裂解(裂化)工艺介绍
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。
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)如果由于断电或引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，一旦滑阀差压出现低限，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。
