專利名稱：一種帶有床層反應(yīng)器的催化裂化多提升管反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于石油煉制與化工進(jìn)行催化裂化反應(yīng)的設(shè)備，更具體地說是應(yīng)用于 石油煉制催化裂化裝置中的一種新型提升管反應(yīng)器設(shè)備。
背景技術(shù)：
近些年來，圍繞著對(duì)催化裂化反應(yīng)技術(shù)的深入研究發(fā)展和延伸，國內(nèi)外研究單位 和工程公司都開展了大量的研究開發(fā)，并形成了一系列的催化裂化家族化技術(shù)，如石科院 開發(fā)的MGD、MIP-CGP, DCC、ARGG以及CPP反應(yīng)工藝，洛陽工程公司的靈活多效催化裂化工 藝方法(FDFCC)，石油大學(xué)(華東)的雙提升管技術(shù)(TSRFCC和TSRCP-MPE)以及石油大學(xué) (北京)的輔助反應(yīng)器技術(shù)等具有各自技術(shù)特色的催化反應(yīng)技術(shù)，滿足市場對(duì)催化裂化產(chǎn) 品的要求。舉例來說，如圖1所示為典型的單提升管應(yīng)用催化深度裂解技術(shù)(DCC)裝置的反 應(yīng)部分示意圖，該技術(shù)在提升管反應(yīng)部分基本上均通過設(shè)置1 2根提升管，在不同的提升 管或者在提升管上以及出口設(shè)置不同的反應(yīng)功能區(qū)，以達(dá)到不同的進(jìn)料在適宜的反應(yīng)環(huán)境 下，最大化地提高目的產(chǎn)品的收率以及改善產(chǎn)品質(zhì)量。但是由于提升管數(shù)量的局限性，對(duì)多 種不同性質(zhì)的進(jìn)料，在有限的獨(dú)立提升管上很難達(dá)到各自理想的反應(yīng)環(huán)境，另外，這些技術(shù) 都沒有對(duì)提升管出口快分系統(tǒng)做出創(chuàng)新改進(jìn)，造成提升管出口油氣在反應(yīng)沉降器內(nèi)停留時(shí) 間過長，產(chǎn)品分布變差，因此，難于對(duì)整個(gè)提升管反應(yīng)器做到最優(yōu)化考慮。在催化裂化裝置提升管反應(yīng)器中，提升管出口的氣固快速分離系統(tǒng)(簡稱快分) 對(duì)反應(yīng)油氣與催化劑盡可能地做到快速分離，從而縮短油氣在反應(yīng)沉降器內(nèi)的停留時(shí)間， 減少非理想的二次裂化，改善產(chǎn)品分布起著至關(guān)重要的作用，是反應(yīng)部分的關(guān)鍵設(shè)備之一。 目前提升管出口快分系統(tǒng)主要有兩種粗旋快分系統(tǒng)和VQS快分系統(tǒng)。粗旋快分系統(tǒng)具有 設(shè)備簡單，分離效率高以及操作彈性大等優(yōu)點(diǎn)，但不足之處在于盡管目前對(duì)該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn) 行了一些改進(jìn)，但在進(jìn)一步的縮短裂化油氣在沉降器的停留時(shí)間，降低沉降器結(jié)焦，保證裝 置長周期運(yùn)行等方面不盡理想，適用于在原料性質(zhì)較好的催化裂化裝置上應(yīng)用；VQS快分 系統(tǒng)在減少油氣停留時(shí)間，降低反應(yīng)系統(tǒng)結(jié)焦方面，尤其是在原料性質(zhì)很差的情況下，防結(jié) 焦效果非常顯著，但不足點(diǎn)是在生產(chǎn)操作上需要嚴(yán)格精細(xì)，對(duì)操作人員的操作水平要求較 高?？傊?，這兩種快分系統(tǒng)在使用性能上各有優(yōu)缺點(diǎn)，在一些特定的條件下，才能更好地發(fā) 揮出各自快分系統(tǒng)的特點(diǎn)和技術(shù)先進(jìn)性。專利CN 101045881A介紹了一種催化轉(zhuǎn)化裝置。該發(fā)明設(shè)置了三個(gè)相對(duì)獨(dú)立的反 應(yīng)區(qū)，重油、中間產(chǎn)品和輕烴的裂化在不同反應(yīng)區(qū)內(nèi)進(jìn)行，便于對(duì)不同類型反應(yīng)的條件進(jìn)行 控制和調(diào)節(jié)；氣固分離器使反應(yīng)產(chǎn)物與催化劑快速分離，縮短了油氣在沉降器內(nèi)的停留時(shí) 間，降低干氣的收率。由于該發(fā)明的多個(gè)提升管的出口油氣均進(jìn)入了床層反應(yīng)器中再次進(jìn) 行高苛刻度的催化裂化反應(yīng)，無法對(duì)不同的提升管中進(jìn)行的特定反應(yīng)靈活提供各自不同的 適宜的反應(yīng)環(huán)境，對(duì)目的產(chǎn)品收率會(huì)產(chǎn)生一定的影響。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)目前主要的單或雙提升管反應(yīng)器以及提升管出口快 分系統(tǒng)的上述問題，開發(fā)了一種新型的多提升管反應(yīng)器。使用本實(shí)用新型的這種反應(yīng)器，可 以更加有利于優(yōu)化不同性質(zhì)原料在不同的提升管反應(yīng)條件下，改善目的產(chǎn)品收率，提高輕 質(zhì)油收率；同時(shí)可以更有效地降低反應(yīng)系統(tǒng)結(jié)焦，確保裝置長周期安全運(yùn)行；另外，該系統(tǒng) 設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，操作彈性大，對(duì)降低操作人員的工作強(qiáng)度具有積極的意義。本實(shí)用新型的一種帶有床層反應(yīng)器的催化裂化多提升管反應(yīng)器是通過以下技術(shù) 方案實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型的帶有床層反應(yīng)器的催化裂化多提升管反應(yīng)器，包括汽提段6、提升管 1、反應(yīng)沉降器7及其中的粗旋風(fēng)分離器2和頂部旋風(fēng)分離器3，其特征在于所述的提升管1數(shù)量為2 4個(gè)，各提升管1出口分別與粗旋風(fēng)分離器2相連接；所述的粗旋風(fēng)分離器2的升氣管與頂部旋風(fēng)分離器3的入口直接聯(lián)接，組成直聯(lián) 粗旋快分系統(tǒng)；所述的頂部旋風(fēng)分離器3的出口與反應(yīng)沉降器7上部的集氣室9相連；所述的反應(yīng)器還包括中部為圓筒形結(jié)構(gòu)、上部和底部為圓錐形結(jié)構(gòu)的床層反應(yīng)器 4。所述的反應(yīng)沉降器7的底部與所述的床層反應(yīng)器4相接。所述的床層反應(yīng)器4的上部圓錐形結(jié)構(gòu)通過稀相管5與粗旋風(fēng)分離器2相連通；所述的床層反應(yīng)器4的底部圓錐形結(jié)構(gòu)與汽提段6相連通。所述的床層反應(yīng)器4的上部圓錐形結(jié)構(gòu)上開有槽口，供待生催化劑落入床層反應(yīng) 器4，繼而進(jìn)入汽提段6。通過采用上述的技術(shù)方案，本實(shí)用新型可以達(dá)到的效果主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)1.由于設(shè)置了不少于兩根的獨(dú)立提升管反應(yīng)器，使多根不同的獨(dú)立提升管實(shí)現(xiàn) 不同的反應(yīng)功能成為可能，更有利于實(shí)現(xiàn)多產(chǎn)汽油、多產(chǎn)柴油以及多產(chǎn)烯烴(如乙烯、丙烯 等)的生產(chǎn)方案；同時(shí)由于不同的獨(dú)立提升管的熱媒催化劑可以是來自于再生器或汽提段 的再生、半再生以及待生催化劑，從而可以更加有利于滿足不同性質(zhì)的反應(yīng)進(jìn)料在優(yōu)化的 反應(yīng)環(huán)境下進(jìn)行裂化反應(yīng)，達(dá)到提高目的產(chǎn)品收率和改善產(chǎn)品質(zhì)量的目標(biāo)；另外，根據(jù)不同 生產(chǎn)方案的靈活調(diào)整切換的需要，可以通過在一套多提升管系統(tǒng)中預(yù)先設(shè)置多根具有不同 功能的獨(dú)立提升管系統(tǒng)，從而可以根據(jù)實(shí)時(shí)市場對(duì)催化裂化產(chǎn)品的不同需求，靈活地調(diào)整 多提升管系統(tǒng)的操作模式和生產(chǎn)方案，更好地提高目的產(chǎn)品的收率和改善產(chǎn)品質(zhì)量，從而 更好地實(shí)現(xiàn)煉油企業(yè)創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益的穩(wěn)定性；2.由于采用了粗旋風(fēng)分離器升氣管與頂部旋風(fēng)分離器密閉直聯(lián)的方式，可以有效 縮短油氣在沉降器內(nèi)的停留時(shí)間，減少非理想的二次裂化反應(yīng)，提高目的產(chǎn)品的收率；3.由于采用了多提升管出口粗旋分別與一個(gè)頂部旋風(fēng)分離器直聯(lián)的方式，可以因 生產(chǎn)方案的變化、操作條件的調(diào)整，靈活切換某一提升管的投用與否，對(duì)其它的提升管沒有 影響，同時(shí)對(duì)其它直聯(lián)的頂部旋風(fēng)分離器的線速和負(fù)荷沒有影響，避免因操作負(fù)荷的變化 引起頂部旋風(fēng)分離器線速和負(fù)荷的變化以致使催化劑跑損量增大的結(jié)果，該方案使操作彈 性大大增加；4.由于在多個(gè)提升管出口采用了粗旋風(fēng)分離器形式的一次分離設(shè)備，提高了氣固分離的效率，同時(shí)利用其操作彈性大的優(yōu)點(diǎn)，極大地降低了操作難度，有利于降低操作人員 的工作強(qiáng)度。下面結(jié)合圖2和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型專利作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
圖1是目前單提升管+床層反應(yīng)系統(tǒng)的設(shè)備內(nèi)構(gòu)件組成和結(jié)構(gòu)示意圖圖2是本實(shí)用新型提升管反應(yīng)器的設(shè)備內(nèi)構(gòu)件組成和結(jié)構(gòu)示意圖
具體實(shí)施方式
如圖2所示，該提升管反應(yīng)器包括提升管1、粗旋風(fēng)分離器2和頂部旋風(fēng)分離器3、 汽提段6。其中，提升管1數(shù)量為3個(gè)；粗旋風(fēng)分離器2的升氣管與頂部旋風(fēng)分離器3的入口 直接聯(lián)接，組成直聯(lián)粗旋快分系統(tǒng)；從提升管1出口來的反應(yīng)油氣通過直聯(lián)密閉的粗旋快 分系統(tǒng)進(jìn)入集氣室。本實(shí)用新型的反應(yīng)器還包括反應(yīng)沉降器7 ；所述的粗旋風(fēng)分離器2和頂部旋風(fēng)分 離器3均設(shè)置在反應(yīng)沉降器7的內(nèi)部。本實(shí)用新型的反應(yīng)器還包括床層反應(yīng)器4 ；該床層反應(yīng)器4的中部為圓筒形結(jié)構(gòu)、 上部和底部為圓錐形結(jié)構(gòu)；其中，反應(yīng)沉降器7的底部與所述的床層反應(yīng)器4相接；床層反 應(yīng)器4的上部圓錐形結(jié)構(gòu)通過稀相管5與粗旋風(fēng)分離器2相連通，同時(shí)上部圓錐形結(jié)構(gòu)上 開有槽口，供待生催化劑落入床層反應(yīng)器4，繼而進(jìn)入汽提段6 ；底部圓錐形結(jié)構(gòu)與汽提段6 相連通。本實(shí)用新型的工作原理如下(1)從多個(gè)提升管1來的油劑進(jìn)入反應(yīng)沉降器內(nèi)的多個(gè)粗旋風(fēng)分離器2進(jìn)行氣固 一次快速分離，其中設(shè)置了 1個(gè)床層反應(yīng)器4，以便于提高催化裂化反應(yīng)的苛刻度，分離后 的油氣和少量催化劑經(jīng)過粗旋風(fēng)分離器2升氣管通過直聯(lián)方式，直接進(jìn)入頂部旋風(fēng)分離器 3進(jìn)行氣固二次分離，而從粗旋風(fēng)分離器2和頂部旋風(fēng)分離器3回收下來的待生催化劑，通 過床層反應(yīng)器4上部圓錐形結(jié)構(gòu)上的槽口落入汽提段6進(jìn)行汽提；(2)由于從提升管1出口來的反應(yīng)油氣通過直聯(lián)密閉的粗旋快分系統(tǒng)進(jìn)入集氣 室，反應(yīng)沉降器7內(nèi)僅有少量待生催化劑攜帶的油氣短時(shí)停留，因此大大降低了油氣在反 應(yīng)器內(nèi)大量結(jié)焦的可能性。在具體實(shí)施過程中，可以根據(jù)生產(chǎn)方案(如多產(chǎn)汽油、柴油或烯烴方案)的需要， 設(shè)置2 4個(gè)獨(dú)立提升管并且將其劃分為不同的反應(yīng)功能區(qū)，將不同性質(zhì)的反應(yīng)進(jìn)料注入 到功能不同的獨(dú)立提升管中，通過優(yōu)化不同提升管中的熱媒催化劑活性、劑油比、反應(yīng)溫 度，另外還可以根據(jù)不同進(jìn)料在提升管中反應(yīng)停留時(shí)間的需要，在提升管上的適當(dāng)位置設(shè) 置進(jìn)料噴嘴。同時(shí)還需要根據(jù)反應(yīng)操作條件優(yōu)化床層反應(yīng)器4、粗旋風(fēng)分離器2以及頂旋風(fēng)分 離器3的結(jié)構(gòu)和尺寸，同時(shí)采用適當(dāng)?shù)脑O(shè)備連接方式和吸收熱膨脹的特殊結(jié)構(gòu)，另外在工 藝上考慮在沉降器內(nèi)注入適量的防焦蒸汽和采用適當(dāng)?shù)牟僮髂Ｊ剑乐勾矊臃磻?yīng)器內(nèi)油氣 泄漏至反應(yīng)沉降器內(nèi)，通過以上措施，可以有效縮短油氣在沉降器內(nèi)的停留時(shí)間，減少非理
5想的二次裂化反應(yīng)，提高目的產(chǎn)品的收率；同時(shí)大大降低了油氣在沉降器內(nèi)結(jié)焦的可能性， 確保裝置可以達(dá)到長周期安全運(yùn)行的目的；另外由于粗旋風(fēng)分離器操作彈性較大，有利于 降低操作人員的工作強(qiáng)度。
權(quán)利要求一種帶有床層反應(yīng)器的催化裂化多提升管反應(yīng)器，包括汽提段(6)、提升管(1)、反應(yīng)沉降器(7)及其中的粗旋風(fēng)分離器(2)和頂部旋風(fēng)分離器(3)，其特征在于所述的提升管(1)數(shù)量為2～4個(gè)，各提升管(1)出口分別與粗旋風(fēng)分離器(2)相連接；所述的粗旋風(fēng)分離器(2)的升氣管與頂部旋風(fēng)分離器(3)的入口直接聯(lián)接，組成直聯(lián)粗旋快分系統(tǒng)；所述的頂部旋風(fēng)分離器(3)的出口與反應(yīng)沉降器(7)上部的集氣室(9)相連。
2.如權(quán)利要求1所述的帶有床層反應(yīng)器的催化裂化多提升管反應(yīng)器，其特征在于 所述的反應(yīng)器還包括中部為圓筒形結(jié)構(gòu)、上部和底部為圓錐形結(jié)構(gòu)的床層反應(yīng)器(4)。
3.如權(quán)利要求2所述的帶有床層反應(yīng)器的催化裂化多提升管反應(yīng)器，其特征在于 所述的反應(yīng)沉降器(7)的底部與所述的床層反應(yīng)器(4)相接。
4.如權(quán)利要求2所述的帶有床層反應(yīng)器的催化裂化多提升管反應(yīng)器，其特征在于 所述的床層反應(yīng)器(4)的上部圓錐形結(jié)構(gòu)通過稀相管(5)與粗旋風(fēng)分離器(2)相連通；所述的床層反應(yīng)器(4)的底部圓錐形結(jié)構(gòu)與汽提段(6)相連通。
5.如權(quán)利要求2所述的帶有床層反應(yīng)器的催化裂化多提升管反應(yīng)器，其特征在于 所述的床層反應(yīng)器(4)的上部圓錐形結(jié)構(gòu)上開有槽口，供待生催化劑落入床層反應(yīng)器(4)，繼而進(jìn)入汽提段(6)。
專利摘要本實(shí)用新型的一種帶有床層反應(yīng)器的催化裂化多提升管反應(yīng)器，包括提升管、粗旋風(fēng)分離器和頂部旋風(fēng)分離器、汽提段。所述的提升管數(shù)量為2～4個(gè)，各提升管出口分別與粗旋風(fēng)分離器相連接；從提升管出口來的反應(yīng)油氣通過直聯(lián)密閉的粗旋快分系統(tǒng)進(jìn)入集氣室；另外還設(shè)置有床層反應(yīng)器。本實(shí)用新型由于設(shè)置了多根獨(dú)立的提升管，可以根據(jù)裝置生產(chǎn)方案和產(chǎn)品質(zhì)量的需要，使得不同性質(zhì)的進(jìn)料分別在適宜的反應(yīng)環(huán)境下進(jìn)行裂化反應(yīng)，提高產(chǎn)品收率。在提升管出口采用了新型密閉快分系統(tǒng)，有效縮短裂化油氣在沉降器內(nèi)的停留時(shí)間，降低生焦率，提高產(chǎn)品收率。還可以有效抑制沉降器內(nèi)的結(jié)焦，確保裝置長周期安全運(yùn)行，操作彈性大，極大地降低了操作難度。
文檔編號(hào)C10G11/00GK201684585SQ201020190259
公開日2010年12月29日 申請(qǐng)日期2010年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月14日
發(fā)明者余龍紅, 吳雷, 張必強(qiáng), 徐永根, 李榮楣, 楊啟業(yè), 范聲, 黃澤川 申請(qǐng)人:中國石油化工集團(tuán)公司;中國石化工程建設(shè)公司