最全面的催化裂化工艺解析

【本期内容，由上海神农冠名播出】

导语

昨天小七为大家介绍了几种常见的重质油轻质转化技术。应诸位七友的要求，对重质油转化技术进行深度解读。本文将介绍原油二次加工的核心-催化裂化工艺。小七将详细的为大家介绍催化裂化工艺的特点、反应原理、工艺装置、工艺流程、节能措施。

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为什么说催化裂化是原油二次加工的核心工艺呢？这和它的工艺特点有关，让我们先来看一看它的工艺特点。

工艺特点

1

产品收率高，汽油质量好。轻油收率高，可达70%以上。催化裂化所得汽油辛烷值高，并且安定性好，基本不含二烯烃。。汽油中含低分子烃较多，它的10%与50%馏出点温度较低，使用性能好。

2

可提供大量化工原料。裂化气体中C3、C4组分约占90%，C3中丙烯又占70%，C4中各种丁烯占55%左右，这些都是优良的石油化工原料，还能提供大量液化汽供民用。

3

柴油性质差，十六烷值较低，一般只有35～45，需与直馏柴油调合后才能使用。渣油催化和掺炼重油催化除十六烷值更低外，含硫、氮、胶质也较多，颜色深，安定性差，易氧化产生沉渣，需加氢精制处理。

4

产品方案灵活。同一套装置，改变不同的操作条件，便可得到气体、汽油、柴油的不同产品分布，以适应市场经济发展的需要。

5

原料选择范围比较宽，通常是以减压馏份油、焦化蜡油等做原料。

正是因为催化裂化工艺具有产品方案灵活、原料选择广泛，收益高等优势，才得以广泛应用于炼油领域。

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化学反应是工艺的的核心，让我们看看石油裂化炉发生了怎样的变化。

反应原理

1

分解反应

烷烃、烯烃分解成小分子；环烷烃进行环断裂或侧链断裂；单环芳烃的烷基侧链的断裂反应。

2

异构化反应

正构烯烃生成异构烯烃；五碳环烷烃生成六碳环烷烃。

3

芳构化反应

六碳环烷烃脱氢生成芳香烃；烯烃环化脱氢生成芳香烃。

4

氢转移反应

多环芳烃逐渐缩合成大分子直至焦炭，同时一部分氢原子转移到烯烃分子中，使烯烃饱和变成烷烃，因此，流化催化裂化产物中异构烷烃和芳香烃较多，汽油辛烷值高，安定性好。

装置简介

催化裂化装置一般由以下几部分组成：

反再系统--------------催化剂流化再生、原料反应生成产品

分馏系统--------------------将油气分割成不同馏分的产品

吸收稳定系统----------------富气分离，处理粗汽油

产品精制系统----------------脱硫，保证产品质量

主风机与烟气能量回收系统----提供烧焦用风，利用烟气能量

富气压缩机系统--------------提升富气压力

余热回收系统----------------回收烟气热量

机泵系统--------------------提供物流动力

控制系统--------------------保证工艺设备参数正常

自保联锁系统----------------事故状态保证装置安全

工艺流程

催化裂化工艺由三部分组成：原料油催化裂化、催化剂再生、产物分离

原料油催化裂化

新鲜原料油经过换热后与回炼油混合，进入提升管反应器下部的喷嘴，用蒸汽雾化后喷入提升管，与来自再生器的高温催化剂接触，随即气化并进行反应。反应后的油气经过旋分分离器后进入集气室，通过沉降器顶部出口进入分馏系统。

催化剂再生

     积有焦炭的再生催化剂（待生催化剂）由沉降器进入下面的汽提段，用过热水蒸汽进行汽提，脱除吸附在待生催化剂表面的少量油气，然后经过待生斜管进入再生器，与来自再生器底部的空气接触反应，恢复催化剂的活性，同时放出大量的热量。

产物分离

反应油气经分馏系统初步分离后，得到部分产品和半成品。半成品进入吸收－稳定系统，在此将富气中C2以下组分与C3以上组分分离以便分别利用，同时将混入汽油中的少量气体烃分出，得到合格汽油。

节能措施

      随着催化剂再生技术的发展，再生烟气温度和压力都越来越高，再生器顶部烟气温度可达730℃以上，压力达0.36MPa左右。再生器高温烟气所带走的能量约占全装置能耗的1/4。因此，如何有效利用这部分能量是提高全装置能量利用率的关键。

    上图是一种典型烟气轮机动力回收工艺流程。热烟气从再生器进入三级旋风分离器，除去烟气中绝大部分催化剂微粒后进入烟气轮机。烟气在烟气轮机中推动机械做功后，温度大约降低120~180℃，排出的烟气可以进入CO锅炉或余热锅炉回收剩余的热能。

结束语

本篇文章介绍了石油催化裂解工艺，你还喜欢吗？之后小七将系统的介绍石油化工生产工艺，希望大家能喜欢。小编对于工艺描述中不准确的地方，还请诸位七友多指正。也希望大家有什么独特见解可以同各位七友一同分享，期待你的留言。