催化裂化再生装置排放二氧化碳全回收工艺制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种催化裂化再生装置排放二氧化碳全回收工艺，所述工艺所需系统包括催化裂化再生装置、烟气回收装置、高温烟气风机、氧气制取装置、碳基气体混合器。本发明专利技术将催化裂化再生装置烟气循环，二氧化碳浓度提高，使二氧化碳捕集更加容易，为低成本CCUS创造有利条件，减少二氧化碳的排放，降低温室效应，同时将循环烟气和氧气混配制取碳基气体，以碳基气体作为催化裂化再生装置的助燃气体，由二氧化碳替代氮气，规避燃烧过程中氮氧化物生成，减少环境污染，且大大降低脱硝费用。且二氧化碳替代氮气后，大幅提升催化裂化再生装置内辐射力度，促进C+CO2→

【技术实现步骤摘要】
催化裂化再生装置排放二氧化碳全回收工艺


[0001]本专利技术涉及催化裂化再生
，具体涉及催化裂化再生装置排放二氧化碳全回收工艺。

技术介绍

[0002]随着全球气候变暖触及生态安全、水资源安全和粮食安全等各个方面，加剧了极端气候灾害发生的风险，严重威胁人类的生存环境。而温室气体排放是引起全球气候变暖的最主要因素，其中二氧化碳产生的温室效应占所有温室气体的70％以上，因此二氧化碳的减排是一个亟待解决的问题，对于控制温室效应、减缓全球变暖至关重要。采用本专利技术可实现对二氧化碳的捕集，为低成本CCUS(碳捕捉、碳储存、碳利用)创造有利条件。
[0003]目前催化裂化再生装置多是采用空气助燃，空气中只有21％的氧气参与燃烧，78％的氮气不仅不参与燃烧，大量氮气被无谓地加热，在高温下排入大气，造成大量的热量损失，造成燃料消耗高；同时氮气在高温下还与氧气反应生成NO
x
，NO
x
气体排入大气层极易形成酸雨造成环境污染。采用本专利技术可提高燃烧效率、减少NO
x
排放，达到催化裂化再生装置节能减排效果。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种催化裂化再生装置排放二氧化碳全回收工艺，以解决现有技术的不足。
[0005]本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一种催化裂化再生装置排放二氧化碳全回收工艺，所述工艺所需系统包括催化裂化再生装置、烟气回收装置、高温烟气风机、氧气制取装置、碳基气体混合器；
[0007]催化裂化再生装置烟气出口和烟气回收装置连接，烟气回收装置和高温烟气风机连接，烟气回收装置和高温烟气风机连接管路上设有放空管线；高温烟气风机分别和碳基气体混合器、下游富集二氧化碳利用装置连接，高温烟气风机和碳基气体混合器连接管路上设有流量调节阀；
[0008]氧气制取装置氧气出口和碳基气体混合器连接，连接管路上设有流量调节阀；
[0009]碳基气体混合器分别和催化裂化再生装置的底部、上部连接，碳基气体混合器和催化裂化再生装置的底部、上部连接的总管路上设有流量计、温度传感器、压力传感器，分管路上分别设有流量调节阀；
[0010]氧气制取装置氮气出口连至碳基气体混合器和催化裂化再生装置的底部、上部连接的总管路上，原有空气助燃风机连至碳基气体混合器和催化裂化再生装置的底部、上部连接的总管路上；
[0011]所述工艺包括如下步骤：
[0012]1)、在初始阶段利用空气助燃，待烟气产生后，利用循环烟气和氧气混合制取的碳基气体作为助燃剂，逐步替代空气助燃，经过一段时间的循环，碳基气体完全替代空气助
燃，碳基气体助燃进入正常运行状态；
[0013]2)、循环烟气从催化裂化再生装置出来，进入烟气回收装置回收热量、除尘、脱硫，再由高温烟气风机加压后部分引入碳基气体混合器，其余部分进入下游富集二氧化碳利用装置，氧气制取装置制取的氧气引入碳基气体混合器，氧气和循环烟气于碳基气体混合器中混合制取碳基气体；
[0014]3)、以制取的碳基气体为助燃剂，分两路送入催化裂化再生装置的底部和上部，进入催化裂化再生装置的底部为主助燃剂，为催化裂化再生装置中催化剂积碳燃烧提供绝大部分助燃气体，进入催化裂化再生装置的上部为辅助燃剂，为催化裂化再生装置中没有燃尽的少量一氧化碳提供助燃气体；
[0015]4)、催化裂化再生装置产生的循环烟气同步骤2)和步骤3)，如此循环。
[0016]进一步地，碳基气体混合器包括氧气通道、氧气通道调节阀、循环烟气通道、氧气分布器、混配器、碳基气体通道、氧气浓度分析仪；氧气分布器为中空圆筒，中空圆筒的周壁上均匀设有若干小孔，混配器为中空圆筒；氧气通道调节阀设于氧气通道上，氧气通道出口和氧气分布器的端部连通，氧气分布器和部分氧气通道由混配器的侧壁插入混配器内；循环烟气通道出口和混配器的一端连通，碳基气体通道进口和混配器的另一端连通，氧气浓度分析仪设于碳基气体通道上。
[0017]进一步地，碳基气体混合器中氧气分布器上相邻的三小孔均按相同的等边三角形布置；氧气分布器在混配器内靠近连通循环烟气通道的一侧。
[0018]进一步地，碳基气体混合器和催化裂化再生装置的上部连接，所述催化裂化再生装置的上部即距离催化裂化再生装置顶部1/5～2/5位置处。
[0019]进一步地，步骤2)中从催化裂化再生装置出来的循环烟气二氧化碳浓度可达95％以上。
[0020]进一步地，步骤2)循环烟气由高温烟气风机加压至0.05～0.2MPa后部分引入碳基气体混合器。
[0021]进一步地，步骤2)中氧气制取装置制取的氧气纯度90％以上，压力为0.05～0.2MPa。
[0022]进一步地，步骤2)碳基气体中氧气含量在15～30％。
[0023]进一步地，步骤2)98～99％碳基气体进入催化裂化再生装置的底部，1～2％碳基气体进入催化裂化再生装置的上部。
[0024]进一步地，步骤2)催化裂化再生装置中再生温度控制在650～700℃。
[0025]本专利技术的有益效果：
[0026]1、本专利技术将催化裂化再生装置烟气进行循环，二氧化碳得到富集，浓度达95％以上。二氧化碳浓度提高，使二氧化碳捕集更加容易，为低成本CCUS(碳捕捉、碳储存、碳利用)创造有利条件，减少二氧化碳的排放，降低温室效应。
[0027]2、本专利技术将循环烟气和氧气混配制取适合催化裂化再生装置所需浓度的碳基气体，以碳基气体作为催化裂化再生装置的助燃气体，由二氧化碳替代氮气，消除了氮氧化物的生成条件因素，规避了燃烧过程中氮氧化物的生成，减少了环境污染，且大大降低脱硝费用。
[0028]常规空气助燃的燃烧机理：C
m
H
n
+O2+N2→
CO2+H2O+NO
x
，本专利技术碳基气体(CO2+O2)助
燃的燃烧机理：C
m
H
n
+O2+CO2→
CO2+H2O。
[0029]3、按气体对流与辐射特点，只有三原子和多原子气体具有辐射能力，双原子几乎无辐射能力，采用循环烟气中二氧化碳替代助燃空气中的氮气后，大幅提升了催化裂化再生装置内辐射力度；且在二氧化碳氛围下，可促进C+CO2→
CO的反应发生，而CO比吸附在催化剂中的残碳更容易燃烧完全；从而大大增强燃烧效果，反应更加完全，达到节能降耗的显著效果。
[0030]4、本专利技术以碳基气体为助燃剂，用于催化裂化再生装置中催化剂积炭燃烧，利用分级给氧燃烧技术，分两路送入催化裂化再生装置的底部和上部，98～99％碳基气体进入催化裂化再生装置的底部为主助燃剂，为催化裂化再生装置中催化剂积碳燃烧提供绝大部分助燃气体，1～2％碳基气体进入催化裂化再生装置的上部为辅助燃剂，为催化裂化再生装置中没有燃尽的少量一氧化碳提供助燃气体，通过此方式可使催化裂化再生装置中燃烧更加彻底，有效解决尾燃问题，保证了设备的安全，大大本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种催化裂化再生装置排放二氧化碳全回收工艺，其特征在于，所述工艺所需系统包括催化裂化再生装置、烟气回收装置、高温烟气风机、氧气制取装置、碳基气体混合器；催化裂化再生装置烟气出口和烟气回收装置连接，烟气回收装置和高温烟气风机连接，烟气回收装置和高温烟气风机连接管路上设有放空管线；高温烟气风机分别和碳基气体混合器、下游富集二氧化碳利用装置连接，高温烟气风机和碳基气体混合器连接管路上设有流量调节阀；氧气制取装置氧气出口和碳基气体混合器连接，连接管路上设有流量调节阀；碳基气体混合器分别和催化裂化再生装置的底部、上部连接，碳基气体混合器和催化裂化再生装置的底部、上部连接的总管路上设有流量计、温度传感器、压力传感器，分管路上分别设有流量调节阀；氧气制取装置氮气出口连至碳基气体混合器和催化裂化再生装置的底部、上部连接的总管路上，原有空气助燃风机连至碳基气体混合器和催化裂化再生装置的底部、上部连接的总管路上；所述工艺包括如下步骤：1)、在初始阶段利用空气助燃，待烟气产生后，利用循环烟气和氧气混合制取的碳基气体作为助燃剂，逐步替代空气助燃，经过一段时间的循环，碳基气体完全替代空气助燃，碳基气体助燃进入正常运行状态；2)、循环烟气从催化裂化再生装置出来，进入烟气回收装置回收热量、除尘、脱硫，再由高温烟气风机加压后部分引入碳基气体混合器，其余部分进入下游富集二氧化碳利用装置，氧气制取装置制取的氧气引入碳基气体混合器，氧气和循环烟气于碳基气体混合器中混合制取碳基气体；3)、以制取的碳基气体为助燃剂，分两路送入催化裂化再生装置的底部和上部，进入催化裂化再生装置的底部为主助燃剂，为催化裂化再生装置中催化剂积碳燃烧提供绝大部分助燃气体，进入催化裂化再生装置的上部为辅助燃剂，为催化裂化再生装置中没有燃尽的少量一氧化碳提供助燃气体；4)、催化裂化再生装置产生的循环烟气同步骤2)和步骤3)，如此循环。2.根据权利要求1所述的催化裂化再生装置排放二氧化碳全回收工艺，其特征在于，碳基气体混合器包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：张云峰，阎立军，李昕，刘庆，张香全，韦霆，吴文军，
申请(专利权)人：中国石油集团石油化工研究院有限公司洛阳融惠化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：