[發(fā)明專利]固定床反應(yīng)器催化劑燒焦裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110186852.0
• 申請日: 2011-07-06
• 公開（公告）號: CN102294276A
• 公開（公告）日: 2011-12-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何燕文;高玉玲
• 申請（專利權(quán)）人: 何燕文
• 主分類號: B01J38/14
• 分類號: B01J38/14;B01J38/02
• 代理公司: 東營雙橋?qū)＠碛邢挢熑喂?37107
• 代理人: 侯華頌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種固定床反應(yīng)器催化劑燒焦裝置和方法，特別適用于包括催化裂化及延遲焦化干氣中烯烴制汽油和液化氣中烯烴制汽油反應(yīng)器以及其它固定床催化劑燒焦。

背景技術(shù)

以催化裂化及延遲焦化干氣為原料的固定床反應(yīng)器多為單段催化劑床層的立置罐式結(jié)構(gòu)，反應(yīng)器頂部設(shè)有進料管道及分布器；反應(yīng)器內(nèi)部空間填充了反應(yīng)所需的催化劑，形成一段催化劑床層。隨著催化劑和工藝、設(shè)備與控制技術(shù)的發(fā)展，近期開始出現(xiàn)了固定床反應(yīng)器中催化劑床層由一段床層改為多段床層結(jié)構(gòu)。例如本申請人在先提出的“芳構(gòu)化反應(yīng)器”（申請?zhí)枺?01110059525.9）發(fā)明專利申請，就涉及了多段催化劑床層的固定床反應(yīng)器。

目前，固定床催化劑燒焦裝置和方法還是圍繞單段催化劑床層的立置罐式固定床反應(yīng)器結(jié)構(gòu)進行設(shè)計。裝置組成主要由固定床反應(yīng)器、加熱爐、氣體壓縮機、換熱器、冷卻器和管線、控制閥組成。圍繞這類裝置的燒焦方法主要有兩種：一種是在經(jīng)過加熱爐的高溫蒸汽中注入空氣，通過控制進口溫度、床層溫升調(diào)節(jié)注入空氣量來控制燒焦速度；另一種是在經(jīng)過加熱爐的循環(huán)高溫氮氣或煙氣中注入空氣，通過控制進口溫度、床層溫升調(diào)節(jié)注入空氣量來控制燒焦速度。這兩種方法應(yīng)用于多段催化劑床層結(jié)構(gòu)的固定床反應(yīng)器存在共同缺點：那就是燒焦介質(zhì)進入反應(yīng)器只有一個入口，不管是從反應(yīng)器頂部進入還是從底部進入，都是逐層向前推進，速度較慢，時間較長，能耗較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明就是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種燒焦效率高、耗能低的固定床反應(yīng)器催化劑燒焦裝置及方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案首先是一種固定床反應(yīng)器催化劑燒焦裝置，包括固定床反應(yīng)器、加熱爐、氣體壓縮機、換熱器、冷卻器和管線、控制閥。所述的固定床反應(yīng)器含有多段催化劑床層，在相鄰床層之間的反應(yīng)器側(cè)壁上設(shè)有側(cè)部進氣管；前述設(shè)備通過管線和控制閥連接后形成多路溫度控制系統(tǒng)：一路包括氮氣壓縮機、換熱器、加熱爐、固定床反應(yīng)器頂部進氣管、固定床反應(yīng)器底部出氣管、換熱器、冷卻器依次連接后返回氮氣壓縮機的煙氣調(diào)溫閉合循環(huán)系統(tǒng)；二路包括氮氣壓縮機、固定床反應(yīng)器側(cè)部進氣管、固定床反應(yīng)器底部出氣管、換熱器、冷卻器依次連接后返回氮氣壓縮機的煙氣調(diào)溫閉合循環(huán)系統(tǒng)；三路是在二路閉合循環(huán)系統(tǒng)的氮氣壓縮機進氣管和出氣管上分別并入空氣壓縮機的出氣管后構(gòu)成空氣加注支路。

上述方案的優(yōu)化方案還包括：所述固定床反應(yīng)器為一個或者多個并列，在相鄰床層之間的反應(yīng)器側(cè)壁上還設(shè)有冷凝水噴嘴，所有噴嘴通過控制閥與進水管連接。在熱煙氣換熱器出口管線放空支線上設(shè)有壓控閥。所述的氮氣壓縮機和空氣壓縮機外接緩沖罐，在氮氣壓縮機的緩沖罐上還接有蒸汽管。

按照前述一種裝置的固定床反應(yīng)器催化劑燒焦方法，首先利用氮氣壓縮機將氮氣依次送入換熱器、加熱爐、固定床反應(yīng)器、換熱器、冷卻器后返回氮氣壓縮機，建立氮氣循環(huán)；之后，加熱爐給氮氣循環(huán)加溫，升溫速度保持30~40℃/h，固定床反應(yīng)器出口溫度達到250℃，啟動空氣壓縮機，空氣一路與氮氣壓縮機的出口管的煙氣匯合直接到反應(yīng)器側(cè)壁進氣管，空氣另一路給冷卻器出口管的再生流程緩慢注入空氣，逐步將加熱爐出口溫度升到350℃并恒溫，在350℃恒溫過程中，控制床層溫升變化不超過50℃，將反應(yīng)器入口氧含量從0.5%提至1%。再以10~20℃/h速度將加熱爐出口溫度升到450℃并恒溫，恒溫過程中床層溫升變化不超過40℃情況下，將反應(yīng)器入口氧含量緩慢提至2~5%，并在此條件下恒溫燒焦。

按照上述裝置優(yōu)化方案的固定床反應(yīng)器催化劑燒焦方法，首先利用氮氣壓縮機將氮氣依次送入換熱器、加熱爐、固定床反應(yīng)器、換熱器后返回氮氣壓縮機，建立氮氣循環(huán)；之后，加熱爐給氮氣循環(huán)加溫，升溫速度保持30~40℃/h，固定床反應(yīng)器出口溫度達到250℃，啟動空氣壓縮機，空氣一路與氮氣壓縮機的出氣管或經(jīng)換熱器的出氣管的煙氣匯合直接到反應(yīng)器側(cè)壁進氣管，空氣另一路與冷卻器出氣管的再生流程緩慢注入空氣，逐步升溫至350℃并恒溫，在350℃恒溫過程中，控制床層溫升變化不超過50℃，將反應(yīng)器入口氧含量從0.5%提至1%，再以10~20℃/h速度將加熱爐出口溫度升到450℃并恒溫，恒溫過程中床層溫升變化不超過40℃情況下，將反應(yīng)器入口氧含量緩慢提至2~5%，并在此條件下恒溫燒焦；在床層溫度難以控制之時啟用噴嘴控制閥進行噴水控溫；在熱煙氣換熱器出口管線放空支線上的壓控閥啟動壓力根據(jù)情況可在2~5kg/cm²之間選取；在氮氣壓縮機故障時，開啟蒸汽進入再生系統(tǒng)代替循環(huán)煙氣使用，再生煙氣經(jīng)換熱器后直接放空。