[发明专利]一种气固反应再生催化剂控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及石油化工技术领域，特别是涉及一种醇类含氧化合物、烃类催化裂化等气固反应的再生催化剂控制方法。

背景技术

常规气固反应过程的催化装置包括反应-再生部分，再生器的再生催化剂通过再生立管直接进入反应器，催化剂夹带占原料量1-1.2%的烟气一起进入反应器，由于这部分烟气氧含量低（8%以下，一般为2-4%），烟气被带入反应器后基本不参与催化反应过程，最终随干气排出反应-再生装置，因催化剂夹带进入的烟气一般占干气产率的20-25%，这些烟气导致气压机能耗增加。

已有研究表明，在催化裂化等气固反应过程中，把再生催化剂适当降温可以提高反应剂油比，抑制热裂化反应，改进产品分布，从而提高气固反应装置的经济效益，于是产生了经取热器向反应器提供催化剂的技术，如以下公开的技术ZL99120517.0、US4,875,994、US5,800,697、ZL200610113673.3、ZL200610127585.9和ZL200710054738.6等均是在反应-再生装置间设置冷却器或降温区，使再生催化剂降温之后再引入反应器参与反应。

上述公开的催化剂降温技术存在着两个共同点：

1、采用空气作为冷却器或降温区的提升和流化介质；

2、冷却器或降温区的烟气等气体均返回再生器密相，这是考虑到冷却器或降温区的气体含氧较高，返回再生器可能造成再生器稀相燃烧。

但现有的采用空气做冷却器流化介质的做法忽略了下述问题：

1、由于这些空气需要增压，使用增压空气操作，压缩机需要电机带动，增加了装置能耗；

2、由于外取热器或降温器内温度已经降低，且其内的催化剂含碳量也很低，进入的空气基本不反应，含有大量氧气，氧含量大大高于从再生器通过再生立管输送的再生催化剂携带的再生烟气，这部分含氧空气也随催化剂夹带进入了反应器，O₂与催化原料油反应（1KgO₂约产生1.4Kg油品的消耗），大大降低了产品收率；

3、被催化剂夹带进入反应器的空气中还含有N₂、CO₂等成分，这些成分最终随干气排出反应-再生装置，进一步增加气压机负荷。

总之，由于进入反应器的催化剂的气体夹带，目前运行的设置或未设置冷却器的气固反应催化装置都或多或少地承担着上述加工费用。

发明内容

本发明提供了一种气固反应再生催化剂控制方法，目的是既实现不使用增压空气的再生催化剂温度控制，又实现再生催化剂夹带气体杂质的净化，减少因催化剂夹带造成的气固反应干气增加；既实现进入反应器氧气的控制和降低，又实现进入反应器的气体总量的控制和降低，提高经济效益。

本发明采用的技术方案如下：

一种气固反应再生催化剂控制方法，再生催化剂在催化剂控制单元内进行降温和净化气体杂质后进入反应器，其特征在于：所述催化剂控制单元以水蒸气为催化剂输送和流化介质，随再生催化剂夹带进入催化剂控制单元内的包括烟气在内的气体被水蒸气置换，这些气体和水蒸气气态组分经专用输送管线返回再生器稀相；在催化剂控制单元内设置换热管来控制再生催化剂温度。

进一步地，所述催化剂控制单元内换热管下方区域设置有隔板或格栅汽提内件，增加水蒸气和再生催化剂夹带气体间的置换效果，降温并置换出夹带的气体后的再生催化剂再进入反应器。

更进一步地，水蒸气分别在所述汽提内件上方和下方或者全部在汽提内件下方进入催化剂控制单元。

进一步地，置换出的烟气和水蒸气在催化剂控制单元顶部区域流出，经输送管线进入再生器上部稀相区，避免和再生器内的催化剂接触。

采用本发明的技术方案，至少解决了以下问题：

1、本发明使用蒸汽代替增压空气流化催化剂控制单元，取消常规催化中使用的压缩空气流化介质，减少了增压机负荷；

2、使用蒸汽流化催化剂控制单元，蒸汽在实现流化的同时，置换出催化剂中夹带的烟气，防止再生催化剂携带的烟气进入反应器，实现了催化剂中气体杂质的净化；

3、用蒸汽汽提出催化剂中夹带的烟气，避免了空气或O₂进入反应器，防止氧气和油品反应，减少油品消耗，提高反应收率，降低反应干气中的烟气量，降低常规催化中处理干气的空压机的能耗；

4、催化剂控制单元内设置汽提构件，提高气体置换效果；