專利名稱：含有四個反應(yīng)區(qū)的連續(xù)重整裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及石油加工過程的一種催化重整裝置，尤其是涉及含有催化劑連續(xù)再生系統(tǒng)的連續(xù)重整裝置。
在連續(xù)重整工藝中，石腦油在有氫氣存在的情況下與移動的催化劑接觸并發(fā)生反應(yīng)，提高了石腦油的辛烷值，且改善了產(chǎn)品質(zhì)量。同時，在催化劑的表面產(chǎn)生焦炭，使催化劑的活性逐漸降低。通過反應(yīng)系統(tǒng)的催化劑被輸送到催化劑連續(xù)再生系統(tǒng)中進(jìn)行再生，再生后的催化劑被送回反應(yīng)系統(tǒng)，開始下一循環(huán)。
申請?zhí)枮?9108187.9的中國專利申請(公開號CN1042559A)對法國IFP公司(法國石油公司)的第二代連續(xù)重整技術(shù)作了詳細(xì)描述。反應(yīng)物依次通過幾個并排的反應(yīng)區(qū)，每個反應(yīng)區(qū)內(nèi)都充滿催化劑并靠重力向下移動。依反應(yīng)物流動方向，前一個反應(yīng)區(qū)內(nèi)的催化劑從反應(yīng)區(qū)底部取出，用氫氣輸送到下一個反應(yīng)區(qū)的頂部。最后一個反應(yīng)區(qū)的催化劑用氮?dú)廨斔偷皆偕到y(tǒng)進(jìn)行再生，經(jīng)過再生的催化劑用氮?dú)廨斔偷降谝粋€反應(yīng)區(qū)的頂部。
UOP公司(環(huán)球油品公司)的連續(xù)重整裝置中，反應(yīng)系統(tǒng)一般采用重疊式反應(yīng)區(qū)，如公開號為CN85103262A的中國專利申請所公開的疊置式反應(yīng)器。催化劑從第一個反應(yīng)區(qū)到最后一個反應(yīng)區(qū)都是靠重力流動；從最后一個反應(yīng)區(qū)排出的催化劑用氮?dú)馓嵘皆偕到y(tǒng)進(jìn)行再生，經(jīng)過再生的催化劑用氫氣提升到第一個反應(yīng)區(qū)的頂部。
在由四個反應(yīng)區(qū)組成的連續(xù)重整裝置中，按CN1042559A所公開的技術(shù)實(shí)施時，反應(yīng)系統(tǒng)中的四個反應(yīng)區(qū)分布在4個并列布置的反應(yīng)構(gòu)架上。反應(yīng)構(gòu)架與再生系統(tǒng)所在的再生構(gòu)架相比，標(biāo)高低得很多。例如，對于一個處理量為80萬噸/年的裝置，一般低20米左右，造成裝置構(gòu)架布置不方便，且對裝置操作的方便性也造成不利影響。另外，在一個催化劑循環(huán)中催化劑被5次提升，使催化劑的磨損較為嚴(yán)重。
按UOP公司的重疊式反應(yīng)器布置四個反應(yīng)區(qū)，雖然可以避免催化劑被多次提升并可降低催化劑的磨損，但4個反應(yīng)區(qū)重疊于一體，構(gòu)成的反應(yīng)塔結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜；標(biāo)高較高，造成反應(yīng)構(gòu)架比再生構(gòu)架標(biāo)高高出許多。例如，對于一個處理量為80萬噸/年的裝置，其反應(yīng)構(gòu)架高度可達(dá)到70米左右，比再生系統(tǒng)所在的再生構(gòu)架高出20米左右，構(gòu)架布置也不方便。另外，對于一個龐大而復(fù)雜的反應(yīng)塔而言，其制造和運(yùn)輸難度也比較大。
本發(fā)明的目的在于提供一種含有四個反應(yīng)區(qū)的連續(xù)重整裝置，能夠減少反應(yīng)構(gòu)架與再生構(gòu)架之間的標(biāo)高差，并能兼顧催化劑的提升次數(shù)和反應(yīng)塔的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性，使催化劑的提升次數(shù)不至于過多，反應(yīng)塔的結(jié)構(gòu)不至于太復(fù)雜。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種含有四個反應(yīng)區(qū)的連續(xù)重整裝置，包括由四個反應(yīng)區(qū)組成的反應(yīng)系統(tǒng)和一個再生系統(tǒng)，其特征在于所述四個反應(yīng)區(qū)中的第一反應(yīng)區(qū)和第二反應(yīng)區(qū)由上向下重疊布置，組成第一反應(yīng)塔，第三反應(yīng)區(qū)和第四反應(yīng)區(qū)由上向下重疊布置，組成第二反應(yīng)塔，第一反應(yīng)塔與第二反應(yīng)塔以及再生系統(tǒng)相互并列布置，第一反應(yīng)塔的上方依次設(shè)有第一反應(yīng)塔上部料斗和還原室，頂部設(shè)有原料入口，第一反應(yīng)塔中的第一反應(yīng)區(qū)的底部與第二反應(yīng)區(qū)的頂部之間設(shè)有催化劑導(dǎo)管以及第一反應(yīng)塔下部加熱爐，第一反應(yīng)塔的下方依次設(shè)有第一反應(yīng)塔下部料斗和第一提升器，第二反應(yīng)塔的上方設(shè)有第二反應(yīng)塔上部料斗，通過管道與第一提升器相連，第一反應(yīng)塔的底部與第二反應(yīng)塔的頂部之間設(shè)有第二反應(yīng)塔上部加熱爐，第二反應(yīng)塔中的第三反應(yīng)區(qū)的底部與第四反應(yīng)區(qū)的頂部之間設(shè)有催化劑導(dǎo)管以及第二反應(yīng)塔下部加熱爐，第二反應(yīng)塔的下方依次設(shè)有第二反應(yīng)塔下部料斗和第二提升器，第二提升器設(shè)有管道通往再生系統(tǒng)，第二反應(yīng)塔的底部設(shè)有反應(yīng)產(chǎn)物出口。
采用本發(fā)明，具有如下的有益效果本發(fā)明對含有四個反應(yīng)區(qū)的連續(xù)重整裝置的四個反應(yīng)區(qū)進(jìn)行了很好的組合。將四個反應(yīng)區(qū)中的每兩個反應(yīng)區(qū)分別以上下疊置的方式布置，組成二個反應(yīng)塔；二個反應(yīng)塔與再生系統(tǒng)相互并列布置。與按IFP或UOP所述的方案布置四個反應(yīng)區(qū)相比，兩個反應(yīng)塔所在的構(gòu)架與再生器構(gòu)架的標(biāo)高相近，減少了反應(yīng)構(gòu)架與再生構(gòu)架之間的標(biāo)高差，使裝置構(gòu)架布置較為方便。此外，與按IFP的方案實(shí)施所構(gòu)成的含有四個反應(yīng)區(qū)的連續(xù)重整裝置相比，催化劑的提升次數(shù)減少了2次，減輕了催化劑的磨損，延長了催化劑的壽命。與按UOP的方案實(shí)施所構(gòu)成的含有四個反應(yīng)區(qū)的連續(xù)重整裝置相比，由于每個反應(yīng)塔僅含有兩個反應(yīng)區(qū)，使反應(yīng)塔設(shè)備高度得到了有效的控制，還降低了反應(yīng)塔的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性，從而減輕了其制造和運(yùn)輸?shù)碾y度。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。


圖1是本發(fā)明含有四個反應(yīng)區(qū)的連續(xù)重整裝置的設(shè)備結(jié)構(gòu)與布置簡圖。
如圖1所示，在本發(fā)明的含有四個反應(yīng)區(qū)的連續(xù)重整裝置中，包括由四個反應(yīng)區(qū)組成的反應(yīng)系統(tǒng)和一個再生系統(tǒng)。所述四個反應(yīng)區(qū)中的第一反應(yīng)區(qū)5和第二反應(yīng)區(qū)6由上向下重疊布置，組成第一反應(yīng)塔101；第三反應(yīng)區(qū)12和第四反應(yīng)區(qū)13由上向下重疊布置，組成第二反應(yīng)塔102。第一反應(yīng)塔101與第二反應(yīng)塔102以及再生系統(tǒng)相互并列布置。
第一反應(yīng)塔101的上方設(shè)有第一反應(yīng)塔上部料斗3和還原室4，還原室4位于第一反應(yīng)塔上部料斗3和第一反應(yīng)塔101的頂部之間。第一反應(yīng)塔上部料斗3的底部設(shè)有管52通入還原室4的頂部，還原室4的底部設(shè)有多根并聯(lián)管53通入第一反應(yīng)塔101的頂部。第一反應(yīng)塔101的頂部設(shè)有原料入口70，通過管道與第一反應(yīng)塔上部加熱爐2相連。第一反應(yīng)塔101中，位于上部的第一反應(yīng)區(qū)5的底部與位于下部的第二反應(yīng)區(qū)6的頂部之間設(shè)有催化劑導(dǎo)管54，還設(shè)有第一反應(yīng)塔下部加熱爐7。第一反應(yīng)塔101的底部設(shè)有多根并聯(lián)管55，通入位于其下方的第一反應(yīng)塔下部料斗8的頂部。第一反應(yīng)塔下部料斗8的底部設(shè)有管56，通入位于其下方的第一提升器9的頂部。
第二反應(yīng)塔102的上方設(shè)有第二反應(yīng)塔上部料斗11，通過管57與第一提升器9相連。第二反應(yīng)塔上部料斗11的底部設(shè)有多根并聯(lián)管58，通入第二反應(yīng)塔102的頂部。第一反應(yīng)塔101的底部與第二反應(yīng)塔102的頂部之間設(shè)有第二反應(yīng)塔上部加熱爐10。
第二反應(yīng)塔102中，位于上部的第三反應(yīng)區(qū)12的底部與位于下部的第四反應(yīng)區(qū)13的頂部之間設(shè)有催化劑導(dǎo)管59，還設(shè)有第二反應(yīng)塔下部加熱爐14。第二反應(yīng)塔102的底部設(shè)有多根并聯(lián)管60，通入位于其下方的第二反應(yīng)塔下部料斗15的頂部。第二反應(yīng)塔下部料斗15的底部設(shè)有管61，通入位于其下方的第二提升器16的頂部。第二提升器16設(shè)有管道62通往再生系統(tǒng)分離料斗17。第二反應(yīng)塔102的底部設(shè)有反應(yīng)產(chǎn)物出口80，通過管道與換熱器1相連。
再生系統(tǒng)主要包括由上向下布置的分離料斗17、閉鎖料斗18、再生器19、再生器下部料斗20和再生器提升器21。該再生系統(tǒng)是現(xiàn)有技術(shù)所使用的。再生器提升器21通過管63與第一反應(yīng)塔上部料斗3相連。
本發(fā)明連續(xù)重整裝置的工作過程是這樣的反應(yīng)物流流程原料701(石腦油和氫氣)依次經(jīng)過換熱器1、第一反應(yīng)塔上部加熱爐2，由第一反應(yīng)塔101頂部的原料入口70進(jìn)入第一反應(yīng)區(qū)5，反應(yīng)后由第一反應(yīng)區(qū)5的底部經(jīng)第一反應(yīng)塔下部加熱爐7由頂部進(jìn)入第二反應(yīng)區(qū)6進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)后由第二反應(yīng)區(qū)6的底部經(jīng)管道和第二反應(yīng)塔上部加熱爐10、由第二反應(yīng)塔102的頂部進(jìn)入第三反應(yīng)區(qū)12進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)后由第三反應(yīng)區(qū)12的底部經(jīng)第二反應(yīng)塔下部加熱爐14由頂部進(jìn)入第四反應(yīng)區(qū)13進(jìn)行反應(yīng)。反應(yīng)產(chǎn)物由第二反應(yīng)塔102底部的反應(yīng)產(chǎn)物出口80經(jīng)管道進(jìn)入換熱器1，經(jīng)換熱器1換熱降溫后，將反應(yīng)產(chǎn)物801排出裝置。
催化劑循環(huán)流程再生后的催化劑經(jīng)多根并聯(lián)的管53由頂部進(jìn)入第一反應(yīng)塔101上部的第一反應(yīng)區(qū)5，與油氣錯流接觸反應(yīng)，并在重力作用下向下移動至該區(qū)底部，再經(jīng)催化劑導(dǎo)管54靠重力流至第一反應(yīng)塔101下部的第二反應(yīng)區(qū)6。在第二反應(yīng)區(qū)6中，催化劑繼續(xù)與油氣接觸反應(yīng)并下移動，再從該區(qū)底部經(jīng)多根并聯(lián)管55向下進(jìn)入第一反應(yīng)塔下部料斗8。催化劑在第一反應(yīng)塔下部料斗8中被氫氣吹掃，除掉表面的油氣。之后經(jīng)管56向下進(jìn)入第一提升器9，用氫氣經(jīng)管57提升至第二反應(yīng)塔上部料斗11。
第二反應(yīng)塔上部料斗11中的催化劑經(jīng)多根并聯(lián)的管58由頂部進(jìn)入第二反應(yīng)塔102上部的第三反應(yīng)區(qū)12，與油氣錯流接觸反應(yīng)，并在重力作用下向下移動至該區(qū)底部，再經(jīng)催化劑導(dǎo)管59靠重力流至第二反應(yīng)塔102下部的第四反應(yīng)區(qū)13。在第四反應(yīng)區(qū)13中，催化劑繼續(xù)與油氣接觸反應(yīng)并下移動，再從該區(qū)底部經(jīng)多根并聯(lián)的管60向下進(jìn)入第二反應(yīng)塔下部料斗15。催化劑在第二反應(yīng)塔下部料斗15中被氮?dú)獯祾撸舯砻娴臍浜陀蜌?。之后?jīng)管61向下進(jìn)入第二提升器16，用氮?dú)饨?jīng)管62提升至再生系統(tǒng)分離料斗17。
進(jìn)入再生系統(tǒng)的催化劑首先在分離料斗17中被淘析掉粉塵，沉降下來的催化劑經(jīng)管65向下進(jìn)入閉鎖料斗18。閉鎖料斗18用公知的方法(例如中國發(fā)明專利申請公開說明書CN1259478A所述的方法)將催化劑升壓，并經(jīng)管66向下輸送到再生器19。催化劑在再生器19中完成再生過程中的燒焦、氯化、焙燒三步驟。催化劑再生方法是公知的。可以采用中國發(fā)明專利申請CN1241455A所述的方法，該方法主要包括以下步驟(1)用較低氧含量的循環(huán)煙氣燒掉催化劑表面的焦炭；(2)用較高溫度的空氣和含氯有機(jī)物將被燒焦后的催化劑氯化；(3)用高溫干燥空氣將被氯化后的催化劑干燥。
從再生器19中出來的催化劑經(jīng)管67向下進(jìn)入再生器下部料斗20，在此用氮?dú)獯祾?，除去其表面的氧。然后催化劑?jīng)管68向下進(jìn)入再生器提升器21，再經(jīng)管63將其用氮?dú)馓嵘恋谝环磻?yīng)塔上部料斗3。在第一反應(yīng)塔上部料斗3中，催化劑和提升催化劑的氮?dú)夥蛛x；氣體經(jīng)料斗頂部的管51排出，催化劑經(jīng)管52向下進(jìn)入還原室4。在還原室4中通入氫氣，將催化劑用公知的方法(例如中國發(fā)明專利申請CN1241455A所述的方法)還原，完成全部再生步驟。之后，還原室4中再生后的催化劑經(jīng)多根并聯(lián)的管53向下流動，由頂部進(jìn)入第一反應(yīng)塔101上部的第一反應(yīng)區(qū)5與油氣錯流接觸反應(yīng)，開始下一循環(huán)。
在上述過程中，第一提升器9所用的提升氫氣直接進(jìn)入反應(yīng)油氣系統(tǒng)，第二提升器16和再生器提升器21所用的氮?dú)夥謩e從分離料斗17的管64和第一反應(yīng)塔上部料斗3的管51排出，分別用公知的方法處理。例如經(jīng)過過濾、冷卻、升壓后作為第二提升器16和再生器提升器21的提升氣體循環(huán)使用。進(jìn)入還原室4的氫氣，在將催化劑還原后由管50排出，進(jìn)入分餾部分。
在本發(fā)明實(shí)施時，第一反應(yīng)塔上部料斗3、還原室4、第一反應(yīng)塔101、第一反應(yīng)塔下部料斗8和第一提升器9垂直布置于第一反應(yīng)塔構(gòu)架上；第二反應(yīng)塔上部料斗11、第二反應(yīng)塔102、第二反應(yīng)塔下部料斗15和第二提升器16垂直布置于第二反應(yīng)塔構(gòu)架上；分離料斗17、閉鎖料斗18、再生器19、再生器下部料斗20和再生器提升器21垂直布置于再生器構(gòu)架上。三個構(gòu)架的標(biāo)高基本相同。以處理量為80萬噸/年的裝置為例，其標(biāo)高均在40～60米之間，一般約為50米左右；標(biāo)高差一般小于10米。
權(quán)利要求
1.一種含有四個反應(yīng)區(qū)的連續(xù)重整裝置，包括由四個反應(yīng)區(qū)組成的反應(yīng)系統(tǒng)和一個再生系統(tǒng)，其特征在于所述四個反應(yīng)區(qū)中的第一反應(yīng)區(qū)(5)和第二反應(yīng)區(qū)(6)由上向下重疊布置，組成第一反應(yīng)塔(101)，第三反應(yīng)區(qū)(12)和第四反應(yīng)區(qū)(13)由上向下重疊布置，組成第二反應(yīng)塔(102)，第一反應(yīng)塔(101)與第二反應(yīng)塔(102)以及再生系統(tǒng)相互并列布置，第一反應(yīng)塔(101)的上方依次設(shè)有第一反應(yīng)塔上部料斗(3)和還原室(4)，頂部設(shè)有原料入口(70)，第一反應(yīng)塔(101)中的第一反應(yīng)區(qū)(5)的底部與第二反應(yīng)區(qū)(6)的頂部之間設(shè)有催化劑導(dǎo)管(54)以及第一反應(yīng)塔下部加熱爐(7)，第一反應(yīng)塔(101)的下方依次設(shè)有第一反應(yīng)塔下部料斗(8)和第一提升器(9)，第二反應(yīng)塔(102)的上方設(shè)有第二反應(yīng)塔上部料斗(11)，通過管道(57)與第一提升器(9)相連，第一反應(yīng)塔(101)的底部與第二反應(yīng)塔(102)的頂部之間設(shè)有第二反應(yīng)塔上部加熱爐(10)，第二反應(yīng)塔(102)中的第三反應(yīng)區(qū)(12)的底部與第四反應(yīng)區(qū)(13)的頂部之間設(shè)有催化劑導(dǎo)管(59)以及第二反應(yīng)塔下部加熱爐(14)，第二反應(yīng)塔(102)的下方依次設(shè)有第二反應(yīng)塔下部料斗(15)和第二提升器(16)，第二提升器(16)設(shè)有管道(62)通往再生系統(tǒng)，第二反應(yīng)塔(102)的底部設(shè)有反應(yīng)產(chǎn)物出口(80)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于石油加工過程的含有四個反應(yīng)區(qū)的連續(xù)重整裝置。本發(fā)明將四個反應(yīng)區(qū)中的每二個分別按由上向下的方式重疊布置,組成二個反應(yīng)塔;二個反應(yīng)塔以及再生系統(tǒng)相互并列布置。與按已有技術(shù)實(shí)施所構(gòu)成的含有四個反應(yīng)區(qū)的連續(xù)重整裝置相比,可以減少反應(yīng)構(gòu)架與再生構(gòu)架之間的標(biāo)高差,使裝置構(gòu)架布置較為方便。還能兼顧催化劑的提升次數(shù)與反應(yīng)塔的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性,使催化劑的提升次數(shù)不至于過多,反應(yīng)塔的結(jié)構(gòu)不至于太復(fù)雜。
文檔編號C10G59/00GK1322794SQ01115290
公開日2001年11月21日 申請日期2001年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月7日
發(fā)明者閻觀亮, 彭世浩, 徐又春, 劉德輝, 楊寶貴, 尹祚明, 伍于璞 申請人:中國石化集團(tuán)洛陽石油化工工程公司