2015年安全工程师考试《安全生产技术》资料：裂化反应

　　（五）裂化反应

　　裂化有时又称为裂解，是指有机化合物在高温下分子发生分解的反应过程。而石油产品的裂化主要是以重油为原料，在加热、加压或催化荆作用下，分子量较高的烃类发生分解反应生成分子量较小的烃类，在经分馏而得到裂化气、汽油、煤油和残油等产品。裂化可分为热裂化、催化裂化、加氢裂化3种类型。

　　1．热裂化

　　热裂化在加热和加压下进行，根据所用压力的不同分为高压热裂化和低压热裂化。产品有裂化气体、汽油、煤油、残油和石油焦。热裂化装置的主要设备有管式加热炉、分馏塔、反应塔等。

　　1）热裂化的主要危险性

　　热裂化在高温、高压下进行，装置内的油品温度一般超过其自燃点，漏出会立即着火。热裂化过程产生大量的裂化气，如泄漏会形成爆炸性气体混合物，遇加热炉等明火，会发生爆炸。

　　2）热裂化反应过程的安全措施

　　（1）要严格遵守操作规程，严格控制温度和压力。

　　（2）由于热裂化的管式炉经常在高温下运转，要采用高镍铬合金钢制造。

　　（3）裂解炉炉体应设有防爆门，备有蒸气吹扫管线和其他灭火管线，以防炉体爆炸和用于应急灭火。设置紧急放空管和放空罐，以防止因阀门不严或设备漏气造成事故。

　　（4）设备系统应有完善的消除静电和避雷措施。高压容器、分离塔等设备均应安装安全阀和事故放空装置。低压系统和高压系统之问应有止逆阀。配备固定的氮气装置、蒸气灭火装置。

　　（5）应备有双路电源和水源，保证高温裂解气直接喷水急冷时的用水用电，防止烧坏设备。发现停水或气压大于水压时，要紧急放空。

　　（6）应注意检查、维修、除焦，避免炉管结焦，使加热炉效率下降，出现局部过热，甚至烧穿。

　　2．催化裂化

　　催化裂化在高温和催化剂的作用下进行，用于由重油生产轻油的工艺。催化裂解装置主要由反应再生系统、分馏系统、吸收稳定系统组成。

　　1）催化裂化的主要危险性

　　催化裂化在160～520℃的高温和0.1～0.2 MPa的压力下进行，火灾、爆炸的危险性也较大。操作不当时，再生器内的空气和火焰可进入反应器引起恶性爆炸事故。U形管上的小设备和阀门较多，易漏油着火。裂化过程中，会产生易燃的裂化气。活化催化剂不正常时，可能出现可燃的一氧化碳气体。

　　2）催化裂化过程的安全措施

　　（1）保持反应器与再生器压差的稳定，是催化裂化反应中最重要的安全问题。

　　（2）分馏系统要保持塔底油浆经常循环，防止催化剂从油气管线进入分馏塔，造成塔盘堵塞。要防止回流过多或太少造成的憋压和冲塔现象。

　　（3）再生器应防止稀相层发生二次燃烧，损坏设备。

　　（4）应备有单独的供水系统。降温循环水应充足，同时应注意防止冷却水量突然增大，因急冷损坏设备。

　　（5）关键设备应备有两路以上的供电。

　　3．加氢裂化

　　加氢裂化是在催化剂及氢存在条件下，使重质油发生催化裂化反应，同时伴有烃类加氢、异构化等反应，从而转化为质量较好的汽油、煤油和柴油等轻质油的过程。加氢裂化是20世纪60年代发展起来的新工艺。

　　加氢裂化装置类型很多，按反应器中催化剂放置方式的不同，可分为固定床、沸腾床等。

　　1）加氢裂化的主要危险性

　　加氢裂化在高温、高压下进行，且需要大量氢气，一旦油品和氢气泄漏，极易发生火灾或爆炸。加氢是强烈的放热反应。氢气在高压下与钢接触，钢材内的碳分子易被氢气夺走，强度降低，产生氢脆。

　　2）加氢裂化过程的危险控制要点

　　（1）要加强对设备的检查，定期更换管道、设备，防止氢脆造成事故。

　　（2）加热炉要平稳操作，防止局部过热，防止炉管烧穿。

　　（3）反应器必须通冷氢以控制温度。

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