国内首次重整催化剂器内再生过程分析

邓威

摘要：本文介绍了连续重整装置高积碳催化剂的期内再生，采取了固定床和移动床两种模式对催化剂进行烧焦。结果表明：高积炭催化剂经过黑烧后，碳含量远低于预期，催化剂活性部分恢复，但抗干扰能力较弱，白烧后活性基本恢复正常。此次高碳催化剂器内再生属国内首次，对以后高碳催化剂的器内再生具有重要指导意义。

关键词：连续重整;高碳催化剂;器内再生;活性;

1 前言

高碳催化剂烧焦会造成再生烧焦床层超温，催化剂载体会被烧结并发生相变，从而使催化剂失活，局部高温还会损坏再生器内构件。因此，催化劑烧焦不得不长时间进行黑烧，确保高积炭催化剂上的积炭烧尽，才能转为正常白烧。

2催化剂再生过程

2.1催化剂积炭分析

在重整反应过程中，催化剂失活原因是积炭沉积在催化剂表面，遮盖活性中心，堵塞载体的孔道，造成重整催化剂活性明显下降;另一原因是催化剂的铂晶粒的长大和氯含量下降。

本次催化剂积碳是重整装置由于特殊原因而紧急停车，反应系统未经过热氢带油，烃类无法正常排放，导致了催化剂大量结焦。在卸剂时进行分层采样，为了分析结果更具代表性，将部分催化剂送至AXENS进行化验。

通过表1发现：催化剂的碳含量远高于装置的设计值，必须对高碳催化剂进行单独的再生。

2.2高碳催化剂再生

重整反应系统循环氢压缩机满负荷运行，反应器入口温度控制在250℃;氧氯化和焙烧段入口温度控制在180℃;还原室温度控制在460℃。第一、第二烧焦区入口温度控制在440℃。

11月26日，在固定床情况下进行了第一次试烧焦，试烧焦后，建立了烧焦例行程序。12月6日，催化剂循环改为连续循环模式，提高了烧焦效率。催化剂烧焦于12日结束，共循环再生催化剂总藏量的108%。

通过多次采样分析再生催化剂碳含量，均远低于预期（3wt%）。最后的样品中，待生催化剂的碳含量值低于1wt%（低于再生催化剂的第一个值），氯含量与再生催化剂一致，由此判定催化剂烧焦结束。

3催化剂再生过程中出现的问题

3.1 催化剂提升困难

（1）反应系统正常运转时会产生压差，而催化剂的提升由压差控制。在催化剂黑烧模式下，对于这种反应系统没有进料，系统压降很小状况下的再生模式，催化剂循环更加困难。

（2）在催化剂循环过程中，由于还原室压力升高，还原罐与一反顶部压差在150kPa左右（正常10kPa），为了维持催化剂循环，再生器压力提压后才能进行催化剂提升，后继续提高反应系统压力至0.32MPa（正常0.23MPa），问题才得以解决。

3.2 还原系统压降大

开工吹扫期间还原系统管线未完全处理干净;催化剂由于碳含量高，烧焦时系统水含量高，造成粉尘较多;催化剂间断性进行提升，造成催化剂磨损所产生的粉尘。多种因素叠加导致还原后路压降越来越大，进出口换热器压降远大于设计压降。在整个催化剂烧焦过程中，两次因为还原气进出口换热器压降大而停止烧焦，处理问题，在拆下换热器后发现堵塞严重，有大量的铁锈、粉尘、异物。

3.3 再生催化剂颜色异常

当烧焦到催化剂藏量的75%时，有些催化剂样品外观为红色。经分析，当催化剂与管道或设备摩擦会导致催化剂会显红色，在其它炼油厂也曾发现了这种红色催化剂。此外催化剂在装置内储存了一年，由于其酸性，会产生一些腐蚀。这种情况下，红色可能是由铁锈引起的且它很容易被刮掉。

3.4 进油后催化剂活性低

通过表2发现，重整反应进料一周以后反应总温降由229°C下降至最低159°C，这种不正常的现象表明催化剂活性初期低，抗碳能力弱。器内再生黑烧只烧掉了催化剂上的积碳，其金属活性未完全恢复，载体比表面积减小。催化剂再生由黑烧转白烧后，催化剂开始正常的烧焦步骤，总温降逐步恢复至设计值。

4 结论

此次碳含量如此高的催化剂在再生器内进行再生在国内尚属首次，中东地区也仅有两次，采取了固定床和移动床两种方式进行催化剂再生，烧焦后的再生催化剂碳含量达到了烧焦要求。但在催化剂再生期间仍出现了催化剂提升困难、还原系统压降大、开工初期催化剂活性低等问题，通过采取多种措施予以解决，对以后高碳催化剂的器内再生具有重要的指导意义。

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