管式爐裂解簡介

管式爐裂解生產(chǎn)乙烯的工藝已有60多年的歷史。管式裂解爐是其核心設(shè)備。為了滿足烴類裂解反應(yīng)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(jié)構(gòu)經(jīng)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%,停留時間可低于0.1s,管式爐出口溫度可到900℃，從而提高了乙烯的產(chǎn)率。

可分為裂解和急冷-分餾兩部分。①裂解裂解原料經(jīng)預熱后，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(jīng)管式爐對流段加熱到500～600℃后進入輻射室，在輻射爐管中加熱至780～900℃，發(fā)生裂解。為防止高溫裂解產(chǎn)物發(fā)生二次反應(yīng)，由輻射段出來的裂解產(chǎn)物進入急冷鍋爐，以迅速降低其溫度并由換熱產(chǎn)生高壓蒸汽，回收熱量。

②急冷-分餾　 裂解產(chǎn)物經(jīng)急冷鍋爐冷卻后溫度降為350～600℃，需進一步冷卻，并分離出各個產(chǎn)品餾分。來自急冷鍋爐的高溫裂解產(chǎn)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(tǒng)，并分別得到裂解焦油、裂解柴油、裂解汽油及裂解氣等產(chǎn)物。裂解氣則經(jīng)壓縮機加壓后進入氣體分離裝置。

裂解原料和產(chǎn)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(zhì)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，由于缺乏石油及天然氣資源，因而采用石腦油作裂解原料。60年代后，又相繼開發(fā)以輕柴油、重柴油和減壓瓦斯油為原料的裂解技術(shù)，擴大了裂解原料來源。對于不同的原料，裂解工藝參數(shù)不同、在適宜條件下的裂解產(chǎn)品分布也各異（見表）。一般的規(guī)律是，隨著原料相對密度的增加，乙烯產(chǎn)率下降；使用柴油原料時，則餾分越重，裂解技術(shù)越趨于復雜，裂解爐管中結(jié)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(chǎn)率愈高。

管式爐裂解的發(fā)展除不斷改進工藝技術(shù)以提高乙烯收率和延長操作周期外，改進的另一個重要方面是提高熱效率，已取得的進展是把裂解爐同燃氣輪機相結(jié)合，即把燃氣輪機作功后的低壓高溫燃燒氣作為加熱爐的熱源，以提高總體能量利用率。2100433B

以管式裂解爐為核心，烴類裂解原料在爐管內(nèi)受到爐管外高溫輻射發(fā)生裂解反應(yīng)生成低碳烯烴的過程。管式爐裂解工藝過程包括對流段（原料預熱和熱量回收）、輻射段（裂解反應(yīng)發(fā)生）、高溫裂解氣急冷（裂解反應(yīng)終止）等3個主要部分。

管式爐熱裂解pyrnlysis of tubular furnace將管式反應(yīng)器置于加熱爐巾，不斷用嫩料燃燒加熱反應(yīng)器外壁甲通過間壁傳熱，將熱最傳遞給管內(nèi)反應(yīng)物料進行裂解的一種方法。

仁裂解在水蒸氣稀釋}r}}存在下進行:由于不可避免地有二次反應(yīng)發(fā)生，焦沉積于反應(yīng)管內(nèi)壁上，囚此對原料有一定限制，一般只能用輕烴、石腦油、輕柴油，而不能直接用渣油等重汕作為裂解原料，管式裂解爐構(gòu) 型很多。反應(yīng)管材質(zhì)為耐高溫( } lnn℃以上)的合金鋼，可用液體或氣體燃料燃燒供熱一此種方法操作簡單連續(xù)性好，技術(shù)成熟、便于高溫熱量r}收，生產(chǎn)能力大，烯烴收率高，是當今石油k}裂解制乙烯、丙烯的最主要方法:2100433B

《《化工名詞》 (二)基本有機化工分冊》第一版。