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介紹

石油(you)裂(lie)(lie)(lie)解的(de)化學過程是(shi)比較復(fu)(fu)雜的(de)，生成的(de)裂(lie)(lie)(lie)解氣是(shi)一種復(fu)(fu)雜的(de)混合氣體(ti)，它(ta)除了(le)主要(yao)含(han)有乙烯(xi)(xi)、丙烯(xi)(xi)、丁二烯(xi)(xi)等不(bu)飽和(he)烴外，還含(han)有甲烷、乙烷、氫氣、硫化氫等。裂(lie)(lie)(lie)解氣里(li)烯(xi)(xi)烴含(han)量比較高。因此，常(chang)把乙烯(xi)(xi)的(de)產量作為衡(heng)量石油(you)化工(gong)發展水平的(de)標(biao)志。把裂(lie)(lie)(lie)解產物進行分離，就(jiu)可以得到(dao)所需的(de)多(duo)種原料。這些原料在合成纖維工(gong)業、塑料工(gong)業、橡(xiang)膠工(gong)業等方面得到(dao)廣泛應用。

裂解類型

石(shi)油裂解是將石(shi)油原料在800～1100℃之間進(jin)行處(chu)理(li)，得到小(xiao)分子(zi)烴的生(sheng)產過程(cheng)其反(fan)應(ying)十分復(fu)雜，主要有(you)以下幾(ji)種類型。依據熱力(li)學和動力(li)學原理(li)，生(sheng)產中在800～1 100℃范圍(wei)內，盡(jin)可(ke)能控制較(jiao)高溫度，同時(shi)盡(jin)可(ke)能減少物料在反(fan)應(ying)器內的停留時(shi)間，使之有(you)利于生(sheng)成乙烯(xi)而不(bu)利于生(sheng)成焦炭。

烷烴裂解

烷(wan)烴裂解反應可概括為脫氫(qing)和斷鏈兩(liang)種。脫氫(qing)生成相(xiang)應的烯(xi)烴，其(qi)通式為：

CnH2n+2CnH2n+H2-Q

R-CH2-CH3R-CH=CH2+H2-Q

斷鏈(lian)分(fen)解為較(jiao)小(xiao)的烷烴和烯(xi)烴，其通式為：

Cm+nH2m+2n+2=CmH2m+CnH2n+2-Q或R-CH2-CH2-R′ →R-CH=CH2+R′H-Q

烯烴裂解

Cm+nH2m+2n→CmH2m+CnH2n-Q

原油中很少有烯烴(jing)存在，發生(sheng)(sheng)裂解(jie)的烯烴(jing) 一(yi)般都(dou)是由烷烴(jing)裂解(jie)生(sheng)(sheng)成的，所以烯烴(jing)裂解(jie)是 二次反應。

環烷烴裂解

環烷烴裂解(jie)(jie)可以(yi)有多(duo)種方(fang)式，如環己烷可裂解(jie)(jie)為：

除上述主要(yao)的有益(yi)反應(ying)(ying)外，還會發(fa)生(sheng)(sheng)有害反應(ying)(ying)，主要(yao)是生(sheng)(sheng)炭反應(ying)(ying)。

工藝流程

為(wei)(wei)(wei)了在極短時間內供給大量反(fan)(fan)(fan)應(ying)熱(re)(re)，反(fan)(fan)(fan)應(ying)宜(yi)在管(guan)式(shi)爐內進行。此外(wai)，裂解(jie)反(fan)(fan)(fan)應(ying)使體(ti)積增大，減壓操作(zuo)對(dui)正反(fan)(fan)(fan)應(ying)有利，但實際生(sheng)(sheng)產中(zhong)，為(wei)(wei)(wei)防止(zhi)空(kong)氣漏入(ru)系(xi)統引起(qi)爆炸，操作(zuo)壓力略高于大氣壓，同時加入(ru)水蒸氣作(zuo)為(wei)(wei)(wei)稀釋劑以降低反(fan)(fan)(fan)應(ying)物(wu)料的分壓。如(ru)圖2所示，燃料油（或燃料氣）由導管(guan)噴入(ru)爐內燃燒把(ba)反(fan)(fan)(fan)應(ying)管(guan)加熱(re)(re)至(zhi)900℃左右，原料烴和水蒸氣預熱(re)(re)后從反(fan)(fan)(fan)應(ying)管(guan)內快速通過（950℃時，停留時間僅為(wei)(wei)(wei)0.01～0.02s）發生(sheng)(sheng)裂解(jie)反(fan)(fan)(fan)應(ying)。

反(fan)應后(hou)的(de)(de)物料(liao)導(dao)入急冷換熱器(qi)將溫度迅速降至550℃以(yi)下使反(fan)應停止，再 導(dao)入油(you)急冷器(qi)與來自精餾(liu)(liu)塔(ta)(ta)(ta)底的(de)(de)重油(you)混合進(jin)一(yi)(yi)步(bu)降溫后(hou)導(dao)入精餾(liu)(liu)塔(ta)(ta)(ta)進(jin)行(xing)蒸餾(liu)(liu)分(fen)(fen)(fen)離(li)。塔(ta)(ta)(ta)頂餾(liu)(liu)出(chu)物經油(you)水分(fen)(fen)(fen)離(li)器(qi)進(jin)行(xing)氣(qi)液分(fen)(fen)(fen)離(li)和油(you)水分(fen)(fen)(fen)離(li)。主產物裂(lie)解(jie)(jie)氣(qi)由分(fen)(fen)(fen)離(li)器(qi)上部(bu)導(dao)出(chu)送去凈化(hua)和分(fen)(fen)(fen)離(li)，中部(bu)導(dao)出(chu)的(de)(de)裂(lie)解(jie)(jie)汽油(you)一(yi)(yi)部(bu)分(fen)(fen)(fen)回流(liu)，一(yi)(yi)部(bu)分(fen)(fen)(fen)送去提取芳烴，塔(ta)(ta)(ta)底導(dao)出(chu)的(de)(de)裂(lie)解(jie)(jie)重油(you) 一(yi)(yi)部(bu)分(fen)(fen)(fen)導(dao)入油(you)急冷器(qi)用做(zuo)急冷油(you)，一(yi)(yi)部(bu)分(fen)(fen)(fen)用做(zuo)裂(lie)解(jie)(jie)爐燃料(liao)或返回反(fan)應管做(zuo)裂(lie)解(jie)(jie)原料(liao)。裂(lie)解(jie)(jie)主產物裂(lie)解(jie)(jie)氣(qi)是多(duo)組分(fen)(fen)(fen)混合物，要得到單一(yi)(yi)的(de)(de)高純度產品，必(bi)須進(jin)行(xing)進(jin) 一(yi)(yi)步(bu)分(fen)(fen)(fen)離(li)和凈化(hua)。

裂解(jie)氣的(de)分(fen)離(li)有多種方法(fa)，目前多采用(yong)(yong)深(shen)冷法(fa)，即在-100℃左右(you)加壓至約3MPa，將裂解(jie)氣中氫和甲烷以(yi)外(wai)的(de)其他組分(fen)全部冷凝(ning)成液體，再利用(yong)(yong)各種烴(jing)沸(fei)點(dian)的(de)不(bu)同，用(yong)(yong)精餾的(de)方法(fa)逐 一(yi)分(fen)離(li)，所得(de)產品(pin)主(zhu)要(yao)為氫、甲烷、乙烯、丙烯和丁烯。

相關產物

裂(lie)(lie)解汽油(you)又(you)稱(cheng)熱解汽油(you)。以輕烴、石腦油(you)、柴油(you)甚至減壓蠟油(you)為原料(liao)，在水蒸(zheng)氣存在下高溫裂(lie)(lie)解制取乙烯的(de)過程中(zhong)，生(sheng)成含碳五烴類以上的(de)液(ye)體(ti)副產品(pin)，經分(fen)餾出干點為205℃的(de)液(ye)體(ti)稱(cheng)為裂(lie)(lie)解汽油(you)。由于(yu)(yu)此種汽油(you)富含芳(fang)烴，經過加氫(qing)精(jing)制后(hou)可(ke)作為高辛(xin)烷(wan)值(zhi)汽油(you)組分(fen)或用于(yu)(yu)萃取苯、甲(jia)苯、乙苯、二甲(jia)苯等化(hua)(hua)工原料(liao)。能使(shi)溴的(de)四氯化(hua)(hua)碳溶(rong)液(ye)褪(tun)色的(de)是裂(lie)(lie)化(hua)(hua)汽油(you)。