[发明专利]催化转化催化剂再生器

说明书

技术领域

本发明涉及催化裂化过程中含炭催化剂烧焦的再生器。

背景技术

原料油在进行催化裂化反应的同时，由于存在缩合反应，除生成轻质烃类外，还生成一部分焦炭，沉积在催化剂上从而使催化剂的活性和选择性降低。因此，采用高温氧化再生方法，将催化剂上的焦炭燃烧除掉以恢复催化剂的使用性能，这一过程称为催化剂的再生，通常将沉积焦炭的催化剂称为待生催化剂，氧化再生后的催化剂称为再生催化剂。烧焦过程在再生器内完成，按照再生器流化床类型不同可以分为湍流床、快速床和输送床等；按照一氧化碳燃烧程度可以分为完全燃烧和部分燃烧；按照催化剂和烧焦空气流程不同可以分为并流、错流和逆流烧焦；按照烧焦流化床区域不同可以分为单段和两段再生；按照烧焦区域容器的不同可以分为单器、两器和多器烧焦。催化裂化再生器一般包括用于待生催化剂再生的再生功能区、用于沉降催化剂和放置气固分离器的沉降功能区，随着重油催化裂化的推进，再生器增加了具有催化剂取热功能的降温功能区。

早期的催化剂再生方法是在低速流化床内通入含氧气体，并采用单段再生方式，在这种低线速、气固全返混的流化床内，气体和固体接触效率低，催化剂再生速度慢，导致了再生器催化剂藏量过大，催化剂的再生效果差，再生催化剂含炭量为约0.2重％，烧焦强度低，约为100kg(焦炭量)/[h(单位时间)·T(催化剂藏量)]。随着分子筛催化剂在催化裂化装置上广泛地使用，尤其USY类型的分子筛催化剂的使用，再生催化剂上残余的炭含量和再生方式对恢复催化剂的活性及选择性影响很大。因此，有效地降低再生过程中催化剂藏量和改善催化剂再生效果成为再生技术开发的方向。这是因为在催化裂化装置运行中，催化剂不断地受到高温与水蒸汽的作用，原料油中携带的重金属沉积在催化剂表面上，催化剂的活性不断降低，需补充新鲜催化剂以维持催化剂在反应-再生系统中的平衡活性，当新鲜催化剂补充量一定时，反应-再生系统中催化剂总藏量越低，催化剂置换率就越高，那么反应-再生系统催化剂的平衡活性也就越高。

USP3563911公开了一种两段再生方法，待生催化剂顺序通过第一密相流化床和第二密相流化床，与含氧的气体接触使催化剂表面上焦炭发生燃烧反应，所产生的烟气混合并夹带催化剂进入稀相沉降段。第一密相流化床再生温度大于1050°F(即565.5℃)；第二密相流化床的气体表观线速度为1.25英尺/秒～6英尺/秒(即0.381米/秒～1.83米/秒)，再生温度为1125～1350°F(即607.2～732.2℃)。该方法与催化剂单段再生方法相比，在再生过程烧焦负荷不高的条件下，再生器内催化剂的藏量可减少近40％，再生催化剂的含炭量可低于0.1重量％。

CN1052688A公开了一种流化床催化剂的两段氧化再生方法，待生催化剂在第一密相流化床内与含氧的气体接触并发生焦炭燃烧反应，第一密相流化床的气体表观线速度为0.8～2.5米/秒，催化剂平均停留时间为0.6～1.0分钟，再生温度为650～750℃；催化剂在第一流化床内除去大部分焦炭后，部分再生的催化剂和气体一起并流向上穿过分布器，进入第二流化床，再与含氧的气体接触并发生焦炭燃烧反应，第二密相流化床的气体表观线速度为1.2～3.0米/秒，催化剂平均停留时间为1.0～2.2分钟，再生温度为700～800℃，催化剂得到充分再生后，再生催化剂和烟气分离，一部分再生催化剂进入反应器，另一部分再生催化剂返回到第一流化床。

CN1221022A公开了一种重油流化催化裂化重叠式两段再生技术，该方法包括重叠布置的两个再生器，一段再生在上，第一段的温度为650～720℃，二段再生在下，第二段再生器的温度为650～780℃，两个再生器之间用低压降分布板连为一体，而且两个再生器只需用一条烟道和一台双动滑阀或蝶阀。再生剂含碳量为0.01～0.1％重量。