原油裂解塔是炼油厂的关键设备，负责将原油分解为更轻的馏分。为了提高效率和产品质量，裂解塔通常被划分为几个分层，每个分层都有其特定的功能。
层温分布
裂解塔的分层根据温度分布来划分。塔顶温度最低，塔底温度最高。这种温度梯度有利于馏分的有效分离。
- 塔顶区：温度低于 100°C，主要收集 C1-C4 轻烃，包括甲烷、乙烷、丙烯和丁烯。
- 中馏区：温度范围为 100-200°C，收集轻质石脑油和重质石脑油，主要成分是戊烷、已烷和庚烷。
- 加氢区：温度约为 250-400°C，加入氢气进行加氢反应，使芳香烃含量降低，生产高辛烷值的汽油。
- 减压区：温度高于 400°C，在减压条件下裂解，产生高沸点馏分，如轻柴油和重柴油。
- 炭底区：温度最高，高于 500°C，产生焦炭和其他重质残渣。
馏分特性
裂解塔的分层也与馏分的特性相关。
- 塔顶区：收集轻烃，具有高挥发性、易燃性，主要用于生产石油气、化工原料和燃料。
- 中馏区：收集石脑油，是汽油和柴油生产的主要原料。
- 加氢区：通过加氢反应，减少芳香烃含量，提高汽油质量，使其更耐爆震。
- 减压区：收集柴油馏分，具有高闪点和高热值，主要用于燃料和工业应用。
- 炭底区：产生焦炭和重质残渣，可用于生产炭黑和沥青。
塔内流程
裂解塔的塔内流程涉及传质和传热。
- 塔内传质：塔顶的轻质馏分向上蒸发，而塔底的重质馏分向下液化。在塔盘上，蒸汽和液体接触，发生传质，实现不同馏分的分离。
- 塔内传热：裂解塔内部通过换热器加热原料和循环回流液。热量从塔底向上传递，逐层加热原油，促进裂解反应的进行。
原油裂解塔的分层对于有效的分离和生产高品质馏分至关重要。通过控制温度分布、馏分特性和塔内流程，炼油厂可以优化裂解塔的操作，提高效率，并满足市场对石油产品的需求。
