稀土百科 | 催化裂化工艺及裂化催化剂

柴油和汽油等是工业和交通运输中的重要动力来源，这些产品是通过原油加工炼制而得。采用蒸馏的方法可把原油分离为不同沸点的馏分，如低于200℃为汽油馏分，200～300℃为煤油馏分，300～350℃为柴油馏分，350～500℃为减压馏分等。通过蒸馏只能得到约30％的汽油和柴油，剩下的重质馏分油还可进一步加工，大分子的烃类通过热裂化、催化裂化和加氢裂化可进一步获得轻质油品。

但热裂化所得产品质量低，加氢裂化费用高，只有催化裂化符合发展，因而得到了广泛应用。催化裂化是炼油工艺中用重油制取汽油等的重要二次加工过程，裂化催化剂也是世界上催化剂生产中数量最多的一类催化剂。

催化裂化是烃分子在酸性固体催化剂存在下进行催化反应的过程。烃类原料经加热后在反应器中与裂化催化剂接触，大分子的重质油发生催化裂化反应而生成汽油、柴油以及气体等小分子的烃类。在进行裂化反应的同时，还进行烃类分子的异构化和芳构化反应生成异构烃和芳香烃，伴随着氢原子的氢转移反应和少数分于脱氢生成焦炭，原料中的胶质、沥青质缩合变成焦炭（生焦反应）。生成汽油、柴油的反应是期望发生的反应，生成气体和焦炭的反应则是非期望的。

通过工艺参数的调整、选用性能良好的裂化催化剂，可获得最佳的结果。催化型化是20世纪30年代中期实现工业化的，至今仍显示出持续的发展势头，所用工艺、装置设备及催化剂均在不断改进中。在催化裂化工艺方面，已由馏分油催化裂化发展为重油催化裂化。随着裂化工艺的发展，催化裂化装置设备和催化剂均在不断改进。最早的裂化设备是固定床，即催化剂床层是固定的，每反应10min后需要再生一次，裂化与再生操作需要频繁更替。后来裂化设备经历了由固定床到移动床、流化床的发展历程，流化床装置结构简单、操作容易、灵活性大，逐渐取代其他形式的装置而处于主导地位。

随着催化裂化工艺的发展，在装置形式上又由床层式反应器发展为提升管反应器，后者又继续发展为同高并列式、高低并列式、同轴式、带烧焦罐式和两段再生式等提升管催化裂化装置。