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1、器外再生技术的开发研究1、 关于器外再生技术1. 1发展历程 炼油装置所用催化剂，在使用过程中会因结焦或其他因素而逐渐失活，为提高催化剂的使用效率，一般采用含O2气体小心烧去积炭，传统的方法是采用含O2惰性气体在反应器内进行再生。年代前所有加氢装置都采用此种方式进行催化剂再生。我国年代引进的四套（茂名、南京、扬子、金山）加氢裂化装置也都采用此法。该方法虽然技术上较为成熟、可靠，但在具体实施过程也存在如下缺点：1 再生时间长，缩短了装置的有效运转时间；2 因加氢催化剂再生周期一般为年，导致再生设备长期闲置，且还要投入维修费用，造成浪费。3 再生效果无法保证，因再生前后无法对催化剂做出全面评价，再
2、生效果只能开工后检验，而且因装置长期运行必然导致床层物流的分布不均，也影响再生效果。4 因操作员长期不进行再生操作，具体实施过程中往往因技术不熟练而造成以外事故。我国茂名炼油厂加氢装置首次再生时就因经验不足等原因造成了设备损坏事故，经济损失巨大。5 再生成的废气（如CO2、SO2等）、废水难以处理，易造成环境污染。 基于以上考虑，年代初，国外一些公司致力开展催化剂器外再生技术的研究。早期的催化剂器外再生方法有两种：一是静态盘式，二是固定体质。静态盘式再生方法是在马福上进行，存在空气分布不均、烧炭不完全、再生时间长、劳动强度大、温度难以控制等弱点，很快被淘汰。目前我国恒基公司%的能力采用此方法。
3、固定体质再生方法在加氢装置器内再生方法相似，但因再生前催化剂已过筛，起总体再生效果要由于、优于器内再生。该两种方式都是间接再生方式，一套装置的催化剂要分许多批次来完成，受人为等外界因素的影响，每批次的再生质量差别较大，从而影响整体再生效果。随着器外再生技术的发展和改进，该两种方法70年代中期以后被淘汰。年美国人Baltimore在美国代理了催化剂器外再生公司（公司），并于年建成第一套真正意义上催化剂连接再生装置，以后又先后于年在卢森堡，年在日本，年在美国，年在新加坡建成四套催化剂再生工厂，据了解这些工厂的最大处理量为吨天。年德国人Le.vowlte建立了Eurecat S.A.再生工厂，之后相
4、继在沙特和日本建厂。年美国人wather建立Tricat公司，并于年和年分别在美国和德国建立催化剂再生工厂。该技术为沸腾床催化剂再生技术，市场份额少。以上的市场份额由和Eurecat占领。我们拟采用的工艺路线接近技术。年下半年淄博恒基化工有限公司在一些技术人员的帮助下，建成了符合我国国情的第一套催化剂器外再生装置，并在年月完成第一批吨chevron公司催化剂的再生。至年月份共再生催化剂批次吨，其经验和业绩在国内处于绝对领先地位。. 器外再生的主要特性自七十年代开始，经过大量的摸索和实践，器外再生技术日趋成熟，与传统的器内再生相比，其有以下几方面技术优势：）再生效果好，再生质量有保证。通过对再生
5、前样品的分析，可以实现再生条件的优先，最大限度地恢复催化剂的活性。）缩短装置检修周期，增加装置有效运行时间。如果器外再生按天计，可缩短检修时间天。）完全取消了器内再生的有关设备和化学药剂，避免了对装置本体设备可能造成的损害。）节省费用，降低成本。按器外再生价格万元吨计，国内器外再生比器内再生节约直接费用约万元吨，比送往国外再生节约直接费用.万元吨。）避免环境污染。鉴于以上优点，催化剂器外再生技术得以广泛应用，目前欧美国家有的催化剂进行器外再生，并且年后新建的加氢处理装置已不在配置器内再生设施。、目前国外两种主要催化剂器外再生方法. 再生技术公司采用的是传递带式再生工艺，该传递带宽英尺（.米）汽
6、提脱油段英尺，再生段英尺，其原则流程如下图： 由上图可见该技术首先除去结生催化剂中的细粉和惰性瓷球，进入汽提脱油段，用气提脱除催化剂上的烃类物质。该脱油段分A、三个区段，分别控制不同温度，各区段的温度是在实验室通过热重分析等相关方法测试后预先确定的，以保证最大限度地脱除烃类。脱油后的催化剂进入再生段开始烧硫和烧炭，再生段又分为1、2、3、4四个阶段，各区段分别在不同的温度和O2含量下运行，这样做有两个目的：一是确保催化剂烧硫、烧炭均匀进行，防止超温损坏催化剂；二是分阶段烧掉催化剂上不同性质的焦炭，确保催化剂的再生效果。所产生的SO2、CO2等有害气体采取NaOH洗涤清处理废气处理。该技术目前的
7、发展重点是采用传递带的串联、并联操作，使传送带上催化剂烧硫、烧炭的集中 热降到最低限度，以确保再生质量和提高传送带的处理量，今后的目标是采用先进的激光技术和新型红外线技术，使催化剂既能充分烧硫、烧炭，恢复活性，又不使其化学、物理性质受损。.Eurecat再生技术urecat再生技术，采用两段再生方法，其再生工艺流程如下图所示：自图中可以看出待再生催化剂首先进入再生炉，在下再生硫，再生炉是一长米，入口出口直径为.米的圆锥形回轴炉，烧硫后的催化剂进入再生炉，在高温下烧炭。再生炉是米长的以电为热源的电磁炉。炉和炉各部分的温度用热电偶连续监控，通过调整入炉空气流量来控制温度，防止出现局部热点。所产生的
8、废气也采用碱液洗涤方法净化。油含量超过的情况下，需在烧硫、烧炭前脱油，方法就是催化剂烧硫前在串联的回转炉上用气提脱油。气提脱油阶段不烧硫也不烧炭。.两种再生方法的比较该两种再生技术、工艺原理基本相同，不同之处在于：（） 技术采用液化气为原料，在传递带式炉上进行再生，工艺简单易掌握；Eurecat公司第一段采用回转炉烧硫，第二段采用电磁炉烧炭，技术较复杂，投资较高；（） 技术再生催化剂处于相对静止状态，再生速度慢，Eurecat技术采用回转炉和电磁炉，再生催化剂处于微动状态，再生速度快；（） 操作费用Eurecat技术要比技术高；（） 与其他抽吸卸剂和KS767属于成套技术，对缩短卸剂时间具有明
9、显优势。3、技术路线选定31工艺流程基于以上的文献调查和对网带炉的了解，设计催化剂再生装置原则流程如下：待再生催化剂首先经过过筛除去粉尘和轻 颗粒和进入提升机，由提升机送入脱油段，在350的温度下由N2进行气提脱油，含有油气的N2由引风机引出进水冷器冷却，冷却下来的油排出装置，其它的油气和N2一起排大气，如果油气含量高时，可考虑火炉燃烧和排放。脱油后的催化剂进入再生段，为便于温度控制，将再生段分为四个不同的阶段，分别控制O2含量和温度，O2含量一般控制在（0.5-3%），前三阶段保持恒定，第四阶段适当增大以保证 全部 。再生后的催化剂进入冷却段，冷却也是在网带上靠自然通风进行的，冷却段可与前部
10、再生段在一条网带上完成。冷却后的催化剂进行过筛、包装。再生烟气由引风机引出进入烟气处理系统，由NaOH洗涤的方法去除其中的SO2和CO2和排 气，为防止碱 引起的设备腐蚀，一般控制新鲜碱液浓度大于不等于5，循环碱液浓度大于不等于3，循环碱液的PH值910，废液可 排 小池存放和寻找出路。32再生网带炉的设想： （1）脱油段与再生段在一条网带上实现，其优点是工作连续，投资少；缺点是再生烟气和油气混合类用一个炉膛存在潜在不安全因素，而且也使烟气的后处理难度加大，另一缺点是受厂房的限制，炉体不可能太长，可有会影响处理量。 （2）脱油段与再生段分别在两条网带上实现。具体是二套炉体两个炉膛，脱油和再生分
11、别进行，上层为脱油段，可利用再生段余热也可 ，底部为再生段（包括冷却段），该方案的优点是操作相对独立，稳定性和安全性提高，双层操作相当于网带总长提高一倍，处理量相应提高，缺点是两条网带的匹配要充分考虑，而且如何从脱油网带、密闭转至再生网带也是个问题。 （3）结合CR1技术和Eurecat技术两方面优点，脱油段采用回转炉，再生段采用网带炉，这样脱油可在密闭环境下进行，不需N2气提。以上是我对再生炉的设想，具体情况还要与炉子制造厂家交流，我个人倾向采用第2方案。33基本参数和操作条件网带炉的基本参数，根据已有厂房现状，初步确定网带炉长30米，网带宽1米，分上、下两层，上层利用下部再生层余热进行脱油
12、，下层采用液化汽提供热源催化剂再生过和需两个关键控制步骤，一是要把产生的热量及时带走，防止局部出现热点，烧坏催化剂，二是要供给充足的空气，保证烧 效果。单位催化剂和出热量和完全烧 所需空气量与催化剂上的C、H、S、O等含量密切相关，根据文献报导，每吨催化剂的生热量与催化剂上C、H、O、S重量百分率的关系为：Hv=80778C+338657(h-o/8)+22500S每吨催化剂完全再生所需空气与C、H、O、S的关系为Aw=(8c+s+8h-O)/23 一般cat表面含H2量0.5-0.8%有了上述经验方式，再根据每种催化剂上的C、H、O、S等元素分析，就可确定再生条件，再生条件主要以下五方面：（
13、1） 网带上催化剂厚度。厚度取决于催化剂的品种和传送带速度，影响装置处理量。（2） 传送带的速度。影响装置处理量。（3） 再生各段的温度及温差。（4） 空气量和N2含量。空气量是确保再生完全，N2含量是保证把产生热量带走。（5） 排气量。排气量的大小取决于能否把再生产生的热量带走。以上几个参数既相互独立，又相互影响，最终取决于装置的处理量待再生催化剂上C、H、O、S的含量。为便于决策重点参数，表13列出了CR1器外再生、Eurecat清器外再生和我国部分催化剂再生前后的对比数据。表1 CR1清器外再生催 化 剂 A B C D E装 置 直接脱硫 MHC 间接脱硫 MHC 间接脱硫金属组分 M
14、o-Co Mo-Ni Mo-Co Mo-Ni Mo-Ni再生前C % 30.9 30.1 23.9 27.7 29.9S % 4.24 4.87 6.14 4.94 28.2再生后C % 0.41 0.45 0.06 0.21 0.15S % 0.92 1.10 0.17 0.59 0.20表面积m2g 233 148 153 247 1643L体积 ml/g 0.54 0.37 0.44 0.47 0.47烧炭率 98.7 98.5 99.7 99.2 99.5烧硫率 78.3 77.4 97.2 88.1 96.8表面积恢复率77.7 77.9 95.6 98.8 99.43L体积恢复率 108.0 82.2 91.7 85.5 94.0表2 Eurecat清器外再生催 化 剂 A B C D E金属组分 Co-Mo Ni-Mo Ni-Mo
