本發(fā)明涉及催化劑再生領(lǐng)域，具體涉及一種烷烴脫氫制烯烴催化劑的再生方法。

背景技術(shù)：

1、丙烯是一種重要的有機(jī)化工原料，用于生產(chǎn)聚丙烯、丙烯腈、丁醇、辛醇、環(huán)氧丙烷、異丙醇等產(chǎn)品。傳統(tǒng)的丙烯主要來自蒸汽裂解制乙烯的副產(chǎn)物，異丁烯幾乎都來自煉廠氣和裂解c4餾分，隨著石化工業(yè)對丙烯和異丁烯的需求不斷增加，傳統(tǒng)的丙烯、異丁烯來源，不能滿足市場的需求。隨著頁巖氣開采技術(shù)的成熟，為市場提供了大量優(yōu)質(zhì)、廉價的丙烷、丁烷，烷烴直接催化脫氫制備丙烯和異丁烯的工藝，因其技術(shù)的經(jīng)濟(jì)型、環(huán)境友好型，越來越受到市場的認(rèn)可。低碳烷烴脫氫制備低碳烯烴工藝主要分為移動床工藝和固定床工藝，固定床工藝反應(yīng)系統(tǒng)設(shè)計相對簡單，但因催化劑需要頻繁再生，切換操作十分頻繁，對控制系統(tǒng)和閥門、設(shè)備要求較高。移動床工藝可以實現(xiàn)催化劑的連續(xù)再生和循環(huán)，使催化劑保持在較高的活性狀態(tài)，可以顯著提高催化劑的活性和保證丙烯的收率。

2、在現(xiàn)有移動床低碳烷烴脫氫工業(yè)裝置中，極易出現(xiàn)“核心焦”現(xiàn)象，即催化劑孔道深處的積炭未能在燒焦過程中徹底脫除，這一方面是因為脫氫催化劑積炭是深度脫氫產(chǎn)物，其h/c偏低，更難脫除；另一方面是催化劑在再生過程中，氧分子難以進(jìn)入孔道深處，使得孔道深處積炭難以脫除。研究表明：提高再生氧分壓可有效提高氧分子擴(kuò)散速率，有利于氧分子進(jìn)入孔道深處，從而加速催化劑脫積炭速率。然而，過高的氧含量很容易造成再生飛溫，不利于裝置運行。因此，最為有效的方法是提高再生壓力。

3、但是催化劑積炭在燃燒過程中會產(chǎn)生一定量的水，在高壓再生條件下，水分壓也相應(yīng)增加，催化劑長時間處于高溫高水環(huán)境下，將嚴(yán)重破壞催化劑孔道結(jié)構(gòu)，影響催化劑性能。因此，必須脫除再生循環(huán)煙氣當(dāng)中的水，然而，脫除水的過程中也會脫除循環(huán)煙氣中的氯，使得催化劑在高溫低氯環(huán)境下，難以抑制催化劑表面金屬聚集，也會影響后續(xù)的催化劑補(bǔ)氯和金屬再分散效果。

4、cn112569872a公開了一種用于低碳烷烴脫氫制備低碳烯烴的移動床系統(tǒng)。其技術(shù)方案包括：依次通過管道連接的原料預(yù)處理單元、燃料分離單元、移動床反應(yīng)單元、氫氣分離單元、產(chǎn)物凈化單元、產(chǎn)品分離提純單元和催化劑再生單元；移動床反應(yīng)單元包括若干并聯(lián)設(shè)置的反應(yīng)管路，反應(yīng)管路上安裝有加熱爐和反應(yīng)器。

5、cn1100852c公開了一種烴轉(zhuǎn)化催化劑的再生方法及其設(shè)備，待生催化劑從上至下依次通過再生器的燒焦區(qū)、氧氯化區(qū)、預(yù)干燥區(qū)和焙燒區(qū)，增設(shè)的預(yù)干燥區(qū)可將經(jīng)過脫氯和干燥的再生循環(huán)氣用于氧氯化后催化劑的預(yù)干燥，從而減少焙燒區(qū)的干燥氣體用量，使焙燒區(qū)的含氧氣體進(jìn)入量由燒焦所需耗氧量決定，進(jìn)入焙燒區(qū)的氣體可全部進(jìn)入氧氯化區(qū)，再進(jìn)入再生氣循環(huán)回路，為燒焦供氧，可使再生器的煅燒區(qū)無多余含氧氣體放空，從而取消鍛燒區(qū)放空氣體的凈化措施。

6、cn110452085a公開了一種逆流移動床c3/c4烷烴脫氫工藝，催化劑在各反應(yīng)器之間的流動方向與反應(yīng)物流的流動方向相反，該方法包括混合的氫氣和c3/c4烷烴進(jìn)料流經(jīng)熱聯(lián)合換熱器、加熱爐，進(jìn)入第一級反應(yīng)器中，依次串聯(lián)流經(jīng)第二級、最后一級反應(yīng)器形成反應(yīng)物料流；催化劑經(jīng)再生器再生，進(jìn)入最后一級反應(yīng)器，依次串聯(lián)流經(jīng)第二級、第一級反應(yīng)器形成催化劑料流，每一級反應(yīng)器出口均有透氫膜分離器。與現(xiàn)有已經(jīng)工業(yè)化的丙烷脫氫工藝相比，可以提高c3/c4烷烴單程轉(zhuǎn)化率，降低反應(yīng)溫度，提高選擇性，節(jié)省能量，減少催化劑上的積碳，延長催化劑的壽命，減少裝置的投資。

7、us9302261b2公開了一種向ccr冷卻區(qū)提供冷卻氣并防止冷卻器冷凝的方法，該方法用再生循環(huán)氣通過換熱器加熱部分來自冷卻器鼓風(fēng)機(jī)的氣流，再將加熱后的氣流與進(jìn)入冷卻器的氣流混合，使進(jìn)入冷卻器的冷卻氣流溫度不低于4℃，然后對冷卻氣進(jìn)行冷卻。進(jìn)入冷卻區(qū)的冷卻氣采用加熱后的干燥氣，該氣體為空氣和氮氣的混合物。

8、cn105498858b公開了一種連續(xù)重整催化劑的再生方法，將反應(yīng)后的待生催化劑通入再生器，依次通過燒焦區(qū)、氧氯化區(qū)和焙燒區(qū)，將燒焦區(qū)排出的部分再生氣直接注入氧氯化區(qū)，向燒焦區(qū)入口氣流中注入含氯化合物，注氯量以氯元素計占催化劑循環(huán)量的0.01-0.2質(zhì)量％。該法可改善催化劑再生效果，并減少再生過程的注氯量。

9、以上技術(shù)雖然在優(yōu)化低碳烷烴脫氫催化劑和工藝方面上取得了一些進(jìn)步，但如何有效解決因“核心焦”引發(fā)的催化劑活性下降是目前亟待解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的在高壓再生工藝中，因循環(huán)煙氣中的水氯失衡引發(fā)的催化劑補(bǔ)氯困難和后續(xù)金屬再分散效果不佳的問題，以及在低壓再生工藝中，因氧分子難以進(jìn)入催化劑孔道深處，造成“核心焦”的問題，提供一種烷烴脫氫制烯烴催化劑的再生方法，該方法提高了催化劑再生效率，并解決了因催化劑積炭難以脫除引發(fā)的活性下降問題，延長了裝置運行周期。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種烷烴脫氫制烯烴催化劑的再生方法，所述方法包括以下步驟：

3、(1)將待生催化劑在第一再生器的燒焦區(qū)進(jìn)行第一燒焦；

4、(2)將步驟(1)得到的產(chǎn)物在第二再生器的燒焦區(qū)進(jìn)行第二燒焦，得到再生后催化劑；

5、其中，第二再生器的燒焦區(qū)壓力較第一再生器的燒焦區(qū)壓力高0.01-0.3mpa。

6、優(yōu)選地，所述第二再生器的燒焦區(qū)的再生氣露點≤-50℃，優(yōu)選為≤-60℃。

7、優(yōu)選地，第一燒焦的再生氣中cl2含量為1-500vppm，優(yōu)選為100-300vppm。

8、優(yōu)選地，第二燒焦的再生氣中hcl含量≤0.5vppm。

9、通過上述技術(shù)方案，獲得有益效果如下：

10、(1)本發(fā)明提供的再生方法，優(yōu)化了再生系統(tǒng)，克服了高壓和低壓再生系統(tǒng)存在的問題，提高了低碳烷烴轉(zhuǎn)化率和催化劑再生效率，實現(xiàn)了催化劑連續(xù)循環(huán)；

11、(2)本發(fā)明中，優(yōu)選地，在壓力較低的第一再生器的燒焦區(qū)引入氯化物或氯氣，可有效緩解催化劑在燒焦過程中的氯流失和金屬聚集，有利于后續(xù)的金屬再分散過程；在壓力較高的第二再生器的燒焦區(qū)，有效提高氧分壓，加速催化劑燒焦速率，有效解決因氧分子難以進(jìn)入催化劑孔道深處引發(fā)的“核心焦”問題。

技術(shù)特征：

1.一種烷烴脫氫制烯烴催化劑的再生方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，第二再生器的燒焦區(qū)壓力較第一再生器的燒焦區(qū)壓力高0.15-0.3mpa。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，所述待生催化劑包括載體、活性組分以及碳；

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項所述的方法，其中，所述第二再生器的燒焦區(qū)的再生氣露點≤-50℃，優(yōu)選為≤-60℃。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項所述的方法，其中，所述第一燒焦條件包括：再生氣入口溫度為450-550℃，優(yōu)選為460-500℃；壓力為0.001-0.1mpa，優(yōu)選為0.01-0.1mpa；再生氣中氧含量為0.1-1.2v％，優(yōu)選為0.8-1.2v％；氣劑體積比為1000-10000，優(yōu)選為2000-5000；停留時間為1-5小時，優(yōu)選為2-4小時。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項所述的方法，其中，所述方法還包括將所述第一再生器的燒焦區(qū)產(chǎn)生的循環(huán)氣部分排出系統(tǒng)，部分在換熱后，補(bǔ)充含氯化劑氣體和含氧氣體后返回第一再生器的燒焦區(qū)；

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任意一項所述的方法，其中，所述第二燒焦條件包括：再生氣入口溫度為500-600℃，優(yōu)選為520-560℃；壓力為0.06-0.3mpa，優(yōu)選為0.1-0.3mpa；再生氣中氧含量為1.2-5v％，優(yōu)選為2-4v％；氣劑體積比為1000-10000，優(yōu)選為3000-6000；停留時間為1-5小時，優(yōu)選為2-4小時。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任意一項所述的方法，其中，第一燒焦的再生氣中cl2含量為1-500vppm，優(yōu)選為100-300vppm；

9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任意一項所述的方法，其中，所述方法還包括：將所述第二再生器的燒焦區(qū)產(chǎn)生的循環(huán)氣部分排出系統(tǒng)，部分經(jīng)換熱、脫氯、干燥，補(bǔ)充含氧氣體后返回第二再生器的燒焦區(qū)。

10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任意一項所述的方法，其中，所述方法還包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及催化劑再生領(lǐng)域，公開了一種烷烴脫氫制烯烴催化劑的再生方法，所述方法包括以下步驟：(1)將待生催化劑在第一再生器的燒焦區(qū)進(jìn)行第一燒焦；(2)將步驟(1)得到的產(chǎn)物在第二再生器的燒焦區(qū)進(jìn)行第二燒焦，得到再生后催化劑；其中，第二再生器的燒焦區(qū)壓力較第一再生器的燒焦區(qū)壓力高0.01?0.3MPa。該方法提高了催化劑再生效率，并解決了因催化劑積炭難以脫除引發(fā)的活性下降問題，延長了裝置運行周期。

技術(shù)研發(fā)人員：黃宇愷,王杰廣,劉昌呈,張金行,馬云超,馬沖
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國石油化工股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2