一种催化剂再生设备以及催化裂化系统技术方案

本申请涉及一种催化剂再生设备以及催化裂化系统，该催化剂再生设备包括：生焦反应器，补燃区，和再生器。本申请的再生设备和系统用于生焦少的流化催化裂化反应时，不仅实现了反应

【技术实现步骤摘要】
一种催化剂再生设备以及催化裂化系统


[0001]本申请涉及一种流化催化裂化
，更具体地说，涉及一种适用于维持热平衡的催化裂化催化剂再生设备以及催化裂化系统。

技术介绍

[0002]流化催化裂化反应过程中是自热平衡过程，催化剂烧焦再生过程释放出大量高温位的热能恰好能够满足较低温位的裂化反应过程的需要。在反应器和再生器之间循环的催化剂具有足够的数量和热容量，因此催化剂既可以作为反应的活性位，又是传递热能的热载体。催化剂在反应器和再生器间流动，不断地从一端获取热量，又向另一端供应热量。热平衡的建立需要一定的条件，在此基础上才能保持裂化和再生达到规定的温度。对于一个催化裂化工业装置业说反应器和再生器之间的热平衡的基础是反应可以生成足够的焦炭，焦炭在再生过程中燃烧，释放出热量供反应使用。
[0003]随着炼油工艺的发展，特别是原油重质/劣质化趋势加剧、油品质量提高，使得加氢工艺更广泛地应用。经加氢提质的原料作为催化裂化原料时，尽管产品结构与品质得到了较大的提升，但对催化裂化装置本身来说带来了生焦不足，导致热量供应不足的问题。另外，以低碳烯烃为主要目标产物的催化裂化技术中，裂化反应转化率高，反应温度高，反应热大，在反应方面需要的热量较常规流化催化再生器或其它催化转化方法要多，自身裂化生成的焦炭往往不能满足反应
‑
再生系统自身热平衡的需求。当反应过程中生焦不足时，通常采用向再生器外补燃料油的方式为反应提供所需热量。但是，由于催化裂化采用分子筛为活性组分的催化剂，再生器内燃料油的燃烧产生的局部高温使分子筛骨架铝逐渐脱出，导致对催化剂的损害，而且这个损害是不可逆的。
[0004]现有技术没有从根本上解决外补燃料油所导致局部燃烧产生的高温热点对催化剂骨架结构与反应性能的负面影响。

技术实现思路

[0005]本申请的目的是提供一种维持热平衡催化裂化再生设备和再生方法，解决催化裂化反应过程中热平衡的问题，同时不影响催化剂物理与化学反应性能。
[0006]本申请提供一种催化剂再生设备，其特征在于，所述催化剂再生设备包括：
[0007]生焦反应器
[0008]补燃区，和
[0009]再生器，
[0010]其中，所述生焦反应器设有待生催化剂入口、贫氧气体入口以及生焦反应器燃料油入口；所述生焦反应器的底部还与所述再生器的底部通过外置催化剂循环管相连通；
[0011]所述补燃区设置有补燃区燃料油入口，且所述补燃区的入口与所述生焦反应器的出口流体连通，使得来自生焦反应器的物料可流入到所述补燃区；
[0012]所述再生器设置有富氧气体入口，且所述补燃区的出口与所述再生器的入口流体
连通，使得来自补燃区的物料可流入到所述再生器。
[0013]在一种实施方式中，所述生焦反应器从下到上依次设有所述贫氧气体入口、外置催化剂循环管的连接口、待生催化剂入口和生焦反应器燃料油入口。
[0014]在一种实施方式中，所述生焦反应器燃料油入口各自独立地设置在所述生焦反应器的中上游。
[0015]在一种实施方式中，所述生焦反应器燃料油入口距生焦反应器底部的距离各自独立地为生焦反应器高度的20％到50％。
[0016]在一种实施方式中，所述生焦反应器底部设置有第一气体分布器，使得经由所述贫氧气体入口注入的贫氧气体通过所述第一气体分布器进入到所述生焦反应器。
[0017]在一种实施方式中，所述生焦反应器上所述外置催化剂循环管的连接口距生焦反应器底部的距离为生焦反应器高度的5％到10％。
[0018]在一种实施方式中，所述生焦反应器与所述补燃区一体连接，所述补燃区的出口设置催化剂快速分离器。
[0019]在一种实施方式中，所述生焦反应器与所述补燃区一体连接，所述补燃区的出口设置催化剂快速分离器。
[0020]在一种实施方式中，所述生焦反应器与所述补燃区为中空圆柱形，所述生焦反应器的长径比为30：1至3：1，所述补燃区的长径比为30：1至3： 1，所述生焦反应器的内径与补燃区的内径之比为10：1至2：1，所述生焦反应器的长度与补燃区的长度之比为10：1至0.5：1。
[0021]在一种实施方式中，生焦反应器与补燃区之间通过第一连接段相连接，所述第一连接段的纵切面为等腰梯形，等腰梯形侧边的外倾角β为5
‑
85
°
。
[0022]在一种实施方式中，所述补燃区连同所述第一连接段以及催化剂快速分离器均容纳在所述再生器的内部。
[0023]在一种实施方式中，所述再生器底部设置有第二气体分布器，使得经由所述富氧气体入口注入的富氧气体通过所述第二气体分布器进入到所述再生器。
[0024]在一种实施方式中，所述再生器与气固分离设备流体连通，使得所述再生器产生的再生烟气经所述气固分离设备分离后引入到能量回收系统。
[0025]本申请还提供一种催化裂化催化剂的再生方法，在本申请的催化裂化再生设备中进行，包括下列步骤：
[0026]经由贫氧气体入口向生焦反应器注入贫氧气体，与来自再生器的再生催化剂和来自反应器的待生催化剂接触，使待生催化剂升温并发生部分烧焦反应；
[0027]经由生焦反应器燃料油入口向生焦反应器注入雾化介质与燃烧油的混合物，使所述雾化介质与燃烧油的混合物与生焦反应器内的催化剂接触，发生生焦反应和部分烧焦反应；
[0028]经由补燃区燃料油入口向生焦反应器注入燃烧油，与来自生焦反应器的物流接触，得到沉积焦炭的催化剂；
[0029]使所述沉积焦炭的催化剂进入再生器，与经由富氧气体入口注入到再生器的富氧气体接触，发生完全燃烧反应，得到再生催化剂。
[0030]在一种实施方式中，所述生焦反应器的线速度为1.2米/秒
‑
2.2米/秒，所述贫氧气
体中氧含量为1％到20％，进一步优选，所述贫氧气体中氧含量为5％到10％。
[0031]在一种实施方式中，所述雾化介质为氮气，所述雾化介质与燃烧油的质量比为1：1至1：100。
[0032]在一种实施方式中，所述再生器的富氧气体中氧含量为21体积％到100 体积％，进一步优选，所述富氧气体中氧含量为21体积％到85体积％。
[0033]在一种实施方式中，所述再生器内的温度为600
‑
800℃。
[0034]本申请还涉及一种催化裂化系统，包含本申请的催化剂再生设备。
[0035]本申请提供的再生设备通过设置生焦反应器使喷入的燃料油在低温、贫氧的流态化条件下与催化剂混合并形成焦炭，附着焦炭的催化剂在具有快速流化床特征的生焦反应器通过返混，使焦炭在催化剂上均匀分布并发生部分燃烧，实现催化剂表面温度的梯级上升。
[0036]本申请提供的再生设备通过设置补燃区可以根据反应热的需要，灵活调整燃料油补充量和位置，使燃料油多点注入再生系统，使焦炭在催化剂上均匀分布，有助于形成平稳、均匀的再生过程。补燃区出口设置的快速本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种催化剂再生设备，其特征在于，所述催化剂再生设备包括：生焦反应器补燃区，和再生器，其中，所述生焦反应器设有待生催化剂入口、贫氧气体入口以及生焦反应器燃料油入口；所述生焦反应器的底部还与所述再生器的底部通过外置催化剂循环管相连通；所述补燃区设置有补燃区燃料油入口，且所述补燃区的入口与所述生焦反应器的出口流体连通，使得来自生焦反应器的物料可流入到所述补燃区；所述再生器设置有富氧气体入口，且所述补燃区的出口与所述再生器的入口流体连通，使得来自补燃区的物料可流入到所述再生器。2.根据权利要求1所述的催化剂再生设备，其特征在于，所述生焦反应器从下到上依次设有所述贫氧气体入口、外置催化剂循环管的连接口、待生催化剂入口和生焦反应器燃料油入口。3.根据权利要求1所述的催化剂再生设备，其特征在于，所述生焦反应器燃料油入口各自独立地设置在所述生焦反应器的中上游。4.根据权利要求1所述的催化剂再生设备，其特征在于，所述生焦反应器燃料油入口距生焦反应器底部的距离各自独立地为生焦反应器高度的20％到50％。5.根据权利要求1所述的催化剂再生设备，其特征在于，所述生焦反应器底部设置有第一气体分布器，使得经由所述贫氧气体入口注入的贫氧气体通过所述第一气体分布器进入到所述生焦反应器。6.根据权利要求1所述的催化剂再生设备，其特征在于，所述生焦反应器上所述外置催化剂循环管的连接口距生焦反应器底部的距离为生焦反应器高度的5％到10％。7.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏晓丽，张执刚，朱金泉，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：新型
国别省市：