一种可以控制催化剂定炭的再生方法及设备技术

本发明专利技术公开的一种可以控制催化剂定炭的再生方法，包括再生器、主风分布器及主风系统、氮气分布器和氮气系统，所述的主风分布器和氮气分布器均设置在再生器内，其中主风分布器位于再生器密相段的下部，通过主风入口管与主风系统相连；氮气分布器位于再生器密相段的中上部，通过氮气入口管与氮气系统相连，并在主风系统与氮气系统之间连接有跨线，将氮气分为两部分，一部分氮气与主风混合后从再生器密相段的下部进入再生器，另一部分氮气从再生器密相段的中部进入再生器。该再生系统可以灵活地控制再生器的烧焦强度和再生催化剂的定炭，改善催化剂的流化状态，防止催化剂热崩，提高再生器运行的安全性。

Regeneration method and equipment for controlling carbon fixation of catalyst

One can control the regeneration of catalyst fixed carbon is disclosed, including regenerator, main air distributor and main air system, nitrogen and nitrogen distributor system, the main air distributor and distributor of nitrogen are arranged in the regenerator, the main air distributor in the regenerator dense phase section of the lower part of the wind through the main entrance connected with the main air pipe system; nitrogen distributor in the dense section of the upper part of the regenerator, nitrogen entrance tube connected with the nitrogen system through and across the line is connected between the main air system and nitrogen system, nitrogen will be divided into two parts, the lower part of the nitrogen and main air mixture from the regenerator dense phase section into another part of the regenerator, the central nitrogen from the regenerator dense phase section into the regenerator. The regeneration system can flexibly control the coke burning intensity of the regenerator and the carbon regeneration of the catalyst, improve the fluidization state of the catalyst, prevent the catalyst from thermal cracking and improve the safety of the regenerator.

【技术实现步骤摘要】
一种可以控制催化剂定炭的再生方法及设备
本专利技术属于石油化工
，主要涉及一种可以控制催化剂定炭的再生方法及设备，特别适合于控制流化床再生器的再生催化剂定炭。
技术介绍
目前，在石油化工生产过程中，流化床再生器的主要作用是烧去沉积在催化剂表面上的焦炭，恢复催化剂的活性，同时也为化学反应提供必要的热量。在实际烧焦过程，再生器结构、待生催化剂定炭、再生催化剂定炭、再生温度、氧分压、催化剂藏量、催化剂流化状态以及主风的分布状态等因素均会影响催化剂的烧焦效果。所谓定炭，即沉积在催化剂颗粒上的碳含量。由于大部分催化剂的活性与其定炭呈反比，即再生催化剂定炭越高，其微反活性越低，因此，现有的流化床再生器基本采用完全再生模式，有关再生器的技术改进也是以强化烧焦为目的。从催化剂的烧焦动力学分析，提高烧焦效果最直接的方法是提高主风（即空气）用量，即提高烧焦体系氧分压，增加催化剂的烧焦强度，同时可以也改善主风与催化剂的接触状态和催化剂的流化效果，减少了尾燃现象。但是，提高主风量或烧焦体系的氧分压并不能适应所有的反应过程。对于甲醇制烯烃（MTO）和烷烃脱氢制烯烃反应，催化剂表面带有一定量的积炭有利于缩短或避免反应的诱导期，提高目标产品的收率和选择性。再生催化剂定炭越接近最佳值，反应系统的运行工况越好。对于工业MTO反应系统，其再生催化剂定炭要求1.4%～2.5%（质量分数），催化剂的再生方式一般选用不完全再生。在正常工况下，再生器的再生压力基本恒定，即氧分压为定值，但进出再生器的催化剂循环量是经常变动的，造成待生催化剂的定炭随着催化剂在反应器中的停留时间不同而变化，仅通过调整主风用量的方式维持再生催化剂定炭有较大的操作难度，如何通过调节烧焦强度来控制再生催化剂含碳量是MTO和烷烃脱氢制烯烃装置需要考虑的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种可以控制催化剂定炭的再生方法及设备，解决现有的MTO和烷烃脱氢制烯烃反应再生催化剂定炭波动较大、再生器氧含量不好控制、烟气易发生尾燃的问题，达到灵活地控制再生器的烧焦强度和再生催化剂的定炭、改善催化剂的流化状态、控制烟气尾燃、防止催化剂热崩，提高再生器运行安全性的目的。本专利技术实现上述目的所采用的技术方案是：一种可以控制催化剂定炭的再生方法，在再生器内设置两套气体，即主风分布器和氮气分布器，其中主风分布器位于再生器密相段的下部，通过主风入口管与主风系统相连；氮气分布器位于再生器密相段的中上部，通过氮气入口管与氮气系统相连。进一步，在所述的主风系统与氮气系统之间连接有跨线，将氮气分为两部分，一部分氮气与主风混合后从再生器密相段的下部进入再生器，另一部分氮气从再生器密相段的中部进入再生器，所述与主风混合的氮气和单独进入再生器密相段中部的氮气体积比为90%～95%：5%～10%。进一步，所述主风经计量和预热后进入主风分布器，主风的预热温度为300～350℃；进一步，所述氮气经计量和预热后进入氮气分布器，氮气的预热温度为400～450℃。本专利技术实现上述可以控制催化剂定炭的再生方法的设备包括再生器、主风分布器、氮气分布器及主风系统和氮气系统，其中主风分布器（8）位于再生器密相段（I）的下部，通过主风入口管（6）与主风系统相连；氮气分布器（9）位于再生器密相段（I）的中上部，通过氮气入口管（7）与氮气系统相连。进一步，所述的主风分布器的安装高度不高于再生器内再生剂出口管的高度。进一步，所述的氮气分布器位于再生器密相段自下而上1/2～2/3的高度。进一步，所述的主风系统由主风流量计、主风预热器、气体混合器和相应的管线组成。进一步，所述的氮气系统由氮气流量计、氮气预热器、调节阀和相应的管线组成。进一步，在所述的主风系统与氮气系统之间设有带截止阀的跨线，跨线位于主风预热器与氮气预热器后、气体混合器之前。进一步，为了保证再生器内催化剂能够上下自由流动，以及氮气与主风一起由主风分布器进入再生器的模式下防止氮气分布器堵塞，本专利技术所述的氮气分布器选用树枝形或圆环形结构，且氮气分布器上的喷嘴与水平面的夹角为45°倾斜向下。本专利技术的优点在于：所述的催化剂再生方法采用了独立的主风系统和氮气系统，即在再生器中设置了独立的主风分布器和氮气分布器，以及相应的气体计量和预热系统，可以通过调整主风量和氮气量灵活地控制再生器的氧分压，进而控制催化剂的烧焦强度和再生催化剂的定炭。由于再生器中引入了热氮气，在不完全再生工况，尤其是反应系统生焦率较低的情况下，可以提高再生器密相段的气体线速，改善了催化剂的流化状态；同时可以调整烟气的氧含量，控制烟气尾燃；防止催化剂发生热崩，提高再生器操作的安全性。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。图中，1、氮气流量计；2、主风流量计；3、氮气预热器；4、主风预热器；5、气体混合器；6、主风入口管；7、氮气入口管；8、主风分布器；9、氮气分布器；10、待生剂入口管；11、再生器；12、烟气出口管；13、旋风分离器14、再生剂出口管；Ⅰ、密相段；Ⅱ、稀相段；A、待生催化剂；B、再生催化剂；C、再生烟气；F1、调节阀；F2、截止阀。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加明晰，以下结合附图及实施例对本专利技术作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图1所示，本专利技术所述的可以控制再生催化剂定炭的再生系统主要由再生器11、主风系统和氮气系统三部分构成。所述的再生器11是在现有主要由主风入口管6、主风分布器8、待生剂入口管10、烟气出口管12、旋风分离器13、再生剂出口管14及主风系统组成的催化裂化再生器的结构基础上，增设氮气分布器9、氮气入口管7及氮气系统，其中：主风分布器8位于再生器密相段I的下部，通过主风入口管6与主风系统相连，其作用有二：一是提供再生器烧焦所需要的氧气；二是作为再生器内催化剂的流化介质。氮气分布器7位于再生器密相段I自下而上1/2～2/3位置，通过氮气入口管7与氮气系统相连，其主要作用：一是调节再生器的烧焦强度，控制再生剂定炭；二是改善催化剂的流化状态，防止烧焦不匀；三是调节再生器稀相段Ⅱ气相中的氧含量，阻止尾燃。为了保证催化剂在再生器密相段中能够自由的上下流动，氮气分布器9采用树枝形或圆环形结构，且氮气分布器上的喷嘴与水平面的夹角为45°倾斜向下。使用时，待生催化剂A沿待生剂入口管10进入再生器11的密相段I中，与主风相遇后进行流化和烧焦，经过再生的催化剂B沿再生剂出口管14流出再生器11；再生烟气C携带少量催化剂从再生器11的密相段I进入稀相段Ⅱ，通过旋风分离器13进行气固分离后，固体催化剂返回再生器密相段床层，烟气经烟气出口管12从再生器11顶部排出。为了改善低生焦量情况下的催化剂流化问题，在所述的主风系统与氮气系统之间连接有跨线，跨线位于主风预热器4与氮气预热器3后、气体混合器5之前，这样，氮气既可以由氮气分布器9进入再生器，也可以与空气混合后由主风分布器8进入。本专利技术所述的再生器结构与常规的催化裂化再生器结构基本相同。本专利技术所述的氮气系统主要由氮气流量计1、调节阀F1、截止阀F2和相应的管线组成。所述的氮气流量计1采用的是体积流量计或质量流量计，如：气体涡轮流量计，孔板流量计等。所述的氮气预热器3采用的是列管式空本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可以控制催化剂定炭的再生方法，包括再生器、主风分布器及主风系统，其特征在于：还包括氮气分布器和氮气系统，所述的主风分布器和氮气分布器均设置在再生器内，其中主风分布器位于再生器密相段的下部，通过主风入口管与主风系统相连；氮气分布器位于再生器密相段的中上部，通过氮气入口管与氮气系统相连。

【技术特征摘要】
1.一种可以控制催化剂定炭的再生方法，包括再生器、主风分布器及主风系统，其特征在于：还包括氮气分布器和氮气系统，所述的主风分布器和氮气分布器均设置在再生器内，其中主风分布器位于再生器密相段的下部，通过主风入口管与主风系统相连；氮气分布器位于再生器密相段的中上部，通过氮气入口管与氮气系统相连。2.根据权利要求1所述的可以控制催化剂定炭的再生方法，其特征在于：在所述的主风系统与氮气系统之间连接有跨线，将氮气分为两部分，一部分氮气与主风混合后从再生器密相段的下部进入再生器，另一部分氮气从再生器密相段的中部进入再生器，所述与主风混合的氮气和单独进入再生器密相段中部的氮气体积比为90%～95%：5%～10%。3.根据权利要求1或2所述的可以控制催化剂定炭的再生方法，其特征在于：所述主风经计量和预热后进入主风分布器，主风的预热温度为300～350℃；所述氮气经计量和预热后进入氮气分布器，氮气的预热温度为400～450℃。4.一种实现权利要求1所述的可以控制催化剂定炭的再生方法的设备，包括再生器、主风分布器及主风系统，其特征是：还包括氮气分布器和氮气系统，其中主风分布器（8）位于再生器密相段（I）的下部，通过主风入口管（6）与主风系统相连；氮气分布器（9）位于再生器密相段（I）的中上部，通过氮气入口管（7）与氮气系统相连。5.根据权利要求4所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李昕，王晓丽，
申请(专利权)人：洛阳融惠化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41