一種催化裂化反應(yīng)器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種用于石油化工領(lǐng)域的催化裂化反應(yīng)器，包括再生斜管，預(yù)提升管和反應(yīng)管，在所述預(yù)提升管底部設(shè)置有預(yù)提升器分布器，預(yù)提升管內(nèi)部同軸設(shè)置有進(jìn)料霧化噴嘴，預(yù)提升管下部與再生斜管相連通，預(yù)提升管頂部通過(guò)變徑段與反應(yīng)管同軸連通，還包括快速分離器，反應(yīng)管插入到快速分離器中部并同軸設(shè)置。由于該催化裂化反應(yīng)器反應(yīng)管的長(zhǎng)度與常規(guī)提升管反應(yīng)器長(zhǎng)度相比大大縮短，同時(shí)充分利用反應(yīng)管中的油氣與催化劑短時(shí)間的返混接觸，而且反應(yīng)后的油氣與反應(yīng)后的催化劑在快速分離器快速分離，避免了裂化產(chǎn)物二次反應(yīng)的現(xiàn)象發(fā)生，提高了輕油收率。
【專利說(shuō)明】一種催化裂化反應(yīng)器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及石油化工行業(yè)，尤其涉及用于石油化工行業(yè)催化裂化反應(yīng)器。
【背景技術(shù)】
[0002]催化裂化是石油二次加工中最重要的一個(gè)加工過(guò)程。近年來(lái)，針對(duì)原料油日益變重以及對(duì)環(huán)境友好燃料油品的需求，國(guó)內(nèi)外各大石油公司、研究機(jī)構(gòu)及大院校圍繞進(jìn)一步優(yōu)化催化裂化反應(yīng)、提高轉(zhuǎn)化率、改善產(chǎn)品分布進(jìn)行了深入的研究，各種新技術(shù)，新設(shè)備及新型催化劑不斷出現(xiàn)，不同程度地促進(jìn)了催化裂化工藝技術(shù)的的發(fā)展。然而，隨著原油的重質(zhì)化和劣質(zhì)化，作為催化裂化反應(yīng)過(guò)程的傳統(tǒng)的提升管反應(yīng)器而言，主要表現(xiàn)在提升管過(guò)長(zhǎng)造成反應(yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)；催化劑在提升管中由于向下的重力作用，不可避免的產(chǎn)生滑落和返混現(xiàn)象；隨著原料油的重質(zhì)化以及對(duì)產(chǎn)品選擇性要求的提高，提升管反應(yīng)器因催化劑滑落和返混帶來(lái)的問(wèn)題也日益明顯。提升管催化裂化由于催化劑積炭而使其活性和選擇性下降及由于熱裂化與非理想的二次反應(yīng)發(fā)生等現(xiàn)象。這種現(xiàn)象對(duì)催化裂化產(chǎn)品的選擇性和裂化產(chǎn)品的質(zhì)量有很大的影響，干氣和焦炭產(chǎn)率高，輕油收率低，產(chǎn)品質(zhì)量差，催化裂化汽油中烯烴含量高。
[0003]為了克服上述缺點(diǎn)，國(guó)內(nèi)外各大石油公司、研究單位及石油煉制研究者做了大量工作，相繼開發(fā)了不同形式的油劑短接觸催化裂化技術(shù)，其目的是最大限度地克服油氣和催化劑之間的返混，減少二次裂化和氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)的發(fā)生，使得裂化產(chǎn)品的選擇性好，干氣、焦炭產(chǎn)率降低，輕質(zhì)油品收率高，裂化產(chǎn)品的質(zhì)量好。
[0004]美國(guó)專利US4985136、USP5462652公開了一種超短接觸催化裂化方法，即MSCC。在該方法中，催化劑以幕簾的形式向下流動(dòng)，而石油烴垂直噴入該催化劑以幕簾中，反應(yīng)產(chǎn)物和催化劑水平穿過(guò)反應(yīng)區(qū)后，油劑混合物快速分離；部分汽提后的催化劑不經(jīng)再生直接進(jìn)入催化劑混合器，與完全再生后的催化劑混合，以提高劑油比。該方法雖然通過(guò)加大劑油比的辦法提高了油劑初始接觸段催化劑的濃度，但是由于催化劑在自由落體過(guò)程中不可能達(dá)到重油充分轉(zhuǎn)化所需的濃度，因此也存在著油劑接觸效率不高，重油轉(zhuǎn)化深度不夠的問(wèn)題。
[0005]本實(shí)用新型提供的一種催化裂化反應(yīng)器，充分利用反應(yīng)管的原料油氣與催化劑短時(shí)間的返混接觸，可以避免由于提升管反應(yīng)器過(guò)長(zhǎng)，造成反應(yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，干氣和焦炭產(chǎn)率高，輕油收率低的現(xiàn)象發(fā)生。同時(shí)由于反應(yīng)后的裂化產(chǎn)物與反應(yīng)后的催化劑在快速分離器快速分離，避免了裂化產(chǎn)物二次反應(yīng)的現(xiàn)象發(fā)生。從而達(dá)到降低干氣、液化石油氣及焦炭產(chǎn)率，提高輕油收率。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型提供的催化裂化反應(yīng)器，將其應(yīng)用于重油催化裂化工藝過(guò)程。由于反應(yīng)管的長(zhǎng)度與常規(guī)提升管反應(yīng)器長(zhǎng)度相比可以大大縮短，同時(shí)充分利用反應(yīng)管中的油氣與催化劑短時(shí)間的返混接觸，而且反應(yīng)后的裂化產(chǎn)物與反應(yīng)后的催化劑在快速分離器快速分離，避免了裂化產(chǎn)物二次反應(yīng)的現(xiàn)象發(fā)生。從而達(dá)到降低干氣、液化石油氣及焦炭產(chǎn)率，提高輕油收率之目的。
[0007]為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:
[0008]一種催化裂化反應(yīng)器，包括再生斜管，預(yù)提升管和反應(yīng)管，在所述預(yù)提升管底部設(shè)置有預(yù)提升器分布器，預(yù)提升管內(nèi)部同軸設(shè)置有進(jìn)料霧化噴嘴，預(yù)提升管下部與再生斜管相連通，預(yù)提升管頂部通過(guò)變徑段與反應(yīng)管同軸連通，其特征在于:還包括快速分離器，反應(yīng)管插入到快速分離器中部并同軸設(shè)置，快速分離器底部連通催化劑輸送管，快速分離器頂部與裂化產(chǎn)物輸送管連通。
[0009]本實(shí)用新型一種催化裂化反應(yīng)器，其進(jìn)一步特征在于:所述的快速分離器中部采用圓形筒體，上部采用正圓錐形筒體，下部采用斜圓錐形筒體?？焖俜蛛x器主要用于反應(yīng)后待生催化劑(以下簡(jiǎn)稱待生劑)與裂化產(chǎn)物進(jìn)行實(shí)時(shí)分離，避免裂化產(chǎn)物與催化劑發(fā)生二次反應(yīng)。
[0010]本實(shí)用新型一種催化裂化反應(yīng)器，其進(jìn)一步特征在于:所述的預(yù)提升管采用金屬不銹鋼管制成，直徑0.03?2.0m,長(zhǎng)度0.2?5.0m0
[0011]本實(shí)用新型一種催化裂化反應(yīng)器，其進(jìn)一步特征在于:所述的再生斜管與預(yù)提升管構(gòu)成的夾角α為15?58°。
[0012]本實(shí)用新型一種催化裂化反應(yīng)器，其進(jìn)一步特征在于:所述的反應(yīng)管采用金屬不銹鋼管制成，直徑0.02?1.5m,長(zhǎng)度為0.5?8.0m0
[0013]本實(shí)用新型一種催化裂化反應(yīng)器，其進(jìn)一步特征在于:所述反應(yīng)管插入到快速分離器中部并同軸連通，在所述反應(yīng)管頂端設(shè)置有反應(yīng)管出口傘帽。
[0014]本實(shí)用新型一種催化裂化反應(yīng)器，其進(jìn)一步特征在于:所述的預(yù)提升管直徑是反應(yīng)管直徑的1.2?1.5倍。
[0015]本實(shí)用新型一種催化裂化反應(yīng)器，其進(jìn)一步特征在于:所述變徑段錐面與水平面的夾角β為45?75°，催化劑輸送管與反應(yīng)管夾角Y為15?75°，最佳為30?58°
[0016]本實(shí)用新型一種催化裂化反應(yīng)器，其進(jìn)一步特征在于:采用的進(jìn)料霧化噴嘴同軸設(shè)置于預(yù)提升管的中心部位。
[0017]本實(shí)用新型一種催化裂化反應(yīng)器，其進(jìn)一步特征在于:所述的進(jìn)料霧化噴嘴采用常用的套管式噴嘴，主要用于原料油充分霧化。進(jìn)料霧化噴嘴的長(zhǎng)度是預(yù)提升管長(zhǎng)度的I / 5?4 / 5，進(jìn)料霧化噴嘴底部設(shè)置有原料油入口和水蒸氣入口。
[0018]本實(shí)用新型一種催化裂化反應(yīng)器，其進(jìn)一步特征在于:所述的預(yù)提升分布器采用環(huán)狀分布器。
[0019]本實(shí)用新型一種催化裂化反應(yīng)器，其進(jìn)一步特征在于:所述進(jìn)料霧化噴嘴底部設(shè)置有法蘭連接件，與預(yù)提升管采用法蘭連接。所述的催化裂化反應(yīng)器的其它部件與連通件均采用金屬不銹鋼材料焊接而成，用于工業(yè)裝置時(shí)均采用內(nèi)襯隔熱襯里加工制成。
[0020]本實(shí)用新型發(fā)明提供的催化裂化反應(yīng)器反應(yīng)時(shí)間有效控制為0.1?1.0秒。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用本實(shí)用新型發(fā)明，具有如下的優(yōu)點(diǎn):
[0022]1、本實(shí)用新型提供的催化裂化反應(yīng)器與常規(guī)催化裂化提升管反應(yīng)器相比，反應(yīng)管的長(zhǎng)度相對(duì)較短，其反應(yīng)時(shí)間大大縮短，從而抑制了過(guò)裂化現(xiàn)象的發(fā)生，降低了干氣和焦炭產(chǎn)率。
[0023]2、本實(shí)用新型提供的催化裂化反應(yīng)器，其反應(yīng)管的原料油氣與催化劑在向上流動(dòng)過(guò)程中，進(jìn)行可控的短時(shí)間返混接觸，使得來(lái)自再生器的再生催化劑充分參與反應(yīng)，相對(duì)超短接觸催化裂化方法，原料油轉(zhuǎn)化深度大大提高。
[0024]3、本實(shí)用新型提供的催化裂化反應(yīng)器在反應(yīng)管出口設(shè)置了快速分離器，反應(yīng)后的裂化產(chǎn)物與反應(yīng)后的催化劑在快速分離器實(shí)時(shí)分離，避免了裂化產(chǎn)物二次反應(yīng)的現(xiàn)象發(fā)生，減少了二烯烴及炔烴的濃度，降低了裂化氣產(chǎn)率，從而提高了汽、柴油產(chǎn)品質(zhì)量的安定性。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1本實(shí)用新型催化裂化反應(yīng)器組合示意圖。
[0026]圖中所示附圖標(biāo)記為:1_再生斜管，2-預(yù)提升分布器，3-原料油入口，4-水蒸汽入口，5-進(jìn)料霧化噴嘴，6-預(yù)提升管，7-變徑段，8-反應(yīng)管，9-待生催化劑輸送管，10-快速分離器，11-反應(yīng)管出口傘帽，12-裂化產(chǎn)物輸送管。
[0027]為了更好的說(shuō)明本實(shí)用新型，用具體實(shí)施例說(shuō)明，但不限制本實(shí)用新型的范圍?！揪唧w實(shí)施方式】
[0028]如附圖1所示，本實(shí)用新型提供的催化裂化反應(yīng)器主要由進(jìn)料霧化噴嘴5，預(yù)提升管6，反應(yīng)管8，再生斜管1，預(yù)提升分布器2，原料油入口 3，水蒸汽入口 4，催化劑輸送管9，快速分離器10，裂化產(chǎn)物輸送管12等組成。催化裂化反應(yīng)器的預(yù)提升管6下部與再生斜管I相連通，底部設(shè)置有預(yù)提升器分布器2，頂部通過(guò)變徑段7與反應(yīng)管8同軸連通。預(yù)提升管6內(nèi)部設(shè)置有進(jìn)料霧化噴嘴5，反應(yīng)管8插入到快速分離器10中部并同軸連通。
[0029]再生后催化劑，經(jīng)再生斜管I流入到預(yù)提升管6內(nèi)，在預(yù)提升管6的底部設(shè)置有預(yù)提升分布器2和進(jìn)料霧化噴嘴5 ;進(jìn)入到預(yù)提升管6內(nèi)催化劑在預(yù)提升氣的作用下，沿著到預(yù)提升管6向上流動(dòng)，原料油及水蒸氣分別從進(jìn)料霧化噴嘴5的原料油入口 3，水蒸汽入口4進(jìn)入到進(jìn)料霧化噴嘴5內(nèi)部，經(jīng)充分霧化后噴出，與催化劑接觸后進(jìn)入到反應(yīng)管8，在反應(yīng)管8控制0.1?1.0秒反應(yīng)時(shí)間，經(jīng)過(guò)反應(yīng)后，裂化產(chǎn)物和反應(yīng)后待生劑進(jìn)入到快速分離器10中。在快速分離器中，反應(yīng)后待生劑由于自身的重量沿著快速分離器10下部斜圓錐形筒體向下流動(dòng)，流入催化劑輸送管9。反應(yīng)生成的裂化產(chǎn)物向上通過(guò)快速分離器10上部進(jìn)入裂化產(chǎn)物輸送管12。裂化產(chǎn)物和反應(yīng)后待生劑在快速分離器中完成分離，避免裂化產(chǎn)物與催化劑發(fā)生二次反應(yīng)。
【權(quán)利要求】
1.一種催化裂化反應(yīng)器，包括再生斜管，預(yù)提升管和反應(yīng)管，在所述預(yù)提升管底部設(shè)置有預(yù)提升器分布器，預(yù)提升管內(nèi)部同軸設(shè)置有進(jìn)料霧化噴嘴，預(yù)提升管下部與再生斜管相連通，預(yù)提升管頂部通過(guò)變徑段與反應(yīng)管同軸連通，其特征在于:還包括快速分離器，反應(yīng)管插入到快速分離器中部并同軸設(shè)置，快速分離器底部連通催化劑輸送管，快速分離器頂部與裂化產(chǎn)物輸送管連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種催化裂化反應(yīng)器，其特征在于:所述的快速分離器中部采用圓形筒體，上部采用正圓錐形筒體，下部采用斜圓錐形簡(jiǎn)體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種催化裂化反應(yīng)器，其特征在于:所述的預(yù)提升管直徑0.03 ?2.0m,長(zhǎng)度 0.2 ?5.0m。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種催化裂化反應(yīng)器，其特征在于:所述的再生斜管與預(yù)提升管構(gòu)成的夾角α為15?58°。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種催化裂化反應(yīng)器，其特征在于:所述的反應(yīng)管直徑為0.02 ?1.5m,長(zhǎng)度為 0.5 ?8.0m。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種催化裂化反應(yīng)器，其特征在于:在所述反應(yīng)管頂端設(shè)置有反應(yīng)管出口傘帽。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種催化裂化反應(yīng)器，其特征在于:所述的預(yù)提升管直徑是反應(yīng)管直徑的1.2?1.5倍。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種催化裂化反應(yīng)器，其特征在于:所述變徑段錐面與水平面的夾角β為45?75°，催化劑輸送管與反應(yīng)管夾角Y為15?75°。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種催化裂化反應(yīng)器，其特征在于:所述進(jìn)料霧化噴嘴的長(zhǎng)度是預(yù)提升管長(zhǎng)度的I / 5?4 / 5。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種催化裂化反應(yīng)器，其特征在于:所述進(jìn)料霧化噴嘴為套管式噴嘴，進(jìn)料霧化噴嘴底部設(shè)置有原料油入口和水蒸氣入口。
【文檔編號(hào)】C10G11/00GK203820716SQ201420179009
【公開日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年4月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月8日
【發(fā)明者】樊麥躍, 陳曼橋, 王文柯, 湯海濤 申請(qǐng)人:中石化洛陽(yáng)工程有限公司, 中石化煉化工程（集團(tuán)）股份有限公司