專利名稱：重油流化催化裂化重疊式兩段再生技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及重油和/或渣油流化催化裂化含碳催化劑燒焦再生技術(shù)。更具體地說，本發(fā)明涉及在重油和/或渣油反應(yīng)過程中，催化劑上因沉積大量的焦炭致使催化劑活性嚴(yán)重下降，必需送至再生器中，在高溫下導(dǎo)入含氧氣體，將絕大部分焦燒去，以恢復(fù)催化劑的活性。
在石油煉制的二次加工工藝中，流化催化裂化加工工藝由于能夠經(jīng)濟(jì)、合理地處理較重、較劣原料，例如，重油和/或渣油，而生產(chǎn)辛烷值較高的汽油和經(jīng)濟(jì)效益好等優(yōu)點(diǎn)，受到煉油廠商的重視。過去所用的原料，多為減壓蒸餾所產(chǎn)蠟油。近來，由于原油價(jià)格上漲，原油本身趨重等因素，煉油廠商為更充分地利用原油，追求更高的經(jīng)濟(jì)效益，因而更多地轉(zhuǎn)向加工或摻煉常壓蒸餾塔底重油和/或減壓蒸餾塔底渣油。以便在消耗同樣多原油的條件下，生產(chǎn)出更多的輕質(zhì)液體油品。但是，在重油和/或渣油中，殘?zhí)贾岛陀泻饘俸枯^高，在反應(yīng)過程中，催化劑將沉積大量的焦碳，致使催化劑活性嚴(yán)重下降，為此必須將此積碳在催化劑的再生過程中絕大部分燒去，以恢復(fù)其活性。同時(shí)，由于現(xiàn)代所用的催化劑，多為對(duì)積碳極為敏感的超穩(wěn)Y(USY)分子篩催化劑，對(duì)再生催化劑上的積碳有一個(gè)極限要求[低于0.05-0.1(重)％]；而且，由于積碳量大將導(dǎo)致產(chǎn)品分布差和生焦量大使反應(yīng)-再生系統(tǒng)熱量不平衡。并為了將待生催化劑上的焦碳燒減至工藝所要求的程度，以充分恢復(fù)催化劑的活性，為了在高溫?zé)乖偕^程中避免或減少催化劑的水熱失活和為了保持反應(yīng)-再生系統(tǒng)的熱平衡，需要開發(fā)一種經(jīng)濟(jì)合理的，能滿足上述要求的再生方法。
與本發(fā)明相關(guān)的專利CN85106455A和CN85108854A雖然也提出了一段再生在上，二段再生在下的重疊式兩段再生方法，但未提出本發(fā)明采用低壓降分布板將兩個(gè)再生器連為一體，第一再生器供空氣采用分布環(huán)，兩段再生只有一條煙道和一個(gè)雙動(dòng)滑閥或蝶閥的綜合技術(shù)方案。同時(shí)，與本發(fā)明相比，CN85106455A未提及含過剩氧高的二再煙氣作為一再燃燒氣以節(jié)省含氧氣體用量的節(jié)能技術(shù)，對(duì)第一和第二段再生溫度，雖已籠統(tǒng)提出649-816℃，優(yōu)選為704-760℃的權(quán)項(xiàng)要求，但未明確提出第一段再生的溫度明顯低于第二段再生，因而達(dá)不到在第一段再生較低溫度下幾乎燒去全部焦中的氫，因而在溫度較高的第二段再生中，可避免或減少催化劑水熱失活的目的；CN85108854A也未提及第一段和第二段再生煙氣的利用和控制條件，未提及任何再生溫度條件限定。
本發(fā)明的目的就是提出一種新型的重油流化催化裂化重疊式兩段再生技術(shù)，不僅能滿足上述需要，而且具有減少含氧氣體用量，節(jié)約能源，只需一個(gè)煙道，裝置結(jié)構(gòu)緊湊，調(diào)節(jié)靈活，運(yùn)轉(zhuǎn)可靠，減少占地，節(jié)省投資的特點(diǎn)。
本發(fā)明是一種用于對(duì)重油和/或渣油流化催化裂化已結(jié)焦的待生催化劑進(jìn)行重疊式再生的方法，該方法包括重疊布置的兩個(gè)再生器，再生方法的流程順序?yàn)橐欢卧偕谏喜?，二段再生在下部；兩個(gè)再生器之間用特制的低壓降分布板連為一體，以保持兩個(gè)再生器所需的操作壓力和操作溫度，將積碳的待生催化劑燒焦，使燒焦后的再生催化劑上的積碳，達(dá)到能滿足恢復(fù)催化劑活性的要求；第二再生器煙氣通過低壓降分布板進(jìn)入第一再生器，以確保第一再生器密相床流化；第一再生器通過主風(fēng)管供空氣采用1個(gè)或多個(gè)分布環(huán)分配；兩段再生器只有一條煙道和一個(gè)雙動(dòng)滑閥或蝶閥，即只有一段再生所產(chǎn)生的煙氣從煙道排出。
在加工康氏殘?zhí)贾岛繛?-12重％的反應(yīng)原料時(shí)，待生催化劑沉積的含碳量為0.6-1.4重％。此待生催化劑從待生催化劑斜管送入第一段再生器的上部，部分含氧氣體(一般是空氣)從一段再生器下部進(jìn)入，第二段再生器的含氧煙氣全部通過二段再生器項(xiàng)部的低壓降分布板進(jìn)入一段再生器的底部，分布板的壓降為0.0008-0.004MPa。第一段再生器的溫度為650-720℃，再生器頂?shù)膲毫?.1～0.28MPa(表壓)，一段再生煙氣從一段再生器頂部排出，其含氧量為0-0.8體％，第一段再生器為逆流燒焦，密相床溫度高于稀相床溫度10～30℃，第一段再生燒焦量為50-90重％，以及燒去全部氫，第二段再生燒焦量為50-10重％。半再生催化劑經(jīng)半再生斜管送入二段再生器的下部，大部分含氧氣體(一般為空氣)從二段再生器底部進(jìn)入，第二段再生器的溫度為650-780℃，頂部壓力為0.13-0.31MPa(表壓)，二段再生煙氣含氧量為2-10體％，供一段再生燒焦之用，以降低含氧氣體的用量，節(jié)約能源，一段和二段再生煙氣全部從一段再生器頂部排出，只需要一個(gè)煙道。再生催化劑從二段再生催化劑斜管排出，再生催化劑含碳量為0.01-0.1重％，再生催化劑返回提升管反應(yīng)器重復(fù)使用。
在再生器內(nèi)熱量仍然過剩時(shí)，可以從一段再生器下部排出一部分催化劑，送到外取熱器進(jìn)行冷卻，冷卻后的催化劑，一部分返回一段再生器，一部分送往第二段再生器。中國(guó)石化北京設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)的外取熱器和外取熱技術(shù)已獲中國(guó)和美國(guó)專利，專利號(hào)為CN90101048,US5,242,012和US5,351,749。
由于本發(fā)明為重油流化催化裂化重疊式兩段再生，且一段在上部，二段在下部，兩段之間采用低壓降分布板連接，有利于充分利用二段再生含一定量過剩氧的煙氣，因而可節(jié)約含氧氣體用量，即可節(jié)約其動(dòng)力約20％左右，從而降低生產(chǎn)費(fèi)用；由于本發(fā)明只需一條煙道和一臺(tái)雙動(dòng)滑閥或蝶閥，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制方便；由于減少了設(shè)備，且為重疊式布置，與并列式布置相比，設(shè)備緊湊，占地少，約可節(jié)省投資30％左右；同時(shí)，由于嚴(yán)格控制第一段再生器的過剩氧含量，再生煙氣在再生器稀相和煙道無后燃現(xiàn)象發(fā)生，可確保第三級(jí)旋風(fēng)分離器和煙機(jī)長(zhǎng)周期安全生產(chǎn)和獲得最大的回收功率。
下面結(jié)合附圖來進(jìn)一步詳細(xì)敘述本發(fā)明的實(shí)施例。
圖1是本發(fā)明重油和/或渣油流化催化結(jié)焦待生催化劑，在重疊式兩段再生器中分段燒焦，使再生催化劑含碳量達(dá)到反應(yīng)工藝的要求，并在再生過程中充分利用含氧氣體，以節(jié)約能源的工藝優(yōu)選實(shí)施方案的流程圖。
實(shí)施例如圖1所示的重油流化催化裂化重疊式兩段再生系統(tǒng)中，包括重疊布置的兩個(gè)再生器，再生方法的流程順序?yàn)榈谝欢卧偕?在上部，第二段再生器6在下部，兩個(gè)再生器之間用特制的低壓降分布板7連為一體，以保持兩個(gè)再生器所需的操作壓力和操作溫度，將積碳的待生催化劑燒焦，滿足恢復(fù)催化劑活性的要求；第二再生器6的煙氣通過低壓降分布板7進(jìn)入第一再生器2，以確保第一再生器密相床流化；第一再生器通過主風(fēng)管3供空氣并采用分布環(huán)16進(jìn)行分配；兩段再生只有一條煙道4和一臺(tái)雙動(dòng)滑閥或蝶閥，即只有一段再生所產(chǎn)生的煙氣從煙道4排出。
如圖1所示，重油流化催化裂化重疊式兩段再生的具體工藝過程和操作條件如下從待生催化劑斜管1將來自提升管反應(yīng)器、加工含康氏殘?zhí)紴?-10％的原料的、含碳量為0.8-1.2重％的待生催化劑送入第一段再生器2的上部，在第一段再生器2的下部通過含氧氣體輸送管3送入含氧氣體(一般為空氣)作為燃燒氣用來燒焦，從第二段再生器6排出的含過剩氧為5-7體％的煙氣通過分布板7進(jìn)入一段再生器2的底部，作為燃燒氣用來燒焦。一段再生器含過剩氧為0-0.4體％的煙氣從一段再生器的煙道4排出，送往一氧化碳鍋爐。一段再生器2中的溫度為660-690℃，器頂壓力為0.14-0.26MPa(表壓)，一段再生器為逆流燒焦，密相床溫度高于稀相床10～30℃，一段再生器的燒焦量為60-80重％，氫幾乎全部燒去，其下部的半再生催化劑，從半再生斜管5送入二段再生器6的下部。大股含氧氣體(一般為空氣)從含氧氣體管道8送入二段再生器6的底部，經(jīng)氣體分布器9進(jìn)行流化燒焦。其煙氣經(jīng)分布板7送入第一段再生器2作一段再生燒焦用的燃燒氣，分布板7的壓降為0.0009～0.003MPa。第二段再生器內(nèi)溫度為660-760℃，器頂壓力為0.17-0.29MPa(表壓)。二段再生器燒去催化劑上的焦碳量為40-20重％。在一段和二段再生熱量不平衡時(shí)，從一段再生器2的下部排出一部分半再生催化劑，經(jīng)管線10送往外取熱器11進(jìn)行取熱。調(diào)壓氣體(一般為空氣)從供氣管12送入外取熱器的下部，冷卻后的半再生催化劑經(jīng)管線14送往二段再生器6，調(diào)壓氣體經(jīng)管線13逸入一段再生器2。外取熱器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)詳見專利CN90101048或US5,242,012和US5,351,749。第二段再生器6中的再生后已恢復(fù)活性的催化劑含碳量為0.01-0.05重％，經(jīng)再生催化斜管15送往提升管反應(yīng)器的下部，供催化反應(yīng)使用。
權(quán)利要求
1．用于對(duì)重油和/或渣油流化催化裂化已結(jié)焦的待生催化劑進(jìn)行重疊式兩段再生的方法，該方法包括重疊布置的兩個(gè)再生器，再生方法的流程順序?yàn)橐欢卧偕谏喜?，二段再生在下部，其特征在于兩個(gè)再生器之間用特制的低壓降分布板連為一體，以保持兩個(gè)再生器所需的操作壓力和操作溫度，將積碳的待生催化劑燒焦，使燒焦后的再生催化劑上的積碳，達(dá)到能滿足恢復(fù)催化劑活性的要求；第二再生器煙氣通過低壓降分布板進(jìn)入第一再生器，以確保第一再生器密相床流化；第一再生器通過主風(fēng)管供空氣采用分布環(huán)分配；兩段再生只有一條煙道和一個(gè)雙動(dòng)滑閥或蝶閥，即只有一段再生所產(chǎn)生的煙氣，從煙道排出。
2．如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于第一再生器中供風(fēng)分布環(huán)可以是1個(gè)或多個(gè)。
3．如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于第一再生器為逆流燒焦，密相床溫度高于稀相溫度10～30℃。
4．如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于反應(yīng)原料的康氏殘?zhí)己繛?-12重％，待生催化劑的含碳量為0.6-1.4重％。
5．如權(quán)利要求1和4所述的方法，其特征在于反應(yīng)原料的康氏殘?zhí)己繛?-10重％，待生催化劑的含碳量為0.8-1.2重％。
6．如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于一段再生器的溫度為650-720℃，二段再生器的溫度為650-780℃，一段再生器頂?shù)膲毫?.1-0.28MPa(表壓)，二段再生器頂?shù)膲毫?.13-0.31MPa(表壓)。
7．如權(quán)利要求1和6所述的方法，其特征在于一段再生器的溫度為660-690℃，二段再生器的溫度為660-760℃，一段再生器頂?shù)膲毫?.14-0.26MPa(表壓)，二段再生器頂?shù)膲毫?.17-0.29MPa(表壓)。
8．如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于分布板壓降為0.0008-0.004MPa。
9．如權(quán)利要求1和8所述的方法，其特征在于分布板壓降為0.0009-0.003MPa。
10．如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于一段再生煙氣含氧量為0-0.8體％，二段再生煙氣含氧量為2-10體％。
11．如權(quán)利要求1和10所述的方法，其特征在于一段再生煙氣含氧量為0-0.4體％，二段再生煙氣含氧量為5-7體％。
12．如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于一段再生燒焦量為50-90重％，二段再生燒焦量為50-10重％。
13．如權(quán)利要求1和12所述的方法，其特征在于一段再生燒焦量為60-80重％，二段再生燒焦量為40-20重％。
14．如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于再生催化劑含碳量為0.01-0.1重％。
15．如權(quán)利要求1和14所述的方法，其特征在于再生催化劑含碳量為0.01-0.05重％。
全文摘要
本發(fā)明提供一種適用于重油和/或渣油流化催化裂化結(jié)焦催化劑的重疊式兩段再生方法,該方法包括:重疊布置的兩個(gè)再生器,一段再生在上,二段再生在下,兩個(gè)再生器之間用低壓降分布板連為一體,充分利用含一定過剩氧量的二段再生煙氣作為一段再生燃燒氣,以節(jié)約含氧氣體用量即節(jié)約能源和生產(chǎn)費(fèi)用;而且兩個(gè)再生器只需用一條煙道和一臺(tái)雙動(dòng)滑閥或蝶閥,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,便于控制;同時(shí),由于減少設(shè)備,布置緊湊,占地少,降低了建設(shè)投資。
文檔編號(hào)C10G51/00GK1221022SQ9712179
公開日1999年6月30日 申請(qǐng)日期1997年12月23日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月23日
發(fā)明者楊啟業(yè), 周婉華, 張蓉生, 閻少春, 劉獻(xiàn)箴, 李榮楣, 張德姜, 康立言, 顧一天, 黃榮臻, 張平, 王振國(guó), 胡義厚 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工總公司, 中國(guó)石化北京設(shè)計(jì)院