[发明专利]一种流化床催化剂再生方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种石油和化工领域气固相流化床催化反应过程的催化剂再生技术，特别是涉及一种流化床催化剂再生方法。

背景技术

石油烃催化裂化反应是原油的二次加工过程，反应是气固相裂化为主的反应，催化裂化反应原料反应过程一般生成进料量5.5%~10.0%的焦炭，这些焦炭附着在催化剂表面，堵塞催化剂微孔，必须循环再生。

无论是装置投资，操作能耗，还是维护费用，催化剂再生过程在催化裂化过程中都占有主要地位。降低再生过程烟气中过剩氧含量，降低再生系统的气体压降，降低催化剂藏量，减少氢反应引起的催化剂水热失活，对催化裂化工艺都有重要意义。

已有比较典型的催化剂再生技术包括上下串联两段再生，逆流两段再生技术。尤其是UOP公司和中石化北京设计院开发的逆流两段再生技术体现了较高的效率。UOP公司和Ashland公司在US4299687中公开了其联合开发的两段逆流再生反应再生技术，CN 97121795.5公开了一种重油流化催化转化重叠式两段再生技术。

国内开发了循环流化床和密相流化床上下串联的再生技术。循环流化床中反应后的气体和催化剂全部进入直径扩大的密相流化床继续反应。这种技术的密相流化床反应区由于气体流速低，且气体主要是循环流化床的再生烟气，反应介质传递速度和氧含量都较低，需要靠增加催化剂藏量、延长反应时间弥补。

循环流化床流态化状态下，由于气体成为连续相，反应介质的传递提高的较多，但也存在着催化剂密度低的问题，尤其是随着反应的进行，碳和氧的含量都迅速降低，反应效率下降。循环流化床和密相流化床串联烧焦形式中密相流化床传递效率较低。

中国石油华东勘探设计院开发了循环流化床单段烧焦再生技术，通过延长循环流化床内的烧焦时间，使催化剂在循环流化床内完成再生反应。虽然循环流化床流态化形式解决了反应介质传递问题，可以减少催化剂的藏量，但由于随着反应的进行，气体中的氧含量和催化剂的碳含量都逐渐降低，循环流化床单段烧焦技术反应后部碳含量已经是再生剂水平，氧也基本消耗完，反应效率很低，需要增加反应器体积，增加建设投资。

已有催化剂再生技术烟气中粉尘排放只能到到200mg/m³的水平。随着环保要求的提高，降低粉尘排放成为重要问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种既能提高反应介质的传递效率，也能提高反应介质含量的高效的流化床催化剂再生方法，实现反应速率高、催化剂藏量少、氧气消耗少、催化剂排放少、经济性好、环保的催化剂再生目标。

流化床催化剂再生的反应过程，主要是氧、碳反应以及氧、氢的反应，而且氢反应速度更快。提高反应效率，关键是利用好催化剂流态化技术，形成良好的流态化形式，平衡好反应介质传递和反应介质含量的关系。

为达上述目的，本发明提供了一种流化床催化剂再生方法，用于石油烃类原料催化裂化催化剂再生；

所述流化床催化剂再生方法由催化剂再生和气固分离组成，设有催化剂再生反应区和气固分离区，催化剂再生反应区由循环流化床再生区和湍流流化床与流化床串联再生区两段组成，循环流化床再生区为第一段催化剂再生反应区，湍流流化床与流化床串联再生区为第二段催化剂再生反应区，该第二段催化剂再生反应区的催化剂形成下部的湍流流化床和上部的流化床，湍流流化床也简称湍流床；循环流化床再生区分为循环流化床再生上区和循环流化床再生下区，循环流化床再生上区直径小于循环流化床再生下区；湍流流化床再生区与循环流化床再生区同轴并列布置，湍流流化床再生区设置在循环流化床再生上区筒体和催化剂再生反应区壳体之间的环形空间内，形成环形的湍流流化床再生区；气固分离区分成下方的与循环流化床再生区连接的气固预分离区和上方的后续气固分离区，气固预分离区设置预分离器，后续气固分离区设置两组以上的两级串联旋风分离器，或者后续气固分离区同时设置相互独立的两组以上的一级旋风分离器和两级串联旋风分离器；