1.裂解炉的结焦现象表现为: (1) 炉管出口压差增大; (2) 炉内有过热现象发生; (3) 燃料量增大;
(4) 裂解气中乙烯含量降低 2. 裂解炉如何清焦:
停炉清焦法和不停炉清焦法(也称在线清焦法)。
停炉清焦是将进料及出口裂解气切断后用惰性气体和水蒸汽清扫管线,逐渐把炉温降低,达到一定温度,然后通入水蒸气或空气烧焦。当出口CO2的浓度低于0.2%时认为清焦结束。
不停炉清焦法是对停炉清焦的一个改进。它分为交替清焦法和水蒸气、氢气清焦法。
交替清焦法是在使用重质原料(如清柴油等),在裂解与短时间后,当
有很多的焦生成后,若需要清焦时,切换轻质原料去裂解,并加入水蒸气,这样可以起到裂解和清焦的作用。
除上述两种清焦方法外,近年来研究了很多中结焦抑制剂以抑制焦的生成。这些抑制剂是某些含硫化合物。 3. 裂解炉的运转周期(清焦周期):
裂解炉两次清焦的间隔,称为裂解炉的运转周期或清焦周期。 4.裂解深度对产物分布的影响
主要裂解产品分布是裂解深度的直接函数。图2.1给出了典型石脑油产品分布。假设烃和稀释蒸汽流量,炉管出口压力恒定。裂解反应进程可象下面讨论那样,通过将深度划分为三个区来描述。
第一区,一直到KSF=1,主要反应包括进料中饱和烃消失,产生的丁二烯的大部分来自于二次反应,因而在这一深度区域,这种有价值的副产品的生成速率是低的。
第二区,一次反应继续进行,这通过C5及更重的C5+的速率增加能看出,但这一阶段,二次反应变得重要。这一区域延伸到KSF大约2-2.5。氢、甲烷、乙烯、丙烯和丁二烯收率开始迅速增加,然后,以逐渐减少速率接近这个区域的末端。丙烯收率大约在KSF=1.7处经历一个峰值,在峰值处消失速率等于生产速率。 第三区,一次反应实际已经停止,混合物组成的变化是由于二次反应造成的,在此时随深度增加,生产稳定芳烃化合物,丙烯、C4减小,C5+增大。
轻柴油裂解机理与石脑油裂解机理类似。轻组分收率分布与石脑油裂解型式相同,然而,液相产品收率完全不同。未裂解AGO沸程是250-365℃,而汽油产品终馏点大约250℃。当KSF为零时,产品定义为100%燃料油,随着深度增加,燃料油或未裂解的进料迅速降低,而汽油产品增加。
最终,随裂解深度提高,裂解汽油消失速率超过生产速率。裂解轻柴油时在相当低的裂解深度下,产品中汽油比例经过一个最大值。然而,高深度裂解轻柴油,由于二次缩合瓜燃料油收率增加。
辐射炉管出口存在高温,乙烯在高温下活性很大。为了避免乙烯损失,有必须尽可能快地冷却离开辐射炉管的气体。冷却在SLE完成。
七、裂解技术展望
裂解技术在继续开发中,主要以以下问题为目标:①扩大重质原料的应
用和裂解炉对原料改变的适用性;②减小能耗、降低成本;③新的裂解技术研究。 (一) 扩大重质原料的应用和裂解炉对原料改变的适用性 (二) 减小能耗、降低成本 1. 采用燃气透平
2. 继续提高炉子热效率
提高炉子热效率除了改进炉体结构、烧嘴布置、合理布置换热方式外,降低排烟温度、减少散热损失也是重要的。
目前排烟温度已降低到127℃左右,如果烧嘴位置良好,空气过剩系数少,燃料雾化效率高,化学燃烧完全,则排烟带走的热量就会减 少。
充分利用对流段的热量是降低排烟温度的有效方法。减少炉子散热损失的方法是从炉墙着手,采用冷空气加强技术等,可将炉体的散热损失从总热负荷的3%降低至1%。
(三) 新的裂解技术研究 这方面引人注目的成果有: (1) 开发耐高温的裂解管材。 (2) 催化裂解。