stanford-oval/wikipedia huggingface dataset:
کراکینگ کاتالیزوری سیال بستر
تاریخچه تولید

اولین واحد شکست کاتالیستی در سال ۱۹۳۶ میلادی توسط Hordry ارائه و ساخته شد. این واحد با بستر ثابت طراحی شده بود. واحدهای بستر سیال از نوع FCC برای اولین بار در سال ۱۹۴۲ توسط شرکت Exxon در طول جنگ جهانی برای تولید بنزین با اکتان بالا و تولید محصولات جانبی نظیر بوتیلن برای فرایند الکیلاسیون به صورت صنعتی درآمد. از آنجاییکه بنزین تولید شده در این واحد از نظر کیفی و کمی به مراتب بهتر از بنزین تولید شده در واحدهای شکست حرارتی و گازوئیلی بود، این واحدها با استقبال بسیار قابل توجهی روبرو شدند.

پیش از دهه ۸۰میلادی واحدهای شکست کاتالیستی سیال بستر، هیدروکراکینگ از یک طرف و واحدهای Coking و Visbreaking از طرف دیگر از واحدهای مطرح جهت ارتقاء برشهای سنگین نفتی در پالایشگاه‌های نفت به شمار می‌آمدند. بعد از دهه ۸۰ با افزایش قیمت نفت استفاده از واحدهای FCC و Hydrocracking مقرون به صرفه شد. از این زمان واحدهای FCC و Hydrocracking به صورت رقبای سرسختی برای واحدهای Coking و Visbreaking درآمدند و به نظر می‌رسد که واحدهای Coking و Visbreaking نهایتاً مغلوب FCC و Hydrocracking شوند.
FCC و Hydrocracking هیچ‌کدام مطلقاً نتوانسته‌اند برهم غالب شوند. در دهه ۸۰ به دلیل اختلاف قیمت شدید gasoline و fuel oil گرایش به Hydrocracking بیشتر بوده زیرا بازدهی محصولات سبک در این واحد بیشتر از FCC بوده‌است.

در حال حاضر با توجه به عدم ثبات قیمت نفت و همچنین هزینه سرمایه‌گذاری و عملیاتی کمتر و انعطاف‌پذیری نوع خوراک و محصولات، تمایل بیشتر به ایجاد واحد FCC وجود دارد.
 اهمیت تکنولوژی FCC برای کشور ایران FCC
از جمله دلایل استقبال از تکنولوژی FCC در صنعت نفت ایران می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
بنزین از نظر حجم تولید مقام اول را نسبت به سایر محصولات پالایشگاه داراست.
سنگین تر شدن تدریجی نفت خام لزوم استفاده بیشتر از واحدهای شکست کاتالیستی سیال بستر را به همراه دارد.
با توجه به عدم ثبات قیمت نفت و همچنین هزینه سرمایه‌گذاری و عملیاتی کمتر و انعطاف
پذیری نوع خوراک (خصوصا لزوم بر حداکثر تبدیل برش‌ها و باقیمانده‌های سنگین نفتی در پالایشگاه‌های نفت) و محصولات، ایجاد واحد FCCضرورت بیشتری می‌یابد.
شرکت‌های دارنده تکنولوژی یا دانش فنی

تا کنون بالغ بر ۳۵۰ واحد شکست کاتالیستی بستر سیال در دنیا وجود دارد که طراحی و یا اصلاح اغلب واحدهای FCC موجود به‌طور عمده توسط شش شرکت صاحب نام به شرح ذیل انجام گرفته‌است: FCC
ABB Lummus Global
Exxon Research and Engineering (ER&E)
Kellogg Brown & Rout-KR (Formaly+ HEM.W. Kellogg Company)
Shell Oil Company
Stone & Webster Engineering Corporation (SWEC)/ IFP
UOP (Universal Oil Products)
هر کدام از شرکت‌ها برای کسب تکنولوژی سالهای زیادی را صرف تحقیق و توسعه نموده‌اند و کماکان تحقیقات و فعالیتهای گسترده‌ای در راستای به روز نگه داشتن تکنولوژی، ایجاد نوآوری در راستای کسب موفقیت جهانی و حفظ موقعیت رقابتی خود انجام می‌دهند.
شرح کلی فرایند تولید

فرایند شکستن مولکولها در کاتالیست سیال (Fluid Catalytic Cracking) روشی است برای تبدیل هیدروکربنهای نفتی نسبتاً سنگین به محصولات سبک‌تر و با ارزش تر (عمدتاً بنزین با اکتان بالا) این عمل بوسیله برخورد هیدروکربنهای نفتی سنگین با کاتالیست داغی که به شکل پودر می‌باشد در شرایط خاصی از دما و فشار و در مدت زمان معینی انجام می‌گیرد. استفاده کردن از کاتالیست باعث می‌شود که واکنشهای شکست مولکولی در فشار پایین انجام پذیرد و محصولاتی با کیفیت بالاتر بدست آید. کاتالیست مورد استفاده پودر دانه‌دانه و نسبتاً ریزی از سیلیکا، آلومینا (Sio2 – Al2o۳) که یک ترکیب صنعتی است، می‌باشد. ترکیبات اصلی کاتالیست همان Al2o۳ وSio۲ می‌باشند و به‌طوری سنتزی (مصنوعی) ساخته می‌شود. کاتالیست فوق به‌صورت طبیعی نیز یافت می‌شود که کیفیت کمتری نسبت به کاتالیست مصنوعی دارد. به علت کوچک و ریز بودن ذرات، کاتالیست دارای دو خاصیت می‌باشد که این دو خاصیت در فرایند بسیار اهمیت دارند، این دو خاصیت عبارتند از:
۱- وقتی که به توده کاتالیست جریان کمی از گاز یا بخار آب یا هوا تزریق گردد و یا موقعی که توده‌ای از کاتالیست در مسیر جریان گازی با سرعت کم، قرار گیرد، توده کاتالیست به حالت سیال (Fluidize) و روان در می‌آید و از بسیاری جهات مانند یک مایع عمل می‌کند، یعنی کاتالیست سیال شده در لوله‌ها فشار را منتقل نموده و باعث افزایش فشار استاتیکی و جریان در لوله‌ها می‌گردد. نام فرایند FCC از همین خاصیت کاتالیست گرفته شده‌است.
۲ کاتالیست می‌تواند کلاً به‌صورت معلق باشد (معلق در گاز و هوا) و یا بوسیله جریانی از گاز باسرعت بالا، در مسیر افقی یا عمودی حمل گردد و جابجا شود. با این نوع جریان، کاتالیست به‌طور قابل ملاحظه‌ای رقیق (Dilute) می‌شود. این نوع جریان در انتقال کاتالیست از راکتور به احیاء کننده و بالعکس مورد استفاده می‌باشد.
شرح کلی فرایند تولید > کاتالیزور

کاتالیزور مخلوطی از ذرات با اندازه‌های مختلف می‌باشد، کوچکترین ذرات حدود ۱۰–۰ یا۲۰–۱۰ میکرون و بزرگترین ذرات از ۸۰ میکرون به بالا می‌باشد. اندازه مطلوب و ایده‌آل برای ذرات کاتالیزور حدود ۸۰–۲۰ میکرون می‌باشد.
وجود ذرات بسیار ریز کاتالیزور تازه جبرانی Fresh cat موجب می‌شود که:
کاتالیست مصرفی (کاتالیستی که از دودکش بوسیله جریان گازهای سوخته و مواد نفتی خارج می‌شود) افزایش یابد.
مقدار بار سیستمهای بازیافت کاتالیست (سیکلون‌ها- کاترل) بیشتر می‌شود.
در مسیرهای برگشتی، کاتالیست بازیابی شده به‌خوبی روان نمی‌گردد.
اگر ذرات کاتالیست موجود در سیستم درشت باشند مشکلات زیر پیش می‌آید:
سیال روانی در مخلوط (جامد-گاز) نخواهیم داشت و چگالی بستر سیال افزایش خواهد یافت.
مخلوط غیر یکنواخت جامد-گاز باعث می‌شود که کاتالیزور به خوبی احیا نشده و پدیده نامطلوب تولید کربن (Carbon build – up)به‌وجود آید.
شرح کلی فرایند تولید > فعالیت

عبارت فعالیت (Activity) یعنی توانایی نسبی کاتالیست برای تبدیل هیدروکربنهای نفتی سنگین به هیدروکربنهای سبک و با ارزش تحت شرایط معین (دما، فشار، زمان)؛ فعالیت کاتالیست به مرور بر اثر استفاده از آن کم می‌شود. کاهش فعالیت در ابتدای شروع بکار اولیه سرعت بیشتری دارد ولی بعداً کمتر می‌شود با افزودن کاتالیست تازه به سیستم (در احیاء کننده) کاهش فعالیت کاتالیست مورد استفاده در سیستم (راکتور احیاء کننده) جبران شده و پس از مدتی بحالت تعادل می‌رسد. اگر فعالیت تعادلی کاتالیست خیلی کم باشد بایستی با افزایش کاتالیست نو و تخلیه مقداری از کاتالیست مصرف شده (کاتالیست موجود در سیستم راکتور و احیاء کننده) یا Spent Catalyst، فعالیت کاتالیست موجود در سیستم را افزایش داد. مقدار معینی از غیرفعال شدن کاتالیست عادی و اجتناب ناپذیر است.
اثر نانوکاتالیست تقویت شده بر فرایند شکست کاتالیزوری سیال بستر

در سالهای اخیر فناوری ساخت و بکارگیری کاتالیستهای زئولیتی بسیار مورد توجه بوده و تحقیقات فراوانی نیز بر بکارگیری این کاتالیست‌ها در ابعاد نانو انجام گرفته‌است و نتایج حاصل از این تحقیقات گویای این مطلب است که بکارگیری نانوکاتالیست‌ها در فرایند FCC خواص فوق‌العاده‌ای را در کاتالیست‌ها از جمله فعالیت و پایداری بسیار شدید تر سبب می‌گردد. کاتالیست‌های رایج SiO۲/Al۲O۳ را می‌توان در ابعاد نانو تولید نموده و به کمک بخار آب حاوی آمونیاک در دمای بالا و ترکیب با اکسیدهای فلزات قلیایی خاکی کمیاب فعال تر ساخت. این نانوکاتالیست‌های به اصطلاح بهبود یافته را می‌توان جهت کاهش الفین‌ها در فرایند FCC بکار برده و به عدداکتان بالاتری برای بنزین نهایی دست یافت.
نانو کاتالیست‌های مذکور را می‌توان در دو حالت ساده و مرکب با اکسید گالیم ((Ga2O۳ در فرایند FCC بکار گرفت. واضح است که میزان حضور اکسید گالیم به همراه کاتالیست بر روی نتایج حاصل مؤثر خواهد بود. حضور اکسید گالیم بهمراه کاتالیست در این فرایند اثر قابل ملاحظه‌ای بر روی فعالیت و میزان پایداری نانوکاتالیست خواهد داشت بطوریکه میزان مناسبی از این اکسید سبب افزایش کارایی کاتالیست‌ها در کاهش ترکیبات الفینی خواهد داشت و پایداری کاتالیست را نیز افزایش خواهد داد، که این امر بسبب وجود نقاط اسیدی بیشتر در منافذ و سطح فعال بیشتر کاتالیست می‌باشد. همچنین کوتاهی طول کانال‌های آن نیز سبب افزایش سرعت نفوذ مولکولی و کاهش زمان اقامت مولکول‌ها در این کانال‌ها شده که نتیجتًا کاهش تولید کک در کانال‌ها را شاهد خواهیم بود. در واقع سطح وسیع این نانوکاتالیست تقویت شده و حضور نقاط اسیدی زیاد و خواص الکتریکی پیچیده این ذرات سبب شکسته شدن پیوند هایC-Sگردیده و البته سبب تولید H2Sبیشتر در گاز خروجی خواهد شد. به‌طور کلی می‌توان گفت حضور اکسید گالیم در کنار نانوکاتالیست‌های زئولیتی سبب افزایش کل مکانهای اسیدی سطح نانوکاتالیست شده و افزایش فعالیت و توانایی کراکینگ و گوگردزدایی را بهمراه خواهد داشت؛ لذا این نانوکاتالیست تقویت شده بهترین گزینه بمنظور کاهش ترکیبات تیوفنی در فرایند FCCخواهد بود Journal of Molecular Catalysis A: Chemical ۲۶۱, ۲۰۰۶. علاوه بر آن به دلیل اینکه از فلزات فعال پلاتین (Pt) و رنیوم (Re) روی پایه‌های آلومینا و زئولیت نیز استفاده می‌شود، می‌توان به نانوذرات Pt-Re کاتالیستی اشاره کرد. از دیگر کاتالیست‌های مورد استفاده مخلوط سیلیکا- آلومینا یا سیلیکا- مگنزیا (اکسید منیزیم) می‌باشد که نانوکاتالیست‌های سیلیکا و مگنزیا ساخته شده‌اند.
شرح کلی واحد

خوراک واحد از محصولات جانبی برج خلاء می‌باشد و محصولات آن عبارتند از گاز خشک و گاز مایع و گازولین و گازوئیل سبک و گازوئیل سنگین و ته مانده عادی از کاتالیست. (Clarified oil)
خوراک واحد بوسیله مبدلهای حرارتی و کوره گرم شده و به مسیرهای ورودی راکتور فرستاده می‌شود
و در مسیرهای ورودی به راکتور با کاتالیست داغ احیاء شده تماس میابد و مخلوط کاتالیست و بخارات نفتی به راکتور می‌روند. واکنشهای شکستن هیدروکربنهای سنگین از لحظه تماس کاتالیست داغ با خوراک گرم آغاز شده و در راکتور ادامه می‌یابد. محصولات حاصل از واکنش‌های شکستن در راکتور از کاتالیست جدا شده و از آن خارج می‌شود و سپس وارد برج اصلی تفکیک می‌گردد. گاز و بنزین خام حاصل از بالای برج اصلی تفکیک به واحد بازیابی گاز فرستاده می‌شود تا در آنجا بنزین با کیفیت مطلوب تولید گردد و گازها بازیابی شوند. سایر محصولات برج اصلی تفکیک پس از سرد شدن به مخازن فرستاده می‌شوند. کاتالیست مصرف شده که بروی آن کربن نشسته‌است در مسیر خروجی از راکتور از هیدروکربنهای به دام افتاده در بین کاتالیستها، پاک و عریان می‌شود. کاتالیست مصرف شده پس از وارد شدن به بالا برنده کاتالیست مصرف شده، بوسیله جریان هوا به احیاء کننده رانده می‌شود. از لحظه تماس کاتالیست با هوا، فرایند سوختن کک‌های روی کاتالیست آغاز می‌شود. گازهای حاصل از احتراق از کاتالیست (بستر سیال) جدا شده و از سیکلون‌های داخل احیاء کننده گذشته وارد سیستم تولی بخار (Waste heat boiler) می‌شود و پس از سرد شدن وارد سیستم رسوب دهنده ذرات
ریز کاتالیست (Cottrell precipitator)می‌گردد. گازها پس از عاری شدن از ذرات کاتالیست از طریق دودکش به اتمسفر فرستاده می‌شود کاتالیست احیاء شده داغ به ورودی راکتور برگردانده می‌شود و سیکل جریان گردش کاتالیست کامل می‌گردد.
سیستم پیش گرم‌کننده خوراک

خوراک از مخازن گرفته و بوسیله پمپها به مبدلهای حرارتی (که در آن خوراک و رفلاکس میانی با یکدیگر تبادل حرارت می‌نمایند) فرستاده می‌شود و سپس وارد مبدلهای حرارتی (که در آن خوراک با ته مانده برج تبادل حرارت می‌نمایند) شده و پس از عبور از آنها به کوره فرستاده می‌شود. در ورودی به کوره، خوراک دو قسمت شده که مقدار جریان هر قسمت به‌طور جداگانه کنترل شده و سپس وارد کوره که دارای دو بخش جداگانه‌است می‌شود. دمای هر دو جریان خروجی از دو بخش کوره بوسیله کم و زیاد کردن مقدار گاز کوره صورت می‌گیرد، کنترل می‌گردد. دمای خوراک ورودی به کوره حدود F ۴۵۰ و دمای خوراک خروجی از کوره به ۷۰۰F می‌باشد. === راکتور === هدف و منظور از راکتور عبارتست از فراهم کردن شرایط لازم برای انجام واکنش‌های شکستن مولکولهای نفتی سنگین و تبدیل آنها به محصول مورد نظر. شرایط لازم برای واکنش شکستن عبارتند از:
درجه حرارت
فشار
زمان، در راکتور زمان کافی برای تماس هیدروکربنهای نفتی سنگین با کاتالیست داغ احیاء شده به‌وجود می‌آید. مخلوط مواد نفتی و کاتالیست داغ احیاء شده از لحظه‌ای که وارد راکتور می‌شوند تا زمانی که از بستر سیال کاتالیست در راکتور، خارج می‌شوند فرصت انجام واکنش‌های شکستن دارند. علاوه بر این در راکتور در قسمت نیمه بالایی آن کاتالیست و بخارات نفتی محصول واکنشها فرصت پیدا می‌کنند که از هم جدا شوند. بخارات نفتی به سوی برج تفکیک اصلی می‌رود و کاتالیست در بستر فشرده سیال کاتالیست در راکتور سقوط می‌کند و می‌ماند و از آنجا از مسیر عریان کننده از راکتور خارج و بوسیله هوا به احیاء کننده رانده می‌شوند.
تزریق خوراک به راکتور

راکتور دو مسیر ورودی برای تزریق خوراک دارد که بنام بالا برنده خوراک (Feed riser) معروف می‌باشند. خوراک از چهار نازل وارد هر یک از بالا برنده‌های خوراک می‌شود. قبل از ورود خوراک به نازلها، برای اسپری کردن خوراک به آن بخار آب تزریق می‌شود و مخلوط خوراک و بخار آب به صورت اسپری شده به بالا برنده تزریق می‌شود و به همراه کاتالیست داغ احیاء شده که از احیاء کننده وارد بالا برنده خوراک می‌شود به سمت راکتور می‌رود (در حقیقت بخارات نفتی (خوراک) کاتالیست را با خود به راکتور می‌برد) مقدار بخار آب تزریقی به هر کدام از بالا برنده‌های خوراک کنترل می‌شود. در صورتی که به عللی جریان خوراک به بالا برنده خوراک قطع شود می‌توان به هر کدام از بالابرنده‌های خوراک، بخار آب بیشتری تزریق کرد. مقدار این بخار آب اضافی (اضافه بربخار آب برای هر بالا برنده خوراک) بوسیله صفحات مسدود کننده(Regtriction orifices) در حدود ۱۰۰۰۰ lb/hr محدود می‌گردد. همانطوری که خوراک نفتی با کاتالیست داغ احیاء شده مخلوط می‌شود به‌صورت بخار در می‌آید و مخلوط بخارات نفتی و کاتالیست به راکتور جریان می‌یابد.
منطقه واکنش

منطقه یا محل انجام واکنشهای شیمیایی را راکتور می‌نامند راکتور ظرفی است از جنس کربن استیل مخلوط بخارات نفتی و کاتالیست از طریق دو بالا برنده خوراک (Feed riser) از ته راکتور وارد آن می‌شوند. این خطوط به درون یک محفظه نیمکره‌ای شکل که قسمت مرکزی عریان کننده را احاطه کرده وصل می‌شوند
بین بدنه بیرونی عریان کننده و بدنه راکتور یک صفحه مشبک مدور قرار دارد. مخلوط بخارات نفتی و کاتالیست قبل از گذشته از این صفحه مشبک Grid وسیله صفحات پخش کننده در زیرصفحه مشبک پخش می‌شوند و سپس از آنGrid عبور می‌کنند. سرعت جریان فاز سیال (مخلوط بخارات نفتی کاتالیست) در بالای Grid به اندازه کافی کم است بطوریکه ذرات ته‌نشین شده و یک بستر فشرده‌ای از کاتالیست را تشکیل می‌دهند. واکنشهای شکستن در ورودی و از لحظه تماس با کاتالیست داغ احیاء شده شروع می‌شود و در بستر فشرده کاتالیست در راکتور کامل می‌گردد. شدت واکنشهای شکست مولکولی تبدیل را می‌توان با کنترل دمای بستر فشرده کاتالیست در راکتور و ارتفاع این بستر فشرده تغییر داد. دمای بستر راکتور با کنترل کننده دما و با کنترل کردن جریان کاتالیست از احیاء کننده به راکتور (کاتالیستی که از احیاء کننده بوسیله لوله‌های ایستاده“Pipes Stand” به بالا برنده خوراک می‌ریزد) کنترل می‌شود. گرمای لازم برای انجام واکنشهای بوسیله گرمای کاتالیست داغ تأمین می‌شود. جریان کاتالیست خروجی کنترل می‌شود تا سطح بستر فشرده در راکتور تنظیم گردد. یک حلقه بخار به قطر ۶ اینچ بنام حلقه بخار آب سیال کننده در زیر صفحه مشبک قرار دارد و مقدار بخار آب برای سیال کردن بستر کاتالیست حدود lbs/hr ۴۰۰۰ و با فشار psig ۱۸۵ می‌باشد و مقدار جریان آن با صفحات محدود کننده تنظیم می‌شود.
بازیابی کننده کاتالیست در راکتور

بخارات (محصول) حاصل از واکنشهای شکستن، بستر فشرده کاتالیست را به سمت بالا ترک می‌کنند و وارد شش دستگاه سیکلون دو مرحله‌ای می‌گردند بسیاری از ذرات کاتالیست که به همراه بخارات محصول، از بستر فشرده کاتالیست به سمت بالا رفته‌اند در سیکلون‌ها از بخارات محصول جدا شده و به بستر فشرده کاتالیست بر می‌گردند. کاتالیست بازیابی شده در سیکلون‌ها بوسیله لوله‌هایی که انتهای تحتانی هر یک از سیکلون‌ها را به بستر فشرده (داخل بستر فشرده کاتالیست) مربوط می‌سازند، به بستر فشرده کاتالیست می‌ریزند. لوله‌های رابط بین انتهای سیکلون‌ها و بستر فشرده را اصطلاحاً (Dip Pipe) می‌گویند. در دهانه خروجی هر یک از لوله‌های فوق(Dip Pipe) یک شیر چکاننده قرار دارد که مانع ورود گاز به(Dip Pipe) می‌گردد. در قسمت بالای ورودی سیکلون‌ها (در راکتور) یک سیستم بخار آب داغ به‌صورت حلقه و سپرک (Anti cocking Ring & Baffle steam) نصب شده‌است. این سیستم برای جلوگیری از تشکیل کک در سطوح فوقانی سیکلون‌ها و همچنین برای کاهش حجم بلا استفاده راکتور می‌باشد. مقدار این بخار آب داغ شده(heated super 4000 lb’ hr) می‌باشد. حلقه بخار آب که مقدار بخار خروجی آن lb/hr ۴۰۰۰ است در میان صفحه سپرک نصب شده و برای تخلیه گاز درون محفظه بکار می‌رود.
عریان کننده کاتالیست مصرف شده

کاتالیستی که سطح آن را کک گرفته باشد کاتالیست مصرف شده می‌نامند. کک، سطح کاتالیست را می‌پوشاند و مانع رسیدن هیدروکربنها به سطح کاتالیست برای انجام واکنشهای شکستن می‌گردد. پس کک فعالیت کاتالیست را کاهش می‌دهد. برای آنکه سطح کاتالیست که محل انجام واکنشهای شکستن می‌باشد، از وجود کک پاک گردد کاتالیست مصرف شده را به احیاء کننده منتقل می‌کنند و در آنجا بوسیله هوا، کک سطح کاتالیست را می‌سوزانند و کاتالیست را تقریباً عاری از کک می‌کنند. کاتالیست مصرف شده وقتی که از راکتور به احیاء کننده منتقل می‌شود همراه خود بخارات هیدروکربنها را که در میان توده کاتالیست و یا در خلل و فرج آن بدام افتاده‌اند به احیاء کننده می‌برند. این پدیده دو مشکل ایجاد می‌کند:
هوای لازم برای احیاء کاتالیست را افزایش می‌دهد. با توجه به محدودیت دستگاه دمنده برای تأمین هوای مورد نیاز، مقدار کافی هوا برای احیاء کاتالیست تأمین نمی‌شود.
در صورت تأمین هوای لازم، افزایش دمای احیاء کننده کاتالیست مشکلاتی را پدید خواهد آورد. علاوه بر اینها مقداری از محصولات راکتور تلف می‌گردد. برای پیشگیری از این مشکلات درراکتور، سیستم عریان کننده کاتالیست مصرف شده نصب شده‌است.
این سیستم شامل تعدادی لوله عمودی می‌باشد که در یک پوسته قرارگرفته‌اند و انتهای این پوسته به انتهای راکتور می‌رسد، کاتالیست مصرف شده از بستر کاتالیست در راکتور از طریق لوله‌های فوق به انتهای راکتور می‌ریزد برای هر کدام از این لوله‌ها یک جریان بخار آب وصل شده‌است و جریان بخار آب بر عکس جریان کاتالیست یعنی از پایین راکتور (لوله‌ها) به بالا (داخل راکتور) می‌باشد. کاتالیست بعد از خارج شدن از لوله‌های فوق وارد لوله ایستاده کاتالیست مصرف شده می‌گردد، در لوله ایستاده یادشده بیشتر جریان بخار آب به سمت راکتور جریان دارد، این جریان بخار آب برای جلوگیری از مسدود شدن لوله ایستاده در اثر انباشتن کاتالیست و برای سیال نگه داشتن جریان کاتالیست در لوله ایستاده می‌باشد. علاوه بر این می‌تواند هیدروکربنهای بدام افتاده در میان کاتالیست را آزاد کرده و با خود به راکتور برگرداند این جریان بخار آب وقتی که از لوله ایستاده خارج می‌شود وارد لوله‌هایی خالی می‌گردد و از طریق آنها به راکتور وارد می‌شود.
احیاء کننده کاتالیست

هدف و کار اصلی احیاء کننده سوزاندن کک تشکیل بر روی کاتالیست می‌باشد. نقش دیگر احیاء کننده تأمین گرمای لازم برای انجام واکنشهای شکستن در راکتور می‌باشد. واکنشهای شکستن برای خوراک واحد در دمای F ۸۹۰ به بالا می‌باشد در حالی که خوراک خروجی از کوره حدود F ۷۰۰ گرم شده‌است؛ بنابراین کاتالیست احیاء شده داغ وقتی که از احیاء کننده به راکتور منتقل می‌شود مقدار زیادی حرارت با خود وارد سیستم راکتور می‌کند و برای کنترل دمای راکتور (برای شکستن هیدروکربنها و انجام واکنشهای شکستن) جریان کاتالیست احیاء شده از احیاء کننده به راکتور را کنترل می‌کنند.
شرایط عملیاتی

عواملی که بر تبدیل و ترکیب بازده محصولات اثر می‌گذارند
متغیرهای مستقل عملیاتی که در تبدیل اثر می‌گذارد عبارتند از:
دمای راکتور
نسبت خوراک راکتور به خوراک تازه
وسعت سرعت- مدت زمان تماس با کاتالیست
فشار راکتور
کیفیت کاتالیست
مهمترین متغیرهای وابسته عبارتند از:
مقدار کاتالیست در گردش
نسبت کاتالیست در گردش
دمای احیاء کننده
تبدیل
سایر عوامل نظیر محدودیتهای ظرفیت واحد، برج اصلی تفکیک، کمپرسورهای گاز، فشار عملیات را دیکته می‌کنند. البته فشار در خارج از حد تعیین شده، اثر کمی روی تبدیل و بازده محصولات دارد.
تعاریف: تبدیل اندازه‌ای از مقدار واکنشهای شکستن و به عبارت دیگر تبدیل خوراک به محصولات سبکتر می‌باشد. معمولاً تبدیل بر حسب درصد حجمی بر مبنای خوراک تازه می‌باشد.
مقدار تبدیل را می‌توان به صورت زیر بدست آورد: درصد حجمی کل محصول با نقطه جوش بالای ۱۰۰–۴۳۰ F = تبدیل
تبدیل= Coke + Dry gas + C۴ S + C۵ – ۴۳۰ FBP
کیفیت خوراک

در یک تبدیل ثابت، یک افزایش در نقطه جوش ۵۰ درصدی حجمی خوراک، تغییرات زیر را در ترکیب بازده محصولات به دنبال خواهد داشت:
گاز خشک کمتر می‌شود.
بوتان کمتر و بوتین‌ها زیادتر می‌شوند.
گازوئیل بیشتر می‌شود.
عدد اکتان کمتر می‌شود.
کک زیادتر می‌شود
دمای راکتور

اگر دمای راکتور حدود ۵ درجه کاهش یابد مقدار تبدیل حدود ۱ درصد حجمی کاهش می‌یابد و مقدار گاز خشک و گازوئیل کاهش می‌یابد و مقدار محصولات سنگین افزایش می‌یابد. در یک تبدیل ثابت، ترکیب بازده محصولات با افزایش دمای راکتور، به‌صورت زیر تغییر می‌کنند:
گاز خشک زیاد می‌شود
گازهای چهار کربنه زیاد می‌شود.
نسبت بوتین به بوتان افزایش می‌یابد.
مقدرا گازولین کمتر می‌شود.
عدد اکتان بالاتر می‌رود.
کک کمتر می‌شود.
مدت زمان تماس خوراک با کاتالیست

وسعت سرعت، عبارت است از مدت زمان تماس بخارات نفتی با کاتالیست، این مدت زمان از لحظه تماس مواد نفتی با کاتالیست در بالا برنده خوراک راکتور تا خارج شدن بخارات نفتی ازبستر فشرده کاتالیست راکتور، می‌باشد. هر چه سطح کاتالیست در بستر فشرده کاتالیست درراکتور بالاتر باشد، زمان تماس بیشتر می‌شود و وسعت سرعت کاهش می‌یابد.
افزایش کک روی کاتالیست مصرف شده بر اثر کاهش نسبت (C/O) باعث می‌شود که:
بر روی خاصیت انتخاب گری کاتالیست اثر معکوس می‌گذارد.
انتخابگری خاصیتی از کاتالیست است که جهت واکنشهای شکستن را تعیین می‌کند. کاهش Selectivity باعث تولید گاز خشک و کک به مقدار زیادتر و گاه C۴ و گازولین می‌گردد.
در موقع احیاء کاتالیست، ذرات کاتالیستی که دارای کک زیادتر باشند، بیشتر داغ شده و سطح کاتالیست ذوب می‌شود. کلوخه شدن ذرات کاتالیست پیش می‌آید. براثر ذوب شدن سطح کاتالیست، خلل و فرج گرفته می‌شود و سطح لازم برای انجام واکنشهای شکستن کاهش می‌یابد و یا به عبارت دیگر کاتالیست غیرفعال می‌گردد.
فعالیت کاتالیست

فعالیت کاتالیست اثر زیادی در مقدار تبدیل و ترکیب بازده محصولات دارد. برای تأمین فعالیت خوب برای کاتالیست، اضافه کردن مداوم و کافی کاتالیست تازه به سیستم ضروری می‌باشد. سطح کاتالیست در بستر فشرده کاتالیست احیاء کننده، برای عملکرد بهتر سیکلون‌ها لازم است اما اثری روی فرایند راکتور ندارد. افزایش فعالیت کاتالیست، تبدیل را زیادتر می‌کند، در یک تبدیل ثابت، افزایش فعالیت کاتالیست باعث تغییرات زیر می‌شود:
گاز خشک کمتر می‌شود.
نسبت بوتین به بوتان کمتر می‌شود.
مقدار کک کاهش می‌یابد.
مقدار گازولین زیادتر می‌شود و عدد اکتان بالاتر می‌رود.
برگشتی

برگشتی عبارتی است که به معنی برگرداندن قسمتی از محصولات سنگین برج تفکیک برای شکست دوباره به راکتور می‌باشد، تا مقدار تبدیل خوراک تازه افزایش یابد. (بازده محصولات سبک بوتان‌ها و گازولین زیادتر می‌شود) گازولین سنگین که یک بار شکسته شده‌است حاوی مقادیر کمتری هیدروکربن‌های پارافینی و مقادیر بیشتری هیدروکربنهای آروماتیکی می‌باشد؛ لذا شکستن دوباره آنها (گازولین سنگین برگشتی) مشکل است.
افزایش کک بر سطح کاتالیست احیاء شده

هر گونه تغییر در شرایط واکنش‌ها در مقدار کک تولید شده، اثر خواهد گذاشت این امر در تعادل احیاء کننده اثر کرده و باعث افزایش یا کاهش اکسیژن زیادی خواهد شد. این نوع نوسانات ممکن است ناشی از تغییر خوراک و یا تزریق کردن کاتالیست تازه، عریان کردن ناکافی و وضعیت کاتالیست مصرف شده و یا خطا در اندازه گیرنده‌های خوراک مواد برگشتی باشد. برای برگشتن به شرایط عادی و متعادل، تعدیل و تنظیم مقدار هوا و یا دمای راکتور و یا ارتفاع سطح کاتالیست در راکتور و یا تغییر در برگشتی‌ها می‌تواند، مثمرثمر باشد.

عملکرد مطلوب احیاء کننده با مقدار ثابت کربن مانده بر روی کاتالیست احیاء شده نشان داده می‌شود. مقدار کربن بر روی کاتالیست احیاء شده باید کمتر از۶/۰ درصد یعنی بین(۲/۰تا۴/۰ درصد) باشد. کنترل اولیه احیاء کننده با سرعت هوای دهنده هوا (مقدار هوا) می‌باشد مقدار هوا باید به قدری باشد که کربن روی کاتالیست احیاء شده تقریباً ثابت بوده و درصد معینی اکسیژن در گازهای سوخته باشد. علاوه بر مقدار جریان هوا، تنها وضعیت کنترل شده که بر فرایند کک سوزی اثر می‌گذارد موجودی کاتالیست و احیاء کننده می‌باشد. اگر موجودی کاتالیست در احیاء کننده خیلی کمتر باشد دیده می‌شود که کربن کاتالیست همچنان بالاست، این علی رغم وجود اکسیژن زیادی در سیستم می‌باشد. این امر ناشی از زمان تماس کم کاتالیست با هوا می‌باشد. بعبارت دیگر زمان ماندن کاتالیست در احیاء کننده کم شده‌است. دمای بستر کاتالیست در احیاء کننده در فرایند سوختن کک اثر می‌گذارد، افزایش درجه حرارت باعث می‌شود کربن (کک) کامل تر بسوزد.
روشهای کراکینگ کاتالیزوری با بستر سیال

روش ارتوفلو که در سال۱۹۵۱توسط شرکت «کلوگ» به کار برده شد، گردش کاتالیزور را به وسیله لوله‌های مستقیم واقع بین راکتور و بازساز میسر نموده و با این ترتیب زانوهایی که می‌توانستند به علت فرسایش مشکل آفرین باشند، حذف شدند. برحسب شرایط محلی راکتور می‌تواند در بالا و یا پائین بازساز قرار گیرد.
روش «یو.او. پی» در این روش ٪ ۹۰ حرارت ناشی از احتراق کک برای حفظ دمای راکتور و تولید بخار آب به کار می‌رود.
روش مهندسی «اسو»
اولین مدل صنعتی بستر سیال در۱۹۴۲به وسیله استاندارد اویل به کار رفت. شرکت اسو نیز از همین روش استفاده کرد و به‌تدریج تکنیک‌های بهتری ارائه نمود.
روش اسو- مدل III
روش اسو - مدلIVاز سال ۱۹۵۲ مدل چهارم اسو با ظرفیت روزانه ۸۰۰ تا ۱۰۰۰ مترمکعب به راه افتاد.