[发明专利]补热器、催化裂解再生装置及外补热量的方法

说明书

本发明涉及补热器、催化裂解再生装置及外补热量的方法。其中，所述补热器内部设置有燃料分布器和流化与预燃烧介质分布器。所述催化裂解再生装置包括催化剂再生器、补热器和催化剂输送管道，所述补热器设置于催化剂再生器旁，且通过催化剂输送管道与催化剂再生器相连并形成回路，所述催化剂输送管道上设置有控制与切断滑阀。根据本发明的方法，外补燃料油的喷入与完全燃烧分别处于不同的环境，在补热器内以燃料混合、均匀化和预燃为主，形成均匀附加焦炭后再经管道和控制滑阀送入再生器进行完全燃烧放热。在此过程中操作连续，燃烧稳定缓和，催化剂颗粒表面温升均匀，保护催化剂的物理性能与化学活性。

技术领域

本发明涉及轻烃和轻质油催化裂解领域，更进一步说，是涉及自产焦炭燃烧热量不足的催化裂解反应过程，通过外补燃料向反应再生系统补充供热的系统及方法，具体地，涉及一种补热器、包括该补热器的催化裂解再生装置以及利用该装置进行外补热量的方法。

背景技术

轻烃与轻质油催化裂解是生产乙烯、丙烯等基本有机化工原料的重要生产工艺，具有原料适应性广、操作弹性大、经济效益显著的特点。

与常规的重油催化裂化和重油催化裂解家族工艺不同的是，轻烃与轻质油催化裂解反应所产的焦炭产率较低，焦炭燃烧放出的热量不够反应所需热量，以往的催化裂解装置通过设置加热炉、提高反应进料温度的方式来补充反应所需热量，但在更轻质烃的原料、更高反应苛刻度、更大反应需热的条件下，以往的原料加热炉供热方式因炉出口温度过高导致热裂解副反应发生，使整个加工工艺无法有效实现。

常规的催化裂化工艺在装置开工过程中，通过向再生器内的催化剂床层中喷入燃烧油(通常是柴油)，在380℃以上、空气(主风)的参与下，自燃放热，将催化剂温度升高，提供反应启动所需的热量。由于燃烧油喷在催化剂上，直接接触的催化剂上燃烧油浓度高，直接在主风(空气)的作用下剧烈燃烧，导致催化剂颗粒表面上局部温度过高，可达1000℃以上，使催化剂孔道崩塌、催化剂颗粒破碎，导致催化剂失活。由于此过程是在开工的短时间内实施，装置开车正常后，靠催化反应所产焦炭在再生器内烧焦放热满足反应所需，可以停用燃烧油，随着催化剂的不断置换，使开工阶段喷燃烧油损害催化剂的负面效果得以逐步缓解与消除。

新型轻烃与轻质油催化裂解工艺由于所产焦炭较少，热量不足，设置原料加热炉也不足以支撑反应所需热量，如采用常规催化裂化工艺在开工阶段喷入燃烧油的方式补充热量，则在整个装置运转期间都需要有足够的燃烧油注入，导致对催化剂的损害是持续的、长期的、不可接受的。

KBR公司的Superflex^TM工艺是采用特殊的反应再生同轴结构，在待生塞阀出口局部构造补热环境，减小对催化剂的失活影响。

上述技术都存在着应用方面的局限，或者存在对催化反应的不利影响，或者存在对催化剂的持续破碎失活，或者存在反应再生装置结构的适应性局限。

发明内容

为了解决现有技术中存在的补充热量引起催化剂失活与特殊结构限制等问题，本发明提供了一种补热器、包括该补热器的催化裂解再生装置及外补热量的方法。

本发明提供一种补热器，该补热器内部设置有燃料分布器2和流化与预燃烧介质分布器3。

本发明提供一种催化裂解再生装置，该装置包括催化剂再生器5、补热器1和催化剂输送管道，其中，所述补热器1设置于催化剂再生器5旁，且通过催化剂输送管道与催化剂再生器5相连并形成回路，所述催化剂输送管道上设置有控制与切断滑阀4；其中，所述补热器1为上述补热器。如图1所示。

本发明还提供一种采用上述催化裂解再生装置进行外补热量的方法，该方法包括：

(a)催化剂通过催化剂输送管道由催化剂再生器5进入补热器1内，燃料通过燃料分布器2通入，并均匀分布于所述催化剂上，形成焦炭前身物；