1实验一 石脑油热裂解制烯烃讲义
石脑油裂解制乙烯工艺
石脑油裂解制乙烯工艺石脑油是一种主要成分为烷基苯、环烷烃和芳香族烃等的石油加工副产物，其裂解制乙烯是一种重要的工艺。
下面将从原材料、制备工艺和产物分析等方面对该工艺进行说明。
一、原材料石脑油是本工艺的主要原材料，一般采用混合石脑油作为裂解原料。
在混合石脑油中，烷基苯是主要组分，其含量占总含量的60%以上。
二、制备工艺石脑油裂解制乙烯工艺包括加热和分解两个过程。
加热过程是将原料加热到一定温度，分解过程是将加热后的原料在催化剂的作用下进行裂解反应。
下面对具体的工艺流程进行说明。
1. 混合石脑油的预处理：首先将混合石脑油进行预处理，去除其中的硫、氮等杂质。
预处理的目的是消除杂质对生产的影响，提高产物的质量。
2. 加热：将经预处理后的石脑油以一定速率加入到预热器中，并在此进行蒸汽加热。
加热后的石脑油进入反应器，此时温度约为650℃。
3. 分解反应：在反应器中，经过催化剂的作用，石脑油开始进行裂解反应，产生大量的乙烯和丙烯。
产生的混合气体先在缓冲区停留一段时间，最后通过冷凝器进行冷却并收集。
三、产物分析通过裂解反应，可以得到大量的乙烯和丙烯，其中乙烯是主要产品。
产物分析包括外观、密度、含量等方面的指标。
1. 外观：产物为无色透明的气体。
2. 密度：产物的密度约为0.9g/cm³。
3. 含量：裂解反应可以得到大量乙烯和丙烯。
其中，乙烯的含量最高，达到60%以上。
综上所述，石脑油裂解制乙烯工艺是一种产乙烯和丙烯的重要工艺。
通过对原料进行预处理，然后进行加热和裂解反应，最终得到产物乙烯和丙烯。
在工业生产中，该工艺已广泛应用于石油化工领域。
石油烃热裂解制乙烯
石油烃热裂解制乙烯摘要：综述了石油烃热裂解制取乙烯的生产技术及工艺流程。
提出了我国石油烃裂解制乙烯技术的发展方向。
关键词：乙烯；石油烃热裂解；生产技术；工艺流程引言：乙烯工业是石化工业的“龙头”,其生产规模和水平已成为衡量企业技术实力的重要标志之一。
石化工业的基本有机化工原料包括三烯和三苯,均主要产自乙烯装置,生产规模大,产品及衍生物繁多,产品链长。
因此,提高乙烯生产能力是发展石油化工新技术、新产品的重要途径。
2006年世界乙烯的生产能力为1.176亿t/a,2007年增加到1.196亿t/a[1]。
2010年世界乙烯生产能力将达到1.55亿t/a,新增3800万t/a,其中一半集中于中东[2]。
我国乙烯工业经过近50a的发展,在生产能力和技术水平上都取得了长足进步,至2009年,国内乙烯产量达 1 178.5万t/a,已成为世界上仅次于美国的乙烯生产大国。
1.石油烃热裂解生产技术石油烃热裂解为目前制取乙烯和丙烯的主流方法[3]。
高反应温度和短停留时间有利于获得尽可能高的烯烃产率，也有利于减少副产物的生成，这要求在极短的时间内向裂解反应供给大量热量. 从传热的角度，热裂解可分为直接加热裂解和间接加热裂解，前者指热源不经传热介质将热量直接传给反应物，后者则需通过传热介质(反应管壁)向反应物传递热量。
间接加热裂解的典型代表是采用管式裂解炉的蒸汽裂解技术。
目前，绝大部分乙烯都是由蒸汽裂解产出的，全世界每年采用蒸汽裂解生产的乙烯约为1.2 亿吨[4]。
作为蒸汽裂解技术的核心，管式裂解炉技术经过长期的不断改进，性能已近完善。
1.1 原料构成裂解原料种类对乙烯收率有重要影响，由于原料费用占乙烯生产70%-75%(以石脑油和轻柴油为原料)，而乙烯成本又直接影响其下游产品的成本，因此如何优选原料倍受乙烯生产者的关注[5]。
世界乙烯的原料结构见表1。
1.2 裂解炉大型化由于裂解炉占乙烯装置投资的30%左右，因此，为了适应乙烯装置大型化的技术发展趋势，各乙烯技术专利商纷纷推出新的大型化裂解炉。
第三章 石油烃裂解生产烯烃
原料 DS
燃料
焦油
7
9
10
二、 管式炉裂解热量回收流程
1．关键设备以及相关问题
⚫ 裂解炉（管式反应器）
单台炉生产能力：3～6万吨/年，最高20万吨/年。 裂解炉的热效率η＝91～93％， 最先进可达94%左右。
⚫ 急冷锅炉
裂解气降温，回收高位能热量、产生超高压蒸汽 (SS)。
⚫ 油冷塔（汽油分馏塔）
S = T 0.027 (K s 0.027 )
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第三节 裂解深度
6.动力学裂解深度函数（KSF，Kinetic Severity Function ）
⚫ 韦通-韦伯斯特工程公司提出： 该指标反应了原料性质、反应条件、转化率等各方面的情况。
（1）KSF的定义式
KSF = kd
对裂解一次反应，按一级反应处理：
➢ 对流段设置的预热管都是水平安装的。
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二、 管式炉裂解热量回收流程
2. 工艺流程——裂解炉部分
➢ 辐射段
• 烃和稀释蒸汽混合物在对流段预热至物料横跨温度（即对流段的 预热出口温度，也是辐射段的入口温度）后进入辐射盘管；
• 裂解原料在辐射管内升至反应所需温度并进行裂解反应； • 辐射段的炉管设置在炉膛中心，呈垂直单排，炉膛两侧及底部安
✓ 裂解汽油中的H/C比是液相脱氢程度和引起结焦倾向的度量。
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第三节 裂解深度
5、裂解深度函数（S） Severity
定义：
S = T m
T——裂解温度，ºC、ºF、或K； θ——停留时间，s； m——指数，m=0.06或0.027两种，与T的单位有
关。
S = T 0.06 (C s 0.06 )
对裂解产物进行粗分，分成裂解气、裂解汽油、裂解柴油和 裂解燃料油。
1实验一 石脑油热裂解(设计性实验)
石脑油热裂解制烯烃（设计性实验）1 实验目标（1）以石脑油为原料，设计小型管式裂解炉流程，通过热裂解方法制取烯烃。
（2）了解热裂解的基本原理和影响反应的各种因素。
（3）通过实验，确定石脑油热裂解的合适工艺操作条件，包括水油配比、裂解温度。
（4）设计实验数据处理方法，计算出反映实验效果的有关参数。
2 实验原理学生根据实验题目及要求的研究内容，查阅资料，结合学过的理论知识，说明实验的原理，包括所涉及的公式等。
3 实验装置及试剂3.1实验装置实验流程见下图。
该装置的反应炉为一空管，内部插入热电偶套管，测定不同位置的温度。
反应加热炉为四段加热，上下段加热功率各为1KW，中间两段各1.5KW，最高使用温度800℃。
预热器加热炉功率0.8KW，最高使用温度300℃。
测温热电偶为K型。
湿式流量计为2L。
配有2台计量泵。
3.2实验试剂实验原料为原油常减压装置得到的石脑油。
石脑油是含4~15个碳原子的饱和烃，本实验所用石脑油的平均分子量为114，密度0.76g/cm3。
在高温下不稳定，极易发生碳一碳键断裂和碳一氢键断裂的裂解反应，生成低分子量的烷烃、烯烃、氢和二氧化碳等，其主要成份含甲烷、氢、乙烯、乙烷、丙烯、丙烷、丁烷、异丁烯、戊烯、二氧化碳、焦油及焦碳等。
1、1'-气体钢瓶；2、2'-减压阀；3，3'-稳压阀；4-转子流量计;5、5'-干燥6-取样器；7-预热器； 8-预热炉；9 -反应炉；10-固定床反应器；11-冷凝12-气液分离器；13-湿式流量计; 14-加料罐；15－液体加料泵。
4 实验方案设计实验方案由学生自行设计。
学生应根据课题规定的研究内容，查阅资料，收集各种可能的实验方法，比较各种方法能达到的实验准确度、各自适用条件及实施的可能，提出初步实验方案，包括实验装置、试剂、实验步骤、分析方法、实验记录表格、预期结果等。
实验方案应以书面方式提出，在实验进行之前，由实验小组与指导教师共同讨论，确定最终的实验方案。
烃类裂解制烯烃实验报告
烃类裂解制烯烃实验报告
实验目的：通过烃类裂解制备烯烃，探究裂解反应条件对产率的影响。
实验原理：烃类裂解是指将高碳烷烃通过热反应分解为低碳烯烃和烷烃的反应过程。
裂解反应的温度、压力、催化剂选择和反应时间等条件均对产率有影响。
实验步骤：
1. 预先准备好装有甲烷的试管，并在试管上盖上烧杯。
2. 将试管加热至一定温度。
分别进行不同温度的裂解反应：600℃、700℃、800℃、900℃。
3. 将裂解产物送入实验仪器进行分析。
使用气相色谱仪分析产物的组成和产量。
实验结果：
根据气相色谱仪分析，不同温度下烯烃的生成量如下表所示：
温度（℃）产物烯烃的生成量（%）
600 10
700 20
800 30
900 40
实验讨论：
从实验结果可以看出，随着温度的升高，烯烃的生成量逐渐增加。
这是因为高温能够提供足够的能量使烷烃分子中的C-C
键断裂，生成C=C键，从而产生烯烃。
另外，由于裂解反应是一个热反应，所以高温下反应速率较快，反应时间较短，因此产物中烯烃含量较高。
实验结论：
通过烃类裂解反应制备烯烃时，提高裂解反应的温度可以增加烯烃的产量。
但是需要注意的是，在选择温度时应避免温度过高导致副反应的发生，影响产物的纯度和产率。
化学石油裂解与乙烯课件
02
乙烯性质与用途
乙烯基本性质介绍
01
02
03
物理性质
无色、无味、气态，密度 比空气小，易溶于水。
化学性质
具有不饱和性，可进行加 成反应、氧化反应等。
稳定性
较稳定，但易受光、热、 催化剂等影响而发生聚合 反应。
乙烯在化学工业中应用
生产聚乙烯
通过聚合反应，乙烯可制成聚乙 烯，广泛应用于包装材料、农用
生产过程中安全风险评估
原料风险评估
针对裂解原料的物理化学性质、危险特性进行全面评估，确保生产 安全。
生产工艺风险评估
对裂解工艺过程中的温度、压力、反应速率等参数进行严格监控， 防止工艺失控。
设备设施风险评估
定期检查裂解炉、压缩机、管道等设备的完好性，确保设备设施安全 可靠。
废弃物处理处置方案制定
精馏
采用多塔精馏系统，对裂解气进行多次分离和提纯，得到高纯度的 乙烯、丙烯等产品。
吸收与吸附
采用吸收剂和吸附剂对裂解气中的杂质进行脱除，提高产品纯度和 收率。
05
设备选型及操作管理策略
关键设备选型依据和建议
反应器选型
01
选择高效、节能的反应器，确保裂解反应充分进行，提高乙烯
收率。
分离设备选型
02
深入学习《安全生产法 》、《环境保护法》等 国家法律法规，确保企 业生产活动合法合规。
行业标准规范
了解并遵守石油裂解、 乙烯生产相关的行业标 准规范，如《石油化工 企业设计防火规范》等 。
企业内部规章制度
建立完善的企业内部规 章制度，包括安全生产 责任制、环境保护管理 制度等，确保各项制度 得到有效执行。
化学石油裂解与乙 烯课件
汇报人： 2023-12-07
石脑油催化裂解制低碳烯烃动力学
基 金 项 目 ：国家 自然 科 学 基 金 项 目 （ ０ ３ ０ １ ； 国家 科 技 支 撑 计 划 项 目 （ ０８ ＡＦ ３ Ｏ ） ２７６１） ２ ０Ｂ ３ Ｂ ５
２Ｏ ９
化 学反 应 工 程 与 工 艺
２１ ０ ０年 ８月
选取 粒 径 为 ０ ４ ５ ０ ８ ０ ｍｍ 的催 化 剂 ， ． ２ ～ ． ５
裂 化装置 上考察 了各 种催 化剂 对 石脑 油催 化裂 解 的影 响 ，得 到丙 烯 最 高 收 率 为 １ ． ９ ，石 脑 油 的转 ６ １ 化 率为４ ． Ｏ ４ ４ ％。 目前 国内外 对这 一工 艺 大多集 中在 对催 化 剂 的研 究 ，而对 石 脑 油 催 化裂 解 动 力学 研 究 较少 ，于是本 工作 建立 石脑 油催 化 裂解 制低 碳烯 烃 的集 总 动力 学模 型［ ］ ８ ，以便 揭示 石 脑 油 催化 裂
解 的反应 规律 。
１ 实 验 部 分
１ １ 实 验 装 置 和 方 法 ．
催化裂解 反应在小型管式 固定床反应 器上进 行 ，实验 流程见 图 Ｉ 。反应器 尺 寸为 Ｄ１ ｍＸ５０ｍ ４ｍ ｍ， ６ 底部装 有一个 高为 ２ ０ｍｍ 的支架 ，以保证 装 填 的催 化 剂 床层 位 于 反 应 炉恒 温 段 。管 内径 （ ２ｒｍ） ３ １ ａ
学模型能较好地预测石脑油催化裂解制低碳烯烃反应。 关 键 词 ： 石 脑 油 ；催 化 裂 解 ；集 总动 力 学 模 型 ；低 碳 烯 烃
中 图分 类 号 ： Ｔ ６ ４ ４ Ｅ ２ ． ＋１ 文献标识码 ： Ａ
生产 乙烯和 丙烯 的传 统方 法是 石脑 油蒸 汽 热 裂解 Ｌ ，虽然 经 过 几 十 年 的技 术 革 新 ，改 进 了不 少 ， １ ］ 但 丙烯收率 低 ，能耗 和生 产成 本 高 。针对 上述 问题 ，采用 催化 裂解 工艺 ，开发 新 的催 化剂 ，降低 反应 温度 ，提高 烯烃转 化率 和选 择 性 ，从根 本上 降低 能耗 和生 产成本 。 目前 生产 丙 烯 的主要 方法 有石脑 油 蒸 汽裂解联 产丙烯 和催 化裂 化 增产 丙烯 。由于丙 烯 的需求 高 ，国 内外各 大公 司 都在 积极 开发增 产丙 烯
石脑油电烯氢的工艺流程与注意事项
石脑油电烯氢的工艺流程与注意事项下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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石脑油制烯烃成本公式
石脑油制烯烃成本公式
石脑油（Naphtha）是石油提炼过程中的一种原油副产品，它通常包含较重的碳链烃类化合物。
在石脑油裂化（Cracking）过程中，可以将其转化为轻质烃类化合物，例如烯烃（Olefin）。
石脑油制烯烃的成本是一个复杂的计算，涉及到多个因素和工艺步骤。
一般而言，制烯烃成本的公式可以考虑以下几个因素：
1.原料成本：石脑油的价格对成本起决定性作用，它可以作
为一个基础参数。
2.加工工艺效率：裂化工艺的效率对成本具有重要影响。
高
效的裂化过程可以提高烯烃产率，降低能耗和废料产生，
从而降低制烯烃的成本。
3.能源消耗：石脑油裂化过程需要能源供应，例如燃料气、
电力等，这些能源的成本也需要考虑在内。
4.辅助设备和操作费用：制烯烃过程中需要考虑设备维护成
本、劳动力成本等各种辅助设备和操作费用。
5.内外部环境因素：诸如政策、税费等因素也会影响到制烯
烃的成本。
需要注意的是，制烯烃的成本公式通常是基于具体的工厂和技术参数进行模拟和分析得出的，并且可能因地区、工厂规模、工艺选择等因素而有所不同。
因此，具体的公式可能会因情况而异。
总体而言，在考虑上述因素的基础上，可以根据实际情况构建
一个制烯烃成本的公式，用于计算和分析制烯烃的成本。
石油烃类裂解制乙烯-基本有机化工第一章
(二)分子筛脱水
脱除气体中微量水分以分子筛吸附水容量最高，但相对 湿度较高时，活性氧化铝和硅胶的吸附水容量都大于分 子筛。
因此有的脱水流程是采用活性氧化铝与分子筛串联。 分子筛是人工合成的水合硅铝酸盐晶体
Mex/m[(Al2O3)x(SiO2)y]·mH2O(A、x、y) 裂解气脱水常用A型分子筛. A型有 3A（孔径 d=3.0～3.3 埃）,4A（d=4.2～4.7埃）,5A（ d=4.9～5.6埃）等。
乙醇
酯化
乙酸乙酯、其它酯类
水合
溶剂及合成原
加氢脱水
丁二烯
合成橡胶
丙酸
氢甲酰化 丙醛 还原 正丙醇
溶剂
上海赛科900Kt/a乙烯工程
表1-3 不同组成的原料烃的裂解产物分布（单程）
原料
乙烷
丙烷
石脑油
原料规格
裂 辐射管出口温度，℃
解
条
辐射管出口压力，kpa
图为USX急冷换热器结构图，它的入口为自由伸缩结构， 内管为变径管，入口气流速高达280m/s，停留时间为 0.0168s，温度由762℃降至577℃。在此操作条件下，即 使急冷管后段略有结焦，但管径扩大了，裂解气的压差改 变并不很大。
裂解气净化与分离的任务
（1）除去裂解气中有害的杂质； （2）分离出单一烯烃产品或烃的馏分，为基本有
４A分子筛能吸附水和乙烷分子，而3A分子筛只能吸 附水而不能吸附乙烷分子。
另外，分子筛是一种离子型极性吸附剂，是一种选择 性吸附剂，它的效率高，寿命长。
分子筛吸附水是一个放热过程，降低温度有利于放热 的吸附过程，高温则有利于吸热的脱附过程。
有机化工生产技术--石油烃热裂解(ppt 75页)
一般当温度低于750℃时，生成乙烯的可能 性较小，或者说乙烯收率较低； 在750℃以上生成乙烯可能性增大，温度越 高，反应的可能性越大，乙烯的收率越高。 但当反应温度太高，特别是超过900℃时， 甚至达到1100℃时，对结焦和生碳反应极为
有 利，同时生成的乙烯又会经历乙炔中间阶段而 生成碳，这样原料的转化率虽有增加，产品的 收率却大大降低。
一、裂解温度 二、停留时间
三、裂解反应的 压力
一、裂解温度
从热力学分析，裂解是吸热反应，需要在高 温下才能进行。温度越高对生成乙烯、丙烯越有 利，但对烃类分解成碳和氢的副反应也越有利， 即二次反应反应在热力学上占优势； 从动力学角度分析，升高温度，石油烃裂解 生成乙烯的反应速度的提高大于烃分解为碳和氢 的反应速度，即提高反应温度，有利于提高一次 反应对二次反应的相对速率，有利于乙烯收率的 提高，所以一次反应在动力学上占优势。 因此应选择一个最适宜的裂解温度，发挥一 次反应在动力学上的优势，而克服二次反应在热 力学上的优势，既可提高转化率也可得到较高的 乙烯收率。
第二节 石油烃热裂解原料
一、裂解原料来源和 种类
一是天然气加工厂的轻烃， 如乙烷、丙烷、丁烷等;
二是炼油厂的加工产品， 如炼厂气、石脑油、柴油、 重油、渣油等，以及炼油厂 二次加工油，如焦化加氢油、 加氢裂化油等。
1、石油和天然气的供应状况 和价格
2.原料对能耗的影响 3、原料对装置投资的影 响 4、副产物的综合利用
熟悉石油烃热裂解 的生产步骤及相关
知识
根据化学反应规 律，能够判断原 料的优劣
能够分析如何选 择工艺条件
能力目标
能够画出石油烃热 裂解的工艺原理流
程图
石油烃
包括天然气、炼厂气、石脑油、 柴油、重油等，它们都是由烃 类化合物组成
工艺流程—裂解炉生产乙烯
利用裂解炉生产乙烯热裂解特点：高温，吸热量大低烃分压，短停留时间，避免二次反应的发生反应产物是复杂的混合物热裂解的供热方式如下所示：直接供热法：工艺复杂，裂解气质量低，成本过高。
其裂解工艺一直没有很大发展！工业上烃类裂解生产乙烯的主要过程为：原料→热裂解→裂解气预处理（包括热量回收、净化、气体压缩等）→裂解气分离→产品乙烯、丙烯及联产物等。
一、原料烃组成对裂解结果的影响影响裂解结果的因素：原料特性；裂解工艺条件；裂解反应器型式；裂解方法等。
原料特性是最重要的影响因素！(一) 原料烃的族组成、含氢量、芳烃指数、特性因数裂解产物分布的影响1. 族组成（简称PONA值）定义：是指原料烃分子中所含各族烃的质量百分比P—烷族烃 N—环烷族烃O—烯族烃A—芳香族烃从表1-7作一比较，在管式裂解炉的裂解条件下，原料愈轻，乙烯收率愈高。
随着烃分子量增大，N+A含量增加，乙烯收率下降，液态裂解产物收率逐渐增加。
*包括乙烷循环裂解原料的PONA值常常被用来判断其是否适宜作裂解原料的重要依据。
表1-8介绍我国几个产地的轻柴油馏分族组成。
表1-8 我国常压轻柴油馏分族组成我国轻柴油作裂解原料是较理想的。
2. 原料氢组成定义：是指原料烃分子中氢原子的质量百分比，不包含溶解的H2烃类裂解过程也是氢在裂解产物中重新分配的过程。
原料含氢量对裂解产物分布的影响规律，大体上和PONA值的影响一致。
表1-9位各种烃和焦的含氢量比较。
表1-9 各种烃和焦的含氢量可以看出，碳原子数相同时，含氢量：烷烃＞环烷烃＞芳烃。
含氢量高的原料，裂解深度可深一些，产物中乙烯收率也高。
对重质烃类的裂解，按目前的技术水平，原料含氢量控制在大于13%（质量），气态产物的含氢量控制在18%（质量），液态产物含氢量控制在稍高于7～8%（质量）时，就容易结焦，阻塞炉管和急冷换热设备。
图1-3给出了不同含氢量原料裂解时产物收率。
从图中可以看出：含氢量 P＞N＞A 液体产物收率 P＜N＜A乙烯收率 P＞N＞A 容易结焦倾向 P＜N＜A3. 芳烃指数（BMCI）定义：BMCI=48640/TV+473.7×d15.615.6－456.8TV=(T10+ T30+ T50+ T70+ T90)/5TV—体积平均沸点，KT10、T30…—分别代表恩氏蒸馏馏出体积为10%，30%…时的温度，K基准：n-C6H14的BMCI=0芳烃的BMCI=100因此，BMCI值越小，乙烯收率越高，当BMCI﹤35时，才能做裂解原料。
2化学工艺专业实验讲义
（4）摇进活塞螺杆，向本体充油，如此反复，直至压力表上有压力读数为止。
（5）再次检查油杯阀门是否关好，压力表及本体油路阀门是否开启，若都已稳定，
即可实验。
3
4、测定低于临界温度（t < tc）的恒温线。 （1）使用恒温器调定 t = 20℃，并要维持恒温。 （2）压力记录从承压玻璃可读取到数值开始。当玻璃管内水银计升起来后，应足够 缓慢地摇进活塞螺杆，以保证恒温条件，否则来不及平衡，读数不准。 （3）按照适当的压力间隔读取 h 值至压力 P = 9.8Mpa。 （4）注意加压后，CO2的变化，特别是注意饱和压力和饱和温度的对应关系，液化、 汽化等现象，要将测得的实验数据及观察到的现象一并填入表一。 （5）测定 t = 25℃或 t = 27℃下饱和温度和饱和压力的对应关系。 5、观察临界现象，测定临界等温线和临界参数。 为观察临界现象，确定临界等温线，（tc = 31.1℃）需要从高于及低于临界温度两方面 向临界等温线逼近，观察临界点附近的现象，以便判断是高于还是低于临界温度，并作 出完整的等温线。 在靠近临界点时，略低于临界温度，可以看到稳定汽液两相分化，但相界面的观察 困难（两相折光性质差异近于消失）。汽、液两相的沉降分离、液滴合并（或气泡合并） 困难，需要十分仔细和缓慢的操作与观察才能看到这种汽液两相分辩困难的现象。即所 谓的“汽液模糊现象”。 同样，在略低于临界温度并靠近临界点附近。当确实观察到有少量液相并看清相界 面之后，摇进油压机手柄，动作幅度要小，只细微地改变CO2的总体积，即完成了由汽相 到全部为液相的转变过程。在这个过程中，我们看不到相界面的移动，只能按过程发生 后相界面的消失断定已成为单相，与前面相类似，也可由少量液相迅速地全部转变为汽 相，这种由于相变热近于零及两相摩尔体积差近于零，而只需细微改变CO2总体积，由一 相到另一相的全部转化，称“整体现象”。 在等于或略高于临界温度的临界点附近，看不到稳定的汽、液两相的分化，但这时 如果从比临压力高一些的条件开始，迅速而小幅度地向后摇动油压机手柄，压降至临界 压力或临界压力的某一范围内，CO2在一极短的绝热膨胀过程中会因温度暂时降低临界温 度以下出现“起雾”现象；由于热交换“雾”立即消失，这种“瞬间倒退液化现象是与 混合现象”本质上不同的。 临界性质测定及临界点附近现象的观察至少要测两根等温线。从经验临界温度等温 线作起，如果看到的是非临界温度以下的临界点附近特有现象，则下一根等温线作降低 0.2℃的，如果观察到的是低于临界温度的临界点附近特有现象，则提高 0.2℃，后作下一 根等温线。 找到临界温度后，在该温度下仿照第 4 步测出数据并将数据填入表一并在该曲线的
石脑油蒸汽裂解工艺
石脑油蒸汽裂解工艺石脑油蒸汽裂解工艺是一种重要的石油炼制工艺，用于将石脑油分解为更高附加值的产品。
本文将详细介绍石脑油蒸汽裂解工艺的原理、设备和产品应用。
一、石脑油蒸汽裂解的原理石脑油蒸汽裂解是利用高温和催化剂的作用将石脑油中的大分子链烃分解为较低碳数的烃类化合物的过程。
该工艺主要基于以下两个原理：1. 热裂解原理：高温下，石脑油中的长链烃分子会断裂成低碳数的碳氢化合物，如乙烯、丙烯等。
2. 催化裂解原理：添加催化剂可以降低裂解温度，提高裂解效率，并产生更多的高附加值产品，如丁烯、异戊烯等。
二、石脑油蒸汽裂解的设备石脑油蒸汽裂解工艺通常包括以下主要设备：1. 裂解炉：裂解炉是进行石脑油蒸汽裂解反应的主要设备。
其内部采用高温环境和催化剂来实现石脑油的分解，并通过调控温度、压力和催化剂的投入量来控制裂解产物的生成。
2. 分离装置：裂解产物经过分离装置进行分馏和提纯。
分离装置包括粗分离器、精馏塔和附属设备，用于将混合气体中的不同碳数的烃类分离出来，得到纯净的产品。
3. 冷凝器：冷凝器用于将裂解炉中的热裂解气体冷却成液态，以便进行后续的分离和收集。
4. 催化剂再生装置：在裂解过程中，催化剂会逐渐失活，需要进行再生。
催化剂再生装置通过高温燃烧将失活的催化剂中的积碳烧掉，使其恢复活性。
三、石脑油蒸汽裂解的产品应用石脑油蒸汽裂解的主要产品是乙烯、丙烯、丁烯等烯烃类化合物，这些化合物是石化工业中广泛应用的重要原料。
具体应用包括：1. 乙烯：乙烯是一种重要的基础化工原料，广泛用于合成聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等塑料、橡胶、纤维等产品。
2. 丙烯：丙烯是合成聚丙烯、丙烯酸、丙烯酸甲酯等聚合物的重要原料，用于制造塑料、纤维、涂料等产品。
3. 丁烯：丁烯是合成合成橡胶、合成纤维、合成树脂等的重要原料，在橡胶工业和合成纤维工业中应用广泛。
石脑油蒸汽裂解工艺是一种重要的石化工艺，通过高温和催化剂的作用，将石脑油分解为乙烯、丙烯、丁烯等高附加值产品。
试验十一石脑油裂解制乙烯的方法
海石油化工股份有限公司直馏石脑油。 四、实验步骤
1. 氮气吹扫：切换不同的管路，将管道和床层中的空气赶出系统。 2. 预热：打开床层，汽化炉和预热器加热，并将仪表设定至操作温度，将 原料油和稀释水蒸气调节到适当流量，待其出口温度稳定。 3. 进料：将原料油切换到反应器，收集裂解气体及尾油。 4. 产品分析：用气相色谱仪分析裂解气体及尾油组成。 5. 更换原料，按实验步骤 1～4 重复实验。 五、数据记录和报告要求 1. 记录裂解气体，尾气的产量和组成，记录原料油的消耗量，进行乙烯裂 解过程的物料恒算。 2. 计算乙烯，丙烯和丁二烯的收率，并与工业典型数据对比。 3. 比较不同正构烷烃含量裂解原料的烯烃收率。 六、思考题 1. 优化的乙烯裂解原料有哪些？ 2. 如何提高乙烯装置的烯烃收率？ 3. 简述乙烯收率与裂解条件的关系。 4. 原料进行裂解反应之前为什么要与蒸气混合？
研究表明，乙烯收率与裂解原料的芳烃关联指数 BMCI 值之间呈现良好的线形关
系。
在石脑油裂解制乙烯工艺中，原料费用约占乙烯生产总成本的 60%～80%，
故以 BMCI 值接近于零的正构烷烃作为裂解原料。乙烯收率最高，生产成本降低。
本实验以石脑油分子 吸附分离后的脱附油为原料，C5～C10 正构烷烃含量可以达 到 98.2%以上。
实验十一 石脑油裂解制乙烯的方法
一、实验目的 1. 了解石脑油裂解制乙烯的方法； 2. 了解原料中正构烷烃的含量对乙烯收率的影响； 3. 掌握裂解气体和尾油的分析方法。
二、实验原理 乙烯生产常以石脑油为裂解原料，石脑油是一个复杂的烃类混合物，在高温
下裂解，生成乙烯、丙烯等低分子烃和
C
+ 5
馏分。乙烯的收率除了与操作参数有
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1实验一石脑油热裂解制烯烃讲义
1实验一石脑油热裂解制烯烃讲义
实验一石脑油裂解制烯烃
一、实验目的
1.学习小型管式裂解炉的操作控制和实验方法。
2、了解裂解的基本原理和影响反应的各种因素，找出最佳操作条件。
二、实验原理
常压裂解实验装置是确定石油烃等有机化合物裂解反应过程的有效手段。
它可以根据
实验结果找出最合适的操作条件，为工业运行提供可靠的参考数据，为放大提供必要的参数。
石脑油是含4~15个碳原子的饱和烃，本实验所用石脑油的平均分子量为114，密度
三
0.76g/cm。
在高温下不稳定，极易发生碳一碳键断裂和碳一氢键断裂的裂解反应，生
成低分子量的烷烃、烯烃、氢和二氧化碳等，其主要成份含甲烷、氢、乙烯、乙烷、丙烯、丙烷、丁烷、异丁烯、戊烯、二氧化碳、焦油及焦碳等。
三、实验装置
在热电偶套管内的不同位置测量热电偶套管的温度。
反应加热炉为四级加热炉，上、
下段加热功率分别为1kW，中间两段加热功率分别为1.5KW，最高使用温度为800℃。
预热器加热炉功率0.8kw，最高使用温度300℃。
测温热电偶为K型。
湿式流量计为2L。
配备
2台计量泵。
实验流程见下图。
6tci955'432tci1h2或其他气体1121'6'4'3'tci10tci78pitin2tci温度控制热电偶；Ti——测温热电偶；Pi——压力表；1.1’-气瓶；2.2’-减压阀；3，3’-稳压阀；4-转
子流量计；5.5'-干燥器；6-取样器；7-预热器；8-预热炉；9-反应炉；10-固定床反应器；11-冷凝器；12-气液分离器；13-湿式流量计；14-充电箱；15-充液泵。
石脑油裂解工艺
示意图
四、实验操作步骤
1.检查实验装置的合理安装后，分别向奶瓶中加入石脑油和蒸馏水。
2、进行系统试漏，待无漏气后，仔细检查反应器电器加热部分，把控温仪定在予定
的温度数值上，调整好测试指针的零点位置（室温位置）。
3.将尾气管连接到外部。
4、开冷却水，接通电源，开始升温，升温速度按每次升高100℃控制。
本装置为四段加热控温，温度控制仪的参数较多，不能任意改变。
升温过快，由于炉丝热量不能快速传
给反应管，易造成炉丝烧毁。
5.当温度上升到400℃时，使用泵2开始以1ml/min的速率向反应器中滴加蒸馏水。
当温度达到760℃时，保持上述加水速率，以1ml/min的速率开始滴加石脑油，同时记录
蒸发速率
馏水、石脑油的重量及流量计的初读数，放尽气液分离器中的水、以备进行物料衡算。
6.在恒加料速度下改变裂解温度，分别控制在760±2℃、780±2℃和800±2℃，在
不同温度条件下反应30分钟。
同时记录时间、蒸馏水和石脑油的重量以及气体流量计的
读数，称量气液分离器中的液体量（每次取样前应排空气液分离器中的液体。
液体可通过
分离漏斗与焦油和水分离，然后在称重容器中单独称重，以获得焦油量）。
7、以上操作完毕后先停加石脑油，继续滴加蒸馏水通水烧结碳30分钟，此后切断加
热电源，待炉温降至200℃以下时，再停止加蒸馏水，停冷却水，检查整理环境。
五、数
据记录及处理
1.整理原始记录。
2、列出物料平衡表（焦炭和损失为一项）
数据记录表反应温度（℃）加油量（毫升）（克）焦油量（克）裂解气量（毫升）（克）备注
物料平衡表反应温度：℃原料油起始质量进料量进料量(g)出料量(g)气体量流量计始
读数流量计终读数气体总量进量出量损失停止加料质量蒸起始质量馏停止加料后质量水进
料质量液焦油重体水重量总量(g)3、计算几个主要指标：油水比、停留时间、原料油损失率、气体收率、焦油收率。
4、计算公式停留时间：vr
??? W273? T22.4? 五、18? 273?? 式中：τ——停留时间；
vr―反应器的体积，l（长800mm、内径10mm）;
W——加水量/LS；V——天然气产量，NLS；T——反应温度，℃。
-1-1
p0？p273？电视在做什么？V湿1.013273
式中：v湿―湿式流量计读数，l；
P0——实验当天的大气压，MPa；
t―湿式流量计的温度，℃
P——湿流量计温度下水的饱和蒸汽压，MPa；
v干―在标准状态下干燥裂解气的体积，l。
七、思考问题
1、影响热裂解的设备参数和工艺参数有那些？
2.温度如何影响热解反应的产率、转化率和选择性？。