[發明專利]一種減少二氧化碳排放的催化裂化方法

有效

• 申請號: 201110354175.9
• 申請日: 2011-11-10
• 公開（公告）號: CN103102937A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發明（設計）人: 李秋芝;孟凡東;王龍延;閆鴻飛;陳曼橋;樊麥躍
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中石化洛陽工程有限公司
• 主分類號: C10G55/06
• 分類號: C10G55/06;C10G11/20;C10G11/18
• 代理公司: 鄭州中民專利代理有限公司 41110
• 代理人: 郭中民

技術領域

本發明涉及烴油催化裂化領域，涉及一種減少二氧化碳排放的催化裂化方法。

背景技術

催化裂化裝置是煉油企業最重要的CO₂大氣排放源。據統計，2005年我國煉油企業CO₂直接排放總計為3114萬噸，其中燃燒排放為1551.2萬噸，工藝排放為1563.4萬噸。催化裂化再生燒焦CO₂排放量為1223.57，占工藝排放的78.26％，占直接排放的39.29％。我國承諾到2020年單位GDP二氧化碳排放將比2005年下降40％～50％，因此，近年來人們一直在致力于催化裂化新技術的開發，盡可能減排CO₂，以減少其對環境的影響。

烴類原料催化裂化時由于縮合反應和氫轉移反應產生高度縮合的產物-焦炭。焦炭沉積在催化劑的表面上會使催化劑的活性降低、選擇性變壞。因此，工業生產催化裂化裝置必須經常地燒去催化劑上的積炭再生，再生采用的O₂源為空氣。通常，再生有兩種方式，即采用CO鍋爐的不完全再生和采用能量回收鍋爐的完全再生。用空氣進行再生時，兩種再生方式產生的煙氣其主要組分是N₂，占79v％左右，CO₂只占再生煙氣組成的17v％左右。由于大量N₂的存在，要回收再生煙氣中的CO₂，無論是采用吸收法、吸附法、膜分離或深冷分離技術，均需要大型的設備并消耗大量的能量。

用純度＞95v％的O₂代替空氣進行再生，采用管式完全再生方式，產生的煙氣85％以上是CO₂，經過簡單的去濕處理，就可以得到純度95％以上的CO₂氣體。與采用空氣進行再生相比，用純O₂進行再生，CO₂回收過程消耗的能量減少50％～60％。因此，人們開發了一系列純O₂再生技術，以促進催化裂化過程中CO₂的捕集和經濟利用。

美國專利US4542114公開了一種比較典型的用O₂代替空氣以產生高濃度CO₂的再生方法。該方法采用常規催化裂化再生器，為了避免再生器超溫和流化不足，采用循環CO₂來稀釋再生器入口的O₂含量，CO₂稀釋比例達到70％～76％。由于循環大量的CO₂，該方法需要大型的設備并消耗額外的能量。

美國專利US5565089公開了一種純O₂再生方法。該方法也是采用常規催化裂化再生器，在再生起始階段用空氣進行再生，對生成的煙氣進行分離，除去N₂，剩下的CO₂與純O₂混合進入再生器，隨著系統中CO₂量的增加，再生空氣的量不斷減少，作為補充，O₂的量逐漸增加。最終空氣完全被O₂和循環的CO₂所取代。O₂和CO₂的量以維持合適的再生溫度和再生器內正常的流化狀態為準。

但是，US4542114和US5565089均是采用常規催化裂化再生器，專利中沒有提到用管式、純O₂和不循環CO₂這種再生方式。

催化裂化管式燒焦技術流體線速高達4.0m/s以上，管內催化劑密度約為60～120kg/m₃。通入燒焦管的再生空氣分幾部分由燒焦管的不同部位即上部、中部、下部和底部通入，出口輔助之以流化床再生。中國專利CN1385495公開了一種催化裂化管式再生方法，該方法為管式燒焦器與多段逆流湍流床燒焦器相并列的催化劑串聯組合再生方式，催化劑從再生器底部進入管式燒焦器，在管式燒焦器內燒掉40-50％的碳和幾乎全部氫，然后在湍流床燒焦器內經過多段逆流再生，完成全部燒焦過程。

CN1065286提出了一種改進的流化催化裂化催化劑的兩段再生方法。特點是：第一段采用燒焦管，第二段采用高氣體線速湍流床。該方法簡化了再生設備和工藝流程，具有燒焦強度高、催化劑藏量少、活性高等優點。

發明內容

本發明的目的在于提供一種減少二氧化碳排放的催化裂化方法，實現再生煙氣CO₂濃度達到95v％以上，從而加以收集和經濟利用。