
【化】 pyrolytic cracking
high temperature
【医】 hyperthermia; hyperthermy
【化】 cracking
高温裂化(Pyrolysis)指在高温无氧或缺氧条件下,使重质烃类(如重油、渣油)发生热分解反应,生成轻质油品(汽油、柴油)、气体烃类(乙烯、丙烯等)及焦炭的过程。该过程是石油炼制和化工生产的关键技术之一,主要用于提高轻质油收率或生产化工原料。
反应原理
在温度450–750°C 范围内,长链烃分子因高温吸收能量发生碳链断裂(Cracking),生成小分子烯烃、烷烃及芳香烃。例如:
$$ C{16}H{34} rightarrow C8H{18} + C8H{16} $$ 同时伴随脱氢、缩合等副反应,生成氢气及焦炭。
工业应用
与催化裂化的区别
高温裂化依赖纯热力学作用,无需催化剂;催化裂化(Catalytic Cracking)则通过沸石催化剂在较低温度(约500°C)下进行,产物以高辛烷值汽油为主。
定义高温裂化为“通过高温热作用实现重质油裂解的技术”,并详述其反应机理与工业装置设计。
描述焦化(Coking)作为高温裂化的典型工艺,用于转化渣油为运输燃料(来源链接)。
研究指出高温裂化产物分布受温度、停留时间及压力共同影响(DOI:10.1016/j.fuproc.2020.106531)。
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高温裂化是石油炼制中的一种分解反应过程,指在高温(通常400-800℃)且无催化剂条件下,将大分子烃类分解为小分子烃类的工艺。以下是详细解析:
1. 反应机理 通过热能破坏长链烃(如重油)的碳-碳键,使其断裂生成汽油、柴油等小分子烃。该过程主要产生烯烃和烷烃混合物,并伴随裂化气生成。
2. 工业应用 ▪ 原料:以减压渣油、蜡油等重质油为主 ▪ 产物:汽油(辛烷值较高)、柴油、裂化气(含乙烯、丙烯等) ▪ 典型设备:管式加热炉与分馏塔组合装置
3. 工艺特点 ▪ 反应温度:500-800℃ ▪ 压力范围:0.7-7MPa ▪ 无需催化剂,但能耗较高
4. 安全风险 高温条件易导致设备结焦,若混入水或温度失控可能引发突沸冲料或爆炸。裂化气中的可燃成分(如甲烷、乙烯)遇明火有燃爆风险。
对比其他裂化 ▪ 催化裂化:使用沸石催化剂,反应温度较低(450-550℃),产物辛烷值更高 ▪ 加氢裂化:在氢气环境下进行,产物饱和度更高,适合处理含硫原料
该工艺因环保和能效问题,现代炼厂已逐步被催化裂化取代,但在特定重油加工中仍有应用。
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