一种加氢催化剂器外再生的方法及其装置

摘要

本发明公开了一种加氢催化剂器外再生的方法及其设备，具体的加工步骤分别为筛分、低温预处理、烧硫、烧焦处理，最终得到再生的加氢催化剂；该设备由依次相连的用于加氢催化剂筛分的第一分离筛1、用于低温预处理的回转炉2、用于烧硫、烧焦处理的再生网带窑3以及用于盛装再生加氢催化剂的成品料仓4，其中，第一分离筛1上还连接有第一除尘器8，用于吸收第一分离筛在筛分催化剂过程中产生的烟尘，降低环境污染，在回转炉2和再生网带窑3的排废气口上均通过风机6连接有脱硫装置5，将加氢催化剂在两阶段烧焦处理中，产生的有害气体进行净化处理，减少环境污染，再生的加氢催化剂质量好等优点。

说明书

技术领域

本发明涉及催化剂再生领域，特别提供了一种加氢催化剂器外再生的方法及其装置。

背景技术

催化剂是加氢工艺的核心，催化剂再生是重要的应用技术，是现代加氢工艺的配套技术。对失活加氢催化剂的再生和重复使用，是企业节约能源资源，降低生产成本的重要措施之一。加氢催化剂在负荷下运行中，主要因碳的沉积、微孔的堵塞而降低或失去活性。每隔3-4年需要进行以“烧焦再生”为基础的活性恢复工作。长期以来以在线“器内再生”为主。1995年起、我国首套第一代“器外烧焦再生”试验装置建成，在实践中陆续对器外再生工艺技术和设备进行了适应性改进，并对再生市场进行了开拓；第一代“器外烧焦再生”工艺技术和装置对打破国外技术垄断、普及器外再生理念、推动器外再生产业发展起了重要作用。但其工艺技术和装备水平还处于相对落后的初级阶段。

目前，加氢催化剂器外再生的整个再生放热的过程，均在再生网带窑中进行，整个加热过程均负荷集中在网带炉上，容易超温，存在烧坏催化剂的潜在风险，影响催化剂的再生质量，而且效率低下，以往的加氢催化剂器外再生设备也存在占地面积大，耗能高等问题。

因此，如何对加氢催化剂器外再生的方法和再生装置进行改进，成为人们亟待解决的问题。

发明内容                                       

鉴于此，本发明的目的在于提供一种加氢催化剂器外再生的方法及其装置，以解决以往器外再生方法和再生装置存在的加热过程集中，催化剂再生质量差，效率低，设备占地面积大，耗能高等问题。

本发明一方面提供了一种加氢催化剂器外再生的方法，其特征在于：具体的加工步骤如下，

    ——筛分：将待生加氢催化剂进行筛分，筛出颗粒直径为0.03mm~3mm的待生氢催化剂颗粒备用；

——低温预处理：将待生加氢催化剂装入回转炉内进行翻转，并与通入的含氧量（按体积）为5-15%的逆向空气流在150~200℃下相接触，进行预热-气提-氧化；

——烧硫、烧焦处理：将低温预处理后的加氢催化剂平铺在网带炉的传输网带上，传输进入炉内并与通入含氧量（按体积）为13-20%的热空气流在370~450℃下相接触，进行烧硫、烧焦处理，最终得到再生的加氢催化剂。

    优选，所述低温预处理的时间为30-40分钟。

    进一步优选，所述烧硫、烧焦处理时间为4-7小时。

    进一步优选，所述烧硫、烧焦处理步骤中加氢催化剂的平铺厚度小于等于30mm，网带传送速度为3~11 米/小时。

    进一步优选，所述低温预处理步骤中加氢催化剂的翻转速度为2~8转/分钟。   

    本发明另一方面还提供了一种用于加氢催化剂器外再生的设备，其特征在于：所述设备包括连接有第一除尘器8的第一分离筛1，用于将待生催化中的磁球和细粉筛出、将符合颗粒大小的加氢催化剂留用；

    回转炉2，与第一分离筛1相连，用于加氢催化剂的低温预处理；

再生网带窑3，与回转炉2相连，用于加氢催化剂的烧硫、烧焦处理；

成品料仓4，与再生网带窑3相连，用于盛放再生加氢催化剂；

还包括脱硫装置5，通过排风机6分别与回转炉2和再生网带窑3的排废气口相连，用于吸收回转炉2和再生网带窑3内产生含硫废气中的硫化物。

优选，所述再生网带窑3的排烟口，通过管路与回转炉2的入气口相连。

    进一步优选，所述第一分离筛1为三通道分离筛。

    进一步优选，所述回转炉2为三折返回转炉。

进一步优选，所述再生网带窑3为双层再生网带窑。

本发明提供的加氢催化剂器外再生的方法，将颗粒度适中的加氢催化剂采用低温预处理和烧硫、烧焦处理的两段式连续烧焦处理，实现在远低于催化剂烧焦安全温度下的“低强度烧硫-烧焦”，且炉内的每一粒催化剂都能在“滚动＋翻动＋移动”中不断以新的表面与热的空气流接触，每一粒催化剂都能获得均等的传热-传质-取热机会，实现低温均匀连续烧焦。其中，低温预处理段将部分吸附、沉积在加氢催化剂表层的可挥发烃类和部分含硫含碳的焦化物脱除，以减少下一段（烧硫烧焦处理端）的负荷约30~40%，从而降低了烧焦强度，避免猛烈燃烧、集中释放热量的现象发生，提高再生加氢催化剂的质量和产率，具有能量消耗低，产量高等优点。

本发明提供的用于加氢催化剂器外再生的设备，首先通过第一分离筛将颗粒适中的加氢催化剂筛分出，由回转炉和再生网带窑完成加氢催化剂的两段式连续烧焦处理，其中，第一分离筛的烟尘由第一除尘器吸收，而回转炉和再生网带窑中产生的烟气，由脱硫装置将有害气体吸收后排入大气，该设备实现了两段式烧焦，具有结构简单，设计合理，再生效果好，无污染等优点。

附图说明

下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1为用于加氢催化剂器外再生设备的示意图；

图2为第一分离筛的示意图；

图3为回转炉的示意图；

图4为再生网带窑的示意图；

图5为带有二次分离加氢催化剂器外再生设备的示意图。

具体实施方式

    如图1所示为一种用于加氢催化剂器外再生的设备，该设备由依次相连的用于加氢催化剂筛分的第一分离筛1、用于低温预处理的回转炉2、用于烧硫、烧焦处理的再生网带窑3以及用于盛装再生加氢催化剂的成品料仓4，其中，第一分离筛1上还连接有第一除尘器8，用于吸收第一分离筛在筛分催化剂过程中产生的烟尘，降低环境污染，在回转炉2和再生网带窑3的排烟口上均通过风机6连接有脱硫装置5，将加氢催化剂在两阶段烧焦处理中，产生的有害进行吸收，减少环境污染。

作为技术方案的改进，将再生网带窑3的排烟口，通过管路与回转炉2的入气口相连；由于再生网带窑3中燃烧产生的排烟温度为200-250℃，气中无SO₂，大约含有8-10%的O₂，7-80%的N₂，其余为CO₂-H₂O等，这种烟气在回转炉内与翻动中待生剂接触，可汽提脱除可挥发油气减轻二段烧焦的强度、又使再生网带窑3的余热得到了利用，降低能量消耗，节约能源。

与上述方案的不同之处，为了减少整套设备的占地空间，可以将传统单通道的分离筛改为选用三通道分离筛，具体工作原理参考图2，其中A表示烟气排放口，该三通道分离筛是一个由三个不同直径、不同孔径的圆筒筛组装成一个“三通道转动分离筛”整体，内筛11为瓷球通道；中筛12为催化剂颗粒通道；外筛13为细粉通道。当待生催化剂加入到内筛11后，在转动和斜度作用下，利用瓷球的滚动和移动，逐渐向出料端移动，这个筛分过程实现将瓷球留在内筛11，催化剂落入中筛12，细粉落入外筛13。瓷球、催化剂、细粉三种物料在各自的通道内，经过各自的下料口落下，实现了在同一设备中将球状物-条状物-碎粒细粉的有效分离，主物料（待生催化剂）输送入下一工序，占用单通道分离筛1/3的长度空间，实现了与其相同的功能，节约设备的占地面积。

作为改进，与上述各个方案的不同之处，将所述的回转炉2选用三折返回转炉，具体工作原理参考图3，催化剂颗粒通过入料通道21进入三折返回转炉内，然后在回转炉的连续翻滚中向前运动，陆续通过内筒24→中筒26→外筒23与从入气口25逆向进入外筒23→中筒26→内筒24的烟气余热反复交换，升温至200-250℃，脱除部分油气及表层硫-碳后，催化剂从转筒的中心部位流出，等待进入下一步；同时烟气（废气）从“回转炉”进料端的废气管路22排出；经过这样预处理的催化剂进入网带炉之后可以大幅度减轻网带炉的热负担，避免料层超温现象、提高网带炉处理量。

作为改进，与上述各个方案的不同之处，再生网带窑3选用双层再生网带窑，工作原理参考图4，包括两个套装在一起的输送网带31，通过该输送网带31完成催化剂的输送，同时该再生网带窑还连接有用于提高供热效率的助燃风机32，作为燃料的天然气B，氧化兼冷却风机33，排废风机34和排烟风机35；通过使用该双层再生网带窑实现将催化剂进行分散传输，既提高了工作效率，又有效避免了热量聚集问题的产生。

为了确保产品的颗粒度，可以在再生网带窑3和成品料仓4之间还设置有第二分离筛7，分别与再生网带窑3的入料口和成品料仓4的出料口相连，且第二分离筛7上连接第二除尘器9。

实施例1

使用上述设备进行Mo-Ni型加氢催化剂FF-26的再生

将待生的催化剂FF-26装入分离筛中，脱除颗粒直径为3mm、6mm、13mm的磁球、保留大于20目的待生剂颗粒备用，然后将其装入回转炉内按照2转/分钟进行翻转，并与通入的含氧量（按体积）为5-15%的逆向空气流在150~200℃下相接触，进行预热-提气-氧化，30-40分钟；最后，再将其在网带炉的网带上平铺成30mm厚度，网带以8-11米/小时的速度行前传送，并与通入含氧量（按体积）为13-20%的空气流在375~450℃下相接触，进行烧硫、烧焦处理5-7小时，最终得到再生的加氢催化剂。

实施例2

使用方案一中设备进行加氢催化剂481-3的再生

将待生的催化剂481-3装入分离筛中，将颗粒直径大于20目的待生剂颗粒备用，然后将其装入回转炉内按照8转/分钟进行翻转，并与通入含氧量（按体积）为5-15%的逆向空气流在150~200℃下相接触，进行预热-提气-氧化，30-40分钟；最后，再将其在网带炉的网带上平铺成30mm厚度，网带以9-11米/小时的速度行前传送，并与通入含氧量为13-20%的空气流在400~430℃下相接触，进行烧硫、烧焦处理5-7，最终得到再生的加氢催化剂。

实施例3

将实施例1、2中的再生加氢催化剂进行性能分析，见表1，

表1：FF-26/481-3催化剂再生前后质量分析数据（1）

 由上表可以看出：按照实施例1和实施例2中再生方法和上述再生装置对催化剂FF-26和481-3两种催化剂的烧焦再生是成功的，全部质量指标符合相关技术协议要求。

传统一段式烧焦处理方法对FF-26/481-3催化剂再生是在料层厚度≯25mm、 料层温度460-480℃、网带速度5-7m/h的条件下进行的。催化剂再生前后质量分析数据，见表2：

表2：FF-26/481-3催化剂再生前后质量分析数据（2）

将上述传统的一段再生催化剂与本发明中二段再生催化剂进行质量对比，具体见表3，

表3：FF-26/481-3催化剂再生前后质量分析数据

实施例4

    使用与实施例1、2中相同的方法对FV-10和FF-26两种催化剂进行器外再生，催化剂再生前后的性能分析，见表4，

表4：FV-10、FF-26催化剂再生前后分析数据

由上表可以看出：本次FV-10和FF-26催化剂的烧焦再生是成功的，全部质量指标符合技术协议要求。