原有催化裂化技術(shù)及其發(fā)展摘要：石油是現(xiàn)代化工業(yè)的血液，在石油資源越來越枯竭的今天，石油冶煉技術(shù)中催化裂化技術(shù)的應(yīng)用是保證油品的技術(shù)關(guān)鍵。在我國的石油冶煉過程中，許多石油冶煉企業(yè)都把催化裂化技術(shù)看做是企業(yè)利益的中流砥柱。伴隨著催化裂化技術(shù)的不斷發(fā)展，此技術(shù)已經(jīng)成為我國石油冶煉、使用加工的重要使用于段，是我國石油冶煉的核心技術(shù)。關(guān)鍵詞：石油冶煉；催化裂化；現(xiàn)狀及應(yīng)用在我國的資源結(jié)構(gòu)中，石油資源所占的比例很大，而我國石油資源的現(xiàn)狀就是石油資源中超過60%的原油都所占比例大，輕質(zhì)油品的含量較低，這就促使我國的石油冶煉企業(yè)的冶煉工藝向石油的深加工進(jìn)一步的發(fā)展?？萍嫉倪M(jìn)步使得石油冶煉技術(shù)中催化裂變的技術(shù)也在進(jìn)一步的提高。但我能明顯的看到，在世界市場經(jīng)濟(jì)占主導(dǎo)地位的今天，我國的石油使用量極大的增長，而輕質(zhì)原油的使用量更為突出，我國的現(xiàn)有冶煉技術(shù)還需要極大的提高，特別是石油催化裂化技術(shù)的提高，才能從根本上解決我國的使用進(jìn)口缺口。同時(shí)隨著石油冶煉催化技術(shù)的提高，石油的純度也會隨著提高，汽車等使用石油作為燃料的動力其尾氣的排放標(biāo)準(zhǔn)也將進(jìn)一步的提高，也就使得全球的氣候變暖進(jìn)一步遏制。使我國碳排放量居高不下的局面也能得到有效的緩解，從而使進(jìn)出口貿(mào)易的壁壘進(jìn)一步縮小。因此，現(xiàn)有冶煉催化技術(shù)的提高，不僅能使得資源的利用更加的合理，同時(shí)也能提高我過石油冶煉的國際競爭力。因此，本文將從我國現(xiàn)在石油企業(yè)冶煉催化裂化技術(shù)存在的問題和解決方案做簡單論述。催化裂化概念化裂化原料是原油通過原油蒸餾（或其他石油煉制過程）分餾所得的重質(zhì)餾分油;或在重質(zhì)餾分油中摻入少量渣油，或經(jīng)溶劑脫瀝青后的脫瀝青渣油；或全部用常壓渣油或減壓渣油。在反應(yīng)過程中由于不揮發(fā)的類碳物質(zhì)沉積在催化劑上，縮合為焦炭，使催化劑活性下降，需要用空氣燒去（見催化劑再生），以恢復(fù)催化活性，并提供裂化反應(yīng)所需熱量。催化裂化是石油煉廠從重質(zhì)油生產(chǎn)汽油的主要過程之一。所產(chǎn)汽油辛烷值高（馬達(dá)法80左右），裂化氣（一種煉廠氣）含丙烯、丁烯、異構(gòu)烴多。催化裂化發(fā)展歷程催化裂化技術(shù)由法國E.J.胡德利研究成功，于1936年由美國索康尼真空油公司和太陽石油公司合作實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，當(dāng)時(shí)采用固定床反應(yīng)器，反應(yīng)和催化劑再生交替進(jìn)行。由于高壓縮比的汽油發(fā)動機(jī)需要較高辛烷值汽油，催化裂化向移動床（反應(yīng)和催化劑再生在移動床反應(yīng)器中進(jìn)行）和流化床（反應(yīng)和催化劑再生在流化床反應(yīng)器中進(jìn)行）兩個(gè)方向發(fā)展。移動床催化裂化因設(shè)備復(fù)雜逐漸被淘汰；流化床催化裂化設(shè)備較簡單、處理能力大、較易操作，得到較大發(fā)展。60年代，出現(xiàn)分子篩催化劑，因其活性高，裂化反應(yīng)改在一個(gè)管式反應(yīng)器（提升管反應(yīng)器）中進(jìn)行，稱為提升管催化裂化。步產(chǎn)忙丘.宣粹捋1耕自劫村旌罷航淀祿示京國中國1958年在蘭州建成移動床催化裂化裝置，1965年在撫順建成流化床催化裂化裝置，1974年在玉門建成提升管催化裂化裝置。1984年，中國催化裂化裝置共39套，占原油加工能力23%。裝置類型流化床催化裂化裝置有多種類型，按反應(yīng)器（或沉降器）和再生器布置的相對位置的不同可分為兩大類：①反應(yīng)器和再生器分開布置的并列式；②反應(yīng)器和再生器架疊在一起的同軸式。并列式又由于反應(yīng)器（或沉降器）和再生器位置高低的不同而分為同高并列式和高低并列式兩類。同高并列式主要特點(diǎn)是:①催化劑由U型管密相輸送;②反應(yīng)器和再生器間的催化劑循環(huán)主要靠改變U型管兩端的催化劑密度來調(diào)節(jié)；③由反應(yīng)器輸送到再生器的催化劑，不通過再生器的分布板，直接由密相提升管送入分布板上的流化床可以減少分布板的磨蝕。高低并列式特點(diǎn)是反應(yīng)時(shí)間短，減少了二次反應(yīng);催化劑循環(huán)采用滑閥控制，比較靈活。同軸式裝置形式特點(diǎn)是：①反應(yīng)器和再生器之間的催化劑輸送采用塞閥控制;②采用垂直提升管和90°耐磨蝕的彎頭;③原料用多個(gè)噴嘴噴入提升管。工藝流程催化裂化的流程主要包括三個(gè)部分：①原料油催化裂化；②催化劑再生；③產(chǎn)物分離。原料噴入提升管反應(yīng)器下部，在此處與高溫催化劑混合、氣化并發(fā)生反應(yīng)。反應(yīng)溫度480?530°C，壓力0.14~0.2MPa（表壓）。反應(yīng)油氣與催化劑在沉降器和旋風(fēng)分離器（簡稱旋分器），分離后，進(jìn)入分餾塔分出汽油、柴油和重質(zhì)回?zé)捰?。裂化氣?jīng)壓縮后去氣體分離系統(tǒng)。結(jié)焦的催化劑在再生器用空氣燒去焦炭后循環(huán)使用，再生溫度為600?730C。而且長期以來，流化床催化裂化原料主要為原油蒸餾的餾出油（柴油、減壓餾出油等）和熱加工餾出油，原料中竦、釩（會使催化劑中毒）含量一般均小于0.5ppm。在以減壓渣油作催化裂化原料時(shí)，所以通常要在進(jìn)入催化裂化裝置前，用各種方法進(jìn)行原料預(yù)處理，除去其中大部分竦、釩等金屬和瀝青質(zhì)。70年代以來，由于節(jié)約石油資源引起商品渣油需求下降。因此，流化床催化裂化裝置摻煉減壓渣油或直接加工常壓渣油已相當(dāng)普遍。主要措施是：采用抗重金屬中毒催化劑；在原料中加入鈍化劑等。4.1反應(yīng)部分原料經(jīng)換熱后與回?zé)捰突旌辖?jīng)對稱分布物料噴嘴進(jìn)入提升管，并噴入燃油加熱，上升過程中開始在高溫和催化劑的作用下反應(yīng)分解，進(jìn)入沉降器下段的氣提段，經(jīng)汽提蒸汽提升進(jìn)入沉降器上段反應(yīng)分解后反應(yīng)油氣和催化劑的混合物進(jìn)入沉降器頂部的旋風(fēng)分離器（一般為多組），經(jīng)兩級分離后，油氣進(jìn)入集氣室，并經(jīng)油氣管道輸送全分餾塔底部進(jìn)行分餾，分離出的催化劑則從旋分底部的翼閥排出，到達(dá)沉降器底部經(jīng)待生斜管進(jìn)入再生器底部的燒焦罐。4.2再生部分再生器階段，催化劑因在反應(yīng)過程中表面會附著油焦而活性降低，所以必須進(jìn)行再生處理，首先主風(fēng)機(jī)將壓縮空氣送入輔助燃燒室進(jìn)行高溫加熱，經(jīng)輔助煙道通過主風(fēng)分布管進(jìn)入再生器燒焦罐底部，從反應(yīng)器過來的催化劑在高溫大流量主風(fēng)的作用下被加熱上升，同時(shí)通過器壁分布的燃油噴嘴噴入燃油調(diào)節(jié)反應(yīng)溫度，這樣催化劑表面附著的油焦在高溫下燃燒分解為煙氣，煙氣和催化劑的混合物繼續(xù)上升進(jìn)入再生器繼續(xù)反應(yīng)，油焦未能充分反應(yīng)的催化劑經(jīng)循環(huán)斜管會重新進(jìn)入燒焦罐再次處理。最后煙氣及處理后的催化劑進(jìn)入再生器頂部的旋風(fēng)分離器進(jìn)行氣固分離，煙氣進(jìn)入集氣室匯合后排入煙道，催化劑進(jìn)入再生斜管送至提升管。4.3煙氣利用再生器排除的煙氣一般還要經(jīng)三級旋風(fēng)分離器再次分離回收催化劑，高溫高速的煙氣主要有兩種路徑，一、進(jìn)入煙機(jī)，推動煙機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動發(fā)電機(jī)或鼓風(fēng)機(jī)；二、進(jìn)入余熱鍋爐進(jìn)行余熱回收，最后廢氣經(jīng)工業(yè)煙囪排放。5.我國石油冶煉催化裂化技術(shù)的研究現(xiàn)狀從目前世界范圍來看，石油的冶煉催化裂化技術(shù)都在不斷的提高和更新，我國的此項(xiàng)技術(shù)也在不斷的提高。石油的冶煉主要分離出輕質(zhì)的柴油和汽油，而柴油和汽油中硫含量和烯經(jīng)的含量一直是困擾冶煉油純度提高的關(guān)鍵所在。國外的煉油技術(shù)比較的先進(jìn)，原油的加工和冶煉的程序不一樣，其煉制過程中同樣體積的輕質(zhì)原油中烯經(jīng)的含量不超過15%，而我國由于冶煉技術(shù)的落后，烯經(jīng)的含量遠(yuǎn)比國外的高。以催化裂化技術(shù)生產(chǎn)的90號汽油的含量通常會超過40%。此前催化裂變技術(shù)主要是指MGD技術(shù)催化裂化技術(shù)。我國的石油化工科研機(jī)構(gòu)制定的MGD技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和冶煉工藝一般以常重石油為冶煉的原料，或者使用一些經(jīng)過減壓蒸餾的摻雜來減壓油渣，這種方法配有專門的催化劑。正是這種技術(shù)的使用，才能保證液化石油和柴油的產(chǎn)量進(jìn)一步增加。MGD催化技術(shù)在操作的過程中，其進(jìn)口端的上油大約為20t/h，其他的油料則進(jìn)入出口一段的下油料出口，粗汽油的回流量約15t/h。這個(gè)過程中，催化裂化的加劇是隨著油量的回流量增大的，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的速度也隨之加快；回?zé)捰偷挠凸蘩锩娴挠鸵好娴?，那么隨之而變化的就是生成的氣體體積變大，這個(gè)時(shí)候催化裂化反應(yīng)的裝置溫度應(yīng)該維持在496°C左右進(jìn)行操作，過高或者過低都將影響輕質(zhì)油的產(chǎn)量。MGD催化裂變技術(shù)在其操作過程中，總的進(jìn)料量和使用的催化劑的比例應(yīng)該為6.40，比在空白狀態(tài)下的操作減少了0.13；而下進(jìn)料口的催化劑和原料的比例為9.67,粗汽油和其質(zhì)量比的比例應(yīng)該為56.77。各個(gè)段的系統(tǒng)比值都在規(guī)定的比值范圍之內(nèi)，這就使的冶煉技術(shù)有了新的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。除了上述的MGD技術(shù)之外，在石油的催化裂化技術(shù)中，兩段提升管催化裂化技術(shù)也是我國石油冶煉過程中比較常用的技術(shù)。它的主要技術(shù)原理是針對提升段的改造，在原來的催化劑管道的反應(yīng)底端增加一段及二段的提升管反應(yīng)器具，在提升管的出口端設(shè)置一個(gè)粗的螺旋狀出口，同時(shí)采用密閉式的旋轉(zhuǎn)分流技術(shù)系統(tǒng)，在反應(yīng)進(jìn)料的底部，采用高噴霧化技術(shù)，提升管的底部選用新型高效的預(yù)先提升的新的科學(xué)技術(shù)。在改造完成之后的兩段提升管催化裂化技術(shù)中，在其管中分別設(shè)置了上下同時(shí)噴射的噴嘴，他們之間的間距為6m。下面的噴嘴距離提升管的高度為26m，設(shè)計(jì)的反應(yīng)時(shí)間為2.17s；在二段提升管中，設(shè)置了回?zé)捰偷钠蛧娮?，他與提升管的高度為22.5m.設(shè)置的反應(yīng)時(shí)間為1.8s。6.結(jié)束語催化裂化作為煉油廠中的核心工藝裝置,主要在生產(chǎn)汽油、柴油、液化氣和丙烯方面發(fā)揮著重要作用。目前，催化裂化雖然面臨從原料、生產(chǎn)過程到產(chǎn)品規(guī)格等方面一系列的問題，但都可通過合理的途徑獲得較為滿意的解決。在今后的發(fā)展中，催化裂化仍將發(fā)揮其在煉油廠中作為主要二次加工裝置的作用，尤其在生產(chǎn)汽油方面，它與加氫裂化二者相輔相成。催化裂化技術(shù)也需不斷發(fā)展，以適應(yīng)變化著的市場需求。從中長期看，汽油和柴油的烴族組成分別