适应市场变化的需要。
近年来各国裂解技术都采用了高温、短停留时间的操作条件
（四）烃分压和稀释剂的影响
定义：烃分压是指进入裂解反应炉管物料中，气态的碳氢化合物的分压。 烃裂解反应时，压力对反应的影响有： 1.压力对平衡转化率的影响(热力学分析)
烃类裂解的一次反应（断链和脱氢）是分子数增加的反应。? 降低压
力对反应平衡移动是有利的。
在高温下：
断链反应的平衡常数很大，几乎接近全部转化，反应是不可逆的。因此，
改变压力对这类反应的平衡转化率影响不大。
脱氢反应（主要指低分子烷烃脱氢）是一可逆反应，降低压力有利于提
高其平衡转化率。
压力对二次反应中的断链、脱氢反应的影响与上述情况相似，降低压力有利于乙烯脱氢生成乙炔的反应。
至于聚合、脱氢缩合、结焦等二次反应，都是分子数减少的反应，降低压力可以抑制此类反应的发生，但这些反应在热力学上比较有利，故压力改变对这类反应影响不大。
A＜＝＝＞B+C
Kp=(PB×PC)/PA=[(xB×xC)/xA] ×P(B+C-A) =(nB×nc/nA) ×(P/∑ni)△V 其中 xB=nB/∑ni
△V=B+C－A
△V＞0,P降低，则P△V降低，Kp不变，则(xB×xC)/xA增加，降低压力可增大转化率。
加入稀释剂可以降低烃分压。 加入稀释剂 A+D’＜＝＝＞B+C+D’ Kp=[(xB×xC×x,D)/(xA×xD,)] ×P△V
=(nB×nc×n,D/(nA×n,D)) ×(P/∑ni)△V
对于△V﹥0,∑ni增大，则(P/∑ni)△V降低，Kp不变，则[(xB×xC×n,D)/(xA×n,D)]增加，总压力不变时，加入稀释剂，可提高产物收率。
2.压力对反应速度和反应选择性的影响(动力学分析)
在一般情况下，压力对反应速度常数k的影响可以忽略不计。压力主要是通过浓度去影响反应速度。
r裂=k裂c r聚=k聚cr r缩=k缩cAcB
烃分压P降低，则浓度c降低，反应速度下降。 降低压力对一次反应和二次反应的反应速度都降低。 但是，反应级数不同时，对反应速度的影响也不同。
降低压力对二级和高级反应(二次反应)的影响比对一级反应(一次反应)的影响大得多。
因此，降低烃分压可以增大一次反应对二次反应的相对反应速度，有利于提高乙烯收率，减少焦的生成。
故无论从热力学或动力学分析，降低分压对增产乙烯，抑制二次反应的发生都是有利的。
降低烃分压可以增大一次反应对二次反应的相对反应速度，有利于提高乙烯收率，减少焦的生成。在裂解气中加入稀释剂可以降低烃分压。
通常在原料其中加入稀释剂（惰性气体或水蒸气）来降低烃分压。这是因为： 1) 裂解是在高温下进行的，如果系统在减压下操作，当某些管件连接不严密时，可能漏入空气，不仅会使裂解原料和产物部分氧化而造成损失，更严重的是空气与裂解气能形成爆炸混合物而导致爆炸；
2)减压操作对后续分离部分的压缩操作也不利，要增加能耗。
在裂解反应中，工业上采用水蒸汽作为稀释剂的优点是什么？（在裂解反应中，为什么工业上采用水蒸汽作为稀释剂？）
工业上常用水蒸气作稀释剂是因为：
1) 水蒸气的热容量大，对炉管温度起稳定作用，可以保护炉管； 2) 水蒸气易与产物分离，水蒸气与产物不起反应，对裂解气的质量无影响；（对比氮气）
3) 水蒸气还可以抑制原料中的硫对合金钢裂解炉管的腐蚀作用，保护裂解炉管；
4) 水蒸气还有清焦作用。水蒸气在高温下能与裂解炉管中沉积的焦炭发生如下反应：
C + H2O ? H2 + CO
5) 水蒸气对金属表面起一定的氧化作用，使金属表面的铁、镍形成氧化物薄膜，减轻了铁和镍对烃类气体分解生炭的催化作用。
1) 水蒸汽热容量大，能对炉管温度起稳定作用，在一定程度上保护了炉管； 2) 水蒸汽与产物易分离，与产物不起反应，对裂解气的质量无影响； 3) 水蒸汽可以抑制原料中的硫对合金钢裂解管的腐蚀作用，可以保护裂解炉管； 4) 水蒸气在高温下能与裂解管中的沉积焦炭发生如下反应：
C + H2O ? H2 + CO 具有对炉管的清焦作用；
5) 水蒸气对金属表面起一定的氧化作用，形成氧化物薄膜，减轻了铁和镍对烃类气体分解生碳的催化作用。
但是水蒸气的加入量不是越多越好。加入过量水蒸气，使炉管的处理能力下降，增加炉子的热负荷，也增加了水蒸气的冷凝量和急冷剂用量，并造成大量废水。 水蒸气的加入量随裂解原料的不同而异，一般以防止结焦，延长操作周期为前提。
裂解原料越重，越易结焦，水蒸气的用量也越大，见表1-16。 表1-16 不同裂解原料的水蒸气稀释比（管式炉裂解）
裂解原料 乙烷 丙烷 石脑油 轻柴油 原油 原料含氢量，%结焦难易稀释比水蒸气/烃，（质量） 程度 kg/kg 20 18.5 14.16 ～13.6 ～13.0 较不易 较不易 较易 较易 较易 0.25～0.4 0.3～0.5 0.5～0.8 0.75～1.0 3.5～5.0 表1-17则为水蒸气稀释比对公用工程的影响。 表1-17水蒸气稀释比对公用工程的影响
稀释比水蒸气/烃，kg/kg 项目 0.6 1.2 燃料 高压水蒸气 冷却水 回收热量 100 100 100 100 116 125 170 135 实际上水蒸气的用量比也有最佳值，高于此最佳值，不仅对提高乙烯收
率作用不大，切实能耗增加。
（五）动力学裂解深度函数KSF
1. 裂解深度表示
单一烃裂解 →裂解深度用转化率“x”表示
因为原料及反应产物的组成都能比较精确的分析到，转化率容易求. 二元烃裂解 → 从中选一个当量组分（浓度最大的组分或一个有代表性的组分），用“x当”表示
对于多组分裂解 → 很多烃类在裂解过程中消失了，而另外的烃在裂解时又生成它 → 选择一个裂解深度函数KSF来表示 2. KSF定义
KSF是综合考虑了原料性质、停留时间和裂解温度三方面影响作为衡量重质原料裂解深度的指标。 KSF的定义式为：
KSF=∫k5dt (1-16)
式中：
k5 —正戊烷的反应速度常数，s-1 t —反应时间，s
在裂解函数中之所以选定正戊烷作为衡量裂解深度的当量组分？是因为： 1) 在任何轻质油品和重质油品中都有正戊烷存在； 2) 在裂解过程中，正戊烷只减少不增加； 3) 在裂解过程中易分析。
公式中的k5与反应温度T密切相关：
k5=Ae(-E/RT)
因而，KSF关联了T和t两个因素，就比较全面的描述了裂解过程的实际情况。 3. KSF的计算
1) 严格法：KSF=∫k5dt (要先知道沿反应管长的温度分布和时间分布，得到全部的积分时间，计算KSF)
2) 等温法：KSF=k5t (1-17)
（在某一温度下为常数，对式(1-16)积分得到：反应时间由0?t）
3) KSF与转化率关联
r=-dc/dt=k5c (1-18) 变换上式： -dc/c=k5dt
积分,n-c5的浓度从c0?c，反应时间从0?t
得： ㏑(c0/c)=k5t c=c0(1-α)/β
则：KSF=㏑[β/(1-α)]
或：KSF =2.3lg[β/(1-α)]
这样，就把KSF与转化率数据关联起来。例如：若KSF=2.3,假设β=1，则计算得α=0.9=90%,反过来计算也一样。
注意：α=0.9是指裂解原料中正戊烷的转化率，而不是轻油整体的转化率，KSF=2.3时表正了这种油品达到了一定的裂解深度。 4. 应用
KSF值的大小对产物分布的影响可以用下列各图来说明（图1-7及图1-8）。
图1-7 是石脑油裂解时，KSF数值对产物分布的影响。 图中KSF分为三个区:
1) KSF=0～1为浅度裂解区