一种催化裂化反应-再生方法及装置与流程

本技术涉及催化裂化领域，特别是涉及一种催化裂化反应-再生方法及装置。

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，通过补充化石燃料燃烧供热在环保性和经济性上不具有可持续发展性，增加了化石能源的消耗和二氧化碳的排放，也不符合当下低碳化发展的大趋势。

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使固体有机废弃物在固体有机废弃物处理系统中进行热解处理，得到固相热解产物和/或液相热解产物；

4、s3使液相热解产物注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；

5、s4将包含待生催化剂和未反应的液相热解产物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。

6、在一种实施方式中，所述固体有机废弃物来源于废塑料、废旧橡胶、木塑复合材料中一种或多种，优选地，所述废塑料选自聚烯烃类和聚酯类；废旧橡胶选自废旧轮胎。

7、在一种实施方式中，热解处理的温度为300-1000℃，在惰性气氛中进行，热解催化剂选自y型和zsm-5型分子筛。

8、在一种实施方式中，所述液相热解产物从汽提段的下部和/或底部注入，积碳催化剂的量与注入汽提段的液相热解产物的重量比例为10-300：1。

9、在一种实施方式中，积碳催化剂流向汽提段后，注入汽提蒸汽进行汽提。

10、在一种实施方式中，所述方法还包括：在混合罐中使所述固相热解产物与来自催化裂化反应系统的待生催化剂混合，所述混合罐设置于连接催化裂化反应系统和再生系统的待生斜管中。

11、在一种实施方式中，注入到汽提段的所述液相热解产物的重量与加入到混合罐的所述固相热解产物的重量之比为10-150:1。

12、在一种实施方式中，所述含氧再生气体为氧气，再生系统为双再生器再生系统或者两段再生系统。

13、在一种实施方式中，双再生器再生系统或者两段再生系统中，第一再生器或第一再生段再生温度为550-720℃，催化剂停留时间为2.0-90秒；第二再生器或第二再生段再生温度为580-750℃，催化剂停留时间为0.5-5分钟。

14、在一种实施方式中，积碳催化剂流向汽提段后，不注入汽提蒸汽进行汽提。

15、在一种实施方式中，所述液相热解产物从汽提段的底部注入，积碳催化剂的量与注入汽提段的液相热解产物的重量比例为10-300：1。

16、在一种实施方式中，所述方法还包括：在混合罐中使所述固相热解产物与来自催化裂化反应系统的混合料混合，所述混合罐经由待生斜管分别连接催化裂化反应系统和再生系统。

17、在一种实施方式中，待生催化剂的重量与加入到混合罐的所述固相热解产物的重量之比为30-300：1。

18、在一种实施方式中，所述含氧再生气体为氧气，再生系统为双再生器再生系统或者两段再生系统。

19、在一种实施方式中，双再生器再生系统或者两段再生系统中，第一再生器或第一再生段再生温度为500-720℃，催化剂停留时间为1-6分钟；第二再生器或第二再生段再生温度为580-750℃，催化剂停留时间为0.5-3分钟。

20、在一种实施方式中，所述方法还包括：将再生烟气循环回第一再生器或第一再生段，和/或，将再生烟气循环回第二再生器或第二再生段，使得第一再生器或第一再生段和/或第二再生器或第二再生段中氧气浓度不高于28％。

21、在一种实施方式中，第一再生器或第一再生段中的烧焦量为30-50％，第二再生器或第二再生段中的烧焦量为50-70％。

22、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℃。

23、本技术还提供一种催化裂化反应-再生装置，包括：

24、催化裂化反应系统，包括：

25、催化裂化反应器，用于使原料油与催化剂接触进行反应；

26、油剂分离单元，用于分离催化剂和油气；

27、沉降器，其包含汽提段，用于沉降和汽提沉降的催化剂；

28、固体有机废弃物处理系统，包括：

29、热解单元，用于对固体有机废弃物进行热解处理得到液相热解产物和/或固相热解产物；

30、液相储罐，用于储存液相热解产物；

31、固相储罐，用于储存固相热解产物；

32、其中，所述液相储罐与所述沉降器的汽提段相连通，使得液相热解产物注入到所述沉降器的汽提段；

33、再生系统，包括：

34、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

35、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℃。

36、在一种实施方式中，再生系统还包括混合罐，其设置在再生器外部，且经由所述待生斜管分别与所述再生器和催化裂化反应系统相连通；所述混合罐还与所述固相储罐流体相通，使得来自固相储罐的固相热解产物在所述混合罐中与所述待生催化剂相混合，得到混合料。

37、在一种实施方式中，再生器为两段再生器，所述两段再生器包括：

38、第一再生段，所述第一再生段设置有第一氧气入口、混合料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段的混合料入口连接，用于将来自混合罐的混合料经由混合料入口输送到第一再生段；

39、第二再生段，所述第二再生段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，所述第一再生段的出口端设置在所述第二再生段的内部，使得来自第一再生段的部分再生剂输送到所述第二再生段；所述再生斜管与第二再生段的再生催化剂出口连接，用于使来自第二再生段的再生催化剂循环回所述催化裂化反应系统；

40、旋风分离器，所述旋风分离器容纳在第二再生段内部，用于分离再生烟气和再生催化剂。

41、在一种实施方式中，再生器为双再生器，包括：

42、第一再生器，所述第一再生器设置有第一氧气入口、混合料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混合料入口连接，用于将来自混合罐的混合料经由混合料入口输送到第一再生器进行半再生；

43、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；

44、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。

45、在一种实施方式中，所述再生系统还包括：

46、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；

47、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。

48、本技术的方法和装置利用固体有机废弃物的热解产物来驱动催化裂化反应-再生装置，可以高效利用固体有机废弃物的方法，将其转化为高价值产品和用于为催化裂化反应-再生装置供能。本发明将固体有机废弃物的利用与催化裂化相结合，将固体有机废弃物部分转化为高价值产品，部分用于为催化裂化装置供能，减少了能源消耗，降低了碳排放，同时为废弃物的高效利用提供了一种新的方法。

49、本发明的主要优点在于以下几个方面：

50、(1)将固体有机废弃物的热解油直接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。

51、(2)固体有机废弃物的热解油组成复杂，难以直接利用，将其作注入反应器汽提段可以将其部分转化为高价值产品，提高其经济价值，拓展了固体有机废弃物的循环利用路径。

52、(3)利用固体有机废弃物的热解产物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二氧化碳浓度高，有利于将其中的二氧化碳进行分离和捕集，实现负碳排放。