一種催化裂化短時間反應(yīng)器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種催化裂化短時間反應(yīng)器。該催化裂化短時間反應(yīng)器包括原料油噴嘴(2)、第I再生催化劑輸送管(1)、第II再生催化劑輸送管(4)、反應(yīng)管(3)、分離器(9)和旋風分離器，分離器(9)包括錐形筒體(7)、固相物流管(8)和氣相物流管(5)，第I再生催化劑輸送管(1)與反應(yīng)管(3)入口相連通，其與反應(yīng)管(3)中心線相交處設(shè)置原料油噴嘴(2)，反應(yīng)管(3)出口與分離器(9)側(cè)面底部相通，第II再生催化劑輸送管(4)與分離器(9)頂部的氣相物流管(5)入口相連通，氣相物流管(5)出口和旋風分離器(6)相連通；固相物流管(8)在分離器(9)底部。本實用新型可將反應(yīng)時間有效控制在0.5～1.5秒之間，從而抑制催化裂化反應(yīng)過程的二次裂化，改善產(chǎn)品分布，使裂化氣產(chǎn)率降低，提高汽、柴油餾分的收率，生產(chǎn)低烯烴含量的催化汽油。
【專利說明】一種催化裂化短時間反應(yīng)器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于非臨氫情況下烴油的催化裂化領(lǐng)域，特別涉及一種催化裂化短時間反應(yīng)器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在石油化工行業(yè)常規(guī)的提升管催化裂化裝置存在以下幾方面的問題:首先，提升管式反應(yīng)器反應(yīng)時間長(一般在4s左右)加劇了原料裂化生成物的二次反應(yīng)，使裂化氣產(chǎn)率增加，從而降低了汽、柴油餾分的收率；其次，由于提升管式反應(yīng)器中結(jié)炭催化劑的滑落形成返混，惡化了產(chǎn)品分布，降低了催化劑對原料裂化的產(chǎn)品選擇性；另外，催化裂化作為我國煉油企業(yè)石油二次加工的主要手段使催化裂化汽油在我國汽油產(chǎn)品中的份額達70%以上，催化裂化汽油烯烴含量一般在40?60v%之間，致使成品汽油中的烯烴含量嚴重超標，遠高于我國現(xiàn)在執(zhí)行的國IV油品質(zhì)量要求汽油的烯烴含量不大于35v%的標準。
[0003]美國專利USP =5462652技術(shù)在反應(yīng)沉降器中實現(xiàn)了原料與催化劑毫秒反應(yīng)，大劑油比操作，使裝置的干氣、焦炭產(chǎn)率下降，液體收率提高，產(chǎn)品分布得到改善。但該技術(shù)并未涉及生成的高烯烴含量汽油降低烯烴技術(shù)。
[0004]中國專利ZL200510017751.5所涉及再生催化劑降溫技術(shù)是利用催化裂化雙提升管的技術(shù)優(yōu)勢，進行催化汽油獨立改質(zhì)，改質(zhì)后汽油烯烴含量降至10?25v%，降幅25?50個百分點；汽油辛烷值(RON)提高0.1?2個單位；但該技術(shù)優(yōu)勢僅體現(xiàn)于兩根以上提升管的催化裂化裝置。由于該技術(shù)為傳統(tǒng)的提升管式催化裂化，仍表現(xiàn)出了反應(yīng)時間長、干氣及焦炭產(chǎn)率相對高、產(chǎn)品分布相對差、改質(zhì)汽油質(zhì)量過剩、裝置能耗增加10%以上等方面的不足。
[0005]傳統(tǒng)的加氫精制雖然能夠?qū)⑵椭械南N降到很低，但卻大幅度的損失了汽油的辛烷值。因此，目前國內(nèi)各研究機構(gòu)針對降低汽油烯烴含量開發(fā)了各種技術(shù):中石化石油化工科學(xué)研究院開發(fā)了降低催化汽油烯烴含量的GOR系列催化劑(《石油煉制與化工》2002年7期第5?8頁)，可以使FCC汽油烯烴降低10個百分點左右；中石化洛陽石化工程公司煉制研究所開發(fā)了降低催化汽油烯烴含量的LAP系列助劑(《煉油設(shè)計》2001年9期第23?27頁)，可以使FCC汽油烯烴降低10個百分點左右。在工藝方法上，中石化石油化工科學(xué)研究院開發(fā)了具有降低汽油烯烴含量功能的MGD工藝(《石油煉制與化工》2002年2期第19?22頁)，該工藝兼顧主提升管重油催化裂化的反應(yīng)條件，汽油改質(zhì)的量有限，降烯烴幅度也不太理想，F(xiàn)CC汽油烯烴降低10?12個百分點。
[0006]因此，采用一種催化裂化短反應(yīng)時間反應(yīng)器對強化催化裂化原料與再生催化劑反應(yīng)和快速分離并降低自身生成汽油的烯烴含量，以及降低干氣(甚至包括液化氣)和焦炭產(chǎn)率，改善催化裂化反應(yīng)的產(chǎn)品分布和產(chǎn)品性質(zhì)、降低裝置能耗、具有重要的意義。
實用新型內(nèi)容
[0007]本實用新型針對現(xiàn)有催化裂化技術(shù)中原料和再生催化劑混合傳熱反應(yīng)后不能快速分離造成的反應(yīng)油氣二次裂化和短反應(yīng)時間造成的生成汽油烯烴高的問題。提出了一種催化裂化短時間反應(yīng)器，目的是解決短時間反應(yīng)催化裂化工程中的催化劑與原料快速反應(yīng)和分離以及生成汽油的降烯烴問題。
[0008]本實用新型提供一種催化裂化短時間反應(yīng)器，包括原料油噴嘴2、再生催化劑輸送管、反應(yīng)管、分離器和旋風分離器，其特征在于:再生催化劑輸送管有兩根，為第I再生催化劑輸送管和第II再生催化劑輸送管，分離器包括錐形筒體、固相物流管和氣相物流管，第I再生催化劑輸送管與反應(yīng)管入口相連通，其與反應(yīng)管中心線相交處設(shè)置原料油噴嘴，反應(yīng)管出口與分離器側(cè)面底部相通，第II再生催化劑輸送管與分離器錐形筒體頂部的氣相物流管入口相連通，氣相物流管出口和旋風分離器相連通；固相物流管在分離器底部。
[0009]本實用新型進一步技術(shù)特征在于:所述第I再生催化劑輸送管與反應(yīng)管連接的水平夾角為45°?135° ;第II再生催化劑輸送管與氣相物流管連接的水平夾角為45°?135。。
[0010]本實用新型進一步技術(shù)特征在于:所述第I再生催化劑輸送管和第II再生催化劑輸送管與反應(yīng)管的入口直徑相同，均為Φ0.01?1.5m。
[0011]本實用新型進一步技術(shù)特征在于:所述分離器的錐形筒體為外保溫或內(nèi)襯隔熱襯里的金屬外殼，錐形筒體的錐角a為40?120°，錐形筒體底部直徑D為0.25?5m，錐形筒體體積為0.01?50m3。
[0012]本實用新型進一步技術(shù)特征在于:所述分離器的錐形筒體頂部設(shè)置的氣相物流管為外保溫或內(nèi)襯隔熱襯里的金屬管，直徑Φ0.01?3.0m，長度可根據(jù)油氣停留時間0.3?
0.7s計算確定，一般為5?8m。
[0013]本實用新型進一步技術(shù)特征在于:所述分離器錐形筒體底部向下設(shè)置的固相物流管為外保溫或內(nèi)襯隔熱襯里的金屬管，固相物流管入口與錐形筒體底部直徑內(nèi)相切，位于分離器錐形筒體物料入口直徑方向，固相物流管出口位于沉降器密相段密相界面下方。
[0014]本實用新型進一步技術(shù)特征在于:所述固相物流管直徑Φ0.01?2.5m，具體長度根據(jù)進入沉降器沉降段的需要距離進行確定。
[0015]本實用新型所述的實用新型一種催化裂化短時間反應(yīng)器，反應(yīng)管出口與分離器側(cè)面底部相通。反應(yīng)管直徑根據(jù)油氣線速5?20m/s進行計算確定，長度根據(jù)反應(yīng)時間0.3?
0.8s進行計算確定。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比:采用本實用新型，具有以下的有益效果:
[0017]I)本實用新型采用的錐形筒體結(jié)構(gòu)使進入其內(nèi)部的物流上下氣體線速存在較大差異，固體在錐形筒體底部得到分離。采用本實用新型后，經(jīng)反應(yīng)管反應(yīng)后的含固體油氣物流高速沖出反應(yīng)管撞上對面錐形筒體斜面發(fā)生彈射分離。分離器分離的氣相物流進入錐形筒體頂端與來自再生催化劑輸送管2的再生催化劑接觸在氣固物流管內(nèi)再次反應(yīng)后進入旋風分離器進行氣固分離。分離器內(nèi)彈射分離的固相物流通過固相物流管進入沉降器密相段。原料與再生催化劑短時間反應(yīng)后的快速氣固分離、抑制了原料裂化生成物的二次反應(yīng)，降低了生成汽油的烯烴含量，使裂化氣產(chǎn)率降低，從而提高了汽、柴油餾分的收率；這種短時間催化裂化反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，適用于重油短反應(yīng)時間催化裂化的裝置。
[0018]2)本實用新型一種催化裂化短時間反應(yīng)器，來自第I再生催化劑輸送管的再生催化劑與來自噴嘴的原料在反應(yīng)管中經(jīng)過0.3?0.8s的催化反應(yīng)，反應(yīng)物流進入錐形分離器經(jīng)錐形分離器側(cè)壁彈射作用，彈射分離的催化劑向下經(jīng)固相物流管進入沉降器；經(jīng)錐形分離器側(cè)壁彈射分離的反應(yīng)油氣向上在錐形分離器頂部出口與來自第II再生催化劑輸送管經(jīng)降溫的再生催化劑接觸對已生成汽油和未轉(zhuǎn)化重油再一次強化反應(yīng)至氣相物流管出口，其反應(yīng)器反應(yīng)時間控制在0.7?1.5s之間，以此降低生成汽油的烯烴含量并提高重油的轉(zhuǎn)化深度，從而達到降低裂化氣產(chǎn)率，提高了汽、柴油餾分的收率，同時降低生成的汽油烯烴含量的目的；這種短反應(yīng)時間催化裂化的反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，適用于催化原料油短反應(yīng)時間催化裂化裝置。
[0019]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型進行進一步的詳細說明，但并不限制本實用新型的范圍。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是本實用新型一種催化裂化短時間反應(yīng)器結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0021]圖2是圖1的俯視圖。
[0022]圖3是本實用新型一種催化裂化短時間反應(yīng)器在重油短反應(yīng)時間催化裂化裝置的應(yīng)用位置示意圖。
[0023]圖中所示附圖標記為:
[0024]1-第I再生催化劑輸送管，2-原料油噴嘴，3-反應(yīng)管，4-第II再生催化劑輸送管，5-氣相物流管，6-旋風分離器，7-錐形筒體，8-固相物流管，9-分離器，10-沉降器，11-沉降器汽提段，12-待生斜管，13-管式燒焦器，14-再生器。
【具體實施方式】
[0025]如圖1所示，本實用新型提供一種催化裂化短時間反應(yīng)器，包括原料油噴嘴2、再生催化劑輸送管、反應(yīng)管3、分離器9和旋風分離器6，所述再生催化劑輸送管有兩根，為第I再生催化劑輸送管I和第II再生催化劑輸送管4，分離器9包括錐形筒體7、固相物流管8和氣相物流管5，第I再生催化劑輸送管I與反應(yīng)管3入口相連通，其與反應(yīng)管3中心線相交處設(shè)置原料油噴嘴2，反應(yīng)管3出口與分離器9的側(cè)面底部相通，第II再生催化劑輸送管4與分離器9頂部的氣相物流管5入口相連通，氣相物流管5出口和旋風分離器6相連通；固相物流管8在分離器9底部。
[0026]本實用新型所述第I再生催化劑輸送管I與反應(yīng)管3連接的水平夾角為45°?135° ;第II再生催化劑輸送管4與氣相物流管5連接的水平夾角為45°?135°。
[0027]本實用新型所述第I再生催化劑輸送管I和第II再生催化劑輸送管4與反應(yīng)管3的入口直徑相同，第I再生催化劑輸送管1、第II再生催化劑輸送管4和反應(yīng)管3的直徑一般均為Φ0.01?1.5m。
[0028]本實用新型所述分離器9的錐形筒體7為外保溫或內(nèi)襯隔熱襯里的金屬外殼，錐形筒體7的錐角a為40?120°，分離器錐形筒體7的尺寸確定可根據(jù)原料油性質(zhì)、霧化水量在操作條件下的原料油氣的停留時間0.2?0.5秒、錐形筒體底部油氣線速1.5?5.0米/秒進行計算確定。錐形筒體7底部直徑D —般為0.25?5m，錐形筒體7體積一般為
0.01 ?50m3。
[0029]本實用新型所述氣相物流管5為外保溫或內(nèi)襯隔熱襯里的金屬管，直徑一般為Φ0.0l?3.0m,長度可根據(jù)油氣停留時間0.3?0.7s計算確定,一般為5?8m。
[0030]本實用新型所述分離器9錐形筒體7底部向下設(shè)置的固相物流管8為外保溫或內(nèi)襯隔熱襯里的金屬管，固相物流管8入口與錐形筒體7底部直徑內(nèi)相切，位于分離器9錐形筒體7物料入口直徑方向，固相物流管8出口位于沉降器10密相段密相界面下方。
[0031]本實用新型所述固相物流管8的直徑一般為Φ0.01?2.5m，具體長度根據(jù)進入沉降器沉降段的需要距離進行確定。
[0032]本實用新型所述反應(yīng)管3出口與分離器9側(cè)面底部相通。反應(yīng)管3直徑根據(jù)油氣線速5?20m/s進行計算確定，長度根據(jù)反應(yīng)時間0.5?0.8s進行計算確定。
[0033]圖2為本實用新型圖1的俯視圖，說明反應(yīng)器的分離器9頂部的氣相物流管5入口與第I再生催化劑輸送管1、第II再生催化劑輸送管4以及和旋風分離器6的相連情況。
[0034]圖3為本實用新型一種催化裂化短時間反應(yīng)器在重油短反應(yīng)時間催化裂化裝置的應(yīng)用位置示意圖。
[0035]本實用新型所述一種催化裂化短時間反應(yīng)器設(shè)置在沉降器10外部，連接反應(yīng)器的旋風分離器6位于沉降器10內(nèi)部，沉降器汽提段11通過待生斜管12與管式燒焦器13連通，管式燒焦器13與再生器14連通，再生器14底部分別與兩個再生催化劑輸送管連通。
[0036]試驗表明，本實用新型可有效控制原料與催化劑的總反應(yīng)時間為0.7?1.5s，生成汽油烯烴降低10?20個體積百分點。
[0037]本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，易于在工業(yè)裝置中實現(xiàn)，適用于重油短反應(yīng)時間催化裂化的裝置。
【權(quán)利要求】
1.一種催化裂化短時間反應(yīng)器，包括原料油噴嘴(2)、再生催化劑輸送管、反應(yīng)管(3)、分離器(9)和旋風分離器(6)，其特征在于:再生催化劑輸送管有兩根，為第I再生催化劑輸送管(I)和第II再生催化劑輸送管(4)，分離器(9)包括錐形筒體(7)、固相物流管(8)和氣相物流管(5)，第I再生催化劑輸送管(I)與反應(yīng)管(3)入口相連通，其與反應(yīng)管(3)中心線相交處設(shè)置原料油噴嘴(2)，反應(yīng)管(3)出口與分離器(9)側(cè)面底部相通，第II再生催化劑輸送管(4)與分離器(9)頂部的氣相物流管(5)入口相連通，氣相物流管(5)出口和旋風分離器(6)相連通；固相物流管(8)在分離器(9)底部。
2.根據(jù)權(quán)利要求所述的一種催化裂化短時間反應(yīng)器，其特征在于:所述第I再生催化劑輸送管(I)與反應(yīng)管(3)連接的水平夾角為45°~135° ;第II再生催化劑輸送管(4)與氣相物流管(5)連接的水平夾角為45°~135°。
3.根據(jù)權(quán)利要求所述的一種催化裂化短時間反應(yīng)器，其特征在于:所述第I再生催化劑輸送管(I)和第II再生催化劑輸送管(4)與反應(yīng)管(3)的入口直徑相同，均為Φ0.01~1.5m。
4.根據(jù)權(quán)利要求所述的一種催化裂化短時間反應(yīng)器，其特征在于:所述分離器(9)的錐形筒體(7)為外保溫或內(nèi)襯隔熱襯里的金屬外殼，錐形筒體(7)的錐角a為40~120°，錐形筒體(7)底部直徑D為0.25~5m，錐形筒體(7)體積為0.01~50m3。
5.根據(jù)權(quán)利要求所述的一種催化裂化短時間反應(yīng)器，其特征在于:所述分離器(9)的錐形筒體(7)頂部設(shè)置的氣相物流管(5)為外保溫或內(nèi)襯隔熱襯里的金屬管，直徑Φ0.01~3.0m,長度為5~8m。
6.根據(jù)權(quán)利要求所述 的一種催化裂化短時間反應(yīng)器，其特征在于:所述分離器(9)的錐形筒體(7)底部向下設(shè)置的固相物流管(8)為外保溫或內(nèi)襯隔熱襯里的金屬管，固相物流管(8)入口與錐形筒體(7)底部直徑內(nèi)相切，位于分離器錐形筒體(7)物料入口直徑方向，固相物流管(8)出口位于沉降器密相段密相界面下方。
7.根據(jù)權(quán)利要求所述的一種催化裂化短時間反應(yīng)器，其特征在于:所述固相物流管(8)直徑 Φ 0.01 ~2.5mο
【文檔編號】C10G11/00GK203820718SQ201420179102
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年4月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月8日
【發(fā)明者】王文柯, 樊麥躍, 王龍延, 陳曼橋, 湯海濤, 楊少鋒 申請人:中石化洛陽工程有限公司, 中石化煉化工程（集團）股份有限公司