管式爐裂解:石油烴通過管式裂解爐進行高溫裂解反應以製取乙烯的過程。它是現 -百科知識中文網

管式爐裂解

正文

石油烴通過管式裂解爐進行高溫裂解反應以製取乙烯的過程。它是現代大型乙烯生產裝置普遍採用的一種烴類裂解方法。
管式爐裂解生產乙烯的工藝已有60多年的歷史。管式裂解爐是其核心設備。為了滿足烴類裂解反應的高溫、短停留時間和低烴分壓的要求，以及提高加熱爐的熱強度和熱效率，爐子和裂解爐管的結構經歷了不斷的改進。新型的管式裂解爐的熱強度可達 290～375MJ/（m2·h），熱效率已可達92％～93％,停留時間可低於0.1s,管式爐出口溫度可到900℃，從而提高了乙烯的產率。
工藝流程　可分為裂解和急冷-分餾兩部分（圖1）。

①裂解　裂解原料經預熱後，與過熱蒸汽（或稱稀釋蒸汽）按一定比例（視原料不同而異）混合，經管式爐對流段加熱到500～600℃後進入輻射室，在輻射爐管中加熱至780～900℃，發生裂解。為防止高溫裂解產物發生二次反應，由輻射段出來的裂解產物進入急冷鍋爐，以迅速降低其溫度並由換熱產生高壓蒸汽，回收熱量。
②急冷-分餾　裂解產物經急冷鍋爐冷卻後溫度降為350～600℃，需進一步冷卻，並分離出各個產品餾分。來自急冷鍋爐的高溫裂解產物在急冷器與噴入的急冷油直接接觸，使溫度降至200～220℃左右，再進入精餾系統，並分別得到裂解焦油、裂解柴油、裂解汽油及裂解氣等產物。裂解氣則經壓縮機加壓後進入氣體分離裝置。
裂解原料和產品分布　最初，美國管式爐裂解原料是用天然氣、油田伴生氣和煉廠氣中回收的輕質烴，其中主要含有乙烷、丙烷、丁烷及碳五餾分。50年代，西歐和日本的石油化工興起，由於缺乏石油及天然氣資源，因而採用石腦油作裂解原料。60年代後，又相繼開發以輕柴油、重柴油和減壓瓦斯油為原料的裂解技術，擴大了裂解原料來源。對於不同的原料，裂解工藝參數不同、在適宜條件下的裂解產品分布也各異（見表）。一般的規律是，隨著原料相對密度的增加，乙烯產率下降；使用柴油原料時，則餾分越重，裂解技術越趨於複雜，裂解爐管中結焦加劇，從而縮短操作周期。溫度愈高，停留時間愈短，烴分壓愈低,則乙烯的產率愈高（圖2）。