[发明专利]再生催化设备的分成多个区段的新型催化剂再生区

说明书

发明领域

本发明涉及采用移动床技术的设备的领域，例如在汽油催化重整设备中、在骨架异构化设备中、在复分解设备中或者在某些低裂化(oligocracking)或脱氢设备中可以找到该技术。该技术的特征在于催化床在重力作用下发生缓慢移动而待处理的进料沿横向或径向穿过所述床。为此，通常在重力自流的催化床的周缘引入所述进料，而反应流出物收集在中心收集器中。还可以预见到从催化床中心向周缘的移动。

在催化重整设备中，结焦催化剂的再生区也采用移动床技术。例如在专利FR 2641712、FR 2761910和FR 2922786中所述，该再生区包含若干步骤：催化剂的燃烧、氧氯化、煅烧和还原。

更具体地，本发明涉及构成再生区的一部分的燃烧区的布置，该燃烧区分成多个径向的区段(sector)，燃料气体沿着特定路径横向通过各个区段。

这种新型构造与现有技术相比的优点在于所述燃烧区中较好的温度控制和燃料气体的优化消耗。本发明还涉及相比现有技术简化的燃烧区内部装置。现有技术分析

在再生设备例如在汽油的催化重整中，通过反应区之后结焦催化剂的再生是连续进行的。

例如，对于剧烈的催化重整就是如此。在这种类型的设备中，催化剂从反应器或多个反应器中连续取出，清除它所包含的氢气并送至再生区，在其中以可控的方式烧除焦炭以重新建立催化剂的活性。在再生区中还进行其它操作，例如催化剂的氧氯化、煅烧或还原，但是本发明特别涉及燃烧区。

在该燃烧区中，应当避免过于加热催化剂从而不使催化性能劣化且避免热点的形成，这意味着必须用惰性气体(例如氮气和二氧化碳)大幅稀释的氧气来进行所述操作。

为此目的，常规地是通过注入少量的空气将氧气消耗殆尽的燃烧气体再循环以充当稀释剂从而使氧气含量足够低以限制燃烧反应的放热。

本领域技术人员已知分两个步骤进行该燃烧，第一步在低温没有燃料的情况下用于以较大但有限的温度提升来可控地燃烧大部分的焦炭，然后第二步在较高的温度下借助过量的燃料来终止燃烧，尽管由于少量残余的焦炭燃烧而伴随有相对较小的温度提升。

在现有技术中，焦炭燃烧通常在环状布置的两个薄的径向床中进行，其中催化剂在重力自流条件下以缓慢的速率自顶部向底部移动，燃烧气体水平移动通过所述径向床，通常是从床的外部朝向内部。

从各再生区移除的气体经过回收和处理从而能够再次再循环到再生区。实际上，现有技术中已知用氮气稀释氧气。然而，氮气是非常昂贵的气体。作为实例，就具有40吨催化剂的重整设备而言，如果不再利用所述再生气体，那么必须使用约6000-10000Nm³/h的氮气。

通过将再生气体再循环，新鲜氮气的消耗量下降到大约80Nm³/h。此外，再生气体线路包括若干件昂贵的设备例如再循环压缩机、干燥器、电炉或交换器。因而氮气流量的任何降低对于催化剂再生回路的投资成本和操作成本具有重要影响。

本发明的一个目的是通过使用新型再生区优化惰性气体流的使用从而对于相同的再生催化剂量减小设备尺寸。

构成最接近的现有技术的是以FR 2934963A1号公布的专利申请，其描述了包括至少一个环形焦炭燃烧区的燃烧区，所述区分成多个径向区段，每一级(stage)包括N个径向区段。

在所引用的申请中，通过在每个区段的入口处具有恒定氧含量的摩尔组成的原理来操控燃烧。这使得同一级的区段与区段之间燃烧掉的焦炭量存在变化，因而各区段中的燃烧质量可能缺乏均匀性。

在本发明中，摩尔氧气流量在一级的所有区段中保持恒定从而使燃烧掉的焦炭量在一级的所有区段中均相同。在构成一级的所有区段中的燃烧均匀性得到改善，从而确保使催化性能最优化，而这是获得所寻求的高辛烷值所必需的，例如在再生式重整设备中。

附图简述

图1是根据本发明的每一级具有多于2个区段的燃烧区的截面示意图，其显示了燃料气体通路。

图2是本发明燃烧区的俯视示意图，每一级显示有4个区段。发明简述

本发明描述了使来自反应区的结焦催化剂再生的方法，所述催化剂在再生区中以移动床形式移动。术语“移动床”是指催化剂在重力自流条件下移动，再生区中用于使所述催化剂再生的气体沿基本上与催化剂流动方向垂直的方向移动。

更准确地，本发明包括使来自反应区的结焦催化剂再生的方法，所述反应区包括用于燃烧催化剂上沉积的焦炭的至少一个区。