烃类裂解结焦机理的研究

烃类高温裂解生产乙烯过程中 ,炉管管壁结焦不仅导致传热系数下降 ,压力降增大 ,管子腐蚀 ,还会堵塞炉管 ,影响裂解炉正常运转 ,因此研究结焦机理 ,从而更有效地抑制结焦一直受到人们的重视。结焦过程涉及到不同形式的焦油和炭的复杂过程 ,虽报道的文章很多 ,但确切机理尚不清楚。目前综合国内外的有关文献报道 ,对烃类热裂解过程中的结焦机理进行了详细综述 ,着重阐述了以金属碳化物为中间产物的金属催化反应 ,即金属催化结焦 ;非催化结焦 ;自由基结焦三种结焦机理。同时叙述了用此三种结焦机理如何解释实验室和工业装置的结焦状况。为进一步探索结焦机理开发新的结焦抑制技术奠定了一定的基础。     

乙烯裂解炉的结焦及其抑制措施

介绍了烃类在裂解炉中裂解的结焦机理及影响结焦的因素,国内外乙烯裂解过程中裂解炉管结焦抑制技术的进展．包括炉管表面涂层技术、最新结焦抑制剂和新型炉管等的应用。     

烃类裂解装置的结焦抑制技术

介绍了烃类裂解装置(裂解炉、急冷锅炉)的结焦抑制技术:改变工艺条件、裂解原料预处理、炉管表面预处理、混合原料裂解以及裂解原料中添加结焦抑制剂等。重点讨论了添加结焦抑制剂抑制结焦的机理、应用效果以及工业实施方案的选择。     

裂解炉结焦抑制及清焦技术

在管式蒸汽裂解法制乙烯的过程中,烃类在裂解炉炉管内裂解的同时,伴随着二次反应生成焦炭粘附在炉管内壁,使得传热效率逐步降低,炉管表面温度升高,对生产造成了严重影响。介绍了国内外近年来发展的结焦抑制技术,分析了清焦过程的机理,综述了清焦技术的进展以及先进控制在清焦中的应用。     

关于烃类裂解结焦过程的探索

本文设计安装了一套研究烃类裂解过程结焦的实验装置。考察该装置的稳定性和可靠性获得了满意的结果。在该装置上。以丙烷为裂解原料对结焦过程的表面效应和结焦动力学进行研究,提出了结焦过程的机理,建立了以乙烯、丙烯为结焦母体的丙烷裂解的结焦模型。     

国内简讯

国内简讯烃类裂解结焦过程及结焦抑制剂的研究在烃类裂解生产小分子烯烃过程中，不可避免地发生结焦生炭反应，它给生产造成很大危害，是迫使裂解装置停车的一个重要因素。实验研究表明，烃类分子结构的差异对结焦倾向有很大影响，如环己烷结焦速率较高，正庚烷则较低。目...     

加热炉清焦的新技术

加热炉清焦的新技术在石油化工厂里当烃类在高温加工时，设备的结焦和结垢是不可避免的。加热炉的炉管里很容易结焦，特别是在炉管出口温度高于７５０°Ｆ（３９８．８８°Ｃ）情况下。一旦结焦形成，焦层就起到一层隔热层作用，阻隔热传递，并且提高炉管的金属温度。如果...     

裂解气的急冷与结焦

1 概述烃类蒸汽裂解过程中,裂解炉炉管和急冷锅炉的结焦是影响乙烯生产能力、降低乙烯、丙烯收率的主要因素。烃类裂解反应是吸热过程,靠外部供给热量来满足所需的能量。裂解后的高温反应物料要在短时间内冷却到一定的温度(350～450℃),以减缓烃类的二次反应,使两烯损失减少。但是,这时裂解气又会进一步发生二次反应,增加结焦趋势,使两烯损失增加。因此,裂解与急冷是个相互制约的工艺过程。所以选择合适的急冷工艺,既可延缓结     

乙烯装置中的结焦抑制剂

介绍了烃类裂解制乙烯装置的结焦抑制剂，根据抑制结焦的机理对结焦抑制剂进行了分类，并从技术方面初步探讨了乙烯装置上采用结焦抑制剂的可能性。     

乙烯裂解炉屏障涂层和催化涂层技术进展

介绍了国内外乙烯裂解过程中屏障涂层和催化涂层的技术进展及其应用。屏障涂层作为一道惰性阻隔层,能够阻隔物料与炉管内表面的铁、镍元素接触,避免催化结焦和炉管渗碳。催化涂层除了能抑制催化结焦外,还能自动去除沉积在炉管内壁的焦炭,是一种双功能涂层。目前国内外针对屏障涂层技术的研究较为广泛;因催化涂层的应用能够实现无清焦操作,近年来逐渐引起业内关注。催化涂层实现工业应用的难点在于如何降低碳氧化物的生成量,使其控制在可接受范围。     

石油加工过程中焦炭形成的原因、类型及影响因素

回顾了多种烃类分子裂解生焦的机理,指出多环芳烃是石油加工过程中焦炭形成的反应中间体。从分子化学反应水平上综述了3种生焦机理:多相催化结焦、多相非催化结焦、均相非催化结焦,研究表明:较高温度下烷烃催化裂解过程中,焦炭的组成与裂解反应深度有关,但不受烷烃分子结构的影响;热裂解过程中,异构烷烃的生焦速率大于正构烷烃,烯烃、芳烃具有较大的生焦趋势,且芳烃裂化的生焦量与物质的碱性对数线性相关。依据显微结构的不同,焦炭可以分为3类:点状焦炭、镶嵌状焦炭和纤维状焦炭,相关研究表明:焦的结构特性与中间相形态有关,可塑性好的碳质中间相易聚合、溶并形成各向异性的纤维状焦炭。工艺过程中,原料的性质、催化剂及添加剂种类、工艺操作条件等因素都会影响焦炭的生成。     

乙烯蒸汽裂解炉结焦抑制技术进展

本文详细地综述了近年来国内外乙烯裂解过程中结焦抑制技术的进展,并介绍了炉管表面涂层技术、最新结焦抑制剂和新型炉管的应用。     

延缓裂解炉管结焦和渗碳的涂层开发与工业考核（一）

减少裂解过程中结焦的关键是延缓催化结焦的形成,没有涂层的裂解炉管,其表面形成的氧化铬在裂解气氛中不能稳定存在,其延缓催化结焦能力很有限。开发了一种在裂解炉管内表面形成稳定的、具有抑制催化结焦和渗碳能力的涂层系统,并对其氧化性能、抑制结焦能力和抗渗碳能力进行了实验室研究。结果表明,涂层的恒温氧化动力学符合抛物线规律,氧化速率约为HK40钢的1／4;渗碳速率约为KHR45A钢渗碳速率的1／90;结焦速率约为KHR45A钢结焦速率的1／5—1／7。工业考核结果表明,涂层具有明显的延缓结焦和降低炉管外表面温度的效果,延长清焦周期21％以上,提高装置的处理能力约9％,大幅延长炉管的使用寿命,具有明显的节约原料、节约能源和增加产量的效果。     

延缓裂解炉管结焦和渗碳的涂层开发与工业考核（二）

减少裂解过程中结焦的关键是延缓催化结焦的形成,没有涂层的裂解炉管,其表面形成的氧化铬在裂解气氛中不能稳定存在,其延缓催化结焦能力很有限。开发了一种在裂解炉管内表面形成稳定的、具有抑制催化结焦和渗碳能力的涂层系统,并对其氧化性能、抑制结焦能力和抗渗碳能力进行了实验室研究。结果表明,涂层的恒温氧化动力学符合抛物线规律,氧化速率约为HK40钢的1／4;渗碳速率约为KHR45A钢渗碳速率的1／90;结焦速率约为KHR45A钢结焦速率的1／5—1／7。工业考核结果表明,涂层具有明显的延缓结焦和降低炉管外表面温度的效果,延长清焦周期21％以上,提高装置的处理能力约9％,大幅延长炉管的使用寿命,具有明显的节约原料、节约能源和增加产量的效果。     

Cr/W/稀土氧化物涂层的抑制结焦性能

急冷锅炉(TLE)是乙烯热裂解装置的重要设备,在运行中急冷锅炉炉管内壁会有结焦现象,降低急冷锅炉传热系数并增加炉管压力降,严重影响传热效果,需要进行周期性清焦.为了能够有效地抑制结焦,在炉管内壁表面上制备了一层Cr/W/稀土Re_xO_y惰性涂层,借助乙烯裂解结焦模拟装置、金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)和透射电镜(TEM)等设备从试样结焦表面形貌特征和结焦量等方面对所开发的涂层进行了抑焦性能研究.实验结果表明,无涂层试样表面存在催化焦和颗粒状焦,结焦严重;而涂层试样抑焦效果明显,表面不存在催化结焦,且焦层与涂层表面黏附性差结合较弱容易脱落,其结焦抑制率可达79.1%.     

烃类蒸汽裂解原理与工业实践（二）

简要介绍了烃类蒸汽裂解原理、裂解过程反应机理。描述反应的几种模型，重点介绍了分子模型和石脑油简化机理模型。目前工业上广泛应用的不同炉管构型及其各自的优势。不同原料的裂解特点与操作条件及操作中应注意的一些问题。     

乙烯裂解炉结焦抑制技术进展

综述了近年来国内外乙烯裂解过程中结焦抑制技术研究及工业应用进展;介绍了添加结焦抑制剂、炉管涂覆技术研究、新材料炉管的工业应用;对中国乙烯装置开发结焦抑制技术提出了建议。     

蒸汽裂解炉管表面抑制结焦技术研究进展

介绍了蒸汽裂解过程中抑制炉管结焦的主要技术(3D反应器技术、结焦抑制剂技术和炉管表面技术),着重综述了近十年来国内外蒸汽裂解炉管表面抑制结焦技术的研究进展,包括合金炉管材质技术、陶瓷炉管技术、炉管表面预处理技术以及炉管涂层技术的工业应用。对各炉管表面技术所面对的主要挑战进行了总结,并提出了合金炉管技术、陶瓷炉管技术、炉管表面预处理技术以及炉管涂层技术未来的发展方向。     

乙烯裂解结焦抑制剂的研究进展

指出了乙烯工业在石油化工中的重要地位;讨论了炉管结焦给工业生产带来的危害;综述了乙烯裂解结焦抑制技术的进展;探讨了结焦机理;介绍了抑制结焦的技术、结焦抑制剂的种类与发展趋势;对我国结焦抑制技术的发展提出了建议。     

烃类裂解制乙烯催化剂研究进展

阐述了烃类催化热裂解的机理，国外轻油催化热裂解催化剂的科研成果及国内重油催化热裂解催化剂的研究成果及进展，根据上述研究成果提出了自主开发轻油热裂解制乙烯的催化剂研究方向。