用于丙烷脱氢待生剂的烧焦反应器及烧焦方法、用于丙烷脱氢待生剂的再生器及再生方法与流程

本发明涉及丙烷脱氢待生剂的再生，具体涉及一种用于丙烷脱氢待生剂的烧焦反应器及烧焦方法、一种用于丙烷脱氢待生剂的再生器及再生方法。

背景技术：

1、丙烷脱氢装置如果发生生产运行异常、原料发生波动或者杂质含量超标，催化剂的积炭会迅速提高，形成核心焦(催化剂中积炭量>5wt％)。在催化剂循环再生过程中，这部分高碳催化剂就会被逐渐带到再生器，催化剂上的高碳含量的存在会造成再生烧焦床层超温，催化剂载体被烧结成为没有活性的α-al2o3球，局部的烧焦床层高温还会损坏再生设备。催化剂金属中心上的积碳通常分为可逆碳和不可逆碳，可逆碳可以在金属中心上进一步反应形成不可逆碳或者石墨碳，石墨性积碳虽然也能被加氢气化，但是反应很慢。催化剂的上的核心焦通常认为是石墨型碳，不容易燃烧。

2、在工业丙烷脱氢再生装置上进行烧焦时，由于催化剂核心焦的石墨型碳很难引燃，因此要通过不断的进行催化剂循环的方法，使催化剂表面不断生成易于燃烧的无定形碳，通过无定形碳的燃烧提高温度从而引燃石墨型积炭，但要非常小心的控制烧焦床层温度，避免石墨碳的大量燃烧造成的床层飞温，这样经过多轮的循环才可能完全烧掉死区催化剂上的高含量的残炭，由于长时间在黑烧状态下进行烧焦，正常催化剂的活性不能得到有效恢复，装置的经济效益相应降低。

3、因此，亟需一种用于丙烷脱氢待生剂的烧焦反应器。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了克服现有丙烷脱氢再生装置进行烧焦时，存在丙烷脱氢待生剂中积炭难以快速脱除，引起催化剂床层飞温进而损毁催化剂和再生器内构件等问题，提供一种新的用于丙烷脱氢待生剂的烧焦反应器及烧焦方法、一种用于丙烷脱氢待生剂的再生器及再生方法，该烧焦反应器能够快速脱除待生剂的积炭含量，避免了催化剂床的高温产生，进而避免了催化剂烧结甚至再生器内构件的烧坏。

2、为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种用于丙烷脱氢待生剂的烧焦反应器，该烧焦反应器包括上下相通的上部燃烧区和下部燃烧区；其中，所述下部燃烧区包括壳体，所述壳体上设置有下部气体出口管；所述壳体的内部设置有围绕所述壳体的中心轴环形设置的催化剂床，所述催化剂床装填有初烧焦再生剂，并将所述壳体的内部分为气体进料区和气体出料区；

3、其中，所述壳体的侧壁设置有至少两个下部烧焦气体入口，所述下部烧焦气体入口用于将下部烧焦气体引入所述气体进料区；

4、其中，由上到下，所述催化剂床的径向厚度依次减小；

5、其中，所述气体进料区用于将所述下部烧焦气体径向流动穿过所述催化剂床，与所述初烧焦再生剂接触并进行再烧焦，得到的气体产物在所述气体出料区汇集后经所述下部气体出口管排出。

6、本发明第二方面提供一种丙烷脱氢待生剂的烧焦方法，该方法第一方面提供的烧焦反应器中进行，其中，该方法包括以下步骤：

7、(1)将丙烷脱氢待生剂与上部烧焦气体在上部燃烧区接触并进行初烧焦，得到初烧焦再生剂向下流动进入下部燃烧区的催化剂床中；

8、(2)下部烧焦气体通过至少两个下部烧焦气体入口进入气体进料区，所述下部烧焦气体径向流动穿过催化剂床，与所述初烧焦再生剂接触并进行再烧焦，得到气体产物和烧焦再生剂；其中，所述气体产物汇集在气体出料区经气体出口管排出。

9、本发明第三方面提供一种用于丙烷脱氢待生剂的再生器，该再生器由上到下分为烧焦区、冷却区、氧氯化区和干燥区；

10、其中，所述烧焦区为第一方面提供的烧焦反应器。

11、本发明第四方面提供一种丙烷脱氢待生剂的再生方法，该方法在第三方面提供的再生器中进行，该方法包括：将丙烷脱氢待生剂依次进行烧焦处理、冷却处理、氧氯化处理和干燥处理，得到丙烷脱氢再生剂。

12、相比现有技术，本发明具有以下优势：

13、(1)本发明提供的烧焦反应器，通过限定烧焦反应器包括上下相通的上部燃烧区和下部燃烧区，并限定下部燃烧区包括至少两个下部烧焦气体入口，以及催化剂床的径向厚度变化规律，使得下部烧焦气体径向流动穿过催化剂床，能够快速除去初烧焦待生剂中的积炭含量，避免了催化剂床温度的飞升，避免由于飞温摧毁催化剂和烧焦反应器内构件；

14、(2)将丙烷脱氢待生剂的烧焦方法在上述烧焦反应器中进行，尤其是根据丙烷脱氢待生剂的积炭量，或者，初烧焦再生剂进入催化剂床中引起的床层升温，调控通过所述下部烧焦气体入口的下部烧焦气体中氧含量，能够进一步除去初烧焦待生剂的积炭量，并有效避免由于催化剂床的超温所造成的催化剂烧结相变。

技术特征：

1.一种用于丙烷脱氢待生剂的烧焦反应器，其特征在于，该烧焦反应器包括上下相通的上部燃烧区和下部燃烧区；其中，所述下部燃烧区包括壳体，所述壳体上设置有下部气体出口管；所述壳体的内部设置有围绕所述壳体的中心轴环形设置的催化剂床，所述催化剂床装填有初烧焦再生剂，并将所述壳体的内部分为气体进料区和气体出料区；

2.根据权利要求1所述的烧焦反应器，其中，所述上部燃烧区用于将丙烷脱氢待生剂和上部烧焦气体接触并进行初烧焦，得到所述初烧焦再生剂；

3.根据权利要求1或2所述的烧焦反应器，其中，由上到下，所述催化剂床的径向厚度以30-80％的幅度递减，优选以50-70％的幅度递减；

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的烧焦反应器，其中，所述催化剂床设置有上板面和下板面，均为气体不能通过的板面；所述催化剂床设置有内侧面和外侧面，均为气体能够通过的网面；

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的烧焦反应器，其中，所述下部烧焦气体入口的数量为2-10个，优选为3-6个；

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的烧焦反应器，其中，所述催化剂床用于将所述初烧焦再生剂与下部烧焦气体接触并进行再烧焦，得到烧焦再生剂和气体产物；

7.一种丙烷脱氢待生剂的烧焦方法，其特征在于，该方法在权利要求1-6中任意一项所述的烧焦反应器中进行，其中，该方法包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述丙烷脱氢待生剂的积炭量为0.2-10wt％，优选为0.5-8wt％；

9.根据权利要求7或8所述的方法，其中，当所述丙烷脱氢待生剂的积炭量＞2.5wt％时，由上到下，每个所述下部烧焦气体入口通过的所述下部烧焦气体中含氧量依次增加；或者，

10.按照权利要求7或8所述的方法，其中，当所述初烧焦再生剂进入所述催化剂床中，所述催化剂床的温升＞3℃时，由上到下，每个所述下部烧焦气体入口通过的所述下部烧焦气体中含氧量依次增加；或者，

11.一种用于丙烷脱氢待生剂的再生器，其特征在于，该再生器由上到下分为烧焦区、冷却区、氧氯化区和干燥区；

12.一种丙烷脱氢待生剂的再生方法，其特征在于，该方法在权利要求11所述的再生器中进行，该方法包括：将丙烷脱氢待生剂依次进行烧焦处理、冷却处理、氧氯化处理和干燥处理，得到丙烷脱氢再生剂。

技术总结
本发明涉及丙烷脱氢待生剂的再生技术领域，具体涉及一种用于丙烷脱氢待生剂的烧焦反应器及烧焦方法、一种用于丙烷脱氢待生剂的再生器及再生方法。本发明提供的烧焦反应器，通过限定烧焦反应器包括上下相通的上部燃烧区和下部燃烧区，并限定下部燃烧区包括至少两个下部烧焦气体入口，以及催化剂床的径向厚度变化规律，使得下部烧焦气体径向流动穿过催化剂床，能够快速除去初烧焦待生剂中的积炭含量，避免了催化剂床温度的飞升，避免由于飞温摧毁催化剂和烧焦反应器内构件。同时，将丙烷脱氢待生剂的烧焦方法在上述烧焦反应器中进行，能够进一步除去初烧焦待生剂的积炭量，并有效避免由于催化剂床的超温所造成的催化剂烧结相变。

技术研发人员：方大伟,刘昌呈,王春明
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12