浅谈炼油工艺与设计

　　摘 要：经济不断发展，人们生产和生活中对能源的依赖性逐渐增强。交通日益发达，人们对以汽油为代表的轻质油特别是对质量更好更清洁的燃料的需求量急剧增加。催化裂化设备工艺正是重油轻质化的重要手段之一。本文通过阐述催化裂化工艺的现状和需要解决的问题，分析当前和今后一段时间催化裂化工艺的发展方向。

　　关键词：炼油工艺 设计 技术 催化裂化

　　在我国石油资源中，因为原油大部分偏重，轻质油品含量较低，所以我们的炼油工业要走深加工的发展路线。随着我国催化裂化技术的逐步提高，产油量不断提升，催化剂的制备技术也取得了一定发展，在减少焦炭、取出多余热量、催化剂再生、能量回收等方面的技术都有了较大发展。

　　一、催化裂化工艺现状

　　催化裂化是将重质油转化成轻质油的一个重要手段，是现代化炼油厂用来改质重质瓦斯油和渣油的核心技术，是炼油厂增加效益的重要途径。它与热裂化技术相比，比热裂化更适应现代石油工业炼油的需要；与焦化技术相比，焦化适合减压渣油；与加氢裂化技术相比，虽然加氢裂化技术产品收率高，质量好，但是设备投资大，操作费用高。商品汽油中有80%、柴油中有33%是来自该项技术。

　　经过几代人的不懈努力，我们的催化裂化设备工艺技术取得了长足的进步，比如催化剂细粉流化态技术的发展，使两器结构出现多种形式的组合：带外循环管的烧焦罐高效再生、带预混合管的烧焦高效再生、管式烧焦、后置烧焦管两段再生、高速床两段串联再生、并列式两段再生、同轴式两段再生。

　　二、当前催化裂化工艺存在的问题

　　虽然说我们的催化裂化设备工艺技术在大家的不懈努力下，取得了一些成绩，但是因为基础的薄弱、投入的不足、自主创新技术的缺乏、设备的落后、管理机制的陈旧等诸多因素的影响，我国的催化裂化技术和国外先进水平相比仍存在较大差距。

　　1.催化剂及催化裂化装置的问题。我国的催化裂化催化剂生产技术不如国外，国外催化剂厂生产规模为每年十几万吨甚至几十万吨，而我们因为原材料不稳定、不精细、生产成本高等问题，生产成本处于劣势。此外因为催化裂化装置的能耗高、催化剂单耗高、装置加工损失率偏高、开工周期短等原因，催化裂化装置运转水平不高。

　　2.工艺技术和自动化技术水平不高。催化裂化装置设备和自动化水平较低，研究开发能力不足，工程能力不强。计算机在线、离线调优、先进控制及专家系统的差距仍然很大，需要我们再下功夫加以研究。进料喷嘴尚需进一步改进和正确使用，直联封闭式旋风分离器、多段气提以及混合温度控制、分别进料的技术国内尚是空白，有待开发。

　　三、未来发展方向

　　基于我国原油资源的特点和催化裂化在二次加工应用中占据重要地位的现状，催化裂化工艺仍然是我们重油轻质化和生产汽油的主要加工技术。加强技术创新，注重现有工艺、催化剂、工程技术和生产技术的改进以及现有装置的改进，提高催化裂化设备工艺的综合技术水平，缩小同先进水平之间的差距，增加同国外大公司进行竞争的能力是当前我们的主要任务。在目前和今后的一段时间内，我们将围绕以下几个方面继续发展催化裂化技术：

　　1.加工重质原料。传统的催化裂化主要以减压馏分油为主要原料。由于轻质油需求的不断增长和原油价格的不断提高，利用催化裂化技术技术加工重质原料油如常压重油、脱沥青残渣等可以得到较大的经济效益，如何解决在加工重质原料油时焦炭产率高，重金属污染催化剂严重等问题，是催化裂化催化剂和工艺技术发展中的一个重要方向。

　　2.降低能耗。催化裂化装置能耗较大，降低能耗的潜力也较大，减低能耗的主要方向是降低焦炭产率，充分利用再生烟气中一氧化碳的燃烧热及发展再生烟气热能利用技术等。

　　3.减少环境污染。催化裂化装置的主要污染源是再生烟气中的粉尘、一氧化碳、二硫化碳等。随着环境保护立法日趋严格，消除污染的问题也日益显得重要。

　　4.适应多种生产需要的催化剂和工艺。以环保和市场为导向，继续完善和开发重油催化裂化和催化裂化设备工艺家族技术的和催化剂，提高催化裂化重油加工的能力，开发具有更高性能的渣油裂化催化剂。

　　5.过程模拟和计算机应用。为了正确设计、预测及应用计算机优化控制，都需要有正确的模拟催化裂化过程的数学模型。因为催化裂化过程额复杂性特征，在这方面还有许多需要我们去进一步开发和研究的技术。

　　6.我们目前存在加工原油工艺结构不合理的问题。要改变不合理的结构，我们还要尽可能发挥催化裂化加工技术的作用。因为催化裂化加工方式具有灵活性大、装置投资和操作成本相对不高的特点，所以我们还应强调对催化裂化装置进行必要的技术改造，生产清洁汽油，满足市场需求，为催化裂化成为提供化工原料重要途径提供条件。

　　7.在管理方面的措施。由专门负责工艺技术管理的部门制定炼油工艺技术管理制度并确保贯彻和执行，不断完善和落实各级工艺技术管理人员岗位责任制，制度并落实工艺技术管理人员梯队培养计划，确定各级工艺技术管理岗位并按规定配备高素质额工艺管理人员，推进技术进步，严肃工艺纪律管好。

　　四、结束语

　　从当前炼油工艺的发展和对轻质油品需求的增加来看，催化裂化技术仍将占据重要地位，不会因生产清洁燃料的苛刻要求而止步不前。未来相当长一段时间内，随着燃料电池汽车的逐渐普及，炼油厂将生产以饱和烃为主的轻质燃料，届时催化裂化工艺与下游工艺组合仍旧可以胜任，催化重整汽油将退出舞台。相信在我们的不懈努力下，在各项技术不断发展的前提下，催化裂化工艺将取得更大的发展。

　　参考文献：

　　[1]李永朴；从催化裂化技术及催化剂的发展水平探讨进入国际市场的前景；石油炼制与化工；1999年08期

　　[2]周海宾；催化裂化装置节能改造应用研究[D]；天津大学；2012年