6、　裂解（裂化）工艺

1、工艺简介

裂解是指石油系的烃类原料在高温条件下，发生碳链断裂或脱氢反应，生成烯烃及其他产物的过程。产品以乙烯、丙烯为主，同时副产丁烯、丁二烯等烯烃和裂解汽油、柴油、燃料油等产品。     烃类原料在裂解炉内进行高温裂解，产出组成为氢气、低/高碳烃类、芳烃类以及馏分为288℃以上的裂解燃料油的裂解气混合物。经过急冷、压缩、激冷、分馏以及干燥和加氢等方法，分离出目标产品和副产品。     在裂解过程中，同时伴随缩合、环化和脱氢等反应。由于所发生的反应很复杂，通常把反应分成两个阶段。第一阶段，原料变成的目的产物为乙烯、丙烯，这种反应称为“一次反应”。第二阶段，一次反应生成的乙烯、丙烯继续反应转化为炔烃、二烯烃、芳烃、环烷烃，甚至最终转化为氢气和焦炭，这种反应称为“二次反应”。裂解产物往往是多种组分混合物。影响裂解的基本因素主要为温度和反应的持续时间。化工生产中用热裂解的方法生产小分子烯烃、炔烃和芳香烃，如乙烯、丙烯、丁二烯、乙炔、苯和甲苯等。

2、典型工艺

（1）热裂解制烯烃工艺。     （2）重油催化裂化制汽油、柴油、丙烯、丁烯。     （3）乙苯裂解制苯乙烯。     （4）二氟一氯甲烷（HCFC-22）热裂解制得四氟乙烯（TFE）。     （5）二氟一氯乙烷（HCFC-142b）热裂解制得偏氟乙烯（VDF）。     （6）四氟乙烯和八氟环丁烷热裂解制得六氟乙烯（HFP）等。

3、反应类型

高温吸热反应

4、工艺危险特点

（1）在高温（高压）下进行反应，装置内的物料温度一般超过其自燃点，若漏出会立即引起火灾。     （2）炉管内壁结焦会使流体阻力增加，影响传热，当焦层达到一定厚度时，因炉管壁温度过高，而不能继续运行下去，必须进行清焦，否则会烧穿炉管，裂解气外泄，引起裂解炉爆炸。     （3）如果由于断电或缴费卡风机机械故障而使引风机突然停转，则炉膛内很快变成正压，会从窥视孔或烧嘴等处向外喷火，严重时会引起炉膛爆炸。     （4）如果燃料系统大幅度波动，燃料气压力过低，则可能造成裂解炉烧嘴回火，使烧嘴烧坏，甚至会引起爆炸。     （5）有些裂解工艺产生的单体会自聚或爆炸，需要向生产的单体中加阻聚剂或稀释剂等。

5、重点监控单元

（1）裂解炉；（2）制冷系统；（3）压缩机；（4）引风机；（5）分离单元。

6、重点监控工艺参数

（1）裂解炉进料流量。     （2）裂解炉温度。     （3）引风机电流。     （4）燃料油进料流量。     （5）稀释蒸汽比及压力。     （6）燃料油压力。     （7）滑阀差压超驰控制、主风流量控制、外取热器控制、机组控制、锅炉控制等。

7、安全控制的基本要求

（1）裂解炉进料压力、流量控制报警与联锁。     （2）紧急裂解炉温度报警和联锁。     （3）紧急冷却系统。     （4）紧急切断系统。     （5）反应压力与压缩机转速及入口放火炬控制。     （6）再生压力的分程控制。     （7）滑阀差压与料位。     （8）温度的超驰控制。     （9）再生温度与外取热器负荷控制。     （10）外取热器汽包和锅炉汽包液位的三冲量控制。     （11）锅炉的熄火保护。     （12）机组相关控制。     （13）可燃与有毒气体检测报警装置等。

8、宜采用的控制方式

（1）将引风机电流与裂解炉进料阀、燃料油进料阀、稀释蒸汽阀之间形成联锁关系。一旦引风机故障停车，则裂解炉自动停止进料并切断燃料供应，但应继续供应稀释蒸汽，以带走炉膛内的余热。     （2）将燃料油压力与燃料油进料阀、裂解炉进料阀之间形成联锁关系。燃料油压力降低，则切断燃料油进料阀，同时切断裂解炉进料阀。     （3）分离塔应安装安全阀和放空管，低压系统与高压系统之间应有逆止阀并配备固定的氮气装置、蒸汽灭火装置。     （4）将裂解炉电流与锅炉给水流量、稀释蒸汽流量之间形成联锁关系；一旦水、电、蒸汽等公用工程出现故障，裂解炉能自动紧急停车。     （5）反应压力正常情况下由压缩机转速控制，开工及非正常工况下由压缩机入口放火炬控制。     （6）再生压力由烟机入口蝶阀和旁路滑阀（或蝶阀）分程控制。     （7）再生、待生滑阀正常情况下分别由反应温度信号和反应器料位信号控制。一旦滑阀差出现低限，则转由滑阀差压控制。     （8）再生温度由外取热器催化剂循环量或流化介质流量控制。     （9）外取热汽包和锅炉汽包液位采用液位、补水量和蒸发量三冲量控制。     （10）带明火的锅炉设置熄火保护控制。     （11）大型机组设置相关的轴温、轴震动、轴位移、油压、油温、防喘振等系统控制。     （12）在装置存在可燃气体、有毒气体泄漏的部位设置可燃气体报警仪和有毒气体报警仪。