[发明专利]一种结焦催化剂的再生方法和系统

说明书

本发明公开了一种结焦催化剂的再生方法和系统，该方法包括：将结焦催化剂从提升管再生器底部送入提升管再生器中，并由下至上交替地与至少一股富氧气体和至少一股含氧气体接触并进行再生，得到再生催化剂；所述提升管再生器设置有至少一段包括细管段和粗管段的再生段，且所述再生段中粗管段位于所述细管段的上方，所述富氧气体从细管段的下部送入所述提升管再生器中，所述含氧气体从粗管段的下部送入所述提升管再生器中；所述富氧气体的氧气体积含量大于21体％，所述含氧气体为选自氧气、空气和烟气中的至少一种。利用本发明系统的方法能够大幅度提高烧焦效率，提高再生催化剂的催化裂化选择性，并能够在相同催化剂处理量下，减少再生器尺寸。

技术领域

本发明涉及一种结焦催化剂的再生方法和系统。

背景技术

重质油催化裂化反应生成液化气和汽油等富氢组分的同时，还生成一部分氢含量相对低的焦炭。焦炭沉积在催化剂上使催化剂的活性和选择性大幅度下降。采用高温氧化再生方法，将催化剂上的焦炭通过燃烧的方法除掉，以恢复催化剂的活性和选择性，这一过程称为催化剂的再生。常规催化剂再生方法是在鼓泡流化床或湍动流化床内通入空气并采用单段再生方式进行再生，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，从而导致再生器催化剂藏量过大，烧焦强度低，约为100kg(焦炭量)/[h(单位时间)·T(催化剂藏量)]，催化剂的再生效果差，进入反应器的再生催化剂含碳量为0.2重％。单段再生的另一个缺点是再生器的设备直径很大，设备的固定投资较大。随着分子筛催化剂在催化裂化装置上广泛的使用，尤其是USY型分子筛催化剂的使用，再生催化剂上的残余的碳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，有效降低再生过程中催化剂藏量和改善催化剂再生效果成为催化剂再生技术开发的方向。

从上世纪七十年代以来，国内外各种强化再生技术不断发展，其中一方面是在工艺上采用高温、高气速强化烧焦技术，如烧焦罐式再生器；另一方面是改善传统催化剂全混型流化床再生器，如两段再生器等。这些再生器的烧焦强度比常规单段再生器高1-2倍，但其结构和操作都比较复杂。为了进一步提高烧焦强度，简化设备结构和操作，适应重油催化裂化技术的发展，国外开发了全管道烧焦技术，即提升管再生技术。

中国专利CN1210762A公开了一种分子筛催化剂高效再生工艺技术，主要包括：待生催化剂在第一根再生管再生后进入外置旋风分离器组，经料腿进入第二根再生管；从第二根再生管外置旋风分离器组料腿直接进入外取热器，经底部再斜管进入提升管反应器。烧焦时间在10秒以下，烧焦强度是现有技术的10倍左右。但该工艺过程中分子筛催化剂再生操作条件非常苛刻，不利于催化剂活性或选择性的恢复。

中国专利CN2169473Y公开了一种催化裂化提升管烧焦再生器，技术特点在于提升管再生器上设有多段空气进气口进行待生催化剂再生，强化了待生催化剂的烧焦再生过程，其结构简单，操作方便。

美国专利USP4514285公开了一种下行管和稀相提升管再生的催化裂化反应系统。催化剂通过稀相提升管再生后，在再生脱气罐中脱除烟气、提高催化剂密度并形成催化剂密相床层后，通过催化剂分布板进入下行反应管，原料油通过进料分配环管经多条管径喷入下行反应器，与自由下落过程中的催化剂接触并进行催化裂化反应。这种下行管反应器由于原料油和催化剂初始接触时催化剂的密度较低，油剂接触效率不理想，因而原料转化率较低。

中国专利CN2205827Y公开了一种两段串联提升管烧焦再生器，两段提升管再生器可在不同温度下操作，并分别引入烧焦用空气。失活催化剂先在第一段提升管再生器中脱去全部碳氢化合物和部分积碳，再进入第二段提升管再生器，进一步降低催化剂的残碳含量。两段再生器可以分别进入空气，控制不同操作气速与温度，避免单一管道烧焦时操作弹性小的缺点。全部再生用空气一次性进入时，入口气速过高，大量冷空气引入，可能将因入口温度降低导致“熄火”现象，若引入空气量减少，降低入口气速，则将因供氧不足导致烧焦反应不完全。采用两段串联提升管烧焦再生，可以大幅度提高第二段再生器的操作温度，提高烧焦强度且无水热失活现象之虑。