專利名稱:固定床反應(yīng)器催化劑器內(nèi)多段同時燒焦裝置及其工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種固定床催化劑的新型再生燒焦裝置及其工藝,特別涉及固定床多床層催化劑反應(yīng)器內(nèi)燒焦裝置及其工藝以及多個固定床反應(yīng)器串聯(lián)器內(nèi)催化劑同時燒焦裝置及其工藝。
背景技術(shù):
目前工業(yè)上常用的固定床催化劑再生燒焦方式有器內(nèi)再生和器外再生兩種。本發(fā)明只涉及到固定床多床層催化劑的器內(nèi)再生燒焦或多個固定床反應(yīng)器串聯(lián)器內(nèi)催化劑再生燒焦。傳統(tǒng)的多段固定床催化劑燒焦都是在催化劑反應(yīng)器頂部補入壓縮空氣,從頂部一層層往下燒焦,直到穿透整個床層,且溫升無明顯變化后燒焦結(jié)束。這種方法盡管簡單,但實際生產(chǎn)中燒焦時間很長,能耗也相對較大。關(guān)于固定床催化劑同時燒焦技術(shù),藍星石化有限公司天津石油化工廠在其發(fā)明專利申請公布說明書20081005M15. 8《直餾汽油非臨氫改質(zhì)催化劑再生燒焦的裝置及方法》 中公開了一種方法,其催化劑反應(yīng)器為三段固定床,在第三段床層入口有醚后碳四進料管線,將壓縮空氣管線并入到醚后碳四管線上,利用醚后碳四進料控制閥來控制壓縮空氣量, 實現(xiàn)上下催化劑床層同時燒焦。該發(fā)明雖然實現(xiàn)了多段催化劑同時燒焦,但其后兩段催化劑床層燒焦溫度無法控制,并且其氧含量也無法控制,極易導(dǎo)致催化劑床層超溫,且一旦超溫也沒有降溫的措施,催化劑容易高溫?zé)Y(jié)失活。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是在現(xiàn)有固定床催化劑再生方法的基礎(chǔ)上,開發(fā)一種既能減少燒焦再生時間,又可降低操作能耗,還可以確保燒焦安全的固定床多床層催化劑的再生燒焦方法和裝置。本發(fā)明的技術(shù)方案具體如下一種固定床反應(yīng)器催化劑器內(nèi)多段同時燒焦裝置, 包括加熱爐、再生循環(huán)氣壓縮機、催化劑反應(yīng)器和再生循環(huán)氣分液罐,反應(yīng)器內(nèi)設(shè)有催化劑床層,在再生循環(huán)氣壓縮機的出口管線10和兩個相鄰床層的下段床層入口之間設(shè)置與管線10連通的管線12,在管線12上設(shè)置與其連通的補壓縮空氣管線15。使用固定床多床層催化劑反應(yīng)器內(nèi)進行燒焦時,催化劑反應(yīng)器至少設(shè)有兩個催化劑床層。使用多個串聯(lián)固定床反應(yīng)器內(nèi)催化劑燒焦時,所述的兩個相鄰床層分別位于串聯(lián)的兩個相鄰反應(yīng)器內(nèi)。反應(yīng)器內(nèi)設(shè)有一個或至少兩個催化劑床層。所述的固定床反應(yīng)器催化劑器內(nèi)多段同時燒焦裝置,包括在線氧分析儀16,其設(shè)置在補壓縮空氣管線15與管線12的連通處與兩個相鄰催化劑床層的下個床層入口之間。所述的固定床反應(yīng)器催化劑器內(nèi)多段同時燒焦裝置,分別在管線12的入口端和補壓縮空氣管線15的出口端設(shè)置再生循環(huán)氣調(diào)節(jié)閥6和壓縮空氣調(diào)節(jié)閥5。一種固定床反應(yīng)器催化劑器內(nèi)多段同時燒焦工藝,具體步驟包括
(1)啟動再生循環(huán)氣壓縮機,從其入口處充入氮氣,循環(huán)升壓至0. 3MPa-0. 4MPa ;(2)加熱爐點火升溫,對系統(tǒng)進行熱氮置換,升溫至加熱爐出口溫度為 395°C-405°C,直至系統(tǒng)內(nèi)可燃?xì)怏w(烴+氫)的含量小于0.5% ;(3)打開調(diào)節(jié)閥從再生循環(huán)氣壓縮機入口補入壓縮空氣,開始燒焦作業(yè),同時, 開啟管線12上的流量控制閥6和補壓縮空氣管線15上的流量控制閥5,控制氧含量為 0.1%-0.5%,優(yōu)選0. 3% -0. 5%,催化劑反應(yīng)器相鄰的上下兩個催化劑床層同時開始燒焦,溫升范圍為0°C -50°C,為第一階段燒焦;(4)當(dāng)催化劑反應(yīng)器內(nèi)催化劑床層溫度為395°C _405°C,催化劑燒焦床層無溫升時,將催化劑反應(yīng)器入口溫度提到450°C _455°C進行第二階段燒焦,控制氧含量為 0. 1% -0. 5%,優(yōu)選 0. 3% -0. 5%,溫升范圍為 0°C -50°C ;(5)當(dāng)催化劑反應(yīng)器內(nèi)催化劑床層無明顯溫升時,緩慢調(diào)節(jié)流量控制閥5和流量控制閥6,至系統(tǒng)氧含量為18% -21%,優(yōu)選19% -20%,溫度為450°C -455°C時,進行第三階段燒焦,;(6)當(dāng)床層無明顯溫升時,停止補入壓縮空氣,用氮氣吹掃置換系統(tǒng),直至系統(tǒng)中氧含量為低于0. 5%時,燒焦結(jié)束。本發(fā)明的有益效果在于1、根據(jù)生產(chǎn)中的實際操作數(shù)據(jù),相對于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明可縮短催化劑燒焦時間 70 80小時,從而間接提高了裝置的生產(chǎn)能力。2、由于縮短燒焦時間,節(jié)約了瓦斯、工業(yè)用電及循環(huán)水,減少操作費用,降低裝置能耗。3、可控制進入下部催化劑床層的燒焦氣溫度,不會因進入下部催化劑床層溫度越來越高而導(dǎo)致床層超溫。4、可實時監(jiān)控系統(tǒng)氧含量,不會因給氧過多導(dǎo)致床層超溫。
圖1是本發(fā)明固定床多床層反應(yīng)器催化劑器內(nèi)多段同時燒焦裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;圖2是本發(fā)明多個串聯(lián)固定床反應(yīng)器的催化劑器內(nèi)多段同時燒焦裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;圖3是現(xiàn)有技術(shù)燒焦裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1-加熱爐,2-再生循環(huán)氣壓縮機,3-反應(yīng)器,4-再生循環(huán)氣分液罐,5-壓縮空氣調(diào)節(jié)閥,6-再生循環(huán)氣調(diào)節(jié)閥,7-壓縮空氣調(diào)節(jié)閥,8-反應(yīng)器上部床層,9-反應(yīng)器下部床層,10、11、12、13_管線,14、15_補壓縮空氣管線,16-在線氧分析儀。
具體實施例方式以35萬噸/年石腦油非臨氫改質(zhì)裝置為例。實施例1 固定床多床層反應(yīng)器催化劑器內(nèi)多段同時燒焦裝置包括加熱爐、再生循環(huán)氣壓縮機、催化劑反應(yīng)器、再生循環(huán)氣分液罐、在線氧分析儀和調(diào)節(jié)閥,反應(yīng)器內(nèi)設(shè)有兩個催化劑床層,分為上部床層8和下部床層9,在再生循環(huán)氣壓縮機的出口管線10和下部床層9入口之間設(shè)置與管線10連通的管線12,在管線12上設(shè)置與其連通的補壓縮空氣管線15。分別在管線12的入口端和補壓縮空氣管線15的出口端設(shè)置再生循環(huán)氣調(diào)節(jié)閥6和壓縮空氣調(diào)節(jié)閥5。在線氧分析儀設(shè)置在補壓縮空氣管線15與管線12的連通處與下部床層9入口之間。固定床多床層反應(yīng)器催化劑器內(nèi)多段同時燒焦裝置的燒焦工藝包括如下具體步驟(1)啟動再生循環(huán)氣壓縮機,從其入口處充入氮氣,循環(huán)升壓至0. 3MPa-0. 4MPa ;(2)加熱爐點火升溫,對系統(tǒng)進行熱氮置換,升溫至加熱爐出口溫度為 395-405°C,直至系統(tǒng)內(nèi)可燃?xì)怏w(烴+氫)的含量小于0.5% ;3)打開壓縮空氣調(diào)節(jié)閥7從再生循環(huán)氣壓縮機入口補入壓縮空氣,開始燒焦作業(yè),同時,開啟管線12上的再生循環(huán)氣調(diào)節(jié)閥6和補壓縮空氣管線15上的壓縮空氣調(diào)節(jié)閥 5,控制氧含量為0. 5%,床層8和床層9同時開始燒焦,溫升范圍為0°C -50°C,為第一階段燒焦;(4)當(dāng)催化劑反應(yīng)器內(nèi)催化劑床層溫度為400°C,催化劑燒焦床層無溫升時,將催化劑反應(yīng)器入口溫度提到450°C進行第二階段燒焦,控制氧含量為優(yōu)選0.5%,溫升范圍為 O0C -50 0C ;(5)當(dāng)催化劑反應(yīng)器內(nèi)催化劑床層無明顯溫升時,緩慢調(diào)節(jié)壓縮空氣調(diào)節(jié)閥5和再生循環(huán)氣調(diào)節(jié)閥6,至系統(tǒng)氧含量為21%,溫度為450°C時,進行第三階段燒焦,;(6)當(dāng)催化劑床層無明顯溫升時,停止補入壓縮空氣,用氮氣吹掃置換系統(tǒng),直至系統(tǒng)中氧含量為低于0. 5%時,燒焦結(jié)束。相關(guān)工藝參數(shù)見表1。
權(quán)利要求
1.一種固定床反應(yīng)器催化劑器內(nèi)多段同時燒焦裝置,包括加熱爐、再生循環(huán)氣壓縮機、 反應(yīng)器和再生循環(huán)氣分液罐,反應(yīng)器內(nèi)設(shè)有催化劑床層,其特征在于,在所述再生循環(huán)氣壓縮機的出口管線(10)和兩個相鄰催化劑床層的下個床層入口之間設(shè)置與管線(10)連通的管線(12),在管線(12)上設(shè)置與其連通的補壓縮空氣管線(15)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固定床反應(yīng)器催化劑器內(nèi)多段同時燒焦裝置,其特征在于, 反應(yīng)器內(nèi)至少設(shè)有兩個催化劑床層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固定床反應(yīng)器催化劑器內(nèi)多段同時燒焦裝置,其特征在于, 所述的兩個相鄰催化劑床層分別位于串聯(lián)的兩個相鄰反應(yīng)器內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的固定床反應(yīng)器催化劑器內(nèi)多段同時燒焦裝置,其特征在于, 所述的反應(yīng)器內(nèi)設(shè)有一個或至少兩個催化劑床層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固定床反應(yīng)器催化劑器內(nèi)多段同時燒焦裝置,其特征在于, 包括在線氧分析儀(16),其設(shè)置在補壓縮空氣管線(15)與管線(12)的連通處與相鄰催化劑床層的下個床層入口之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固定床反應(yīng)器催化劑器內(nèi)多段同時燒焦裝置,其特征在于, 分別在管線(12)的入口端和補壓縮空氣管線(15)的出口端設(shè)置再生循環(huán)氣調(diào)節(jié)閥(6)和壓縮空氣調(diào)節(jié)閥(5)。
7.一種固定床反應(yīng)器催化劑器內(nèi)多段同時燒焦工藝,其特征在于,具體步驟包括(1)啟動再生循環(huán)氣壓縮機,從其入口處充入氮氣,循環(huán)升壓至0.3MPa-0. 4MPa ;(2)加熱爐點火升溫,對系統(tǒng)進行熱氮置換,升溫至加熱爐出口溫度為395°C-405 直至系統(tǒng)內(nèi)可燃?xì)怏w的含量小于0. 5% ;(3)打開壓縮空氣調(diào)節(jié)閥(7)從再生循環(huán)氣壓縮機入口補入壓縮空氣,開始燒焦作業(yè), 同時,開啟管線(12)上的再生循環(huán)氣調(diào)節(jié)閥(6)和補壓縮空氣管線(15)上的壓縮空氣調(diào)節(jié)閥(5),控制氧含量為0. 1% _0.5%,反應(yīng)器相鄰的上下兩個催化劑床層同時開始燒焦, 溫升范圍為0°C -50°C,為第一階段燒焦;(4)當(dāng)反應(yīng)器內(nèi)催化劑床層溫度為395°C_405°C,催化劑燒焦床層無溫升時,將反應(yīng)器入口溫度提到450°C _455°C進行第二階段燒焦,控制氧含量為0. 1% _0.5%,溫升范圍為 O0C -50 0C ;(5)當(dāng)反應(yīng)器內(nèi)催化劑床層無明顯溫升時,緩慢調(diào)節(jié)壓縮空氣調(diào)節(jié)閥( 和再生循環(huán)氣調(diào)節(jié)閥(6),至系統(tǒng)氧含量為18% -21%,溫度為450°C _455°C時,進行第三階段燒焦,;(6)當(dāng)床層無明顯溫升時,停止補入壓縮空氣,用氮氣吹掃置換系統(tǒng),直至系統(tǒng)中氧含量為低于0.5%時,燒焦結(jié)束。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的固定床反應(yīng)器催化劑器內(nèi)多段同時燒焦工藝,其特征在于, 所述步驟C3)第一階段燒焦和步驟(4)第二階段燒焦的氧含量為0. 3% -0. 5%。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的固定床反應(yīng)器催化劑器內(nèi)多段同時燒焦工藝,其特征在于, 所述步驟(5)第三階段燒焦的氧含量為19% -20%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種固定床催化劑的新型再生燒焦裝置及其工藝,特別涉及固定床多床層催化劑反應(yīng)器內(nèi)燒焦裝置及其工藝以及多個固定床反應(yīng)器串聯(lián)器內(nèi)催化劑同時燒焦裝置及其工藝。本發(fā)明的技術(shù)方案為一種固定床反應(yīng)器催化劑器內(nèi)多段同時燒焦裝置,包括加熱爐、再生循環(huán)氣壓縮機、催化劑反應(yīng)器和再生循環(huán)氣分液罐,反應(yīng)器內(nèi)設(shè)有催化劑床層,在再生循環(huán)氣壓縮機的出口管線和兩個相鄰床層的下段床層入口之間設(shè)置與管線連通的管線,在管線上設(shè)置與其連通的補壓縮空氣管線。本發(fā)明可縮短催化劑燒焦時間,節(jié)約瓦斯、工業(yè)用電及循環(huán)水,降低裝置能耗,確保燒焦安全,提高裝置的生產(chǎn)能力。
文檔編號B01J38/14GK102407170SQ201010288598
公開日2012年4月11日 申請日期2010年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月21日
發(fā)明者張藝峰, 竺家培, 鄭海, 鐘湘生, 雷平 申請人:中國石化青島煉油化工有限責(zé)任公司, 中國石油化工股份有限公司