催化裂化再生系統(tǒng)

再生動(dòng)力學(xué)催化劑上的焦炭焦炭的化學(xué)組成催化劑上的焦炭來源于四個(gè)方面：⑴在酸性中心上由催化裂化反響生成的焦炭；的焦炭；⑶因汽提段汽提不完全而殘留在催化劑上的重質(zhì)烴類，是一種富氫焦炭；⑷由于鎳、釩等重金屬沉積在催化劑外表上造成催化劑中毒，促使脫氫和和，所導(dǎo)致的過度熱裂化反響所生成的焦炭。上述四種來源的焦炭通常被分別稱為催化焦、附加焦〔也稱為原料焦、劑〔也稱為可汽提焦〕和污染焦。實(shí)際上，這四種來源的焦炭在催化劑上是無法辯認(rèn)的。所謂“焦炭”并不是具有嚴(yán)格的固定組成和構(gòu)造的物質(zhì)。它不是純碳，一般H/C溫度和反響時(shí)間〔或結(jié)焦量H/C即焦炭中氫含量越低。反響時(shí)間加長也有同樣的影響。H/C0.4～0.9C/H，對再生C/H，對再生C/H誤差。在生產(chǎn)裝置上，一般還是以測定煙氣中CO、CO誤差。在生產(chǎn)裝置上，一般還是以測定煙氣中CO、CO和O的組成，利用焦炭在2 2空氣中燃燒時(shí)的元素平衡等計(jì)算焦炭中的C/H比。焦炭的構(gòu)造題比組成更為簡單。焦炭的構(gòu)造打算于結(jié)焦的反響機(jī)理及焦炭所處的環(huán)境和經(jīng)打算的，這就打算了焦炭的構(gòu)造不行能是單一的，而是有肯定寬度的范圍。焦炭的構(gòu)造一般可分為兩局部，一局部為有序構(gòu)造，這局部具有偽石墨的結(jié)化劑及不同的結(jié)焦條件可能有相當(dāng)大的差異。焦炭燃燒的化學(xué)反響焦炭的主要元素是碳和氫。在燃燒過程中氫被氧化成水，碳則被氧化為COCOCO，CO2 2COCO2依據(jù)Ford等和Tone等提出的模型，焦炭燃燒反響可表示為：CO焦炭+O2

CO 〔9-1〕HHO2其中CO CO在560℃以下該反響速度很慢。2另外還有： CO+C 2CO 〔9-2〕2C+HO CO+H2 2

〔9-3〕Tone數(shù)量級。除此以外，還有焦炭中少量雜原子例如硫、氮的燃燒。再生方式〔單、流化床類型不同〔湍流床、快速床或輸送床、〔局部燃燒或完全燃燒〕以及工藝條件不同〔溫度、床層流速、氧濃度等〕而組合成多種多樣的再生方式，目標(biāo)是要到達(dá)：0.05～0.10%〔重，較好的則低于32%28%；較高的燃燒強(qiáng)度，以再生器內(nèi)有效藏量為準(zhǔn)，一般低值為100kg〔炭〕/[t〔催化劑藏量·h]，250kg/〔t·h〕以上；催化劑的燃燒環(huán)境和磨損條件比較緩和，在合理的置換速率下[例如持足夠的平衡活性〔65～70；操作調(diào)整的敏捷性，包括循環(huán)量調(diào)整、溫度調(diào)整、取熱量調(diào)整和防止尾燃，以適應(yīng)處理量和原料性質(zhì)在肯定范圍內(nèi)的變化；經(jīng)濟(jì)的合理性，能耗較低而投資效益較好；能滿足環(huán)境保護(hù)對污染排放的有關(guān)規(guī)定。學(xué)角度和工程角度分別進(jìn)展簡潔的分析。單段再生單段再生就是使用一個(gè)流化床再生器一次完成催化劑的燒焦過程。單段再生就是使用一個(gè)流化床再生器一次完成催化劑的燒焦過程。單段再生工藝比較簡潔，設(shè)備也不簡單，因而一開頭就在工業(yè)上應(yīng)用。盡管650～680℃時(shí)，C0.1～0.12%，CBI80～250kg/〔t·h〕之R間。假設(shè)實(shí)行有效措施改進(jìn)催化劑分布和空氣分布，并把再生溫度保持在700℃左C0.1%以下。R承受快速床單段再生工藝由于氣體線速較高，但單位體積的燒焦力量小，平C仍高于0.1%。如將燒R焦罐高度適當(dāng)增加〔10～12m，并加大內(nèi)循環(huán)量，從而增加燒焦罐藏量和密度，R這類再生器的缺點(diǎn)有二：其一是由于返混嚴(yán)峻，催化劑的有效平均含碳量接這個(gè)很低的值，燒碳速率低；其二是催化劑藏量大、停留時(shí)間長，催化劑RR這類再生器的缺點(diǎn)有二：其一是由于返混嚴(yán)峻，催化劑的有效平均含碳量接這個(gè)很低的值，燒碳速率低；其二是催化劑藏量大、停留時(shí)間長，催化劑R時(shí)間，從而在肯定程度上彌補(bǔ)了碳勢上的損失。兩段再生0.1%其不利因素主要是單段流態(tài)化床層返混嚴(yán)峻C0.05%C值為R R層的平均碳含量高于C，因而燒碳強(qiáng)度大。從第一段排出的半再生催化劑進(jìn)入R平均碳含量低的其次段床層，該段煙氣中水氣分壓較低，可以允許在750℃甚至兩段再生工藝的形式可以是一個(gè)再生器殼體內(nèi)分隔成兩室兩段再生工藝的形式可以是一個(gè)再生器殼體內(nèi)分隔成兩室可以是相連的。兩段再生的主要優(yōu)點(diǎn)是在到達(dá)同樣的再生劑含碳量的要求下，間。承受兩段再生時(shí)，其次段一般為完全再生，第一段假設(shè)承受常規(guī)再生，則氧濃度較低抵消了碳濃度高的優(yōu)越性，但生成VO較少，削減了V中毒，有利催化劑25應(yīng)用。第一段假設(shè)承受完全再生，則從消碳動(dòng)力學(xué)和CO燃燒動(dòng)力學(xué)綜合考慮應(yīng)使85～90%。對處理量大的裝置可以考慮承受兩個(gè)再生器進(jìn)展兩段再生。對處理量大的裝置可以考慮承受兩個(gè)再生器進(jìn)展兩段再生。CCR R而總的燒焦強(qiáng)度與單器相比，提高不多。、含碳量低的再生催化劑，給霧化良好的渣油制造快速氣化的條件，從而削減焦炭產(chǎn)率。相床層。50%～60%，全部煙氣由一段再生器頂部排出。RFCCRFCC的需要來調(diào)整兩個(gè)再生器的燒焦比例，一再溫度650～670℃，燒焦強(qiáng)度80～150kg〔th，排出CO，不設(shè)取熱設(shè)施。其次再生器再生溫度可達(dá)750℃30～80kg/〔t·h，沒有任何內(nèi)構(gòu)件〔旋分、料腿、翼閥等，其次段煙氣不經(jīng)煙氣輪機(jī)，而進(jìn)余熱鍋爐，損失了局部機(jī)械能。第一段煙氣需設(shè)CO燃燒爐，然后進(jìn)煙機(jī)和余熱鍋爐回收能量。洛陽石化工程公司為大連西太平洋石油化工設(shè)計(jì)的重油催化裂化洛陽石化工程公司為大連西太平洋石油化工設(shè)計(jì)的重油催化裂化燒焦技術(shù)；一再承受常規(guī)再生，排CO，但仍設(shè)置外取熱器，二再承受完全再生COCO200ppm。不同的器內(nèi)和器外兩段再生其特點(diǎn)列于表2-12。2-12兩段再生的特點(diǎn)工藝技術(shù)高效再生〔UOP〕RCC〔UOP〕HOC RFCC 上海煉油〔KellogTotal 廠二套g〕 (S&W)廠二套FCC置方式上置式下置式側(cè)置式 上置式、上置式分置式分置式分置式一段形式快速床湍流床湍流床 湍流床 快速床湍流床湍流床二段形式湍流床湍流床湍流床 湍流床 快速床快速床聯(lián)一、二段方式并聯(lián)串聯(lián)并聯(lián) 分流 串聯(lián)分流分流取熱方式段間取熱段間取熱一段取熱無 二段取熱一段取熱一段取熱對于處理量較小的裝置，從節(jié)約投資角度仍應(yīng)承受一個(gè)再生器單段再生。另對于處理量較小的裝置，從節(jié)約投資角度仍應(yīng)承受一個(gè)再生器單段再生。另做了改進(jìn)，催化劑的水熱穩(wěn)定性得到了很大的改善，單段再生的C降到0.1%或RC對催化劑微反活性的降低給裝置產(chǎn)品分布的不利影響，所以目前國內(nèi)R步活潑起來。燒焦罐再生燒焦罐式再生器的主要特點(diǎn)是罐內(nèi)承受較高的氣速，使燒焦速率提高。提高〔氧、，從而降低了相間傳質(zhì)的阻力。這些都有利于提高燒焦速率。果來看，溫度的影響〔有利方面〕相對地大于返混的影響〔不利方面，因此，管道式再生的困難所在。高氣速〔2～3m/s〕的快速床再生是燒焦罐再生的進(jìn)展，稱管式燒焦。在燒70%～80%，返混少，燒焦強(qiáng)度高，可達(dá)1000kg/〔t·h。缺乏之處是燒焦管出口催化劑碳含量較高，約0.1%～0.27%〔重，需要補(bǔ)充床層燒焦。另外，再生器稀相分別段位置較高，設(shè)備投資較大。催化裂化再生器的目標(biāo)催化裂化再生器的目標(biāo)主要有三點(diǎn)：1〕最大限度地降低再生催化劑含碳量1〕最大限度地降低再生催化劑含碳量沸石催化劑要求C值降低到0.05%～0.1%，而對沸石催化劑來說，CR

值每降低32〕提高燒焦強(qiáng)度2〕提高燒焦強(qiáng)度只有提高燒焦強(qiáng)度，才能有效地降低再生器藏量，從而降低兩器催化劑總藏量，由于再生器內(nèi)催化劑藏量占兩器總藏量的60%～70%。只有降低了兩器催化量，由于再生器內(nèi)催化劑藏量占兩器總藏量的60%～70%。只有降低了兩器催化系統(tǒng)中催化劑的平衡活性。3〕盡量保持高的平衡催化劑活性700℃以上，水蒸汽分壓為20kPa～30kPa，這樣的條件促使催置換率越小，平衡活性也越低。因此，再生器藏量越大，平衡活性也越低。RR70的水平，這時(shí)催化劑的單耗約為0.4kg/t。C65～再生器的工程特點(diǎn)生方式的不同應(yīng)有一些差異。再生器筒體生系統(tǒng)的壓力平衡條件確定，一般在0.07～0.3MPa〔表〕之間。再生器內(nèi)操作750℃同部位的設(shè)計(jì)氣體流速計(jì)算。0.45m/s，以CO；上限是為了防止煙氣夾帶催化劑過多而增加催化劑的損耗。承受大積存密度催化劑時(shí)為0.9m/s，而對于低積存密16.8m〔6.5Mt/。1.0～1.5m/s45°的過渡段完成，這段襯里部位的磨蝕較為嚴(yán)峻。A再生器內(nèi)的催化劑藏量中有效藏量指那些處于燒焦環(huán)境中的稀相區(qū)和密相再生器內(nèi)的催化劑藏量中有效藏量指那些處于燒焦環(huán)境中的稀相區(qū)和密相其結(jié)果是床層體積增大，床高上升，因此氣速的選擇有一合理的范圍。無效藏量包括：無效藏量包括：溢流管、淹流管、立管、料腿內(nèi)部的催化劑；氣體分布器下部死區(qū)的催化劑。應(yīng)器〔含汽提段〕的全部藏量會轉(zhuǎn)移到再生器內(nèi)，為此也要考慮這一負(fù)荷。5～7m〔或半再生催化劑再生器床層內(nèi)，其進(jìn)口上方也需料封。床層的穩(wěn)定性。再生器上半段高度由兩局部構(gòu)成：一級旋風(fēng)分別器入口中心線以下局部應(yīng)大于TDH〔旋分器殼體截面積較TDH；入口中心線以上局部由旋風(fēng)分別器構(gòu)造尺寸及安裝方式打算。再生器下半段的高度也由兩局部構(gòu)成：密相床層高度；〔由氣流安排以及分布器支撐構(gòu)造打算。兩段床層再生器構(gòu)造包括：其下部裝有垂直的弧形隔板將再生器分為兩部隔板沒有上述缺陷。兩段間催化劑的流通靠隔板頂部的槽口溢流。2～6m，8～10m口，管口向下傾斜35～45°。另一種型式是在燒焦罐底部設(shè)一根長6～8m的垂直預(yù)混合管，兩種催化劑進(jìn)口位于該管下部?！惨话銥閮?nèi)有襯里的十字形管，使空氣和催化劑的混合物流在罐內(nèi)均勻分布。15m/s，90%～95%。構(gòu)造是在其次密相床內(nèi)裝幾個(gè)溢流/淹流漏斗，下面有底部帶翼閥的料腿插入燒流管式。它省掉了外循環(huán)管和一個(gè)大口徑滑閥，但多占了燒焦罐的內(nèi)部空間。空氣分布器早期使用過平板形或拱形的分布存在著孔的磨蝕問題和均勻布風(fēng)問題有空氣通過，磨蝕大為減輕。這時(shí)多承受碟形的板式分布器，開孔直徑為16～25mm，用這種具有數(shù)千個(gè)小孔的大直徑分布板比只有幾百個(gè)噴口的管式分布器在0.03%的再生催化劑含碳量起到重要作用。平面樹枝形可以分組和〔30425mm厚的隔熱襯里，使金屬溫度≯450℃，削減熱應(yīng)力與變形，削減催化劑對分布器慮防止催化劑下漏而產(chǎn)生磨蝕，這就要求承受適當(dāng)?shù)拈g隙流速。方位和角度裝設(shè)了數(shù)目眾多的噴嘴，視其位置承受不同的口徑〔7～22mm〕和噴口速度10～70m/s。10kPa。常循環(huán)或旋風(fēng)分別器料腿的正常排料。留意承受防磨蝕的材料、構(gòu)造形式和適中的流速。氣-固分別設(shè)施與安裝特點(diǎn)。1.5m。為此工業(yè)規(guī)模的再生器內(nèi)都要設(shè)置多組并聯(lián)的旋風(fēng)分別器，最多的到達(dá)很大空間，合理的布置和安裝就成為再生器設(shè)計(jì)的一個(gè)重要課題。做到各旋分器負(fù)荷均勻。管。前者占據(jù)空間小，重量輕，但集氣室承受的荷載較大，不宜在較高溫度靠近再生器內(nèi)壁沿圓周布置做到各旋分器負(fù)荷均勻。管。前者占據(jù)空間小，重量輕，但集氣室承受的荷載較大，不宜在較高溫度〔>700℃〕下長期工作。因有汽提段穿過封頭，只能承受外集氣室構(gòu)造。RFCC斜管返回再生器密相床。距離〔距離〔≮2m。料腿之間在不同高度的平面位置上要用連桿加固以保持整體穩(wěn)定性。催化劑的進(jìn)出催化劑進(jìn)出構(gòu)造隨再生器的本身構(gòu)造以及與反響器的相互關(guān)系有所差異。劑進(jìn)出再生器的方式有三種：劑從汽提段底部經(jīng)由向下傾斜30～35°角的斜管從側(cè)壁開口處進(jìn)入再床上部，再生劑一般從密相床下部的淹流口引出；下進(jìn)上出式：待生催化劑從斜管進(jìn)入密相區(qū)下部的側(cè)壁開口處〔凹凸并列式，或經(jīng)密相提升管由再生器底部垂直引入分布板上方〔同高并列生器側(cè)壁的外溢流口引出〔外面設(shè)脫氣罐；利用其動(dòng)能使之大體沿再生器中軸線旋轉(zhuǎn)一周，然后從距進(jìn)料口旋轉(zhuǎn)相布函數(shù)不同，因而燒焦效果也不同。依據(jù)實(shí)踐推斷，以上進(jìn)下出且進(jìn)口有安排設(shè)施的最好，下進(jìn)上出者較差。旋轉(zhuǎn)床式當(dāng)床層氣速在0.4m/s以下時(shí)，沿旋轉(zhuǎn)方向有較明顯的溫度梯度和碳含量梯度，說明白催化劑停留時(shí)間分布優(yōu)于全返