[发明专利]一种连续重整催化剂再生放空气脱氯的改进方法

说明书

技术领域

本发明属于石油化工领域，具体涉及一种连续重整催化剂再生放空气脱氯的改进方法。

背景技术

环球油品公司(以下简称UOP)是全球连续催化重整装置技术的主要提供商之一。连续重整催化剂由氧化铝担体和吸附在担体上的金属组成，氧化铝作为金属的载体，同时又是氯化物的载体，在重整反应中催化剂有两大功能，金属促进了氢化和脱氢反应(金属功能)，氯化后的氧化铝载体促进了异构化和裂解反应(酸性功能)。然而，在催化剂的烧焦过程中，产生水的同时不可避免的造成了催化剂上氯大量流失，再生放空气中氯化物的浓度可达500～2600mg/m³，随着催化剂的老化，再生放空气中氯化物的浓度甚至更高。因UOP重整催化剂再生气循环方式为湿冷循环，再生放空气中的水含量高达10％(体积)。

水氯比例、操作温度和催化剂的比表面积是重整催化剂持氯能力的主要影响因素。在水氯比例和催化剂的比表面积一定的情况下，随着操作温度的降低催化剂的持氯能力增强。氯吸收技术正是利用催化剂的这一重要特征，借助待生催化剂吸收再生放空气中的氯化物，在实现回收氯化物的同时降低大气污染，减少催化剂再生系统氯化物的注入量。具体过程是：将自再生器顶部出来的再生放空气经放空气冷却器冷却至合适的温度后进入待生催化剂分离料斗下部的氯吸收区或氯吸收罐，与自待生催化剂分离料斗(预热区)下来的待生催化剂逆流 接触、相互作用，再生放空气中的氯化物在氯吸收区或氯吸收罐中被待生催化剂吸收。

在实际应用中，氯吸收区或氯吸收罐频繁超温，经了解装置规模较小，氯吸收区或氯吸收罐频繁超温稍好一些，装置规模较大时，特别超大型装置氯吸收区或氯吸收罐频繁超温更为严重。根据观测的情况，重整催化剂单元热停车后，氯吸收区或氯吸收罐中的温度至少会飞温一次，如操作上密切观察，及时调整操作参数，可能不会因超温连锁造成再次热停车；而当重整催化剂单元冷停车后，氯吸收区或氯吸收罐中更易出现超温情况。致使有些连续重整装置较长时期处在催化剂黑烧再生阶段，催化剂的性能达不到最佳的状态，操作参数也没有达到最佳状态，因此重整反应产物的分布也会受此影响而偏离设计值。特别是重整生成油的苛刻度和重整氢产率较低。

还有一现象，氯吸收区或氯吸收罐中上中下的温度点依次超温，最高达430℃，但有趣的是温度达到该次的最高时，通过在再生器底部增加补入再生系统的氮气量，该温度会回落；氯吸收区或氯吸收罐的料退超温不明显，没有发现与氯吸收区或氯吸收罐同步超温至超高的情况。可以肯定的是氯吸收区或氯吸收罐超温不是整罐超温，而是局部超温。

根据观测到的氯吸收区或氯吸收罐超温现象，再生放空气中不仅氯化物的浓度达500～2600mg/m³，而且水含量高达10％(体积)，待生催化剂吸收氯化物会放热，吸附水产生的吸附热更为显著。在正常催化剂再生循环的情况下，待生催化剂在氯吸收区或氯吸收罐的流动状况 相对比较均匀，再生放空气在氯吸收区或氯吸收罐的待生催化剂床层的分布也相对比较均匀。以致在正常催化剂循环的情况下，出现氯吸收区或氯吸收罐超温情况较少。但当再生系统发生热停车或冷停车后，再开启催化剂循环，氯吸收区或氯吸收罐会发生超温情况，冷停车后更为严重。另外，当待生催化剂焦炭含量大于7％(质量百分比)时，氯吸收区或氯吸收罐超温现象也易发生。

氯吸收区或氯吸收罐中除挡板外，几乎没有内件，结构简单是其优点，但催化剂的流动是塌落式的，催化剂在容器中心至器壁存在速度梯度，中心流动稍快，靠器壁稍慢；在重整催化剂再生单元热停或冷停车后，此现象更为明显。

生产上采用如下的措施可避免氯吸收区或氯吸收罐超温；①通过增大再生底部氮气流量，维持较低催化剂循环速率，催化剂再生基本能够连续运行，但因通入再生器的氮气量大，烧焦区的再生气氧含量偏低，不能保证再生催化剂的焦炭含量小于0.2％(质量)，以致该工况只能维持催化剂再生黑烧循环。②通过增大催化剂的循环速率，维持较低再生气(氮气+空气)补入量，也能使催化剂再生连续运行，同样只能维持催化剂再生黑烧循环。③在经过一个催化剂黑烧循环后，通过维持较低催化剂循环速率，增大再生器的再生气(氮气+空气)补入量，能将再生催化剂的焦炭含量烧至0.2％(质量)以下，此时可通过精细操作实现催化剂黑烧转白烧操作。但当因各种因素催化剂再生出现热停车或冷停车时后，还会出现氯吸收区或氯吸收罐超温的现象，且较低的催化剂循环速率，较大再生气补入量，不是催化剂再生的正常 工况，影响装置的正常生产。