[发明专利]一种使用重质燃料油快速稳定催化剂活性的方法及设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种使催化裂化催化剂活性稳定的方法及设备，更具体地说，涉及一种使用重质燃料油作为燃料使催化剂快速活性稳定的方法及设备。

背景技术

催化裂化技术是炼油企业的主要二次加工工艺。该技术将重质烃油原料转化为汽油、柴油、丙烯和液化气等产品。在催化裂化装置运转过程中，装置中催化剂的活性需要保持在稳定水平，催化剂活性过高，会造成干气和焦炭产率过高，产品选择性很差；催化剂活性过低低，如低于55，会造成转化率下降，轻质油产品收率降低。催化剂的活性可以由催化裂化的微反活性实验法《石油化工分析方法(RIPP试验方法)》测量，装置正常运转过程中，催化裂化催化剂的活性一般为60-70。

催化裂化在开工时一般使用催化活性稳定的平衡催化剂，平衡催化剂是指催化裂化装置正常运转时再生器内的再生催化剂。在没有平衡催化剂的时候也可以在再生器内通入水蒸汽和燃料油将新鲜催化剂的活性降低到一定程度再使用。

在装置运行过程中，由于催化剂颗粒的平均粒径为40-80μm，微球状的催化剂不断从装置中跑损，需要及时补充新鲜催化剂。另外，一些催化裂化重质原料中金属含量较高，在加工这些重质原料时，原料中的金属铁、镍、钒、钙等金属会污染催化剂，使催化剂失去活性。这种情况下，催化裂化装置中需要卸出部分催化剂，同时补充部分新鲜催化剂以减轻金属污染水平和维持适当催化剂活性。补充的新鲜催化剂活性很高，活性一般大于80，甚至大于90。这部分高活性新鲜催化剂可以迅速恢复催化裂化系统催化剂活性，但是同时这部分高活性催化剂也给催化裂化装置带来负面影响。试验表明，这部分高活性催化剂可以明显增加焦炭产率，降低汽油辛烷值，同时，高活性催化剂的活性降低也很快，活性稳定性差。因此在催化裂化装置运转过程中，也需要将新鲜高活性的催化裂化催化剂的活性降低到稳定水平，并不断补充到装置中。

在新鲜催化剂加入装置之前，必须将新鲜催化剂活性降低到稳定水平，即对催化剂进行老化，现有技术中采用的催化剂的老化方法，一般是将新鲜催化剂置于催化裂化装置再生器中，往再生器内通入水蒸汽、燃料油和含氧气体，使催化剂在高温下与水蒸汽反应降低活性。由于燃料油喷入不均匀，催化剂在再生器中的分布也不均匀，造成催化剂活性降低不均匀，有的催化剂在燃烧油喷入部位超高温环境严重失活，有的催化剂活性还很高。为了提高催化剂老化效果和效率，改善催化裂化工艺产品分布，需要开发新的催化剂老化方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种使催化裂化催化剂活性快速降低到一定稳定水平的方法。

本发明提供的催化剂老化方法，包括下列步骤：

(1)催化剂老化器包括流化床反应器和稀相燃烧管，催化剂由流化床反应器进入稀相燃烧管底部，稀相燃烧管由下之上设置两个以上进料口，依次喷入含氧气体、重质燃料油，催化剂先与含氧气体混合向上流动，之后再喷入重质燃料油，随后再注入部分含氧气体使其燃烧；

(2)燃烧反应后的高温气体和催化剂经稀相燃烧管出口气固分离，分离出的气体排出装置，分离出的催化剂进入流化床反应器中；

(3)流化床反应器中，高温催化剂与水蒸汽接触进行水热反应，降低催化剂的活性，催化剂与气体在流化床反应器顶部气固分离，分离出的气体排出装置，分离出的催化剂返回流化床反应器；

(4)当催化剂活性降低到合适水平时，停工卸出催化剂。

本发明提供的方法中，所述的稀相燃烧管反应器的气体空塔线速为1.5-20m/s，气体停留时间为0.2-20秒，平均温度为600-800℃、优选650-750。

本发明提供的方法中，所述的流化床反应器的气体空塔线速为0.1-1.5m/s，平均温度为500-790℃。

本发明提供的催化剂老化方法的有益效果为：

(1)催化剂老化反应和加热分开，可分别控制其操作条件和反应速度。稀相燃烧管中的重质燃料油分开注入，有利于控制燃烧温度，使重质燃料油充分燃烧。

(2)稀相燃烧管尺寸小，含氧气体、燃料及催化剂混合、燃烧反应速度快，有利于催化剂和燃料均匀接触并在燃烧放热后均匀吸收热量，避免局部温度过高。而且减少催化剂老化器的设备尺寸和投资。

(3)稀相燃烧管出口的气相被分离出后排出装置，不再进入流化床反应器中，可增加流化床反应器内蒸汽分压，使催化剂老化速度更快。

(4)使用本发明提供的方法老化后的催化剂活性分布均匀，催化裂化产品分布明显改善。

附图说明

图1为本发明提供的使用重质燃料油老化催化剂的方法流程示意图；