催化裂化反應(yīng)再生操作系統(tǒng)優(yōu)化與事故風(fēng)險控制探析

王成學(xué) 李武超（青島安邦煉化有限公司 266111）

引言

在整個的石油加工過程中，其中一個關(guān)鍵的步驟就是重油的催化裂化反應(yīng)。其在煉油工藝中起著十分重要的作用，并且還是一個復(fù)雜多變的過程。催化裂化反應(yīng)不僅擁有龐大的生產(chǎn)系統(tǒng)，工藝環(huán)節(jié)復(fù)雜，設(shè)備裝置眾多；而且其所使用的原材料大多數(shù)都是一些易燃、易爆的物品，具有一定的危險性。在整個的生產(chǎn)過程中，存在著許多的安全隱患與潛在風(fēng)險[1]。因此，必須要足夠的重視其過程，適當(dāng)?shù)貎?yōu)化其反應(yīng)再生操作系統(tǒng)，降低事故發(fā)生的頻率。

一、針對再生系統(tǒng)工藝優(yōu)化的操作方法

再生系統(tǒng)的目的主要是用有限的主風(fēng)去擴大其加工量，最終完成提高其總燒焦量的目標(biāo)。在此過程中，再生系統(tǒng)的利用可以有效的增加燒焦量，而且還保護了催化劑活性，改善了其再生的效果，提高了劑油比，使其可以在較低的溫度下進行再生操作，為優(yōu)化其再生操作系統(tǒng)提供了良好的基礎(chǔ)條件。

再生系統(tǒng)大致的工作流程為：原料油蒸汽霧化后噴入提升管內(nèi)，與來自再生器中的高溫催化劑接觸，汽化并發(fā)生反應(yīng)，在很短的時間內(nèi)反應(yīng)結(jié)束，產(chǎn)物經(jīng)旋風(fēng)分離器與混合的催化劑分離后進入分餾塔。

1.為了優(yōu)化燒焦條件，可以在第一再生器中采用待生催化劑分配器以及主風(fēng)分布板。這樣不僅可以使半再生催化劑中碳的質(zhì)量大大減低，而且還可以使燒焦量得到顯著提高。

2.在對第一再生器的改造操作中，可以采用湍流床與高速床串聯(lián)的流程，在不改變再生溫度的同時，使主風(fēng)中的氧得到了充分的利用，更好地恢復(fù)了催化劑的活性，使再生催化劑中的碳質(zhì)量含量，為更好地優(yōu)化其再生操作系統(tǒng)提供了良好的條件。

3.對反應(yīng)過程進行優(yōu)化

在進入反應(yīng)系統(tǒng)時，適當(dāng)?shù)氐母纳破湓偕Ч?，可以提高催化劑的初始活性，有利于進行反應(yīng)優(yōu)化。同時，提高劑油比以及催化劑的循環(huán)能力，不僅可以降低再生催化劑中碳元素的質(zhì)量，提高催化劑的活性，在整個反應(yīng)在催化劑的催化作用下進行，并且還可以明顯地降低碳元素的含量，有利于改善其產(chǎn)品的質(zhì)量，促進催化裂化反應(yīng)的進行[2]。

在對反應(yīng)過程進行優(yōu)化的過程中，還可以在提升管的出口處，采用一級旋分器入口與粗旋分器出口相互對口軟連接的方式進行連接。通過這種技術(shù)，不僅可以減少二次反應(yīng)以及反應(yīng)后產(chǎn)生的油氣進行熱裂化反應(yīng)的可能性，而且還可以降低其干氣的產(chǎn)率。

4.提高催化劑的循環(huán)量

通過對催化劑的改造，不僅可以提高其循環(huán)的能力，而且還可以在不增加動力消耗的前提下，提高其催化劑的循環(huán)量，提高了反應(yīng)系統(tǒng)的劑油比，優(yōu)化了再生操作系統(tǒng)。

這些對催化裂化反應(yīng)再生操作系統(tǒng)的優(yōu)化措施，可以為今后類似裝置的優(yōu)化改造，提供良好的理論基礎(chǔ)以及實踐經(jīng)驗，具有極強的借鑒參考價值。

二、事故風(fēng)險控制措施探析

在安全管理中，其關(guān)鍵技術(shù)就是對事故風(fēng)險的分析工作，改進風(fēng)險控制措施，加強安全性評價技術(shù)，不僅可以解決石油行業(yè)安全生產(chǎn)等問題，而且還可以提高其生產(chǎn)的安全性，減少事故的發(fā)生。

1.催化裂化裝置中的典型事故風(fēng)險

在催化裂化裝置中，經(jīng)常存在的典型風(fēng)險事故有襯里失效、外部腐蝕、應(yīng)力腐蝕開裂以及內(nèi)部腐蝕減薄等四大類。其產(chǎn)生風(fēng)險的理論基礎(chǔ)以及有可能發(fā)生的具體部位有：（1）由于高溫狀態(tài)下的硫而引起的腐蝕；其主要發(fā)生在反應(yīng)混合物管線、反應(yīng)器等部位。（2）由于高溫的氣體而造成的腐蝕，其主要發(fā)生的部位有煙氣接觸的設(shè)備與構(gòu)件、放空煙囪之間以及再生器周圍。（3）由于在較濕的硫化氫環(huán)境下，而造成的硫化物應(yīng)力的開裂腐蝕，其一般情況下，主要發(fā)生在吸收穩(wěn)定、分餾等工段。（4）高溫情況下的環(huán)烷酸腐蝕，其主要發(fā)生在分餾塔的相連管道以及其下部等。

在催化裂化裝置中發(fā)生襯里失效等現(xiàn)象，其主要是由于隔熱耐磨襯里的偶然剝落，造成其在磨蝕的環(huán)境下，壽命銳減。此時，催化劑的磨蝕作用與高溫?zé)煔獾母g作用往往是同時存在的。所以說，在選擇非金屬襯里的材料時，必須選擇那些既耐磨又隔熱的材料。

2.事故風(fēng)險分析結(jié)果的探析

在進行事故風(fēng)險分析結(jié)果的探析時，首先需要收集一些催化裂化反應(yīng)中的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，然后將其輸入到相應(yīng)的系統(tǒng)程序中去，計算并且繪制出相應(yīng)的催化裝置整體風(fēng)險分布曲線圖，最后，再分析其事故風(fēng)險。

在整個的催化裂化裝置中，僅10%的管道和設(shè)備就占據(jù)了整個裝置的將近90%的總風(fēng)險。因此，在實際的生產(chǎn)實踐中，倘若可以處理好這10%的管道和設(shè)備，那么將可以有效地控制其整個催化裂化反應(yīng)將近90%的總風(fēng)險，不僅可以極大地降低其風(fēng)險的發(fā)生率，而且還可以優(yōu)化其資源利用率[3]。

在整個的催化裂化反應(yīng)中，其可能發(fā)生事故風(fēng)險的部位與設(shè)備，大多都主要集中在穩(wěn)定工段與分餾工段。在其關(guān)鍵的設(shè)備中，除了吸收塔為中高風(fēng)險外，其他的催化裂化裝置的安全風(fēng)險都處在中低水平上。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因，主要是由于這種評價單元存在不太高的失效可能性，并且其事故風(fēng)險是由失效后果以及失效可能性的乘積確定的。

結(jié)語

綜上所述，采用新的技術(shù)，對催化裂化反應(yīng)的再生操作系統(tǒng)進行優(yōu)化，不僅降低了耗風(fēng)的指標(biāo)，而且還提高了燒焦的強度，同時還降低了裝置的能耗，使燒焦的效果得到了保障。這些技術(shù)在優(yōu)化催化裂化反應(yīng)的再生操作系統(tǒng)中起到了巨大的作用，值得我們將其進行推廣。

[1]陳雷.石油加工中的催化裂化技術(shù)的幾點思考[J].中國化工貿(mào)易,2013,5(7):236-236.

[2]董群,趙玲伶,劉沙,等.石油煉制催化裂化提升管技術(shù)[J].化工生產(chǎn)與技術(shù),2013,20(2):37-40.

[3]張敏.石油加工的提升管催化裂化結(jié)構(gòu)技術(shù)優(yōu)化研究[J].科學(xué)與財富,2013(5):152-152.