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催化轉(zhuǎn)化催化劑再生器及再生方法

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催化轉(zhuǎn)化催化劑再生器及再生方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及催化裂化過(guò)程中含炭催化劑燒焦的再生器及再生方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 原料油在進(jìn)行催化裂化反應(yīng)的同時(shí),由于存在縮合反應(yīng),除生成輕質(zhì)烴類外,還生 成一部分焦炭,沉積在催化劑上從而使催化劑的活性和選擇性降低。因此,采用高溫氧化再 生方法,將催化劑上的焦炭燃燒除掉以恢復(fù)催化劑的使用性能,這一過(guò)程稱為催化劑的再 生,通常將沉積焦炭的催化劑稱為待生催化劑,氧化再生后的催化劑稱為再生催化劑。燒焦 過(guò)程在再生器內(nèi)完成,按照再生器流化床類型不同可以分為湍流床、快速床和輸送床等;按 照一氧化碳燃燒程度可以分為完全燃燒和部分燃燒;按照催化劑和燒焦空氣流程不同可以 分為并流、錯(cuò)流和逆流燒焦;按照燒焦流化床區(qū)域不同可以分為單段和兩段再生;按照燒 焦區(qū)域容器的不同可以分為單器、兩器和多器燒焦。催化裂化再生器一般包括用于待生催 化劑再生的再生功能區(qū)、用于沉降催化劑和放置氣固分離器的沉降功能區(qū),隨著重油催化 裂化的發(fā)展,再生器增加了具有催化劑取熱功能的降溫功能區(qū)。
[0003] 早期的催化劑再生方法是在低速流化床內(nèi)通入含氧氣體,并采用單段再生方式, 在這種低線速、氣固全返混的流化床內(nèi),氣體和固體接觸效率低,催化劑再生速度慢,導(dǎo)致 了再生器催化劑藏量過(guò)大,催化劑的再生效果差,再生催化劑含炭量為約0. 2重%,燒焦強(qiáng) 度低,約為l〇〇kg(焦炭量)/[h(單位時(shí)間)*T(催化劑藏量)]。隨著分子篩催化劑在催 化裂化裝置上廣泛地使用,尤其USY類型的分子篩催化劑的使用,再生催化劑上殘余的炭 含量和再生方式對(duì)恢復(fù)催化劑的活性及選擇性影響很大。因此,有效地降低再生過(guò)程中催 化劑藏量和改善催化劑再生效果成為再生技術(shù)開(kāi)發(fā)的方向。這是因?yàn)樵诖呋鸦b置運(yùn)行 中,催化劑不斷地受到高溫與水蒸汽的作用,原料油中攜帶的重金屬沉積在催化劑表面上, 催化劑的活性不斷降低,需補(bǔ)充新鮮催化劑以維持催化劑在反應(yīng)_再生系統(tǒng)中的平衡活 性,當(dāng)新鮮催化劑補(bǔ)充量一定時(shí),反應(yīng)-再生系統(tǒng)中催化劑總藏量越低,催化劑置換率就越 高,那么反應(yīng)-再生系統(tǒng)催化劑的平衡活性也就越高。
[0004]USP3563911公開(kāi)了一種兩段再生方法,待生催化劑順序通過(guò)第一密相流化床和第 二密相流化床,與含氧的氣體接觸使催化劑表面上焦炭發(fā)生燃燒反應(yīng),所產(chǎn)生的煙氣混合 并夾帶催化劑進(jìn)入稀相沉降段。第一密相流化床再生溫度大于1050°F(即565. 5°C);第 二密相流化床的氣體表觀線速度為1. 25英尺/秒?6英尺/秒(即0. 381米/秒?1. 83 米/秒),再生溫度為1125?1350°F(即607. 2?732. 2°C)。該方法與催化劑單段再生 方法相比,在再生過(guò)程燒焦負(fù)荷不高的條件下,再生器內(nèi)催化劑的藏量可減少近40%,再生 催化劑的含炭量可低于〇. 1重量%。
[0005]CN1052688A公開(kāi)了一種流化床催化劑的兩段氧化再生方法,待生催化劑在第一密 相流化床內(nèi)與含氧的氣體接觸并發(fā)生焦炭燃燒反應(yīng),第一密相流化床的氣體表觀線速度為 0. 8?2. 5米/秒,催化劑平均停留時(shí)間為0. 6?1. 0分鐘,再生溫度為650?750°C;催 化劑在第一流化床內(nèi)除去大部分焦炭后,部分再生的催化劑和氣體一起并流向上穿過(guò)分布 器,進(jìn)入第二流化床,再與含氧的氣體接觸并發(fā)生焦炭燃燒反應(yīng),第二密相流化床的氣體表 觀線速度為1. 2?3. 0米/秒,催化劑平均停留時(shí)間為1. 0?2. 2分鐘,再生溫度為700? 800°C,催化劑得到充分再生后,再生催化劑和煙氣分離,一部分再生催化劑進(jìn)入反應(yīng)器,另 一部分再生催化劑返回到第一流化床。
[0006]CN1221022A公開(kāi)了一種重油流化催化裂化重疊式兩段再生技術(shù),該方法包括重疊 布置的兩個(gè)再生器,第一段再生在上,第一段的溫度為650?720°C,第二段再生在下,第二 段再生器的溫度為650?780°C,兩個(gè)再生器之間用低壓降的分布板連為一體,而且兩個(gè)再 生器只需用一條煙道和一臺(tái)雙動(dòng)滑閥或蝶閥。再生劑含碳量為〇. 01?〇. 1%重量。
[0007]目前,再生器稀相段的作用除了用于放置氣固分離系統(tǒng)等設(shè)備,另外一個(gè)重要作 用就是提供一定的空間,使帶入稀相的催化劑顆粒盡量多地靠顆粒本身重力的作用沉降下 來(lái),返回密相床層。從而使再生煙氣帶入旋風(fēng)分離器的催化劑沉降到最低程度,以減少旋風(fēng) 分離器的固體負(fù)荷,降低催化劑的損耗,因此再生器稀相段有時(shí)也被稱為沉降器。稀相段的 高度通常需要高于輸送沉降高度,超過(guò)這個(gè)高度后,攜帶固體量基本不再繼續(xù)下降。由于稀 相段線速越高,所需輸送沉降高度越高,因此,稀相段直徑必須不能小于密相段直徑。在實(shí) 際生產(chǎn)中,由于沉降器中布置了設(shè)備,稀相段高度約為輸送沉降高度的1. 8?2. 0倍,從而 造成裝置高度增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上提供一種催化轉(zhuǎn)化催化劑再生器,可以有效 地降低裝置高度,降低煙氣出口粉塵濃度。
[0009]本發(fā)明提供的催化轉(zhuǎn)化催化劑再生器,其特征在于該再生器包括至少兩個(gè)再生 區(qū)、輸送管、氣固分離設(shè)備、煙氣集氣室,其中輸送管的一端與第一再生區(qū)連通,輸送管的另 一端與氣固分離設(shè)備連通,氣固分離設(shè)備位于第一再生區(qū)后續(xù)再生區(qū)內(nèi),氣固分離設(shè)備與 煙氣集氣室連通。
[0010] 本發(fā)明所述再生器的一些實(shí)施方案中,所述第一再生區(qū)為流化床或輸送床。
[0011] 本發(fā)明所述再生器的一些實(shí)施方案中,所述第一再生區(qū)內(nèi)設(shè)置催化劑分配器或/ 和再生介質(zhì)分布器。
[0012] 本發(fā)明所述再生器的一些實(shí)施方案中,所述第一再生區(qū)后續(xù)再生區(qū)為流化床。
[0013]本發(fā)明所述再生器的一些實(shí)施方案中,所述流化床選自鼓泡床,湍流床,密相床, 快速床中的一種。
[0014]本發(fā)明所述再生器的一些實(shí)施方案中,所述氣固分離設(shè)備為1-3個(gè)旋風(fēng)分離器, 優(yōu)選為2-3個(gè)旋風(fēng)分離器。
[0015]本發(fā)明所述再生器的一些實(shí)施方案中,所述旋風(fēng)分離器串聯(lián)。
[0016]本發(fā)明所述再生器的一些實(shí)施方案中,所述再生區(qū)設(shè)有再生介質(zhì)入口、待生催化 劑入口和再生催化劑出口。
[0017]本發(fā)明所述再生器的一些實(shí)施方案中,所述第一再生區(qū)后續(xù)再生區(qū)設(shè)有流化介質(zhì) 入口和流化介質(zhì)分布器。
[0018]本發(fā)明所述再生器的一些實(shí)施方案中,所述輸送管、輸送管與氣固分離設(shè)備之間 的連接器、多級(jí)氣固分離設(shè)備之間的連接器、氣固分離設(shè)備與煙氣集氣室之間的連接器之 中至少一個(gè)部件有開(kāi)口。
[0019] 本發(fā)明所述再生器的一些實(shí)施方案中,所述輸送管有開(kāi)口。
[0020] 本發(fā)明所述再生器的一些實(shí)施方案中,所述輸送管為兩段式輸送管,包括彼此分 開(kāi)的同軸兩部分,其中一部分開(kāi)口套在另一部分的外部。
[0021] 本發(fā)明所述再生器的一些實(shí)施方案中,所述連接器有開(kāi)口。
[0022] 本發(fā)明所述再生器的一些實(shí)施方案中,所述連接器包括彼此分開(kāi)的同軸兩部分。
[0023] 本發(fā)明所述再生器的一些實(shí)施方案中,所述第一再生區(qū)外部與第一再生區(qū)后續(xù)再 生區(qū)外部之間經(jīng)催化劑循環(huán)管線或/和外取熱器連通。
[0024] 本發(fā)明所述再生器的一些實(shí)施方案中,所述外取熱器為下流式外取熱器或上流式 外取熱器。
[0025] 本發(fā)明所述再生器的一些實(shí)施方案中,所述煙氣集氣室連有再生煙氣輸送管線。
[0026] 本發(fā)明提供的催化轉(zhuǎn)化催化劑的再生方法,其特征在于該方法包括下列步驟:
[0027] (1)、待生催化劑進(jìn)入第一再生區(qū),在再生介質(zhì)存在下燒焦,再生催化劑經(jīng)輸送管 離開(kāi)第一再生區(qū);
[0028] (2)、來(lái)自第一再生區(qū)的催化劑與煙氣經(jīng)輸送管進(jìn)入氣固分離設(shè)備;
[0029] (3)、從氣固分離設(shè)備分離的催化劑進(jìn)入第一再生區(qū)后續(xù)再生區(qū)與流化介質(zhì)接觸
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