xxxx石油化工概論總結(jié)-資料下載頁
2025-01-05 05:07本頁面
【正文】 0。應(yīng)，生成的產(chǎn)品約占石化產(chǎn)品品種的 75％? 來源 —— 烴類熱裂解? 裂解原理 —— 在高溫作用下，使烴分子發(fā)生碳鏈斷裂或脫氫反應(yīng)，生成小分子的烯、烷烴。? 裂解原料 —— 石油烴類原料 氣態(tài)：油田氣、天然氣、煉廠氣液態(tài)：汽油、柴油、重油? 裂解工藝 原料烴熱裂解裂解產(chǎn)物分離? 生產(chǎn)方法 —— 管式爐裂解法為主一次反應(yīng)：原料烴 裂解 乙烯、丙烯、 H CH4和其它烯加成反應(yīng) 烷 環(huán)化 結(jié)焦? 反應(yīng)分類 脫氫反應(yīng) 炔 生碳二次反應(yīng) 裂解 更小的分子聚合 大分子各族烴類的熱裂解反應(yīng)規(guī)律：? 正構(gòu)烷烴最有利于生成乙烯、丙烯? 環(huán)烷烴傾向于生成芳烴，較少生成烯烴? 芳烴最難裂解為乙烯。丙烯，易脫氫縮合生成稠環(huán)芳烴? 各族烴熱裂解生成乙烯、丙烯的易、難順序：? 易：正構(gòu)烷烴 ＞異構(gòu)烷烴＞環(huán)烷烴＞芳烴 難總 結(jié)? 裂解反應(yīng)為強(qiáng)吸熱反應(yīng)，需高溫（ 750℃ 以上）? 存在二次反應(yīng)，為抑制反應(yīng)，停留時(shí)間應(yīng)短，烴分壓要低? 產(chǎn)物復(fù)雜，包括 H氣態(tài)烴、液態(tài)烴、固體焦等，? 一、二次反應(yīng)中，裂解、脫氫、生碳 ＝ 一級(jí)反應(yīng)聚合、縮合、結(jié)焦是 ＞ 一級(jí)的反應(yīng)? 影響工藝過程的因素及需考慮的工藝條件： 1.原料 — 配比；雜質(zhì)影響2.反應(yīng)溫度 —— 熱力學(xué)角度，影響化學(xué)平衡動(dòng)力學(xué)角度，影響反應(yīng)速度、選擇性反應(yīng)器材質(zhì)耐溫否腐蝕速度3.壓力 —— 熱力學(xué)角度，影響化學(xué)平衡動(dòng)力學(xué)角度，影響反應(yīng)速度、選擇性設(shè)備制造，能否密封，材質(zhì)的受壓限度4．停留時(shí)間 —— 尤其對(duì)連串反應(yīng)，考慮最佳停留時(shí)間5．催化劑 —— 類型，組成、助催化劑、形狀 二 ． 烴類裂解的影響因素及工藝條件? 影響因素 —— 原料特性；工藝條件；反應(yīng)器類型；裂解方式1． 原料烴的影響1） 族組成 PONA值 ——P 值越高越好。2） 原料含氫量 —— 原料中氫的質(zhì)量百分比，原料含氫量越高，產(chǎn)物乙烯的收率越高。3） 芳烴指數(shù) BMCI—— 表征重質(zhì)餾分油中烴組分的結(jié)構(gòu)特性正構(gòu)烷烴 ——BMCI 值小，乙烯收率高芳烴 ——BMCI 值大，乙烯收率低，易結(jié)焦制乙烯的好原料為 ： PONA值中 P高；氫含量高；芳烴指數(shù)低對(duì)一次反應(yīng)產(chǎn)物分布的影響： T升高，乙烯、丙烯收率提高體現(xiàn)在兩方面 ：對(duì)一次反應(yīng)產(chǎn)物分布的影響影響一次反應(yīng)對(duì)二次反應(yīng)的競(jìng)爭(zhēng)3.壓力的影響? 熱力學(xué)分析 ： 一次反應(yīng) ：斷鏈和脫氫均為分子數(shù)增加的反應(yīng)，P降低，有利提高平衡轉(zhuǎn)化率? 二次反應(yīng) ：聚合脫氫縮合、結(jié)焦均為分子數(shù)減少的反應(yīng)， P降低，不利副反應(yīng)? 動(dòng)力學(xué)分析 :一次反應(yīng) r裂 ＝ k裂 PA為一級(jí)反應(yīng)， P下降， r裂 下降二次反應(yīng) r聚 ＝ k聚 PAnr縮 ＝ k縮 PAPB均是大于一級(jí)的反應(yīng)， P下降， r下降更快，即 P下降， r裂 /r聚 增加? 從熱、動(dòng)力學(xué)分析， P下降，有利于乙烯的生成，抑制二次反應(yīng)? 降壓方法：? 減壓：不適合? 加 稀釋劑（水蒸氣） 以降低烴分壓，優(yōu)點(diǎn)：? 1） 熱容大，爐溫穩(wěn)定2）易分離，價(jià)格低3）可抑制原料中硫?qū)υO(shè)備的腐蝕4）可清焦 C＋ H2O——H 2＋ CO5）與金屬 Ni、 Fe反應(yīng)，形成氧化物薄膜，減輕金屬對(duì)二次反應(yīng)的催化作用? 油品越重，加入的水蒸氣越多 4． 停留時(shí)間 —— 物料從反應(yīng)開始到達(dá)某一轉(zhuǎn)化率時(shí)在反應(yīng)器內(nèi)經(jīng)歷的反應(yīng)時(shí)間? 停留時(shí)間的影響：原料烴 —— 乙烯、丙烯 —— 高級(jí)烴 —— 焦 是一連串反應(yīng)，存在一最佳反應(yīng)時(shí)間? 結(jié)論：制乙烯，高溫、短停留收率較高制丙烯， T相對(duì)低一點(diǎn)、停留時(shí)間稍長(zhǎng)一點(diǎn)，收率較高 制乙烯、丙烯、丁烯，高溫、短停留，總收率較高 ? 裂解裝置中五大關(guān)鍵設(shè)備：裂解爐、急冷換熱器、三機(jī)、冷箱、乙烯球罐1． 主要設(shè)備 —— 裂解爐1） 魯姆斯 SRT－ Ⅲ 型爐 —— 短停留時(shí)間裂解爐 停留時(shí)間 ～ s2） 凱洛格毫秒爐 停留時(shí)間 50～ 100ms3）分區(qū)域裂解爐 —— 根據(jù)裂解前后期所需不同熱量分三區(qū)供熱（一） 裂解氣急冷和急冷換熱器 —— 裂解產(chǎn)物含較多烯烴、活性高，出反應(yīng)器后的溫度高，易繼續(xù)二次反應(yīng)，須急速降溫，以中止反應(yīng)。2． 急冷方法： 直接急冷 水急冷油急冷? 優(yōu)點(diǎn) ：冷卻效果好，流程簡(jiǎn)單，設(shè)備費(fèi)小，阻力小，裂解氣壓力損失小? 缺點(diǎn) ：不能回收高溫裂解氣的熱量，經(jīng)濟(jì)性差? 間接急冷：優(yōu)點(diǎn) ：可回收高溫裂解氣熱量，產(chǎn)生高壓蒸汽作壓縮機(jī)的動(dòng)力 缺點(diǎn) ：急冷換熱器造價(jià)高，操作條件苛刻，易結(jié)焦，阻力大，裂 解氣壓力損失大。 （四）輕柴油裂解工藝流程：1． 原料油供給和預(yù)熱系統(tǒng)2． 裂解爐系統(tǒng)和高壓蒸汽系統(tǒng)3． 急冷油和燃料油系統(tǒng)4． 急冷水和稀釋水系統(tǒng)第二節(jié) 裂解氣的凈化與分離（一）裂解氣的組成和分離要求? 組成： 產(chǎn)品 ——C 4以下， C5很少；? 雜質(zhì) ——H 2S、 CO C2H H2O等? 分離目的 ：除去有害雜質(zhì)，分離出單一烯烴產(chǎn)品或烴的餾分? 分離要求 ：視產(chǎn)品用途而定? 如次氯酸化法制環(huán)氧乙（丙）烷、苯烷基化制乙苯和異丙苯等，可用純度較低的烯烴；? 直接氧化法制環(huán)氧乙烷、聚乙烯、聚丙烯合成等，要求乙烯濃度＞ 99％，有害雜質(zhì)＜ 5~10Ppm。（二） 分離方法 ：油吸收精餾分離法； 深冷（冷凝）分離法? 深冷分離原理 —— 利用烴的相對(duì)揮發(fā)度不同，在低于 100℃ 溫度下把除 H CH4以外所有的烴冷凝下來，在精餾塔內(nèi)進(jìn)行多組分精餾分離，逐個(gè)分離各種烴二、酸性氣體的脫除1． 酸性氣體 ——CO H2S居多、 COS、 CS RSR’、 RSH等? 來源 ： H2S：原料帶來；有機(jī)硫加氫而生成CO2:CS2＋ 2H2OCO2＋ 2H2SCOS＋ H2OCO2＋ H2SC＋ H2OCO2＋ 2H2CH4＋ 2H2OCO2＋ 4H2? 危害：H2S—— 腐蝕管道，縮短干燥用分子篩的壽命，使催化劑中毒CO2—— 在深冷操作中結(jié)成干冰，堵塞管道1． 脫除方法 —— 化學(xué)吸收法 對(duì)吸收劑的要求：? 對(duì) CO H2S溶解度大，對(duì)烯烴溶解度??；? 蒸汽壓低，穩(wěn)定性高，減少吸收劑損失，避免產(chǎn)品污染；? 粘度小，腐蝕性??；? 來源豐富，價(jià)廉? 常用吸收劑 — 氫氧化鈉液 、乙醇胺液、 N－甲基吡咯烷酮等? 酸氣濃度低時(shí)，宜采用堿洗法? 堿洗法原理：? 反應(yīng)生成的硫化物溶于堿液中而被除去三．脫水? 水的危害 ：在－ 100℃ 以下深冷裂解氣，水會(huì)變成冰；當(dāng)壓力較高時(shí)，水能與烴形成結(jié)晶水合物 (可燃冰 )，堵塞管道，消耗動(dòng)力? 脫水方法 —— 吸附（分子篩、硅膠、活性氧化鋁）分子篩 —— 比表面 800～ 1000m2/g；硅膠 ——580m 2/g活性氧化鋁 ——230 ～ 280m2/g四、脫炔? 危害 —— 使聚合物性能變壞；當(dāng)聚合壓力高時(shí)，導(dǎo)致爆炸? 脫炔方法 —— 溶劑吸收法， 催化加氫法 、低溫精餾法、絡(luò)合吸收法等? 特點(diǎn) —— 可回收高純度乙炔，適用于高乙炔含
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