[發(fā)明專利]一種催化裂化再生催化劑系統(tǒng)及氣體收集方法

有效

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• 申請日: 2011-11-25
• 公開（公告）號: CN102489342A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發(fā)明（設計）人: 陳文良;盧松堅;張振江;鄭天佑;李霞初;李新華
• 申請（專利權）人: 岳陽恒忠機械工程技術有限公司
• 主分類號: B01J38/30
• 分類號: B01J38/30
• 代理公司: 岳陽市科明專利事務所 43203
• 代理人: 彭乃恩;陳慶元

技術領域

本發(fā)明涉及煉油化工等領域的催化裂化工藝，特別指一種減少催化裂化再生催化劑循環(huán)攜帶氣體到反應系統(tǒng)的催化裂化再生催化劑系統(tǒng)及氣體收集方法。

背景技術

催化裂化是煉油工業(yè)中最重要的一種二次加工工藝，是重要的重質油輕質化（汽油、柴油、乙烯、丙烯等輕烯烴）轉化過程之一，是目前煉油廠利潤的主要來源。該工藝采用反應—再生的連續(xù)操作方式，其中催化劑的作用是促進化學反應速度。它不僅提高了分解和芳構化等反應的速度，也提高了異構化及氫轉移等反應速度，使催化裂化裝置的生產能力不僅比熱裂化裝置的生產能力大，而且所得的汽油辛烷值高，安定性好。在催化裂化過程中，進料與催化劑在反應器中接觸發(fā)生裂化反應，反應后的催化劑表面上結有焦炭，形成待生催化劑。待生催化劑由于活性中心被焦炭覆蓋，需要進入再生器中燒去焦炭以恢復活性，恢復活性后的催化劑稱為再生催化劑。待生催化劑在燒除焦炭的時候會產生大量的煙氣。根據(jù)分析數(shù)據(jù)，煙氣主要由N2，O2，CO2，CO以及微量的SOx，NOx等非烴氣體組成。再生催化劑進入后續(xù)反應系統(tǒng)中循環(huán)使用：當再生催化劑進入再生立管入口錐體后，由于立管截面急劇減小，催化劑加速，使催化劑夾帶氣體的能力劇增。實際上，再生立管頂端對催化劑有一種抽吸作用，將部分再生煙氣夾帶進入再生立管，進入后續(xù)反應分餾系統(tǒng)。當煙氣進入后續(xù)反應分餾系統(tǒng)后，其中的O2能與烴類起氧化反應，SOx能消耗氫轉化成H2S，增加烴類損失，增大反應器負荷，降低產品收率；其它的非烴氣體直接進入產物裂解氣中，使后續(xù)分餾系統(tǒng)、穩(wěn)定系統(tǒng)的吸收塔和再吸收塔因為氣相負荷增大而嚴重影響吸收效果，給產品的分離和精制帶來額外的負擔；同時會增加氣壓機負荷，成為制約生產能力的瓶頸；并且其中的酸性氣體在含量較高時會腐蝕設備。再生催化劑攜帶的煙氣量與催化劑循環(huán)量密切相關。由于原料的重質化和多產氣體烯烴的要求，各種新工藝采用的劑油比越來越大。由于劑油比大，催化劑循環(huán)量大，催化劑夾帶進入反應器的煙氣量增加，使得再生催化劑攜帶氣體成為制約催化裂化生產能力的主要問題。因此必須考慮減少再生催化劑攜帶煙氣的問題，這是提高催化裂化生產能力的關鍵問題之一。

USP4,051,013采用再生催化劑汽提塔，以汽提介質（一般為水蒸氣）與再生催化劑逆流接觸的方式，將催化劑吸附的再生煙氣以及顆粒間的再生煙氣汽提掉。汽提介質從塔底引入汽提塔，汽提塔中有擋板，但該專利未考慮水蒸氣會引起高溫再生催化劑水熱減活的問題，工業(yè)上根本無法實施。

CN1154400A提出：采用調溫脫氣罐對再生催化劑進行處理，流化、汽提介質為催化干氣。由于其主要目的是為了改變催化劑進入反應器的溫度，所以調溫脫氣罐內的構件為垂直取熱管。此種結構無法控制氣泡的長大，導致氣固接觸變差，汽提效率不高。而且干氣的競爭吸附能力不強，置換效率不夠高，在達到相同的汽提后再生催化劑含煙氣量時，消耗的干氣量較多，并且在使用過程中干氣與再生煙氣混合在一起，被稀釋了，無法進一步利用，效益不好；同時，脫氣罐的催化劑流動性不易控制，極易因脫氣不好而發(fā)生催化劑顆粒失去流化現(xiàn)象，失去循環(huán)的推動力，或者出現(xiàn)“架橋”現(xiàn)象。

CN1311059A提出：采用一種脫氣塔來脫除再生催化劑。脫氣塔的內構件形式是三層內外環(huán)形檔板，中央設置脫氣管。其中外環(huán)擋板開孔，內環(huán)擋板不開孔，脫氣管在每層內環(huán)擋板下開孔。在脫氣的同時通入水蒸汽置換催化劑攜帶的氣體。水蒸汽從每層外環(huán)擋板下方引入，向上與催化劑接觸后進入內環(huán)擋板的下方，從內環(huán)擋板下方進入中央脫氣離開脫氣塔，從而達到置換煙氣的作用。研究結果表明，置換效率達到了90％以上，催化劑與水蒸汽的接觸時間在5秒以內，取得了良好的效果。同時進行的工業(yè)化實驗也證實了催化裂化再劑快速汽提脫氣技術的可行性，但工業(yè)化實驗的結果表明脫氣量只有50％左右，脫氣效率有待進一步提高，并且實驗過程中沒有考慮到催化劑在后面的過程中仍與水蒸汽接觸，催化劑水熱減活的情況仍然很嚴重。

事實上，在工業(yè)生產中，即便采取脫氣罐或脫氣塔仍然不可避免地有相當多的非烴氣體被帶入反應器中，對于傳統(tǒng)的催化裂化工藝，再生催化劑攜帶的煙氣量按每噸催化劑攜帶1kg煙氣這一經驗值進行估算。我們只能減少再生催化劑攜帶的煙氣量，而不能實現(xiàn)完全意義上的脫除。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是針對背景技術中存在的缺點和問題加以改進和創(chuàng)新，提供一種結構簡單，節(jié)能減排效果好的催化裂化再生催化劑系統(tǒng)及氣體收集方法。

本發(fā)明的技術方案是構造一種設置有氣體收集裝置的催化裂化再生催化劑系統(tǒng)。

本發(fā)明的另一目的是利用設置的氣體收集裝置進行氣體收集的方法。