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1、再生系统 一、介绍再生系统基本组成 二、介绍再生系统的提升功能、烧焦办法、 闭锁料斗的动作方式、循环速率、还原段的料 位控制 三、催化剂黑烧 、白烧 再生系统的组成 催化剂再生是采用UOP第三代催化剂再生工艺“CycleMax”，实现催化剂连续循环，同 时完成催化剂再生。来自第四重整反应器积炭的待生催化剂被提升至再生部分，依次 进行催化剂的烧焦、氯氧化（补氯和金属的再分散）、干燥和冷却。再生后的催化剂 经闭锁料斗循环回还原区进行二段还原（氧化态变为还原态），再经下降管至第一重 整反应器并依次经过第二、第三反应器，最后到达第四反应器完成一个循环。催化剂 的循环和再生由催化剂再生控制系统CRCS来
2、控制。 1 再生器内部是两层约翰逊筛网结构，内层网为倒梯形锥网，其主要目的：一是减少 待生催化剂在再生器顶层高温、高水、低氧烧焦区的停留时间，有利于减少催化剂比 表面的损失；二是增加催化剂在再生器低层部位的停留时间，确保催化剂进入氯化区 前烧焦完全。 2 还原区位于重整第一反应器顶部，降低了再生系统的高度。还原区为两段还原，在 上部床层进行低温还原，脱除大量水分；在下部床层干燥条件下进行高温还原，防止 高温、高水环境造成催化剂活性损失。 3 直接采用再接触的重整氢作为催化剂还原氢；氯化段采用蒸汽套管加热方式加热氯 化物。 4 催化剂输送系统采用“L”阀组提升；提升管采用无直角弯头的特殊弯管，使
3、催化剂的 磨损减至最小。 5 待生催化剂的提升气和淘析气都采用氮气，分别设提升风机及除尘风机进行氮气循 环，保障系统安全性，并降低了对粉尘收集系统的要求。 6 设计了两套催化剂加料系统，可根据催化剂不同，分别实现装置不停车在线装卸更 换催化剂。 7 为了符合环保要求，再生气排放设置了碱洗系统。 CRCS控制系统 UOP CycleMax催化剂再生控制系 统CRCS是一个可编程的控制包， 专门用于催化剂再生系统。它与 DCS一起使用，对催化剂再生系统 进行闭锁料斗阀门斜坡控制和逻辑 控制，调节通过再生器和反应器系 统的催化剂流量。 CRCS控制系统自带一个控制柜和提供与DCS通讯的接口，操作员可
4、在控制柜中监视 和控制再生系统。操作员也可以在DCS操作站操作和监视包括：阀门命令，阀位，循 环时间等等。与DCS通讯所需的系统硬件包括在控制PES内。CRCS有两种操作方式 ：LOCAL和DCS，由安装在CRCS机柜内的DCS/ LOCAL选择开关HS0806进行选择。 当开关处于LOCAL（就地）时，DCS只能监视不能控制，再生所有控制在CRCS控制 柜实现；在DCS方式时，所有的按钮功能和催化剂循环速率设定都在DCS操作员站上 实施。 从一个控制方式切换到另一个控制方式时系统状态保持不变，在切换时也不会丢失。 系统继续按照切换前的最后一个DCS命令或操作员接口计算机按钮命令进行操作，直
5、到访问一个新的DCS命令或按钮。 操作员通过DCS操作员站可以控制下列功能： 再生器运行/停止； 催化剂流动/停止； 闭锁料斗方式控制：差压方式和斜坡方式； 氮气开/关； 空气开/关； 下部空气开/关； 氯化物开/关； 1号还原气电加热器； 2号还原气电加热器； 再生气电加热器； 空气电加热器； 再生催化剂提升管阀门控制； 催化剂循环速率设定； 待生催化剂隔离系统开/关； 再生催化剂隔离系统开/关； 紧急停车（通过硬接线）开关。 隔离系统控制 隔离系统把可燃气体与空气隔离开，当差压偏离需要值时提供隔离。有两个独立的隔离系统：待生 催化剂隔离系统和再生催化剂隔离系统。待生催化剂隔离系统把反应器与
6、待生催化剂提升系统隔离 开，再生催化剂隔离系统把氮封罐与闭锁料斗隔离开。 1、待生催化剂隔离系统 待生催化剂隔离系统的控制有两种方式：开和关。由DCS或CRCS控制柜操作界面控制。初始时， 待生催化剂隔离系统关闭。 （1）“开”的方式 当操作员按603-HS0811（待生催化剂隔离系统开关）处于“ON”时，控制系统将： 关闭待生催化剂隔离充氮阀603-XV0206。 确认待生催化剂隔离充氮阀603-XV0206关闭。 打开上、下待生催化剂隔离阀603-XV0207、603-XV0208。 （2）“关”的方式 当操作员按603-HS0811处于“OFF”时，控制系统将： 关闭上、下待生催化剂隔离
7、阀603-XV0207、603-XV0208。 确认上、下待生催化剂隔离阀603-XV0207、603-XV0208关闭。 打开待生催化剂隔离充氮阀603-XV0206（如果不能确认603-XV0207、603-XV0208关闭，充氮阀 603-XV0206也打开）。 （3）自动关闭方式 当下面任何一种情况发生时，待生催化剂隔离系统自动关闭： 冷停车； 待生催化剂二次提升气/反应器吹扫气差压603-PDI0403、603-PDI0405同时低低（二取二）； 还原区料位仪603-LALL0202指示料位低低。 再生催化剂隔离系统 再生催化剂隔离系统的控制有两种方式：开和关。由DCS或CRCS控制
8、柜操作界面控制。初始时， 再生催化剂隔离系统关闭。 （1）“开”的方式 当操作员按603-HS0812（再生催化剂隔离系统开关）处于“ON”时，控制系统将： 关闭再生催化剂隔离充氮阀603-XV1004。 确认再生催化剂隔离充氮阀603-XV1004关闭。 打开上、下再生催化剂隔离阀603-XV1005、603-XV1006。 （2）“关”的方式 当操作员按603-HS0812处于“OFF”时，控制系统将： 关闭上、下再生催化剂隔离阀603-XV1005、603-XV1006。 确认上、下再生催化剂隔离阀603-XV1005、603-XV1006关闭。 打开再生催化剂隔离充氮阀603-XV10
9、04（如果不能确认603-XV1005、603-XV1006关闭，充氮阀 603-XV1004也打开）。 （3）自动关闭方式 当下面任何一种情况发生时，再生催化剂隔离系统自动关闭： 冷停车； 氮封罐603-D-307/再生器603-R-301差压603-PDI0905、603-PDI0907同时低低（二取二）； 氮封罐603-D-307/闭锁料斗603-D-308差压603-PDI0906、603-PDI0908同时低低（二取二）。 （4）再生催化剂隔离系统装料方式 CRCS机柜内的装料开关603-HS0821允许在向闭锁料斗加催化剂时打开再生催化剂隔离系统。该 开关旁路掉正常需要的氮封罐/再
10、生器和氮封罐/闭锁料斗的差压允许值，打开隔离系统。 只有当再生器运行/停止开关在“停止” 位置时，再生催化剂隔离系统才能在该方式下操作。当紧急停 车开关603-HS0809处于“停止”位置或再生器运行/停止开关603-HS0810处于“运行”位置时，再生控 制系统会自动解除装料方式。 再生催化剂提升控制 如图-1，来自再生器的再生催化剂，经氮封罐至闭锁料斗 ，连续输送到L阀组后到达提升管，靠增压氢气提升到反 应器顶部的还原段。再生催化剂提升管的差压（ PDIC1005）保证催化剂的提升，二次气流量（FIC1002 ）控制催化剂的提升量。为了使催化剂顺利提升，要保证 提升管的差压在一定范围内，差
11、压太小，催化剂无法提升 ，差压太大，催化剂流速过快，会在弯头处加剧催化剂和 管线磨损。二次提升气的流量也要控制在一定范围，流量 过大，大量催化剂进入提升管，易造成堵塞；流量过小， 催化剂来不及提升，会导致闭锁料斗缓冲区料位（LI1003 ）不能按要求的速率下降，从而影响闭锁料斗的循环，不 能保证一定的循环速率。 图-1 再生催化剂提升控制原理 控制机理 如图-2，再生催化剂的提升是由一个串级控制回路构成的， PDIC1005是主调节器，FIC1002是副调节器。差压调节器的给定值 （HIC1001）来自CRCS的输出，可以将其理解为一个广义的调节器 ，该调节器的测量值实际上是计算值，公式如下：
12、 催化剂实际循环速率（%） 标定的闭锁料斗容量（千克）3600100 设计的催化剂循环速率（千克/小时）闭锁料斗实际循环时间（秒） 将操作员给定的催化剂循环率HIC1001与计算出的实际催化剂循环率 比较，经过运算，得到的输出作为PDIC1005的给定值。假设计算出 的实际催化剂循环率低于给定值，CRCS的运算结果会将输出提高， 即PDIC1005的给定值提高，流量调节器FIC1002给定值增加，二次 气流量增加，引起催化剂提升量增加，闭锁料斗缓冲区料位下降速度 加快，导致闭锁料斗循环时间减小，由式（1）可得实际催化剂循环 率增加，最终调节的结果是实际催化剂循环率基本等于循环速率给定 值。 图
13、-2 再生催化剂提升控制DCS连接 还原区料位控制 还原区料位的控制是一个复杂的控制系统，实际上是通过控制待生催化剂的 提升量来实现的。 待生催化剂提升控制 工艺过程：如图3-3，催化剂从最后一级反应器进入反应器底部的收集器，逆 着N2经L阀组下降到提升管，靠提升管差压将待生催化剂提升到分离料斗， 为了使催化剂顺利提升，要保证一次提升气与分离料斗淘析气之间的差压（ PDIC0401）在合适范围内，差压太小，催化剂无法提升；差压太大，催化剂 流速过快，会在弯头处加剧催化剂和管线磨损。该差压的控制是靠改变二次 气流量来实现的。二次提升气与收集器置换气之间的差压PDIC0402A通过调 节K303（
14、除尘风机）出口补氮气阀PDV0402来控制，保证催化剂顺利靠重力 向下流动，差压太小，催化剂流量过大，易造成堵塞，同时反应器中氢气可 能会串到提升氮气中，造成危险；差压太大，气流会托住催化剂，使其无法 向下流动。二次提升气的流量（FIC0402）决定了进入L阀组件的催化剂量的 大小，也即催化剂的流率。若二次提升气流量过大，容易造成二次提升气与 收集器置换气之间的差压过大，将阻止催化剂向下流动，二次提升气与收集 器置换气之间的差压调节器（PDIC0402B）对二次气流量有一定的约束作用 ，限制催化剂提升速率改变的大小和速度，以确保系统的稳定。 图3-3待生催化剂提升控制原理 控制机理： 如图3-
15、4，还原段料位调节器（LIC0201）输出与催化剂提升速率限制 器（LY0201B）经低选器低选后与PDIC0401串级，输出与 PDIC0402B的输出进行低选，低选器（PDY0402B）的输出与 FIC0402串级，最后输出到调节阀FV0402。 LY0201B是在刚开始建立催化剂流动时使用的，在刚开始建立催化剂 流动初期，靠LY0201B输出改变PDIC0401的设定值，逐步增加待生 催化剂的提升率，以免催化剂提升率增加太快，引起堵塞。LY0201B 是由再生控制系统（CRCS）给出的，开始的设定值为“0”，当催化剂 开始流动后，该值从0逐步增加，当该值大于LIC0201的输出时， PD
16、IC0401改由还原段料位串级控制。LY0201B的输出值一直增加到 正常工况下的值“100”。热停车或催化剂流动中断都将使LY0201B的 值为“0”。 正常情况下，二次气流量FIC0402由PDIC0401串级控制，当 PDIC0401的输出大于PDIC0402B的输出时，改由PDIC0402B控制 FIC0402，这就限制了二次气流量的进一步增加，保证了催化剂提升 的平稳运行。 图3-4 待生催化剂提升控制DCS连接 再生气氧含量和温度控制 工艺过程 为了使待生催化剂恢复活性，使其尽可能接近新 鲜催化剂，对结焦的催化剂要进行再生，待生催 化剂在再生器内依次进入烧焦区、再加热区、氯 花区、干燥区和冷却区。烧焦是有氧气存在下的 燃烧反应，氧量不足或温度过低，会导致燃烧不 彻底，反之，高温会对催化剂造成永久性的损害 ，因此，再生器的氧含量和温度控制对烧焦过程 是十分重要的。 温度控制 如图
