催化裂化工艺技术的应用与进展

容元伟 张彪(中国石油大港石化公司,天津300280)

催化裂化工艺技术的应用与进展

容元伟 张彪(中国石油大港石化公司,天津300280)

我国石油的催化裂化技术正在高速发展，科学有效的催化裂化技术有利于我国加工重油、提取轻油和改善油品质量，本文对其研究进展展开详尽分析，为下一代技术的创新提出思路。

催化裂化;工艺技术;应用

到目前为止,国内催化裂化工艺技术水平处于国际先进水平,已有150多套不同类型的催化裂化装置建成投产,处理量已接近150Mt/a,其中渣油含量占40%.从我国催化裂化技术发展历程来看,1965年实现了催化裂化工艺的工业化,催化裂化技术的开发处于起步阶段,典型的成就是建立石油二厂0.6Mt/a密相输送流化催化裂化装置,实现了从无到有的质的飞跃，主要有以下几类关键技术。

1 密相流化床催化裂化工艺

密相流化催化裂化反应-再生系统设备主要包括反应器和再生器,两者并列安装于构架上,底部用U形管相连接。新鲜原料和回炼油混合后进入加热炉加热至300～330℃,然后送到反应器的进料喷嘴,在蒸汽雾化下喷入稀相提升管,与来自再生器的催化剂接触,发生气化和反应,随后油气和催化剂一起从进料弯管被送到密相流化床反应器床层内,继续进行反应。主要需要热交换器来进行工作，两种不同起始温度的流体流过热交换器，一个流经管（管侧），另一个流出管外，但在壳内。热量通过管壁从一个流体传递到另一个流体，从管侧到壳侧，反之亦然。流体可以是液体，也可以是外壳或管侧的气体。为了有效地传递热量，应该使用大的传热面积，导致使用较多的管。这样，废热就可以再利用，这是节约能源的有效途径。每侧只有一相（液体或气体）的热交换器可以称为单相或单相热交换器。两相热交换器可用于加热液体以将其蒸发成气体（蒸汽），有时称为锅炉或冷却蒸汽以将其冷凝成液体（称为冷凝器），相变通常发生在壳体侧。蒸汽机车中的锅炉通常是大型的，通常为圆柱形的管壳式热交换器。在具有蒸汽驱动涡轮机的大型发电厂中，使用单管程浮头式表面冷凝器将从涡轮机排出的废气蒸汽冷凝成冷凝水，再循环回到蒸汽发生器中的蒸汽中。管可以是直的或成U形，称为U形管。在核电厂压水反应堆，大型热交换器称为蒸汽发生器是两相的壳和管式热交换器，其通常具有U形管。它们被用来从沸腾表面冷凝器再循环到水蒸汽驱动涡轮机来产生电力。在单管程热交换器中，流体进入各管的一个端部并从另一端流出。

2 重油深度加工工艺

2.1 快速流化床烧焦罐再生技术

为了提高催化裂化催化剂的再生效率,石油化工科学研究院于1977年开始研究一氧化碳助燃剂,1978年研制出含铂的一氧化碳助燃剂,当年先后在玉门炼油厂和独山子炼油厂催化裂化装置中使用,取得良好效果,并很快在许多炼油厂得到应用，主要有单段和两段(单个再生器或两个再生器)等各种床型和方式的组合型式.尽管双管式烧焦罐是最简单的设计，但在以下情况下，更好的选择是单管程烧焦罐：单管程烧焦罐的主要优点是，它的高效利用特别是在有限的时候，没有足够的直管可以铺设。在低流量（或层流）条件下，典型的壳管式烧焦罐的传热系数低，变得不经济。当其中一种流体存在低压时，通常来自其他工艺设备中累积的压降。当其中一种流体具有多个（固体、液体和气体）的组分时，这在操作过程中会产生机械问题，例如堵塞小直径管。用于这些多相流体的单管程的清洁可能比其壳管对应物更难，单管程单元将需要更少的清理。这些已经在核工业中被用来作为从20世纪70年代早期开始用大型液态金属快速反应器的钠系统进行热交换的方法，使用单管程烧焦罐装置。

2.2 渣油催化裂化工艺

取热器是渣油催化裂化装置的关键设备之一,开发出PV型旋风分离器、第三级旋风分离器核心部件EPVC型和PT型两种分离单管,YL型烟气轮机以及各种型号的隔热耐磨衬里,这些设备广泛地应用于多套催化裂化装置。从技术角度来看,喷嘴和取热器是渣油催化裂化装置的两项关键设备和关键技术.取热器内的冷却润滑油需要定期进行更换，冷却润滑油更换的时间应该从环境、湿度、沙尘、空气中是否含有大量酸碱性气体等四个方面来决定更换周期长短。刚刚买的空压机在第一次运行时候，运行时长达到五百小时后需要进行更换机油，更换之后每四千个小时更换一次机油，其中一年空压机运行不到四千小时的应该在每年的年末进行更换一次机油。机油的取热器在刚刚购买新机器的时候，在运行了三百到五百小时的时候需要更换一次，再往后就是两千个小时进行更换一次。空气取热器的维修或更换的时候，一定要注意防止杂物进入到主机腔中，维修更换的过程中，一定要将主机的入口处进行封闭，在维修更换过后，用手按住主机转动的方向进行手动转动几圈，观察没有任何阻碍机器转动的情况下再开机运作。

3 结语

催化裂化技术的革新有利于重油和轻油油品的提升，对于我国炼油技术的长期科学发展意义重大。

[1]许友好,戴立顺,龙军,聂红.多产轻质油的FGO选择性加氢工艺与选择性催化裂化工艺集成技术(IHCC)的研究[J].石油炼制与化工.2011(03).

[2]许友好,张久顺,马建国,龙军.生产清洁汽油组分并增产丙烯的催化裂化工艺[J].石油炼制与化工.2004(09).

[3]许友好,张久顺,徐惠,郝希仁.多产异构烷烃的催化裂化工艺的工业应用[J].石油炼制与化工.2003(11).

[4]陈俊武,卢捍卫.催化裂化在炼油厂中的地位和作用展望——催化裂化仍将发挥主要作用[J].石油学报(石油加工).2003 (01).

容元伟（1988-），性别:男，民族：汉，籍贯:河北保定，当前职务：运行工程师，学历：硕士研究生，研究方向：催化裂化。