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介紹

石油裂(lie)(lie)解(jie)的(de)(de)化(hua)學過(guo)程是比較復(fu)雜的(de)(de)，生成的(de)(de)裂(lie)(lie)解(jie)氣是一種(zhong)(zhong)復(fu)雜的(de)(de)混合氣體，它除了主要含(han)有乙烯、丙烯、丁二烯等不飽和烴外，還(huan)含(han)有甲烷、乙烷、氫(qing)氣、硫化(hua)氫(qing)等。裂(lie)(lie)解(jie)氣里(li)烯烴含(han)量比較高(gao)。因此，常把(ba)乙烯的(de)(de)產量作為衡量石油化(hua)工發展水平的(de)(de)標志。把(ba)裂(lie)(lie)解(jie)產物進行(xing)分離(li)，就可以(yi)得到所需的(de)(de)多種(zhong)(zhong)原料。這些原料在合成纖維(wei)工業(ye)、塑料工業(ye)、橡膠(jiao)工業(ye)等方面得到廣泛(fan)應用(yong)。

裂解類型

石油裂解是(shi)將石油原料在(zai)800～1100℃之間進(jin)行處理(li)，得到小分子烴的生(sheng)(sheng)產過(guo)程其反(fan)應十分復雜，主(zhu)要有以下幾種類型。依據熱力(li)學和動力(li)學原理(li)，生(sheng)(sheng)產中(zhong)在(zai)800～1 100℃范圍內，盡可(ke)能(neng)控制較高溫度，同時(shi)盡可(ke)能(neng)減少物料在(zai)反(fan)應器(qi)內的停(ting)留時(shi)間，使之有利于生(sheng)(sheng)成乙烯而不利于生(sheng)(sheng)成焦炭。

烷烴裂解

烷烴裂(lie)解反(fan)應可(ke)概括為脫氫和(he)斷鏈兩種。脫氫生成(cheng)相應的烯烴，其(qi)通式(shi)為：

CnH2n+2CnH2n+H2-Q

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

斷(duan)鏈(lian)分解為(wei)較小的烷(wan)烴和烯(xi)烴，其通(tong)式(shi)為(wei)：

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

原油(you)中(zhong)很少有烯烴(jing)存(cun)在，發生(sheng)裂(lie)解的烯烴(jing) 一(yi)般都是(shi)由(you)烷(wan)烴(jing)裂(lie)解生(sheng)成(cheng)的，所(suo)以烯烴(jing)裂(lie)解是(shi) 二次反應。

環烷烴裂解

環烷烴裂(lie)解可以有多種(zhong)方式，如(ru)環己(ji)烷可裂(lie)解為(wei)：

除上述主要的(de)有益反應外(wai)，還會發生有害反應，主要是(shi)生炭反應。

工藝流程

為了在(zai)極(ji)短(duan)時間內(nei)供給大(da)量反(fan)應(ying)(ying)熱，反(fan)應(ying)(ying)宜(yi)在(zai)管式爐(lu)內(nei)進行(xing)。此外，裂(lie)解反(fan)應(ying)(ying)使體積增大(da)，減壓(ya)操(cao)作(zuo)對正反(fan)應(ying)(ying)有利，但實際(ji)生(sheng)產中，為防止空氣(qi)(qi)漏(lou)入系統引起爆炸，操(cao)作(zuo)壓(ya)力(li)略高(gao)于大(da)氣(qi)(qi)壓(ya)，同時加(jia)入水蒸氣(qi)(qi)作(zuo)為稀釋劑以(yi)降低(di)反(fan)應(ying)(ying)物料(liao)的分(fen)壓(ya)。如圖2所(suo)示，燃(ran)料(liao)油（或燃(ran)料(liao)氣(qi)(qi)）由導管噴入爐(lu)內(nei)燃(ran)燒把(ba)反(fan)應(ying)(ying)管加(jia)熱至900℃左右，原料(liao)烴和(he)水蒸氣(qi)(qi)預熱后從反(fan)應(ying)(ying)管內(nei)快速通(tong)過（950℃時，停留時間僅為0.01～0.02s）發生(sheng)裂(lie)解反(fan)應(ying)(ying)。

反(fan)(fan)應(ying)后(hou)的(de)物料導(dao)入急(ji)(ji)冷(leng)換熱(re)器(qi)(qi)將溫度迅速降至550℃以下(xia)使反(fan)(fan)應(ying)停止，再(zai) 導(dao)入油(you)(you)(you)急(ji)(ji)冷(leng)器(qi)(qi)與(yu)來自精餾(liu)(liu)塔底(di)的(de)重油(you)(you)(you)混合(he)(he)進(jin)(jin)一步降溫后(hou)導(dao)入精餾(liu)(liu)塔進(jin)(jin)行蒸餾(liu)(liu)分(fen)(fen)離(li)(li)(li)。塔頂餾(liu)(liu)出(chu)(chu)物經油(you)(you)(you)水分(fen)(fen)離(li)(li)(li)器(qi)(qi)進(jin)(jin)行氣(qi)液分(fen)(fen)離(li)(li)(li)和油(you)(you)(you)水分(fen)(fen)離(li)(li)(li)。主產物裂(lie)解(jie)氣(qi)由分(fen)(fen)離(li)(li)(li)器(qi)(qi)上部(bu)導(dao)出(chu)(chu)送(song)去凈(jing)化(hua)和分(fen)(fen)離(li)(li)(li)，中部(bu)導(dao)出(chu)(chu)的(de)裂(lie)解(jie)汽油(you)(you)(you)一部(bu)分(fen)(fen)回流，一部(bu)分(fen)(fen)送(song)去提(ti)取芳烴，塔底(di)導(dao)出(chu)(chu)的(de)裂(lie)解(jie)重油(you)(you)(you) 一部(bu)分(fen)(fen)導(dao)入油(you)(you)(you)急(ji)(ji)冷(leng)器(qi)(qi)用做(zuo)急(ji)(ji)冷(leng)油(you)(you)(you)，一部(bu)分(fen)(fen)用做(zuo)裂(lie)解(jie)爐燃料或返(fan)回反(fan)(fan)應(ying)管(guan)做(zuo)裂(lie)解(jie)原料。裂(lie)解(jie)主產物裂(lie)解(jie)氣(qi)是(shi)多組分(fen)(fen)混合(he)(he)物，要(yao)得到(dao)單一的(de)高(gao)純度產品，必須進(jin)(jin)行進(jin)(jin) 一步分(fen)(fen)離(li)(li)(li)和凈(jing)化(hua)。

裂解氣的(de)分(fen)離有多種(zhong)方(fang)(fang)法(fa)，目前多采用(yong)深(shen)冷法(fa)，即在-100℃左右加壓至約(yue)3MPa，將裂解氣中(zhong)氫和甲烷以外的(de)其(qi)他組分(fen)全部冷凝成(cheng)液(ye)體，再利用(yong)各種(zhong)烴沸點的(de)不同，用(yong)精餾(liu)的(de)方(fang)(fang)法(fa)逐 一分(fen)離，所得產品主要為氫、甲烷、乙(yi)烯(xi)、丙烯(xi)和丁烯(xi)。

相關產物

裂(lie)解汽(qi)(qi)油(you)(you)(you)又稱(cheng)熱解汽(qi)(qi)油(you)(you)(you)。以輕烴(jing)、石腦油(you)(you)(you)、柴(chai)油(you)(you)(you)甚至(zhi)減壓(ya)蠟油(you)(you)(you)為(wei)原(yuan)料(liao)，在水蒸氣存在下高(gao)溫裂(lie)解制(zhi)取乙烯的過(guo)程(cheng)中，生成含碳五(wu)烴(jing)類以上的液(ye)體副產品，經(jing)分(fen)餾出干點為(wei)205℃的液(ye)體稱(cheng)為(wei)裂(lie)解汽(qi)(qi)油(you)(you)(you)。由于此種汽(qi)(qi)油(you)(you)(you)富含芳(fang)烴(jing)，經(jing)過(guo)加氫精制(zhi)后可作(zuo)為(wei)高(gao)辛烷值(zhi)汽(qi)(qi)油(you)(you)(you)組分(fen)或用于萃取苯(ben)(ben)、甲苯(ben)(ben)、乙苯(ben)(ben)、二(er)甲苯(ben)(ben)等化工原(yuan)料(liao)。能(neng)使(shi)溴(xiu)的四(si)氯(lv)化碳溶液(ye)褪色的是(shi)裂(lie)化汽(qi)(qi)油(you)(you)(you)。