CN103789015A - 一种逆流移动床连续重整装置及催化剂的循环方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种逆流移动床连续重整装置及催化剂的循环方法。所述装置包括：所述分离料斗上部出口依次连接催化剂粉尘过滤器和提升风机后连接第一级反应器底部的催化剂提升器。所述循环方法包括：提升氮气以及补充到分离料斗的氮气一同从分离料斗顶部离开并携带走循环过程所产生的催化剂粉尘，然后进入催化剂粉尘过滤器，除去粉尘的氮气再经提升风机升压后循环回到第一级反应器底部的催化剂提升器。本发明不在反应和再生系统之间设置“闭锁料斗系统”，在催化剂循环回路上没有正常操作时需要动作的阀门。真正实现催化剂在反应和再生系统之间的连续循环和无阀操作，简化流程，减少催化剂磨损，节省投资和操作费用。

Description

一种逆流移动床连续重整装置及催化剂的循环方法

技术领域

本发明涉及石油化工加工过程的重整方法，更进一步说，涉及一种逆流移动床连续重整装置及催化剂的循环方法。 

背景技术

现有已经工业化的连续重整工艺，反应物料从第一反应器依次流到最末反应器，在各反应器中的催化剂上进行反应。催化剂在各反应器间的移动方向是与反应物料一致的，即再生过的高活性催化剂按反应物流的顺序先进入第一反应器，然后依次通过第二反应器，第三反应器直到最末反应器，从第一反应器到最末反应器压力逐渐下降，从最末反应器出来的催化剂活性较低，被送到再生器中进行再生，再生后的催化剂再提升到第一反应器完成催化剂的循环。各反应器中进行的反应与催化剂活性不相匹配。在催化剂循环输送过程中，催化剂从第一反应器到最末反应器都是从高压向低压提升输送，在循环回路的某一点上，催化剂要从低压区提升到高压区。根据不同的工艺，当再生器压力高于最末反应器压力时，催化剂从最末反应器向再生器的输送就是从高压向低压的输送。反之，当再生器压力低于最末反应器压力时，催化剂从再生器向第一反应器的输送就是从低压向高压的输送。为了实现反应和再生系统之间催化剂从低压向高压的输送，现有已经工业化的技术都在反应和再生系统之间设置了“闭锁料斗系统”，如图1所示。 

现有技术使用的闭锁料斗系统使流程和操作复杂，通过闭锁料斗上下游催化剂管线上阀门的开关实现催化剂间歇批量输送，不是真正的连续循环，并且由于在正常操作时催化剂管线上有阀门的开关，造成催化剂的磨损。 

本申请人于1998年申请的专利号为ZL98117972.X，名称为<多个反应器逆流移动床催化转化工艺>的逆流移动床连续重整工艺专利,通过改变催化剂在多个移动床反应器之间的流向来克服现有已经工业化的技术中各反应器中进行的反应与催化剂活性不相匹配的缺点，从而优化反应条件，提高产品收率。并且通过改变催化剂在多个移动床反应器之间的流向，使得催化剂从反应系统向再生系统的输送以及从再生系统向反应系统的输送都是从高压向低压的输送，而在反应器之间是从后面的低压反应器向前面的高压反应器输送，把催化剂输送循环回路上的逆压差分散在各个反应器之间。 

本申请人又于2010年申请了申请号为201010208921.9，名称为<一种逆流移动床连续重整工艺装置及其催化剂输送方法>的逆流移动床连续重整工艺专利，这种逆流移动床连续重整工艺催化剂输送方法，催化剂在各反应器之间的流动方向与反应物流的流动方向相反，催化剂从低压反应器向高压反应器逆压差连续输送，由于前后反应器的压力不同，前边高后面低，催化剂从后一个反应器向前一个反应器的提升输送需克服0.04～0.110MPa左右的逆压差。这一催化剂的逆压差的输送是靠料封系统实现的。此发明专利申请是本申请人在反应系统内催化剂输送方面，对<多个反应器逆流移动床催化转化工艺>发明专利的进一步完善。 

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种逆流移动床连续重整装置及催化剂的循环方法。不在反应和再生系统之间设置“闭锁料斗系统”，在催化剂循环回路上没有正常操作时需要动作的阀门。真正实现催化剂在反应和再生系统之间的连续循环和无阀操作，简化流程，减少催化剂磨损，节省投资和操作费用。 

本发明的目的之一是提供一种逆流移动床连续重整装置。 

包括催化剂再生系统和反应系统，所述的反应系统包括反应进料换热器、加 热炉和反应器，所述的反应器为多级并列布置的反应器，与每个反应器相对应配置一台加热炉，每个反应器分别带有缓冲料斗、上部料斗、下部料斗和催化剂提升器，最末反应器的上部料斗为还原罐；所述的再生系统自上而下由分离料斗、再生器、再生器下部料斗、氮封罐、再生催化剂提升器组成， 

所述分离料斗上部出口依次连接催化剂粉尘过滤器和提升风机后连接第一级反应器底部的催化剂提升器。 

本发明的目的之二是提供一种催化剂的循环方法。 

包括： 

提升氮气以及补充到分离料斗的氮气一同从分离料斗顶部离开并携带走循环过程所产生的催化剂粉尘，然后进入催化剂粉尘过滤器，除去粉尘的氮气再经提升风机升压后循环回到第一级反应器底部的催化剂提升器。 

具体地， 

（1）催化剂在各反应器之间的流动方向与反应物流的流动方向相反，催化剂从低压反应器向高压反应器逆压差连续输送，这一催化剂的逆压差的输送是由本申请人申请的<一种逆流移动床连续重整工艺装置及其催化剂输送方法>（申请号为201010208921.9）的专利技术实现的，即采用料封系统来实现； 

（2）从反应系统到再生系统的催化剂输送是将待生催化剂从第一反应器输送至再生器，第一反应器的压力为0.47～0.55MPa（g），再生器的压力为0.38～0.45MPa（g），待生催化剂从反应系统向再生系统的提升输送至为从高压向低压的顺压差输送，不用闭锁料斗系统进行升压； 

（3）从再生系统到反应系统的催化剂输送是将再生催化剂从再生器输送至最末反应器，最末反应器的压力为0.3~0.4MPa（g），低于再生系统的压力，再生催化剂从再生系统向反应系统的输送为从高压向低压的顺压差输送，不用闭锁料斗系统进行升压； 

（4）重整反应系统的级数为3～4级。 

以4级重整反应系统为例，具体可采用以下方案： 

反应物料先进入第一反应器，然后依次通过第二加热炉和第二反应器直至第四反应器； 

再生催化剂从第四反应器缓冲料斗靠重力进入还原罐进行还原，还原后的催化剂进入第四反应器参与重整化学反应，离开反应器后进入下部料斗，然后再提升到第三反应器缓冲料斗，催化剂靠重力离开缓冲料斗再依次通过上部料斗和反应器进入下部料斗，依此类推，直到第一反应器下部料斗； 

向第一反应器下部料斗充入氮气以维持其压力高于第一反应器，使得第一反应器内的含氢/烃介质不能进入待生催化剂提升循环系统； 

待生催化剂靠重力离开第一反应器下部料斗进入待生催化剂提升器，利用提升风机提供的氮气作为提升气体将催化剂提升至分离料斗； 

提升氮气以及补充到分离料斗的氮气一同从分离料斗顶部离开并携带走循环过程所产生的催化剂粉尘，然后进入催化剂粉尘过滤器，除去粉尘的氮气再经提升风机升压后循环回到待生催化剂提升器； 

除去粉尘之后的催化剂靠重力从分离料斗进入再生器，在再生器内从上向下催化剂依次完成烧焦、氧氯化、干燥焙烧和冷却等一系列再生过程； 

离开再生器的再生催化剂依次经过下部料斗和氮封罐后进入再生催化剂提升器； 

在再生器下部料斗和氮封罐分别补充氮气，以维持再生器下部料斗的压力高于再生器，维持氮封罐的压力高于再生催化剂提升器，使得再生器内的含氧介质不能进入再生催化剂提升器，同时使得再生催化剂提升器内的氢气介质不能进入再生器； 

用氢气作为提升气体将再生催化剂提升输送至第四反应器缓冲料斗，至此，完成催化剂从反应系统向再生系统以及从再生系统向反应系统的循环输送。 

本发明的技术要点在于： 

（1）第一反应器的压力高于再生器的压力，待生催化剂从反应系统向再生 系统的提升输送至为从高压向低压的顺压差输送，省掉了复杂的闭锁料斗升压系统； 

（2）最末反应器的压力低于再生系统的压力，再生催化剂从再生系统向反应系统的输送为从高压向低压的顺压差输送，省掉了复杂的闭锁料斗升压系统； 

（3）催化剂粉尘过滤器清除的粉尘中包括了8~12%的半颗粒状的催化剂，以保证能去除掉98%以上的粉尘，以避免这些粉尘堵塞反应器和再生器的气体通道； 

（4）提升风机采用变频风机，以适应氮气循环回路压差的变化，所提供的压头随氮气循环回路压差的变化而自动变化，但提升氮气流量不变，保持催化剂的循环流量平稳。 

本发明的效果在于： 

催化剂从反应系统向再生系统的输送以及从再生系统向反应系统的输送都是从高压向低压的输送，而在反应器之间是从后面的低压反应器向前面的高压反应器输送，把催化剂输送循环回路上的逆压差分散在各个反应器之间，不采用设置在反应和再生系统之间的闭锁料斗系统，在催化剂循环回路上没有正常操作时需要动作的阀门。真正实现催化剂在反应和再生系统之间的连续循环和无阀操作，简化流程，减少催化剂磨损，节省投资和操作费用。 

在待生催化剂提升氮气的循环回路上设置特殊的催化剂粉尘过滤器和提升风机，可以除去由于磨损产生的催化剂粉尘，避免堵塞反应器和再生器的气体通道，并保持催化剂的循环流量平稳。 

所述的催化剂粉尘过滤器用于清除催化剂在循环输送过程中由于磨损所产生的粉尘，催化剂粉尘过滤器的除尘率大于98%，这些粉尘包括了8~12%的半颗粒状催化剂，以避免这些粉尘堵塞反应器和再生器的气体通道。 

所述的催化剂粉尘过滤器内部装有多组非网状过滤滤芯，并带有自动清洗设施，催化剂粉尘积累在过滤滤芯表面，在压降达到一定数值后进行自动反吹扫以达到自动清洗的目的。 

所述的提升风机设置在催化剂粉尘过滤器的下游，用于驱动待生催化剂提升氮气在反再之间循环，提升风机采用特殊型式，以适应氮气循环回路压差的变化，所提供的压头随氮气循环回路压差的变化而自动变化，但提升氮气流量不变，保持催化剂的循环流量平稳。 

附图说明

图1现有技术的逆流移动床连续重整装置示意图 

图2本发明的逆流移动床连续重整装置示意图 

附图标记说明： 

1进料换热器；2、3、4、5第一、第二、第三、第四反应加热炉；6、7、8、9第一、第二、第三、第四反应器；10再生器；11、12、13第一、第二、第三反应器上部料斗；14还原器；15、16、17、18第一、第二、第三、第四反应器缓冲料斗；19、20、21、22第一、第二、第三、第四反应器下部料斗；23待生催化剂提升器；24再生催化剂提升器；25、26、27第二、第三、第四反应器催化剂提升器；28分离料斗；29再生器下部料斗；30氮封罐；31催化剂粉尘过滤器；32提升风机； 

具体实施方式

下面结合实施例，进一步说明本发明。 

如图2所示，这种逆流移动床连续重整反应和再生之间催化剂的循环方法的详细工艺过程如下： 

再生催化剂用再生催化剂提升器24提升到第四反应器缓冲料斗18，靠重力进入还原罐14再进入第四反应器9，经第四反应器下部料斗22由第四反应器催化剂提升器27提升至第三反应器缓冲料斗17，经过第三反应器上部料斗13进入第三反应器8，然后依次经过第三反应器下部料斗21、第三反应器催化剂提升器26、第二反应器缓冲料斗16、第二反应器上部料斗12、第二反应器7、第二反应器下部料斗20、第二反应器催化剂提升器25、第一反应器缓冲料斗15、第一反应器上部料斗11、第一反应器6、第一反应器下部料斗19、待生催化剂 提升器23、分离料斗28、再生器10、再生器下部料斗29、氮封罐30，再到再生催化剂提升器24，构成催化剂的循环。 

下面结合实施例，进一步说明本发明。 

实施例 

如图2所示，反应物料先进入进料换热器1与反应产物换热后进入第一反应加热炉2加热后再进入第一反应器6，然后依次通过第二反应加热炉3、第二反应器7、第三反应加热炉4、第三反应器8、第四反应加热炉5、第四反应器9，反应产物离开第四反应器进入进料换热器1与反应物料换热后到分离系统去分离； 

再生催化剂从第四反应器缓冲料斗18靠重力进入还原罐14进行还原，还原后的催化剂进入第四反应器9参与重整化学反应，离开反应器后进入第四反应器下部料斗22，然后再提升到第三反应器缓冲料斗17，催化剂靠重力离开缓冲料斗再依次通过上部料斗和反应器进入第三反应器下部料斗21，依此类推，直到第一反应器的下部料斗19； 

向第一反应器下部料斗充入氮气以维持其压力比第一反应器高5KPa，使得第一反应器内的含氢/烃介质不能进入待生催化剂提升循环系统； 

待生催化剂靠重力离开第一反应器下部料斗进入待生催化剂提升器23，利用提升风机32提供的氮气作为提升气体将催化剂提升至分离料斗28； 

提升氮气以及补充到分离料斗的氮气一同从分离料斗顶部离开并携带走循环过程所产生的催化剂粉尘，然后进入催化剂粉尘过滤器31，除去粉尘后的氮气再经提升风机升压后循环回到待生催化剂提升器； 

除去粉尘之后的催化剂靠重力从分离料斗进入再生器10，在再生器内从上向下依次完成烧焦、氧氯化、干燥焙烧和冷却等一系列再生过程； 

离开再生器的再生催化剂依次经过再生器下部料斗29和氮封罐30后进入再生催化剂提升器24； 

在再生器下部料斗和氮封罐分别补充氮气，以维持再生器下部料斗的压力 比再生器高5KPa，维持氮封罐的压力比再生催化剂提升器高15KPa，使得再生器内的含氧介质不能进入再生催化剂提升器，同时使得再生催化剂提升器内的氢气介质不能进入再生器； 

用氢气作为提升气体将再生催化剂提升输送至第四反应器缓冲料斗，至此，完成催化剂从反应系统向再生系统以及从再生系统向反应系统的循环输送； 

第一反应器的压力为0.485MPa（g），再生器的压力为0.41MPa（g），第四反应器的压力为0.35MPa（g） 。 

Claims (4)

1.一种逆流移动床连续重整装置，包括：催化剂再生系统和反应系统，所述的反应系统包括反应进料换热器、加热炉和反应器，所述的反应器为多级并列布置的反应器，与每个反应器相对应配置一台加热炉，每个反应器分别带有缓冲料斗、上部料斗、下部料斗和催化剂提升器，最末反应器的上部料斗为还原罐；所述的再生系统自上而下由分离料斗、再生器、再生器下部料斗、氮封罐、再生催化剂提升器组成，其特征在于：

所述分离料斗上部出口依次连接催化剂粉尘过滤器和提升风机后连接第一级反应器底部的催化剂提升器。

2.一种采用如权利要求1所述的逆流移动床连续重整装置的催化剂的循环方法，其特征在于所述方法包括：

提升氮气以及补充到分离料斗的氮气一同从分离料斗顶部离开并携带走循环过程所产生的催化剂粉尘，然后进入催化剂粉尘过滤器，除去粉尘的氮气再经提升风机升压后循环回到第一级反应器底部的催化剂提升器。

3.如权利要求2所述的催化剂的循环方法，其特征在于：

所述的反应系统的级数为3～4级，后一级反应器的压力低于前一级，催化剂从低压反应器向高压反应器逆压差连续输送。

4.如权利要求2所述的催化剂的循环方法，其特征在于：

所述的第一反应器的压力为0.47～0.55MPa（g），再生器的压力为0.38～0.45MPa（g），最末反应器的压力为0.3~0.4MPa（g）。

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