催化裂解，是在催化剂存在的条件下，对石油烃类进行高温裂解来生产乙烯、丙烯、丁烯等低碳烯烃，并同时兼产轻质芳烃的过程。由于催化剂的存在，催化裂解可以降低反应温度，增加低碳烯烃产率和轻质芳香烃产率，提高裂解产品分布的灵活性。 1反应机理 一般来说，催化裂解过程既发生催化裂化反应，也发生热裂化反应，是碳正离子和自由基两种反应机理共同作用的结果，但是具体的裂解反应机理随催化剂的不同和裂解工艺的不同而有所差别。 在Ca-Al系列催化剂上的高温裂解过程中，自由基反应机理占主导地位；在酸性沸石分子筛裂解催化剂上的低温裂解过程中，碳正离子反应机理占主导地位；而在具有双酸性中心的沸石催化剂上的中温裂解过程中，碳正离子机理和自由基机理均发挥着重要的作用。 2工艺介绍 烃类催化裂解的研究已有半个世纪的历史了，其研究范围包括轻烃、馏分油和重油，并开发出了多种裂解工艺，下面对其进行简要的介绍。 2.1 DCC工艺 该工艺是由中国石化石油化工科学研究院开发的，以重质油为原料，使用固体酸择形分子筛催化剂，在较缓和的反应条件下进行裂解反应，生产低碳烯烃或异构烯烃和高辛烷值汽油的工艺技术。该工艺借鉴流化催化裂化技术，采用催化剂的流化、连续反应和再生技术，已经实现了工业化。 DCC工艺具有两种操作方式--DCC-Ⅰ和DCC-Ⅱ。DCC-Ⅰ选用较为苛刻的操作条件，在提升管加密相流化床反应器内进行反应，最大量生产以丙烯为主的气体烯烃;DCC-Ⅱ选用较缓和的操作条件，在提升管反应器内进行反应，最大量地生产丙烯、异丁烯和异戊烯等小分子烯烃，并同时兼产高辛烷值优质汽油。 2.2 CPP工艺 该工艺是中国石化石油化工科学研究院开发的制取乙烯和丙烯的专利技术，在传统的催化裂化技术的基础上，以蜡油、蜡油掺渣油或常压渣油等重油为原料，采用提升管反应器和专门研制的催化剂以及催化剂流化输送的连续反应-再生循环操作方式，在比蒸汽裂解缓和的操作条件下生产乙烯和丙烯。CPP工艺是在催化裂解DCC工艺的基础上开发的，其关键技术是通过对工艺和催化剂的进一步改进，使其目的产品由丙烯转变为乙烯和丙烯。 2.3 制乙烯工艺(HCC工艺) 该工艺是由洛阳石化工程公司炼制研究所开发的，以重油直接裂解制乙烯并兼产丙烯、丁烯和轻芳烃的催化裂解工艺。它借鉴成熟的重油催化裂化工艺，采用流态化"反应-再生"技术，利用提升管反应器或下行式反应器来实现高温短接触的工艺要求。 2.4其它工艺 如催化-蒸汽热裂解工艺(反应温度一般都很高，在800℃左右)、THR工艺(日本东洋工程公司开发的重质油催化转化和催化裂解工艺)、快速裂解技术(Stone & Webster公司和Chevron公司联合开发的一套催化裂解制烯烃工艺)等。 3工艺流程 3.1装置形式 催化裂解装置核心设备为反应器及再生器，常见形式为同轴式和并列式。同轴式是指反应器(沉降器)和再生器设备中心在一个竖直轴线上，两个设备连接为一个整体，其优点是节能、节省空间及制造材料，缺点是设备过于集中，施工安装及检维修不便；并列式是指反应器和再生在空间上并列布置，相对独立，有点是占用空间大，配套的钢结构成本相应高，优点是设备交叉少，内部空间较大，安装及检维修方便，工艺介质在其内部受设备形状影响较小，流体相对规律，在大型装置中应用相对较多。 3.2主要反应流程 3.2.1反应部分 原料经对称分布物料喷嘴进入提升管，并喷入燃油加热，上升过程中开始在高温和催化剂的作用下反应分解，进入反应器下段的气提段，经汽提蒸汽提升进入反应器上段反应分解后反应油气和催化剂的混合物进入反应器顶部的旋风分离器(一般为多组)，经两级分离后，油气进入集气室，并经油气管道输送至分馏塔底部进行分馏，分离出的催化剂则从旋分底部的翼阀排出，到达反应器底部经待生斜管进入再生器底部的烧焦罐。 3.2.2再生部分 再生器阶段，催化剂因在反应过程中表面会附着油焦而活性降低，所以必须进行再生处理，首先主风机将压缩空气送入辅助燃烧室进行高温加热，经辅助烟道通过主风分布管进入再生器烧焦罐底部，从反应器过来的催化剂在高温大流量主风的作用下被加热上升，同时通过器壁分布的燃油喷嘴喷入燃油调节反应温度，这样催化剂表面附着的油焦在高温下燃烧分解为烟气，烟气和催化剂的混合物继续上升进入再生器继续反应，油焦未能充分反应的催化剂经循环斜管会重新进入烧焦罐再次处理。最后烟气及处理后的催化剂进入再生器顶部的旋风分离器进行气固分离，烟气进入集气室汇合后排入烟道，催化剂进入再生斜管送至提升管。 3.2.3烟气利用 再生器排除的烟气一般还要经三级旋风分离器再次分离回收催化剂，高温高速的烟气主要有两种路径，一是进入烟机，推动烟机旋转带动发电机或鼓风机；二是进入余热锅炉进行余热回收，最后废气经工业烟囱排放。