①.散式流化态: 颗粒均匀地分布在整个流化床内且随着 流速的增加床层均匀膨胀，床内孔隙率均匀 增加，床层上界面平稳，压降稳定、波动很 小。因此，散式流化态是较理想的流化状态。 一般流-固两相密度差较小的体系呈现散式流 态化特征，如液-固流化床。 ②.聚式流化态: 颗粒在床层的分布不均匀，床层呈现两 相结构：一相是颗粒浓度与空隙率分布较为 均匀且接近初始流态化状态的连续相，称为 乳化相；另一相则是以气泡形式夹带少量颗 粒穿过床层向上运动的不连续的气泡相，因 此又称为鼓泡流态化。
四、催化裂化的方法 1、固定床： 反应和再生过程是在同一设备中交替进行， 属于间歇式操作。为了使整个装置能连续生产， 就要用几个反应器轮流的进行反应和再生。因 此这种装置的设备结构复杂，生产能力小，钢 材耗量大，操作麻烦，工业上早已被淘汰。 2、移动床： 移动床催化裂化，使用直径约3mm的小 球催化剂，起初是用机械提升的方法在两器间 运送催化剂，后来改为空气提升，生产能力较 固定床大为提高，产品质量也得到改善。由于 催化剂在反应器和再生器内靠重力向下移动， 速度缓慢，所以对设备磨损较小，不过移动床 的设备结构仍比较复杂，钢材耗量比较大。
催化裂化技术
第一章 概述
一、催化裂化技术 二、催化裂化技术发展状况 三、催化裂化反应类型 四、催化裂化的方法 五、催化裂化的目的及意义
第二章 工艺叙述
一、反应-再生系统 二、分馏系统
三、吸收—稳定系统
四、余热锅炉系统 五、反应系统主要设备
第一章
概述
一、催化裂化技术 催化裂化（Fluid Catalytic Cracking）是石油炼制 过程之一，是在热和催化剂的作用下使重质油发生裂 化反应，转变为裂化气、汽油和柴油等的过程。催化 裂化原料是原油通过原油蒸馏（或其他石油炼制过程） 分馏所得的重质馏分油;或在重质馏分油中掺入少量渣 油,或经溶剂脱沥青后的脱沥青渣油；或全部用常压渣 油或减压渣油。在反应过程中由于不挥发的类碳物质 沉积在催化剂上，缩合为焦炭，使催化剂活性下降， 需要用空气烧去（见催化剂再生），以恢复催化活性， 并提供裂化反应所需热量。催化裂化是石油炼厂从重 质油生产汽油的主要过程之一。所产汽油辛烷值高 （马达法80左右），裂化气（一种炼厂气）含丙烯、 丁烯、异构烃多。
二、催化裂化技术发展状况 催化裂化技术由法国E.J.胡德利研究 成功，于1936年由美国索康尼真空油公 司和太阳石油公司合作实现工业化，当时 采用固定床反应器，反应和催化剂再生交 替进行。由于高压缩比的汽油发动机需要 较高辛烷值汽油，催化裂化向移动床（反 应和催化剂再生在移动床反应器中进行） 和流化床（反应和催化剂再生在流化床反 应器中进行）两个方向发展。60年代，出 现分子筛催化剂，因其活性高，裂化反应 改在一个管式反应器（提升管反应器）中 进行，称为提升管催化裂化。 中国1958年在兰州建成移动床催化 裂化装置，1965年在抚顺建成流化床催 化裂化装置，1974年在玉门建成提升管 催化裂化装置。1984年，中国催化裂化 装置共39套，占原油加工能力23%。
2.烯烃 烯烃的裂化反应是大分子烯烃裂化成 两个小分子烯烃。烯烃的裂化反应速度比 烷烃快得多，大分子烯烃的裂化速度比小 分子快，异构烯烃的裂化速度比正构烯烃 快。 nC16H32--→2nC8H16
3.环烷烃 环烷烃发生裂化反应时既可以断裂侧 链，又可以开环裂化生成烯烃，烯烃再继 续进行化学反应。 4.芳香烃 烷基芳烃可以脱烷基裂化成芳烃和烯 烃，其烷基侧链也可以断裂裂化成带烯烃 侧链的芳烃和烷烃。
4、提升管反应 催化裂化发展对催化裂化技术的不断提高 起着极大的推动作用。20世纪60年代初期分子 筛催化剂的问世，为了充分发挥分子筛催化剂 高活性的特点，迫使流化床工业装置采用提升 管反应器，以高温短接触时间的活塞流反应代 替原来的床层反应，因而克服了反混的特点， 使生产能力大幅度提高，产品质量和收率得到 显著改善。
五、催化裂化的目的及意义 我国原油偏重，轻质油品含量低，为增加汽 油、柴油、乙烯用裂解原料等轻质油品产量。我 国炼油工业走深度加工的道路，形成了以催化裂 化（FCC）为主体，延迟焦化、加氢裂化等配套 的工艺路线。2001年底全国有147套催化裂化装 置，总加工能力超过100.0Mt/a ，比1991年增加 58.4 Mt/a，增长137.16%，可以说是世界上催化 裂化能力增长最迅速的国家。 催化裂化是重要的重质油轻质化过程之一， 在汽油和柴油等轻质油品的生产占有很重要的地 位。催化裂化过程在炼油工业，以至国民经济中 占有重要的地位。在我国，由于多数原油偏重， 而H/C相对较高且金属含量相对较低，催化裂化 过程，尤其是重油催化过程的地位显得更为重要。
三、催化裂化反应类型 石油馏分是由烷烃、环烷烃、芳烃所组成。 在催化剂上，各种单体烃进行着不同的反应， 有分解反应、异构化反应、氢转移反应、芳烃 化反应等，其中，以分解分解反应为主，催化 裂化这一名称就是因此而得。各种反应同时进 行，相互影响。 1.烷烃 烷烃主要发生裂化反应，大分子烷烃裂化 成小分子烷烃和烯烃。 nC16H34--→nC8H16 + nC浮于运动的流体之中，从而使颗粒具有 流体的某些表观特征，这种流固接触状态称为固体流态化，即 流化床。 b、流化床主要特性 充分流态化的床层表现出类似于液体的性质。密度比床层 平均密度小的流体可以悬浮在床面上；床面保持水平；床层服 从流体静力学关系，即高度差为L的两截面的压差△p=ρgL ； 颗粒具有与液体类似的流动性，可以从器壁的小孔喷出；两个 联通的流化床能自行调整床层上表面使之在同一水平面上。 上述性质使得流化床内颗粒物料的加工可以像流体一样连 续进出料，并且由于颗粒充分混合，床层温度、浓度均匀使床 层具有独特的优点得以广泛的应用。 c、流化床可分为散式流态化与聚式流态化： 在床层内的流体和颗粒两相运动中，由于流速、流体与颗 粒的密度差、颗粒粒径及床层尺寸的不同，可呈现出不同的流 化状态，但主要分为散式流化态与聚式流化态两类。
3、流化床 在石油催化裂化的反应中，催 化剂与原料油接触越充分越有利于 反应的进行。因此在催化裂化工艺 中使用了状催化剂，直径为20~100 微米。为了充分发挥催化剂在反应 中的作用和保证再生完全，现代催 化裂化生产装置设计使催化剂在反 应和再生两个设备中呈“流化状 态”。同时，催化剂靠加热的原料 油气或其他气体携带，循环于两器 间。