在介绍工艺之前，有必要了解典型的催化裂化装置在炼油厂所处的地位。炼油厂由多套加工装置组成，通过这些装置将原油加工转化为有用的产品，如汽油、柴油、喷气燃料和燃料油（图1.10）。
原油常减压蒸馏装置是炼油工艺流程中的第一套装置，原油通过蒸馏分成石脑油、煤油、柴油和蜡油等几种中间产品。原油中最重的部分不能通过常压塔分馏，需要加热后送往减压塔处理。经过减压蒸馏分割成减压蜡油和减压渣油。减压塔底油即减压渣油可以送往延迟
焦化装置、脱沥青装置、减黏裂化装置或渣油裂化装置进一步加工，或者作为燃料油或道路沥青岀售。
常规催化裂化装置的原料蜡油主要来自常压蒸馏塔、减压蒸馏塔和延迟焦化装置。此外，一些炼油厂将常压或减压渣油掺入FCC装置的原料中进行加工。FCC装置的进料可以是完全加氢处理的、部分加氢处理的或完全未加氢处理的。
FCC工艺非常复杂，为简单起见，将此工艺分成12个部分进行描述。
1.1原料预热
大多数炼油厂能够生产足够的蜡油以满足催化裂化装置的需要。但是，一些炼油厂生产的蜡油量不能满足其催化裂化装置的加工能力的需求，此时购买FCC原料或掺混一些渣油作为原料的补充可能是在经济上比较合算的选择。炼油厂生产的蜡油和FCC的其他补充原料通常被混合在一起进入缓冲罐，以便能稳定地流入进料泵。利用缓冲罐也可以将原料中可能存在的水或水蒸气进行分离。
在大多数FCC装置中，蜡油进料在从存贮罐和（或）其他单元被送至提升管之前都要先经过预热。预热的热源通常为主分馏塔循环物料、主分馏塔产品和（或）专用的燃气加热炉（图1.H）o
典型的原料预热温度范围是400-750华氏度（205～400℃），原料首先经过换热器与主分塔的高温物料进行换热，通常与主分馏塔塔顶回流油、轻循环油（LCO）和塔底循环油换热（图l.ll）o从主分馏塔移走热量至少与原料预热同样重要。
大多数FCC装置使用加热炉来尽量提高FCC原料的预热温度。燃气原料预热炉具有多种操作优势。例如，当装置的主风机能力和（或）催化剂循环量不足时，提高预热温度可以提高装置的处理能力。此外，对于加工深度加氢原料的装置，通过提高原料的预热温度来控制再生器床层温度是一个很好的操作选择。关于原料预热的影响将在第8章讨论。
1.2进料喷嘴一提升管
反应一再生系统是FCC工艺的核心。在当今的催化裂化装置中，提升管就是反应器（图1.12）
原料与再生催化剂的有效接触对获得理想的裂化反应是很重要的。进料喷嘴借助分散或雾化水蒸气雾化原料，较小的油滴提高了原料与催化剂活性酸中心接触的可能性。实际上釆用高活性的分子筛催化剂，所有的裂化反应都发生在3秒或更短的时间内。
在大多数FCC装置中，
进料喷嘴是较提升管底部“提高位置”型的，它们位于提升管底部之
上大约15～40ft(5～12m)的位置。根据FCC的原料流速和提升管直径的不同，进料喷嘴的数目可以是1～15。
理想的裂化反应在气相中进行，原料一旦被热的再生催化剂气化，裂化反应就会开始，反应油气的体积膨胀是催化剂在提升管中上升的主要驱动力。
热的再生催化剂不仅要提供必要的热量以气化原料油和使其达到所需的裂化温度，而且其提供的热量要补偿由于吸热反应所造成的发生在提升管内的“内部冷却”现象。
取决于原料预热、再生器床层及提升管出口温度等因素，剂油比(催化剂的循环量与总进料量的质量比)(通常为4：1～10：1)。典型的再生催化剂的温度为1250-1350F°(677-732℃)。裂化或反应器的温度通常为925-1050°F(496～565℃)。
提升管通常为垂直立管，典型竖管的直径一般为2～7ft(61～213cm),高度为75～120ft(23～37m)。理想的提升管接近于平推流反应器，在此情况下催化剂和反应油气在提升管内返混最小。
一些提升管完全在反应器（料斗）外部，它们大多是冷壁设计，具有厚度为4～5in(10～13cm)的保温和抗磨损的内部耐火衬里。而在反应器内部的提升管，通常具有厚度为1in(2.5cm)的内部耐火衬里。冷壁设计的提升管所用材料是碳钢，热壁设计的提升管所用材料是低铬合金。
提升管通常设计岀口的油气线速为40～60ft/s(12～18m/s)。烃类和催化剂的平均停留时间分别约为2s和3s(基于提升管的出口条件计算)。经过裂化反应，一种氢含量很低的物质，即焦炭沉积在催化剂上，降低了催化剂的活性。
1.3催化剂分离
催化剂从提升管出来后，便进入了沉降器。在当今的FCC装置中，沉降器作为放置用于催化剂分离的旋风分离器和（或）其他分离装置的场所。在早期的FCC工艺中，沉降器可以作为床层反应器进一步进行裂化反应，同时用于催化剂的分离。
几乎每套FCC装置均采用某种类型的惯性分离装置，与提升管的
出口相连，将大部分催化剂与反应油气分开。一些FCC装置采用导流设备使催化剂运动方向向下改变。在某些FCC装置中，提升管直接
与一组旋风分离器相连，“粗旋”分离器通常即指这种类型的设计。这些措施可以将75%-99.9%的催化剂从油气产物中分离出去。
大多数FCC装置使用单级或两级旋风分离器（图1.13）以分离残留在裂化油气中的催化剂微粒。旋风分离器将催化剂收集并通过料腿和挡板/翼阀（图1.14和图1.15）送往催化剂汽提段。产品油气从旋风
分离器的上部流出后进入主分馏塔。典型的提升管末端设备和上部旋风分离系统的分离效率通常达99.999%以上。
催化剂与反应油气一旦进入沉降器，尽快将其分开是很重要的，尤其当裂化温度超过950°F（510℃）时。否则就延长了催化剂与反应油气在沉降器内的接触时间，导致某些所需产品再继续进行非选择性催化裂化。停留时间延长也会促进所需产品再进行热裂化反应。当沉降器温度超过950°F（510℃）时,二次裂化反应会普遍发生。大多数炼油厂已经改进了提升管末端设备以最大限度减少这些二次裂化反应的发生。
《流化催化裂化手册》第三版整理重译第一章
