[实用新型]一种催化剂多段再生装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种石油烃类催化转化技术，特别是涉及一种催化剂多段再生装置。

背景技术

结焦催化剂的再生是烃类原料流化催化转化过程必不可少的工艺过程，而再生器的投资在整个催化转化装置的投资中占有很大比重，其能耗也占催化转化装置能耗的80％以上，而该能耗主要来自压缩再生气体消耗的电能，提高介质利用率，改进再生效果，对降低装置操作费用，减少建设投资有重要意义。因此催化剂再生技术及其装置一直是催化转化领域研究的一个热点问题。

目前工业上常用的再生方式主要有：单段再生、两段再生及循环床再生等。单段再生工艺比较简单，设备也不复杂，一直被广泛采用，但为充分发挥催化剂的活性作用，往往要求再生催化剂含碳要求低于0.1％，对于单段再生，实现这一要求较为困难，需有增加催化剂的藏量和再生时间，需要消耗较多的再生反应气体，装置能耗和操作费用偏高。其不利因素主要是单段流态化床层返混严重，催化剂再生效率较低；两段再生方式则是再生依次在两个流化床中进行，两段的综合再生效果优于单段再生，催化剂藏量和再生时间较低，因此成为目前应用较为普遍的一种再生形式。

关于两段再生的技术有很多，如MOBIL公司在其专利EP0610186中公开了一种FCC催化剂再生方法，包括以下两步：待生剂首先在包括一快速流化床和一稀相输送立管的一段再生器中部分再生为半再生催化剂，一段再生烟气不进入二段再生，而是经分离出催化剂后排出再生器，半再生催化剂进入二段流化床重新与新鲜再生空气接触，进一步再生，生成再生剂和烟气，一段和二段再生烟气中含氧量都较高，故耗氧指标和能耗指标都较高；UOP公司的专利US3844973公开了一种流化催化剂再生方法，第一段为快速流化床(烧焦罐)和稀相输送管，经气固分离后，再生催化剂进入第二密相床经汽提出烟气后返回反应器使用，再生烟气则经上部的旋分器进一步分离出催化剂后，经烟气管线排出；UOP公司的另一专利US4849091则公开了一种催化剂分段再生方法，与US3844973不同之处在于：催化剂最后进入密相床再生区(即第二密相床)重新与新空气接触实现完全再生，再生催化剂一部分返回反应器使用，一部分返回高效接触区(即第一密相床)；中国专利CN200410030876.7则公开了一种双再生器的组合式催化转化再生方法，它由并列的两个再生装置组成，包括湍流床第一再生器和含再生管在内的后置第二再生装置，待生剂首先进入湍流床再生器部分再生，半再生催化剂和含水蒸气烟气上升至再生器稀相，经气固分离后一再烟气直接排出再生器，半再生催化剂进入后置再生管在新补充的空气条件下继续再生，由于一再和二再烟气中含氧量都较高，故耗氧指标和能耗指标都较高。以上这些强化再生技术的再生器再生强度比常规单段再生器高1-2倍，但其结构和操作都比较复杂，并且没有考虑到烟气中过剩氧的利用问题，烟气中过剩氧自管线排出，导致实际能耗增加。

LPEC在其CN89109293.5中公开了一种流化床催化剂的两段氧化再生方法，两段再生气体采用上下串联流程，第一段再生设在下部，第二段再生设在上部，待生催化剂在第一段再生反应后，催化剂和再生烟气一起向上流动进入第二段再生，简化了再生设备结构和工艺流程；但两段氧化均为并流再生，第二段低碳含量的催化剂与第一段再生后的低氧含量再生烟气相接触反应，化学动力学速度低，难以实现再生效率的总体提高。

UOP公司和Ashland公司在US4299687中公开了其联合开发的RCC两段逆流再生反应再生设备，是由上下重叠布置的第一再生器和第二再生器、以及一与其高低并列布置的反应沉降器所组成；两再生器上下布置，第一再生器设置在上部，第二再生器设置在下部，来自反应器的待生催化剂先进入上方的第一再生器，半再生剂通过催化剂立管靠重力流入下方的第二再生器继续再生，新鲜再生气体先进入下方的第二再生器，第二再生器的含氧烟气进入第一再生器继续利用。虽然它提高了再生效果，可以满足工艺和工程上的要求，并且利用了第二再生器顶排出的含O₂的烟气，但由于待生催化剂经斜管进入第一再生器，第一再生器相对较高的位置决定了装置高度明显加大，一般较常规催化转化装置高20m(总高度一般在70m以上)，造成建设及检修费用均较高。

CN97121795.5公开了一种重油流化催化转化重叠式两段再生技术，其工艺流程方面和上述US4299687中公开的RCC工艺类似，仅在设备内部结构上有所不同，两段再生器之间用低压降分布板连连通，同样存在RCC工艺装置过高导致投资较大的问题。