某企業(yè)重油催化裂化生產(chǎn)工藝及危害性分析

張芳　何為　馮成亮　田景鑫

【摘 要】隨著常規(guī)輕質(zhì)油資源的日趨枯竭，越來越多的人開始關(guān)注重油的煉化。本文以某企業(yè)重油催化裂化裝置為研究對(duì)象，結(jié)合筆者多年的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，首先分析了該裝置各部分的生產(chǎn)工藝，并且詳細(xì)從催化裂化反應(yīng)與再生、分餾、吸收穩(wěn)定以及產(chǎn)品精度這四個(gè)方面闡述了生產(chǎn)工藝中存在的安全隱患，并有針對(duì)性地提出相應(yīng)的防范措施，給廣大同仁今后的工作提供借鑒和參考價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】重油催化裂化 生產(chǎn)工藝 隱患風(fēng)險(xiǎn) 危害性分析

1引言

在之前的石油煉化中，原料主要為常規(guī)原油。然而常規(guī)原油的儲(chǔ)備量已經(jīng)不能滿足人們對(duì)石油產(chǎn)品的需求。將重油作為石油煉化企業(yè)的原料，將很大程度的緩解由于常規(guī)原油儲(chǔ)備不足造成的石油產(chǎn)品供不應(yīng)求現(xiàn)象。但是重油催化處于高溫、高壓的生產(chǎn)工藝條件下，在整個(gè)生產(chǎn)過程中必然會(huì)帶來很多的安全隱患。通過本文分析，將對(duì)各裝置的隱患提出分析，并就存在的隱患，提出相應(yīng)的避免措施。

2生產(chǎn)工藝概述

該企業(yè)的重油催化裂化裝置主要包括催化裂化反應(yīng)與再生、分餾、吸收穩(wěn)定和產(chǎn)品精制這幾個(gè)部分。重油催化裂化使用的原料油有兩類：一類是減壓蠟油、RDS尾油以及減壓渣油的混合物、另一類是減壓渣油與減壓蠟油的混合油。重油催化裂化裝置的主要產(chǎn)物除了汽油和柴油外，還含有液化氣油和干氣等。

2.1催化裂化反應(yīng)與再生

催化裂化裝置在石油煉化企業(yè)占有舉足輕重的地位[1]。在適合的溫度、壓力和催化條件下，原料油催化裂化裝置中進(jìn)行分解、異構(gòu)、氫轉(zhuǎn)移、芳構(gòu)、縮合等一系列化學(xué)反應(yīng)[2]。將原料油變成石油化工的主要產(chǎn)物。因此，催化煉化工藝又被稱為煉油化工行業(yè)的二次加工。

催化裂化反映是在催化劑表面進(jìn)行的。首先將原料加入反應(yīng)器裝置，原料加熱后氣化為氣體，原料分子擴(kuò)散到催化劑表面并向催化劑內(nèi)部擴(kuò)散。在適宜的溫度壓強(qiáng)和催化劑的條件下，原料分子的化學(xué)鍵出現(xiàn)斷裂，在催化劑表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，得到催化裂化的產(chǎn)物，并從催化劑表面脫落向外擴(kuò)散回到主氣流中。

2.2分餾

分餾的主要任務(wù)是將油氣中不同的組合成分，根據(jù)其沸點(diǎn)的不同，在不同的溫度下將各物質(zhì)分離出來。其原理是利用氣液相各物質(zhì)組分具有不同的揮發(fā)度，以完成各組分的分解。在分餾塔中，由于蒸汽較輕，由分餾塔的底部向頂部上升，相對(duì)較沉的液體則由頂部下落。在每一層隔板上，使氣體和液體充分接觸，使得液態(tài)物質(zhì)部分氣化，體態(tài)物質(zhì)部分冷凝。由于液體的部分氣化，液相中輕組分向氣相擴(kuò)散，使蒸汽中輕組分增多；而蒸汽的部分冷凝，使蒸汽中重組分向液相擴(kuò)散，液相中重組分增多，就會(huì)使得在相同一層板上彼此結(jié)束的氣液兩態(tài)餾分趨于平衡。

2.3吸收穩(wěn)定

氣體吸收的原理是利用氣體混合物中各組分在某一液體吸收劑中的溶解度不同，從而將其中溶解度大的組分分離出來。吸收過程操作的好壞與很多因素有關(guān)，如液氣比、操作溫度及壓力，吸收劑和被吸收氣體的性質(zhì)，塔內(nèi)氣液流動(dòng)狀態(tài)，塔盤數(shù)以及塔盤結(jié)構(gòu)（或填料高度及填料結(jié)構(gòu)）等。氣體吸收的推動(dòng)力是組分在氣相的分壓與組分在液相的分壓之差，此差值只有在平衡時(shí)才等于零。傳質(zhì)的方向取決于氣相中組分的分壓是大于還是小于溶液的平衡分壓。

2.4產(chǎn)品精制

產(chǎn)品精制裝置的任務(wù)主要是對(duì)吸收穩(wěn)定塔中產(chǎn)生的石油化工產(chǎn)物進(jìn)行脫硫和脫硫醇處理。產(chǎn)品經(jīng)過精致裝置，可以保證其銅片腐蝕小于1級(jí)，產(chǎn)物中的硫醇含量不大于0.001%。對(duì)干氣產(chǎn)物進(jìn)行脫硫化氫處理，使得干氣中的硫化氫濃度不超過100mg/m3。對(duì)液化氣進(jìn)行脫硫化氫及脫硫醇，使硫化氫含量為0mg/m3，總硫含量不大于343mg/m3。

3危害性分析

催化裝置的生產(chǎn)工藝危險(xiǎn)性分析的目的是要查找、分析和預(yù)測(cè)出生產(chǎn)裝置中存在的風(fēng)險(xiǎn)、隱患危害程度并及時(shí)做好隱患治理和事故預(yù)防。下面將重點(diǎn)分析各裝置中存在的安全隱患問題。

3.1催化裂化反應(yīng)與再生

催化劑的反應(yīng)和再生裝置是催化裂化生產(chǎn)過程中最重要，也是最危險(xiǎn)的裝置。裝置內(nèi)充滿了易燃、易爆的烴類和可燃?xì)怏w，在480～530℃高溫、0.2～0.26 MPa高壓下進(jìn)行反映。若反應(yīng)器中壓力變大或者有空氣滲漏，就會(huì)發(fā)生火災(zāi)甚至引發(fā)爆炸事故。

3.2分餾

由于分餾裝置中含有多種易燃易爆的物質(zhì)，如粗汽油、輕柴油、富氣等，如若泄露，很容易發(fā)生特重大火災(zāi)。在裝置生產(chǎn)運(yùn)行過程中，由于法蘭、閥門在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中容易造成磨損，造成自燃。由于在高溫高壓下，且然后溫度高，給消防滅火工作加大了難度。

3.3吸收穩(wěn)定

吸收塔和穩(wěn)定塔中含有較多的易燃易爆物質(zhì)，若某一部分發(fā)生大量汽油泄漏，將產(chǎn)生較惡性的爆炸事故。

3.4產(chǎn)品精制

除易燃易爆氣體泄漏會(huì)導(dǎo)致火災(zāi)外，由于硫化氫是劇毒物質(zhì)，對(duì)人體傷害極大，且對(duì)環(huán)境危害程度也是巨大的。

4結(jié)語

重油催化工藝的成熟很大程度的緩解了由于輕質(zhì)油匱乏導(dǎo)致的石油產(chǎn)品的生產(chǎn)。然而在生產(chǎn)過程中，由于高溫、高壓的生產(chǎn)工藝要求以及產(chǎn)品為易燃有機(jī)物，在整個(gè)生產(chǎn)過程中必然會(huì)帶來很多的安全隱患。為消除安全隱患，企業(yè)應(yīng)該樹立安全第一、預(yù)防為主、健康至上、環(huán)保領(lǐng)先的意識(shí)，走全員、全過程、全方位、全天候HSE管理持續(xù)改進(jìn)發(fā)展的道路。在生產(chǎn)過程中避免違章指揮、違章作業(yè)、違反勞動(dòng)紀(jì)律的行為。加大外操技術(shù)人員對(duì)裝置的巡檢力度，及時(shí)發(fā)現(xiàn)滲漏，排查隱患。企業(yè)應(yīng)周期性的對(duì)操作人員進(jìn)行培訓(xùn)，不僅要培訓(xùn)新的工藝生產(chǎn)技術(shù)，也要警鐘長鳴，樹立安全意識(shí)和自救意識(shí)。

參考文獻(xiàn)：

[1]閆平祥，劉植昌，高金森，徐春明，于春光，王殿芬.重油催化裂化工藝的新進(jìn)展[J].當(dāng)代化工，2004（3），pp136-140.

[2]高金森，王剛，盧春喜，徐春明.重油催化裂化反應(yīng)工藝技術(shù)創(chuàng)新[J].中國石油大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2013（5），pp 181-185.