浅议重油催化裂化装置的工艺流程

郑江永（中国石油辽河石化公司生产运行处 辽宁 盘锦 124022）

概述

我国原油一般都是重质原油，常压重油占原油的65～75%，减压渣油占原油的40～50%，因而重油的催化裂化是提高轻质油收率的一条重要而有效的措施。转化率控制适当时，轻质油收率可占重油量的60～70%，甚至更高。因此，对重油的催化裂化过程主要是满足国防和国民经济对高辛烷值汽油要求的一种炼油过程，同时也是生产有机合成原料的一种重要生产过程，它是目前原油二次加工过程中最重要的一种。

一、反应-再生系统

反应-再生系统有两个反应器，即筒式反应器和管式反应器，两个反应器与再生器都有U形管联接，催化剂的循环是采用U形管密相输送，两个反应器的待生催化剂都送到同一个再生器中进行再生。

1.原料油流程

直馏原料（减压一、二线馏分）与裂化油浆换热后进入圆筒式加热炉预热至约400℃，再进入管式反应器。在管反中，原料油与催化剂一起高速通过，在管反中反应后的油气经顶部联接管进入筒反的稀相段。回炼油与焦化馏分油经另一个圆筒式加热炉预热后进入筒反的提升管与再生催化剂相混合，再经筒反底部的分布板进入密相床层。筒反的上部是稀相床层，部分被油汽带上的催化剂在稀相床层中沉降下来，而反应产物经筒反顶部并联的六组旋风分离器与催化剂进一步分离后，从筒反顶部引出送入分馏塔。每组分离器都有两级，绝大部分被油汽携带出床层的催化剂在此被分离出，沿着底部插入床层的料腿沉降下来。一级分离器的料腿插入密相床层中，而二级分离器的料腿插入稀相床层中。料腿的底部有翼阀，当料腿中的催化剂积存至一定高度时，由于重力作用使翼阀打开，把催化剂放出后又自动关闭，以防止床层中的油汽由料腿底部倒灌。

2.催化剂流程及调节

催化剂的循环是根据U形管密相输送原理进行的。筒反的下部有装有人字挡板的汽提段。从反应床层下至汽提段的积炭催化剂（称作待生催化剂）上吸附有部分油汽，经汽提段后，大部分油汽脱附以减轻再生器的负荷。由汽提段下来的催化剂经U形管流至再生器的提升管，由增压风提升至再生器床层进行再生。再生后的催化剂分两路：一路由外溢流管经U形管进入管反，另一路由内溢流管下来经U形管进入筒反。

催化剂的循环量由增压风量调节，当增压风量增加时，立管与提升管间的压差增大，于是催化剂进入再生器的量增加。由于再生器内催化剂藏量主要是由溢流管高度控制，一般情况下变化不大，因此当进入再生器的催化剂量增加了，从再生器溢流管流出的催化剂量也就随之增加了。至于从再生器流往两个反应器各多少则由去管反的U形管上的单动滑阀来调节。在正常运转时，这个单动滑阀经常处于调节状态，至于从筒反去再生器的待生催化剂U形管上的单动滑阀和从再生器去筒反的再生催化剂U形管上的单动滑阀在正常运转时是全开的。只是在开工时用于调节循环量以及在发生紧急事故时切断催化剂流。

3.自动保护系统

反应－再生系统内催化剂的正常流动和反应器内的油汽不窜入再生器都是由系统的压力平衡来保证的。在平衡被破坏时会引起严重的事故，甚至爆炸，因此除了再生器顶部有很灵敏的双动滑阀来控制反应器和再生器之间的压差外，还有一套自动保护系统。当筒反提升风流量、筒反进料流量、管反进料流量以及主风流量等中的某一个流量过低时，系统的压力平衡会破坏，此时，自保系统即起作用，自动地打开相应的事故蒸汽线，喷入一定量的事故蒸汽以保持系统内的正常流化状态。如果筒反与再生器间的压差过低，为了防止催化剂倒流，自保系统即自动关闭反应器与再生器间两根U形管上的单动滑阀，同时切断原料油，并向反应器内喷入事故蒸汽，使催化剂保持流化状态。

二、分馏系统

由反应器出来的油汽是气体烃、汽油、柴油、回炼油及裂化残油的混合物，并夹带少量催化剂粉末。与常减压分馏塔的进料是处于汽液平衡状态不同，催化裂化分馏塔的进料是处于过热状态，必须首先取走进料中的多余的热量才有可能进行分馏。困此，催化裂化分馏塔的一个重耍特点是塔的底部是一个换热段，装有人字形挡板，在换热段打入冷却过的循环油浆来冷却进料。在换热的同时，循环油浆还把进料油汽中携带的催化剂粉末洗了下来，防止堵塞塔板。

分馏塔顶出来的汽油和富气的混合物，经油气分离罐后汽油送往稳定—吸收部分，富气经气压机压缩后亦送往稳定－吸收系统。整个分馏系统的压力以及反应系统的压力是由气压机入口压力控制的。由上而下在塔的第18层、第10层和第2层塔板抽出轻柴油、重柴油和回炼油。由塔底抽出带有催化剂粉末的渣油称为油浆，一部分可送回反应器回炼，一部分作循环油浆经冷却后送入分馏塔底部的换热段，多余的一部分油浆排出装置。

总结与思考

常压重油或减压渣油直接进行催化裂化的主要问题有两方面。一是由于重渣油中含有较多的沥青质，加上催化剂重金属污染比较严重，生焦量高，焦炭产率在10～16%，再生器烧焦负荷很大，导致投资和操作费用都较高；另一方面为了控制催化剂上的重金属量，需要卸出和补充较大量的催化剂，而催化剂的消耗量又和催化剂抗重金属污染的性能有关。如果催化剂抗重金属污染的性能很差，则能否实现重油直接催化裂化取决于重油的性质和由于催化剂补充量的增加所引起的经济问题。

[1]石油催化裂化.胜利炼油厂华东石油学院著.--石油化学工业出版社，1975年8月第1版.

[2]催化裂化干气综合利用新流程探讨.徐龙伢[著]著.--高等教育出版社，2001.