淺議重油催化裂化裝置的工藝流程

鄭江永（中國石油遼河石化公司生產運行處 遼寧 盤錦 124022）

概述

我國原油一般都是重質原油，常壓重油占原油的65～75%，減壓渣油占原油的40～50%，因而重油的催化裂化是提高輕質油收率的一條重要而有效的措施。轉化率控制適當時，輕質油收率可占重油量的60～70%，甚至更高。因此，對重油的催化裂化過程主要是滿足國防和國民經濟對高辛烷值汽油要求的一種煉油過程，同時也是生產有機合成原料的一種重要生產過程，它是目前原油二次加工過程中最重要的一種。

一、反應-再生系統

反應-再生系統有兩個反應器，即筒式反應器和管式反應器，兩個反應器與再生器都有U形管聯接，催化劑的循環是采用U形管密相輸送，兩個反應器的待生催化劑都送到同一個再生器中進行再生。

1.原料油流程

直餾原料（減壓一、二線餾分）與裂化油漿換熱后進入圓筒式加熱爐預熱至約400℃，再進入管式反應器。在管反中，原料油與催化劑一起高速通過，在管反中反應后的油氣經頂部聯接管進入筒反的稀相段。回煉油與焦化餾分油經另一個圓筒式加熱爐預熱后進入筒反的提升管與再生催化劑相混合，再經筒反底部的分布板進入密相床層。筒反的上部是稀相床層，部分被油汽帶上的催化劑在稀相床層中沉降下來，而反應產物經筒反頂部并聯的六組旋風分離器與催化劑進一步分離后，從筒反頂部引出送入分餾塔。每組分離器都有兩級，絕大部分被油汽攜帶出床層的催化劑在此被分離出，沿著底部插入床層的料腿沉降下來。一級分離器的料腿插入密相床層中，而二級分離器的料腿插入稀相床層中。料腿的底部有翼閥，當料腿中的催化劑積存至一定高度時，由于重力作用使翼閥打開，把催化劑放出后又自動關閉，以防止床層中的油汽由料腿底部倒灌。

2.催化劑流程及調節

催化劑的循環是根據U形管密相輸送原理進行的。筒反的下部有裝有人字擋板的汽提段。從反應床層下至汽提段的積炭催化劑（稱作待生催化劑）上吸附有部分油汽，經汽提段后，大部分油汽脫附以減輕再生器的負荷。由汽提段下來的催化劑經U形管流至再生器的提升管，由增壓風提升至再生器床層進行再生。再生后的催化劑分兩路：一路由外溢流管經U形管進入管反，另一路由內溢流管下來經U形管進入筒反。

催化劑的循環量由增壓風量調節，當增壓風量增加時，立管與提升管間的壓差增大，于是催化劑進入再生器的量增加。由于再生器內催化劑藏量主要是由溢流管高度控制，一般情況下變化不大，因此當進入再生器的催化劑量增加了，從再生器溢流管流出的催化劑量也就隨之增加了。至于從再生器流往兩個反應器各多少則由去管反的U形管上的單動滑閥來調節。在正常運轉時，這個單動滑閥經常處于調節狀態，至于從筒反去再生器的待生催化劑U形管上的單動滑閥和從再生器去筒反的再生催化劑U形管上的單動滑閥在正常運轉時是全開的。只是在開工時用于調節循環量以及在發生緊急事故時切斷催化劑流。

3.自動保護系統

反應－再生系統內催化劑的正常流動和反應器內的油汽不竄入再生器都是由系統的壓力平衡來保證的。在平衡被破壞時會引起嚴重的事故，甚至爆炸，因此除了再生器頂部有很靈敏的雙動滑閥來控制反應器和再生器之間的壓差外，還有一套自動保護系統。當筒反提升風流量、筒反進料流量、管反進料流量以及主風流量等中的某一個流量過低時，系統的壓力平衡會破壞，此時，自保系統即起作用，自動地打開相應的事故蒸汽線，噴入一定量的事故蒸汽以保持系統內的正常流化狀態。如果筒反與再生器間的壓差過低，為了防止催化劑倒流，自保系統即自動關閉反應器與再生器間兩根U形管上的單動滑閥，同時切斷原料油，并向反應器內噴入事故蒸汽，使催化劑保持流化狀態。

二、分餾系統

由反應器出來的油汽是氣體烴、汽油、柴油、回煉油及裂化殘油的混合物，并夾帶少量催化劑粉末。與常減壓分餾塔的進料是處于汽液平衡狀態不同，催化裂化分餾塔的進料是處于過熱狀態，必須首先取走進料中的多余的熱量才有可能進行分餾。困此，催化裂化分餾塔的一個重耍特點是塔的底部是一個換熱段，裝有人字形擋板，在換熱段打入冷卻過的循環油漿來冷卻進料。在換熱的同時，循環油漿還把進料油汽中攜帶的催化劑粉末洗了下來，防止堵塞塔板。

分餾塔頂出來的汽油和富氣的混合物，經油氣分離罐后汽油送往穩定—吸收部分，富氣經氣壓機壓縮后亦送往穩定－吸收系統。整個分餾系統的壓力以及反應系統的壓力是由氣壓機入口壓力控制的。由上而下在塔的第18層、第10層和第2層塔板抽出輕柴油、重柴油和回煉油。由塔底抽出帶有催化劑粉末的渣油稱為油漿，一部分可送回反應器回煉，一部分作循環油漿經冷卻后送入分餾塔底部的換熱段，多余的一部分油漿排出裝置。

總結與思考

常壓重油或減壓渣油直接進行催化裂化的主要問題有兩方面。一是由于重渣油中含有較多的瀝青質，加上催化劑重金屬污染比較嚴重，生焦量高，焦炭產率在10～16%，再生器燒焦負荷很大，導致投資和操作費用都較高；另一方面為了控制催化劑上的重金屬量，需要卸出和補充較大量的催化劑，而催化劑的消耗量又和催化劑抗重金屬污染的性能有關。如果催化劑抗重金屬污染的性能很差，則能否實現重油直接催化裂化取決于重油的性質和由于催化劑補充量的增加所引起的經濟問題。

[1]石油催化裂化.勝利煉油廠華東石油學院著.--石油化學工業出版社，1975年8月第1版.

[2]催化裂化干氣綜合利用新流程探討.徐龍伢[著]著.--高等教育出版社，2001.