在线清焦：交替裂解法和水蒸气、氢气清焦 法。切换物料。
其它方法：加入助剂，起到抑制作用。
清焦的化学反应和控制指标
C + O2 2C + O2 C + H2O
CO2 + Q 2CO + Q CO + H2+ Q
出口干气中CO+CO2含 量低于0.2%~0.5%， 清焦结束。
（四）预分馏工艺过程 轻烃裂解装置的预分馏流程
乙烯裂解炉管
SRT裂解炉的结构及改进
• 炉型：烧嘴 侧壁无焰烧嘴
侧壁烧嘴与底部烧嘴联合
• 盘管结构：
炉管的排列：多程 双程 减少结焦部位，延长操作周期
结构：光管 带内翅片 降低管内热阻 延长清焦周期
管径：等径 分支 增大比表面积，传热强度量增加
变径 缓解管内压力的增加
材质：HK-40 HP-4 提高热强度
预分馏的目的和任务
① 尽可能降低裂解气的温度 ② 尽可能分馏出裂解气的重组分 ③ 在裂解气的预分馏过程中，将裂解气中的
稀释蒸汽以冷凝水的形式分离回收，用以 再发生稀释蒸汽 ④ 继续回收裂解气低能位热量
预分馏过程的作用
① 保证裂解气压缩机的正常运转，并降低裂解 气压缩机的功耗，减少进入压缩分离系统的 进料负荷；
油品闪点
• 定义：石油产品在规定条件下，加热到它的蒸汽 与火焰接触发生瞬间闪火时的最低温度。
• 油品的危险等级是根据闪点来划分的。 • 从闪点可判断油品组成的轻重，油品越轻，闪点
② 大大减少污水排放量； ③ 合理的热量回收：
急冷油用于发生稀释蒸汽； 急冷水用于分离系统的工艺加热。
（二）预分馏主要过程--急冷
急冷的目的
终止裂解反应, 回收废热.
• 急冷的意义
决定清焦周期，甚至决定裂解炉的周期
影响全装置的能耗和原料的单耗
急冷方式
急 间接急冷
冷 方
式 直接急冷
• 用换热器回收大量的热量， 冷却介质用高压水，以提高 蓄热能力。
• 冷却介质（水、油）与 裂解气直接接触，适用 于极易结焦的重质烃。
一般工业上采用间接急冷
急冷方式比较
直接急冷
间接急冷
•设备费少 操作简单
•回收高品位的热能
•传热效果好
•能量利用合理
•产 生 大 量 含 油 污 水 ， •无污水
难分离
•不如直接方式中冷热物流
•不能回收高品位的热能 接触空间大
• 结焦比较严重
800～900℃
原料 裂解炉
200～300℃
废热锅炉
急冷水 水洗塔
裂解气 40℃
冷
却
裂解汽油
稀释蒸汽发生器
油水分离器
80℃
馏分油裂解装置的裂解气预分馏过程
950～1050℃
220～300℃
100～110℃
180～200℃
补充：（五）裂解汽油与裂解燃料油
裂解汽油
C5至沸点204℃以下的所有裂解副产物， 其组成与原料油性质和裂解条件有关。 用途
经一段加氢可作为高辛烷值汽油组分
进行两段加氢，经芳烃抽提分离芳烃产品 全部加氢 C5 C6~C8 C9-204℃
裂解燃料油
烃类裂解副产的沸点在200℃以上的重组分。 分类及控制指标
– 裂解轻质燃料油 200~360℃馏分 相当柴油馏分 闪点应控制在70~75℃以上
– 裂解重质燃料油 360℃以上馏分 相当于常压重 油馏分 闪点应控制在100℃以上
使裂解气在0.01~0.1s内骤冷至露点左右 减少急冷换热器结焦的措施
1、控制停留时间 ： 一般控制在0.04s以下 2、控制裂解气冷却温度不低于其露点
急冷换热器出口温度：T出 = 0.56TB +α
（三）结焦与清焦
结焦的判断
• 在进料量不变的情况下，检查进料压力的变 化，因为进料压差与设备压差有关，而结焦 则影响压差
不同裂解原料的急冷方式
裂解原料 稀释蒸 汽含量
乙、丙 较少 丁烷
石脑油 中等
急冷 负荷
较小
中等
重组分液 体产物含 量
较少
结焦
较不 易
间接 急冷
油直 冷
中等
较易
水直 冷
轻柴油 较多 较大 很多
较易
重柴油 很多 很大 很多
很易
急冷换热器
工艺要求： • 传热强度大 • 能够承受大压差和热量传递所引起的温差 • 便于清焦
混合管裂解炉(LSCC) 单双排混合型变径炉管
四、 裂解气的预分馏
预分馏的目的与任务 急冷与急冷换热器 结焦与清焦 预分馏工艺过程 裂解汽油与裂解燃料油
（一）预分馏过程
将裂解炉出口的高温裂解气中的重组 分，如燃料油、裂解汽油、水分等通过冷 却手段进行分馏，再送至下一步压缩、净 化、深冷分离工段。
由气化的烃原料和水蒸气使之流态化
并进行裂解反应。
裂 • 固定床裂解（蓄热炉）
解 炉
• 流化床裂解（沙子炉）
热裂解的工艺方法改进目标
扩大裂解原料 获得最大的乙烯产率 付出更少的能量 有效的除焦方法 先进的供热和热能回收手段
三、SRT (Short Residence Time) 管式裂解炉的发展
不同裂解炉改进措施对ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ艺性能的影响
• 不同辐射盘管裂解工艺性能 • 不同SRT炉型的裂解产品收率 • 变径管分析 • 不变径与变径反应管的比较
表3-20 表3-21 表3-22 表3-23
其它管式裂解炉
超选择性裂解炉（USC) 单排双面辐射多组变径炉管 出口与在线USX直接相连接
毫秒炉（USRT) 直径较小的单程直管
• 60年代初期 SRT-Ⅰ型炉 双辐射立管 实现了高温、短停留时间
• 60年代中期 SRT-Ⅱ型炉 分叉变径炉管；降低烃分压
• 70年代中期 SRT-Ⅲ型炉 材质；炉内管排增加： 提高热强度，提高生产能力
• 80年代 SRT-Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ型炉 多分支变径管，带内翅片 2程，停留时间缩短，降低管内 热阻，延长清焦周期
• 原料进出口的温差不变，若燃料消耗量增加， 则说明传热性差，应是结焦严重，热能利用 率低
• 裂解产物中乙烯的含量下降
结焦的后果
传热系数下降（热量利用率低） 压差升高（设备阻力增大） 乙烯收率下降 能耗增大
工业上清焦的方法
停炉清焦：切断进料及出口，用惰性气体或 水蒸气清扫管线，再用空气和水蒸气烧焦。
第三章烃类热裂解
一、热裂解反应过程的特点
• 强吸热反应 -------- 高温 • 存在二次反应 ------- 短停留时间，低烃分压 • 反应产物是复杂的混合物
供热方式
裂解设备
裂解装置的性能和技术水平的反映
二、 热裂解的工艺方法
供 • 间接供热
管式炉裂解
热 方
• 直接供热
以小颗粒固体如金属氧
式 化物、 砂子、焦炭、熔盐为载热体，