【正文】 表 5118 甲烷部分氧化法裂解氣組成 組分 φ / % 組分 φ / % C 2 H 2 C 2 H 4 CO 2 CO 7~ 4~5 25~26 H 2 CH 4 N 2 57~60 4~6 3 有機化工反應(yīng)單元工藝 —— 烴類熱裂解 ② 吸收和精餾工序 吸收方法可分為高溫溶劑吸收法和低溫溶劑吸收，圖 5119是高溫溶劑吸收法的工藝流程： 有機化工反應(yīng)單元工藝 —— 烴類熱裂解 第二節(jié) 氯化 在有機化合物分子中引入一個或者幾個鹵原子的反應(yīng)稱為 鹵化 ，它又可細分為氟化、氯化、溴化和碘化等。 使用催化劑降低反應(yīng)活化能，從而促使氯化反應(yīng)進行。缺點是 乙炔價格貴，催化劑含汞 ，有毒，會造成環(huán)境污染。 有機化工反應(yīng)單元工藝 —— 氯化 H C C H + H C l C H 2 C l C H 2C l1 0 0℃ ℃~ 1 8 0H g C l2 /活 性 炭C2H4 +2HCl CH2=CHCl +H2O250℃ ~350℃O2, CuCl2 / KCl表 5202 不同氯乙烯工藝的經(jīng)濟比較 生產(chǎn)工藝 氧氯化平衡法 P a r te c 法 乙烷氧氯化法 乙炔法 生產(chǎn)能力 k t/ a 投資費用 百萬美元 裝置投資 其他項目投資 資金總額 生產(chǎn)成本 美元 /t 原料 公用事業(yè)成本 可變成本 直接固定成本 分攤固定成本 生產(chǎn)現(xiàn)金成本 不可預(yù)見成本 全生產(chǎn)成本 5 9 0 3 1 5 . 2 7 8 . 8 3 9 4 . 0 5 7 0 99 6 6 9 21 19 7 0 8 54 7 6 2 5 9 0 2 5 6 . 6 6 4 . 2 3 2 0 . 8 5 5 7 1 4 4 7 0 1 . 5 5 24 17 7 4 2 45 7 8 6 5 9 0 3 9 7 . 5 9 9 . 4 4 9 6 . 9 2 7 8 . 6 8 86 5 8 8 . 8 1 24 23 6 0 5 66 6 7 1 1 6 0 9 2 . 8 2 3 . 2 1 1 6 . 0 7 2 5 88 8 1 2 . 5 8 42 20 8 7 4 53 9 2 7 有機化工反應(yīng)單元工藝 —— 氯化 表 5203 三種氯乙烯生產(chǎn)方法的原料消耗（ t/t氯乙烯） 方法 乙炔 乙烯 氧氣 氧化氫 乙炔法 聯(lián)合法 氧氯化法 — — — — — 有機化工反應(yīng)單元工藝 —— 氯化 包括 乙烯氯化、乙烯氧氯化和二氯乙烷裂解 三個工序。 （ 5）乙烷法 正在開發(fā)的新方法，已建成 1 kt/a的中試裝置。 1. 氯乙烯生產(chǎn)方法評述 （ 1）乙炔法 乙炔的轉(zhuǎn)化率是 97~98%，氯乙烯產(chǎn)率為 80~95%。 以光子激發(fā)氯分子，使其解離成氯自由基，進而實現(xiàn)氯化反應(yīng)。有些產(chǎn)品從乙炔出發(fā)合成比由乙烯出發(fā)合成更為簡便（ 表 5117），因此，乙炔法仍有一定的市場。 h 1 能量回收 / G J （ 2）分離流程 如 圖 5111所示的幾種分離流程。 有機化工反應(yīng)單元工藝 —— 烴類熱裂解 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列出了低級烴類的主要物理常數(shù) 名稱 分子式 沸點 / ℃ 臨界溫度 / ℃ 臨界壓力 / M P a 名稱 分子式 沸點 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℃ 左右的低溫將烴類按沸點不同逐個用精餾方法分離出來。 有機化工反應(yīng)單元工藝 —— 烴類熱裂解 分離過程分為三大部分： 包括脫除酸性氣體、脫水和脫炔烴。 有機化工反應(yīng)單元工藝 —— 烴類熱裂解 圖 5109 USC裂解爐系統(tǒng) 有機化工反應(yīng)單元工藝 —— 烴類熱裂解 d. GK裂解爐 （圖 5110） 有機化工反應(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 有機化工反應(yīng)單元工藝 —— 烴類熱裂解 表 5110我國引進的幾種裂解爐 1985年的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)對比 lu m m u s sw K T I K e ll o g g 型號 投料量 /t 有機化工反應(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。 表 5104 石腦油裂解停留時間對產(chǎn)物的影響 試驗號 試驗條件及產(chǎn)物收率 1 2 3 4 停留時間 /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 有機化工反應(yīng)單元工藝 —— 烴類熱裂解 三、由烴類熱裂解制低級烯烴和芳烴 （ 1）低級烯烴 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。 表 5101 幾種低分子量烷烴和烯烴裂解時的 A和 E值 l g l g EkA RT?V? 化合物 l gA E/ J .m o l 1 E/ C 2 H 6 C 3 H 6 C 3 H 8 i C 4 H 10 n C 4 H 10 n C 5 H 12 302290 281050 249840 239500 233680 231650 15800 14700 13050 12500 12300 12120 有機化工反應(yīng)單元工藝 —— 烴類熱裂解 由于 C6以上的烴類裂解動力學(xué)數(shù)據(jù)比較缺乏， 可用圖 5102進行估算。 斷鍵規(guī)律： a. 帶有側(cè)鏈的環(huán)烷烴，首先進行脫烷基反應(yīng)，若為 長鏈，則先在側(cè)鏈中央的 CC鏈斷裂，并一直進 行到側(cè)鏈全部與環(huán)斷裂為止，然后殘存的環(huán)再進 一步裂解，裂解產(chǎn)物是烷烴和烯烴等。 有機化工反應(yīng)單元工藝 —— 烴類熱裂解 （ 4）其他裂解方法和分離方法 裂解重質(zhì)油的蓄熱爐法和砂子爐法，規(guī)模不大 除采用深冷分離方法外，還有吸收（精餾）法，吸附法和絡(luò)合分離法等。 分類： （ 1）有否使用催化劑：可分為熱裂化和催化裂化兩大類 。 在烴類熱裂解中應(yīng)設(shè)法加以控制二次反應(yīng)。 ： ： ： 2 + H 2C H 3 C H 2C H 22 H 2 H 2C 3 H 7+ C 3 H 6C 3 H 7 C H3 + C2 H 4C 2 H 5 C H C H 2+ H 2有機化工反應(yīng)單元工藝 —— 烴類熱裂解 （ 4） 烯烴熱裂解的一次反應(yīng) 有機化工反應(yīng)單元工藝 —— 烴類熱裂解 （ 5） 熱裂解規(guī)律總結(jié) 、丙烯等低級烯烴，相對分子 質(zhì) 量愈小，烯烴總收率愈高； 烴低，隨著相對分子質(zhì)量