烃类热裂解习题2
烃类热裂解
petrochemical industry
Boiling point and its use of various petroleum products
Petroleum gas Crude gasoline Petroleum ether Gasoline Solvent oil Kerosene Aviation kerosene Kerosene Diesel Machine oil Vaseline Paraffin wax Fuel oil Asphalt Petroleum coke
异构烷烃裂解规律 Cracking rules of isoalkanes
（1）比正构烷烃容易裂解或脱氢 The pyrolysis or dehydrogenation of the isoalkane is easier than that of the normal alkane. （2）脱氢能力与分子结构有关，难易顺序为叔氢＞仲氢＞伯氢
We studied the catalyst performance and utilization, and the mass balance calculation of the reaction process.
石油加工的两大体系 Two system of petroleum processing
3.1 热裂解过程的化学反应
（chemical reaction of thermal cracking process）
一、烃类裂解的反应规律 （Reaction rules of thermal cracking of hydrocarbon）
烃类热裂解过程是十分复杂的，即使是纯组分裂解，得到的产物也是很 复杂的。包括：脱氢、断裂、异构化、环化、岐化、聚合、焦化、二烯 合成等。 The process of hydrocarbon pyrolysis is very complex, and products are also very complex even if pure component is cracked. Thermal cracking of hydrocarbon contains the reactions of dehydrogenation, chain scission, isomerization, cyclization, disproportionation, polymerization, diene synthesis, etc.
化工工艺学习题
《化工工艺学》习题有机部分：第一章1 什么叫做烃类热裂解？2.烃类热裂解过程中可能发生哪些化学反应？大致可得到哪些产物？3.利用标准自由焓计算裂解反应C2H6C2H4+H2在2980K、1000K下进行反应的平衡常数Kp和平衡转化率X（裂解反应按常压处理）。
（1000K 时，标准自由焓：H2：0.00 kj/mol，C2H6：109.22 kj/molC2H4：118.09 kj/mol）4.试述乙烷裂解反应的机理与其主要步骤？5 用热力学和动力学综合分析说明裂解反应在高温、短停留时间、低烃分压下进行的必要性？6.试述裂解深度的含义、表示方法。
7．烃类裂解的原料主要有哪些？选择原料应考虑哪些方面？8．裂解过程中一次反应和二次反应的含义是什么？为什么要尽力促进一次反应而抑制二次反应？9．裂解生产中为什么不采用抽真空办法降低系统总压？10．裂解过程中为什么要加入水蒸汽？它还起到了哪些作用？11．裂解气为什么要急冷？急冷有哪些方法？各自的优缺点是什么？12．在管式裂解炉中为什么会结焦？结焦对生产操作有什么影响？13．鲁姆斯裂解工艺流程主要包括哪些部分？各部分的主要作用是什么？第二章1.芳烃的来源有哪些？2.简述芳烃的转化反应有哪些？芳烃的转化反应的催化剂主要有哪些？3.用热力学和动力学分析说明苯和乙烯烷基化反应的温度为什么控制在95℃左右？4.苯和乙烯烷基化的气液相反应器有哪些要求？为什么选用鼓泡床反应器？5.了解芳烃的转化反应的机理。
6.乙苯生产对原料有何要求？为什么？7.简述乙苯生产的工艺流程。
第三章1.催化加氢反应有哪几种类型？工业上有哪些重要应用？2.反应温度和压力对加氢反应有什么影响？3.工业上应用的加氢催化剂有哪些类型？4.通过合成甲醇的热力学分析说明了什么问题？5.影响合成甲醇反应速度的因素是什么？如何确定合成甲醇的工艺条件？第四章1.氧化反应有何特点？2.了解催化自氧化的机理与催化剂？3.影响催化自氧化过程的影响因素有哪些？4.鼓泡床反应器有何特点？5.均相催化氧化有何特点？6.论述乙烯液相氧化生产乙醛的反应原理与工艺。
化学工艺学-6烃类裂解及裂解气分离
C2H4+H2
ΔGo=8.87KJ/mol
问：乙烷热裂解能否得到乙烯和氢，需采取什么措施？ 判断化学反应能否自发进行的判据不是ΔGo ，而是 ΔG，根据经验，当ΔGo ≈40KJ/mol时，已不能通过改变条件实 现ΔG <0，乙烷不发生脱氢反应。
6.1.3 裂解过程的动力学分析
1.反应机理
2.反应动力学
以乙烷裂解为例：
K K K P 3 P 1 P 2 乙烷 乙烯 乙炔 碳
温度，K
K
p1
K
p2
K
K p1 , T
p3
K p 1 ,1100
,T K p 2 ,1100
p2
K
1100 1200 1300 1400 1500
1.675 6.234 18.89 48.86 111.98
如何确定合理的裂解深度
选定T→确定θ （ θ 不能太短） 确定合理的裂解深度 选定 θ→确定T （ T 不能太高）
Ⅱ）温度的限制
反应温度T ↑,炉管管壁温度Tw ↑
Cr25Ni20耐热合金 钢Tmax<1100℃ Cr25Ni35耐热合金 钢Tmax<1150℃
一般管式炉解炉出口温度<950℃
Ⅲ）热强度限制
6.2 原料性能指标及工艺参数
6.2.1 原料性质指标及其对裂解过程的影响
① 族组成-PONA值 1）P-Paraffin 烷烃 3）N-Naphthene 环烷烃 2）O-Olefin 烯烃 4）A-Aromatics 芳烃
根据上述种烃类裂解成烯烃的能力规律： ① 原料越轻，含P越多，乙烯收率越高，轻柴油最理想。 ② 随烃分子量增加，N+A含量升高，乙烯收率下降，液态 裂解产物收率升高 ③ 不希望A高，O高，∵易生焦
第六章_烃类热裂解
(2)、乙烷裂解反应的活化能
K E RT
可由速率常数K =A e
求得，故先求算速率常数K
从乙烷裂解反应的机理可知，其动力学方程：
d[C2 H 6 ] =K1[C2 H6 ] +K 2 [C 2 H 6 ][CH 3 ] dt
（K1、K 2、K 3、K 4、K 5 与基元反应有关）
自由基机理： 1934年美国F.O赖斯和K.F赫茨菲尔德首先提出。
1967年，美国S.B茨多尼克等人，对此作了较
详细的解释。虽然他们只能解释了C2-C6各种烃，在 低转化率裂解时所得到的产品的分布情况，但仍是
指导预见和关联裂解数据的有效工具。
（一）、烷烃裂解的自由基反应机理 1、乙烷裂解反应 (1)、乙烷裂解反应的类型 乙烷分子中 键能（kJ/mol） C-C 346 C-H 406
也叫石墨化过程。 结焦过程的△G0为一般是很大的负值，但是乙
烯生成苯的速度不大,所以乙烯结焦是可以避免的。
如何避免？是动力学问题。
＝＝＞ 由1、2、3、4讨论可知，二次反应产物有小分
子烯烃和烷烃、二烯烃和炔烃、还有比原料更重的 烃，如单环芳烃、稠环芳烃甚至有焦炭生成。其中， 只有小分子烯烃是有利的。在二次反应中，只有较 大分子烯烃的裂解增产小分子烯烃(类型1)，如乙 烯。其余二次反应，均消耗乙烯，使乙烯收率下 降。所以，应该防止二次反应的发生。
K1
E1=359.8，活化能(kJ/mol)
②、链传递 CH3· + C2H6
3
K2 CH4 + C2H5· ； E2=45.1
K 4H2 + C2H5· H· + C2H6
； E4=29.3
③、链终止
(完整版)第三章作业和参考答案解析
1. 什么是烃类热裂解？答：烃类的热裂解是将石油系烃类燃料（天然气、炼厂气、轻油、柴油、重油等）经高温作用，使烃类分子发生碳链断裂或脱氢反应，生成相对分子质量较小的烯烃、烷烃和其他相对分子质量不同的轻质和重质烃类。
2.烃类热裂解制乙烯可以分为哪两大部分？答：烃类热裂制乙烯的生产工艺可以分为原料烃的热裂解、裂解产物的分离两部分。
3. 在烃类热裂解系统内，什么是一次反应？什么是二次反应？答：一次反应是指原料烃裂解（脱氢和断链），生成目的产物乙烯、丙烯等低级烯烃的反应，是应促使其充分进行的反应；二次反应则是指一次反应产物（乙烯、丙烯等）继续发生的后续反应，生成分子量较大的液体产物以至结焦生炭的反应，是尽可能抑制其进行的反应。
4. 用来评价裂解燃料性质的4个指标是什么？答：评价裂解燃料性质的4个指标如下：（1）族组成—PONA值，PONA值是一个表征各种液体原料裂解性能的有实用价值的参数。
P—烷烃（Paraffin）； O—烯烃（Olefin）；N—环烷烃（Naphtene）；A—芳烃（Aromatics）。
（2）氢含量，根据氢含量既可判断该原料可能达到的裂解深度，也可评价该原料裂解所得C4和C4以下轻烃的收率。
氢含量可以用裂解原料中所含氢的质量百分数表示，也可以用裂解原料中C 与H的质量比（称为碳氢比）表示。
（3）特性因数—K，K是表示烃类和石油馏分化学性质的一种参数。
K值以烷烃最高，环烷烃次之，芳烃最低，它反映了烃的氢饱和程度。
（4）关联指数—BMCI值，BMCI值是表示油品芳烃含量的指数。
关联指数愈大，则表示油品的芳烃含量愈高。
5. 温度和停留时间如何影响裂解反应结果？答：（1）高温：从裂解反应的化学平衡角度，提高裂解温度有利于生成乙烯的反应，并相对减少乙烯消失的反应，因而有利于提高裂解的选择性；根据裂解反应的动力学，提高温度有利于提高一次反应对二次反应的相对速度，提高乙烯收率。
（2）短停留时间：从化学平衡的角度：如使裂解反应进行到平衡，由于二次反应的发生，所得烯烃很少，最后生成大量的氢和碳。
化工工艺学题库
《化工工艺学》题库1.什么叫烃类的热裂解?裂解（splitting）是将烃类原料（气或油品）在隔绝空气和高温作用下，使烃类分子发生断链或脱氢反应，生成分子量较小的烯烃和烷烃及炔烃热裂解不加催化剂及添加剂裂解的分类2. 目前世界上主要乙烯生产国的产量是多少？3. 什么叫烃类热裂解过程的一次反应和二次反应？一次反应：即由原料烃类经热裂解生成乙烯、丙烯的主反应。
二次反应：即一次反应生成的乙烯、丙烯进一步反应生成多种产物，甚至最后生成焦和碳一次反应和二次反应的共同点：是随着反应的进行，气体产物的氢含量增加，液体产物的氢含量降低。
各族烃进行一次反应的容易程度顺序:P (链烷)＞N（环烷）＞A（芳环）各族烃进行二次反应的容易程度顺序：P(链烷)＜N(环烷)＜A(芳环）4. 什么叫键能？5. 简述一次裂解反应的规律性。
可见规律：⑴热效应很大的吸热反应，断链易于脱氢；⑵断两端易于断中间；⑶ M↑ ，断中间↑，断两端↓ ；⑷生成大烯烃易于生成小烯烃；⑸裂解产物中甲烷含量总是高于氢。
6. 烃类热裂解的一次反应主要有哪几个？烃类热裂解的二次反应主要有哪几个？7. 什么叫焦，什么叫碳？结焦与生碳的区别有哪些？裂解过程中，生成的乙烯在900~1000℃或更高的温度下，主要经过乙炔阶段而生碳，即烯烃经过炔烃中间阶段而生碳。
裂解反应所生成的乙烯，在500℃以上的温度下，经过生成芳烃的中间阶段而结焦。
焦中，碳含量高于95%，且含有一定量的H2。
8. 试述烃类热裂解的反应机理。
9. 什么叫一级反应？写出一级反应动力学方程式和以转化率表示的动力学方程式。
10.烃类裂解有什么特点？11.11. 裂解供热方式有哪两种？12.12. 什么叫族组成，PONA的含义是什么？什么叫芳烃指数？什么叫特性因素？P—烷烃；O—烯烃；N—环烷烃；A—芳香烃特性因素特性因素是用作反映石脑油、轻柴油等油品的化学组成特性的一种因素，用K表示。
原料烃的K值愈大,乙烯的收率愈高。
2023年裂解(裂化)工艺备考押题2卷合壹(带答案)卷37
2023年裂解（裂化）工艺备考押题2卷合壹（带答案）（图片大小可自由调整）全文为Word可编辑，若为PDF皆为盗版，请谨慎购买！第一卷一.全能考点(共100题)1.【判断题】乙烯装置烃类物料管线高频振动,造成管材出现疲劳裂纹,泄露烃物料易引起火灾。
参考答案：√2.【判断题】炉膛负压过低的主要危害是造成火嘴脱火,熄灭,最终停炉。
参考答案：√3.【单选题】稀释蒸汽发生系统投用主要风险是泄漏、烫伤和()。
A、中毒B、窒息C、水击参考答案：C4.【单选题】裂解炉烧焦时判断各步合格的方法为()。
A、分析烧焦气中的一氧化碳和二氧化碳的总含量B、分析烧焦气中的二氧化碳含量C、烧焦时间是否足够长参考答案：B5.【单选题】进入乙烯装置区的电瓶车、铲车应是()。
A、环保型B、防爆型C、节能型参考答案：B6.【判断题】安全阀和蒸汽放空调节阀,都对防止裂解炉超高压蒸汽系统超压有重要作用。
参考答案：√7.【判断题】燃料气夹带液体进入炉膛,会造成炉子正压燃烧,火从看火孔外冒会烧坏炉子周围的仪表和电气设备。
参考答案：√8.【判断题】裂解炉燃料气系统气密前,必须确认每一个安全阀都已经过调校并正常安装。
参考答案：√9.【判断题】裂解炉废锅裂解气侧泄露的主要原因为安装存在问题,投用时未热把紧以及吹扫时废锅入口温度太低等。
参考答案：√10.【判断题】火炬气回收系统运行是否稳定,不会影响到火炬的稳定燃烧。
参考答案：×11.【单选题】任何单位和个人都有依法()的义务。
国家鼓励、引导社会组织和个人开展地震群测群防活动，对地震进行监测和预防。
国家鼓励、引导志愿者参加防震减灾活动。
A、开展群测群防活动B、参加防震减灾活动C、支持防震减灾参考答案：B12.【单选题】低压带电作业可能造成的事故类型是()。
A、物体打击B、机械伤害C、电流伤害参考答案：C13.【判断题】工伤职工治疗非工伤引发的疾病,享受工伤医疗待遇,按照基本医疗保险办法处理。
化工工艺学复习题(带答案)-精简
《化工工艺学》（部分简答题）1.什么叫烃类的热裂解?答：烃类热裂解法是将石油系烃类原料（天然气、炼厂气、轻油、柴油、重油等）经高温作用，使烃类分子发生碳链断裂或脱氢反应，生成分子量较小的烯烃、烷烃和其他分子量不同的轻质和重质烃类。
2.什么叫烃类热裂解过程的一次反应和二次反应？答：一次反应：由原料烃类热裂解生成乙烯和丙烯等低级烯烃的反应二次反应：主要指由一次反应生成的低级烯烃进一步反应生成多种产物，直至最后生成焦或炭的反应。
3. 简述一次裂解反应的规律性。
答：（1）烷烃—正构烷烃最有利于生成乙烯，丙烯，分子量愈小则烯烃的总收率愈高。
异构烷烃的烯烃总收率低于同碳原子的正构烷烃。
随着分子量增大，这种差别越小。
（2）环烷烃—在通常裂解条件下，环烷烃生成烯烃的反应优于生成单烯烃的反应。
含环烷烃较多的原料，乙烯的收率较低。
（3）芳烃—无侧链的芳烃基本上不易裂解为烯烃；有侧链的芳烃主要是侧链逐步断裂及脱氢。
芳烃主要倾向于脱氢缩合生成稠环芳烃，直至结焦。
（4）烯烃—大分子的烯烃能裂解为乙烯和丙烯等低级烯烃，烯烃脱氢生成的二烯烃能进一步反应生成芳烃和焦。
（5）各类烃裂解的难易顺序可归纳为：正构烷烃>异构烷烃>环烷烃(C6>C5)>芳烃4. 烃类热裂解的一次反应主要有哪几个？烃类热裂解的二次反应主要有哪几个？答：（1）烃类热裂解的一次反应主要有：①脱氢反应②断链反应(2)烃类热裂解的二次反应主要有: ①烯烃的裂解②烯烃的聚合、环化和缩合③烯烃的加氢和脱氢④积炭和结焦5. 什么叫焦，什么叫碳？结焦与生碳的区别有哪些？答：结焦是在较低温度下（＜1200K）通过芳烃缩合而成生碳是在较高温度下（＞1200K）通过生成乙炔的中间阶段，脱氢为稠和的碳原子。
结焦与生碳的区别：机理不同：碳要经过乙炔阶段才能发生；焦要经过芳烃缩合才能发生温度不同：高温下（900℃～1100℃）生成乙炔，生成碳；低温下（600℃左右）芳烃缩合生成焦组成不同：碳只含炭，不含杂质；焦还含有氢6. 试述烃类热裂解的反应机理。
第3章烃类热裂解《化学工艺学(第二版)》米镇涛 主编
(5)芳构化反应 六个或更多碳原子数的烯烃，可以发生芳构化反
应生成芳烃，通式如下
3.1.1.3 环烷烃的裂解反应
环烷烃较相应的链烷烃稳定，在一般裂解条件下可发生断链开环
反应、脱氢反应、侧链断裂及开环脱氢反应，由此生成乙烯、丙
烯、丁二烯、丁烯、芳烃、环烷烃、单环烯烃、单环二烯烃和氢 气等产物。
来看，属于比较典型的连串反应。
图 3-2 轻柴油裂解一次和二次反应 ——表示发生反应生成的；┄┄表示未发生反应而1.3.1 族组成
裂解原料油中各种烃，按其结构可以分为四大族，即链烷烃族、烯 烃族、环烷烃族和芳香族。
图 3-3 原料氢含量与乙烯收率的关系
② 自由基中带有未配对电子的那个碳原子，如果连的氢较少，这种
自由基就主要是分解出H· 生成同碳原子数的烯烃分子，如表中异
丙基和叔丁基的分解反应。 ③ 从分解反应或从夺氢反应中所生成的自由基，只要其碳原子数 大于3，则可以继续发生分解反应，生成碳原子数较少的烯烃。
由此可知，自由基的分解反应，一直会进行下去，直到生成H· ，CH3
3.1.3.2 氢含量
氢含量可以用裂解原料中所含氢的质量分数w(H2)表示，也可以用
值更高，这是由于C—H键能高于C—C键能所致。
④ 断链反应的Δ 有较大负值，是不可逆过程，而脱氢反应的Δ
是正值或为绝对值较小的负值，是可逆过程，受化学平衡限制。
⑤ 断链反应，从热力学分析C—C键断裂在分子两端的优势比断裂
在分子中央要大；断链所得的分子，较小的是烷烃，较大的是烯烃
占
优势。随着烷烃链的增长，在分子中央断裂的可能性有所加强。
链的增长反应包括自由基夺氢反应、自由基分解反应、自由基加 成反应和自由基异构化反应，但以前两种为主。链增长反应的夺 氢反应通式如下。
裂解、裂化工艺作业考试题库-裂解(裂化)工艺安全基础知识
5 催化裂化是在催化剂存在下，由重质油生产轻质油的过程。
6 重大危险源事故应急预案演习每年至少进行2次。
7 设计安全防护距离是预防危险化学品发生重特大事故的重要措施之
8 乙烯气体在生产装置中构成重大危险源的临界量为2吨。
9
危险物质是指一种物质或者若干种物质的混合物，由于其化学、物 理或毒性特性，使其具有易导致火灾、爆炸或中毒的危险。
10
热裂化原料通常为原油蒸馏过程中得到的重质馏分油或渣油，或其 它石油炼制过程副产的重质油。
11 裂解和裂化过程的发生的反应主要是（ ）。
12 下列选项不是烃类热裂解反应的特点的是（
）。
13 烃类热裂解工艺的核心设备是（
）。
烃类热裂解是将石油烃类原料在高温作用下，使烃类分子发生碳链
14 断裂或脱氢反应，生成较小分子的烃类，从而得到（
A1吨 B2吨 C5吨 D10吨
A热裂化 B低温裂化 C加氢裂化 D催化裂化
A都为吸热反应。 B反应温度高 C产物组成复杂 ，产品分离过程及其复杂 D原料和产品多为易燃易爆物质 A原料油供给及预热系统 B裂解和高压水蒸汽系统 C急冷油和燃料油系统 D急冷水和稀释蒸汽系统
A 反应-再生系统 B油品分离系统 C回收稳定系统 D预热回收系统 A火灾爆炸危险性 B高温高压危险性 C中毒危险性 D腐蚀危险性 E失控反应危险性 A满水 B超压 C干烧 D水击
）等有
机化工产品的化学过程。
15 裂解工艺主要原料和产品大量泄漏处理方法是（ ）。
16
危险源是指长期或临时生产加工使用或者储存危险化学品，且危险 化学品的数量（ ）临界量的单元。
17 （ ）是重大危险源申报和管理负责人。
18 乙烯气体在储罐区构成重大危险源的临界量为（ ）。
化工工艺学阶段练习题-2
化工工艺学阶段练习题-2（包括烃类热裂解、氯化两章内容）第三章烃类热裂解（13题）一、为什么说以乙烯为首的低级烯烃在化工生产中有重要地位？二、简述低级烯烃工业生产方法。
三、何为烃类热裂解的一次反应和二次反应？四、烃类热裂解的二次反应对生产有哪些影响？五、简述烃类热裂解在原料烃中混入水蒸气的主要作用和优点。
六、简述裂解温度对烃类热裂解反应的影响，一般裂解温度为多少？七、简述油轻质油为原料，经热裂解过程制取裂解气（40°C）的工艺流程。
八、简述急冷换热器的结构和作用。
九、工业生产上有哪两种冷却方式？各有何有缺点？十、经冷却后的裂解气中含有哪些组分？十一、裂解气中有害杂质包括哪些物质？需将他们脱除的理由？脱除方法？十二、烃类热裂解产物裂解气的分离采用何种方法？工业生产中选用哪些冷剂？十三、简述脱甲烷塔在裂解气分离过程中的作用和地位。
第四章氯化（7题）一、何为氯化剂？工业上经常用到的氯化剂是哪些？二、何谓平衡氧氯化法？工业上采用平衡氧氯化法生产氯乙烯有何特点？三、平衡氧氯化法生产氯乙烯包括哪三步反应？写出化学反应式。
四、简述乙烯与氯气加成氯化制1,2-二氯乙烷的反应型式、工艺条件、催化剂、副反应、反应器等五、简述乙烯氧氯化制1,2-二氯乙烷的反应型式、副反应、工艺条件、催化剂。
六、乙烯氧氯化制1,2-二氯乙烷选择何种反应器？说明选择依据。
反应温度如何控制和调节？七、简述1,2-二氯乙烷裂解生成氯乙烯过程的反应型式、副反应、工艺条件、反应器和反应温度控制和调节方式。
参考答案第三章烃类热裂解（13题）一、为什么说以乙烯为首的低级烯烃在化工生产中有重要地位？在自然界中，没有烯烃存在。
乙烯、丙烯、丁烯等低级不饱和烯烃具有双键，化学性质非常活泼，能合成多种化工产品。
乙烯是世界上产量最大的化学产品之一，而工业上所用的乙烯，大部分是从石油炼制工厂和石油化工厂所生产的气体里分离出来的，其中乙烯产品占石化产品的70%以上，在国民经济中占有重要的地位。
裂解气的净化和分离-第一章 烃类热裂解
第一章烃类热裂解第三节裂解气的净化与分离一、概述（一）裂解气的组成和分离要求问题1:什么叫裂解气?1. 烃类经过裂解制得了裂解气，裂解气的组成是很复杂的，其中含有很有用的组份，也含有一些有害的杂质（见表1-23）。
裂解气净化与分离的任务就是除去裂解气中有害的杂质，分离出单一稀烃产品或烃的馏分，为基本有机化学工业和高分子化学工业等提供原料。
表1-23 轻柴油裂解气组成2. 需要净化与分离的裂解气，是由裂解装置送过来的。
3.裂解气的定义：它已经脱除了大部份C5以上的液态烃类，它是一个含有氢气,C1-C5的烃类和少量杂质气体的复杂气态混合物。
4.裂解气的分离要求:见表1-24,1-25.表1-24 乙烯聚合级规格表1-25 丙烯聚合极规格（二）裂解气分离方法简介问题2:深冷分离法的分离原理是什么?1.工业生产上采用的裂解气分离方法，主要有深冷分离法和油吸收精馏分离法两种。
本章重点介绍深冷分离方法。
2.在基本有机化学工业中，冷冻温度小于等于-100度的称为深度冷冻，简称“深冷”。
♀3.分离原理就是利用裂解气中各种烃的相对挥发度不同，在低温下除了氢气和甲烷以外，把其余的烃类都冷凝下来，然后在精馏塔内精馏塔进行多组份精馏分离，利用不同的精馏塔，把各种烃逐个分离下来。
其实质是冷凝精馏过程。
4.图1-24可知,深冷分离流程可以概括成三大部份：（1）气体净化系统;（2）压缩和冷冻系统;（3）精馏分离系统.二、酸性气体的脱除问题3:酸性气体有哪些?它们有什么危害?除去方法是什么?1.由表1-23的数据可以看出，裂解气中含有的少量硫化物、二氧化碳、一氧化碳、乙炔、丁炔以及水等杂质。
2.裂解气中的酸性气体，主要是二氧化碳(CO2)和硫化氢(H2S),另外还有有机硫化物。
3.这些酸性气体含量过多时，对分离过程会带来如下的危害：(1)硫化氢能腐蚀设备管道，并能使干燥用的分子筛寿命缩短，还能使加氢脱炔用的催化剂中毒；(2)二氧化碳能在深冷的操作中结成干冰，堵塞设备和管道，影响正常生产。
烃类管式炉裂解制乙稀-第一章 烃类热裂解
第一章烃类热裂解第二节烃类管式炉裂解制乙稀特点：强吸热反应；高温；低烃分压短停留时间供热方式：间接供热——管式炉裂解直接供热——蓄热炉裂解砂子炉裂解一．烃类原料对裂解结果的影响问题1：烃类的四个指标是什么？（一）原料烃：1．族组成（PONA值）◆定义：是指原料中所含各族烃的质量百分比。
P—烷族烃 N—环烷族烃O—稀族烃 A—芳香族烃在管式裂解炉的裂解条件下，原料愈轻，乙稀收率愈高。
随着烃分子量增大，N+A含量增加，乙稀收率下降，液态裂解产物收率逐渐增加。
2．原料含氢量：◆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。
相同碳原子时，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，产物中乙稀收率也高。
表1-9各种烃和焦的含氢量对重质烃的裂解，按目前技术水平，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）为宜。
因为液态产物含氢量低于7~8%（质量）时，就易结焦，堵塞炉管和急冷换热设备。
3．芳烃指数（BMCI）：◆定义：BMCI=48640/Tv+473.7*d—456.8Tv=(T10+T30+T50+T70+T90)/5基准：n—C6H14的BMCI=0的BMCI=100当BMCI<35时，才能做裂解原料。
4．特性因子K：K=1.216（T立/d15.6度）^(1/3)T立=[0.1t10^(1/3)+0.2t30^(1/3)+0.2t50^(1/3)+0.2t70^(1/3)+0.2t90^(1/3)+0.1t100^(1/3)]^3小结：原料烃参数对裂解结果的影响：（1）当PONA增大，乙烯收率增大；（2）当氢含量增大，乙烯收率增大；（3）当BMCI减小，乙烯收率增大；（4）当K增大，乙烯收率增大。
几种原料裂解结果比较可知，原料不同，裂解产物组成不同，裂解条件不同。
表1-12生产1吨乙烯所需原料及连副产物量*B、T、X为苯、甲苯、二甲苯。
化工工艺烃类热裂解[整理版]
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1.什么叫烃类的热裂解?13.目前世界上主要乙烯生产国的产量是多少？14.什么叫烃类热裂解过程的一次反应和二次反应？5. 简述一次裂解反应的规律性。
6. 烃类热裂解的一次反应主要有哪几个？烃类热裂解的二次反应主要有哪几个？7. 什么叫焦，什么叫碳？结焦与生碳的区别有哪些？8. 试述烃类热裂解的反应机理。
10.烃类裂解有什么特点？11. 裂解供热方式有哪两种？13. 裂解炉温度对烃的转化率有何影响，为什么说提高裂解温度更有利于一次反应和二次反应的竞争？14. 什么叫停留时间，停留时间与裂解产物分布有何影响？16. 为什么要采用加入稀释剂的方法来实现减压的目的？在裂解反应中，工业上采用水蒸汽作为稀释剂的优点是什么？17. 什么叫KSF,为什么要用正戊烷作为衡量石脑油裂解深度的当量组分。
18. 为了提高烯烃收率裂解反应条件应如何控制？19. 为什么要对裂解气急冷，急冷有哪两种？20. 管式裂解炉结焦的现象有哪些，如何清焦？21.裂解气净化分离的任务是什么？裂解气的分离方法有哪几种？22. 什么是深冷？什么是深冷分离？深冷分离流程包括那几部分？23. 裂解气中的酸性气体主要有哪些组分？若这些气体过多时，对分离过程带来什么样的危害？工业上采用什么方法来脱除酸性气体？24.水在裂解气深冷分离中有什么危害？工业上常采用什么方法脱除裂解气中的水分？25.什么叫分子筛？分子筛吸附有哪些特点，有哪些规律？26. 裂解气为什么要脱除乙炔和一氧化碳？工业上脱除炔烃的方法有哪些？27.什么叫前加氢流程？什么叫后加氢流程？各有什么优缺点？28. 为什么裂解气要进行压缩？为什么要采用分段压缩？31.脱甲烷塔在深冷分离中的地位和作用是什么？脱甲烷塔的特点是什么？32. 脱甲烷过程有哪两种方法，各有什么优缺点？乙烯塔在深冷分离中的地位是什么？乙烯塔应当怎样改进？33．简述影响乙烯回收的诸因素。
40.除了烃类裂解制乙烯的方法外,还有哪些方法有可能生产乙烯?42.烃类裂解生产乙炔并联产乙烯,有哪两种方法?43.乙炔的分离提纯常采用什么方法?44．催化脱氢反应主要有哪几种类型？45．为什么催化脱氢反应很重要？46．在脱氢反应中水蒸汽作为稀释剂有什么优点、作用？47．什么叫做平行副反应？什么叫做连串副反应？48．为什么烃类的脱氢反应要选用选择性良好的催化剂？49．烃类脱氢催化剂应当有什么样的要求？50．烃类脱氢催化剂有哪几类？51．为什么烃类采用氧化铁系催化剂脱氢时，总以水蒸气做稀释剂？52．采用小颗粒催化剂对脱氢反应速度和选择性有哪些影响？53．影响脱氢反应过程的主要操作参数有哪几个？54. 苯乙烯的生产方法有几种？乙苯脱氢制苯乙烯分哪两步？55. 乙苯脱氢时发生哪些副反应？56. 用热力学分析的方法说明反应温度、反应压力、稀释剂对乙苯脱氢的影响？57. 工业上生产苯乙烯的反应器型式有哪两种？其结构如何？采用这两种反应器的工艺流程有什么主要区别？两种流程各有什么优缺点？58. 乙苯脱氢制苯乙烯的绝热反应器和脱氢条件有哪些改进措施？59. 乙苯-苯乙烯精馏分离有什么特点？应当采取什么措施？60. 苯乙烯的贮存有什么要求？61．什么叫氧化脱氢反应？氧化脱氢反应中，氢的接受体有哪几种？62．在氧化脱氢反应中，以卤素为氢接受体有什么缺点？63．在氧化脱氢反应中，以SO2为氢接受体有什么缺点？64.工业上生产丁二烯的方法主要有哪几种？65．氧化脱氢法由丁烯制丁二烯有什么优缺点？66．丁烯氧化脱氢制丁二烯有哪些主要副反应？67．正丁烯在铁酸盐尖晶石催化剂上氧化脱氢制丁二烯，需要控制的操作参数有哪几个？各个参数对反应有什么影响？68．丁烯催化氧化脱氢制丁二烯的过程有什么特点？工艺流程主要分哪几个部分？69．丁二烯在贮存过程中，应注意哪些问题？70．氧化脱氢法与催化脱氢法相比，有什么优点？71. 催化氧化过程有哪些共同特点？72. 均相催化氧化主要分哪两种类型，并解释之。
烃类热裂解
编号：No.4课题：石油烃裂解生产低分子烯烃原理授课内容：●石油烃裂解主要原料及来源●石油烃裂解生产低分子烯烃原理知识目标：●了解国内外乙烯生产现状及主要生产方法●了解石油烃裂解的主要原料、来源及特点●掌握石油烃热裂解反应类型和特点能力目标：●分析和判断石油烃裂解主要反应类型及特点●分析和判断石油烃裂解产物分布及规律思考与练习：●什么是一次反应、二次反应？●如何对石油烃裂解生产低分子烯烃原料进行选择授课班级：授课时间：年月日第一章石油烃热裂解石油系原料包括天然气、炼厂气、石脑油、柴油、重油等，它们都是由烃类化合物组成。
烃类化合物在高温下不稳定，容易发生碳链断裂和脱氢等反应。
石油烃热裂解就是以石油烃为原料，利用石油烃在高温下不稳定、易分解的性质，在隔绝空气和高温条件下，使大分子的烃类发生断链和脱氢等反应，以制取低级烯烃的过程。
石油烃热裂解的主要目的是生产乙烯，同时可得丙烯、丁二烯以及苯、甲苯和二甲苯等产品。
它们都是重要的基本有机原料，所以石油烃热裂解是有机化学工业获取基本有机原料的主要手段，因而乙烯装置能力的大小实际反映了一个国家有机化学工业的发展水平。
裂解能力的大小往往以乙烯的产量来衡量。
乙烯在世界大多数国家几乎都有生产。
2004 年世界乙烯的总生产能力已突破1 亿吨达到了11290.5万吨/年，产量10387 万吨，主要集中在欧美发达国家。
随着世界经济的复苏，乙烯需求增速逐渐加快，年均增速达到4.3%，预计2010年需求量上升到13346万吨，增量主要在亚洲地区。
我国乙烯工业已有40多年的发展历史，60年代初我国第一套乙烯装置在兰州化工厂建成投产，多年来，我国乙烯工业发展很快，乙烯产量逐年上升，2005年乙烯生产能力达到773万吨/年，居世界第三位。
随着国家新建和改扩建乙烯装置的投产，预计到2010年我国乙烯生产能力将超过1600万吨。
虽然我国乙烯工业发展较快，但远不能满足经济社会快速发展的要求，不仅乙烯自给率下降，而且产品档次低、品种牌号少，一半的乙烯来自进口。
第三章 烃类热裂解
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烃类热裂解
∆ 石油二次加工过程，石油化工的基础 不用催化剂，将烃类加热到750-900℃发生热裂解
∆ 原料： 石油系烃类原料（天然气、炼厂气、轻油、柴油、重油等） 低分子烷烃（乙烷、丙烷）
∆ 主要产品： 三烯 （乙烯、丙烯、丁二烯） 三苯 （苯、甲苯、二甲苯）
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3.1 热裂解过程的化学反应
3.1.3 裂解原料性质及评价
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裂解原料性质及评价
➢ 族组成---PONA值 ➢ 氢含量 ➢ 特性因数 ➢ 芳烃指数
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族组成－PONA值
∆ 适用于表征石脑油、轻柴油等轻质馏分油
烷烃P (paraffin)
烯烃O (olefin)
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3.1.1.3 芳烃的裂解反应及 反应规律
a. 烷基芳烃的侧链脱烷基反应或断键反应 b. 环烷基芳烃的脱氢和异构脱氢反应 c. 芳烃缩合反应 产物：多环芳烃，结焦
特点：不宜做裂解原料
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3.1.1.4 裂解过程的结焦生碳反应
∆各种烃在高温下不稳定 ∆900-1000℃以上经过炔烃中间阶段而生碳；
⑵ 烷烃分子量越大，越难裂解还是越易裂解?
随着碳链的增长，其键能数据下降，表明热稳定性下降，碳 链越长裂解反应越易进行。
⑶ 叔、仲、伯烷烃脱氢能力自大到小，如何排序?
脱氢能力与分子结构有关，难易顺序为叔碳氢>仲碳氢>伯碳 氢。
⑷ 直链烷烃与带支链烷烃，哪个更易断裂？
带支链的C-C键或C-H键的键能较直链烃的相应键能小,易断 裂。
有机化工生产技术习题
有机化工生产技术习题绪论一、填空题1．化学工业按产品元素构成可分为两大类：和。
2．一般、、称为有机化工的三大原料资源。
3．煤液化分为和。
4．根据天然气的组成可将天然气分为和。
5．原油经常减压蒸馏后，得到、、、、或等。
6．原油的常减压蒸馏过程只是过程，并不发生变化，所以得到的轻质燃料无论是数量和质量都不能满足要求。
7．石油不是一种单纯的，而是由数百种碳氢化合物组成的，成分非常复杂。
8．石油按化学组成可分为和两大类。
9．初馏塔顶和常压塔顶得到的轻汽油和重汽油，称为，也称为。
10．是炼油厂中提高原油加工深度，生产柴油，汽油，最重要的一种重油轻质化的工艺过程。
11．催化重整是生产和的主要工艺过程，是炼油和石油化工的重要生产工艺之一。
12．催化加氢裂化的产品中，气体产品主要成分为和，可作为裂解的原料。
13．焦化过程的产物有、、、和焦炭。
14．化工生产过程的一般都包括以下三个主要步骤、和。
15．七大基本有机原料是指、、、、、、。
16．由和等气体组成的混合物称为合成气。
二、解释概念1．装置或车间2．化工过程3．化工单元过程4．化工单元操作5．化工工艺技术6．工艺7．工艺流程8．转化率9．选择性10．收率11．生产能力12．消耗定额13．催化加氢裂化14．直馏汽油15．石油炼制16．煤焦化17．煤汽化18．煤液化19．拔头原油20．拔顶气三、判断正误1．煤焦化是在隔绝空气的条件下，使煤分解的过程。
（）2．湿气除含甲烷和乙烷低碳烷烃外还含少量轻汽油，对它加压就有液态水出来故称为湿气。
（）3．天然气是埋藏在地下的甲烷气体。
（）4．原油的常减压蒸馏过程不仅发生了物理变化而且发生了化学变化。
（）5．催化重整最初的是用来生产高辛烷值汽油的，但现在已成为生产芳烃的重要方法。
（）6．催化裂化生产的汽油和柴油中含有较多的烷烃。
（）7．化工生产过程中产品精制是关键步骤。
（）8．石油中主要含烷烃、环烷烃和芳烃，一般不含烯烃。
（）9．煤加工方法有：煤气化，液化，高温干馏。
化工生产工艺智慧树知到答案章节测试2023年
第一章测试1.动力学深度函数KSF可以作为衡量裂解深度的标准，以石油为原料裂解时，在深度裂解区，KSF的值（）。
A:1-2.3 B:0-1 C:>2.3 D:2.3 答案:C2.烃类裂解气中酸性气体的脱除，多采用碱洗法，其操作压力常选择（）。
A:2MPa B:真空 C:常压 D:1MPa 答案:D3.烃类裂解气采用吸附方法脱水，工业上广泛采用的吸附剂是（）。
A:3A型分子筛 B:硅胶 C:活性氧化铝 D:活性铁矾土答案:A4.烃类热裂解反应是强吸热反应，反应温度一般在（）以上。
A:850℃ B:800℃C:750℃ D:500℃答案:C5.以原料转化的多少来表示裂解进行的深度的是（） A:转化率 B:裂解深度 C:乙烯产率 D:出口温度答案:A6.裂解生产乙烯工艺中，裂解原料的族组成中P表示（） A:烷烃 B:芳香烃 C:烯烃 D:环烷烃答案:A7.烃类热裂解中，吸收裂解气中炔烃的物理方法所用溶剂是（） A:丙酮 B:氢氧化钠 C:乙醚 D:水答案:A8.闭式热泵和开式A型热泵相比，多了那些设备（） A:回流罐 B:再沸器 C:回流泵 D:节流阀答案:B9.以下是评价裂解气分离装置是否先进的一项重要指标的是（） A:冷箱损失B:乙烯回收率 C:能量回收及利用 D:裂解系统答案:B10.工业上乙烯环氧化制取环氧乙烷所用的催化剂是（） A:铁 B:镁 C:银 D:铜答案:C11.乙烯氧化生产乙醛的工艺流程包括（） A:氧化反应系统 B:催化剂再生系统C:冷凝系统 D:乙醛分离精制系统答案:ABD12.以下属于影响冷箱尾气中乙烯损失的主要原因是（） A:压力 B:甲烷与氢气的摩尔比 C:冷箱位置 D:温度答案:ABD13.乙烯催化氧化生产乙醛一般控制反应温度在393—403K之间。
（） A:对 B:错答案:A14.开式热泵与闭式热泵相比，物料容易被污染。
（） A:对 B:错答案:A15.复叠换热器既是蒸发器又是再沸器。
化工工艺学习题与答案
化工工艺学习题与答案化工工艺学试题（1）一、填空：（每空1分共10分）1. 目前工业上对、间二甲苯的分离方法有----------------------------、------------------------------和-----------------------------------三种。
2. 乙苯催化脱氢合成苯乙烯时脱氢部分常用-----------------------和-----------------------两种类型反应器。
3、催化加氢反应所用的催化剂以催化剂的形态分有-------------------------、-----------------------------、-----------------------------、-------------------------------、-------------------------五种？1、低温结晶分离法、络合分离法和模拟移动床吸附法三种。
3、金属催化剂、骨架催化剂、金属氧化物、金属硫化物、金属络合物。
二、简答（每题5分，共90分）1、煤的干馏和煤的气化的定义。
答：将煤隔绝空气加热，随着温度的升高，煤中有机物逐渐开始分解，其中挥发性物质呈气态逸出，残留下不挥物性产物主是焦炭或半焦，这种加工方法称煤的干馏。
煤、焦或半焦在高温常压或加压条件下，与气化剂反应转化为一氧化碳、氢等可燃性气体的过程，称为煤的气化。
2、什么叫烃类热裂解？答：烃类热裂解法是将石油系烃类原料(天然气、炼厂气、轻油、柴油、重油等)经高温作用，使烃类分子发生碳链断裂或脱氢反应，生成分子量较小的烯烃、烷烃和其它分子量不同的轻质和重质烃类。
3、烃类热裂解的原料有哪些？答：4、烃类热裂解过程有何特点？答：①强吸热反应，且须在高温下进行，反应温度一般在750K以上；②存在二次反应，为了避免二次反应，停留时间很短，烃的分压要低；③反应产物是一复杂的混合物，除了气态烃和液态烃外，尚有固态焦的生成。
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1化工生产过程一般可概括为哪几个步骤？
2化工过程的主要效率指标有？
3转化率、选择性、收率的基本溉念是什么?它们之间有什么关系?
4重要的有机化工基础原料有？
5烃类热裂解其反应历程分为哪三个阶段？
6烃类热裂解一次反应的现律性有哪些？
7烃类热裂解的二次反应都包含哪些反应类型?
8裂解原料性质的参数有哪四种？
9什么叫停留时间?停留时间与裂解温度对裂解产物分布有何影响?
10烃类水蒸气热裂解制乙烯过程中，加入水蒸气的作用是什么？
11烃类蒸汽热裂解过程中，为什么要采取高温短停留时间、低烃分压的操作条件？
12管式裂解炉辐射盘管的清焦方法（原理）是什么？
13裂解气分离装置主要由那几个系统所组成？
14为什么要对裂解气进行急冷?急冷方式有哪几种?
15裂解气进行预分离的目的和任务是什么？裂解气中严格控制的杂质有哪些？这些质存在的害处？用什么方法除掉这些杂质，这些处理方法的原理是什么？
17裂解气分离的流程方案有多种，但都有一个共同点是什么?
18裂解气深冷分离的三大代表流程中是什么？
19分子筛脱水干燥的原理是什么?为什么裂解气要进行压缩？为什么要采用分段压缩?
20脱甲烷塔的任务是什么?它在裂解分气离流程中占有怎样的地位?
22前加氢，何谓后加氢，并比较这工艺流程的优缺点。