1.4汽提段
吸附在催化剂中的烃类与“待生”催化剂一起进入催化剂汽提段，汽提水蒸气主要用来脱除这些催化剂微粒夹带的烃蒸气。汽提水蒸气通常不能使催化剂微孔中的烃类脱附，因而裂化反应继续在汽提段内进行，并且这些反应受温度和催化剂在汽提段中停留时间的影响。工业上最常用的使下行催化剂与上行汽提水蒸气接触的设备有栏板、圆形或环形挡板以及结构填料等(图1.16)。
高效催化剂汽提段的设计应能使催化剂与水蒸气充分接触。反应器汽提段一般设计水蒸气空速约为0.75ft/s(0.23m/s),催化剂质量流速约为7001b/
(min?ft2),即3418kg/(min?m2)。催化剂流速太高会导致下落的催化剂夹带水蒸气，从而降低汽提水蒸气的效率。典型的汽提水蒸气与循环催化剂的比例为2～5lb/1000lb(2～5kg/1000kg)。
应当尽量减少催化剂携带烃类蒸气进入再生器的量，但是并非所有烃类蒸气都可以在汽提段从催化剂微孔中脱附，其中一部分随待生催化剂进入再生器。
这些烃蒸气/液体具有比催化剂上的坚硬焦炭更高的氢碳比。这些富氢烃类进入再生器的不良影响如下：
1.液体产品损失。如果这些烃类不在再生器中被烧掉，应该可以作为液体产品回收。
2.生产能力降低。氢气燃烧生成水是碳燃烧生成二氧化碳所产生的热量的3.7倍,由于过多的烃类燃烧所造成的再生器温度上升会超过再生器构件所能承受的温度极限，迫使装置降低进料速度。
3.催化剂活性损失。较高的再生器温度及再生器中水蒸气的存在，会破坏催化剂的晶体结构，从而降低催化剂活性。
待生催化剂进入再生器通常由滑阀或塞阀控制(图1.17),通过控制此滑阀或塞阀使汽提段的催化剂维持在所需的高度。所有FCC装置汽提段催化剂的高度均须维持在适当的水平，以防止热烟道气逆向进入沉降器中。
在大多数FCC装置中，待生催化剂在重力作用下进入再生器。还有一些FCC装置是利用提升风或载气风将待生催化剂输送到再生器。待生催化剂的均匀分布对于实现高效燃烧从而最大限度地减少尾燃及氮氧化物的排放非常关键。图1.18给出了设计得当的待生催化剂分布系统实例，图1.19给出了待生催化剂通过滑跳式分布器从侧壁进入再生器的实例，遗憾的是其未能提供均匀的催化剂分布。
1.5再生器——热量和催化剂回收
再生器有三个主要作用：1．恢复催化剂活性；2．为裂化反应提供热量；
3．将流化再生催化剂输送至进料喷嘴处附近与原料接触。
进入再生器的待生催化剂通常含有0.5%-1.5%(质量分数)的焦炭，焦炭的主要成分为碳、氢及痕量的硫和有机氮分子。它们燃烧的化学反应如表1.3所示。
表1.3碳、氢、硫、筑燃烧的化学反应及燃烧热化学反应C+1/202→COCO+1/202→CO2C+O2→CO2H2+l/202→H2OS+xO→SOxN+xO→NOx燃烧热kcal/kgBtu/lb22003968560010100782014100289005212522093983编号(1.1)(1.2)(1.3)(1.4)(1.5)(1.6)一般装置会使用一台或多台主风机为焦炭燃烧提供氧气，主风机为催化剂在床层中保持流化状态提供足够的空气流速和压力。一些FCC装置需购买氧气来补充燃烧用空气。空气或氧气通过一个位于靠近再生器底部的空气分配系统(图1.20)进入再生器。空气分配器的设计对于催化剂有效和可靠的再生是非常重要的。空气分配器一般设计压降为1.0～2.0psi(7～15kPa),以保证正压空气通过所有喷嘴。
传统的鼓泡床再生器分为密相和稀相两段，再生器中气体线速度一般为2～4ft/s(0.61～2m/s),大部分催化剂微粒集中在空气分配器上方的密相床层，稀相段在密相床层上方直到旋风分离器入口，具有较低的催化剂浓度。
速度而提供动力。
从烟机出来后，烟气通过蒸汽发生器以回收热能。根据当地的环保法规，烟气在通过废热发电机下游设置的静电除尘器（ESP）或湿气洗涤塔后才可以排放到大气中。有些装置应用ESP除去烟气中5～20μm的催化剂粉尘。有些装置应用湿气吸收塔不仅从烟气中除去催化剂粉尘，还能除去硫化物。
1.6部分燃烧和完全燃烧（完全再生和不完全再生）
催化剂在一定的温度范围内可以再生，并且有固有的烟气组成限制。实践中再生过程有两种截然不同的燃烧方式：部分燃烧和完全燃烧。完全燃烧产生较多的能量且焦炭产率低，而部分燃烧产生较少的能量且焦炭产率高。在完全燃烧过程中，过量的反应物为氧气，因而较多的碳产生较多的燃烧；在部分燃烧过程中，过量的反应物为碳，所有的氧气都被消耗，因而焦炭产率增加就意味着C02转变为C0。
FCC再生方式可以进一步分为低温再生、中温再生和高温再生。在低温再生（大约1190°F或640℃）过程中，完全燃烧是不可能的。低温再生的一个特征是在1190°F,三种组分（O2,C0和C02）在烟气中都有较高的含量。低温再生的操作方式曾在早期催化裂化工艺中使用。
20世纪70年代早期，高温再生发展起来。高温再生是指提高温度直至所有的氧气都被燃烧掉，结果主要是再生催化剂的含碳量降低。采用这种再生方式，烟气中或者有少量过量氧气而没有CO,或者没有过量氧气而有不定量的CO。如果氧气过量，则操作方式为完全燃烧；如果CO过量，则操作方式为部分燃烧。
随着设计适当的空气/待生催化剂分配系统和CO助燃剂的使用，
再生温度可以降低,而再生催化剂仍可保持完全燃烧模式。
表1.4归纳了不同催化剂再生方式的特征。在低温、中温或高温，再生都有可能是部分或完全燃烧。在低温时，再生总是不完全的，再生催化剂含碳量高，增加燃烧空气会导致后燃。在中温时，再生催化剂含碳量降低。这三种再生方式通常采用的“操作区”如表1.4所示。
表1.4不同再生方式的特征再生器燃烧操作区低温(1190°F/640℃)中温(1275°F/690℃)高温(1350°F/730℃)部分燃烧方式烟气中O2,CO和CO2含量稳定（少量的尾燃）操作稳定（使用助燃剂时），再生催化剂含碳量高操作稳定完全燃烧方式不能实现使用助燃剂时操作稳定操作稳定与部分燃烧相比，完全燃烧具有的优缺点如下：
完全燃烧的优点：（1）能量利用率高；（2）在焦炭产率低时能维持热平衡；（3）装置设备少（无CO锅炉）；（4）再生催化剂残炭少，产物分布好；（5）环境友好。
完全燃烧的缺点：（1）除非安装取热系统，否则焦炭产率的适应范围较窄；（2）有较多的尾燃，特别是在空气或待生催化剂分配系统不均匀时；（3）剂油比低。
选择部分燃烧还是完全燃烧要根据FCC原料性质而定。加工“清洁原料”，应选择完全燃烧方式；加工劣质原料或渣油，应选择可能附加了取热系统的部分燃烧，。
1.7再生催化剂立管和滑阀
经过再生，催化剂上的焦炭量一般会降至0.1%以下。从再生器出来后，催化剂向下流入输送管，即通常所说的立管。立管提供必需的压头使催化剂在装置内循环。有些立管短，有些则较长。一些立管伸入再生器，其顶端通常称为“催化剂料斗”。有些装置的再生催化剂通过外部回收料斗进料。在再生器内部的催化剂料斗为锥形设计。
立管直径根据循环催化剂流率确定，流率范围通常为150～
22
3001b/（s·ft）,即750～1500kg/（s·m）。对多数短立管而言，足够的烟气随再生催化剂一起流下以使其保持流化状态；对于较长的立管，则需要外部注入气体以确保催化剂保持流化状态，通过沿着立管的长度方向间歇注入某种气体介质，如空气、水蒸气或氮气可以达
3
到这一目的。在设计较好的立管中，催化剂流动密度在35～451b/ft
3
（560~720kg/m）之间。
再生催化剂流向提升管的流速通常由滑阀或塞阀控制。滑阀的操作类似于可变孔板的操作，通常由反应器温度控制。它的主要作用是
《流化催化裂化手册》第三版整理重译第一章 - 图文
