國內首次重整催化劑器內再生過程分析

鄧威

摘要：本文介紹了連續重整裝置高積碳催化劑的期內再生，采取了固定床和移動床兩種模式對催化劑進行燒焦。結果表明：高積炭催化劑經過黑燒后，碳含量遠低于預期，催化劑活性部分恢復，但抗干擾能力較弱，白燒后活性基本恢復正常。此次高碳催化劑器內再生屬國內首次，對以后高碳催化劑的器內再生具有重要指導意義。

關鍵詞：連續重整;高碳催化劑;器內再生;活性;

1 前言

高碳催化劑燒焦會造成再生燒焦床層超溫，催化劑載體會被燒結并發生相變，從而使催化劑失活，局部高溫還會損壞再生器內構件。因此，催化劑燒焦不得不長時間進行黑燒，確保高積炭催化劑上的積炭燒盡，才能轉為正常白燒。

2催化劑再生過程

2.1催化劑積炭分析

在重整反應過程中，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，反應系統未經過熱氫帶油，烴類無法正常排放，導致了催化劑大量結焦。在卸劑時進行分層采樣，為了分析結果更具代表性，將部分催化劑送至AXENS進行化驗。

通過表1發現：催化劑的碳含量遠高于裝置的設計值，必須對高碳催化劑進行單獨的再生。

2.2高碳催化劑再生

重整反應系統循環氫壓縮機滿負荷運行，反應器入口溫度控制在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、第二燒焦區入口溫度控制在440℃。

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

通過多次采樣分析再生催化劑碳含量，均遠低于預期（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值），氯含量與再生催化劑一致，由此判定催化劑燒焦結束。

3催化劑再生過程中出現的問題

3.1 催化劑提升困難

（1）反應系統正常運轉時會產生壓差，而催化劑的提升由壓差控制。在催化劑黑燒模式下，對于這種反應系統沒有進料，系統壓降很小狀況下的再生模式，催化劑循環更加困難。

（2）在催化劑循環過程中，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，再生器壓力提壓后才能進行催化劑提升，后繼續提高反應系統壓力至0.32MPa（正常0.23MPa），問題才得以解決。

3.2 還原系統壓降大

開工吹掃期間還原系統管線未完全處理干凈;催化劑由于碳含量高，燒焦時系統水含量高，造成粉塵較多;催化劑間斷性進行提升，造成催化劑磨損所產生的粉塵。多種因素疊加導致還原后路壓降越來越大，進出口換熱器壓降遠大于設計壓降。在整個催化劑燒焦過程中，兩次因為還原氣進出口換熱器壓降大而停止燒焦，處理問題，在拆下換熱器后發現堵塞嚴重，有大量的鐵銹、粉塵、異物。

3.3 再生催化劑顏色異常

當燒焦到催化劑藏量的75%時，有些催化劑樣品外觀為紅色。經分析，當催化劑與管道或設備摩擦會導致催化劑會顯紅色，在其它煉油廠也曾發現了這種紅色催化劑。此外催化劑在裝置內儲存了一年，由于其酸性，會產生一些腐蝕。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 進油后催化劑活性低

通過表2發現，重整反應進料一周以后反應總溫降由229°C下降至最低159°C，這種不正常的現象表明催化劑活性初期低，抗碳能力弱。器內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，載體比表面積減小。催化劑再生由黑燒轉白燒后，催化劑開始正常的燒焦步驟，總溫降逐步恢復至設計值。

4 結論

此次碳含量如此高的催化劑在再生器內進行再生在國內尚屬首次，中東地區也僅有兩次，采取了固定床和移動床兩種方式進行催化劑再生，燒焦后的再生催化劑碳含量達到了燒焦要求。但在催化劑再生期間仍出現了催化劑提升困難、還原系統壓降大、開工初期催化劑活性低等問題，通過采取多種措施予以解決，對以后高碳催化劑的器內再生具有重要的指導意義。

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