浅谈炼油工业中的催化裂化技术

陈润

摘 要：在当今工业发展过程当中，对于炼油技术的要求变得越来越严格，尤其是催化裂化技术作为当前炼油过程当中的基础环节，其在应用过程当中体现出了较高的作用和理想的价值。然而在新的发展背景之下，催化裂化技术同样需要与时俱进，不断创新优化才可以跟得上时代的发展。鉴于此种状况，笔者在本文当中围绕催化裂化技术展开了详细的论述，并在具体介绍生活中我们所常见到的几种催化裂化技术的几种类型，以及催化裂化在今后的创新发展方向。

关键词：炼油工业;催化裂化技术;创新发展

1 催化裂化技术简介

作为当下炼油技术的基础环节，催化裂化技术是其中一项不可缺少的加工流程。在1920年到1940年这20年间，世界上出现了流化床和并行开发技术;在1936年之后，催化裂化技术已经发展成为世界范围内首个固定床催化裂化技术;在1960年之后，FCC工艺趋于不断成熟和完善的阶段当中;1970年之后，随着分子筛催化剂的成功研发，促使流体技术在我们国家得到了普及;继而在1980年之后，在原有的FCC技术基础之上，又出现了新的FCC技术。

不过，追溯到VFCC技术研发的初始阶段，我们可以发现世界上首个固定床催化裂化装置，最早产生于前苏联，并且在1958年的时候，炼油厂开始投入运行。当时这种运用喷气燃料或气体直接进行柴油的生产技术，属于世界上首个自主研发的wirbe流化床。在之后到了1965年的时候，随着我们国家抚顺石化二厂的建立，我国在提升管反应器方面做出了进一步的改进，并在1974年的时候随着玉门炼油厂的工业装置得以成功运行。

1.1 催化裂化机理分析

作为当下石油生产加工过程当中非常重要的一个环节，催化裂化技术不仅能够提高原油的产量，而且还能够提高原油的加工质量。随着当今社会对于环保问题重视程度的增加，使得人们对于一方面对于原油加工技术提升日益重视。另一方面，对于不同种类的环保产品以及碳排放量关注度更高。尤其是对于CH需要节点的FCC创新发展要求更为迫切。然而，由于催化裂化技术无论是在应用范围方面，亦或是在性质方面都受到了外界很大的限制，從而也在很大程度上影响到了石油的生产。此外在加工同时，由于将油作为催化剂，因此在时间和温度方面都有着相应的限制。

1.2 催化裂化技术分析

无论是源于催化剂方面的影响，亦或是出自客观温度这一方面的影响，都会使得重油的性质会随着柴油、汽油以及天然气等各种因素而发生变化。再加上原油在生产和加工等环节都有着重要的地位，从而使得催化裂化在原油的这个加工缓解地位更为突出。此外，由于重油还能够通过加工或者是去除沥青等，主要在煤中进行燃烧，并且还能够在过程当中提供需要的热量。

2 当前常见的催化裂化技术分析

2.1 移动床催化裂化技术分析

在我国石油冶炼过程中经常会运用到这种技术，其催化反应是在催化器中进行的。在现实作业中，要将原料和催化剂一起放入反应器中，它们会在下落过程中混合然后产生化学反应，等到它们下落至反应器最底部时，化学反应已经进行完成。这时催化剂外部会有油焦包裹，其活性会大不如前。这会影响到石油冶炼，因此要将催化剂放入在再生器中，清除其外部的油焦。催化剂的再生处理需要用到再生器和反应器，催化剂外部油焦清除后，其会从再生器的底部移动至顶部，然后重新进入反应器中。为了使这个过程顺利进行，避免空气摩擦对催化剂位置移动的影响，实践过程中常常将催化剂做成小球状，这可以加快催化剂从再生器进入反应器的速度，减少堵塞问题的出现。催化剂的位置移动会将动能转化为热能，所以实践操作过程中不需要安设加热管。现在我们国家很多石油化工企业都应用了这种技术。

2.2 流化床催化裂化技术

这种技术是对前一种技术的发展和突破，其和前一种技术相比效率更高，有着前一种技术无法比拟的优势，现在这种技术已经被越来越多的石油加工企业认可。应用这种技术进行使用加工不仅需要把原料和催化剂放入反应器，还需要通入空气，这三者的混合物类似于硫磺的状态，运用这种技术同样需要清除催化剂表面的油焦。和前一种技术相比，这种技术对设备的要求较低，因此操作起来更加方便，不容易产生故障，带来的生产风险比较少。同时，运用这种技术进行石油加工连续性较强，效率更高，所以这项技术的前景非常广阔，未来一定会得到更好的发展。

2.3 循环裂化床催化裂化技术

这种炼油工艺和以往的炼油工艺相比，对设置的要求对设备的要求较低，操作难度较小，因此所耗费的成本相对较低。同时，运用这种炼油工艺可以为原料和催化剂的更换提供便利，有利于炼油工作的顺利开展。另外，这种炼油工业还可以使汽油加轻质烯烃的转化率更高。在操作过程中，要将反应器安置在内部，再生器安置在外部，同时还要借助具有多个入口的旋风分离器。运用这种技术也要借助空气，应该将所需材料从底部通入反应器，催化剂在和原料发生化学反应后会被油焦包裹，因此需要借助再生器来清除油焦，这时需要对设备加热，促进催化剂向上移动到达再生器顶部，使催化裂化作业更加顺利。

2.4 多产异构烷烃催化裂化技术

目前这种技术的应用范围也比较广。这种技术的应用需要管式反应器和流化床的配合。在现实作业中，原料和催化剂在反应器内发生产生化学反应，这一阶段所需的温度较高。在转化值实现预期目标后，要借助流化床实现二次反应。流化床的选择应该被予以充分重视，其直径不能过小，不然反应会不充分，这会使生产效率降低。在生产过程中，为了使催化剂活性恢复，需要完成再生处理，只有这样才能使烯烃含量减少，从而保证成品油的质量能够达到预期标准。

3 催化裂化技术创新发展

3.1 FD2G催化裂化柴油加氢转化技术

为了在最大程度上避免原料的浪费，使石油资源能够发挥其最大效用，保证成品油的质量，降低成本损耗，为企业争取更多更大利润空间，满足我们国家日益增长的燃料需求，中国石化大连（抚顺）石油化工研究院花费了很多时间和精力进行相关研究，最终提出了FD2G技术，目前这种技术已经被应用到了多个企业的炼油作业中。这项技术的有效实践说明：这种技术能够使炼油作业的附加值更高。与此同时，还可以使柴油密度降低，符合市场需求。

3.2增强型催化裂解技术

这种技术是石科院在对以往的石油冶炼技术和石油冶炼工艺进行研究后开发出来的。其和以往的催化裂解技术相比，有着许多重要的优势，其克服了以往技术的许多缺点，所产生的干气和焦炭等副产品较少。现在我们国家和其他国家这项技术的应用还并不广泛，未来其一定能够得到更快的发展。

4 结束语

最近几年，我们国家石油冶炼企业运用催化裂化技术的频率越来越高，这使我们国家成品油的质量水平得到提升，生产效率也更高，这对整个石油冶炼行业来说是一个有利因素。其可以为我们国家的经济增长提供新动力。为了进一步提高石油冶炼效率，促进石油冶炼领域进一步发展，必须加快进行相关研究，充分挖掘催化裂化技术的有效价值，使其为石油冶炼提供新的助力，以便逐渐缩小我国石油冶炼品质量和发达国家的差距，提高我们国家石油冶炼行业在全世界范围内的影响力。

参考文献：

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[4]石华.炼油技术进展②催化裂化：提高适应性和灵活性[J].中国石油和化工，2019（08）.