本發(fā)明涉及石油烴的催化裂化，具體涉及一種基于催化裂化待生催化劑再生并生產(chǎn)co的方法。

背景技術：

1、石油原料的催化裂化是重要的石油煉化工藝，催化裂化裝置主要包括催化裂化反應器，以及催化劑再生器。在催化劑再生器中，使用再生氣使積炭的催化劑再生，同時會產(chǎn)生再生煙氣。在催化劑的再生過程中，焦炭燃燒產(chǎn)生大量的co2氣體，使得催化裂化裝置成為煉廠最大的co2排放源，催化裂化煙氣中co2占煉廠排放總量的15％～50％。加工每噸原料催化裂化裝置排放211.7kgco2，中國催化裂化裝置約190余套，總加工能力約2.1億噸/年，至少存在4000萬噸的co2排放量。

2、在催化劑的再生過程中，產(chǎn)生的大量熱量使得催化裝置熱量過剩，需采用外取熱裝置將催化劑再生產(chǎn)生的熱量轉化為蒸汽能，并對高溫煙氣進行能量回收，但這都屬于低品質的能量利用。且再生煙氣中都含有一氧化碳，這部分一氧化碳往往會造成尾燃，使再生器局部過熱、催化劑失活加劇。通過控制煙氣中氧的含量可減少尾燃，但會降低燒焦速率和燒焦強度，同時存在尾氣排放的問題，造成一氧化碳中化學能的損失。煉廠常使用一氧化碳助燃劑或煙氣鍋爐減少煙氣中的一氧化碳并回收能量，但煙氣中一氧化碳的問題始終未能妥善解決。

3、cn1400159a公開了一種利用催化裂化再生煙氣制氫的方法，該方法可使再生煙氣中的co得到合理利用，并使fcc裝置的熱量過剩問題得到緩解。但是，該方法得到的co含量低，在14v％左右，而氮氣含量在70v％以上。

4、cn102698817a公開了一種流化催化裂化催化劑純氧再生工藝和制氫方法，其能顯著提高能量利用品質和效率，降低fcc再生系統(tǒng)的能耗和污染物排放，同時使產(chǎn)生的co通過水煤氣變換反應制備氫氣。

5、cn101457152a公開了一種烴油轉化方法，在再生過程中，待生催化劑在氣化爐中與水蒸氣和含氧氣體接觸，得到合成氣體和半再生催化劑。該方法能夠增加一氧化碳和氫氣的產(chǎn)量，一氧化碳在后續(xù)的加工過程中也可以轉化為氫氣，從而獲得較高的氫氣產(chǎn)率。

6、但是，現(xiàn)有技術通過不完全再生煙氣制氫，雖利用了焦炭，但碳仍然主要以二氧化碳的形式排放；而待生催化劑直接與水蒸氣接觸制合成氣的方法會加速催化劑的失活。

7、催化裂化反應產(chǎn)生的積炭的待生催化劑在進行催化劑再生的過程中，如何使待生催化劑上的積炭以更高的co選擇性轉化為煙氣，降低催化裂化裝置碳排放，同時生產(chǎn)co是目前亟待解決的技術問題。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種基于催化裂化待生催化劑再生并生產(chǎn)co的方法，目的是使積炭的待生催化劑在進行再生的過程中，使積炭以更高的co選擇性轉化為煙氣。

2、本發(fā)明涉及一種基于催化裂化待生催化劑再生并生產(chǎn)co的方法，包括如下步驟：

3、(1)使烴油原料與催化裂化催化劑在催化裂化反應器中接觸并進行催化裂化反應，分離反應油氣和積炭的待生催化劑；

4、(2)再生器由上至下設置有相連通的第一再生區(qū)和第二再生區(qū)，使所述待生催化劑經(jīng)汽提后依次經(jīng)過所述第一再生區(qū)和所述第二再生區(qū)以分別進行第一再生和第二再生，得再生催化劑和煙氣；

5、其中，所述第一再生區(qū)為鼓泡床，所述第二再生區(qū)為快速床；

6、所述第一再生區(qū)下部通入co2，使進入所述第一再生區(qū)的所述待生催化劑與co2和來自所述第二再生區(qū)的第二煙氣接觸進行所述第一再生；

7、所述第二再生區(qū)下部通入含氧氣體，與經(jīng)第一再生的半再生劑接觸進行所述第二再生；

8、再生氣體包括所述第一再生區(qū)下部通入的co2以及所述第二再生區(qū)下部通入的所述含氧氣體；

9、所述第二再生區(qū)下部通入的所述含氧氣體中氧氣的體積占比大于或等于22％；所述第一再生的再生溫度為700～800℃；

10、(3)使至少部分所述再生催化劑返回至所述催化裂化反應器中循環(huán)使用，使所述煙氣由所述再生器頂部引出然后經(jīng)分離得co產(chǎn)品。

11、可選地，所述鼓泡床的床層密度為300～700kg/m3；和/或，

12、所述快速床的床層密度為120～300kg/m3。

13、可選地，所述第一再生的條件包括：氣體表觀線速為0.1～1米/秒，催化劑平均停留時間為0.6～20分鐘。

14、可選地，所述第一再生區(qū)下部通入的co2在所述再生氣體中的體積占比為1～50％，優(yōu)選為2～15％。

15、可選地，所述第二再生的條件包括：再生溫度為600～700℃，氣體表觀線速為0.8～4米/秒，催化劑平均停留時間為0.6～15分鐘。

16、可選地，所述第二再生區(qū)下部通入的所述含氧氣體為co2和o2的混合氣體；

17、所述第一再生區(qū)下部通入的co2與所述第二再生區(qū)下部通入的co2的總量在所述再生氣體中的體積占比為1～89％，優(yōu)選為60～80％。

18、可選地，所述第二再生區(qū)與所述第一再生區(qū)的體積比為1:(1-10)。

19、可選地，步驟(1)中，所述烴油原料包括石油烴和/或其它礦物油，所述石油烴選自汽油、柴油、減壓蠟油、常壓蠟油、焦化蠟油、脫瀝青油、減壓渣油、常壓渣油、抽提油和劣質回煉油中的一種或多種的組合，所述其它礦物油選自煤液化油、油砂油和頁巖油中的一種或多種的組合。

20、可選地，步驟(1)中，所述催化裂化反應的條件包括：反應溫度為450～700℃，時間為1～10秒，劑油比為(1～100)：1。

21、可選地，所述催化裂化反應器為提升管反應器、流化床反應器或二者聯(lián)用。

22、有益效果：

23、(1)本發(fā)明將催化劑再生過程焦炭的燃燒加以控制，使之發(fā)生不完全燃燒生成co，將部分能量作為化學能儲存在co中，可減少催化再生過程中過剩的熱量，解決再生器尾燃的問題，同時大幅度降低co2排放，且不影響催化劑再生效果。

24、(2)強化co2與焦炭的反應，進一步增產(chǎn)co。

25、(3)再生過程不引入n2，有利于co和co2的分離，降低分離能耗。

26、(4)產(chǎn)生的co可以為后續(xù)化工、冶金等的原料，可節(jié)約生產(chǎn)co的煤、甲烷等原料，節(jié)約資源和能耗，進一步減少排放。

27、(5)利用催化裂化再生過程生產(chǎn)co可實現(xiàn)變廢為寶和節(jié)能減排，具有巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。

技術特征：

1.一種基于催化裂化待生催化劑再生并生產(chǎn)co的方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.根據(jù)權利要求1所述的基于催化裂化待生催化劑再生并生產(chǎn)co的方法，其特征在于，所述鼓泡床的床層密度為300～700kg/m3；和/或，

3.根據(jù)權利要求1所述的基于催化裂化待生催化劑再生并生產(chǎn)co的方法，其特征在于，所述第一再生的條件包括：氣體表觀線速為0.1～1米/秒，催化劑平均停留時間為0.6～20分鐘。

4.根據(jù)權利要求1所述的基于催化裂化待生催化劑再生并生產(chǎn)co的方法，其特征在于，所述第一再生區(qū)下部通入的co2在所述再生氣體中的體積占比為1～50％，優(yōu)選為2～15％。

5.根據(jù)權利要求1所述的基于催化裂化待生催化劑再生并生產(chǎn)co的方法，其特征在于，所述第二再生的條件包括：再生溫度為600～700℃，氣體表觀線速為0.8～4米/秒，催化劑平均停留時間為0.6～15分鐘。

6.根據(jù)權利要求1所述的基于催化裂化待生催化劑再生并生產(chǎn)co的方法，其特征在于，所述第二再生區(qū)下部通入的所述含氧氣體為co2和o2的混合氣體；

7.根據(jù)權利要求1所述的基于催化裂化待生催化劑再生并生產(chǎn)co的方法，其特征在于，所述第二再生區(qū)與所述第一再生區(qū)的體積比為1:(1-10)。

8.根據(jù)權利要求1所述的基于催化裂化待生催化劑再生并生產(chǎn)co的方法，其特征在于，步驟(1)中，所述烴油原料包括石油烴和/或其它礦物油，所述石油烴選自汽油、柴油、減壓蠟油、常壓蠟油、焦化蠟油、脫瀝青油、減壓渣油、常壓渣油、抽提油和劣質回煉油中的一種或多種的組合，所述其它礦物油選自煤液化油、油砂油和頁巖油中的一種或多種的組合。

9.根據(jù)權利要求1所述的基于催化裂化待生催化劑再生并生產(chǎn)co的方法，其特征在于，步驟(1)中，所述催化裂化反應的條件包括：反應溫度為450～700℃，時間為1～10秒，劑油比為(1～100)：1。

10.根據(jù)權利要求1所述的基于催化裂化待生催化劑再生并生產(chǎn)co的方法，其特征在于，所述催化裂化反應器為提升管反應器、流化床反應器或二者聯(lián)用。

技術總結
本發(fā)明涉及一種基于催化裂化待生催化劑再生并生產(chǎn)CO的方法，該方法包括：(1)使烴油原料與催化裂化催化劑在催化裂化反應器中接觸并進行催化裂化反應，分離反應油氣和積炭的待生催化劑；(2)使待生催化劑經(jīng)汽提后依次進行第一再生和第二再生，得再生催化劑和煙氣；第一再生區(qū)為鼓泡床，第二再生區(qū)為快速床；第一再生區(qū)下部通入CO<subgt;2</subgt;，第二再生區(qū)下部通入氧氣的體積占比大于或等于22％的含氧氣體；第一再生的再生溫度為700～800℃；(3)使至少部分再生催化劑返回至催化裂化反應器中循環(huán)使用，使煙氣由再生器頂部引出然后經(jīng)分離得CO產(chǎn)品。本發(fā)明使積炭的待生催化劑在進行再生的過程中，使積炭以更高的CO選擇性轉化為煙氣。

技術研發(fā)人員：王迪,龔劍洪,魏曉麗
受保護的技術使用者：中國石油化工股份有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/4/28