[发明专利]一种改善催化剂选择性的催化剂再生方法

说明书

技术领域

本发明涉及劣质油催化裂化过程中含炭催化剂的烧焦再生方法。更具体地说，本发明涉及在劣质油催化裂化过程中，催化剂上因沉积大量的焦炭和金属致使催化剂活性和选择性严重降低，必须经过高温氧化再生，将催化剂上大部分焦炭烧去并对催化剂上金属活性进行钝化，以恢复催化剂的活性和选择性。

背景技术

劣质油在进行催化裂化反应的同时，由于存在缩合反应，除生成轻质烃类外，还生成一部分焦炭，沉积在催化剂上从而使催化剂的活性和选择性降低。因此，采用高温氧化再生方法，将催化剂上的焦炭燃烧除掉以恢复催化剂的使用性能，这一过程称为催化剂的再生，通常称沉积焦炭的催化剂为待生催化剂，氧化再生后的催化剂为再生催化剂。早期的催化剂再生方法是在低速流化床内通入含氧气体并采用单段再生方式，在这种低线速、气固全返混的流化床内，气体和固体接触效率低，催化剂再生速度慢，导致了再生器催化剂藏量过大，催化剂的再生效果差，再生催化剂含炭量为0.2重％，烧焦强度低，约为100kg(焦炭量)/[h(单位时间)·T(催化剂藏量)]。随着分子筛催化剂在催化裂化装置上广泛地使用，尤其USY类型的分子筛催化剂的使用，再生催化剂上的残余的炭含量和再生方式对恢复催化剂的活性及选择性影响很大。因此，有效地降低再生过程中催化剂藏量和改善催化剂再生效果成为再生技术开发的方向。这是因为在催化裂化装置运行中，催化剂不断地受到高温与水蒸汽的作用，原料油中携带的重金属沉积在催化剂表面上，催化剂的活性不断降低，需补充新鲜催化剂以维持催化剂在反应再生系统中的平衡活性，当新鲜催化剂补充量一定时，反应再生系统中催化剂总藏量越低，催化剂置换率就越高，那么反应再生系统催化剂的平衡活性也就越高。

USP3,563,911公开了一种两段再生方法，待生催化剂顺序通过第一密相流化床和第二密相流化床，与含氧的气体接触使催化剂表面上焦炭进行燃烧反应，所产生的烟气混合并夹带催化剂进入稀相沉降段。第一密相流化床再生温度大于1050°F(即565.5℃)；第二密相流化床的气体表观线速度为1.25英尺/秒～6英尺/秒(即0.381米/秒～1.83米/秒)，再生温度为1125～1350°F(即607.2～732.2℃)。该方法与催化剂单段再生方法相比，在再生过程烧焦负荷不高的条件下，再生器内催化剂的藏量可减少近40％，再生催化剂的含炭量可低于0.1％重量。

CN1052688A公开了一种流化床催化剂的两段氧化再生方法，待生催化剂在第一密相流化床内与含氧的气体接触并发生焦炭燃烧反应，第一密相流化床的气体表观线速度为0.8～2.5米/秒，催化剂平均停留时间为0.6～1.0分钟，再生温度为650～750℃；催化剂在第一流化床内除去大部分焦炭后，部分再生的催化剂和气体一起并流向上穿过分布器，进入第二流化床，再与含氧的气体接触并发生焦炭燃烧反应，第二密相流化床的气体表观线速度为1.2～3.0米/秒，催化剂平均停留时间为1.0～2.2分钟，再生温度为700～800℃，催化剂得到充分再生后，再生催化剂和烟气分离，一部分再生催化剂进入反应器，另一部分再生催化剂返回到第一流化床。该方法简化了再生器的结构和再生工艺流程。

CN1221022A公开了一种重油流化催化裂化重叠式两段再生技术，该方法包括重叠布置的两个再生器，一段再生在上，第一段再生器的温度为650～720℃，二段再生在下，第二段再生器的温度为650～780℃，两个再生器之间用低压降分布板连为一体，充分利用含一定过剩氧含量的二段再生烟气作为一段再生燃烧气，以节约含氧气体用量即节约能源和生产费用，而且两个再生器只需用一条烟道和一台双动滑阀或蝶阀，结构简单，便于控制，由于减少设备，布置紧凑从而降低了建设投资。

采用高活性的沸石催化剂后，再生器表观气体流速增至0.6米/秒以上，烧焦强度提高到100kg/(t·h)以上，再生温度约在700℃左右，催化剂停留时间为4分钟以下。从再生技术发展来看，再生技术的开发目标一直是在催化剂的减活环境和磨损条件比较缓和下，将再生催化剂含炭量控制在0.10％重量以下，最好低于0.05％重量，烧焦强度提高到100kg/(t·h)以上，以实现再生催化剂活性恢复达到最高，从而实现烃类的转化能力最大。