專利名稱：一種烴轉(zhuǎn)化催化劑的再生工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種烴轉(zhuǎn)化催化劑的再生工藝，尤其是臨氫反應(yīng)催化劑的再生。此催化劑含有一種載體，至少一種催化活性金屬以及一定含量的鹵素，催化劑的顆粒直徑在0.5～5.0mm之間。
本類烴轉(zhuǎn)化催化劑在反應(yīng)過程中催化劑表面因積炭而失活，其再生工藝一般需要以下三個步驟(1)用較低含氧量的氣體燒去催化劑表面的積炭。
(2)用較高含氧量的氣體加入含鹵化合物對催化劑進(jìn)行處理，以補(bǔ)充催化劑上的鹵素。
(3)用較高含氧量的氣體對催化劑進(jìn)行煅燒。
工程上一般用兩種再生工藝實現(xiàn)以上步驟一種再生工藝是將催化劑置于固定床中先后分別用上述三個步驟所需的三種不同氣流通過床層；第二種再生工藝是將催化劑置于移動床中，使之依次通過三個不同的區(qū)域，這三個區(qū)域從上至下分別通過上述三個步驟所需的三種不同氣流。其中第二種催化劑再生工藝，由于催化劑裝入量少，再生效率高，可實現(xiàn)裝置長周期運轉(zhuǎn)等優(yōu)點，而在工業(yè)上得到廣泛的應(yīng)用，如US4578370和CN1045411A就是屬于第二種催化劑再生工藝。
US4578370采用移動床催化劑再生工藝，在這種工藝中，再生設(shè)備包括一段徑向催化劑移動床燒焦區(qū)、氯氧化區(qū)和煅燒區(qū)，待生催化劑經(jīng)過分離槽進(jìn)行分離后，順次通過上述三個區(qū)進(jìn)行再生，在再生過程中，采用一部分溫度較高的燃燒氣體作為熱氣流，其余的燃燒氣體經(jīng)過冷卻后循環(huán)回?zé)箙^(qū)。在該方法中，催化劑通過輸送系統(tǒng)直接進(jìn)入再生器的燒焦區(qū)，由于此類催化劑的輸送不可能嚴(yán)格連續(xù)，因此燒焦也不可能嚴(yán)格連續(xù)，造成整個過程的不連續(xù)，這樣就會造成燒焦效率低。此專利中還存在再生氣體采用熱循環(huán)，氣相中含水量大，催化劑比表面積下降快的缺點。此外，氯氧化區(qū)和燒焦區(qū)直接相通，氯氧化區(qū)內(nèi)的含氯氣體可直接進(jìn)入燒焦區(qū)，這樣提高了對燒焦區(qū)設(shè)備材質(zhì)的要求，加大了設(shè)備投資。在CN1045411A專利中，待生催化劑由反應(yīng)器底部提升到再生器頂部的分離料斗，經(jīng)淘析后進(jìn)入變壓設(shè)備區(qū)，在變壓區(qū)壓力調(diào)節(jié)下，進(jìn)入再生器頂部的緩沖區(qū)，然后在重力作用下相繼通過兩個徑向催化劑移動床燒焦區(qū)、軸向催化劑移動床氯氧化區(qū)和軸向催化劑移動床煅燒區(qū)，從第二個徑向催化劑移動床燃燒區(qū)排出的燃燒氣體，在與氯氧化區(qū)和煅燒區(qū)出來的氣體預(yù)先混合后，再送到洗滌回路，在這種方法中，由于燒焦分兩段進(jìn)行，所以再生器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，再生器標(biāo)高太高。另外，分離料斗除淘析外，還充當(dāng)催化劑輸送過程中的低壓器，由于分離料斗的壓力受各種因素的影響，壓力容易產(chǎn)生不穩(wěn)定，特別是在開工初期，這樣對催化劑輸送的操作平穩(wěn)性產(chǎn)生較大影響。
本發(fā)明的目的是提供一個可連續(xù)再生、流程簡單的催化劑再生工藝，且不存在高溫含氯氣體腐蝕燒焦區(qū)設(shè)備的問題。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了這樣一種再生工藝，含有一種載體，至少一種催化活性金屬以及一定含量的鹵素，且顆粒直徑在0.5～5.0mm之間的待生催化劑，由反應(yīng)器底部提升到再生器頂部的分離料斗，經(jīng)淘析后進(jìn)入隔離料斗的低壓區(qū)，在隔離料斗變壓區(qū)的壓力調(diào)節(jié)下，催化劑從低壓區(qū)經(jīng)變壓區(qū)進(jìn)入再生器頂部的緩沖區(qū)，然后靠重力由緩沖區(qū)進(jìn)入徑向催化劑移動床燒焦區(qū)，與含氧再生氣體接觸燒去催化劑表面的積炭，再生氣循環(huán)使用，燒焦后的催化劑在重力作用下再進(jìn)入軸向催化劑移動床氯氧化區(qū)，與含氯氣體接觸進(jìn)行氯氧化，氯氧化后的催化劑在重力作用下，進(jìn)入軸向催化劑移動床煅燒區(qū)，在含氧氣體作用下進(jìn)行煅燒，煅燒后的催化劑由再生器底部離開再生器，經(jīng)脫氣、還原處理后，進(jìn)入反應(yīng)器頂部開始下一個循環(huán)。所述氯氧化區(qū)中與催化劑接觸后的含氯氣體，由密相催化劑床與燒焦區(qū)隔離，并由氯氧化區(qū)的含氯氣體出口排出，與由燒焦區(qū)抽出的再生循環(huán)氣混合后，進(jìn)行脫氯處理，然后循環(huán)至再生器的燒焦區(qū)。
本發(fā)明的特征還在于，由氯氧化區(qū)的含氯氣體出口排出的含氯氣體，經(jīng)冷卻器冷卻后，與經(jīng)冷卻后的由燒焦區(qū)抽出的再生循環(huán)氣混合，然后進(jìn)入脫氯塔脫氯，再經(jīng)干燥器、過濾器、壓縮機(jī)和換熱器進(jìn)行干燥、過濾、升壓和換熱后，分兩路分別進(jìn)入加熱器加熱，然后進(jìn)入燒焦區(qū)，其中一路用于燒焦，另一路用于調(diào)節(jié)燒焦區(qū)底部催化劑床層的溫度。
本發(fā)明產(chǎn)生的顯著效果在于，與US4578370相比，因再生器的上部增設(shè)了緩沖區(qū)，隔離料斗置于再生器的上面，使催化劑連續(xù)地進(jìn)入燒焦區(qū)，從而實現(xiàn)了連續(xù)再生；其次，氯氧化區(qū)中與催化劑接觸后的含氯氣體，由密相催化劑床與燒焦區(qū)隔離，所以含氯氣體不會進(jìn)入燒焦區(qū)，這樣一來就不存在高溫含氯氣體腐蝕燒焦區(qū)設(shè)備的問題，降低了對燒焦區(qū)設(shè)備材質(zhì)的要求；與CN1045411A技術(shù)相比，用帶有低壓區(qū)和變壓區(qū)的隔離料斗替代了原單獨的變壓設(shè)備，使分離料斗只承擔(dān)淘析的功能，從而減少了分離料斗區(qū)壓力的不穩(wěn)定對再生系統(tǒng)平穩(wěn)操作的影響；燒焦區(qū)為一段催化劑移動床，減化了流程，降低了再生器的標(biāo)高，減少了設(shè)備投資。
使用本發(fā)明還可達(dá)到另外的效果，由于再生循環(huán)氣采用冷循環(huán)，使用常溫壓縮機(jī)推動，減小了投資，再生器操作壓力可以在0.3～1.5Mpa之間變化，再生循環(huán)氣中含水量少，可以減緩再生催化劑比表面積的減少速率，延長催化劑的使用壽命。
下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明，但附圖并不限制本發(fā)明。
附圖及圖面說明附

圖1是本發(fā)明的一種典型流程圖。
如附圖1所示，將待生催化劑由反應(yīng)器25的底部提升器22提升到再生器3頂部的分離料斗1內(nèi)，在此催化劑中的粉塵被淘析出去，沉降下來的催化劑進(jìn)入隔離料斗2的低壓區(qū)201，此處為催化劑循環(huán)回路中壓力最低點，在隔離料斗2的變壓區(qū)202的壓力調(diào)節(jié)下，催化劑從低壓區(qū)201經(jīng)過變壓區(qū)202進(jìn)入再生器3頂部的緩沖區(qū)4，該處是催化劑循環(huán)回路中壓力最高點，在重力作用下，催化劑由緩沖區(qū)4進(jìn)入徑向催化劑移動床燒焦區(qū)5，與含氧氣體接觸燒去催化劑表面的積炭，燒焦區(qū)的壓力在0.35～1.5MPa之間，一般為0.6～1.2MPa，催化劑的停留時間在0.5～3.0小時，催化劑焦炭含量在0.01～10wt％范圍內(nèi)，此處至少有一個壓力平衡口39，一個再生循環(huán)氣36入口，一個過熱氣37入口和一個再生循環(huán)氣35排出口，再生循環(huán)氣36的入口溫度在400～500℃之間，一般在440～480℃之間，氧含量在0.4～1.0mol％之間，一般在0.5～0.7％之間。催化劑床層溫度一般為400～550℃，總之其最高溫度控制在使本區(qū)及氯氧化區(qū)6、煅燒區(qū)7的床層溫度均在催化劑載體允許承受的最高溫度之下，經(jīng)燒焦后，催化劑上的焦炭含量降到0.02wt％以下，燒焦區(qū)的壓力靠壓力平衡口39調(diào)節(jié)。燒焦后的催化劑在重力作用下，通過多條催化劑導(dǎo)管70進(jìn)入軸向催化劑移動床氯氧化區(qū)6，與含氯氣體接觸，進(jìn)行氯氧化。
催化劑在催化劑導(dǎo)管70底部自然堆止，形成密相催化劑床，氯氧化區(qū)6的床層溫度比燒焦區(qū)5的床層溫度高10～50℃，一般高30℃，壓力與燒焦區(qū)5相等，催化劑在此的停留時間為1～3小時，一般為2小時，本區(qū)至少有一含氯氣體出口34和一個含氯氣體59入口，含氯氣體33與由煅燒區(qū)7來的含氧氣體32混合成含氯氣體59，該含氯氣體59經(jīng)加熱器15加熱后進(jìn)入氯氧化區(qū)6，含氯氣體59的入口氣相溫度在510～550℃之間，一般為530℃，氣相中氯含量在0.1～1.0wt％之間，氧含量在3～21mol％之間，經(jīng)過催化劑床層后的含氯氣體由在催化劑導(dǎo)管70底部自然堆止的密相催化劑床與燒焦區(qū)5隔離，從而不能進(jìn)入燒焦區(qū)5，此含氯氣體由氯氧化區(qū)6的含氯氣體出口34排出，經(jīng)氯氧化后催化劑的氯含量達(dá)到0.5～1.5wt％，一般在1wt％，氯氧化后的催化劑在重力作用下，進(jìn)入軸向催化劑移動床煅燒區(qū)7，在含氧氣體作用下進(jìn)行煅燒。從氯氧化區(qū)6的含氯氣體出口34排出的含氯氣體，經(jīng)換熱冷卻器19換熱冷卻后，與經(jīng)換熱器18冷卻后的再生循環(huán)氣35混和，進(jìn)入脫氯塔8脫氯，再經(jīng)干燥器9、過濾器10、壓縮機(jī)11和換熱器18進(jìn)行干燥、過濾、升壓和加熱后，分兩路分別進(jìn)入加熱器17、16進(jìn)行加熱，由加熱器17加熱后的循環(huán)氣36和由加熱器16加熱后的過熱氣37分別被引入再生器3的燒焦區(qū)5，循環(huán)氣36用于燒焦，過熱氣37用于調(diào)節(jié)燒焦區(qū)5底部催化劑的床層溫度。
在煅燒區(qū)7，催化劑床層溫度比氯氧化區(qū)6的床層溫度高10～50℃，一般高30℃，本區(qū)壓力是維持煅燒區(qū)7去氯氧化區(qū)6含氧氣體32流量的自動平衡壓力，比氯氧化區(qū)6高，在本區(qū)內(nèi)，催化劑的停留時間為1～3小時，一般為2小時。引入本區(qū)的含氧氣體31的氧含量在5～21mol％之間，進(jìn)入本區(qū)前先經(jīng)干燥和加熱，含氧氣體經(jīng)過催化劑床層后，一股含氧氣體32被抽出后去氯氧化區(qū)6，過量部分經(jīng)由管線38被放空，煅燒后的催化劑由再生器3底部離開再生器，進(jìn)入緩沖區(qū)20，經(jīng)過脫氣后，由提升器21提升到反應(yīng)器25頂部緩沖區(qū)23，然后進(jìn)入還原區(qū)24，在氫環(huán)境下，對催化劑表面上的金屬進(jìn)行還原處理，使催化劑恢復(fù)活性后進(jìn)入反應(yīng)器25開始下一個循環(huán)。
在附圖1中，提升器22中的提升氣54，提升器21中的提升氣53，分離料斗1中的淘析氣45均采用氮氣，用壓縮機(jī)12循環(huán)，隔離料斗2中的輸送氣流57也采用氮氣，這與采用氫氣作介質(zhì)相比，既經(jīng)濟(jì)，又安全。
附圖1所示本發(fā)明可以很好地實現(xiàn)本發(fā)明的目的，達(dá)到本發(fā)明的效果。
顯然，在附圖1中，反應(yīng)器25也可是多級反應(yīng)器在豎直方向重疊布置或水平方向上并列布置，從再生器3出來的催化劑也可以先脫氣，還原后再提升到反應(yīng)器25頂部。
權(quán)利要求
1.一種烴轉(zhuǎn)化催化劑的再生工藝，所述的催化劑含有一種載體，至少一種催化活性金屬以及一定含量的鹵素，催化劑顆粒直徑在0.5～5.0mm之間，在反應(yīng)過程中，催化劑表面因積炭而失活，其再生工藝包括a)將待生催化劑由反應(yīng)器底部提升至再生器(3)頂部的分離料斗(1)內(nèi)，經(jīng)淘析后進(jìn)入隔離料斗(2)的低壓區(qū)(201)，在隔離料斗(2)的變壓區(qū)(202)的壓力調(diào)節(jié)下，催化劑從低壓區(qū)(201)經(jīng)變壓區(qū)(202)進(jìn)入再生器(3)頂部的緩沖區(qū)(4)；b)催化劑在重力作用下，由緩沖區(qū)(4)進(jìn)入徑向催化劑移動床燒焦區(qū)(5)，與含氧再生氣接觸燒去催化劑表面的積炭，再生氣循環(huán)使用；c)燒焦后的催化劑在重力作用下，進(jìn)入軸向催化劑移動床氯氧化區(qū)(6)，與含氯氣體接觸，進(jìn)行氯氧化；d)氯氧化后的催化劑在重力作用下，進(jìn)入軸向催化劑移動床煅燒區(qū)(7)，在含氧氣體作用下，進(jìn)行煅燒；e)煅燒后的催化劑由再生器(3)底部離開再生器，經(jīng)脫氣、還原處理后，進(jìn)入反應(yīng)器頂部開始下一個循環(huán)；所述的氯氧化區(qū)(6)中與催化劑接觸后的含氯氣體，由密相催化劑床與燒焦區(qū)(5)隔離，并由氯氧化區(qū)(6)的含氯氣體出口(34)排出，與由燒焦區(qū)(5)抽出的再生循環(huán)氣(35)混合后進(jìn)行脫氯處理，然后循環(huán)至再生器的燒焦區(qū)(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述之烴轉(zhuǎn)化催化劑的再生工藝，其特征在于所述的由氯氧化區(qū)(6)的含氯氣體出口(34)排出的含氯氣體，經(jīng)冷卻器(19)冷卻后，與經(jīng)換熱器(18)冷卻后的由燒焦區(qū)(5)抽出的再生循環(huán)氣(35)混合，然后進(jìn)入脫氯塔(8)除氯，再經(jīng)干燥器(9)、過濾器(10)、壓縮機(jī)(11)和換熱器(18)后，分兩路分別進(jìn)入加熱器(17)、(16)加熱，由加熱器(17)加熱后的循環(huán)氣(36)和由加熱器(16)加熱后的過熱氣(37)分別被引入燒焦區(qū)(5)，循環(huán)氣(36)用于燒焦，過熱氣(37)用于調(diào)節(jié)燒焦區(qū)(5)底部催化劑床層溫度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述之烴轉(zhuǎn)化催化劑的再生工藝，其特征在于a)在燒焦區(qū)(5)，催化劑的處理條件是壓力在0.35～1.5MPa之間，催化劑的停留時間為0.5～3.0小時，催化劑焦炭含量在0.01～10wt％之間，再生循環(huán)氣(36)入口溫度在400～500℃之間，氧含量在0.4～1.0mol％之間，催化劑床層最高溫度控制在使本區(qū)及氯氧化區(qū)(6)、煅燒區(qū)(7)的床層溫度均在催化劑載體允許承受的最高溫度之下，經(jīng)燒焦后，催化劑上的焦炭含量降到0.02wt％以下，然后進(jìn)入氯氧化區(qū)(6)；b)在氯氧化區(qū)(6)，催化劑的處理條件是床層溫度比燒焦區(qū)(5)的床層溫度高10～50℃，壓力與燒焦區(qū)相等，催化劑在此的停留時間為1～3小時，含氯氣體(33)與由煅燒區(qū)(7)來的含氧氣體(32)混合成含氯氣體(59)，經(jīng)加熱器(15)加熱后進(jìn)入氯氧化區(qū)(6)，含氯氣體(59)入口氣相溫度在510～550℃之間，氣相中氯含量在0.1～1.0wt％之間，氧含量在3～21mol％之間，經(jīng)過催化劑床層后的含氯氣體，由氯氧化區(qū)(6)的含氯氣體出口(34)排出，經(jīng)氯氧化后催化劑的氯含量達(dá)到0.5～1.5wt％，然后進(jìn)入煅燒區(qū)(7)；c)在煅燒區(qū)(7)，催化劑的處理條件是煅燒區(qū)(7)的床層溫度比氯氧化區(qū)(6)的床層溫度高10～50℃，本區(qū)壓力是維持煅燒區(qū)(7)去氯氧化區(qū)(6)含氧氣體(32)流量的自動平衡壓力，催化劑停留時間為1～3小時，引入本區(qū)的含氧氣體(31)的氧含量在5～21mol％之間，進(jìn)入本區(qū)前先經(jīng)干燥和加熱，含氧氣體經(jīng)過催化劑床層后，一股含氧氣體(32)被抽出后去氯氧化區(qū)(6)，過量的部分放空，煅燒后的催化劑由再生器(3)底部離開再生器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述之烴轉(zhuǎn)化催化劑的再生工藝，其特征在于提升器(22)中的提升氣(54)，提升器(21)中的提升氣(53)，分離料斗(1)中的淘析氣(45)均采用氮氣，用壓縮機(jī)(12)循環(huán)，隔離料斗(2)中的輸送氣流(57)也采用氮氣。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種烴轉(zhuǎn)化催化劑的再生工藝。待生催化劑被提升至再生器頂部的分離料斗,淘析后進(jìn)入隔離料斗的低壓區(qū),在隔離料斗變壓區(qū)的壓力調(diào)節(jié)下進(jìn)入再生器的緩沖區(qū),靠重力通過再生器的燒焦區(qū)、氯氧化區(qū)和煅燒區(qū)。在氯氧化區(qū),與催化劑接觸后的含氯氣體抽出后與經(jīng)過換熱的再生循環(huán)氣混合,經(jīng)脫氯處理后,循環(huán)至再生器的燒焦區(qū)。
文檔編號B01J38/44GK1241454SQ99106878
公開日2000年1月19日 申請日期1999年5月19日 優(yōu)先權(quán)日1999年5月19日
發(fā)明者彭世浩, 劉德輝, 劉太極, 伍于璞, 楊寶貴, 尹祚明, 徐又春 申請人:中國石油化工集團(tuán)公司, 中國石化集團(tuán)洛陽石油化工工程公司