【正文】 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(lèi)熱裂解 三、由烴類(lèi)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。流程見(jiàn) 圖 5103. （ 2）由煉廠(chǎng)氣生產(chǎn)烯烴 煉廠(chǎng)氣是煉油廠(chǎng)各生產(chǎn)裝置所產(chǎn)氣體的總稱(chēng)。 有機(jī)化工反應(yīng)單元工藝 —— 烴類(lèi)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(chǎng)使用。 有機(jī)化工反應(yīng)單元工藝 —— 烴類(lèi)熱裂解 有機(jī)化工反應(yīng)單元工藝 —— 烴類(lèi)熱裂解 有機(jī)化工反應(yīng)單元工藝 —— 烴類(lèi)熱裂解 有機(jī)化工反應(yīng)單元工藝 —— 烴類(lèi)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(lèi)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(lèi)熱裂解 d. GK裂解爐 （圖 5110） 有機(jī)化工反應(yīng)單元工藝 —— 烴類(lèi)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(lèi)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 ，熱效率高。 有機(jī)化工反應(yīng)單元工藝 —— 烴類(lèi)熱裂解 分離過(guò)程分為三大部分： 包括脫除酸性氣體、脫水和脫炔烴。 炔烴 會(huì)影響裂解產(chǎn)物的進(jìn)一步加工利用。 有機(jī)化工反應(yīng)單元工藝 —— 烴類(lèi)熱裂解 裂解原料 乙烷 輕烴 石油腦 輕柴油 減壓柴油 轉(zhuǎn)化率 / % φ /% H2 ( C O + C O2+H2S) CH4 C2H2 C2H4 C2H6 C3H4 C3H6 C3H8 C4′S C5′S C6~ ( 204 ℃ ) H2O 平均相對(duì)分子質(zhì)量 65 — — 6. 26 中深度 中深度 1 高深度 表 5111 表 5112列出了低級(jí)烴類(lèi)的主要物理常數(shù) 名稱(chēng) 分子式 沸點(diǎn) / ℃ 臨界溫度 / ℃ 臨界壓力 / M P a 名稱(chēng) 分子式 沸點(diǎn) 臨界溫度 / ℃ 臨界壓力 / M P a 氫 一氧化碳 甲烷 乙烯 乙烷 乙炔 丙烯 丙烷 H2 CO CH4 C2H4 C2H6 C2H2 C3H6 C3H8 2 5 2 . 5 1 9 1 . 5 1 6 1 . 5 1 0 3 . 8 8 8 . 6 8 3 . 6 4 7 . 7 4 2 . 0 7 2 3 9 . 8 1 4 0 . 2 8 2 . 3 9 . 7 3 3 . 0 3 5 . 7 9 1 . 4 9 6 . 8 1 . 3 0 7 3 . 4 9 6 4 . 6 4 1 5 . 1 3 2 4 . 9 2 4 6 . 2 42 4 . 6 0 0 4 . 3 0 6 異丁烷 異丁烯 丁烯 1 ， 3 丁二烯 正丁烷 順 2 丁烯 反 2 丁烯 i C4H10 i C4H8 C4H8 C4H6 n C4H10 C4H8 C4H8 1 1 . 7 6 . 9 6 . 2 6 4 . 4 0 . 5 0 3 . 7 0 . 9 135 1 4 4 . 7 146 152 1 5 2 . 2 160 155 3 . 6 9 6 4 . 0 0 2 4 . 0 1 8 4 . 3 5 6 3 . 7 8 0 4 . 2 0 4 4 . 1 0 2 有機(jī)化工反應(yīng)單元工藝 （ 1）分離方法 采用 100℃ 左右的低溫將烴類(lèi)按沸點(diǎn)不同逐個(gè)用精餾方法分離出來(lái)。 用活性炭等吸附劑，在低溫、高壓下將 C2以上餾分吸附下來(lái)，在高溫、低壓下逐個(gè)將烴類(lèi)解吸出來(lái)。 （ 2）分離流程 如 圖 5111所示的幾種分離流程。 表 5113 典型深冷分離流程工藝操作特征比較 項(xiàng)目 順序流程 前脫乙烷流程 前脫丙烷流程 代表方法 魯姆斯法 林德法 三菱油化法 流程順序 壓縮 脫甲烷 甲烷化 脫乙烷 加氫 乙烯塔 脫丙烷 C3加氫 丙烯塔 脫丁烷 壓縮 脫乙烷 加氫 脫甲烷 乙烯塔 脫丙烷 丙烯塔 脫丁烷 壓縮 脫丙烷 脫丁烷 壓縮 加氫 脫甲烷 脫乙烷 丙烯塔 乙烯塔 操作條件 頂溫 / ℃ 底溫 /℃ p /P a 頂溫/ ℃ 底溫 /℃ p /P a 頂溫 / ℃ 底溫 / ℃ p /P a 脫甲烷塔 脫乙烷塔 乙烯塔 脫丙烷塔 丙烯塔 脫丁烷塔 96 11 30 17 39 45 7 72 6 85 48 1 1 2 3 . 0 4 106 2 . 3 2 106 1 . 8 6 106 8 . 3 4 106 1 . 6 5 106 4 . 4 1 105 1 2 0 10 1 . 1 6 106 3 . 1 1 106 2 . 1 7 106 1 . 7 6 106 1 . 1 5 106 2 . 4 0 106 9 6 . 2 74 2 8 . 6 1 9 . 5 4 4 . 7 4 5 . 6 7 . 4 68 5 9 7 . 8 5 2 . 2 1 0 9 . 1 3 . 1 5 106 2 . 8 0 106 2 . 0 6 106 1 . 0 0 106 1 . 8 6 106 5 . 3 4 106 有機(jī)化工反應(yīng)單元工藝 高壓脫甲烷 低壓脫甲烷 名稱(chēng) 106K J / h kW 106K J / h kW 裂解氣壓縮機(jī)四段 裂解氣壓縮機(jī)五段 干燥器進(jìn)料冷卻（ +1 8 ℃） 乙烯塔再沸器冷量回收（ 1 ℃） — — 9 . 1 3 — 3 2 4 9 3 3 9 1 3 5 4 — — — 3 . 8 5 1 . 1 3 3 2 4 6 3 1 3 9 1 4 9 96 冷量 40 ℃ 55 ℃ 75 ℃ 1 0 0 ℃ 1 4 0 ℃ 6 . 0 7 1 . 8 4 4 . 9 0 2 . 1 8 — 9 4 2 5 1 9 1 7 2 1 9 7 9 — 3 . 8 1 — 4 . 6 1 1 . 5 1 1 . 2 6 5 9 1 — 1 6 2 4 6 7 5 9 5 3 脫甲烷塔 冷凝器 1 0 2 ℃ 1 4 0 ℃ 4 . 1 9 — 1 8 7 4 — — 0 . 7 1 — 5 5 0 脫甲烷塔再沸器回收冷量（ +1 8 ℃） 1 3 . 0 2 5 0 6 — — 脫甲烷塔 她底回收 1 ℃ 26 ℃ — — 2 . 0 5 1 . 7 2 1 6 0 2 1 8 排氣中回收 75 ℃冷量 塔釜泵 甲烷壓縮 合計(jì) 差額 — — 3 9 5 1 2 9 1 8 1 . 0 5 — — 3 6 9 1 1 0 3 8 2 1 0 7 6 8 2 1 5 0 表 5114表示了高壓和低壓脫甲烷的能耗比較 （ 4）深冷分離流程評(píng)述 順序分離流程 技術(shù)比較成熟，對(duì)裂解原料適應(yīng)性強(qiáng)，但流程較長(zhǎng)，裂解氣全部進(jìn)入深冷系統(tǒng)，制冷量較大； 前脫乙烷分離流程 適合分離重組分較少的裂解氣，但宜用前加氫，主要問(wèn)題是脫乙烷塔壓力及塔釜溫度較高，會(huì)引起二烯烴聚合。 h 1 能量回收 / G J 有機(jī)化工反應(yīng)單元工藝 —— 烴類(lèi)熱裂解 在提餾段設(shè)置中間再沸器，可以利用溫度比塔釜再沸器稍低的廉價(jià)的加熱劑作熱源加熱塔釜液，節(jié)省溫度稍高的熱劑的用量。有些產(chǎn)品從乙炔出發(fā)合成比由乙烯出發(fā)合成更為簡(jiǎn)便（ 表 5117），因此，乙炔法仍有一定的市場(chǎng)。通過(guò)氯化和氟化，可以制得很多有機(jī)高分子聚合物的單體、有機(jī)合成中間體、有機(jī)溶劑、醫(yī)藥、農(nóng)藥等。 以光子激發(fā)氯分子，使其解離成氯自由基，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)氯化反應(yīng)。 有機(jī)化工反應(yīng)單元工藝 —— 氯化 （ 1）自由基鏈反應(yīng)機(jī)理 有熱氯化和光氯化兩類(lèi)屬于這一機(jī)理。 1. 氯乙烯生產(chǎn)方法評(píng)述 （ 1）乙炔法 乙炔的轉(zhuǎn)化率是 97~98%，氯乙烯產(chǎn)率為 80~95%。 （ 3）聯(lián)合法 將上述（ 1）（ 2）法合并，解決了 HCl出路的問(wèn)題，但汞污染問(wèn)題及乙炔價(jià)格貴的問(wèn)題依然存在。 （ 5）乙烷法 正在開(kāi)發(fā)的新方法，已建成 1 kt/a的中試裝置。 （ 1） 化學(xué)反應(yīng) 主反應(yīng) ： 副反應(yīng)： 1. 2. C 2 H 4 + 2 O 2 2 C O + 2 H 2 OC 2 H 4 + 3 O 2 2 C O 2 + 2 H 2 OC 2 H 4 + H C l C H 3 C H 2 C lC H 3 C H 2 C l C H 2 = C H C l C l C H 2 C H C l 2 H C l 氧 氯 化H C l + O2有機(jī)化工反應(yīng)單元工藝 —— 氯化 C 2 H 4 + 2 H C l C H 2 = C H C l + H 2 O