國(guó)內(nèi)首次重整催化劑器內(nèi)再生過(guò)程分析

鄧威

摘要：本文介紹了連續(xù)重整裝置高積碳催化劑的期內(nèi)再生，采取了固定床和移動(dòng)床兩種模式對(duì)催化劑進(jìn)行燒焦。結(jié)果表明：高積炭催化劑經(jīng)過(guò)黑燒后，碳含量遠(yuǎn)低于預(yù)期，催化劑活性部分恢復(fù)，但抗干擾能力較弱，白燒后活性基本恢復(fù)正常。此次高碳催化劑器內(nèi)再生屬國(guó)內(nèi)首次，對(duì)以后高碳催化劑的器內(nèi)再生具有重要指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：連續(xù)重整;高碳催化劑;器內(nèi)再生;活性;

1 前言

高碳催化劑燒焦會(huì)造成再生燒焦床層超溫，催化劑載體會(huì)被燒結(jié)并發(fā)生相變，從而使催化劑失活，局部高溫還會(huì)損壞再生器內(nèi)構(gòu)件。因此，催化劑燒焦不得不長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行黑燒，確保高積炭催化劑上的積炭燒盡，才能轉(zhuǎn)為正常白燒。

2催化劑再生過(guò)程

2.1催化劑積炭分析

在重整反應(yīng)過(guò)程中，催化劑失活原因是積炭沉積在催化劑表面，遮蓋活性中心，堵塞載體的孔道，造成重整催化劑活性明顯下降;另一原因是催化劑的鉑晶粒的長(zhǎng)大和氯含量下降。

本次催化劑積碳是重整裝置由于特殊原因而緊急停車，反應(yīng)系統(tǒng)未經(jīng)過(guò)熱氫帶油，烴類無(wú)法正常排放，導(dǎo)致了催化劑大量結(jié)焦。在卸劑時(shí)進(jìn)行分層采樣，為了分析結(jié)果更具代表性，將部分催化劑送至AXENS進(jìn)行化驗(yàn)。

通過(guò)表1發(fā)現(xiàn)：催化劑的碳含量遠(yuǎn)高于裝置的設(shè)計(jì)值，必須對(duì)高碳催化劑進(jìn)行單獨(dú)的再生。

2.2高碳催化劑再生

重整反應(yīng)系統(tǒng)循環(huán)氫壓縮機(jī)滿負(fù)荷運(yùn)行，反應(yīng)器入口溫度控制在250℃;氧氯化和焙燒段入口溫度控制在180℃;還原室溫度控制在460℃。第一、第二燒焦區(qū)入口溫度控制在440℃。

11月26日，在固定床情況下進(jìn)行了第一次試燒焦，試燒焦后，建立了燒焦例行程序。12月6日，催化劑循環(huán)改為連續(xù)循環(huán)模式，提高了燒焦效率。催化劑燒焦于12日結(jié)束，共循環(huán)再生催化劑總藏量的108%。

通過(guò)多次采樣分析再生催化劑碳含量，均遠(yuǎn)低于預(yù)期（3wt%）。最后的樣品中，待生催化劑的碳含量值低于1wt%（低于再生催化劑的第一個(gè)值），氯含量與再生催化劑一致，由此判定催化劑燒焦結(jié)束。

3催化劑再生過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題

3.1 催化劑提升困難

（1）反應(yīng)系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生壓差，而催化劑的提升由壓差控制。在催化劑黑燒模式下，對(duì)于這種反應(yīng)系統(tǒng)沒有進(jìn)料，系統(tǒng)壓降很小狀況下的再生模式，催化劑循環(huán)更加困難。

（2）在催化劑循環(huán)過(guò)程中，由于還原室壓力升高，還原罐與一反頂部壓差在150kPa左右（正常10kPa），為了維持催化劑循環(huán)，再生器壓力提壓后才能進(jìn)行催化劑提升，后繼續(xù)提高反應(yīng)系統(tǒng)壓力至0.32MPa（正常0.23MPa），問(wèn)題才得以解決。

3.2 還原系統(tǒng)壓降大

開工吹掃期間還原系統(tǒng)管線未完全處理干凈;催化劑由于碳含量高，燒焦時(shí)系統(tǒng)水含量高，造成粉塵較多;催化劑間斷性進(jìn)行提升，造成催化劑磨損所產(chǎn)生的粉塵。多種因素疊加導(dǎo)致還原后路壓降越來(lái)越大，進(jìn)出口換熱器壓降遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)壓降。在整個(gè)催化劑燒焦過(guò)程中，兩次因?yàn)檫€原氣進(jìn)出口換熱器壓降大而停止燒焦，處理問(wèn)題，在拆下?lián)Q熱器后發(fā)現(xiàn)堵塞嚴(yán)重，有大量的鐵銹、粉塵、異物。

3.3 再生催化劑顏色異常

當(dāng)燒焦到催化劑藏量的75%時(shí)，有些催化劑樣品外觀為紅色。經(jīng)分析，當(dāng)催化劑與管道或設(shè)備摩擦?xí)?dǎo)致催化劑會(huì)顯紅色，在其它煉油廠也曾發(fā)現(xiàn)了這種紅色催化劑。此外催化劑在裝置內(nèi)儲(chǔ)存了一年，由于其酸性，會(huì)產(chǎn)生一些腐蝕。這種情況下，紅色可能是由鐵銹引起的且它很容易被刮掉。

3.4 進(jìn)油后催化劑活性低

通過(guò)表2發(fā)現(xiàn)，重整反應(yīng)進(jìn)料一周以后反應(yīng)總溫降由229°C下降至最低159°C，這種不正常的現(xiàn)象表明催化劑活性初期低，抗碳能力弱。器內(nèi)再生黑燒只燒掉了催化劑上的積碳，其金屬活性未完全恢復(fù)，載體比表面積減小。催化劑再生由黑燒轉(zhuǎn)白燒后，催化劑開始正常的燒焦步驟，總溫降逐步恢復(fù)至設(shè)計(jì)值。

4 結(jié)論

此次碳含量如此高的催化劑在再生器內(nèi)進(jìn)行再生在國(guó)內(nèi)尚屬首次，中東地區(qū)也僅有兩次，采取了固定床和移動(dòng)床兩種方式進(jìn)行催化劑再生，燒焦后的再生催化劑碳含量達(dá)到了燒焦要求。但在催化劑再生期間仍出現(xiàn)了催化劑提升困難、還原系統(tǒng)壓降大、開工初期催化劑活性低等問(wèn)題，通過(guò)采取多種措施予以解決，對(duì)以后高碳催化劑的器內(nèi)再生具有重要的指導(dǎo)意義。

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