第一节　延迟焦化工艺原理

在延迟焦化装置流程中，主要有反应系统和分馏系统，反应系统主要的设备是焦炭塔，其内部发生减压渣油所含有组分的烃类反应，有以下几类。

一、烷烃

烷烃的热反应主要表现在C—C键和C—H键的断裂，并有以下特点：

①C—C键较C—H键易断裂；

②随着烷烃分子增大，C—C键和C—H键的热稳定性下降，易断裂；

③异构烷烃中的C—C键和C—H键都较正构烷烃易断裂；

④长链烷烃中，越靠近中间的C—C键越易断裂。

烷烃的热反应随着反应深度的加深，产物中小分子烷烃含量增加，正构烷烃含量增加，异构烷烃含量减少，烯烃含量增加。

二、芳香烃

反应时，带有侧链的芳香烃先断侧链，侧链越长，越易断裂。侧链断开后的芳香烃，热稳定性最好。一般条件下芳环不会断裂，但是会与烯烃发生缩合反应，生成环数更多的稠环芳烃，直至生成焦炭。

三、环烷烃

环烷烃的稳定性居于烷烃和芳香烃之间，它在高温下既可发生裂解反应，又可发生脱氢反应。裂解反应中，环烷烃一般先断侧链，侧链越长，越易断裂。环烷烃的断裂，多环开环易于单环开环，环烷烃的断裂将生成烯烃及二烯烃。在环烷烃的脱氢反应中，也是多环易于单环，单环环烷烃脱氢需在600℃以上才能进行，但双环环烷烃在500℃左右就能发生，生成环烯烃，然后进一步脱氢生成芳烃。

四、烯烃

减压渣油馏分中几乎不含有烯烃，但是延迟焦化过程是重油裂解反应过程，反应产物中会生成大量烯烃，烯烃的热反应也主要有裂解和缩合，而且这两种反应交叉进行，使得整体烃类的热反应变得很复杂。一般认为，在低温、高压下，烯烃主要进行叠合反应，当温度升高到400℃以上时，裂解反应表现突出，当温度超过600℃时，烯烃缩合生成芳烃。

总体来说，烃类的热反应是复杂的平行顺序反应，即裂解反应和缩合反应呈现动态不断进行。裂解反应使得产物中烃类分子越来越小，缩合反应生成分子越来越大的稠环芳烃，最终生成焦炭。烃类平行-顺序反应如图3-2所示。

图3-2　烃类平行-顺序反应

延迟焦化工艺的任务，是确定好反应时间和反应条件，实现良好的反应深度，使烃类平行-顺序反应中的汽油、柴油馏分产率最高。