2015年安全工程師考試《安全生產技術》資料：裂化反應

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　　裂化有時又稱為裂解，是指有機化合物在高溫下分子發(fā)生分解的反應過程。而石油產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)生分解反應生成分子量較小的烴類，在經分餾而得到裂化氣、汽油、煤油和殘油等產品。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，根據所用壓力的不同分為高壓熱裂化和低壓熱裂化。產品有裂化氣體、汽油、煤油、殘油和石油焦。熱裂化裝置的主要設備有管式加熱爐、分餾塔、反應塔等。

　　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常在高溫下運轉，要采用高鎳鉻合金鋼制造。

　?。?）裂解爐爐體應設有防爆門，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急滅火。設置緊急放空管和放空罐，以防止因閥門不嚴或設備漏氣造成事故。

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

　?。?）應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，防止燒壞設備。發(fā)現停水或氣壓大于水壓時，要緊急放空。

　?。?）應注意檢查、維修、除焦，避免爐管結焦，使加熱爐效率下降，出現局部過熱，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，用于由重油生產輕油的工藝。催化裂解裝置主要由反應再生系統(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、爆炸的危險性也較大。操作不當時，再生器內的空氣和火焰可進入反應器引起惡性爆炸事故。U形管上的小設備和閥門較多，易漏油著火。裂化過程中，會產生易燃的裂化氣?；罨呋瘎┎徽r，可能出現可燃的一氧化碳氣體。

　　2）催化裂化過程的安全措施

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

　　（2）分餾系統(tǒng)要保持塔底油漿經常循環(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象。

　　（3）再生器應防止稀相層發(fā)生二次燃燒，損壞設備。

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

　　（5）關鍵設備應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，使重質油發(fā)生催化裂化反應，同時伴有烴類加氫、異構化等反應，從而轉化為質量較好的汽油、煤油和柴油等輕質油的過程。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)生火災或爆炸。加氫是強烈的放熱反應。氫氣在高壓下與鋼接觸，鋼材內的碳分子易被氫氣奪走，強度降低，產生氫脆。

　　2）加氫裂化過程的危險控制要點

　?。?）要加強對設備的檢查，定期更換管道、設備，防止氫脆造成事故。

　?。?）加熱爐要平穩(wěn)操作，防止局部過熱，防止爐管燒穿。

　?。?）反應器必須通冷氫以控制溫度。

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