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高温炉进行高温裂解的过程

 石油烃通过管式炉进行高温裂解反应以制取乙烯的过程。它是现代大型乙烯生产装置普遍采用的一种烃类裂解方法。 
  管式炉裂解生产乙烯的工艺已有60多年的历史。管式裂解炉是其核心设备。为了满足烃类裂解反应的高温、短停留时间和低烃分压的要求,以及提高加热炉的热强度和热效率,炉子和裂解炉管的结构经历了不断的改进。新型的管式裂解炉的热强度可达 290~375MJ/(m2·h),热效率已可达92%~93%,停留时间可低于0.1s,管式炉出口温度可到900℃,从而提高了乙烯的产率。 

  工艺流程  可分为裂解和急冷-分馏两部分:
  ①裂解 裂解原料经预热后,与过热蒸汽(或称稀释蒸汽)按一定比例(视原料不同而异)混合,经管式炉对流段加热到500~600℃后进入辐射室,在辐射炉管中加热至780~900℃,发生裂解。为防止高温裂解产物发生二次反应,由辐射段出来的裂解产物进入急冷锅炉,以迅速降低其温度并由换热产生高压蒸汽,回收热量。 
  ②急冷-分馏  裂解产物经急冷锅炉冷却后温度降为350~600℃,需进一步冷却,并分离出各个产品馏分。来自急冷锅炉的高温裂解产物在急冷器与喷入的急冷油直接接触,使温度降至200~220℃左右,再进入精馏系统,并分别得到裂解焦油、裂解柴油、裂解汽油及裂解气等产物。裂解气则经压缩机加压后进入气体分离装置。 
  裂解原料和产品分布  最初,美国管式炉裂解原料是用天然气、油田伴生气和炼厂气中回收的轻质烃,其中主要含有乙烷、丙烷、丁烷及碳五馏分。50年代,西欧和日本的石油化工兴起,由于缺乏石油及天然气资源,因而采用石脑油作裂解原料。60年代后,又相继开发以轻柴油、重柴油和减压瓦斯油为原料的裂解技术,扩大了裂解原料来源。对于不同的原料,裂解工艺参数不同、在适宜条件下的裂解产品分布也各异。一般的规律是,随着原料相对密度的增加,乙烯产率下降;使用柴油原料时,则馏分越重,裂解技术越趋于复杂,裂解炉管中结焦加剧,从而缩短操作周期。温度愈高,停留时间愈短,烃分压愈低,则乙烯的产率愈高


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