專利名稱：Fcc裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種包括細長反應(yīng)器提升管(reactor riser)和反應(yīng)器容器的流化床催化裂化(FCC)反應(yīng)器。該反應(yīng)器容器包括密相流化解吸區(qū)(stripping zone)；在它下端的催化劑出口；在它上端的裂化蒸氣出口；以及氣旋分離器，該氣旋分離器與反應(yīng)器提升管的出口流體連通。氣旋分離器有浸入管，該浸入管的下部開口端終止于密相流化解吸區(qū)的上部流化床液面的下面。
在US-A-5039397中公開了一種上述裝置。根據(jù)該文獻，所謂底部封閉的氣旋分離器的浸入管浸沒在催化劑床中，以便提供防止裂化蒸氣流過該浸入管的密封。
通常遇到的問題是由于例如裝置故障、在烴原料中的水突然蒸發(fā)和/或各單元的壓力擾動而在反應(yīng)器提升管中產(chǎn)生壓力波動。當(dāng)壓力波動時，如US-A-5039397中所述，通過環(huán)繞浸入管的浸入端的催化劑床施加在系統(tǒng)上的壓力將不足以防止裂化蒸氣流過該浸入管。該現(xiàn)象也稱為流過氣旋器的氣體“水中帶氣(carry under)”，該缺點是因為例如與通常由通過浸入管排出的催化劑所夾帶的烴相比，裂化蒸氣含有相對更高量的焦炭母體。這些焦炭母體導(dǎo)致在解吸區(qū)的密相流化床上面的開口容積中形成不希望的焦炭。該焦炭形成可能導(dǎo)致FCC反應(yīng)器需要在結(jié)束處理運行之前關(guān)閉。而且，除去焦炭將非常消耗人力和時間。
上述問題通過將水平板恰好布置在浸入管的底部開口端下面而克服。該板保證在壓力波動的情況下，通過浸入管向下流的裂化蒸氣也不會出現(xiàn)明顯增加。據(jù)認(rèn)為這是由于催化劑所產(chǎn)生的背壓，該催化劑通過壓力波動而壓過在板和浸入管的催化劑排出開口之間的限制開口。通常，板的直徑超過浸入管直徑的1.5倍，這樣的現(xiàn)有技術(shù)裝置實例在US-A-2958653和US-A-5139748中進行了說明。
現(xiàn)有技術(shù)的反應(yīng)器容器的缺點是該板在反應(yīng)器容器中占據(jù)了較大的水平空間。這導(dǎo)致容器需要有更大的直徑，或者使浸入管更小，因此，在一個反應(yīng)器容器中可以使用的氣旋器更少。這樣的幾何尺寸限制例如在超過一個第一氣旋器浸入管和超過一個第二氣旋器浸入管浸沒在密相流化解吸床中時將會遇到。
本發(fā)明的目的是提供一種用于進行FCC處理的裝置，該裝置將減小當(dāng)壓力波動時裂化蒸氣流過底部封閉的氣旋器的浸入管的危險。本發(fā)明的另一目的是提供一種緊湊設(shè)計的、氣旋器浸入管的底部開口端。
上述目的通過以下流化床催化裂化反應(yīng)器而實現(xiàn)。流化床催化裂化反應(yīng)器包括細長反應(yīng)器提升管和反應(yīng)器容器，其中，該反應(yīng)器容器包括密相流化解吸區(qū)；在它下端的催化劑出口；在它上端的裂化蒸氣出口；以及氣旋分離器，該氣旋分離器與反應(yīng)器提升管的出口流體連通，該氣旋分離器有浸入管，該浸入管的下部開口端終止于密相流化解吸區(qū)的上部流化床液面的下面，該密相流化解吸區(qū)還包括布置在浸入管的下部開口端下面的水平板，其中，該板是有隆起邊緣的板，且浸入管的下部開口端也進行限制。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)采用本發(fā)明的反應(yīng)器時，板的面積可以比當(dāng)使用平板和開口端未限制的浸入管時更小。實驗顯示，在限制氣體“水中帶氣”方面，包括改進的板和浸入管開口的本實施例將在正常情況下獲得與現(xiàn)有技術(shù)的未改進板和浸入管相同的效果。且當(dāng)解吸區(qū)的密相流化床液面暫時降低或當(dāng)反應(yīng)器提升管產(chǎn)生壓力波動時，改進的板和浸入管還能避免氣體過度“水中帶氣”，這一改進設(shè)計也防止正在解吸的氣體和解吸后的氣體離開流化床向上流入浸入管中。由下面所述將更清楚優(yōu)選實施例。
本發(fā)明可以用于新的FCC反應(yīng)器，或者可以用于改進現(xiàn)有的FCC反應(yīng)器?？梢愿倪M成本發(fā)明反應(yīng)器的現(xiàn)有FCC反應(yīng)器包括反應(yīng)器容器，該反應(yīng)器容器包括與反應(yīng)器提升管的下游端流體連接的氣旋分離裝置以及在它下端的解吸區(qū)。這樣的FCC反應(yīng)器的實例如在Joseph W.Wilson，Penn Well Publishing Company，Tulsa Oklahoma(US)出版的“Fluid Catalytic Cracking Technology and Operation”(1997年，31-39頁)的

圖1-16、1-17、1-19、1-21和1-22中所示。所示反應(yīng)器介紹了兩個實例，其中，反應(yīng)器提升管的上端布置在反應(yīng)器容器中，或者布置在反應(yīng)器容器外。對于本發(fā)明，反應(yīng)器提升管的上端的位置并不重要。
在浸入管的下端處提供有板的氣旋分離器是所謂的粗切氣旋器或第一氣旋器，在該氣旋分離器中進行催化劑和裂化蒸氣之間的第一分離。優(yōu)選是，1至4個第一氣旋器與一個反應(yīng)器提升管流體連接。反應(yīng)器容器可以還有分離級，例如第二氣旋器，以便進一步從裂化蒸氣中分離催化劑細粒。優(yōu)選是，一個第一氣旋器可以與1至4個第二氣旋器流體連接。第一氣旋器的設(shè)計可以變化，只要它與向下延伸的浸入管流體連接。該氣旋器例如可以為EP-A-332277中所述的水平氣旋器或者普通的垂直氣旋器。浸入管自身有相對較大的橫截面積，以便容納大量的催化劑，該催化劑通常流過該浸入管。下端浸沒在解吸區(qū)的催化劑密相流化床中。催化劑床在浸入管的出口開口上面的高度應(yīng)當(dāng)能在正常工作時足以避免任何氣體“水中帶氣”。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以很容易地確定該高度。
當(dāng)在浸入管的、恰好在限制部分上面的橫截面區(qū)域測量時，催化劑在本發(fā)明的該第一氣旋器中的流量優(yōu)選是在100至500kg/m2.s之間。
本發(fā)明和它的優(yōu)選實施例將通過圖1-2進一步介紹。圖1是現(xiàn)有技術(shù)的FCC反應(yīng)器的視圖。圖2是浸入管的底端的詳細視圖，表示上述改進的板。
圖1表示了布置在反應(yīng)器容器(14)中的反應(yīng)器提升管(1)的下游部分。通過反應(yīng)器提升管(1)，催化劑和烴原料以稀相流化床模式向上流動。反應(yīng)器提升管(1)的下游部分(2)與第一氣旋器(3)流體連接。第一氣旋器(3)包括管形體(4)以及與浸入管(6)連接的截頭錐形下部(5)。該浸入管(6)的直徑小于管形體(4)。通常，浸入管的直徑是管形體(4)的直徑的0.2至0.7倍之間。在浸入管(6)的底部開口端(7)下面有水平圓板(8)。該板(8)的直徑通常為浸入管(6)的直徑的1.5至2倍之間。部分清潔的裂化蒸氣通過氣體出口導(dǎo)管(9)排出。該導(dǎo)管與第二氣旋器(11)的氣體進口(10)流體連通。氣體出口導(dǎo)管(9)有狹槽(12)，解吸氣可以通過該狹槽而經(jīng)第二氣旋器(11)從反應(yīng)器容器(14)中排出。第二氣旋器(11)有浸入管(15)，該浸入管在它的下端有滴流閥(16)，該滴流閥(16)布置在流化床液面(23)上面。清潔的氣體通過氣室(18)和氣體出口導(dǎo)管(17)而從第二氣旋器(11)和反應(yīng)器容器(14)中排出。在反應(yīng)器容器(14)的底端(19)處有解吸區(qū)，該解吸區(qū)包括密相流化床(20)。解吸和流化介質(zhì)(優(yōu)選是蒸汽)通過裝置(21)供給流化床(20)。解吸催化劑通過豎管(22)從反應(yīng)器容器(14)排向再生器區(qū)(未示出)。
圖2表示了改進的浸入管(24)的底端以及改進的板(25)。板(25)可以有任何形狀，例如矩形，優(yōu)選是，板(25)為圓形。板(25)有隆起的邊緣，也稱為凸緣(26)。浸入管(24)的下端有限制部分(27)。優(yōu)選是，包括凸緣的圓形板(25)的直徑(d3)為浸入管(24)的直徑(d1)的0.9至1.2倍之間，更優(yōu)選是具有相同的直徑。板(25)的底部和浸入管(24)的開口下端之間的距離(d2)優(yōu)選是為浸入管(24)的直徑(d1)的0.2至0.8倍之間。優(yōu)選是，凸緣在板(25)的下部上面延伸的距離為距離(d2)的20％至40％之間。浸入管中的限制部分開口(28)的直徑優(yōu)選是為浸入管(24)的直徑(d1)的0.4至0.7倍之間。板的平部分的直徑大約與開口(28)的直徑相同。優(yōu)選是，凸緣(26)有靠近板的底部的開口，以便在從容器中除去催化劑時(例如關(guān)閉操作)使催化劑能夠從板上流走。換句話說，該開口使得板能夠自動排干。圖2中所示的、改進的浸入管和板適用于圖1的反應(yīng)器容器中。
優(yōu)選是，該板涂覆有防腐蝕材料，例如通常用于FCC反應(yīng)器容器中的耐火材料。當(dāng)有防腐蝕材料時，上述尺寸從防腐蝕材料的表面上進行計算。
權(quán)利要求
1.一種流化床催化裂化反應(yīng)器，包括細長反應(yīng)器提升管和反應(yīng)器容器，其中，該反應(yīng)器容器包括密相流化解吸區(qū)；在它下端的催化劑出口；在它上端的裂化蒸氣出口；以及氣旋分離器，該氣旋分離器與反應(yīng)器提升管的出口流體連通，該氣旋分離器有浸入管，該浸入管的下部開口端終止于密相流化解吸區(qū)的上部流化床液面的下面，該密相流化解吸區(qū)還包括布置在浸入管的下部開口端下面的水平板，其中，該板是有隆起邊緣的圓板，且浸入管的下部開口端也進行限制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)器容器，其中該板為圓板。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的反應(yīng)器容器，其中包括隆起邊緣或凸緣的圓板的直徑(d3)為浸入管的直徑的1.2至0.9倍之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的反應(yīng)器容器，其中圓形板的直徑(d3)與浸入管的直徑相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一個所述的反應(yīng)器容器，其中在板的下部與浸入管的開口下端之間的距離(d2)在浸入管的直徑的0.2至0.8倍之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一個所述的反應(yīng)器容器，其中隆起邊緣(凸緣)在板的底部上面延伸的距離在距離d2的20％至40％之間，該距離d2是板的下部和浸入管的開口下端之間的距離。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任意一個所述的反應(yīng)器容器，其中在隆起邊緣中有開口，該開口靠近板的底部，以便使該板能夠自動排出。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任意一個所述的反應(yīng)器容器，其中該板涂覆有抗腐蝕材料。
9.如權(quán)利要求1-8所述的反應(yīng)器容器用于流化床催化裂化處理中。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用途，其中，當(dāng)在浸入管的、恰好在限制部分上面的橫截面區(qū)域測量時，流過氣旋分離器的浸入管的催化劑在100至500kg/m2.s之間。
全文摘要
一種流化床催化裂化反應(yīng)器，包括細長反應(yīng)器提升管(1)和反應(yīng)器容器(14)，其中，該反應(yīng)器容器(14)包括密相流化解吸區(qū)(20)；在它底端的催化劑出口(22)；在它上端的裂化蒸氣出口(17)；以及氣旋分離器(3)，該氣旋分離器與反應(yīng)器提升管(1)的出口(2)流體連通，該氣旋分離器(3)有浸入管(24)，該浸入管的底部開口端終止于密相流化解吸區(qū)(20)的上部流化床液面(23)的下面，該密相流化解吸區(qū)(20)還包括布置在浸入管(24)的底部開口端(28)下面的水平板(25)，其中，該板(25)是有隆起邊緣的圓板(26)，且浸入管的底部開口端(28)也進行限制(27)。
文檔編號B01J8/24GK1491272SQ02804843
公開日2004年4月21日 申請日期2002年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月22日
發(fā)明者許貝特斯·W·A·德賴斯, 許貝特斯 W A 德賴斯 申請人:國際殼牌研究有限公司