相關產物

裂(lie)(lie)解(jie)汽(qi)油又(you)稱(cheng)(cheng)熱解(jie)汽(qi)油。以輕烴、石(shi)腦油、柴(chai)油甚至減(jian)壓蠟油為(wei)原料，在水蒸氣存(cun)在下高(gao)溫裂(lie)(lie)解(jie)制取乙烯的(de)(de)過程中，生成含碳五烴類以上(shang)的(de)(de)液(ye)(ye)體副產品，經分(fen)餾出干點(dian)為(wei)205℃的(de)(de)液(ye)(ye)體稱(cheng)(cheng)為(wei)裂(lie)(lie)解(jie)汽(qi)油。由于此種汽(qi)油富含芳烴，經過加氫(qing)精制后可作為(wei)高(gao)辛烷值汽(qi)油組分(fen)或用于萃取苯、甲苯、乙苯、二(er)甲苯等化(hua)(hua)工原料。能使溴(xiu)的(de)(de)四氯化(hua)(hua)碳溶(rong)液(ye)(ye)褪色的(de)(de)是裂(lie)(lie)化(hua)(hua)汽(qi)油。