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
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。
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。
第一章 石油烃热裂解PPT课件
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总体概述
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第一章 石油烃热裂解
第一节 乙烯的生产方法 第二节 石油烃热裂解的原料 第三节 石油烃热裂解的生产原理 第四节 石油烃热裂解的生产工艺条件 第五节 石油烃热裂解的生产工艺流程 第六节 生产中异常现象的处理 第七节 化工生产中开、停车的一般要求
的水平，没有或很少有常年运行的工业化生产装置。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
10
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
乙烯能力都是采用石脑油和柴油。
但当石油输出国大幅度提高油价后，绝大多数乙烯装置
又转向以天然气为原料。
90年代，提高了汽油质量要求，使原来用于催化重整的
石脑油又成为乙烯裂解的原料。
12
2.原料对能耗的影响
使用重质原料的乙烯装置能耗远远大于 轻质原料，以乙烷为原料的乙烯装置生产 成本最低。
若乙烷原料的能耗为1，则丙烷、石脑油 和柴油的能耗分别是1.23、1.52、1.84。
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。
根据2000～2020年我国GDP增长率7.2%为基准的弹性 系数测算，乙烯需求预测可见表1－1。
从表1－1可以看出，我国乙烯自给率还不高，一方 面需要进口乙烯产品，另一方面需要加大国内乙烯的生产， 因此，无论从乙烯在有机化工中的地位，还是从乙烯的需 求量预测，都可以看出，以生产乙烯为主要目的的石油烃 热裂解装置在有机化工中具有举足轻重的地位。
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。
新技术新装置提高炼能——石脑油催化裂解(ACO)生产低碳烯烃
一 一 一 魍 ～ 一 一 ｌ ‘
是 为了提 高 处理 柴油 和渣 油原 料时 丙 烟气 处理 和余热回收。
原料 由提 升 管底 部进 入 ，并 与热 再 生催 化 剂混 合 。原料 气化 后与 催化
裂解装置 （ 主要在中东 ）采用 乙烷作为 裂解原料 ，而它是不产生任何丙烯 的， 因此单纯地依靠扩大乙烯产 品生产来增 产丙烯 ，看上去不能满足市场需求 。同 样 ，催化裂化装置主要是 为了生产更多 的燃料 （ 汽油和柴油 ），新建 的催化裂 化装置可能也不会满 足市场对丙烯的需 求 ，尽管一些炼 油厂 倾向于在操作上选 择较为苛刻的生产条件 ，增加产量来满 足市场 。因此 ，丙烯将需要新的生产来
来 ，并送往反应后的油气中。汽提后 的 催化剂送到再生器 ，在这 里 ，因裂解反
裂解为低分子量产品 ，如汽油 ， 轻柴油
源 ，以满足未来 的需求 。
和煤 油。反应器 （ 转化炉 ）包括 四个部 应生成并附着在催化剂表面上 的焦碳在
分 ： 一 、提升管， 反应器 ， 这里物料 空气作用下燃烧 。再生后的催化剂被送 在
催 化 制 丙烯 及
与催化混合 ，并气
降器 ，这里主要是通过旋风 分离使催化 化和裂解反应需要的热量 。Ｆ Ｃ Ｃ 的附属
Ｒ 公司的催化裂化工艺
剂是从气体产品 中分离出来 ；三 、汽提
系统包括空气 ，烟气处理 ，余热回收和 催化剂贮存。反应后 的油气通常是进入
剂一起在提升管 内向上流动 ，并发 生裂 解反应 。在提升管末端 ，气体产 品和催 化剂在沉降器 中的旋风分离器中分 离。
催化剂进入汽提器 ，通过蒸汽或氮气把
的Ｆ Ｃ Ｃ 装置 类似。主要 是通过 在提 升管 夹带在催化剂孔隙 中的气体产物分离 出
乙烯生产方法选择—烃类热裂解制乙烯
任务二 烃类热裂解制乙烯
1、原料加热及反应系统
由原料罐区来的石脑油等原料换热后，与DS (180℃， 0. 55MPa)按相应的油汽比混合进入裂解 炉对流段加热后进入辐射段。
物料在辐射段炉管内迅速升温进行裂解反应(以控 制辐射炉管出口温度COT的方式控制裂解深度， COT大约为800~900℃)。裂解气出口温度COT通 过调节每组炉管的烃进料量来控制，要求高于裂 解气的露点(裂解气中重组分的露点)，若低于露点 温度，则裂解气中的较重组分有一部分会冷凝， 凝结的油雾黏附在急冷换热器管壁上形成流动缓 慢的油膜，既影响传热，又容易发生二次反应。
任务二 烃类热裂解制乙烯
4、水急冷和稀释水蒸气系统
油冷塔顶的裂解气，通过和水冷塔中的循环 急冷水进行直接接触进行冷却和部分冷凝， 温度冷却至28℃，水冷塔的塔顶裂解气被送 到裂解气压缩工段。
任务二 烃类热裂解制乙烯
4、水急冷和稀释水蒸气系统
急冷水和稀释水蒸气系统的生产目的是用水 将裂解气继续降温到40°C左右，将裂解气 中所含的稀释蒸汽冷凝下来，并将油洗时没 有冷凝下来的一部分轻质油也冷凝下来，同 时也可回收部分热量。稀释蒸汽发生器接收 工艺水，发生稀释蒸汽送往裂解炉管，作为 裂解炉进料的稀释蒸汽，降低原料裂解中烃 分压。
任务二 烃类热裂解制乙烯
二.世界乙烯原料情况
平均下来石脑油是最主要的，占了43%，排 第二名是乙烷占36%。但是具体到各国或地 区的情况却不同。欧洲、中国、日本一样主 要采用石脑油作原料。
任务二 烃类热裂解制乙烯
二.世界乙烯原料情况
典型的是西欧乙烯71%来自石脑油，来自轻 烃和LPG的各占11%仅7%来自乙烷。而美 国恰恰相反，主要使用乙烷作原料。它的乙 烯52%来自乙烷，22%来自轻烃5%来自石 脑油。
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
åC4
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 )
40
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。
16
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石油烃热裂解PPT课件
2.原料对能耗的影响
使用重质原料的乙烯装置能耗远远大于 轻质原料，以乙烷为原料的乙烯装置生产 成本最低。
若乙烷原料的能耗为1，则丙烷、石脑油 和柴油的能耗分别是1.23、1.52、1.84。
美国比较了乙烯装置的生产成本，乙烷 生产乙烯的成本为270美元/吨，而轻柴油 为671美元/吨。
3、原料对装置投资的影响
解
概
述
➢生产乙烯和丙烯，还可联产丁二烯 以及苯、甲苯和二甲苯等产品
石油烃热裂解的主要目的
➢石油烃热裂解是基本有机化学工业
获取基本有机原料的主要手段
➢裂解能力的大小往往以基本有机化
学工业的最重要的基本有机原料乙
烯的产量来衡量。
国外乙烯发展动态
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。
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
第一章 石油烃热裂解
第一节 乙烯的生产方法 第二节 石油烃热裂解的原料 第三节 石油烃热裂解的生产原理 第四节 石油烃热裂解的生产工艺条件 第五节 石油烃热裂解的生产工艺流程 第六节 生产中异常现象的处理 第七节 化工生产中开、停车的一般要求
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。
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。
石脑油裂解制乙烯的工艺流程
石脑油裂解制乙烯的工艺流程石脑油裂解制乙烯的工艺流程引言：石脑油（也称作重油或残油）是石化工业的一个重要副产品。
然而，石脑油中的乙烯是一种非常有价值的化学品，可用于制造塑料、橡胶和其他化工产品。
因此，石脑油裂解制乙烯的工艺流程成为石化行业中的重要环节。
本文将深入探讨石脑油裂解制乙烯的工艺流程，并分享对该工艺的观点和理解。
正文：1. 石脑油裂解的概念和原理石脑油裂解是将石脑油中的大分子烃通过高温和催化剂的作用，使其裂解成较小分子烃的过程。
在这个过程中，乙烯是一个主要的产物。
裂解的原理是通过断裂大分子烃的碳-碳键，生成乙烯和其他短链烃。
2. 石脑油裂解制乙烯的工艺流程石脑油裂解制乙烯的工艺流程通常包括以下几个阶段：2.1 前处理阶段在前处理阶段，石脑油中的杂质和重金属离子会被去除，以保证催化剂的稳定性和有效性。
此外，还需要对石脑油进行预热，以提高后续裂解反应的效率。
2.2 裂解反应阶段在裂解反应阶段，预热后的石脑油进入到裂解炉中。
裂解炉通常采用流化床或循环流化床的形式。
在高温下，催化剂的作用下，石脑油中的大分子烃被裂解成乙烯和其他短链烃。
裂解反应的温度、压力和催化剂的种类和用量等参数会影响乙烯的产率和选择性。
2.3 分离与纯化阶段裂解反应产生的混合物需要进行进一步的分离和纯化。
首先，需要通过冷却装置将反应产物冷却至低温，使得烃类在液相中凝结出来。
然后，利用分馏塔将液相分为不同的馏分，其中包括富含乙烯的馏分。
接下来，通过一系列的分离步骤，如吸附、蒸馏和萃取等，进一步提纯乙烯，以满足工业要求。
3. 对石脑油裂解制乙烯工艺的观点和理解石脑油裂解制乙烯是一项技术含量较高的工艺。
其优点包括：通过利用石脑油这一副产品，实现了资源的有效利用；乙烯是一种重要的化工原料，具有广泛的应用前景；该工艺可以带来较高的经济效益。
然而，该工艺也存在一些挑战和问题，如催化剂的寿命、能耗和环境污染等方面的考量。
未来，随着技术的进步和工艺的改进，石脑油裂解制乙烯工艺有望进一步提高效率，减少环境影响。
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
《烃类热裂解过程》课件
针对不同原料和产品需求，优化催化剂的组成和制备工艺，以提高 裂解反应的活性和选择性。
反应条件控制
深入研究烃类热裂解过程的反应动力学和热力学，优化反应温度、 压力、停留时间等工艺参数，以提高产物收率和质量。
提高产品附加值与高值化利用
高附加值化学品
01
开发烃类热裂解过程中副产物的利用技术，生产高附加值的化
芳烃的裂解反应是吸热反应，需 要提供较高的温度和压力条件。
反应机理与动力学
1
烃类热裂解过程的反应机理涉及多个化学反应步 骤，包括链引发、链增长、链转移等。
2
动力学研究对于了解裂解过程的速率和机理具有 重要意义，有助于优化裂解工艺和提高产物收率 。
3
通过建立数学模型和实验验证，可以深入了解烃 类热裂解过程的机理和动力学行为。
提高温度可以促进裂解反应的进行，但过高的温度会导致热裂解反应过度，降 低产品选择性。
温度分布
反应器内部的温度分布对裂解反应的影响也很大，温度梯度会影响反应产物的 分布。
压力的影响
压力高低
在较高的压力下，裂解反应更容易进行，但过高的压力会增 加设备的负荷和能耗。
压力稳定性
压力波动会影响裂解反应的稳定性，进而影响产品的质量和 收率。
根据原料性质和产品 需求，选择适合的裂 解温度和压力条件。
安全与环保问题
采取有效的安全措施，确保装置运行 安全可靠。
合理利用能源和水资源，提高装置的 能效和环保水平。
减少废气、废水和固废的产生，降低 对环境的污染。
06
烃类热裂解的未来发展 与挑战
新工艺的开发与研究
新型反应器技术
研究开发高效、稳定、长寿命的新型反应器，以提高裂解效率和 产物选择性。
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实验一石脑油热裂解制烯烃
一、实验目的
1、学习小型管式裂解炉操作控制及实验方法。
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测定石油烃类裂解反应和其他有机物裂解反应过程的有效手段，能
根据实验结果找出最适宜的操作条件，给工业操作提供可靠的参考数据，同时为放大提供必
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
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。
三、实验装置
该装置为一空管，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。
实验流程见下图。
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-加料罐；15－液体加料泵。
石脑油裂解流程示意图
四、实验操作步骤
1、检查实验装置安装合理后，向加料瓶中分别加入石脑油及蒸馏水。
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、将尾气管通到室外。
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、待温度升至400℃时，用泵2开始以1毫升/分钟的速度向反应器内滴加蒸馏水，当温
度达到760℃时维持以上加水速度，同时以1毫升/分钟的速度开始滴加石脑油，同时记录蒸
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、控制恒定的加料速度下改变裂解温度，分别控制在760±2℃、780±2℃、800±2℃，在不同温度条件下反应30分钟，同时记录时间和蒸馏水、石脑油的重量及气体流量计的读数，称量气液分离器内的液体量（每次取样前要放净气液分离器的液体。
液体可用分液漏斗分离焦油和水，再用已称量的容器分别称量，从而得到焦油量）。
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、整理好原始记录。
2、列出物料平衡表（焦炭和损失为一项）
数据记录表
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：
式中：τ—停留时间 ;
V R —反应器的体积 ，L （长800mm 、内径10mm ）;
W —加水量 /L ·S -1
； V —产气量 ， NL ·S -1 ； t —反应温度，℃。
27322.418273R V W t
V τ=
+⎛⎫⨯+ ⎪⎝⎭
式中：V 湿—湿式流量计读数 ，L ；
P 0—实验当天的大气压力，MPa ；
P —湿式流量计温度下水的饱和蒸汽压，MPa ；
t —湿式流量计的温度 ，℃
V 干—在标准状态下干燥裂解气的体积 ， L 。
七、思考题
1、影响热裂解的设备参数和工艺参数有那些？
2、温度是如何影响热裂解反应的收率、转化率和选择性的？
02731.013273P P t V V -+=干湿。