張琳

摘要：中國(guó)石油遼河石化分公司采用風(fēng)車式物理分級(jí)技術(shù)對(duì)連續(xù)重整裝置反應(yīng)-再生系統(tǒng)卸出的催化劑按照密度進(jìn)行分級(jí)，可將受損后的侏儒球、破碎催化劑從正常催化劑中分離出來(lái)，分離后可回用的催化劑積碳量最高為4.71%，能夠滿足積碳量小于6%的控制指標(biāo)要求。工業(yè)運(yùn)轉(zhuǎn)結(jié)果表明，風(fēng)車式物理分級(jí)技術(shù)的催化劑密度分級(jí)效果良好，將積碳量不大于6%的催化劑回收利用，不僅能滿足反應(yīng)和再生的要求，而且還縮短了再生開(kāi)工過(guò)程中的黑燒時(shí)間。

關(guān)鍵詞：催化劑;物理分級(jí);連續(xù)重整;積碳

催化劑再生單元是連續(xù)重整裝置的核心，再生單元的平穩(wěn)運(yùn)行是連續(xù)重整裝置安、穩(wěn)、長(zhǎng)、滿、優(yōu)運(yùn)行的前提。重整催化劑通過(guò)再生系統(tǒng)連續(xù)燒炭、更新和還原后，再返回反應(yīng)器。在上述過(guò)程中，由于設(shè)備結(jié)構(gòu)的原因，在反應(yīng)器底部區(qū)域會(huì)積聚一些不能正常流動(dòng)的催化劑，這些催化劑長(zhǎng)時(shí)間與油氣接觸，積炭量會(huì)不斷上升，一般20%--50%之間，被稱為死區(qū)催化劑。死區(qū)催化劑積炭有別于正常催化劑積炭，死區(qū)催化劑外觀呈黑亮色，碳/氫比較高，屬石墨型積炭，在再生器燒焦區(qū)環(huán)境下很難進(jìn)行燃燒。研究結(jié)果表明，高積炭催化劑無(wú)法在再生器燒焦區(qū)完全燃燒，殘?zhí)勘粠敫邷亍⒏哐醯穆妊趸瘏^(qū)完全燃燒，會(huì)造成局部超溫，導(dǎo)致高溫區(qū)域催化劑顆粒被高溫?zé)Y(jié)發(fā)生晶相變化，顆粒縮小變成灰白色的“侏儒球”，完全失去活性;嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)龎脑偕鲀?nèi)構(gòu)件，影響長(zhǎng)周期運(yùn)行^[1，2]。

1 重整催化劑風(fēng)車式物理分級(jí)裝置

第三代風(fēng)力負(fù)壓作用下物理分級(jí)（風(fēng)車式）專利技術(shù)是根據(jù)不同積炭量催化劑密度的差異，運(yùn)用風(fēng)車的基本原理，將催化劑提升到一定的高度均勻拋下，在橫向熱風(fēng)力的作用下使催化劑作橫向同步運(yùn)動(dòng)，這時(shí)同體積、密度不同的催化劑就前后分離開(kāi)了，由于下設(shè)導(dǎo)向調(diào)節(jié)板，可以根據(jù)催化劑的含炭量分離要求，調(diào)節(jié)催化劑流量和風(fēng)量。目前工業(yè)化應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)化操作。這種分級(jí)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是：①分級(jí)效率高;②分離過(guò)程中采用熱風(fēng)為分離動(dòng)力，催化劑不吸潮;③粉塵快速分離和收集，安全環(huán)保;④分離過(guò)程中沒(méi)有催化劑破碎現(xiàn)象;⑤沒(méi)有磨損損耗;⑥只要有密度差就能分離

2 物理分離技術(shù)的應(yīng)用效果

2.1 催化劑物理分級(jí)

2015年4月17日裝置停工，21日開(kāi)始卸劑，按照反應(yīng)器與再生系統(tǒng)分別計(jì)量裝桶并編號(hào)。裝置連續(xù)運(yùn)行28個(gè)月，為了保證檢修后長(zhǎng)周期運(yùn)行，決定對(duì)卸出的重整催化劑全部進(jìn)行物理分級(jí)。分級(jí)要求積炭量大于6%和粒徑小于1.2mm的催化劑全部作為廢劑分出。

2.2 催化劑物理分級(jí)效果

裝置累計(jì)卸出催化劑43335kg，其中反應(yīng)器與還原區(qū)34674kg，再生系統(tǒng)（含再生器、分離料斗、閉鎖料斗）8661kg;裝置原始粉塵（生產(chǎn)中產(chǎn)生的）2191kg。分離出能回裝低炭催化劑40891kg;不能回裝的高炭催化劑2834kg;粉塵2363kg。裝置未產(chǎn)生“侏儒球”。共分離出不能使用的催化劑5197kg，損耗4.5kg。

分離后被回收的合格催化劑經(jīng)過(guò)目測(cè)未發(fā)現(xiàn)表面黑亮的高積炭催化劑、侏儒球和粉塵，催化劑顆粒按最高積炭量≯6%的指標(biāo)要求驗(yàn)收。最高積炭量測(cè)定方法：從被回收的合格催化劑中隨機(jī)取出2000粒催化劑中選出30粒最黑的小球進(jìn)行積炭的測(cè)定。催化劑分離后的各物料收率、積炭量及分離后的指標(biāo)對(duì)比見(jiàn)表1、2。

2.3 分級(jí)后催化劑的工業(yè)運(yùn)轉(zhuǎn)效果

2015年5月12日將可再利用催化劑按照卸劑時(shí)裝桶編號(hào)的順序重新裝入反應(yīng)-再生系統(tǒng)，同時(shí)補(bǔ)充新鮮催化劑約3噸，分別裝在還原段和再生系統(tǒng)，反應(yīng)-再生系統(tǒng)累計(jì)裝填催化劑約43.6噸。2015年5月19日重整反應(yīng)溫度升至370℃，引精制石腦油進(jìn)重整反應(yīng)，并逐漸提溫至480℃，重整進(jìn)料流量為48t/h，重整生成油的RON達(dá)到100，反應(yīng)部分開(kāi)始提溫提量，開(kāi)工正常。再生系統(tǒng)與2015年5月21日開(kāi)始黑燒，催化劑的循環(huán)量為60%，采樣分析燒焦后重整催化劑積炭量，其值為0.03%，再生系統(tǒng)黑燒20h后，開(kāi)始進(jìn)行催化劑白燒，催化劑循環(huán)量提至100%，再生系統(tǒng)開(kāi)工正常。

3 結(jié)論

（1）江蘇泰興市精誠(chéng)環(huán)保設(shè)備有限公司開(kāi)發(fā)的連續(xù)重整催化劑物理分級(jí)技術(shù)以熱風(fēng)為分離動(dòng)力，可以將使用后的連續(xù)重整催化劑中的高積炭催化劑、粉塵有效分離，分離后回用的催化劑積炭量最高為4%，能夠滿足積炭不大于6%的控制指標(biāo)要求。

（2）遼河石化公司連續(xù)重整裝置采用該技術(shù)對(duì)催化劑進(jìn)行分級(jí)并分出的合格催化劑回用后，待生催化劑的積炭量最高為4.71%，保證了裝置的平穩(wěn)運(yùn)行。再生系統(tǒng)黑燒運(yùn)行20h后，即成功轉(zhuǎn)為“白燒”，縮短了開(kāi)工過(guò)程。

參考文獻(xiàn)：

[1] 孫健.風(fēng)車式物理分離技術(shù)在連續(xù)重整裝置催化劑分級(jí)中的應(yīng)用[J].石油煉制與化工，2013，44（3）：18-20

[2] 雷榮校.物理分級(jí)技術(shù)在重整裝置催化劑分級(jí)中的應(yīng)用[J].廣州化工，2014，42（14）：197-199