【正文】 原料 乙烯 丙 烯 丁 二 烯 混 合 芳 烴 其他 乙烷 丙烷 正丁烷 輕石 腦 油 8 4 . 0 4 4 . 0 4 4 . 4 4 0 . 3 1 . 4 1 5 . 6 1 7 . 3 1 5 . 8 1 . 4 3 . 4 4 . 0 4 . 9 0 . 4 2 . 8 3 . 4 4 . 8 1 2 . 8 3 4 . 2 3 0 . 9 3 4 . 2 全沸程石 腦 油 抽余油 輕柴油 重柴油 3 1 . 7 3 2 . 9 2 8 . 3 2 5 . 0 1 3 . 0 1 5 . 0 13. 5 1 2 . 4 4 . 7 5 . 3 4 . 8 4 . 8 1 3 . 7 1 1 . 0 1 0 . 9 1 1 . 2 3 6 . 8 3 5 . 8 4 2 . 5 4 6 . 6 有機(jī)化工反應(yīng)單元工藝 —— 烴類熱裂解 表 5103 生產(chǎn) 1t(乙烯 )所需原料量及聯(lián)副產(chǎn)物量 指標(biāo) 乙烷 丙烷 石腦 油 輕柴油 需原料量 /t 聯(lián)產(chǎn)品 /t 其中 m （丙烯） /t m （丁二烯） /t m [ B T X （三苯） ] /t 1 . 3 0 0 . 2 9 9 5 0 . 0 3 7 4 0 . 0 1 7 6 — 2 . 3 8 1 . 3 8 0 . 3 8 6 0 . 0 7 5 0 . 0 9 5 3 . 1 8 2 . 6 0 0 . 4 7 0 . 1 1 9 0 . 4 9 3 . 7 9 2 . 7 9 0 . 5 3 8 0 . 1 4 8 0 . 5 0 有機(jī)化工反應(yīng)單元工藝 —— 烴類熱裂解 液態(tài)烴特別是輕油是目前世界上廣泛采用的裂解原料。 （ 2）壓力 裂解反應(yīng)是分子數(shù)增加的反應(yīng)，減壓對(duì)反應(yīng)有利。但不允許在負(fù)壓下操作，常 加入水蒸氣來(lái)降低烴分壓，水蒸氣還起到載熱體和清焦的作用 。 （ 3）裂解溫度 提高裂解溫度有利于提高鏈引發(fā)、鏈增長(zhǎng)的反應(yīng)速率，而對(duì)鏈終止影響不大，因此 提高裂解溫度對(duì)提高乙烯產(chǎn)率有利 ，但受到反應(yīng)管材質(zhì)的限制。過(guò)高的裂解溫度會(huì)影響二次反應(yīng)及裂解產(chǎn)物的分布 。 有機(jī)化工反應(yīng)單元工藝 —— 烴類熱裂解 （ 4）停留時(shí)間 為了控制二次反應(yīng)， 裂解溫度愈高，允許的停留時(shí)間愈短 。 表 5104 石腦油裂解停留時(shí)間對(duì)產(chǎn)物的影響 試驗(yàn)號(hào) 試驗(yàn)條件及產(chǎn)物收率 1 2 3 4 停留時(shí)間 /s w （水蒸氣） /w （石油腦） 出口溫度 / ℃ 乙烯收率 /% 丙烯收率 /% w （裂解汽油） / 汽油中 w （芳烴） /% 0 . 7 0 . 6 7 6 0 . 0 2 4 . 0 2 0 . 0 2 4 . 0 4 7 . 0 0 . 5 0 . 6 8 1 0 . 0 2 6 . 0 1 7 . 0 2 4 . 0 5 7 . 0 0 . 4 5 0 . 6 8 5 0 . 0 2 9 . 0 1 6 . 0 2 1 . 0 6 4 . 0 0 . 4 0 . 6 8 6 0 . 0 3 0 . 0 1 5 . 0 1 9 . 0 6 9 . 0 有機(jī)化工反應(yīng)單元工藝 —— 烴類熱裂解 三、由烴類熱裂解制低級(jí)烯烴和芳烴 （ 1）低級(jí)烯烴 指乙烯、丙烯、丁二烯，還有丁稀、異丁烯，主要由石油烴熱裂解制得。 （ 2）芳烴 指苯、甲苯、二甲苯，還有萘， 部分由石油烴熱裂解制得 ，大部分來(lái)自石油烴的催化重整。 有機(jī)化工反應(yīng)單元工藝 —— 烴類熱裂解 表 5 1 0 5 乙 烯 系 統(tǒng) 主 要 產(chǎn) 品聚 合高 壓 聚 乙 烯 薄 膜 、 成 型 制 品低 壓 聚 乙 烯第 二 單 體 1 ， 4 丁 二 烯線 性 低 密 度 聚 乙 烯與 丙 烯 共 聚乙 丙 橡 膠 電 線 、 電 纜氧 化環(huán) 氧 乙 烷水 合乙 二 醇 滌 綸 、 抗 凍 劑 、 炸 藥 等表 面 活 性 劑乙 醇 胺氯 化二 氯 乙 烷氯 乙 烯 聚 氯 乙 烯 塑 料 薄 膜 、 合 成 纖 維乙 醛醋 酸 酯 類 、 維 尼 龍 、 制 藥 等合 成 原 料 、 增 塑 劑 原 料 等乙 酰 氧 基 化醋 酸 乙 烯 合 成 纖 維 、 涂 料 、 粘 合 劑苯 ， 烷 基 化乙 苯脫 氫苯 乙 烯 聚 苯 乙 烯 塑 料 、 A B S 、 丁 苯 橡 膠二 聚丁 烯 聚 丁 烯 、 線 性 低 密 度 聚 乙 烯齊 聚 、 水 合高 碳 醇表 面 活 性 劑 、 增 塑 劑水 合乙 醇 溶 劑 、 合 成 原 料乙 烯聚 合聚 合薄 膜 、 成 型 制 品薄 膜 、 成 型 制 品氧 化有機(jī)化工反應(yīng)單元工藝 —— 烴類熱裂解 表 5 1 0 6 丙 烯 系 統(tǒng) 主 要 產(chǎn) 品聚 合聚 丙 烯合 成 纖 維 、 薄 膜 。 成 型 制 品三 聚 、 四 聚三 聚 體 、 四 聚 體 合 成 洗 滌 劑乙 烯 共 聚乙 丙 橡 膠次 氯 酸 化氯 丙 醇 環(huán) 氧 丙 烷丙 二 醇 聚 酯 樹 脂聚 氨 酯 樹 脂 、 表 面 活 性 劑過(guò) 氧 化 氫 物 、 環(huán) 氧 化異構(gòu)化高 溫 氯 化氯 丙 烯 丙 烯 醇環(huán) 氧 氯 丙 烷環(huán) 氧 樹 脂1 ， 4 丁 二 醇 聚 酯 樹 脂甘 油 醫(yī) 藥 、 炸 藥氨 氧 化丙 烯 腈 合 成 纖 維 、 A B S 樹 脂 、 A S 樹 脂 、 丁 腈 橡 膠丙 烯 酰 胺 絮 凝 劑 、 水 增 稠 劑 、 紙 漿 處 理 劑氧 化丙 烯 醛 丙 烯 酸 涂 料 、 塑 料丙 酮 甲 基 丙 烯 酸 酯 、 溶 劑 、 合 成 原 料苯 、 烷 基 化異 丙 苯 苯 酚 酚 醛 塑 料 、 尼 龍 6水 合異 丙 醇 醫(yī) 藥 、 溶 劑C O + H2， 氫 甲 酰 化丁 醇 溶 劑 、 增 塑 劑辛 醇 增 塑 劑丙 烯氧 化表 5 1 0 7 碳 四 烴 系 統(tǒng) 的 主 要 產(chǎn) 品聚 合順 丁 橡 膠與 苯 乙 烯 共 聚丁 苯 橡 膠與 丙 烯 腈 、 苯 乙 烯 共 聚A B S 塑 料二 聚環(huán) 辛 二 烯 尼 龍 8三 聚環(huán) 十 二 三 烯 尼 龍 1 22 H C N己 二 腈尼 龍 6 6乙 酰 氧 基 化 、 水 解 、 加 氫1 ， 4 丁 二 醇 聚 酯 樹 脂氧 化順 丁 烯 二 酸 酐 增 強(qiáng) 塑 料 、 農(nóng) 藥丁 二 烯正 丁 烯甲 乙 酮 溶 劑水 合2 丁 醇脫 氫 或 氧 化 脫 氫丁 二 烯聚 合聚 1 丁 烯 薄 膜 、 管 材加 少 量 異 戊 二 烯丁 基 橡 膠低 溫 聚 合聚 合聚 異 丁 烯 粘 合 劑 、 密 封 膠齊 聚 二 異 丁 烯辛 基 酚 表 面 活 性 劑 、 潤(rùn) 滑 油 添 加 劑三 異 丁 烯 十 二 烷 硫 醇穩(wěn) 定 劑 、 抗 氧 劑 、紫 外 線 吸 收 劑甲 醛異 戊 二 烯 合 成 橡 膠氨 氧 化甲 基 丙 烯 腈H2O甲 基 丙 烯 酸C H3O H甲 基 丙 烯 酸 甲 酯（ 有 機(jī) 玻 璃 單 體 ）氧 化甲 基 丙 烯 醛氧 化對(duì) 甲 苯 酚 ， 烷 基 化2 ， 6 二 叔 丁 基 對(duì) 甲 酚 塑 料 、 橡 膠 防 老 劑 、抗 氧 化 劑 、 食 品 添 加 劑水 合叔 丁 醇溶 劑 、 汽 油 添 加 劑甲 醇 ， 醚 化甲 基 叔 丁 基 醚 （ M T B E ) 汽 油 添 加 劑氧 化醋 酸順 丁 烯 二 酸 酐脫 氫丁 二 烯裂 解乙 烯 、 丙 烯碳四烴氧 化氧 化異 丁 烯正 丁 烷芳 烴苯甲 苯二 甲 苯乙 烯 ， 烷 基 化乙 苯脫 氫苯 乙 烯丙 烯 ， 烷 基 化異 丙 苯丙 酮苯 酚十 二 烯 或 氯 代 十 二 烷十 二 烷 基 苯合 成 洗 滌 劑氯 化氯 苯 染 料 中 間 體 ， 醫(yī) 藥加 氫環(huán) 己 烷 聚 酰 胺 纖 維氧 化順 丁 烯 二 酸 酐甲 基 二 異 氰 酸 酯氧 化苯 甲 酸 染 料 中 間 體 ， 醫(yī) 藥乙 烯 ， 烷 基 化甲 乙 苯 甲 基 苯 乙 烯聚 氨 酯 泡 沫 塑 料 ， 聚 氨 酯 橡 膠塑 料歧 化苯 ， 二 甲 苯對(duì) 二 甲 苯 對(duì) 苯 二 甲 酸 聚 酯 樹 脂間 二 甲 苯鄰 二 甲 苯苯脫 甲 基氧 化異構(gòu)化氨 氧 化氧 化間 苯 二 腈 農(nóng) 藥鄰 苯 二 甲 酸 酐增 塑 劑 ， 染 料 及 醫(yī) 藥 中 間 體萘 氧 化 （ 1）由天然氣生產(chǎn)烯烴 天然氣的主要成分是甲烷，用作裂解原料的僅是乙烷、丙烷和正丁烷。流程見(jiàn) 圖 5103. （ 2）由煉廠氣生產(chǎn)烯烴 煉廠氣是煉油廠各生產(chǎn)裝置所產(chǎn)氣體的總稱。首先分出乙烯、丙烯、丁烯和丁二烯，以及正丁烷和異丁烷，將剩余的乙烷、丙烷等送裂解爐裂解。 工藝流程見(jiàn) 圖 5104. （ 3）由液態(tài)烴生產(chǎn)烯烴 是 目前制低級(jí)烯烴的主要方法 ，常用原料有石腦油、輕油、直餾汽油、輕柴油等，也有用重質(zhì)油的。工藝流程如 圖 5105所示。 有機(jī)化工反應(yīng)單元工藝 —— 烴類熱裂解 圖 5105 由輕柴油裂解裝置工藝流程圖 （ 1）蓄熱式裂解爐 生產(chǎn)效率和熱效率都低，僅在小型廠使用。 （ 2）砂子爐 操作復(fù)雜、投資大、占地多，沒(méi)有得到推廣。 有機(jī)化工反應(yīng)單元工藝 —— 烴類熱裂解 （ 3）管式裂解爐 在國(guó)內(nèi)外廣泛采用，圍繞如何提高熱效率和選擇性的問(wèn)題，發(fā)展了多種爐型： 簡(jiǎn)稱 SRT（短停留時(shí)間， SRTⅤ 為 ~ ）裂解爐。 圖 5106所示為 SRTⅢ 裂解爐示意圖 ， 為 4程管 4211排列，變徑管 。 有機(jī)化工反應(yīng)單元工藝 —— 烴類熱裂解 有機(jī)化工反應(yīng)單元工藝 —— 烴類熱裂解 有機(jī)化工反應(yīng)單元工藝 —— 烴類熱裂解 有機(jī)化工反應(yīng)單元工藝 —— 烴類熱裂解 圖 5106 SRTⅢ 裂解爐示意圖 （ 圖 510 08） 停留時(shí)間僅 ~，乙烯單程收率可達(dá)32~34%，但裂解氣中炔烴含量高，清焦周期短。 有機(jī)化工反應(yīng)單元工藝 —— 烴類熱裂解 圖 5107 毫秒裂解爐示意圖 USC型裂解爐 裂解爐系統(tǒng)圖示于 圖 5109。 在低烴分壓條件下，停留時(shí)間對(duì)裂解選擇性的影響更為顯著，縮短停留時(shí)間最有效的途徑是縮短輻射盤管的長(zhǎng)度。 W型為 4程 4次變徑 ，停留時(shí)間 ； U型為 2程 2次變徑 ，停留時(shí)間 ~。 有機(jī)化工反應(yīng)單元工藝 —— 烴類熱裂解 圖 5109 USC裂解爐系統(tǒng) 有機(jī)化工反應(yīng)單元工藝 —— 烴類熱裂解 d. GK裂解爐 （圖 5110） 有機(jī)化工反應(yīng)單元工藝 —— 烴類熱裂解 e. LSCC裂解爐 （表 5109） 表 519 不同爐型的結(jié)構(gòu)特征 有機(jī)化工反應(yīng)單元工藝 —— 烴類熱裂解 表 5110我國(guó)引進(jìn)的幾種裂解爐 1985年的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對(duì)比 lu m m u s sw K T I K e ll o g g 型號(hào) 投料量 /t t 1 臺(tái) 1 水蒸氣比 爐管出口壓力 /P a 爐管出口溫度 / ℃ 停留時(shí)間 /s 原料 乙烯收率 % 丙烯收率 % 丁二烯收率 % 爐子熱效率 % 運(yùn)轉(zhuǎn)周期 / d 爐子內(nèi)徑 / m m 材質(zhì) 爐管排列方式