淺談煉油工業中的催化裂化技術

陳潤

摘 要：在當今工業發展過程當中，對于煉油技術的要求變得越來越嚴格，尤其是催化裂化技術作為當前煉油過程當中的基礎環節，其在應用過程當中體現出了較高的作用和理想的價值。然而在新的發展背景之下，催化裂化技術同樣需要與時俱進，不斷創新優化才可以跟得上時代的發展。鑒于此種狀況，筆者在本文當中圍繞催化裂化技術展開了詳細的論述，并在具體介紹生活中我們所常見到的幾種催化裂化技術的幾種類型，以及催化裂化在今后的創新發展方向。

關鍵詞：煉油工業;催化裂化技術;創新發展

1 催化裂化技術簡介

作為當下煉油技術的基礎環節，催化裂化技術是其中一項不可缺少的加工流程。在1920年到1940年這20年間，世界上出現了流化床和并行開發技術;在1936年之后，催化裂化技術已經發展成為世界范圍內首個固定床催化裂化技術;在1960年之后，FCC工藝趨于不斷成熟和完善的階段當中;1970年之后，隨著分子篩催化劑的成功研發，促使流體技術在我們國家得到了普及;繼而在1980年之后，在原有的FCC技術基礎之上，又出現了新的FCC技術。

不過，追溯到VFCC技術研發的初始階段，我們可以發現世界上首個固定床催化裂化裝置，最早產生于前蘇聯，并且在1958年的時候，煉油廠開始投入運行。當時這種運用噴氣燃料或氣體直接進行柴油的生產技術，屬于世界上首個自主研發的wirbe流化床。在之后到了1965年的時候，隨著我們國家撫順石化二廠的建立，我國在提升管反應器方面做出了進一步的改進，并在1974年的時候隨著玉門煉油廠的工業裝置得以成功運行。

1.1 催化裂化機理分析

作為當下石油生產加工過程當中非常重要的一個環節，催化裂化技術不僅能夠提高原油的產量，而且還能夠提高原油的加工質量。隨著當今社會對于環保問題重視程度的增加，使得人們對于一方面對于原油加工技術提升日益重視。另一方面，對于不同種類的環保產品以及碳排放量關注度更高。尤其是對于CH需要節點的FCC創新發展要求更為迫切。然而，由于催化裂化技術無論是在應用范圍方面，亦或是在性質方面都受到了外界很大的限制，從而也在很大程度上影響到了石油的生產。此外在加工同時，由于將油作為催化劑，因此在時間和溫度方面都有著相應的限制。

1.2 催化裂化技術分析

無論是源于催化劑方面的影響，亦或是出自客觀溫度這一方面的影響，都會使得重油的性質會隨著柴油、汽油以及天然氣等各種因素而發生變化。再加上原油在生產和加工等環節都有著重要的地位，從而使得催化裂化在原油的這個加工緩解地位更為突出。此外，由于重油還能夠通過加工或者是去除瀝青等，主要在煤中進行燃燒，并且還能夠在過程當中提供需要的熱量。

2 當前常見的催化裂化技術分析

2.1 移動床催化裂化技術分析

在我國石油冶煉過程中經常會運用到這種技術，其催化反應是在催化器中進行的。在現實作業中，要將原料和催化劑一起放入反應器中，它們會在下落過程中混合然后產生化學反應，等到它們下落至反應器最底部時，化學反應已經進行完成。這時催化劑外部會有油焦包裹，其活性會大不如前。這會影響到石油冶煉，因此要將催化劑放入在再生器中，清除其外部的油焦。催化劑的再生處理需要用到再生器和反應器，催化劑外部油焦清除后，其會從再生器的底部移動至頂部，然后重新進入反應器中。為了使這個過程順利進行，避免空氣摩擦對催化劑位置移動的影響，實踐過程中常常將催化劑做成小球狀，這可以加快催化劑從再生器進入反應器的速度，減少堵塞問題的出現。催化劑的位置移動會將動能轉化為熱能，所以實踐操作過程中不需要安設加熱管。現在我們國家很多石油化工企業都應用了這種技術。

2.2 流化床催化裂化技術

這種技術是對前一種技術的發展和突破，其和前一種技術相比效率更高，有著前一種技術無法比擬的優勢，現在這種技術已經被越來越多的石油加工企業認可。應用這種技術進行使用加工不僅需要把原料和催化劑放入反應器，還需要通入空氣，這三者的混合物類似于硫磺的狀態，運用這種技術同樣需要清除催化劑表面的油焦。和前一種技術相比，這種技術對設備的要求較低，因此操作起來更加方便，不容易產生故障，帶來的生產風險比較少。同時，運用這種技術進行石油加工連續性較強，效率更高，所以這項技術的前景非常廣闊，未來一定會得到更好的發展。

2.3 循環裂化床催化裂化技術

這種煉油工藝和以往的煉油工藝相比，對設置的要求對設備的要求較低，操作難度較小，因此所耗費的成本相對較低。同時，運用這種煉油工藝可以為原料和催化劑的更換提供便利，有利于煉油工作的順利開展。另外，這種煉油工業還可以使汽油加輕質烯烴的轉化率更高。在操作過程中，要將反應器安置在內部，再生器安置在外部，同時還要借助具有多個入口的旋風分離器。運用這種技術也要借助空氣，應該將所需材料從底部通入反應器，催化劑在和原料發生化學反應后會被油焦包裹，因此需要借助再生器來清除油焦，這時需要對設備加熱，促進催化劑向上移動到達再生器頂部，使催化裂化作業更加順利。

2.4 多產異構烷烴催化裂化技術

目前這種技術的應用范圍也比較廣。這種技術的應用需要管式反應器和流化床的配合。在現實作業中，原料和催化劑在反應器內發生產生化學反應，這一階段所需的溫度較高。在轉化值實現預期目標后，要借助流化床實現二次反應。流化床的選擇應該被予以充分重視，其直徑不能過小，不然反應會不充分，這會使生產效率降低。在生產過程中，為了使催化劑活性恢復，需要完成再生處理，只有這樣才能使烯烴含量減少，從而保證成品油的質量能夠達到預期標準。

3 催化裂化技術創新發展

3.1 FD2G催化裂化柴油加氫轉化技術

為了在最大程度上避免原料的浪費，使石油資源能夠發揮其最大效用，保證成品油的質量，降低成本損耗，為企業爭取更多更大利潤空間，滿足我們國家日益增長的燃料需求，中國石化大連（撫順）石油化工研究院花費了很多時間和精力進行相關研究，最終提出了FD2G技術，目前這種技術已經被應用到了多個企業的煉油作業中。這項技術的有效實踐說明：這種技術能夠使煉油作業的附加值更高。與此同時，還可以使柴油密度降低，符合市場需求。

3.2增強型催化裂解技術

這種技術是石科院在對以往的石油冶煉技術和石油冶煉工藝進行研究后開發出來的。其和以往的催化裂解技術相比，有著許多重要的優勢，其克服了以往技術的許多缺點，所產生的干氣和焦炭等副產品較少。現在我們國家和其他國家這項技術的應用還并不廣泛，未來其一定能夠得到更快的發展。

4 結束語

最近幾年，我們國家石油冶煉企業運用催化裂化技術的頻率越來越高，這使我們國家成品油的質量水平得到提升，生產效率也更高，這對整個石油冶煉行業來說是一個有利因素。其可以為我們國家的經濟增長提供新動力。為了進一步提高石油冶煉效率，促進石油冶煉領域進一步發展，必須加快進行相關研究，充分挖掘催化裂化技術的有效價值，使其為石油冶煉提供新的助力，以便逐漸縮小我國石油冶煉品質量和發達國家的差距，提高我們國家石油冶煉行業在全世界范圍內的影響力。

參考文獻：

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