蒸汽熱裂解是指Eureka(尤利卡)工藝，由日本千代田(Chiyoda)公司開發的一種熱裂解工藝。其目的是獲得與延遲焦化工藝相近的減壓渣油的高轉化率，但與焦化工藝不同的是，該過程生產高熔點的液態渣油，而不是焦炭。該渣油起初在鋼廠中用作焦炭粘合劑。
基本介紹
- 中文名：蒸汽熱裂解
- 外文名：Steam cracking
- 學科：石油煉製工程
- 別稱：Eureka(尤利卡)工藝
- 開發公司：日本千代田(Chiyoda)公司
- 作用：熱裂解渣油
工藝流程,發展趨勢,
工藝流程
右圖是此工藝過程的簡化流程圖。原料經過預熱，與分餾塔底的循環油混合，進料混合物接著利用泵通過裂化加熱器後進入兩翼反應器中的一個。加人過熱蒸汽以提供額外的熱量，減少油氣的分壓，增加對渣油餾出油的汽提率。產物繼續進入分餾塔，有少量的攜帶渣油經過洗滌進入分餾塔底用於循環。反應每3h或4h進行一次循環。瀝青從停用反應器中抽出後進入一個瀝青刨片一機用於固化。該工藝殘渣的產量少於延遲焦化過程焦炭產量。
發展趨勢
1、裂解爐大型化
裂解爐大型化減少了各裂解裝置所需的爐子數量，一方面降低了單位乙烯投資費用，減少了占地面積；另一方面裂解爐台數減少使散熱損失下降，節約了能量，方便了設備操作、管理，降低了乙烯的生產成本和維修等費用。
2、實現長周期運轉
結焦抑制技術裂解過程中很突出的問題是裂解爐結焦。為了克服焦層造成的傳熱強流體流動的阻力，必須不斷地提高管壁溫度和爐管入口處的壓力，當爐管壁溫度或壓力達到一定的極限值時，就必須停爐清焦。頻繁清焦不僅影響生產，而且影響爐管壽命，增加能耗，特別是輕柴油或減壓柴油為原料的裂解過程中，結焦現象尤為嚴重。因此，人們進行了大量的研究，開發出了多種抑制結焦的技術。
(1)添加結焦抑制劑
結焦抑制劑種類較多，主要有含硫化合物、含磷化合物、硫磷化合物、金屬鹽及氧化物、硼化合物以及有機聚矽氧烷等。
美國代勒國際公司近年來開發出一種新型的結焦抑制劑組合物，它是用一種鹼金屬鹽、1種鹼土金屬鹽和1種選用自硼酸、硼酸鹽和含矽化合物組成的。該抑制劑彌補了單一鹼金屬化合物的不足，並可降低腐蝕性，提高烯烴產率。有機酸鹼金屬鹽類的最佳加入量為10～100 mg/L，加入方法可採用直接把有機酸鹽溶液溶解或懸浮在原料烴中，然後送入裂解爐，適用的裂解原料有直餾汽油、石腦油、乙烷、丙烷等。
Nalco公司公布了多項結焦抑制劑專利m。用抑制劑三硫代磷酸酯處理爐管表面或將其加到裂解原料中，都可減少金屬表面結焦。氧化三氨基膦可以抑制結焦。例如，用氧化三哌啶膦處理爐管壁，結焦量顯著減少。這種抑制劑的特點是對管壁無腐蝕，同時可以抑制裂解中的副反應發生。在高溫下裂解時，在原料中添加1種磷化物，可以減少管壁的結焦和結垢。
(2)爐管表面塗層
韓國SK公司以線上方式間歇塗覆爐管，在爐管內表面首先形成厚度為l～5p．m的氧化物緩衝層，接著沉積l層厚度為4～121xm的二氧化矽擴散障層，在擴散障層上沉積l層厚度為0．1～2．0 p,m的鹼金屬或鹼土金屬及其氧化物除焦層。該複合塗層提高了塗層與爐管的結合性能，並限制了金屬元素和碳原子的擴散，且塗層表面的鹼金屬或鹼土金屬及其氧化物催化了焦炭與蒸汽的反應，加速了焦炭的氣化，有效降低了烴類裂解過程中焦炭的生成和沉積，同時提高了爐管的抗滲碳性能。，Ganser等分別採用鋁、鈦、鉻、矽和鈦、鉻、矽作為塗層材料，通過熱處理產生與基礎合金相似的擴散阻隔層和富集層，並對其表面進行氧化處理形成氧化鋁或氧化鉻保護層，最後形成了1種Coat—Alloy抑制結焦塗層。該塗層在1130 ℃下性能穩定，可使裂解爐的抗結焦性能和抗滲碳性能大幅度提高。黃志榮在HK40鋼表面形成了1種“三明治”式的滲鋁層，該滲鋁層顯微硬度分布平緩、脆性小、表面質量好，可大幅度提高HK40鋼的抗滲碳性能，滲碳速率僅為原材料的1/90，結焦速率僅為原材料的1/7～1/5。
