[發明專利]一種改善催化劑選擇性的催化劑再生方法

有效

• 申請號: 200910131984.6
• 申請日: 2009-03-31
• 公開（公告）號: CN101850275A
• 公開（公告）日: 2010-10-06
• 發明（設計）人: 許友好;崔守業;張執剛;魯維民
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院
• 主分類號: B01J38/30
• 分類號: B01J38/30;B01J38/16;B01J29/04;B01J29/90;C10G11/05
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 王景朝;龐立志

技術領域

本發明涉及劣質油催化裂化過程中含炭催化劑的燒焦再生方法。更具體地說，本發明涉及在劣質油催化裂化過程中，催化劑上因沉積大量的焦炭和金屬致使催化劑活性和選擇性嚴重降低，必須經過高溫氧化再生，將催化劑上大部分焦炭燒去并對催化劑上金屬活性進行鈍化，以恢復催化劑的活性和選擇性。

背景技術

劣質油在進行催化裂化反應的同時，由于存在縮合反應，除生成輕質烴類外，還生成一部分焦炭，沉積在催化劑上從而使催化劑的活性和選擇性降低。因此，采用高溫氧化再生方法，將催化劑上的焦炭燃燒除掉以恢復催化劑的使用性能，這一過程稱為催化劑的再生，通常稱沉積焦炭的催化劑為待生催化劑，氧化再生后的催化劑為再生催化劑。早期的催化劑再生方法是在低速流化床內通入含氧氣體并采用單段再生方式，在這種低線速、氣固全返混的流化床內，氣體和固體接觸效率低，催化劑再生速度慢，導致了再生器催化劑藏量過大，催化劑的再生效果差，再生催化劑含炭量為0.2重％，燒焦強度低，約為100kg(焦炭量)/[h(單位時間)·T(催化劑藏量)]。隨著分子篩催化劑在催化裂化裝置上廣泛地使用，尤其USY類型的分子篩催化劑的使用，再生催化劑上的殘余的炭含量和再生方式對恢復催化劑的活性及選擇性影響很大。因此，有效地降低再生過程中催化劑藏量和改善催化劑再生效果成為再生技術開發的方向。這是因為在催化裂化裝置運行中，催化劑不斷地受到高溫與水蒸汽的作用，原料油中攜帶的重金屬沉積在催化劑表面上，催化劑的活性不斷降低，需補充新鮮催化劑以維持催化劑在反應再生系統中的平衡活性，當新鮮催化劑補充量一定時，反應再生系統中催化劑總藏量越低，催化劑置換率就越高，那么反應再生系統催化劑的平衡活性也就越高。

USP3,563,911公開了一種兩段再生方法，待生催化劑順序通過第一密相流化床和第二密相流化床，與含氧的氣體接觸使催化劑表面上焦炭進行燃燒反應，所產生的煙氣混合并夾帶催化劑進入稀相沉降段。第一密相流化床再生溫度大于1050°F(即565.5℃)；第二密相流化床的氣體表觀線速度為1.25英尺/秒～6英尺/秒(即0.381米/秒～1.83米/秒)，再生溫度為1125～1350°F(即607.2～732.2℃)。該方法與催化劑單段再生方法相比，在再生過程燒焦負荷不高的條件下，再生器內催化劑的藏量可減少近40％，再生催化劑的含炭量可低于0.1％重量。

CN1052688A公開了一種流化床催化劑的兩段氧化再生方法，待生催化劑在第一密相流化床內與含氧的氣體接觸并發生焦炭燃燒反應，第一密相流化床的氣體表觀線速度為0.8～2.5米/秒，催化劑平均停留時間為0.6～1.0分鐘，再生溫度為650～750℃；催化劑在第一流化床內除去大部分焦炭后，部分再生的催化劑和氣體一起并流向上穿過分布器，進入第二流化床，再與含氧的氣體接觸并發生焦炭燃燒反應，第二密相流化床的氣體表觀線速度為1.2～3.0米/秒，催化劑平均停留時間為1.0～2.2分鐘，再生溫度為700～800℃，催化劑得到充分再生后，再生催化劑和煙氣分離，一部分再生催化劑進入反應器，另一部分再生催化劑返回到第一流化床。該方法簡化了再生器的結構和再生工藝流程。

CN1221022A公開了一種重油流化催化裂化重疊式兩段再生技術，該方法包括重疊布置的兩個再生器，一段再生在上，第一段再生器的溫度為650～720℃，二段再生在下，第二段再生器的溫度為650～780℃，兩個再生器之間用低壓降分布板連為一體，充分利用含一定過剩氧含量的二段再生煙氣作為一段再生燃燒氣，以節約含氧氣體用量即節約能源和生產費用，而且兩個再生器只需用一條煙道和一臺雙動滑閥或蝶閥，結構簡單，便于控制，由于減少設備，布置緊湊從而降低了建設投資。

采用高活性的沸石催化劑后，再生器表觀氣體流速增至0.6米/秒以上，燒焦強度提高到100kg/(t·h)以上，再生溫度約在700℃左右，催化劑停留時間為4分鐘以下。從再生技術發展來看，再生技術的開發目標一直是在催化劑的減活環境和磨損條件比較緩和下，將再生催化劑含炭量控制在0.10％重量以下，最好低于0.05％重量，燒焦強度提高到100kg/(t·h)以上，以實現再生催化劑活性恢復達到最高，從而實現烴類的轉化能力最大。