(五)裂化反應(yīng)

　　裂化有時又稱為裂解，是指有機化合物在高溫下分子發(fā)生分解的反應(yīng)過程。而石油產(chǎn)品的裂化主要是以重油為原料，在加熱、加壓或催化荊作用下，分子量較高的烴類發(fā)生分解反應(yīng)生成分子量較小的烴類，在經(jīng)分餾而得到裂化氣、汽油、煤油和殘油等產(chǎn)品。裂化可分為熱裂化、催化裂化、加氫裂化3種類型。

　　1．熱裂化

　　熱裂化在加熱和加壓下進行，根據(jù)所用壓力的不同分為高壓熱裂化和低壓熱裂化。產(chǎn)品有裂化氣體、汽油、煤油、殘油和石油焦。熱裂化裝置的主要設(shè)備有管式加熱爐、分餾塔、反應(yīng)塔等。

　　1)熱裂化的主要危險性

　　熱裂化在高溫、高壓下進行，裝置內(nèi)的油品溫度一般超過其自燃點，漏出會立即著火。熱裂化過程產(chǎn)生大量的裂化氣，如泄漏會形成爆炸性氣體混合物，遇加熱爐等明火，會發(fā)生爆炸。

　　2)熱裂化反應(yīng)過程的安全措施

　　(1)要嚴格遵守操作規(guī)程，嚴格控制溫度和壓力。

　　(2)由于熱裂化的管式爐經(jīng)常在高溫下運轉(zhuǎn)，要采用高鎳鉻合金鋼制造。

　　(3)裂解爐爐體應(yīng)設(shè)有防爆門，備有蒸氣吹掃管線和其他滅火管線，以防爐體爆炸和用于應(yīng)急滅火。設(shè)置緊急放空管和放空罐，以防止因閥門不嚴或設(shè)備漏氣造成事故。

　　(4)設(shè)備系統(tǒng)應(yīng)有完善的消除靜電和避雷措施。高壓容器、分離塔等設(shè)備均應(yīng)安裝安全閥和事故放空裝置。低壓系統(tǒng)和高壓系統(tǒng)之問應(yīng)有止逆閥。配備固定的氮氣裝置、蒸氣滅火裝置。

　　(5)應(yīng)備有雙路電源和水源，保證高溫裂解氣直接噴水急冷時的用水用電，防止燒壞設(shè)備。發(fā)現(xiàn)停水或氣壓大于水壓時，要緊急放空。

　　(6)應(yīng)注意檢查、維修、除焦，避免爐管結(jié)焦，使加熱爐效率下降，出現(xiàn)局部過熱，甚至燒穿。

　　2．催化裂化

　　催化裂化在高溫和催化劑的作用下進行，用于由重油生產(chǎn)輕油的工藝。催化裂解裝置主要由反應(yīng)再生系統(tǒng)、分餾系統(tǒng)、吸收穩(wěn)定系統(tǒng)組成。

　　1)催化裂化的主要危險性

　　催化裂化在160～520℃的高溫和0.1～0.2 MPa的壓力下進行，火災(zāi)、爆炸的危險性也較大。操作不當時，再生器內(nèi)的空氣和火焰可進入反應(yīng)器引起惡性爆炸事故。U形管上的小設(shè)備和閥門較多，易漏油著火。裂化過程中，會產(chǎn)生易燃的裂化氣。活化催化劑不正常時，可能出現(xiàn)可燃的一氧化碳氣體。

　　2)催化裂化過程的安全措施

　　(1)保持反應(yīng)器與再生器壓差的穩(wěn)定，是催化裂化反應(yīng)中最重要的安全問題。

　　(2)分餾系統(tǒng)要保持塔底油漿經(jīng)常循環(huán)，防止催化劑從油氣管線進入分餾塔，造成塔盤堵塞。要防止回流過多或太少造成的憋壓和沖塔現(xiàn)象。

　　(3)再生器應(yīng)防止稀相層發(fā)生二次燃燒，損壞設(shè)備。

　　(4)應(yīng)備有單獨的供水系統(tǒng)。降溫循環(huán)水應(yīng)充足，同時應(yīng)注意防止冷卻水量突然增大，因急冷損壞設(shè)備。

　　(5)關(guān)鍵設(shè)備應(yīng)備有兩路以上的供電。

　　3．加氫裂化

　　加氫裂化是在催化劑及氫存在條件下，使重質(zhì)油發(fā)生催化裂化反應(yīng)，同時伴有烴類加氫、異構(gòu)化等反應(yīng)，從而轉(zhuǎn)化為質(zhì)量較好的汽油、煤油和柴油等輕質(zhì)油的過程。加氫裂化是20世紀60年代發(fā)展起來的新工藝。

　　加氫裂化裝置類型很多，按反應(yīng)器中催化劑放置方式的不同，可分為固定床、沸騰床等。

　　1)加氫裂化的主要危險性

　　加氫裂化在高溫、高壓下進行，且需要大量氫氣，一旦油品和氫氣泄漏，極易發(fā)生火災(zāi)或爆炸。加氫是強烈的放熱反應(yīng)。氫氣在高壓下與鋼接觸，鋼材內(nèi)的碳分子易被氫氣奪走，強度降低，產(chǎn)生氫脆。

　　2)加氫裂化過程的危險控制要點

　　(1)要加強對設(shè)備的檢查，定期更換管道、設(shè)備，防止氫脆造成事故。

　　(2)加熱爐要平穩(wěn)操作，防止局部過熱，防止爐管燒穿。

　　(3)反應(yīng)器必須通冷氫以控制溫度。