某企業重油催化裂化生產工藝及危害性分析

張芳　何為　馮成亮　田景鑫

【摘 要】隨著常規輕質油資源的日趨枯竭，越來越多的人開始關注重油的煉化。本文以某企業重油催化裂化裝置為研究對象，結合筆者多年的實際工作經驗，首先分析了該裝置各部分的生產工藝，并且詳細從催化裂化反應與再生、分餾、吸收穩定以及產品精度這四個方面闡述了生產工藝中存在的安全隱患，并有針對性地提出相應的防范措施，給廣大同仁今后的工作提供借鑒和參考價值。

【關鍵詞】重油催化裂化 生產工藝 隱患風險 危害性分析

1引言

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

2生產工藝概述

該企業的重油催化裂化裝置主要包括催化裂化反應與再生、分餾、吸收穩定和產品精制這幾個部分。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催化裂化反應與再生

催化裂化裝置在石油煉化企業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行分解、異構、氫轉移、芳構、縮合等一系列化學反應[2]。將原料油變成石油化工的主要產物。因此，催化煉化工藝又被稱為煉油化工行業的二次加工。

催化裂化反映是在催化劑表面進行的。首先將原料加入反應器裝置，原料加熱后氣化為氣體，原料分子擴散到催化劑表面并向催化劑內部擴散。在適宜的溫度壓強和催化劑的條件下，原料分子的化學鍵出現斷裂，在催化劑表面發生化學反應，得到催化裂化的產物，并從催化劑表面脫落向外擴散回到主氣流中。

2.2分餾

分餾的主要任務是將油氣中不同的組合成分，根據其沸點的不同，在不同的溫度下將各物質分離出來。其原理是利用氣液相各物質組分具有不同的揮發度，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，使得液態物質部分氣化，體態物質部分冷凝。由于液體的部分氣化，液相中輕組分向氣相擴散，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散，液相中重組分增多，就會使得在相同一層板上彼此結束的氣液兩態餾分趨于平衡。

2.3吸收穩定

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，如液氣比、操作溫度及壓力，吸收劑和被吸收氣體的性質，塔內氣液流動狀態，塔盤數以及塔盤結構（或填料高度及填料結構）等。氣體吸收的推動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才等于零。傳質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產品精制

產品精制裝置的任務主要是對吸收穩定塔中產生的石油化工產物進行脫硫和脫硫醇處理。產品經過精致裝置，可以保證其銅片腐蝕小于1級，產物中的硫醇含量不大于0.001%。對干氣產物進行脫硫化氫處理，使得干氣中的硫化氫濃度不超過100mg/m3。對液化氣進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

催化裝置的生產工藝危險性分析的目的是要查找、分析和預測出生產裝置中存在的風險、隱患危害程度并及時做好隱患治理和事故預防。下面將重點分析各裝置中存在的安全隱患問題。

3.1催化裂化反應與再生

催化劑的反應和再生裝置是催化裂化生產過程中最重要，也是最危險的裝置。裝置內充滿了易燃、易爆的烴類和可燃氣體，在480～530℃高溫、0.2～0.26 MPa高壓下進行反映。若反應器中壓力變大或者有空氣滲漏，就會發生火災甚至引發爆炸事故。

3.2分餾

由于分餾裝置中含有多種易燃易爆的物質，如粗汽油、輕柴油、富氣等，如若泄露，很容易發生特重大火災。在裝置生產運行過程中，由于法蘭、閥門在運轉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吸收穩定

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

3.4產品精制

除易燃易爆氣體泄漏會導致火災外，由于硫化氫是劇毒物質，對人體傷害極大，且對環境危害程度也是巨大的。

4結語

重油催化工藝的成熟很大程度的緩解了由于輕質油匱乏導致的石油產品的生產。然而在生產過程中，由于高溫、高壓的生產工藝要求以及產品為易燃有機物，在整個生產過程中必然會帶來很多的安全隱患。為消除安全隱患，企業應該樹立安全第一、預防為主、健康至上、環保領先的意識，走全員、全過程、全方位、全天候HSE管理持續改進發展的道路。在生產過程中避免違章指揮、違章作業、違反勞動紀律的行為。加大外操技術人員對裝置的巡檢力度，及時發現滲漏，排查隱患。企業應周期性的對操作人員進行培訓，不僅要培訓新的工藝生產技術，也要警鐘長鳴，樹立安全意識和自救意識。

參考文獻：

[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展[J].當代化工，2004（3），pp136-140.

[2]高金森，王剛，盧春喜，徐春明.重油催化裂化反應工藝技術創新[J].中國石油大學學報（自然科學版），2013（5），pp 181-185.