裂解气的分馏与净化

石油裂化和裂解在石油化工生产过程里，常用石油分馏产品（包括石油气）作原料，采用比裂化更高的温度（700〜800C，有时甚至高达1000C以上），使具有长链分子的烃断裂成各种短链的气态烃和少量液态烃，以提供有机化工原料。

工业上把这种方法叫做石油的裂解。

所以说裂解就是深度裂化，以获得短链不饱和烃为主要成分的石油加工过程。

石油裂解的化学过程是比较复杂的，生成的裂解气是一种复杂的混合气体，它除了主要含有乙烯、丙烯、丁二烯等不饱和烃外，还含有甲烷、乙烷、氢气、硫化氢等。

裂解气里烯烃含量比较高。

因此，常把乙烯的产量作为衡量石油化工发展水平的标志。

把裂解产物进行分离，就可以得到所需的多种原料。

这些原料在合成纤维工业、塑料工业、橡胶工业等方面得到广泛应用。

定义：裂化（cracking ）就是在一定的条件下，将相对分子质量较大、沸点较高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃的过程。

单靠热的作用发生的裂化反应称为热裂化，在催化作用下进行的裂化，叫做催化裂化。

裂解是石油化工生产过程中，以比裂化更高的温度（700r〜800r,有时甚至高达i000r以上），使石油分馏产物（包括石油气）中的长链烃断裂成乙烯、丙烯等短链烃的加工过程。

裂解（pyrolysis ）是一种更深度的裂化。

石油裂解的化学过程比较复杂，生成的裂解气是成分复杂的混合气体，除主要产品乙烯外，还有丙烯、异丁烯及甲烷、乙烷、丁烷、炔烃、硫化氢和碳的氧化物等。

裂解气经净化和分离，就可以得到所需纯度的乙烯、丙烯等基本有机化工原料。

目前，石油裂解已成为生产乙烯的主要方法。

裂化分类：（1）热裂化：热裂化是在热的作用下（不用催化剂）使重质油发生裂化反应，转变为裂化气（炼厂气的一种）、汽油、柴油的过程。

热裂化原料通常为原油蒸馏过程得到的重质馏分油或渣油，或其他石油炼制过程副产的重质油[1]。

在400〜600C,大分子烷烃分裂为小分子的烷烃和烯烃；环烷烃分裂为小分子或脱氢转化成芳烃，其侧链较易断裂；芳烃的环很难分裂，主要发生侧链断裂。

3.4 裂解气的预分馏及净化3.4.1裂解气预分馏的目的与任务（1）经预分馏处理，尽可能降低裂解气的温度，从而保证裂解气压缩机的正常运转，并降低裂解气压缩机的功耗。

（2）裂解气经预分馏处理，尽可能分馏出裂解气的重组分，削减进入压缩分别系统的进料负荷。

（3）在裂解气的预分馏过程中将裂解气中的稀释蒸汽以冷凝水的形式分别回收，用以再发生稀释蒸汽，从而大大削减污水排放量。

（4）在裂解气的预分馏过程中连续回收裂解气低能位热量。

通常，可由急冷油回收的热量发生稀释蒸汽，由急冷水回收的热量进展分别系统的工艺加热。

3.4.2预分馏工艺过程概述（1）轻烃裂解装置裂解气的预分馏过程（2）馏分油裂解装置裂解气预分馏过程馏分油裂解装置所得裂解气中含相当量的重质馏分，这些重质燃料油馏分与水混合后会因乳化而难于进展油水分别。

因此，在馏分油裂解装置中，必需在冷却裂解气的过程中先将裂解气中的重质燃料油馏分分馏出来，分馏重质燃料油馏分之后的裂解气再进一步送至水洗塔冷却，并分馏其中的水和裂解汽油。

3.4.3 裂解汽油与裂解燃料油（1） 裂解汽油烃类裂解副产的裂解汽油 C 至沸点 204O C 5以下的全部裂解副产物，也作为乙烯装置的副产品。

裂解汽油经一段加氢可作为高辛烷值汽油组分。

如需经芳烃抽提分别芳烃产品， 则应进展两段加氢，脱出其中的硫，氮，并使烯烃全部饱和。

（2） 裂解燃料油 烃类裂解副产的裂解燃料油是指沸点在200O C 以上的重组分。

其中沸程在 200-360O C 的馏分称为裂解轻质燃料油，相当于柴油馏分，但大局部为杂环芳烃，其中，烷基萘含量较高，可作为脱烷基制萘的原料，沸程在 360O C 以上的馏分称为裂解重质燃料油，相当于常压重油馏分。

除作燃料外，由于裂解重质燃料油的灰分低，是生产碳黑的良好原料。

3.4.4 裂解气的净化裂解气中含H 2 S 、CO 、H 2 2 O 、C 2 H 、CO 等气体杂质，来源主 2要有三方面：一是原料中带来；二是裂解反响过程生成；三是裂解气处理过程引入。

裂解气分离设计1 引言1.1裂解气制取乙烯的意义乙烯是基本有机化学工业最重要的产品,它的发展带动着其他基本有机化工产品生产的发展,因此乙烯的产量往往标志着一个国家基本有机化学工业发展的水平。

乙烯生产的发展,使其他基本有机化工产品的生产也有了很大的增长。

并在开发新工艺,新技术,简化生产方法,降低原料单耗,开辟新的原料路线,提供新产品,防治环境污染等方面取得了较大的进展。

轻油裂解制乙烯技术研究始于20世纪30年代,经过60多年的发展,裂解技术日臻成熟,目前世界乙烯产量的98%以上。

与之相应的深分离方法也最为成熟,目前占据世界乙烯市场分离技术主要分为三大类,分别为顺序分离技术、前脱丙烷前加氢技术和前脱乙烷前加氢技术。

烃类经过裂解制得了裂解气,裂解气的组成是很复杂的,其中既有有用的组分,也含有一些有害的杂质。

裂解气的分离的任务就是除去裂解气中有害杂质,分离出单一烯烃产品或烃的馏分,为基本有机化学工业和高分子化学工业等提供原料。

为了得到高纯度的产品,必须对裂解气进行分离裂解技术在继续开发中,主要以下列问题为目标:1扩大重质原料的应用和裂解炉对原料改变的适应能力;2减小能耗,降低成本;3新的裂解技术研究。

降低产品成本是任何一个厂家的总目标,它与管理、产销、工艺技术水平密切相关,新的裂解技术研究有开发耐高温的裂解管材、催化裂解。

1.2流程方案的依据确定设计方案总的原则是在可能的条件下,尽量采用科学技术上的最新成就,使生产达到技术上最先进、经济上最合理的要求,符合优质、高产、安全、低消耗的原则。

为此,必须具体考虑如下几点: ①满足工艺和操作的要求所设计出来的流程和设备,首先必须保证产品达到任务规定的要求,而且质量要稳定,这就要求各流体流量和压头稳定,入塔料液的温度和状态稳定,从而需要采取相应的措施。

其次所定的设计方案需要有一定的操作弹性,各处流量应能在一定范围内进行调节,必要时传热量也可进行调整。

因此,在必要的位置上要装置调节阀门,在管路中安装备用支线。

化学工艺学复习资料（答案仅供参考）增加部分英语题型专业（词汇）催化裂化，catalytic cracking加氢裂化，hydrocracking延迟焦化，delayed coking凝析油（Natural gasoline）、石脑油(Naphtha)、轻柴油(Atmospheric gas oil)、粗柴油(Vacuum gas oil)、加氢裂化尾油(Hydrogenated tail oil) 苯（Benzene, ），甲苯(Toluene, )，二甲苯(Xylene, )；乙烯，ethylene丙烯，propylene丁二烯，butadiene邻二甲苯（Ortho-xylene,）、对二甲苯（Para-xylene,）、间二甲苯(Met-xylene,)聚乙烯，polyethylene;聚氯乙烯，polyvinylchlorid 聚苯乙烯，polystyrene思考题（第一章）1. 茂名石化乙烯出厂化工商品有塑料类、合成橡胶类、液体化工类三大类。

2. 茂名石化工业区内代表性企业有那些？主营业务？a)广东新华粤石化股份有限公司碳九资源综合利用生产基地；b)茂名鲁华化工有限公司建设国内规模最大、技术领先的碳五资源综合利用生产基地；c)广东奥克化学有限公司环氧乙烷精深加工基地；d)茂名石化实华股份有限公司碳四、芳烃精深加工基地；e)广东众和化塑有限公司、茂名市科达化工有限公司等为基础，建设广东最大的化工助剂基地。

3. 我国乙烯工业概况？答：乙烯装置在生产乙烯的同时，副产大量的丙烯、丁烯、丁二烯、苯、甲苯和二甲苯，成为石油化工基础原料的主要来源。

世界上约70％的丙烯、90％的丁二烯、30％的芳烃均来自乙烯副产。

以三烯(乙烯、丙烯、丁二烯)和三苯(苯、甲苯和二甲苯)总量计算，约65％来自乙烯生产装置。

因此，乙烯生产在石油化工基础原料生产中占据主导地位，乙烯工业的发展水平是衡量一个国家和地区石油化学工业发展水平的重要标志。

04级石油化工工艺学布置部分作业答案要点3-3 裂解过程的工艺参数选择裂解过程的工艺参数选择：高温短停留时间，低烃分压。

原因如下：1）高裂解温度裂解反应为一级不可逆强吸热反应；提高裂解温度，有利于乙烯产率的增加。

裂解温度的提高受到a)二次反应的产物分布及目的产品收率的限制；b)受到.裂解炉管的结焦影响及清焦周期的限制；c.受到裂解炉管材质要求的限制。

2）低停留时间停留时间越短，可以抑制二次反应的进行，对提高乙烯产率有利；3）低烃分压乙烯裂解反应为体积增大的化学反应。

降低压力有利乙烯的生成。

乙烯裂解反应为气相反应。

裂解反应为一级反应；缩合/聚合反应为二级反应，压力提高，反应物浓度增加，反应速度加快。

但对缩合/聚合反应增加的幅度更大。

所以应采取低的反应压力。

4）稀释剂稀释剂作用是降低烃分压，防止裂解炉管内壁的结焦。

同时可以.稳定裂解温度，.脱除结焦。

缺点是需要的急冷速度、急冷剂用量大；.处理能力下降；.所需炉管管径、管长增大，所需的热负荷增加。

3-9裂解气的预分馏及净化裂解气预分馏的目的与任务1）解气预分馏的目的与任务（1）经预分馏处理，尽可能降低裂解气的温度，从而保证裂解气压缩机的正常运转，并降低裂解气压缩机的功耗。

（2）裂解气经预分馏处理，尽可能分馏出裂解气的重组分，减少进入压缩分离系统的进料负荷。

（3）在裂解气的预分馏过程中将裂解气中的稀释蒸汽以冷凝水的形式分离回收，用以再发生稀释蒸汽，从而大大减少污水排放量。

（4）在裂解气的预分馏过程中继续回收裂解气低能位热量。

2）裂解气中的气体杂质裂解气中的气体杂质主要有H2S、CO2、H2O、C2H2、CO。

H2S、CO2无机碱洗或醇胺湿法脱除H2O：3A分子筛吸附脱除C2H2、CO催化加氢脱除。

3-12分离流程的共同点，顺序分离流程，前脱乙烷后加氢流程，前脱丙烷加氢流程的特点优缺点、适用范围。

1）分离流程的共同点：a.裂解气的分离由三个系统构成：气体净化系统，压缩与冷冻系统，精馏分离系统。

《基本有机原料生产工艺学》课程综合复习资料一、单选题1.乙烯精馏塔是出产品乙烯的塔，因为产品纯度要求比较高，通常在塔顶脱甲烷，在精馏段侧线第（）块板上出产品乙烯，一塔起到两塔的作用。

A.7B.9C.12D.13答案：B2.芳烃车间分离的产品甲苯用途不大，为了避免过剩，通常采用（）方式将其转化成有用的苯和二甲苯。

A.吸附B.萃取C.模拟移动床D.歧化答案：D3.天然气水蒸气转化制合成气的步骤中，通常把脱硫过程放在（）。

A.第一步B.第二步C.第三步D.最后一步答案：A4.在化学工业中，聚酯纤维的发展需要大量的对二甲苯，现实过程中，不仅二甲苯含量有限，而且二甲苯中对二甲苯含量最高也仅能达到（）左右。

A.20%B.23%C.30%D.17%答案：B5.工业上芳烃联合装置的芳烃分馏单元，可实现对不同碳数芳烃的分离，通常设有五个塔，下述（）不包括在其中。

A.苯塔B.甲苯塔C.二甲苯分离塔D.间二甲苯塔答案：D6.深冷分离中，产品乙烯主要在以下四处损失：①冷箱尾气损失，占乙烯总量的（）；馏分中带出②乙烯塔釜液乙烷中带出损失，占乙烯总量的0.400％；③脱乙烷塔釜液C3损失，占乙烯总量的0.284％；④压缩段间凝液带出损失，约为乙烯总量的0.066％。

A.2.95%B.2.25%C.9.25%D.0.25%答案：B7.工业上由天然气制合成气的技术主要有蒸汽转化法和（）氧化法。

A.部分B.完全C.连续D.间隙答案：A8.化学工业发展，除了发展大型的综合性生产企业，使原料、产品和副产品得到综合利用外，提倡设计和开发（）反应；大力发展绿色化工，包括采用无毒、无害的原料、溶剂和催化剂；应用反应选择性高的工艺和催化剂，实现零排放。

A．原子经济性B．低能耗C．高转化率D．无催化剂答案：A9.裂解气重组分中的二烯烃易发生聚合，生成的聚合物沉积在压缩机内，严重危及操作的正常进行。

而聚合速度与温度有关，温度愈高，聚合速度愈快。