CN108998078A - 连续重整催化剂逆流再生及吸附回收烧焦气中氯的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种连续重整催化剂逆流再生及吸附回收烧焦气中氯的方法，通过再生器提供了待生催化剂与烧焦气的逆流接触再生，使上部和下部烧焦段内的烧焦气水含量都降到了很低的水平，且烧焦气中的水含量在上部烧焦段沿催化剂移动方向递减。与现有技术相比，本发明相对干燥的烧焦环境可以减少催化剂在再生过程中的比表面积损失，延长催化剂使用寿命，还可以减少催化剂上氯组元的流失，从而减少氧氯化过程所需要补充的氯化剂用量，并减缓烧焦气体在循环回路中对设备及管线的腐蚀，并且用待生催化剂吸附烧焦气中的氯，可减少氧氯化段的注氯量，节省投资，保护环境。

Description

连续重整催化剂逆流再生及吸附回收烧焦气中氯的方法

技术领域

本发明涉及催化重整技术领域，尤其是涉及一种连续重整催化剂逆流再生及吸附回收烧焦气中氯的方法。

背景技术

催化重整是炼油和石化工业中最重要的二次加工工艺之一，是生产芳烃和高辛烷值清洁汽油的重要手段，同时也是炼化企业的重要氢气来源。连续重整工艺由于实现了催化剂的连续再生，使反应系统内催化剂的活性和选择性在相当长的时间内保持相对稳定，可以在较低的反应压力和较高的反应温度下操作，适合于劣质原料的加工和芳烃的生产，与半再生式重整工艺相比，重整生成油及氢气的产率都有明显的提高，因此，规模较大的新建重整装置多采用连续重整工艺。

催化剂的再生过程是连续重整工艺的关键，在装置内设有独立的催化剂再生系统，再生过程由烧焦、氧氯化更新、干燥和还原等步骤组成。催化剂上沉积的焦炭是氢碳比很低的缩合碳氢化合物，烧焦过程是用含氧惰性气体与待生催化剂接触，在高温环境下烧除积炭。由于焦炭中的氢原子在燃烧过程中会生成水汽，这种高温含水环境是造成催化剂比表面积降低的主要因素，而催化剂的比表面积决定了催化剂的持氯能力，当催化剂的比表面积下降至一定水平，催化剂的持氯能力将受到严重的影响，因此，对待生催化剂的烧焦过程进行改进，改善烧焦环境，可以达到延长催化剂使用寿命的目的。

烧焦环境中的水含量与烧焦气的循环方式密切相关，烧焦气的循环方式可分为两大类，即热循环方式和冷循环方式。

烧焦气热循环方式以UOP重整工艺为代表，烧焦气冷循环方式以Axens重整工艺为代表。带有Chlorsorb氯吸附技术热循环方式中烧焦气含水量约100000ppm，氯含量高达～2000ppm；冷循环方式中气体含水量在～2000ppm，氯含量20～120ppm。相对于冷循环，热循环的优点是流程简单，并且正常生产时无需加热，烧焦气无需碱洗，无需消耗碱液，也无需废碱处理，注氯量小等。其缺点是：由于烧焦气体中含氯含水提高了再生器材质要求，烧焦气体中含尘容易堵塞氧分析仪采样器、烧焦气中高水含量使催化剂比表面积下降较快。而且Chlorsorb氯吸附技术流程缺乏灵活性，当补氯与尾气排放要求产生矛盾时，缺乏调节手段，影响装置长周期运行。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种连续重整催化剂逆流再生及吸附回收烧焦气中氯的方法，该方法由于改善了烧焦区内气体的分布、降低了烧焦环境中的水含量并降低了烧焦区的最高温度，使催化剂的物理性能得到了较好的保护，延长了催化剂的使用寿命，同时避免了氯吸附技术存在的弊端。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种连续重整催化剂逆流再生及吸附回收烧焦气中氯的方法，采用以下步骤：

1)来自反应器底部的待生催化剂，冷却至138～150℃提升进入待生催化剂分离料斗，淘析出催化剂中携带的催化剂碎片及粉末；

2)从待生催化剂分离料斗出来的待生催化剂进入氯吸附罐与烧焦气接触，吸附烧焦气中的氯及氯化氢；

3)吸附了烧焦气中氯及氯化氢的待生催化剂经闭锁料斗升压到0.50～0.65MPa后进入再生器；

4)再生器包含上部烧焦段和下部烧焦段；待生催化剂首先进入上部烧焦段，与450～500℃，含氧0.5v％～0.9v％的二次烧焦气径向接触，烧去约80wt％～85wt％的炭；然后通过催化剂管线进入下部烧焦段，与470～520℃，含氧0.5v％～0.8v％的一次烧焦气径向接触，烧去残余15wt％～20wt％的炭；

5)完成烧焦的催化剂依次进入氧氯化更新、干燥、冷却和还原工序，再返回重整反应工序；

6)上部烧焦段烧焦后，产生的湿热烧焦气从上部烧焦段排出，通过烧焦气换热器与干冷烧焦气换热，冷却至140～155℃后分两路，第一路烧焦气至氯吸附罐，与待生催化剂逆流接触，吸附脱除烧焦气中的氯和氯化氢；第二路烧焦气至烧焦气脱氯罐，脱除携带的氯和氯化氢后，与氯吸附罐出来的第一路烧焦气混合，形成脱氯烧焦气；

7)脱氯烧焦气经过冷却、干燥后变成干冷烧焦气，加压后分两路，第一路干冷烧焦气通过烧焦气换热器与湿热烧焦气换热后，作为一次烧焦气，加热到470～520℃，然后进入再生器下部烧焦段一次烧焦气入口，与其他补充气体混合后，进入床层径向与催化剂接触，进行烧焦反应，烧去催化剂中残余的15wt％～20wt％的炭；第二路干冷烧焦气与下部烧焦段烧焦后产生的烧焦气体混合，再补入其他气体，作为二次烧焦气体进入上部烧焦段，控制二次烧焦气体的温度为450～500℃，氧含量为0.5v％～0.9v％；

8)在上部烧焦段中烧去催化剂积碳中80wt％～85wt％的炭，烧焦后产生的湿热烧焦气排出进入上述第6)步工序。

所述一次烧焦气的水含量低小于二次烧焦气的水含量。

所述反应器内，气体径向向心、向上流动，催化剂向下流动，气体与催化剂呈现逆流。

所述烧焦气脱氯罐内装脱氯剂，脱除烧焦气携带的氯和氯化氢。

所述脱氯剂采用市售固体脱氯剂。

所述氯吸附罐后，设置有0或1个脱氯罐。所述第一路烧焦气经过氯吸附罐后，经过脱氯罐进一步脱氯后，再与烧焦气脱氯罐来的第二路烧焦气混合。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)烧焦气脱氯采用脱氯罐和氯吸附罐并联运行，在保证氯回收、减少氯注入的同时，增加了装置调节的灵活性。既能保证排放达标，又不影响补氯，保证催化剂的活性和选择性。

(2)气体与催化剂呈现逆流状态，降低了上部和下部烧焦段内气体的水含量，且水含量沿催化剂移动方向递减。干燥的烧焦环境可减少了催化剂比表面积损失，延长催化剂使用寿命，还可以减少催化剂上氯组元的流失，从而减少氧氯化过程所需要补充的氯化剂用量，并减缓烧焦气体在循环回路中对设备及管线的腐蚀。

附图说明

图1为本发明的流程图。

图中，1-再生器；2-闭锁料斗；3-氯吸附罐；4-待生催化剂分离料斗；5-烧焦气换热器；6-烧焦气冷却器；7-烧焦气干燥器；8-再生循环加压设备；9-烧焦气脱氯罐；10-脱氯罐；11-加热器；A-上部烧焦段；B-下部烧焦段。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

实施例1

一种连续重整催化剂逆流再生及吸附回收烧焦气中氯的方法，其工艺流程如图1所示，采用以下步骤：

1)来自反应器底部的待生催化剂，冷却至138℃提升进入待生催化剂分离料斗4，淘析出催化剂中携带的催化剂碎片及粉末；

2)从待生催化剂分离料斗4出来的待生催化剂进入氯吸附罐3与烧焦气接触，吸附烧焦气中的氯及氯化氢，在氯吸附罐3后还设置有脱氯罐10；

3)吸附了烧焦气中氯及氯化氢的待生催化剂经闭锁料斗2升压到0.50MPa后进入再生器1；

4)再生器1包含上部烧焦段A和下部烧焦段B；待生催化剂首先进入上部烧焦段A，与450℃，含氧0.9v％的二次烧焦气径向接触，烧去约80wt％的炭；然后通过催化剂管线进入下部烧焦段B，与470℃，含氧0.8v％的一次烧焦气径向接触，烧去残余20wt％的炭，再生器1内的气体径向向心和向上流动，催化剂向下流动，气体与催化剂呈现逆流；

5)完成烧焦的催化剂依次进入氧氯化更新、干燥、冷却和还原工序，再返回重整反应工序；

6)上部烧焦段A烧焦后，产生的湿热烧焦气从上部烧焦段A排出，通过烧焦气换热器5与干冷烧焦气换热，冷却至140℃后分两路，第一路烧焦气至氯吸附罐3，与待生催化剂逆流接触，吸附脱除烧焦气中的氯和氯化氢，然后经过脱氯罐10进一步脱氯；第二路烧焦气至烧焦气脱氯罐9，其中盛装有脱氯剂，脱除烧焦气携带的氯和氯化氢，再与脱氯后的第一路烧焦气混合，形成脱氯烧焦气；

7)脱氯烧焦气经过烧焦气冷却器6、烧焦气干燥器7、再生循环加压设备8等设备进行冷却、干燥后变成干冷烧焦气，加压后分两路，第一路干冷烧焦气通过烧焦气换热器5与湿热烧焦气换热后，作为一次烧焦气，在加热器11中加热到470℃，然后进入再生器1的下部烧焦段B入口，与其他补充气体混合后，进入床层径向与催化剂接触，进行烧焦反应，烧去催化剂中残余的20wt％的炭；第二路干冷烧焦气与下部烧焦段烧焦后产生的烧焦气体混合，再补入其他气体，作为二次烧焦气体进入上部烧焦段，控制二次烧焦气体的温度为450℃，氧含量为0.9％；

8)在上部烧焦段中烧去催化剂中80wt％的炭，烧焦后产生的湿热烧焦气排出进行上述第6)步工序。

本实施例的具体实施数据见下表：

实施例2

一种连续重整催化剂逆流再生及吸附回收烧焦气中氯的方法，采用以下步骤：

1)来自末反应器底部的待生催化剂，冷却至150℃提升进入待生催化剂分离料斗，淘析出催化剂中携带的催化剂碎片及粉末；

2)从待生催化剂分离料斗出来的待生催化剂进入氯吸附罐与烧焦气接触，吸附烧焦气中的氯及氯化氢；

3)吸附了烧焦气中氯及氯化氢的待生催化剂经闭锁料斗升压到0.65MPa后进入再生器；

4)再生器包含上部烧焦段和下部烧焦段；待生催化剂首先进入上部烧焦段，与500℃，含氧0.5v％的二次烧焦气径向接触，烧去约85wt％的炭；然后通过催化剂管线进入下部烧焦段，与520℃，含氧0.5v％的一次烧焦气径向接触，烧去残余15wt％的炭；

5)完成烧焦的催化剂依次进入氧氯化更新、干燥、冷却和还原工序，再返回重整反应工序；

6)上部烧焦段烧焦后，产生的湿热烧焦气从上部烧焦段上部排出，通过烧焦气换热器与干冷烧焦气换热，冷却至155℃后分两路，第一路烧焦气至氯吸附罐，与待生催化剂逆流接触，吸附脱除烧焦气中的氯和氯化氢；第二路烧焦气至烧焦气脱氯罐，脱除携带的氯和氯化氢，与脱氯后的第一路烧焦气混合，形成脱氯烧焦气；

7)脱氯烧焦气经过冷却、干燥后变成干冷烧焦气，加压后分两路，第一路干冷烧焦气通过烧焦气换热器与湿热烧焦气换热后，作为一次烧焦气，加热到520℃，然后进入再生器下部烧焦段入口，与其他补充气体混合后，进入床层径向与催化剂接触，进行烧焦反应，烧去催化剂中残余的15wt％的炭；第二路干冷烧焦气与下部烧焦段烧焦后产生的烧焦气体混合，再补入其他气体，作为二次烧焦气体进入上部烧焦段，控制二次烧焦气体的温度为500℃，氧含量为0.5％；

8)在上部烧焦段中烧去催化剂中85wt％的炭，烧焦后产生的湿热烧焦气排出进行上述第6)步工序。

本实施例的具体实施数据见下表：

通过实施例与对比例可以看出，本发明上、下部烧焦段再生气含水量低，再生器材质要求低，催化剂比表面积下降速度慢，再生气放空控制方法灵活，安全性高。

Claims (4)

1.一种连续重整催化剂逆流再生及吸附回收烧焦气中氯的方法，其特征在于，该方法采用以下步骤：

1)来自反应器底部的待生催化剂，冷却至138～150℃提升进入待生催化剂分离料斗，淘析出催化剂中携带的催化剂碎片及粉末；

2)从待生催化剂分离料斗出来的待生催化剂进入氯吸附罐与烧焦气接触，吸附烧焦气中的氯及氯化氢；

3)吸附了烧焦气中氯及氯化氢的待生催化剂经闭锁料斗升压到0.50～0.65MPa后进入再生器；

4)再生器包含上部烧焦段和下部烧焦段；待生催化剂首先进入上部烧焦段，与450～500℃，含氧0.5v％～0.9v％的二次烧焦气径向接触，烧去80wt％～85wt％的炭；然后通过催化剂管线进入下部烧焦段，与470～520℃，含氧0.5v％～0.8v％的一次烧焦气径向接触，烧去残余15wt％～20wt％的炭；

5)完成烧焦的催化剂依次进入氧氯化更新、干燥、冷却和还原工序，再返回重整反应工序；

6)上部烧焦段烧焦后，产生的湿热烧焦气从上部烧焦段排出，通过烧焦气换热器与干冷烧焦气换热，冷却至140～155℃后分两路，第一路烧焦气至氯吸附罐，与待生催化剂逆流接触，吸附脱除烧焦气中的氯和氯化氢；第二路烧焦气至烧焦气脱氯罐，脱除携带的氯和氯化氢后，与氯吸附罐出来的第一路烧焦气混合，形成脱氯烧焦气；

7)脱氯烧焦气经过冷却、干燥后变成干冷烧焦气，加压后分两路，第一路干冷烧焦气通过烧焦气换热器与湿热烧焦气换热后，作为一次烧焦气，加热到470～520℃，然后进入再生器下部烧焦段一次烧焦气入口，与其他补充气体混合后，进入床层径向与催化剂接触，进行烧焦反应，烧去催化剂中残余的15wt％～20wt％的炭；第二路干冷烧焦气与下部烧焦段烧焦后产生的烧焦气体混合，再补入其他气体，作为二次烧焦气体进入上部烧焦段，控制二次烧焦气体的温度为450～500℃，氧含量为0.5v％～0.9v％；

8)在上部烧焦段中烧去催化剂积碳中80wt％～85wt％的炭，烧焦后产生的湿热烧焦气排出进入上述第6)步工序。

2.根据权利要求1所述的一种连续重整催化剂逆流再生及吸附回收烧焦气中氯的方法，其特征在于，所述烧焦气脱氯罐内装脱氯剂，脱除烧焦气携带氯和氯化氢。

3.根据权利要求1所述的一种连续重整催化剂逆流再生及吸附回收烧焦气中氯的方法，其特征在于，所述再生器内的气体呈径向向心、向上流动，催化剂向下流动，气体与催化剂呈现逆流。

4.根据权利要求1所述的一种连续重整催化剂逆流再生及吸附回收烧焦气中氯的方法，其特征在于，在所述氯吸附罐后设置有0或1个脱氯罐，所述第一路烧焦气经过氯吸附罐后，经过脱氯罐进一步脱氯，再与烧焦气脱氯罐来的第二路烧焦气混合。