利用裂解炉生产乙烯热裂解特点：高温，吸热量大低烃分压，短停留时间，避免二次反应的发生反应产物是复杂的混合物 热裂解的供热方式如下所示：「间接供热一管式裂解炉 供热方式-/蓄热炉'-直接供热（沙子炉'浸没燃油炉直接供热法：工艺复杂，裂解气质量低，成本过高 其裂解工艺一直没有很大发展！工业上烃类裂解生产乙烯的主要过程为：原料今热裂解今裂解气预处理（包括热量回收、净化、气体压缩等）今 裂解气分离今产品乙烯、丙烯及联产物等一、原料烃组成对裂解结果的影响影响裂解结果的因素：原料特性；裂解工艺条件；裂解反应器型式；裂解方法等原料特性是最重要的影响因素！（一）原料炷的族组成、含氢量、芳炷指数、特性因数裂解产物分布的影响1. 族组成（简称PONA值）定义：是指原料炷分子中所含各族炷的质量百分比P一烷族炷 N一环烷族炷O—烯族炷 A—芳香族炷从表1-7作一比较，在管式裂解炉的裂解条件下，原料愈轻，乙烯收率愈高随着烃分子量增大，N+A含量增加，乙烯收率下降，液态裂解产物收率逐渐增加表1-7组成不同的原料裂解产物收率裂解原料乙烷丙烷石脑 油抽余 油轻柴油重柴油原料组成特性PPP+NP+NP+N+AP+N+A主要产物 收率，% （质量）乙烯84*44.031.732.928.325.0丙烯1.415.613.015.513.512.4丁二烯1.43.44.75.34.84.8混合芳炷0.42.813.711.010.911.2其它12.834.236.835.842.546.6*包括乙烷循环裂解原料的PONA值常常被用来判断其是否适宜作裂解原料的重要依据。
表1-8 介绍我国几个产地的轻柴油馏分族组成表1-8我国常压轻柴油馏分族组成族组成，％ （质量）大庆145〜 350°C胜利 145〜 350C任丘 145〜 350C大港 145〜 350CP烷族炷62.653.265.444.4正构烷炷41.023.030.0异构烷炷21.630.225.4环烷族炷24.228.023.834.4其中一环16.419.617.420.6二环5.67.05.410.4三环以上2.21.41.03.4A芳炷13.218.810.821.2其中一环7.013.57.213.2二环5.35.03.47.3三环以上0.90.30.20.7我国轻柴油作裂解原料是较理想的2. 原料氢组成定义：是指原料烃分子中氢原子的质量百分比，不包含溶解的H2烃类裂解过程也是氢在裂解产物中重新分配的过程原料含氢量对裂解产物分 布的影响规律，大体上和PONA值的影响一致表1-9位各种炷和焦的含氢量比 较表1-9各种炷和焦的含氢量物质分子式含氢量，% （质量）甲烷CH25乙烷4CH20丙烷2 6CH18.2丁烷3 8CH17.2烷炷4 10CHn+1/（7n+1） X100n 2n+2环戊烷CH14.26环己烷5 10CH14.266 12苯CH7.7甲苯6 6CH8.7萘7 8C0H86.25蒽10 8C H5.6214 10焦CH0.3 〜0.1碳Cn〜0可以看出，碳原子数相同时，含氢量：烷炷〉环烷炷〉芳炷。
含氢量高的原料，裂解深度可深一些，产物中乙烯收率也高对重质炷类的裂解，按目前的技术水平，原料含氢量控制在大于13% （质量）， 气态产物的含氢量控制在18% （质量），液态产物含氢量控制在稍高于7〜8% （质 量）时，就容易结焦，阻塞炉管和急冷换热设备图1-3给出了不同含氢量原料裂解时产物收率从图中可以看出：含氢量P>N>A 液体产物收率PVNVA乙烯收率P>N>A 容易结焦倾向PVNVA3. 芳烃指数（BMCI）定义：BMCI=48640/TV+473.7Xdi5.615.6 —456.8TV=（T10+ T30+ T50+ T70+ T90）/5TV—体积平均沸点，KT10、T30•••一分别代表恩氏蒸馏馏出体积为10%, 30%…时的温度，K基准：n-叫的BMCI=0 芳痉的BMCI=100因此，BMCI值越小，乙烯收率越高，当BMCI < 35时，才能做裂解原料4. 特性因素KK=1.216（T 立）1/3 /d15.6T立二（n 1切5)3T立一立方平均沸点；xiv-I组分的体积分率；Ti—I组分的沸点，k小结：原料烃参数对裂解结果的影响1） 当PONA增大，乙烯收率增大；2） 当氢含量增大，乙烯收率增大；3） 当BMCI减小，乙烯收率增大；4） 当K增大，乙烯收率增大。
二）几种炷原料的裂解结果比较（二）几种烃原料的裂解结果比较这里列举了乙烷、丙烷、石脑油、轻柴油、重柴油作原料的裂解产物 （表 1-11）表1-11不同原料的裂解产物分布（单程）原料乙烷丙烷石脑油轻柴油原料规格94%95.7%43〜159 C173〜131C裂解条件辐射管出口温 度，C737840820790辐射管出口压力， kpa154.7100100107水蒸气/油（质量）0.330.40.600.75裂解产物组成，% （质 量）H23.081.250.80.6CH47.4520.3513.710.1CH 2 443.329.9726.123.0CH 2 637.33.764.04.2CH 3 632.720.3316.014.75CH 3 832.719.260.50.3C41.13.5812.49.65C5+4.640.9225.619.0燃料油25.617.25由表1-11可见，原料不同，裂解产物组成是不同的，裂解条件也有差异适宜的裂解条件是:①最大可能的乙烯收率；②合适的裂解周期以保证年开 工率按生产单位乙烯所需的原料及联产品数量来比较见表1-12表1-12生产1吨乙烯所需原料量及联副产物量指标乙烷丙烷石脑油轻柴油需原料量，t1.302.383.183.79联产品，t0.29951.382.6027.9其中，丙烯，t0.03740.3860.470.538丁二烯，t0. 01760.0750.1190.148B、 T、 X*0.0950.490.50*B、T、X为苯、甲苯、二甲苯从表1-11，1-12比较可得：1） 原料由轻到重，相同原料所得乙烯收率下降。
2） 原料由轻到重，裂解产物中液体燃料油增加，产气量减少3） 原料由轻到重，联产物量增大，为降低乙烯成本，必然考虑联产物的回收 和综合利用，由此增加了装置和投资二、操作条件对裂解结果的影响（一）衡量裂解结果的几个指标.转化率（X）2.3.4.参加反应的原料量 xlOO%转化率二通入反应器的原料量选择性（S）实际所得的目的产物量 Mg选择性二按反应掉原料计算应得的目的产物转化为目的产物的原料量inno/ xlOO%= 反应掉的原料量收率和质量收率（Y）转化为目的产物的原料量 g xlOO%收率二通入反应器的原料量实际己所的目的产物质量g质量收率二通入反应器的原料质量Y=XXSX:单程转化率，总转化率Y:单程收率，总收率产气率产气率二气体总质量/原料质量*100% （二）裂解温度的影响 温度对产物分布的影响主要有两方面：① 影响一次产物分布；② 影响一次反对二次反应的竞争1. 温度对一次反应产物分部的影响温度对一次反应产物分布的影响，按链式反应机理，是通过各种链式反应相 对量的影响来实现的表1-13是应用链式反应动力学数据计算得到的异戊烷在不同温度裂解式的 一次产物分布由表1-13可以看出，裂解温度不同，就有不同的一次产物分布，提高温度， 可以获得较高的乙烯、丙烯收率。
表1-13裂解温度对异戊烷一次产物分布的影响（计算值）组分wt%H2CH4CH 2 4CH 3 6i-CH4 81-CH4 82-CH4 8总计c=2+c=3600 °C0.716.410.115.234.010.113.510025.31000 °C1.614.513.620.322.513.614.510033.92. 温度对一次反应和二次反应相互竞争的影响一热力学的动力学分析烃类裂解时，影响乙烯收率的二次反应主要是烯炷脱氢、分解生碳和烯炷脱氢 缩合结焦反应CH V = = >CH+H kp12 6 2 4 2CH V = = >CH+H kp224 22 2、、、^^ = = >2^ kp3烃分解生碳反应具有较大负值，在热力学上比一次反应占绝对优势！但分解过程必须先经过乙快阶段，所以，主要看乙烯脱氢转化为乙快的反应在 热力学上是否有利？乙烯转化为乙快的反应，在温度低于760°C时平衡常数很小表1-14 (P41)给出了下列三个反应在不同温度下的平衡常数值表1-14乙烷分解生碳过程各反应的平衡常数温度，Ckp1kp2kp38271.6750.014956.556X 1079276.2340.080538.662X106102718.890.33501.570X 106112748.861.1343.446X1051227111.983.2483.248X105由表可以看出，随着温度的升高，kp1和kp2都增大，其中kp2的增大速率更 大些。
另一方面，kp3虽然随着温度升高而减小，但其绝对值仍然很大，故提高温度 有利于乙烷脱氢平衡，当然也更有利于乙烯脱氢生成乙快，过高温度更有利于碳 的生成⑵动力学分析当有几个反应在热力学上同时发生时：如果反应速度彼此相当，则热力学因素对这几个反应的相对优势将其决定作 用；如果各个反应的速度相差悬殊，则动力学对其相对优势就会起重要作用温度是通过反应速度常数来影响反应速度的温度对反应速度的影响程度与反应活化能有关改变反应温度：能改变各个一次反应的相对反应速度，影响一次产物的分布;也能改变一次反应对二次反应的相对速度升高反应温度：能加快一次反应反应速度，提高转化率；也能加快二次反应的速度，导致。