3.3管式裂解炉及裂解工艺过程
化学工艺学米镇涛答案
化学工艺学米镇涛答案【篇一：科研论文(合成氨工艺综述)】t>（题目：合成氨工艺综述学生姓名：学号：学院：化工学院班级：二〇一四年三月合成氨工艺综述摘要：本文总结了全国合成氨的主要生产方法，从工艺选择、合成氨原料来源、原料及组成、工艺流程，以及合成氨当今的技术结构进行了重点的分析介绍。
关键词：合成氨；工艺技术；原料；流程合成氨是由氮和氢在高温高压下并在催化剂的作用下合成的，世界上除少量从焦炉气中回收外，工业上绝大多数合成氨是由合成法制得。
生产合成氨的主要原料有天然气、石脑油、重油、煤炭等等。
其合成的工艺技术也有多种，其中以天然气蒸汽转化法和水煤浆气化法制取合成气最为常见。
一合成氨原料及组成（一）气态烃原料合成氨的气态原料主要包括天然气、油田气、炼厂气和焦炉气等等，其中天然气的主要组份为：90%以上的甲烷和少量氮气、氢气。
焦炉气的主要成分是：50%多的氢气和25%的甲烷，还有一些其他碳氢化合物。
炼厂干气的主要成分是：气体碳氢化合物为主，以及氮气和氧气，还有一氧化碳和二氧化氮。
（二）液态烃原料合成氨的液态烃原料有：重油、渣油。
其不同厂的渣油成分有些细微的差别，但其主要成分碳含量86%以上，氢含量基本在11%以上还有一些别的物质。
（三）固态原料固态原料主要是煤，有有烟煤、无烟煤、褐煤等等。
物质不同其燃烧值也不同，无烟煤热值最高，烟煤其次。
这也就说明无烟煤的碳含量最高，为89%-98%。
二合成氨工艺技术（一）以天然气为原料制造合成氨工艺技术以天然气为原料制造合成氨的生产过程采用的是蒸汽转化法和加氧催化法，其中以蒸汽转化法为主。
主要流程是天然气和蒸汽在一段转化炉中在催化剂的作用下将天然气中的烷烃转化为以氢气和一氧化碳为主的合成气。
合成气在经过二段转化炉，同时在加入空气，这样一方面使得残余的甲烷进一步燃烧，另一方面配入合成氨所需要的氮气，使得原料气中的氢氮比达到3:1；从二段转化炉出来的转化气中含有一定的一氧化碳，在经过变换工段把一氧化碳变化成二氧化碳，由于二氧化碳对合成氨是无用且有害的气体，会使得合成氨的催化剂中毒，所以必须进行脱除，分别进入低温甲醇洗和液氮洗；脱碳后的气体经过压缩机送往合成塔进行氨的合成。
管式裂解炉工艺流程
管式裂解炉工艺流程
《管式裂解炉工艺流程》
管式裂解炉是石油化工行业中常见的一种重要设备，用于将重质石油馏分裂解成轻质产品，如乙烯、丙烯等。
管式裂解炉工艺流程是指在管式裂解炉中进行裂解反应的整个过程，包括进料预热、进料混合、裂解反应、产品分离等多个环节。
首先，进料预热。
石油原料经过预热装置，将进料加热至裂解反应所需的温度，以确保反应进行顺利并提高产物收率。
其次，进料混合。
将预热过的原料与催化剂混合，并通过预热的管道送入管式裂解炉中，以便进一步的反应。
然后，裂解反应。
在高温和压力的环境下，原料与催化剂在管式裂解炉中进行裂解反应，将重质石油馏分裂解成轻质产品。
最后，产品分离。
经过裂解反应后的产物需要进行分离，可通过冷凝、蒸馏等工艺过程，将乙烯、丙烯等目标产品与其他副产物进行分离。
整个管式裂解炉工艺流程需要在高温、高压的环境下进行，同时需精确控制各个参数，以确保反应的高效进行和产品的优质产出。
此外，对裂解反应产生的副产物的处理也是一个重要的环节，需要采用环保设备进行处理，以减少环境污染。
总的来说，《管式裂解炉工艺流程》是一项复杂而重要的工艺
过程，在石油化工行业中有着广泛的应用和重要的地位。
通过不断的技术创新和设备改进，管式裂解炉工艺流程的效率和产物质量将会得到进一步提升。
工艺流程综述
■工艺流程综述•氯乙烯单体生产工艺技术在PVC树脂生产中，生产出高质量的VCM是至关重要的。
VCM生产工艺经历了较长时间的生产和工艺改造，产生了电石法、二氯乙烷法等工艺，发展到目前世界上最先进的平衡氧氯化工艺，人们仍然在不断探索，以找到更加完善的工业生产工艺。
平衡氧氯化法平衡氧氯化法是利用乙烯和氯气生产EDC,EDC热裂化生成VCM和氯化氢，再由氯化氢、乙烯和氯气反应生成EDC的方法。
C2H4+Cl267^6C2H4+2HCl+1/2O2CuCl2C2H4C屮H20C2H46CH3CI+HCI这种方法在整个反应中，氯化氢始终保持平衡，不需要补充，也不需要处理，即所谓平衡氧氯化。
它是目前世界上比较先进的生产工艺。
我国四家大厂引进的工艺技术均属此法：山东齐鲁石化、上海氯碱总厂是引进日本三井东亚技术；北京化工二厂是引进德国伍德技术；天津大沽化工厂是引进欧洲EVC技术，可能在工艺条件和具体设备上有些差异，但主要装置都是由直接氯化单元、氧氯化单元、二氯乙烷裂解单元以及相关的二氯乙烷和氯乙烯精馏单元等工艺单元组成。
其基本单元工艺见图3.1。
图3.1乙烯平衡氧氯化法基本工艺单元简图原料乙烯、氯气和氧气分别进入直接氯化单元和氧氯化单元，反应生产出粗二氯乙烷；经精制单元提纯后进入EDC裂解单元进行裂解反应，裂解产物送入VCM精制单元进行分离、精制，分离出VCM、HC1及未裂解EDC；其中HC1送回氧氯化单元参加反应,未裂解EDC返回EDC精制单元回收,提纯后的VCM 即为氯乙烯单体产品。
其主要设备工艺流程见图3.2。
图3.2乙烯平衡氧氯化法工艺流程图1—EDC合成塔2一贮罐3一脱氢组分塔4一脱重组分塔5—热解炉6—EDC急冷塔7—脱HC塔8—VCMI精馏塔9—氧氯化反应塔10一水急冷塔11一分层器12一吸收塔13一解吸塔14—脱水塔EDC裂解工段工艺流程EDC裂解工段是乙烯平衡氧氯化法制VCM工艺的重要过程，其工艺条件控制好坏不仅影响整个装置的正常运行与否，VCM质量的好坏，而且会影响整个装置的单耗和能耗。
《化学工艺学》教学大纲
《化学工艺学》教学大纲中文名称：化学工艺学授课专业：化学工程与工艺学时：40 学分：2.5相关课程：化工原理化工热力学传递过程反应工程分离工程课程内容：本课程根据化学工业的结构特点，以反应单元为主线组织教学，共介绍了8类主要的反应单元：烃类热裂解、芳烃转化、合成气的生产、加氢过程、脱氢过程、烃类选择性氧化、羰基化过程和氯化过程。
每一个反应单元均介绍典型产品的生产原理（包括主副反应、反应机理、催化剂组成等），工艺条件（包括从热力学和动力学上分析影响因素和寻找最佳工艺条件）和工艺流程（包括反应器选型、组织原则、生产方法比较及最新进展）。
根据新技术、新工艺发展趋势，介绍绿色化学化工概论、绿色化学工艺技术进展专题等内容。
课程教学的基本要求：本课程的教学环节包括课堂讲授，答疑和期末考试。
重点放在分析和讨论典型产品生产工艺的化学反应、分离部分的原理、影响因素、确定工艺条件的依据、反应设备的结构特点、流程的组织等。
同时，对工艺路线、流程的经济技术指标、能量回收利用、副产物的回收利用及废物处理作一定的评价。
培养学生理论联系实际的能力，为其将来从事化工过程的开发、设计、建设和科学管理打下牢固的化学工艺基础。
课程教学内容和学时分配：第1章绪论（1学时）基本要求：了解化学工艺学的研究内容，化学工业的概况、主要化工原料及产品。
重点：化学工艺与化学工程的关系，主要的化工原料难点：介绍化学工艺与化学工程研究内容的差别和相互关系，使学生认识到化工工艺在化工生产、科研中的主导地位，激发其学习热情。
第2章化学工艺基础（2学时）基本要求：了解主要化工原料及其加工过程；化学工艺学的基本概念。
重点：石油的一次加工和二次加工的工艺和特点；化工过程的主要效率指标；热量衡算和物料衡算难点：掌握化工生产工艺流程的组织的基本方法，学会分析复杂流程的单程转化率、全程转化率、选择性等效率指标，建立初步的工程概念。
第3章烃类热裂解（4学时）基本要求：了解烃类热裂解的化学反应及其热力学和动力学特征；掌握烃类裂解的一次反应和二次反应以及对烯烃收率影响规律；掌握各个工艺参数和原料性质对裂解产物分布的影响；了解管式裂解炉的结构、材料和炉型；掌握裂解气的各种净化方法、原理和工艺条件；熟悉不同分离顺序流程及精馏分离的工艺参数。
管式裂解炉及裂解部分工艺流程
管式裂解炉及裂解部分工艺流程裂解炉的工艺流程包括以下几个关键步骤：1. 加热和预热：原油首先经过预热换热器加热到裂解反应温度（通常在500-700摄氏度之间）。
这样可以降低原油的粘度，使得裂解反应更加容易进行。
2. 进料和裂解反应：加热后的原油进入裂解炉，在高温和催化剂的作用下，分子发生断裂，生成较小碳数的烃类化合物。
这里的催化剂通常是沸石、硅铝酸盐或金属氧化物等物质，能够促进裂解反应的进行。
3. 产物分离：裂解反应生成的产物包括汽油、石油醚、轻柴油和重柴油等。
这些产物会经过凝结器等设备进行冷却，并分离成不同碳数的化合物。
轻质产物通常会通过蒸馏分离，而较重的产物则会通过汽液分离等工艺进行分离。
整个裂解工艺流程需要精密的控制和监测，以确保裂解反应能够稳定进行，并且产物的质量符合要求。
此外，裂解炉还需要定期清理和更换催化剂，以保持裂解反应的高效性。
这些措施可以帮助提高炼油厂的产能和产物质量，满足市场需求。
裂解炉是炼油工业中非常重要的装备，其主要作用是将重质石油馏分（如燃料油）经过高温裂解成轻质石油产品（如汽油和润滑油），以提高炼油产品的产率和价值。
裂解炉通常分为管式裂解炉和流化床裂解炉两种类型，而管式裂解炉是其中常用的一种。
在管式裂解炉中，原油通过预热器预热后，进入到裂解炉内部的反应管道，沿着管道逐步加热，进入高温区进行裂解反应。
裂解反应主要发生在高温下、加热方式有内、外加热两种，通常使用的是外加热方式。
在高温和催化剂的作用下，大分子烃类会发生裂解、重排和重组，生成较小分子量的烃类产品。
这些裂解产物包括乙烯、丙烯、丁烷、丁烯等烃类物质，从而增加了汽油和润滑油产品的产量。
裂解炉内部的温度、压力和催化剂的选择都是影响裂解过程的关键因素。
例如，适当的温度可以促进分子的断裂和转化，而过高或过低的温度都会影响反应的进行。
催化剂的选择也会影响裂解反应的产物分布和产率。
在裂解炉操作过程中，需要实时监测和调整这些参数，以确保裂解反应的稳定进行和产物的质量。
乙烯生产—管式炉裂解流程
• 目的：
• 提高分离操作温度,节约低温能量和材料。
• 除去部分水份和重质烃,减少后面干燥和低温的负担。
• 要求：
• Ｐ↑,设备材料要求增加,动力消耗也增加。
• Ｐ↑,精馏塔釜温↑,不饱和烃及重组分聚合
• Ｐ↑,α↓,分离困难。
∴生产中一般控制30～40atm。
• 采用多段压缩：
压缩升温时二烯烃、烯烃易聚合,∴为防止结焦,控制排气温度＜100℃,采
侧壁烧嘴
管式裂解炉的炉型
（ 二
1.鲁姆斯裂 解炉
）
管 式
2.凯洛格毫
裂
秒裂解炉
解
炉
的
炉 型
C裂解炉
SRT型裂解炉即短停留时间炉，是美国鲁姆
斯（Lummus）公司于1963年开发，1965
年工业化，以后又不断地改进了炉管的炉型
超伯的解选斯一温及裂缩的中司的超洛一下0解致.择特种度1炉解短收应，乙短（种，炉使秒性（炉和子炉停率用扬烯K停炉使。裂S毫（裂S型烃eR的，留，最子生留型物解秒lt5Tlo解，分o0结 该时 对 多 石 产时。料炉炉n型g～U炉 压e构炉间不的油装间1在结g由炉S19）简条&，型，同炉化置裂炉构0C7于是08公称件W裂先的改的型工均解管复毫年管目司e的U解后不善裂。公采炉内杂秒开径b前S在选技s推断裂解中司用简的，C）发较t世6e择术炉出改解原国和此称停投，0成小r界），年是。了进选料的齐种留资U所功，上公使S代根它，择有燕鲁裂S时相以所，R大R司生开据是是性较山石解间对T也需在T型在炉成始停美－为，大石油炉缩较称炉高乙7，的研留国Ⅰ了提的油化。短高为0管裂烯是产年究时斯～进高灵化工到。毫数解装美品代开间通Ⅵ一乙活工公因0秒量温置.国中开发、－0型步烯性公司裂裂多度5凯乙发的裂韦～。解， 烷等管副是产一品程较，少没，有乙弯烯头收，率阻较力高降而小命，名烃的分。压低，
管式裂解炉工艺流程
裂解炉是乙烯生产装置的重要设备，其能耗约占乙烯装置总能耗70~75%。
4.6 管式裂解炉工艺流程
2） 急冷换热器
换热方式、作用和任务
① 间接急冷换热 采用高压热水作为换热介质，与来自裂解炉出口的裂解气进行间接快速换热。 间接换热的优点：不影响产品的质量，可回收高品位热能。产生约10MPa的超 高压蒸汽，被送入蒸汽管网用于驱动后续流程中的压缩机等动 力设备。 裂解气经间接急冷换热后，温度降到约400~500℃（停留时间控制在小于0.04
预分馏系统
急冷换热器
终止二次反应 回收能量
裂解炉
辐射段
裂解反应
图4-14 SRT-I立式管式裂解炉工艺流程图
3. 管式炉工艺主要设备
裂解炉和急冷换热器是该工艺的重要且关键设备。
1）管式裂解炉及炉管的结构
管式裂解炉 是通过外部加热的管式反应器， 结构通常为立式厢式炉。由炉体和裂解炉管
裂解 原料
两部分组成。大部分裂解炉炉体外观相似。
裂解 炉体
急冷换热器
裂解气
裂解 原料
裂解 原料
裂解
东方化工厂裂解炉外观照片
炉管
（荷兰GK公司）
炉管形式(结构) 辐射段内炉管结构形式多样， 专利商根据原料特性、生产规模和乙烯收率等 设计并制造出结构、排布形式不同的炉管。 例如，图4-14-1是4组各8程的炉管。
图4-14-1 SRT-I立式管式 裂解炉及炉管图
结焦 是裂解炉和急冷换热器常遇到的问题，主要来源于二次反应。 危害 直接影响裂解炉的操作周期。
i） 使炉管出口压差增大； 炉内有过热现象发生，光亮点； 燃料量增大； 裂解气中乙烯含量降低 ii） 使急冷换热器出口温度升高，压降增大，系统压力增大影响裂解炉正 常运转，甚至不能终止二次反应。 清焦 清焦的方法比较简单。（略）
srt-v管式裂解炉的裂解流程
srt-v管式裂解炉的裂解流程下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
文档下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用，谢谢！本店铺为大家提供各种类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，想了解不同资料格式和写法，敬请关注！Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!SRTV管式裂解炉的裂解流程在石油炼制工业中，管式裂解炉（SRTV）是一种关键的设备，用于将原油分解成各种有用的石油产品。
化工工艺学-第三章
烃类裂解过程的一次反应
(1)烷烃热裂解 烷烃热裂解的一次反应主要有： ①脱氢反应：RCH2-CH3↔CH＝CH2+H2 ②断链反应：RCH2-CH2-R′↔RCH＝CH2+R′H 不同烷烃脱氢和断链的难易，可以从分子结构中键能 数值的大小来判断。 a 同碳数的烷烃，断链比脱氢容易； b烷烃的相对稳定性随碳链的增长而降低; c脱氢难易与烷烃的分子结构有关，叔氢最易脱去，仲 氢次之，伯氢最难；
辽化二级急冷技术 第一急冷锅炉：选用入口端带引射蒸汽的套管式换热器，特点是裂 解气第一急冷器直接与裂解炉辐射炉管出口Y型管道相接，由于裂 解气在第一急冷器中质量流速大，能在极短的时间内(大约30µ s)， 把裂解气急冷至600℃以下，终止二次反应，保证烯烃收率； 第二急冷器：采用薄管板管壳式结构，管程走裂解气，由于第二急 冷器设计合理，即使在轻柴油裂解时也不至严重结焦。
乙醇胺法
当裂解气中含硫量较高时，用碱NaOH洗，碱液不能回收， 且耗碱量大，在这种情况下可采用乙醇胺法或其它吸收法。
特点：
再生吸收剂，循环使用； 可逆反应：温度低、压力高时反应向右进行，吸收酸性气体， 放热；当温度高、压力低时反应向左进行，吸热。 不宜处理含COS量较高的气体：醇胺与COS反应不能再生； 醇胺吸收剂在较高温度下易挥发和分解，循环使用能耗大； 醇胺吸收剂较贵。
烃类裂解过程的二次反应
(1)烯烃裂解 如大分子烯烃裂解为小分子烯烃
2)烯烃聚合、环化、缩合反应
(3)烯烃加氢和脱氢反应，如
(4)烯烃分解生碳反应，如
烃类裂解反应机理
(1)链引发：烷烃引发主要是断裂C—C键，而对C一H键的引发较小。 链引发反应的活化能较大，290～330KJ/mol范围。 （2）链的增长反应：自由基的分解反应和自由基的夺氢反应。分 解反应的活化能在120～178KJ/mol范围内，夺氢反应的活化能在 29 ～45KJ/mol的范围内。两种链传递反应的活化能都比链引发的活化 能小，而反应是生成烯烃的反应，能使小分子烯烃的收率增多，还 可提高裂解反应的转化率。 （3）链终止反应：自由基与自由基结合成分子的反应。
管式裂解炉工艺流程
管式裂解炉工艺流程管式裂解炉是一种重要的炼油装置，其工艺流程主要包括供料系统、炉管系统、加热系统、分馏系统和产物处理系统等几个方面。
首先是供料系统，原料主要是重油和轻油，通过供料泵将原料送入炉管系统。
为了确保供料的稳定性和流量的控制，供料系统通常设置有流量传感器和自动控制阀门。
接下来是炉管系统，一般由多个炉管组成。
原料进入炉管后，经过加热器加热，然后进入管式裂解炉。
在炉管内，原料与催化剂接触，发生热裂解反应。
为了提高反应效率和催化剂的利用率，炉管内部通常设置有分散器和催化剂再生系统。
分散器可以均匀地将原料和催化剂混合，催化剂再生系统则可以对已使用过的催化剂进行再生，延长其使用寿命。
加热系统是整个工艺流程中非常重要的部分。
在炉管内，原料需要经过加热才能进行热裂解反应。
加热系统通常由多个燃烧室和余热锅炉组成。
燃烧室内燃烧燃料，产生高温烟气，通过余热锅炉将烟气中的余热转化为蒸汽或热水，然后通过换热器将蒸汽或热水传递给炉管内的原料，从而达到加热的目的。
分馏系统是将裂解产物进行分类和分离的一个重要环节。
裂解产物主要包括汽油、液化气、柴油和渣油等。
分馏系统通常由多个分馏塔和冷凝器组成。
裂解产物进入分馏塔后，在不同的温度下部分汽化，然后通过冷凝器将汽化的气体转化为液体，并进行分类和分离。
最后是产物处理系统，目的是将裂解产物中的杂质和有害物质去除，以获得清洁的燃料和化工原料。
产物处理系统通常包括脱硫、脱氮、脱酸和脱沥青等工艺。
通过这些工艺，可以降低燃料的硫含量、氮含量、酸含量和沥青含量，提高产物的质量和环保性能。
综上所述，管式裂解炉工艺流程是一个复杂而重要的过程，涉及供料系统、炉管系统、加热系统、分馏系统和产物处理系统等多个环节。
只有在各个环节的协同作用下，才能实现原料的高效利用和产物的高质量。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
反应管材料
过去，一般采用主 要成分为含镍20％、 铬25％的HK-40合 金钢作为裂解反应 管材料 。 70年代以后又改用 含镍35％、铬25％ 的HP-40合金钢， 用离心浇铸法制成， 内部经机械加工平 整以减少反应过程 的结焦。
裂解炉炉型
▪ 目前国际上应用较广的管式裂解炉有： ▪ 短停留时间炉（SRT型炉） ▪ 超选择性炉（USC型炉） ▪ Linde-Selas炉（LSCC） ▪ 超短停留时间炉。（USRT炉）
简介
• 早期的管式裂解炉是沿用石油炼制工业的加热 炉的结构采用横置裂解炉管的方箱炉。反应管 放置在靠墙内壁处，采用长火焰烧嘴加热，炉 管表面热强度低。
• 20世纪50年代，炉管位置由墙壁处移至辐射室 中央，并采用短焰侧壁烧嘴加热，提高了炉管 表面热强度和受热均匀性。
• 20世纪60年代，反应管开始由横置式改为直立 吊装式。采用单排管双面辐射加热和多排短焰 侧壁烧嘴，提高了反应的径向和轴向温度分布 的均匀性。
3.3.3.2 SRT型裂解炉的优化及改进措施
热裂解的工艺方法改进的目标
提高设备生产能力 获得最大的乙烯产率 付出最少的能量
提高反应温度 缩短停留时间 降低烃分压
▪ 不同辐射盘管裂解工艺性能 ▪ 不同SRT炉型的裂解产品收率 ▪ 变径管分析 ▪ 不变径与变径反应管的比较
3.3.1.3 其它管式裂解炉
3.3.1 管式裂解炉
60年代初期 SRT-Ⅰ型炉
双辐射立管 实现了高温、短停留时间
60年代中期 SRT-Ⅱ型炉
分叉变径炉管 降低烃分压
70年代中期 SRT-Ⅲ型炉
材质 炉内管排增加 提高热强度 提高生产能力
80年代
SRT-Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ型炉
多分支变径管 带内翅片 2程 停留时间缩短 降低管内热阻 延长清焦周期
管式裂解炉组成
以SRT为例，管式裂 解炉通常由对流室和 辐射室两部分组成。 一般是两台炉子对称 组合成门字形结构， 采用自然或强制排烟 系统。SRT炉是最典 型的一种管式裂解炉 （图1）。
对流室与辐射室
辐射室由耐火砖（里层）、 隔▪ 热对砖流(室外内层设)砌有成水。平裂解炉 管悬放吊置在的辐数射组室换中热央管。这是 管式以裂预解热炉原的料核、心工部艺分，裂 解反稀应释管用的蒸结汽构、及急尺冷寸随炉 型而锅变炉。进炉水膛以的及侧过壁热和底部 安装高有压燃蒸烧汽器等以。加热反应管。 裂解反应产物离开反应管后 立即进入急冷锅炉，被高压 水骤冷以中止反应并生产 10～12MPa的高压蒸汽，从
产生大量含油污水，难分离 不能回收高品位的热能
不如直接方式中冷热物流 接触空间大
结焦比较严重
3.3.2.2 急冷换热器
工艺要求： ▪ 传热强度大 ▪ 能够承受大压差和热量传递所引起的温差 ▪ 便于清焦
减少急冷换热器结焦的措施
▪ 增大裂解气在急冷换热器中的线速度 一般控制在0.04s以下
▪ 控制裂解气冷却温度不低于其露点 急冷换热器出口温度 T出 = 0.56TB +α
影响全装置的能耗和原料的单耗
急冷方式
直接急冷 冷却介质（水、油）与裂解气直接接触，适用于
极易结焦的重质烃
间接急冷 急冷锅炉 废热锅炉 用换热器回收大量的热量，冷却介质用高压水，
以提高蓄热能力
一般工业上采用间接急冷
直接急冷
设备费少 操作简单 传热效果好
间接急冷
回收高品位的热能 能量利用合理 无污水
结焦的判断
▪ 裂解炉辐射盘管管壁温度超过设计规定值 ▪ 裂解炉辐射段入口压力增加值超过设计值
▪ 急冷换热器出口温度超过设计值 ▪ 急冷换热器进出口压差超过设计值
工业上清焦的方法
停炉清焦：切断进料及出口，用惰性气体或水蒸 气清扫管线，再用空气和水蒸气烧焦
在线清焦：交替裂解法和水蒸气、氢气清焦法 其它方法：加入助剂，起到抑制作用
清焦的化学反应和控制指标：
C + O2 2C + O2
C + H2O
CO2 + Q 2CO + Q CO + H2+ Q
清焦结束 出口干气中CO+CO2含量低于0.2%~0.5%
管式裂解炉
热裂解反应中的特点
• 热裂解为强吸热过程 • 提高裂解温度对于生成烯烃是有利的 • 存在二次反应 • 采用尽可能短的停留时间 • 降低压力有利于提高乙烯平衡组成，抑制结焦
▪ 超选择性裂解炉（USC) 单排双面辐射多组变径炉管 出口与在线USX直接相连接
▪ 毫秒炉（USRT) 直径较小的单程直管
▪ 混合管裂解炉(LSCC) 单双排混合型清焦
3.3.2.1 急冷
急冷的目的
终止裂解反应
回收废热
急冷的意义
决定清焦周期，甚至决定裂解炉的周期
3.3 管式裂解炉及裂解工艺
热裂解反应过程的特点
▪ 强吸热反应
高温
▪ 存在二次反应
短停留时间 低烃分压
▪ 反应产物是复杂的混合物
供热方式
裂解设备
热裂解反应器
▪ 间接供热 管式炉裂解 ▪ 直接供热 以小颗粒固体如金属氧化物、砂
子、焦炭为载热体，由气化的烃原料和水蒸气使 之流态化并进行裂解反应。
蓄热炉裂解 沙子炉裂解 流化床裂解
3.3.3.1 SRT型短停留时间裂解炉
▪ 炉型：烧嘴 侧壁无焰烧嘴 侧壁烧嘴与底部烧嘴联合
▪ 盘管结构： 炉管的排列、结构、管径、材质 多程 双程 减少结焦部位，延长操作周期 光管 内翅片 降低管内热阻 延长清焦周期 等径 分支 增大比表面积，传热强度量增加 变径 缓解管内压力的增加 HK-40 HP-40 提高热强度
短 停 留 时 间 型 裂 解 炉
▪ 短停留时间炉（SRT）是Lummus公司在60和70 年代开发的炉型（SRT）,有SRT-Ⅰ、SRT-1Ⅱ及 SRT-Ⅲ型等几种，
▪ SRT 型炉是目前世界上大型乙烯装置中应用最多 的炉型。中国的燕山石油化工公司，扬子石油化 工公司和齐鲁石油化工公司的 300kt乙烯生产装 置均采用此种裂解炉。
60年代初期 SRT%-Ⅰ型炉 双辐射立管 实现了高温、短停留时间 60年代中期 SRT-Ⅱ型炉 分叉变径炉管 降低烃分压 70年代中期 SRT-Ⅲ型炉 材质 炉内管排增加 提高热强度 提高生产能力 80年代 SRT-Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ型炉 多分支变径管 带内翅片 2程 停留时间缩短 降低管内热阻 延长清焦周期