石油裂化器用耐火材料

裂化器是石油精炼工艺中的关键设备。催化裂化是将低辛烷石蜡油转化成高辛烷烃、环烷烃和芳族烃，然后掺入到汽油中。因此，裂化器就成了炼油厂的重要设备，与之相连的是再生器。

石油裂化器用耐火材料处于最苛刻的操作环境中。工艺条件包括高温和高压，反应器的反应温度约500℃，至再生器内则达到700℃或更高些，操作压力为150—200kPa。

长链烷烃(主要是粗石蜡)是裂化器的主要原料。当原料不足时，便需要残油进行补充，这便导致更多的碳附着到催化器上面使再生器被启动，在高温下操作以脱碳。随之，循环催化剂则在更高温度下返回到反应器，于是就增加了这两个容器的热应力。

而且，循环催化工艺还产生了机械应力，其中包括用作原料的细微分布的催化剂(多角硅酸铝和沸石(20～200μm))等的循环，其循环速率为50t／min或更高，因而对内衬耐火砖造成了严重的磨损。此外，反应器和再生器里衬的环境都必须与外界的环境隔绝开。

通过上述分析可知，催化器用耐火材料必须具备两个性能，即较高的耐磨性和较低的热传导率。一般来说，要使这两个性能协调起来是非常困难的，因为高耐磨性通常需要高密度，而低热传导率则通常需要较低的密度。一般认为，用于催化器中的反应器和再生器的内衬耐火材料其热导率为1.0—1.5W／(m2·K)。这说明，在这种环境中应用的耐火材料应选择轻质耐火砖。

为了满足上述要求，当选择轻质高铝砖时，其相对密度应低于50％，甚至更小。为了增加该类耐火砖的耐磨性能，则需要提高其强度。因此，应首选高强轻质耐火砖作为裂化器内衬耐火材料。我公司生产的轻质耐火砖，很多石化企业来采购。耐火砖由单一轻质骨料制成，这种轻质骨料是一种烧成高岭石，它是通过向未煅烧的高岭土中加入添加剂并混合，以保证在煅烧过程中能产生大量的小气孔，气孔尺寸非常小，因而这种轻质耐火砖的强度大。然后破碎、筛分获得单一轻质颗粒，采用这种单一骨料生产的轻质耐火砖耐磨性高而传导率却较小，因而是可供石油裂化器里衬使用的最好的轻质耐火砖品种之一。

当然，也可以采用粉料生产有大量细小气孔分布的材料，然后加工成所要求尺寸而得到一种轻质耐火砖，用作石油裂化器内衬耐火材料，也可获得高寿命。然而，随着经济不断发展，燃油供应也越来越紧张。因此，石油精炼(催化裂化)也就越来越重要，这对开发石油工业催化裂化器用耐火材料提出了日益严格的要求。

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