石油产品加工ppt课件.ppt

第八章石油产品加工世界主要工业国家的乙烯生产能力第一节石油烃裂解一次反应：即由原料烃类经热裂解生成乙烯和丙烯的反应，是一级动力学反应。
二次反应：主要是指一次反应生成的乙烯、丙烯等低级烯烃进一步发生反应生成多种产物，甚至最后生成焦或碳，在二次反应中，烯烃的裂解脱氢和生碳等为一级动力学反应，而聚合、缩合、结焦等反应复杂为二级动力学反应。1.烷烃热裂解的热力学分析C2H6→C2H4+H2(1)T/K2.烷烃热裂解的自由基反应机理一次反应的反应速度基本可看作一级反应处理：
r=-dc/dt=kc(1)
当反应物浓度由C0C，反应时间由0t时
-dc/dt=kckt=ln(c0/c)(2)
C=C0(1–α)/β
Ln(β/(1–α))=kt(3)
Lgk=lgA–E/2.303RT(4)

当β已知（实测）时，可由(3)和(4)α
例题：正戊烷在管式炉中裂解，炉出口温度
760℃，停留时间0.5s。为简化计算，设β=1。
（1）近似求其转化率；（2）若操作条件不变，
改为正己烷在管式炉中裂解，其转化率又为多少？
已知：正戊烷lgA=12.2479,E=231650J/mol
K6/K5=1.31
解:(1)lgK5=lgA5–E5/2.303RT=0.5151
Ln(β/(1–α))=kt=3.274*0.5
α=80.54%
(2)K6/K5=1.31
K6=1.31*3.274=4.289s-1
ln(1/(1-α))=4.289*0.5
α=88.29%三、操作条件对裂解结果的影响（3）选择性
S=实际所得目的产物的摩尔数
按反应掉原料计算应得目的产物理论摩尔数
=转化为目的产物的原料的摩尔数
反应掉原料的摩尔数
（4）收率和质量收率
收率y=转化为目的产物原料的摩尔数
通人反应器原料的摩尔数
质量收率y质=实际所得目的的产物质量
通人反应器原料的质量例题若有物料循环时，

总收率和总质量收率
总收率y=转化为目的产物原料的摩尔数
新鲜原料的摩尔数

总质量收率y质=实际所得目的的产物质量
新鲜原料的质量2裂解过程的影响因素第二节烃类裂解炉思考题第三节裂解气的压缩与净化二裂解气的净化
1酸性气体的脱除
裂解气中酸性气体主要有CO2、H2S、此外还有少量的CS2、RSH、RSR’、COS等。
工业上采用溶剂吸收法，要求溶剂对CO2、H2S的溶解度大，反应性强，选择性好，而且挥发度小，腐蚀性小，易于分离，安全无毒且价格低廉等。
工业上常用的有氢氧化钠溶液、乙醇胺溶液和N-甲基吡咯烷酮等。三段碱洗法--长尾曹达法：
A当NaOH存在时:
4NaOH+CO2+H2S→
Na2CO3+Na2S+3H2O
B当NaOH消耗后,Na2S进一步反应:
3Na2S+CO2+H2S+H2O→
Na2CO3+4NaHS
C当Na2S耗尽后,Na2CO3继续反应:
2Na2CO3++CO2+H2S+H2O→
3NaHCO3+NaHS2脱水(400~700ppm)
工业上一般都采取固体干燥剂吸附法，干燥剂主要有分子筛，活性氧化铝或硅胶。
脱除气体中的微量水分以分子筛的吸附容量最大。随着水含量的增加，活性氧化铝和硅胶的吸附水容量逐渐提高，且超过分子筛的吸附容量。因此，当水含量高又要求更高的干燥深度时，可采用活性氧化铝和分子筛串联的脱水流程。分子筛具有高选择性的吸附能力，高干燥深度，大的吸附容量，再生性能好，使用寿命长，操作方便等优点，工业上被广泛应用。3脱炔(2000~7000ppm)
工业上所采用的脱炔方法有选择加氢法和溶剂吸收法。
（1）乙炔选择加氢：乙炔在催化剂作用下与氢气发生化学反应，使之变成乙烯或乙烷。
主反应：C2H2+H2→C2H4
副反应；C2H2+2H2→C2H6
C2H4+H2→C2H6

选择具有高选择性的催化剂，常用的有α-Al2O3为载体的钯催化剂和镍-钴催化剂。
（2）工艺流程
A前加氢脱炔
B后加氢脱炔产品加氢
全馏分加氢
（3）后加氢脱炔的工艺条件
反应温度，一氧化碳浓度，
氢炔比，飞温3脱除CO----甲烷化法

3H2+COCH4+H2O

催化剂：Ni-Al2O3第四节裂解气分离一、深冷分离法
1分离流程：
顺序分离流程---典型
前脱乙烷流程
前脱丙烷流程2流程特点共同点：A先易后难，先对不同C数分子进行分
离，后对同C数分子进行分离。
BC2＝和C3＝塔并联排在最后，将多组
分变为二元组分精馏。
二脱甲烷塔
深冷分离流程中，脱甲烷是裂解气分离的关键。脱甲烷塔的作用是将H2、CH4、惰性气体和C2H4及以上的重组分分离开。

脱甲烷塔的主要控制因素是温度和压力。

工业上脱甲烷过程有高压法和低压法。高压法：P=2.94~3.53MPa（表压），技术成熟，操作简单，耐低温设备少，且能量利用合理。
低压法：P=0.1