CN106753510B - 一种催化裂化装置中的再生器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种催化裂化装置中的再生器，属于石油加工领域。所述再生器包括多个催化剂输送管线、多个主风管线；所述多个催化剂输送管线设置在再生器同一床层的不同高度；所述多个主风管线设置在再生器同一床层的不同高度。本发明所述再生器可降低烟气中NOX含量55‑70％。
Description
技术领域
本发明涉及一种催化裂化装置中的再生器，属于石油加工领域。
背景技术
催化裂化是石油加工过程中的重要二次加工工艺，催化裂化装置通常是炼油厂的核心装置。催化裂化装置包括反应器、再生器和外取热器等。原料油进入反应器在一定温度、压力和催化剂的作用下转化为液化气、汽油和柴油等，催化剂在反应过程中沉积焦炭而失去活性。再生器用于将失活的催化剂用主风在一定温度和压力下将焦炭烧掉，使催化剂恢复活性再送回反应器，烧焦产生的烟气经过能量回收后最终排放到大气中。在烧焦过程中，焦炭中含有的部分氮化物最终也会以NOX的形式排到大气中，污染环境。
国家标准GB31570-2015《石油炼制工业污染物排放标准(发布稿)》中，明确规定催化裂化催化剂再生烟气中NOX的含量要控制在200mg/m3以下，特别排放限值为100mg/m3。现有相关技术的催化裂化装置再生器无法做到直接达标排放，其烟气中NOX通常在300-1000mg/m3。需要使用降低NOX助催化剂和(或)烟气脱NOX后处理设备，显著增加了装置的运行成本，并且烟气后处理设备存在系统结垢导致压降不断升高的问题，装置停工处理或其它处理措施均导致较大的经济效益损失。
但是，现有的再生器存在以下问题：含焦炭的待生催化剂进入再生器内烧焦时，按现有的待生催化剂、取热器催化剂和(或)循环催化剂进入再生器的位置和接触方式，再生烟气中NOX含量均较高，原因是各路催化剂以现有方式进入再生器后与烧焦用主风接触时，所得到的氧量及浓度不同，接触时温度也不同，会导致燃烧过程的温度分布和燃烧过程产生的CO在催化剂床层中的浓度不同，容易出现局部燃烧温度较高，局部高温和高氧的条件导致燃烧过程产生的CO被快速转化为CO2，同时焦炭中的氮化物在燃烧过程中转化为NOX，因此，CO将NOX还原为N2的反应不能有效进行。或者，由于催化剂床层局部氧过低，导致焦炭中氮化物转化成氨等含氮化合物的比例较高，这部分氨随烟气进入后部的CO焚烧炉，在燃烧过程中生成NOX。
发明内容
本发明通过调整催化剂输送管线、主风管线的数量及位置，解决了现有技术中催化剂烧焦过程CO将NOX还原为N2的反应不能有效进行或不完全再生烟气中氨等化合物高导致最终排放烟气中NOX高的问题。
本发明提供了一种催化裂化装置中的再生器，所述再生器包括多个催化剂输送管线、多个主风管线；
所述多个催化剂输送管线设置在再生器同一床层的不同高度；
所述多个主风管线设置在再生器同一床层的不同高度。
本发明所述催化剂输送管线优选为待生催化剂入口、催化剂循环管线和外取热器管线中的至少一种。
本发明所述待生催化剂入口、催化剂循环管线的出口或外取热器管线的出口优选为设置在再生器同一床层侧面的不同高度。
本发明所述其中一个主风管线的出口优选为设置在再生器的底部，其余主风管线的出口优选为设置在再生器同一床层侧面的不同高度。
本发明除设置在再生器底部的主风管线外，设置在再生器同一床层侧面的主风管线的主风量之和占总主风量的10-35％。
本发明所述催化剂输送管线优选为与催化剂分布器连接。
本发明所述主风管线的出口优选为与主风分布器连接。
当本发明所述设置在床层侧面的主风管线与催化剂输送管线在同一高度时，主风管线可以与催化剂输送管线共用同一分布器。
本发明所述主风管线优选为设有流量控制部件。
本发明有益效果为：
本发明所述再生器可降低烟气中NOX含量55-70％。
附图说明
本发明附图2幅，
图1为实施例1所述催化裂化装置中的再生器的结构示意图；
图2为实施例2所述催化裂化装置中的再生器的结构示意图；
其中：1、再生器，11、大孔分布板，12、再生器的上部，13、再生器的下部，14、待生催化剂入口，15、催化剂循环管线，16、再生催化剂出口，17、主风管线Ⅰ，18、主风管线Ⅱ，19、主风管线Ⅲ，20、烟气出口，2、外取热器。
具体实施方式
下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
实施例1
一种催化裂化装置中的再生器，所述再生器1包括大孔分布板11、待生催化剂入口14、催化剂循环管线15、再生催化剂出口16、主风管线Ⅰ17、主风管线Ⅱ18、主风管线Ⅲ19、烟气出口20；
所述再生器1内的大孔分布板11将再生器1分为上部的二密床12与下部的烧焦罐13，所述待生催化剂入口14设置在烧焦罐13的侧面，所述主风管线Ⅰ17设置在烧焦罐13的底部，所述主风管线Ⅱ18、主风管线Ⅲ19设置在烧焦罐13的侧面，所述催化剂循环管线15的入口、外取热器2的入口设置在二密床12的侧面，所述催化剂循环管线15的出口、外取热器2的出口设置在烧焦罐13的侧面，所述主风管线Ⅲ19至烧焦罐13底部的距离>催化剂循环管线15出口至烧焦罐13底部的距离>主风管线Ⅱ18至烧焦罐13底部的距离>待生催化剂入口14至烧焦罐13底部的距离>外取热器2出口至烧焦罐13底部的距离，所述再生催化剂出口16设置在二密床12的侧面，所述烟气出口20设置在再生器1的顶部；
所述外取热器2出口至烧焦罐13底部的距离、待生催化剂入口14至烧焦罐13底部的距离、催化剂循环管线15出口至烧焦罐13底部的距离与烧焦罐13高度之比为1：2：4：12；
所述待生催化剂入口14、催化剂循环管线15的出口、外取热器2的出口、主风管线Ⅰ17的出口、主风管线Ⅱ18的出口、主风管线Ⅲ19的出口分别与催化剂分布器Ⅰ、催化剂分布器Ⅱ、催化剂分布器Ⅲ、主风分布器Ⅰ、主风分布器Ⅱ、主风分布器Ⅲ连接；
所述主风管线Ⅰ17、主风管线Ⅱ18、主风管线Ⅲ19均设有流量控制部件，所述主风管线Ⅰ17的主风量占主风总量的65％，所述主风管线Ⅱ18的主风量占主风总量的20％，所述主风管线Ⅲ19的主风量占主风总量的15％。
在主风总量相同的条件下，上述实施例1再生器与现有再生器产生烟气中NOX的含量结果见表1。
表1实施例1所述再生器、现有再生器产生烟气中NOX的含量
实施例2
一种催化裂化装置中的再生器，所述再生器1包括待生催化剂入口14、再生催化剂出口16、主风管线Ⅰ17、主风管线Ⅱ18、主风管线Ⅲ19、烟气出口20；
所述再生器1的上部为稀相空间12、下部为催化剂密相床13，所述待生催化剂入口14设置在催化剂密相床13的侧面，所述主风管线Ⅰ17设置在催化剂密相床13的底部，所述主风管线Ⅱ18、主风管线Ⅲ19设置在催化剂密相床13的侧面，所述外取热器2的入口、外取热器2的出口设置在催化剂密相床13的侧面，所述待生催化剂入口14至催化剂密相床13底部的距离>主风管线Ⅲ19至催化剂密相床13底部的距离>外取热器2出口至催化剂密相床13底部的距离>主风管线Ⅱ18至催化剂密相床13底部的距离>外取热器2入口至催化剂密相床13底部的距离，所述再生催化剂出口16设置在催化剂密相床13的底部，所述烟气出口20设置在再生器1的顶部；
所述外取热器2出口至催化剂密相床13底部的距离、待生催化剂入口14至催化剂密相床13底部的距离与催化剂密相床13高度之比为2：3：4；
所述待生催化剂入口14、外取热器2的出口、主风管线Ⅰ17的出口、主风管线Ⅱ18的出口、主风管线Ⅲ19的出口分别与催化剂分布器Ⅰ、催化剂分布器Ⅲ、主风分布器Ⅰ、主风分布器Ⅱ、主风分布器Ⅲ连接；
所述主风管线Ⅰ17、主风管线Ⅱ18、主风管线Ⅲ19均设有流量控制部件，所述主风管线Ⅰ17的主风量占主风总量的80％，所述主风管线Ⅱ18的主风量占主风总量的10％，所述主风管线Ⅲ19的主风量占主风总量的10％。
在主风总量相同的条件下，上述实施例2再生器与现有再生器产生烟气中NOX的含量结果见表2。
表2实施例2所述再生器、现有再生器产生烟气中NOX的含量
Claims (2)
1.一种催化裂化装置中的再生器，其特征在于：所述再生器包括大孔分布板、待生催化剂入口、催化剂循环管线、再生催化剂出口、主风管线Ⅰ、主风管线Ⅱ、主风管线Ⅲ、烟气出口；
所述再生器内的大孔分布板将再生器分为上部的二密床与下部的烧焦罐，所述待生催化剂入口设置在烧焦罐的侧面，所述主风管线Ⅰ设置在烧焦罐的底部，所述主风管线Ⅱ、主风管线Ⅲ设置在烧焦罐的侧面，所述催化剂循环管线的入口、外取热器的入口设置在二密床的侧面，所述催化剂循环管线的出口、外取热器的出口设置在烧焦罐的侧面，所述主风管线Ⅲ至烧焦罐底部的距离>催化剂循环管线出口至烧焦罐底部的距离>主风管线Ⅱ至烧焦罐底部的距离>待生催化剂入口至烧焦罐底部的距离>外取热器出口至烧焦罐底部的距离，所述再生催化剂出口设置在二密床的侧面，所述烟气出口设置在再生器的顶部；
所述外取热器出口至烧焦罐底部的距离、待生催化剂入口至烧焦罐底部的距离、催化剂循环管线出口至烧焦罐底部的距离与烧焦罐高度之比为1：2：4：12；
所述待生催化剂入口、催化剂循环管线的出口、外取热器的出口、主风管线Ⅰ的出口、主风管线Ⅱ的出口、主风管线Ⅲ的出口分别与催化剂分布器Ⅰ、催化剂分布器Ⅱ、催化剂分布器Ⅲ、主风分布器Ⅰ、主风分布器Ⅱ、主风分布器Ⅲ连接；
所述主风管线Ⅰ、主风管线Ⅱ、主风管线Ⅲ均设有流量控制部件，所述主风管线Ⅰ的主风量占主风总量的65％，所述主风管线Ⅱ的主风量占主风总量的20％，所述主风管线Ⅲ的主风量占主风总量的15％。
2.一种催化裂化装置中的再生器，其特征在于：所述再生器包括待生催化剂入口、再生催化剂出口、主风管线Ⅰ、主风管线Ⅱ、主风管线Ⅲ、烟气出口；
所述再生器的上部为稀相空间、下部为催化剂密相床，所述待生催化剂入口设置在催化剂密相床的侧面，所述主风管线Ⅰ设置在催化剂密相床的底部，所述主风管线Ⅱ、主风管线Ⅲ设置在催化剂密相床的侧面，外取热器的入口、外取热器的出口设置在催化剂密相床的侧面，所述待生催化剂入口至催化剂密相床底部的距离>主风管线Ⅲ至催化剂密相床底部的距离>外取热器出口至催化剂密相床底部的距离>主风管线Ⅱ至催化剂密相床底部的距离>外取热器入口至催化剂密相床底部的距离，所述再生催化剂出口设置在催化剂密相床的底部，所述烟气出口设置在再生器的顶部；
所述外取热器出口至催化剂密相床底部的距离、待生催化剂入口至催化剂密相床底部的距离与催化剂密相床高度之比为2：3：4；
所述待生催化剂入口、外取热器的出口、主风管线Ⅰ的出口、主风管线Ⅱ的出口、主风管线Ⅲ的出口分别与催化剂分布器Ⅰ、催化剂分布器Ⅲ、主风分布器Ⅰ、主风分布器Ⅱ、主风分布器Ⅲ连接；
所述主风管线Ⅰ、主风管线Ⅱ、主风管线Ⅲ均设有流量控制部件，所述主风管线Ⅰ的主风量占主风总量的80％，所述主风管线Ⅱ的主风量占主风总量的10％，所述主风管线Ⅲ的主风量占主风总量的10％。
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