一种使用重质燃料油快速稳定催化剂活性的方法及设备，包括：(1)催化剂由流化床反应器进入稀相燃烧管底部，稀相燃烧管由下之上设置两个以上进料口，依次喷入含氧气体、重质燃料油，催化剂先与含氧气体混合向上流动，之后再混入重质燃料油，随后再补充含氧气体；(2)燃烧反应后的高温气体和催化剂经稀相燃烧管出口进入流化床反应器；(3)流化床反应器中高温催化剂与水蒸汽反应降低活性，催化剂老化器顶部分离出的催化剂返回流化床反应器；(4)催化剂老化完成后停工卸出催化剂。以及实现该方法的设备。采用本发明专利技术提供的老化方法和设备可以快速将催化剂活性降低到稳定的水平，老化后的催化剂活性分布均匀，用于烃油催化裂化反应产品分布明显改善。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种使催化裂化催化剂活性稳定的方法及设备，更具体地说，涉及一种使用重质燃料油作为燃料使催化剂快速活性稳定的方法及设备。
技术介绍
催化裂化技术是炼油企业的主要二次加工工艺。该技术将重质烃油原料转化为汽油、柴油、丙烯和液化气等产品。在催化裂化装置运转过程中，装置中催化剂的活性需要保持在稳定水平，催化剂活性过高，会造成干气和焦炭产率过高，产品选择性很差；催化剂活性过低低，如低于55，会造成转化率下降，轻质油产品收率降低。催化剂的活性可以由催化裂化的微反活性实验法《石油化工分析方法(RIPP试验方法)》测量，装置正常运转过程中，催化裂化催化剂的活性一般为60-70。·催化裂化在开工时一般使用催化活性稳定的平衡催化剂，平衡催化剂是指催化裂化装置正常运转时再生器内的再生催化剂。在没有平衡催化剂的时候也可以在再生器内通入水蒸汽和燃料油将新鲜催化剂的活性降低到一定程度再使用。在装置运行过程中，由于催化剂颗粒的平均粒径为40-80 μ m，微球状的催化剂不断从装置中跑损，需要及时补充新鲜催化剂。另外，一些催化裂化重质原料中金属含量较高，在加工这些重质原料时，原料中的金属铁、镍、钒、钙等金属会污染催化剂，使催化剂失去活性。这种情况下，催化裂化装置中需要卸出部分催化剂，同时补充部分新鲜催化剂以减轻金属污染水平和维持适当催化剂活性。补充的新鲜催化剂活性很高，活性一般大于80，甚至大于90。这部分高活性新鲜催化剂可以迅速恢复催化裂化系统催化剂活性，但是同时这部分高活性催化剂也给催化裂化装置带来负面影响。试验表明，这部分高活性催化剂可以明显增加焦炭产率，降低汽油辛烷值，同时，高活性催化剂的活性降低也很快，活性稳定性差。因此在催化裂化装置运转过程中，也需要将新鲜高活性的催化裂化催化剂的活性降低到稳定水平，并不断补充到装置中。在新鲜催化剂加入装置之前，必须将新鲜催化剂活性降低到稳定水平，即对催化剂进行老化，现有技术中采用的催化剂的老化方法，一般是将新鲜催化剂置于催化裂化装置再生器中，往再生器内通入水蒸汽、燃料油和含氧气体，使催化剂在高温下与水蒸汽反应降低活性。由于燃料油喷入不均匀，催化剂在再生器中的分布也不均匀，造成催化剂活性降低不均匀，有的催化剂在燃烧油喷入部位超高温环境严重失活，有的催化剂活性还很高。为了提高催化剂老化效果和效率，改善催化裂化工艺产品分布，需要开发新的催化剂老化方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种使催化裂化催化剂活性快速降低到一定稳定水平的方法。本专利技术提供的催化剂老化方法，包括下列步骤(I)催化剂老化器包括流化床反应器和稀相燃烧管，催化剂由流化床反应器进入稀相燃烧管底部，稀相燃烧管由下之上设置两个以上进料口，依次喷入含氧气体、重质燃料油，催化剂先与含氧气体混合向上流动，之后再喷入重质燃料油，随后再注入部分含氧气体使其燃烧；(2)燃烧反应后的高温气体和催化剂经稀相燃烧管出口气固分离，分离出的气体排出装置，分离出的催化剂进入流化床反应器中；(3)流化床反应器中，高温催化剂与水蒸汽接触进行水热反应，降低催化剂的活性，催化剂与气体在流化床反应器顶部气固分离，分离出的气体排出装置，分离出的催化剂返回流化床反应器； (4)当催化剂活性降低到合适水平时，停工卸出催化剂。本专利技术提供的方法中，所述的稀相燃烧管反应器的气体空塔线速为I. 5-20m/s，气体停留时间为O. 2-20秒，平均温度为600-800°C、优选650-750。本专利技术提供的方法中，所述的流化床反应器的气体空塔线速为O. 1-1. 5m/s，平均温度为 500-790°C。本专利技术提供的催化剂老化方法的有益效果为(I)催化剂老化反应和加热分开，可分别控制其操作条件和反应速度。稀相燃烧管中的重质燃料油分开注入，有利于控制燃烧温度，使重质燃料油充分燃烧。(2)稀相燃烧管尺寸小，含氧气体、燃料及催化剂混合、燃烧反应速度快，有利于催化剂和燃料均匀接触并在燃烧放热后均匀吸收热量，避免局部温度过高。而且减少催化剂老化器的设备尺寸和投资。(3)稀相燃烧管出口的气相被分离出后排出装置，不再进入流化床反应器中，可增加流化床反应器内蒸汽分压，使催化剂老化速度更快。(4)使用本专利技术提供的方法老化后的催化剂活性分布均匀，催化裂化产品分布明显改善。附图说明图I为本专利技术提供的使用重质燃料油老化催化剂的方法流程示意图；图2为对比例中采用的常规催化剂老化方法流程示意图。具体实施例方式本专利技术提供的催化裂化催化剂老化方法，具体是这样实施的(I)催化剂老化器包括流化床反应器和稀相燃烧管，其中所述的稀相燃烧管为稀相反应器，来自流化床反应器底部的催化剂经管线和控制阀进入稀相燃烧管中，稀相燃烧管底部通入含氧气体，催化剂与含氧气体混合后向上流动，在含氧气体入口之上引入部分重质燃料油，催化剂、含氧气体与燃料油混合后燃烧，混合时间为0.1-1秒，混合后温度为650-700°C。随后再注入含氧气体，此区域气体空塔线速为I. 5-20m/s，气体停留时间为O.2-10秒，出口温度为660-750°C、优选670-730。然后将剩余的重质燃料油喷入稀相燃烧管使其均匀分散在催化剂上，混合时间为O. 1-1秒，混合后温度为660-750°C。再次注入含氧气体使其燃烧；此区域气体空塔线速为I. 5-20m/s，气体停留时间为O. 2-10秒，出口温度为670-800°C。其中气体停留时间为空气或含氧气体与燃料接触后混合到提升管反应器出口的对数平均停留时间。其中在含氧气体注入区域，通过控制该气体流量控制其空塔线速为O. 9-15m/s，最好为I. 2-10m/s,同时控制该气体流量使得稀相燃烧管出口气体中氧气过量，氧含量为O. l_10v%，最好为 1-5%。(2)燃烧反应完全后的气体和催化剂在稀相燃烧管出口气固分离，分离出的气体排出装置，分离出的催化剂进入流态化反应器中密相床的中下部；其中流态化反应器中密相床的中下部指密相床料位的0-80%，最好为0-40%。(3)在流化床反应器底部注入水蒸汽，水蒸汽和高温裂化催化剂接触进行水热反应，降低催化剂活性，同时气体向上流动，催化剂处于返混床流化状态，流化床反应器中的气体及其所携带的催化剂在老化器顶部进行气固分离，分离出的气体从顶部排出催化剂老化器；分离出的催化剂返回流化床反应器底部；其中控制水蒸汽流量使得流态化反应器的空塔线速为O. l-1.5m/s，最好为O. 11-0. 9m/s。可以通过连通稀相燃烧管和流化床反应器管线上的控制阀控制催化剂的循环流量和提升管温度，从而控制和调节流态化反应器中的的温度。(4)催化剂活性降低到目标活性后，停工卸出催化剂。本专利技术提供的方法中，所述的催化剂是指催化裂化催化剂，尤其是指含有分子筛的催化裂化催化剂。所述的催化剂老化是指在高温下，用水蒸汽和催化裂化催化剂中的分子筛反应，降低催化剂的活性。催化剂老化的目的是降低新鲜催化剂的活性，由于新鲜催化剂活性很高，加入到催化裂化装置中后，会明显增加催化裂化产品分布中的焦炭产率，并降低汽油辛烷值。因此，需要将催化裂化催化剂初始活性降低到稳定水平。本专利技术提供的方法中，步骤(3)中所述的催化剂老化器流化床反应器底部注入水蒸汽，通过控制水蒸汽的流量，来控制流化床反应器的气体空塔线速。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种使用重质燃料油快速稳定催化裂化催化剂活性的方法，其特征在于，包括下列步骤：(1)催化剂老化器包括流化床反应器和稀相燃烧管，催化剂由流化床反应器进入稀相燃烧管底部，稀相燃烧管由下之上设置两个以上进料口，依次喷入含氧气体、重质燃料油，催化剂先与含氧气体混合向上流动，之后再喷入重质燃料油，随后再注入部分含氧气体使其燃烧；(2)燃烧反应后的高温气体和催化剂经稀相燃烧管出口气固分离，分离出的气体排出装置，分离出的催化剂进入流化床反应器中；(3)流化床反应器中，高温催化剂与水蒸汽接触进行水热反应，降低催化剂的活性，催化剂与气体在流化床反应器顶部气固分离，分离出的气体排出装置，分离出的催化剂返回流化床反应器；(4)当催化剂活性降低到合适水平时，停工卸出催化剂。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张执刚，许友好，谢朝钢，毛安国，陈昀，朱根权，刘银亮，刘炜，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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