-.z.1再生動(dòng)力學(xué)1.1催化劑上的焦炭1〕焦炭的化學(xué)組成催化劑上的焦炭來(lái)源于四個(gè)方面：⑴在酸性中心上由催化裂化反響生成的焦炭；⑵由原料中高沸點(diǎn)、高堿性化合物在催化劑外表吸附，經(jīng)過(guò)縮合反響生成的焦炭；⑶因汽提段汽提不完全而殘留在催化劑上的重質(zhì)烴類，是一種富氫焦炭；⑷由于鎳、釩等重金屬沉積在催化劑外表上造成催化劑中毒，促使脫氫和縮合反響的加劇，而產(chǎn)生的次生焦炭；或者是由于催化劑的活性中心被堵塞和中和，所導(dǎo)致的過(guò)度熱裂化反響所生成的焦炭。上述四種來(lái)源的焦炭通常被分別稱為催化焦、附加焦〔也稱為原料焦〕、劑油比焦〔也稱為可汽提焦〕和污染焦。實(shí)際上，這四種來(lái)源的焦炭在催化劑上是無(wú)法辯認(rèn)的。所謂"焦炭〞并不是具有嚴(yán)格的固定組成和構(gòu)造的物質(zhì)。它不是純碳，一般主要由碳和氫組成，是高度縮合的碳?xì)浠衔?，但碳和氫的比例受多種因素的影響，有相當(dāng)大的變化范圍。影響H/C的因素主要有：催化劑、原料、反響溫度、反響時(shí)間及汽提條件等。對(duì)一定的催化劑和原料，影響焦炭H/C的主要因素是反響溫度和反響時(shí)間〔或結(jié)焦量〕。普遍認(rèn)為，反響溫度越高，焦炭的H/C越小，即焦炭中氫含量越低。反響時(shí)間加長(zhǎng)也有同樣的影響。在硅酸鋁催化劑上用多種單體烴和輕瓦斯油進(jìn)展催化裂化反響試驗(yàn)，結(jié)果說(shuō)明所得焦炭的H/C不一樣，而在0.4～0.9之間變化。除碳和氫外，焦炭中還可能含有硫、氮、氧等雜原子，這主要決定于原料的雜原子化合物的含量。應(yīng)該指出，焦炭的化學(xué)組成，是焦炭的一個(gè)重要性質(zhì)，尤其是C/H，對(duì)再生器的操作，特別是對(duì)裝置的熱平衡具有重要意義。但很遺憾，焦炭的C/H很難測(cè)定準(zhǔn)確，主要是氫含量很難測(cè)準(zhǔn)，因?yàn)橐话阌萌紵y(cè)定生成的水量，而水量難以測(cè)準(zhǔn)，而且在燃燒過(guò)程中催化劑構(gòu)造本身也可能放出一局部水，因而造成實(shí)驗(yàn)誤差。在生產(chǎn)裝置上，一般還是以測(cè)定煙氣中CO、CO2和O2的組成，利用焦炭在空氣中燃燒時(shí)的元素平衡等計(jì)算焦炭中的C/H比。2〕焦炭的構(gòu)造前面談到焦炭的化學(xué)組成是不均勻的，而焦炭的構(gòu)造與其組成密切相關(guān)，可以想象，焦炭的構(gòu)造也是不均勻的，實(shí)際研究結(jié)果也證明了這一點(diǎn)，而且構(gòu)造問(wèn)題比組成更為復(fù)雜。焦炭的構(gòu)造決定于結(jié)焦的反響機(jī)理及焦炭所處的環(huán)境和經(jīng)歷。結(jié)焦過(guò)程是脫氫和碳濃縮的過(guò)程，而形成的焦炭還要承受反響條件下的高溫的影響而繼續(xù)發(fā)生*些變化，所以焦炭的形成是經(jīng)歷了一個(gè)連續(xù)過(guò)程而不是一步?jīng)Q定的，這就決定了焦炭的構(gòu)造不可能是單一的，而是有一定寬度的范圍。焦炭的構(gòu)造一般可分為兩局部，一局部為有序構(gòu)造，這局部具有偽石墨的構(gòu)造；另一局部則為無(wú)序構(gòu)造。兩局部的比例則與原料、催化劑及反響條件有關(guān)，在反響條件中主要是反響溫度和反響時(shí)間。焦炭構(gòu)造的根本特點(diǎn)，對(duì)于不同的催化劑及不同的結(jié)焦條件可能有相當(dāng)大的差異。3〕焦炭燃燒的化學(xué)反響焦炭的主要元素是碳和氫。在燃燒過(guò)程中氫被氧化成水，碳則被氧化為CO和CO2。關(guān)于碳氧化的初次產(chǎn)物有三種觀點(diǎn)：有人認(rèn)為是CO，有人認(rèn)為是CO2，但多數(shù)學(xué)者認(rèn)為同時(shí)生成CO和CO2。根據(jù)Ford等和Tone等提出的模型，焦炭燃燒反響可表示為：CO焦炭+O2CO2〔9-1〕H2O其中COCO2在560℃以下該反響速度很慢。另外還有：CO2+C2CO〔9-2〕C+H2OCO+H2〔9-3〕以上兩個(gè)反響速度在正常再生溫度下都很慢，在Tone等的實(shí)驗(yàn)條件下前一反響并未發(fā)生，而Wen等人的數(shù)據(jù)說(shuō)明后一反響的速度大約比碳氧化反響低四個(gè)數(shù)量級(jí)。除此以外，還有焦炭中少量雜原子例如硫、氮的燃燒。2再生方式在工業(yè)再生器內(nèi)實(shí)現(xiàn)催化劑的燒焦可由于催化劑和燒焦空氣的流程不同〔單段或兩段、并流、錯(cuò)流或逆流〕、流化床類型不同〔湍流床、快速床或輸送床〕、一氧化碳的燃燒程度不同〔局部燃燒或完全燃燒〕以及工藝條件不同〔溫度、床層流速、氧濃度等〕而組合成多種多樣的再生方式，目標(biāo)是要到達(dá)：較低的再生催化劑含碳量，一般為0.05～0.10%〔重〕，較好的則低于0.05%〔重〕。據(jù)Davison公司1989年對(duì)美國(guó)和加拿大的148套催化裂化裝置的調(diào)查，到達(dá)上述指標(biāo)的分別占32%和28%；較高的燃燒強(qiáng)度，以再生器內(nèi)有效藏量為準(zhǔn)，一般低值為100kg〔炭〕/[t〔催化劑藏量〕·h]，高者可達(dá)250kg/〔t·h〕以上；催化劑的燃燒環(huán)境和磨損條件比擬緩和，在合理的置換速率下[例如0.4～0.5kg〔催化劑〕/t〔原料〕或系統(tǒng)催化劑總藏量的1.5%～3%能維持足夠的平衡活性〔例如微反活性為65～70〕；操作調(diào)節(jié)的靈活性，包括循環(huán)量調(diào)節(jié)、溫度調(diào)節(jié)、取熱量調(diào)節(jié)和防止尾燃，以適應(yīng)處理量和原料性質(zhì)在一定范圍內(nèi)的變化；經(jīng)濟(jì)的合理性，能耗較低而投資效益較好；能滿足環(huán)境保護(hù)對(duì)污染排放的有關(guān)規(guī)定。我們將對(duì)幾種典型的再生工藝——單段再生、兩段再生、燒焦罐再生從動(dòng)力學(xué)角度和工程角度分別進(jìn)展簡(jiǎn)單的分析。2.1單段再生單段再生就是使用一個(gè)流化床再生器一次完成催化劑的燒焦過(guò)程。單段再生工藝比擬簡(jiǎn)單，設(shè)備也不復(fù)雜，因而一開場(chǎng)就在工業(yè)上應(yīng)用。盡管多年來(lái)工藝條件、設(shè)備構(gòu)造和催化劑類型等方面已有很多變化，但迄今為止，這種再生工藝仍被廣泛應(yīng)用。我國(guó)一些采用湍流床再生的催化裂化裝置，當(dāng)再生溫度為650～680℃時(shí)，CR為0.1～0.12%，CBI仍保持在80～250kg/〔t·h〕之間。假設(shè)采取有效措施改良催化劑分布和空氣分布，并把再生溫度保持在700℃左右時(shí)，完全有可能把湍動(dòng)床再生的CR降到0.1%以下。采用快速床單段再生工藝由于氣體線速較高，但單位體積的燒焦能力小，平均碳濃度雖高于單段湍流床，但國(guó)內(nèi)多數(shù)此類裝置的CR仍高于0.1%。如將燒焦罐高度適當(dāng)增加〔10～12m〕，并加大內(nèi)循環(huán)量，從而增加燒焦罐藏量和密度，則有可能把CR降到0.1%以下。這類再生器的缺點(diǎn)有二：其一是由于返混嚴(yán)重，催化劑的有效平均含碳量接近CR這個(gè)很低的值，燒碳速率低；其二是催化劑藏量大、停留時(shí)間長(zhǎng)，催化劑老化失活也較嚴(yán)重。其優(yōu)點(diǎn)是催化劑藏量大，使再生器的熱容量大，從反響器來(lái)的待生劑進(jìn)入再生器后，其溫度很快躍升至再生床層溫度，縮短了待生劑的升溫時(shí)間，從而在一定程度上彌補(bǔ)了碳勢(shì)上的損失。2.2兩段再生為了充分發(fā)揮催化劑的活性，近年來(lái)再生催化劑含碳要求低于0.1%。對(duì)于一段再生方式，實(shí)現(xiàn)這個(gè)要求較為困難，其不利因素主要是單段流態(tài)化床層返混嚴(yán)重，催化劑在整個(gè)床層的平均含碳量接近再生劑含碳量的數(shù)值，按照動(dòng)力學(xué)式，燒碳速率和催化劑含碳量成正比，亦即CR值為0.05%時(shí)其燒碳速率只有CR值為0.1%時(shí)的一半。一種改良的方法是改善待生劑進(jìn)料方式，使床層催化劑含碳量高于再生劑含碳量。兩段再生方式則是使再生依次在兩個(gè)流化床中進(jìn)展。第一段床層的平均碳含量高于CR，因而燒碳強(qiáng)度大。從第一段排出的半再生催化劑進(jìn)入平均碳含量低的第二段床層，該段煙氣中水氣分壓較低，可以允許在750℃甚至更高的溫度下燒焦以到達(dá)稍高的燒焦強(qiáng)度。因此兩段的綜合燒焦效果優(yōu)于單段再生。兩段再生工藝的形式可以是一個(gè)再生器殼體內(nèi)分隔成兩室，也可以是相連的兩個(gè)再生器殼體。兩段再生的主要優(yōu)點(diǎn)是在到達(dá)同樣的再生劑含碳量的要求下，其催化劑藏量比普通一段再生的藏量小，從而可縮短催化劑在再生器內(nèi)的停留時(shí)間。采用兩段再生時(shí)，第二段一般為完全再生，第一段假設(shè)采用常規(guī)再生，則氧濃度較低抵消了碳濃度高的優(yōu)越性，但生成V2O5較少，減少了V中毒，有利催化劑應(yīng)用。第一段假設(shè)采用完全再生，則從消碳動(dòng)力學(xué)和CO燃燒動(dòng)力學(xué)綜合考慮應(yīng)使一段的燒焦比例到達(dá)85～90%。對(duì)處理量大的裝置可以考慮采用兩個(gè)再生器進(jìn)展兩段再生。雙器兩段再生是與重油催化裂化工藝同時(shí)推出的。這種再生形式在第二段床層催化劑上的碳濃度約等于CR，第一段的催化劑上的碳濃度高于CR，因而總的動(dòng)力學(xué)燒焦強(qiáng)度有所改善，但終究都是采用湍流床再生，氧傳遞速度并未改善，因而總的燒焦強(qiáng)度與單器相比，提高不多。雙器兩段再生可以給提升管反響器提供溫度很高〔730℃以上〕、含碳量低的〔≤0.05%〕再生催化劑，給霧化良好的渣油創(chuàng)造迅速氣化的條件，從而減少焦炭產(chǎn)率。RCC逆流兩段再生為同軸式布置。第一再生器與第二再生器均為湍流床，前者與常規(guī)單段再生相似，半再生劑經(jīng)外溢流管進(jìn)入第二再生器。第二再生器不設(shè)旋風(fēng)別離器系統(tǒng)，稀相段上方煙氣連同飽和攜帶的催化劑從兩個(gè)再生器連接部的多個(gè)圓形通道進(jìn)入第一再生器底局部布器的周圍，然后與補(bǔ)充流化風(fēng)混合進(jìn)入密相床層。RCC工藝采用一、二段煙氣串聯(lián)，主風(fēng)利用充分，耗風(fēng)指標(biāo)約9m3n/kg焦炭，第一段燒焦占50%～60%，全部煙氣由一段再生器頂部排出。RFCC工藝采用第一再生器常規(guī)再生，第二再生器熱完全再生，不用助燃劑，再生催化劑含碳可降到0.05%。一、二段煙氣分流，可以按照生焦率和兩器熱平衡的需要來(lái)調(diào)節(jié)兩個(gè)再生器的燒焦比例，一再溫度650～670℃，燒焦強(qiáng)度80～150kg/〔t·h〕，排出CO，不設(shè)取熱設(shè)施。第二再生器再生溫度可達(dá)750℃以上，燒焦強(qiáng)度30～80kg/〔t·h〕，沒(méi)有任何內(nèi)構(gòu)件〔旋分、料腿、翼閥等〕，第二段煙氣不經(jīng)煙氣輪機(jī)，而進(jìn)余熱鍋爐，損失了局部機(jī)械能。第一段煙氣需設(shè)CO燃燒爐，然后進(jìn)煙機(jī)和余熱鍋爐回收能量。**石化工程公司為**西太平洋石油化工**設(shè)計(jì)的重油催化裂化裝置，第一再生器采用湍流床床層再生，第二再生器采用快速床與湍流床串聯(lián)再生燒焦技術(shù)；一再采用常規(guī)再生，排CO，但仍設(shè)置外取熱器，二再采用完全再生的方式。一再煙氣和二再煙氣采用分流處置，一再煙氣通過(guò)煙氣輪機(jī)做功后，再與二再高溫含氧煙氣集合進(jìn)入CO燃燒爐，以較少的補(bǔ)充燃料將CO燃燒完全，排煙中CO含量?jī)H200ppm。不同的器內(nèi)和器外兩段再生其特點(diǎn)列于表2-12。表2-12兩段再生的特點(diǎn)工藝技術(shù)高效再生〔UOP〕RCC〔UOP〕HOC〔Kellogg〕RFCCTotal(S&W)**煉油廠二套**煉油廠二套**西太平洋公司FCC裝置第二段布置方式上置式下置式側(cè)置式上置式、分置式上置式分置式分置式一段形式快速床湍流床湍流床湍流床快速床湍流床湍流床二段形式湍流床湍流床湍流床湍流床快速床快速床快速床和湍流床串聯(lián)一、二段煙氣流動(dòng)方式并聯(lián)串聯(lián)并聯(lián)分流串聯(lián)分流分流取熱方式段間取熱段間取熱一段取熱無(wú)二段取熱一段取熱一段取熱對(duì)于處理量較小的裝置，從節(jié)約投資角度仍應(yīng)采用一個(gè)再生器單段再生。另外考慮到單段再生的實(shí)際操作比擬簡(jiǎn)單，且由于在主風(fēng)分布和待生催化劑分布上做了改良，催化劑的水熱穩(wěn)定性得到了很大的改善，單段再生的CR降到0.1%或以下已成為可能，再加上目前各個(gè)裝置的劑油比都有很大幅度的提高，已逐步減弱了CR對(duì)催化劑微反活性的降低給裝置產(chǎn)品分布的不利影響，所以目前國(guó)內(nèi)新設(shè)計(jì)的重油催化裂化裝置在采用兩段再生到達(dá)一個(gè)頂峰之后，單段再生技術(shù)又逐步活潑起來(lái)。2.3燒焦罐再生燒焦罐式再生器的主要特點(diǎn)是罐內(nèi)采用較高的氣速，使燒焦速率提高。提高氣速會(huì)使氣體和催化劑顆粒的流動(dòng)流型向活塞流靠攏，從而提高了反響物〔氧、碳〕的平均有效濃度；同時(shí)，在高氣速下的快速流化床中，氣泡變得很小甚至消失，從而降低了相間傳質(zhì)的阻力。這些都有利于提高燒焦速率。為了使進(jìn)入燒焦罐的待生劑的溫度能迅速提高，燒焦罐內(nèi)應(yīng)保持有較大的熱容量，或者說(shuō)，燒焦罐內(nèi)要保持一定水平的催化劑密度。但是由于氣速高，燒焦罐內(nèi)不能保持足夠大的密度，因此，要從二密床循環(huán)一局部再生劑回?zé)构迌?nèi)以保證罐內(nèi)有一定的密度。這局部循環(huán)再生劑的含碳量很低，因此，這種催化劑循環(huán)雖然保持了燒焦罐內(nèi)較高的溫度，但卻又降低了罐內(nèi)的平均碳濃度。從計(jì)算結(jié)果來(lái)看，溫度的影響〔有利方面〕相對(duì)地大于返混的影響〔不利方面〕，因此，總的來(lái)說(shuō)，這個(gè)催化劑循環(huán)對(duì)燒焦速度來(lái)說(shuō)還是有利的。在極端情況下，即完全沒(méi)有高溫催化劑循環(huán)的情況下，由于燒焦罐內(nèi)密度太低、熱容量太小，甚至?xí)荒芫S持必要的再生溫度而使燒焦速率大大下降。這個(gè)問(wèn)題也是工程上想實(shí)現(xiàn)完全管道式再生的困難所在。高氣速〔2～3m/s〕的快速床再生是燒焦罐再生的開展，稱管式燒焦。在燒焦管中，催化劑以活塞流的形式通過(guò)，氣固接觸好，可以完成燒焦量的70%～80%，返混少，燒焦強(qiáng)度高，可達(dá)1000kg/〔t·h〕。缺乏之處是燒焦管出口催化劑碳含量較高，約0.1%～0.27%〔重〕，需要補(bǔ)充床層燒焦。另外，再生器稀相別離段位置較高，設(shè)備投資較大。2.4催化裂化再生器的目標(biāo)催化裂化再生器的目標(biāo)主要有三點(diǎn)：1〕最大限度地降低再生催化劑含碳量不同類型的催化劑對(duì)再生催化劑含碳量的要求差異很大。近年來(lái)開發(fā)的超穩(wěn)沸石催化劑要求CR值降低到0.05%～0.1%，而對(duì)沸石催化劑來(lái)說(shuō)，CR值每降低0.1%，活性可上升3個(gè)單位左右。2〕提高燒焦強(qiáng)度只有提高燒焦強(qiáng)度，才能有效地降低再生器藏量，從而降低兩器催化劑總藏量，因?yàn)樵偕鲀?nèi)催化劑藏量占兩器總藏量的60%～70%。只有降低了兩器催化劑總藏量，才能減少設(shè)備尺寸，并能在一樣催化劑補(bǔ)充率的情況下，更高地維持系統(tǒng)中催化劑的平衡活性。3〕盡量保持高的平衡催化劑活性再生溫度高達(dá)700℃以上，水蒸汽分壓為20kPa～30kPa，這樣的條件促使催化劑失活，可以認(rèn)為反響--再生系統(tǒng)催化劑的永久失活主要取決于再生器的工藝條件。一般來(lái)說(shuō)，催化劑的水熱穩(wěn)定性和失活速度不變時(shí)，催化劑的平衡活性和新鮮催化劑的補(bǔ)充率或置換率有關(guān)。而當(dāng)催化劑的單耗不變時(shí)，系統(tǒng)總藏量越大，置換率越小，平衡活性也越低。因此，再生器藏量越大，平衡活性也越低。國(guó)內(nèi)外的工業(yè)實(shí)踐說(shuō)明，當(dāng)CR值在0.1%～0.15%時(shí)，平衡活性可維持在65～70的水平，這時(shí)催化劑的單耗約為0.4kg/t。3再生器的工程特點(diǎn)為了滿足再生的工藝條件，到達(dá)預(yù)期的再生效果，并保證催化劑的順利循環(huán)，減少催化劑的降活和消耗，工業(yè)再生器的構(gòu)造和材質(zhì)應(yīng)具備*些特點(diǎn)，而且隨再生方式的不同應(yīng)有一些差異。3.1再生器筒體再生器殼屬于大型壓力容器。再生器內(nèi)部操作壓力根據(jù)反響器壓力和反響再生系統(tǒng)的壓力平衡條件確定，一般在0.07～0.3MPa〔表〕之間。再生器內(nèi)操作溫度一般在680～730℃，不正常時(shí)會(huì)超過(guò)750℃。整個(gè)壓力容器外殼按冷壁設(shè)計(jì)，材質(zhì)為優(yōu)質(zhì)碳鋼或低合金鋼，內(nèi)壁襯有雙層或單層的以非金屬材料為主的隔熱耐磨襯里，總厚度為100～150mm。外壁外表溫度低于150℃。襯里后的容器直徑按不同部位的設(shè)計(jì)氣體流速計(jì)算。上半段稀相區(qū)的氣體流速的下限為0.45m/s，以防止在稀相區(qū)停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而發(fā)生CO后燃；上限是為了防止煙氣夾帶催化劑過(guò)多而增加催化劑的損耗。采用大堆積密度催化劑時(shí)為0.9m/s，而對(duì)于低堆積密度催化劑一般在0.7m/s左右，具體的直徑還要結(jié)合旋風(fēng)別離器的布置確定。國(guó)外再生器最大的直徑達(dá)16.8m〔裝置能力6.5Mt/a〕。再生器下半段密相區(qū)的氣體流速與稀相區(qū)一樣的通常稱為低流速再生器，其筒體上下部直徑相等。采用1.0～1.5m/s氣速的通常稱為高流速再生器，其筒體直徑上大下小，故又稱大小筒式再生器。兩區(qū)直徑的改變靠?jī)A斜角不少于45°的過(guò)渡段完成，這段襯里部位的磨蝕較為嚴(yán)重。A再生器內(nèi)的催化劑藏量中有效藏量指那些處于燒焦環(huán)境中的稀相區(qū)和密相區(qū)的藏量。通常計(jì)算燒焦能力只考慮密相區(qū)藏量。從密相區(qū)的藏量及催化劑平均密度得出密相區(qū)的有效體積，進(jìn)而得出床層高度。密相區(qū)氣體流速高，從反響工程角度固然可使藏量減少，但從流態(tài)化工程角度卻使平均密度以更大幅度下降，其結(jié)果是床層體積增大，床高上升，因此氣速的選擇有一合理的范圍。無(wú)效藏量包括：溢流管、淹流管、立管、料腿內(nèi)部的催化劑；氣體分布器下部死區(qū)的催化劑。以上兩項(xiàng)對(duì)容器荷重的計(jì)算是不可少的。還應(yīng)指出在開停工或發(fā)生事故時(shí)反響器〔含汽提段〕的全部藏量會(huì)轉(zhuǎn)移到再生器內(nèi)，為此也要考慮這一負(fù)荷。密相區(qū)的催化劑床層高度一般在5～7m之間，它應(yīng)保證旋風(fēng)別離器料腿出口處有足夠的料封。有些裝置利用空氣把待生催化劑〔或半再生催化劑〕輸送到再生器床層內(nèi)，其進(jìn)口上方也需料封。密相區(qū)的床層靜壓要和氣體分布器的壓降協(xié)調(diào)一致，以保持氣流分布均勻和床層的穩(wěn)定性。再生器上半段高度由兩局部構(gòu)成：一級(jí)旋風(fēng)別離器入口中心線以下局部應(yīng)大于TDH〔旋分器殼體截面積較大，使稀相氣流截面積減少，故這局部的高度不應(yīng)計(jì)入TDH內(nèi)〕；入口中心線以上局部由旋風(fēng)別離器構(gòu)造尺寸及安裝方式?jīng)Q定。再生器下半段的高度也由兩局部構(gòu)成：密相床層高度；氣體分布器及其下面空間的高度〔由氣流分配以及分布器支撐構(gòu)造決定〕。兩段床層再生器構(gòu)造包括：其下部裝有垂直的弧形隔板將再生器分為兩局部。隔板上設(shè)有溢流堰，此堰盡可能遠(yuǎn)離催化劑入口管和出口管。待生催化劑通過(guò)再生器底部或側(cè)面進(jìn)入一段?？諝馔ㄟ^(guò)入口管引入空氣分布器。封閉的橢圓形隔板沒(méi)有上述缺陷。兩段間催化劑的流通靠隔板頂部的槽口溢流。作為快速床的燒焦罐為一個(gè)立式圓筒容器，直徑2～6m，高8～10m或更長(zhǎng)，內(nèi)有隔熱耐磨襯里。罐體下部側(cè)面有兩個(gè)對(duì)稱的待生催化劑和循環(huán)再生催化劑進(jìn)口，管口向下傾斜35～45°。另一種型式是在燒焦罐底部設(shè)一根長(zhǎng)6～8m的垂直預(yù)混合管，兩種催化劑進(jìn)口位于該管下部。不帶預(yù)混合管的燒焦罐底部有樹枝形或環(huán)形空氣分布器；帶預(yù)混合管的空氣分布器位于管底，而在燒焦罐底設(shè)耐磨的分布板或分布管〔一般為內(nèi)有襯里的十字形管〕，使空氣和催化劑的混合物流在罐內(nèi)均勻分布。燒焦罐頂部有垂直的導(dǎo)出管，長(zhǎng)約8～10m。如燒焦罐位于再生器一側(cè)，也可用折疊式引出管從水平方向伸入再生器中心，管端與幾組粗旋風(fēng)別離器連接。粗旋風(fēng)別離器的入口流速一般在15m/s，回收效率90%～95%。第二密相床占據(jù)燒焦罐出口引出管和再生器內(nèi)壁所形成的環(huán)形空間，底部有環(huán)狀空氣分布器。器壁對(duì)稱的兩側(cè)有再生催化劑的出口，其中一路去反響器的提升管，另一路則循環(huán)到燒焦罐入口。以上的構(gòu)造稱為外循環(huán)管式循環(huán)床。另一種構(gòu)造是在第二密相床內(nèi)裝幾個(gè)溢流/淹流漏斗，下面有底部帶翼閥的料腿插入燒焦罐下部，靠第二密相床的料位自動(dòng)調(diào)節(jié)循環(huán)再生劑的流量，這種形式稱為內(nèi)溢流管式。它省掉了外循環(huán)管和一個(gè)大口徑滑閥，但多占了燒焦罐的內(nèi)部空間?？諝夥植计髅芟啻驳撞吭O(shè)置的空氣分布器有多種類型。早期使用過(guò)平板形或拱形的分布板。它們廣泛用于Ⅲ型裝置空氣和催化劑兩相混合物流的分布，存在著孔的磨蝕問(wèn)題和均勻布風(fēng)問(wèn)題。以后催化劑采用密相輸送直接進(jìn)入分布器上方，分布器只有空氣通過(guò)，磨蝕大為減輕。這時(shí)多采用碟形的板式分布器，開孔直徑為16～25mm，用這種具有數(shù)千個(gè)小孔的大直徑分布板比只有幾百個(gè)噴口的管式分布器在空氣分布上更為均勻，為Fle*i-Cracking的高流速再生器到達(dá)0.03%的再生催化劑含碳量起到重要作用。管式分布器也曾開展過(guò)多種形式，早期為氣—固兩相流動(dòng)設(shè)計(jì)的立式多分支型。這種形式比板式布風(fēng)均勻且不要密封構(gòu)造和另外的支承構(gòu)造，但仍存在磨蝕的問(wèn)題。后來(lái)為分布空氣設(shè)計(jì)出平面樹枝形和分布環(huán)形。平面樹枝形可以分組和分段供風(fēng)，可根據(jù)內(nèi)構(gòu)件情況在截面上合理布孔〔一般是中心較密，外周較稀〕，不需要密封構(gòu)造和另外的支承構(gòu)造。分布管多采用304不銹鋼材質(zhì)，外面襯25mm厚的隔熱襯里，使金屬溫度≯450℃，減少熱應(yīng)力與變形，減少催化劑對(duì)分布器的磨蝕。支管兩側(cè)均有斜向下方的空氣噴嘴，其流量由限流孔板分配。噴嘴產(chǎn)生的射流集合后由支管間隙上升進(jìn)入密相床，實(shí)現(xiàn)了二次分配。在具體設(shè)計(jì)中要考慮防止催化劑下漏而產(chǎn)生磨蝕，這就要求采用適當(dāng)?shù)拈g隙流速。環(huán)形分布器一般由一或兩個(gè)同心布置的供風(fēng)圓環(huán)作為分配總管，環(huán)上按不同方位和角度裝設(shè)了數(shù)目眾多的噴嘴，視其位置采用不同的口徑〔7～22mm〕和噴口速度〔10～70m/s〕。各噴嘴流量分別用不同的限流孔板控制，噴嘴數(shù)目10～20個(gè)/m2。這種類型的分布器上開孔的尺寸、數(shù)目、方向和角度都必須仔細(xì)計(jì)算才能保證良好的分布和強(qiáng)化的射流效果。缺點(diǎn)是制造、安裝和檢修均困難，造價(jià)高昂，操作彈性較小，要求壓降不低于10kPa。循環(huán)床再生器的空氣分布器分為兩組，大局部空氣〔85%～90%〕進(jìn)入燒焦罐下部的樹枝形管式分布器，其余少局部空氣進(jìn)入第二密相床的帶有朝下噴嘴的環(huán)形分布器，視床徑大小可采用一個(gè)或兩個(gè)圓環(huán)。因第二密相床風(fēng)量小，噴嘴直徑宜小，以保證單位面積上有足夠的流化風(fēng)，防止局部流化不良而影響催化劑的正常循環(huán)或旋風(fēng)別離器料腿的正常排料。對(duì)于采用預(yù)提升管的燒焦罐，氣體分布器內(nèi)有催化劑和空氣共同流動(dòng)，應(yīng)特別注意采用防磨蝕的材料、構(gòu)造形式和適中的流速。氣-固別離設(shè)施為了將進(jìn)入稀相區(qū)上方仍然被煙氣攜帶的催化劑回收下來(lái)，再生器內(nèi)部設(shè)有以旋風(fēng)別離器為主體的氣固別離設(shè)施。這里重點(diǎn)表達(dá)該設(shè)施在再生器內(nèi)部的布置與安裝特點(diǎn)。從高的回收效率以及便于從裝卸孔通過(guò)出發(fā)，單個(gè)旋風(fēng)別離器的直徑很少超過(guò)1.5m。為此工業(yè)規(guī)模的再生器內(nèi)都要設(shè)置多組并聯(lián)的旋風(fēng)別離器，最多的到達(dá)20組以上。因?yàn)槿肟诠腆w濃度高達(dá)每立方米數(shù)千克，必須采用兩級(jí)串聯(lián)才能保證催化劑的損耗符合要求。如此眾多的旋風(fēng)別離器占據(jù)了再生器稀相區(qū)上部的很大空間，合理的布置和安裝就成為再生器設(shè)計(jì)的一個(gè)重要課題。第一級(jí)旋風(fēng)別離器一般靠近再生器內(nèi)壁沿圓周布置，各個(gè)入口朝向同一圓周方位，使氣流沿順時(shí)針或逆時(shí)針的切線方向進(jìn)入。各第二級(jí)旋風(fēng)別離器也按圓周方向布置在第一級(jí)的內(nèi)側(cè)，應(yīng)注意各旋分器入口對(duì)再生器截面中心的對(duì)稱，盡量做到各旋分器負(fù)荷均勻。第二級(jí)旋風(fēng)別離器的出口管聚集到再生器內(nèi)部的內(nèi)集氣室或外部的外集氣管。前者占據(jù)空間小，重量輕，但集氣室承受的荷載較大，不宜在較高溫度〔>700℃〕下長(zhǎng)期工作。外集氣室是設(shè)置在再生器封頭上面的一個(gè)高溫容器，它可以做成一個(gè)單一的扁平容器，也可做成環(huán)狀集合管，第二級(jí)旋風(fēng)別離器升氣管伸出再生器封頭與之連接。這種集氣室簡(jiǎn)化了旋風(fēng)別離器的懸掛系統(tǒng)，整體受力較好。同軸式再生器因有汽提段穿過(guò)封頭，只能采用外集氣室構(gòu)造。RFCC雙器再生的第二段再生器操作溫度很高，內(nèi)部不能裝設(shè)旋風(fēng)別離器，因而在再生器外布置了具有冷壁構(gòu)造的單級(jí)高效旋風(fēng)別離器，催化劑從料腿下部經(jīng)斜管返回再生器密相床。循環(huán)床再生器的燒焦罐出口管周圍設(shè)有粗旋風(fēng)別離器，效率90%左右，其高徑比擬小，而且屬正壓操作〔內(nèi)壓高于外壓〕，料腿也較短。各個(gè)旋風(fēng)別離器的灰斗以下均有長(zhǎng)度不等的料腿垂直插入密相床層，出口處設(shè)有傘帽或翼閥，該處要與氣體分布器保持一定距離〔≮1.2m〕并且埋入床層一定距離〔≮2m〕。料腿之間在不同高度的平面位置上要用連桿加固以保持整體穩(wěn)定性。催化劑的進(jìn)出催化劑進(jìn)出構(gòu)造隨再生器的本身構(gòu)造以及與反響器的相互關(guān)系有所差異。對(duì)于并列式反響器——再生器類型〔包括上下并列和同高并列兩類〕，催化劑進(jìn)出再生器的方式有三種：上進(jìn)下出式：進(jìn)料位置在密相區(qū)上方，對(duì)于上下并列式裝置，待生催化劑從汽提段底部經(jīng)由向下傾斜30～35°角的斜管從側(cè)壁開口處進(jìn)入再生器，也可延伸進(jìn)再生器內(nèi)，利用帶槽口的分配器將催化劑分布到密相床上部，再生劑一般從密相床下部的淹流口引出；下進(jìn)上出式：待生催化劑從斜管進(jìn)入密相區(qū)下部的側(cè)壁開口處〔上下并列式〕，或經(jīng)密相提升管由再生器底部垂直引入分布板上方〔同高并列式〕，再生催化劑或從再生器內(nèi)的直立