一种催化裂化反应-再生方法与装置与流程

本发明涉及催化裂化领域，特别是涉及一种催化裂化反应-再生方法与装置。

背景技术：

1、全球炼油工业的发展面临新能源替代、节能减排要求趋严等诸多挑战。催化裂化装置是炼厂中的核心设备，催化裂化装置的再生系统烧焦产生的热量用于供应反应系统。催化裂化再生器烧焦导致的碳排放占全厂碳排放的24～55％，占全国二氧化碳排放总量近1％，是石油化工行业碳减排重点。

2、目前，减少油品产出增加化学品的生产模式有利于推动炼油行业可持续发展，不过生产过程需要更多的反应热。但是，当烧焦量不足以满足装置的能耗时，通常需要外加化石燃料进行补热，这增加了二氧化碳的排放量，也造成了资源浪费。对排放的二氧化碳进行回收利用，能减少二氧化碳的排放量，但目前在经济和技术上大规模工业化应用还存在困难。

技术实现思路

1、本技术提供一种催化裂化反应-再生方法，包括：

2、s1原料油与催化裂化催化剂在催化裂化反应系统的催化裂化反应器中反应后经分离得到第一产物和积碳催化剂，积碳催化剂流向沉降器的汽提段；

3、s2将生物油引入到汽提段与积碳催化剂接触并发生反应，得到待生催化剂和第二产物，第二产物进入产物分离单元；

4、s3将包含待生催化剂和未反应的生物油的混合物料输送至再生系统中并通入含氧再生气体进行再生处理，再生催化剂输送回所述催化裂化反应系统循环使用。

5、在一种实施方式中，生物油选自生物质原料热解液化得到的液相产品和生物基粗甘油及其组合。

6、在一种实施方式中，生物基粗甘油中，甘油占比为10-90wt％，甲醇占比1-30wt％，脂肪酸及其酯占比1-30wt％，基于生物基粗甘油的总重量。

7、在一种实施方式中，积碳催化剂的量与引入到汽提段的生物油的重量比为5-300：1。

8、在一种实施方式中，所述含氧再生气体为氧气，

9、所述方法还包括：

10、使再生烟气一部分循环回所述再生系统与氧气形成混合气，所述混合气中氧气含量不高于28体积％。

11、在一种实施方式中，所述再生系统为两段再生系统或双再生器再生系统。

12、在一种实施方式中，所述方法还包括：在汽提段引入汽提介质。

13、在一种实施方式中，所述再生系统为双再生器再生系统，第一再生器的温度为500-700℃，催化剂平均停留时间为0.5-5.0分钟；第二再生器的温度为550-750℃，催化剂平均停留时间为0.5-4.0分钟。

14、在一种实施方式中，所述方法中在汽提段不引入汽提介质。

15、在一种实施方式中，所述再生系统为双再生器再生系统，第一再生器的温度为500-700℃，催化剂平均停留时间为0.5-4.0分钟；第二再生器的温度为550-750℃，催化剂平均停留时间为1.0-5.0分钟。

16、在一种实施方式中，所述再生系统还设置有一个或多个取热器，用于控制再生系统中催化剂床层温度不超过750℃。

17、本技术还提供一种催化裂化反应-再生装置，包括：

18、催化裂化反应系统，包括：

19、催化裂化反应器，用于使原料油与催化剂接触进行反应；

20、油剂分离单元，用于分离催化剂和油气；

21、沉降器，其包含汽提段，用于沉降和汽提沉降的催化剂；

22、其中，所述汽提段设置有生物油注入口和任选的汽提蒸汽注入口；

23、再生系统，包括：

24、再生器，所述再生器通过待生斜管与催化裂化反应系统流体相通，用于向再生器输送来自催化裂化反应系统的待生催化剂；所述再生器还通过再生斜管与催化裂化反应系统流体相通，用于使来自再生器的再生催化剂循环回所述催化裂化反应系统；和

25、取热器，用于从再生系统中向外部输送热量，和控制再生系统中催化剂床层温度不超过750℃。

26、在一种实施方式中，再生器为双再生器，包括：

27、第一再生器，所述第一再生器设置有第一氧气入口、待生剂入口和任选的第一循环烟气入口，其中，所述待生斜管与第一再生器的待生剂入口连接，用于将来自催化裂化反应系统的待生催化剂经由待生剂入口输送到第一再生器进行半再生；

28、第二再生器，所述第二再生器设置有第二氧气入口、再生催化剂出口和任选的第二循环烟气入口；其中，所述再生斜管与第二再生器的再生催化剂出口连接，用于使来自第二再生器的再生催化剂循环回所述催化裂化反应系统；第一再生器和第二再生器通过外循环管相连接，使得来自第一再生器的半再生催化剂进入第二再生器中完全再生；

29、旋风分离器，所述旋风分离器容纳在第一再生器内部，用于分离再生烟气和半再生催化剂。

30、在一种实施方式中，再生器为双再生器，包括：

31、第一再生器，所述第一再生器设置有第一氧气入口、待生剂入口和任选的第一循环烟气入口，其中，所述待生斜管与第一再生器的待生剂入口连接，用于将来自催化裂化反应系统的待生催化剂经由待生剂入口输送到第一再生器进行半再生；

32、第二再生器，所述第二再生器设置有第二氧气入口、再生催化剂出口和任选的第二循环烟气入口；其中，所述再生斜管与第二再生器的再生催化剂出口连接，用于使来自第二再生器的再生催化剂循环回所述催化裂化反应系统；

33、其中，第一再生器内设置有第一旋风分离器，用于分离再生烟气和半再生催化剂；

34、第二再生器内设置有第二旋风分离器，用于分离再生烟气和再生催化剂；

35、第一再生器和第二再生器通过内立管相连通，使得来自第一再生器的半再生催化剂进入第二再生器中完全再生。

36、在一种实施方式中，所述再生系统还包括：

37、烟气能量回收单元，所述烟气能量回收单元与所述旋风分离器连通，用于回收所述再生烟气的热量；

38、co2分离单元，所述co2分离单元用于分离经所述烟气能量回收单元处理过的再生烟气中的co2气体。

39、生物资源属于可再生能源，且不会造成环境问题，属于零碳能源。本技术方法和装置将生物油作为催化裂化装置的动力来源，可以减少化石能源的使用，节约资源，实现碳减排，缓解催化裂化对于供能的需求增大与环保要求之间的矛盾。同时生物油粗产品组成复杂难以直接利用，价格也相对低廉。将其应用到催化裂化装置中，也可以拓展生物油的利用路径，提高经济效益和产生社会效益。本技术方法和装置可以将生物油用于生产高价值产品，并且减少源于化石能源的二氧化碳排放。

40、因此，本发明的主要优点在于以下几个方面：

41、(1)生物油来源于生物资源，将其从汽提段引入催化裂化装置，可以产出高价值产品，同时进入再生器燃烧的部分可补充装置运行的能源消耗，替代原本的化石燃料供能，减少二氧化碳的排放，实现炼油的低碳化发展。

42、(2)生物油粗产品组成复杂，纯化成本高，而生物转化等利用路径的效率不高，本方法不需要对生物油粗产品进行分离纯化，可以实现其高效利用，拓展了生物油的利用路径。

43、(3)利用生物油增强了催化裂化装置的供热能力，产生的多余热量可用于发生高压蒸汽，供应其它装置；再生过程产生的烟气中不包含氮气，有利于将其中的二氧化碳进行分离和捕集，实现负碳排放。