[发明专利]一种减少二氧化碳排放的催化裂化方法

说明书

技术领域

本发明涉及烃油催化裂化领域，涉及一种减少二氧化碳排放的催化裂化方法。

背景技术

催化裂化装置是炼油企业最重要的CO₂大气排放源。据统计，2005年我国炼油企业CO₂直接排放总计为3114万吨，其中燃烧排放为1551.2万吨，工艺排放为1563.4万吨。催化裂化再生烧焦CO₂排放量为1223.57，占工艺排放的78.26％，占直接排放的39.29％。我国承诺到2020年单位GDP二氧化碳排放将比2005年下降40％～50％，因此，近年来人们一直在致力于催化裂化新技术的开发，尽可能减排CO₂，以减少其对环境的影响。

烃类原料催化裂化时由于缩合反应和氢转移反应产生高度缩合的产物-焦炭。焦炭沉积在催化剂的表面上会使催化剂的活性降低、选择性变坏。因此，工业生产催化裂化装置必须经常地烧去催化剂上的积炭再生，再生采用的O₂源为空气。通常，再生有两种方式，即采用CO锅炉的不完全再生和采用能量回收锅炉的完全再生。用空气进行再生时，两种再生方式产生的烟气其主要组分是N₂，占79v％左右，CO₂只占再生烟气组成的17v％左右。由于大量N₂的存在，要回收再生烟气中的CO₂，无论是采用吸收法、吸附法、膜分离或深冷分离技术，均需要大型的设备并消耗大量的能量。

用纯度＞95v％的O₂代替空气进行再生，采用管式完全再生方式，产生的烟气85％以上是CO₂，经过简单的去湿处理，就可以得到纯度95％以上的CO₂气体。与采用空气进行再生相比，用纯O₂进行再生，CO₂回收过程消耗的能量减少50％～60％。因此，人们开发了一系列纯O₂再生技术，以促进催化裂化过程中CO₂的捕集和经济利用。

美国专利US4542114公开了一种比较典型的用O₂代替空气以产生高浓度CO₂的再生方法。该方法采用常规催化裂化再生器，为了避免再生器超温和流化不足，采用循环CO₂来稀释再生器入口的O₂含量，CO₂稀释比例达到70％～76％。由于循环大量的CO₂，该方法需要大型的设备并消耗额外的能量。

美国专利US5565089公开了一种纯O₂再生方法。该方法也是采用常规催化裂化再生器，在再生起始阶段用空气进行再生，对生成的烟气进行分离，除去N₂，剩下的CO₂与纯O₂混合进入再生器，随着系统中CO₂量的增加，再生空气的量不断减少，作为补充，O₂的量逐渐增加。最终空气完全被O₂和循环的CO₂所取代。O₂和CO₂的量以维持合适的再生温度和再生器内正常的流化状态为准。

但是，US4542114和US5565089均是采用常规催化裂化再生器，专利中没有提到用管式、纯O₂和不循环CO₂这种再生方式。

催化裂化管式烧焦技术流体线速高达4.0m/s以上，管内催化剂密度约为60～120kg/m₃。通入烧焦管的再生空气分几部分由烧焦管的不同部位即上部、中部、下部和底部通入，出口辅助之以流化床再生。中国专利CN1385495公开了一种催化裂化管式再生方法，该方法为管式烧焦器与多段逆流湍流床烧焦器相并列的催化剂串联组合再生方式，催化剂从再生器底部进入管式烧焦器，在管式烧焦器内烧掉40-50％的碳和几乎全部氢，然后在湍流床烧焦器内经过多段逆流再生，完成全部烧焦过程。

CN1065286提出了一种改进的流化催化裂化催化剂的两段再生方法。特点是：第一段采用烧焦管，第二段采用高气体线速湍流床。该方法简化了再生设备和工艺流程，具有烧焦强度高、催化剂藏量少、活性高等优点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种减少二氧化碳排放的催化裂化方法，实现再生烟气CO₂浓度达到95v％以上，从而加以收集和经济利用。