一種劣質(zhì)重油裂化反應(yīng)器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種劣質(zhì)重油裂化反應(yīng)器。包括：沉降器、提升管、提升管出口分布器、床層反應(yīng)段、旋流快分或粗旋、旋風(fēng)分離器、催化劑收集區(qū)和汽提段。催化劑收集區(qū)和汽提段分別獨(dú)立設(shè)置；所述劣質(zhì)重油裂化反應(yīng)器自下而上依次設(shè)置：提升管、提升管出口分布器、汽提段、床層反應(yīng)段、催化劑收集區(qū)、旋流快分或粗旋、旋風(fēng)分離器。本實(shí)用新型在防止結(jié)焦、減少二次反應(yīng)的同時(shí)可以對(duì)反應(yīng)床層的藏量或空速進(jìn)行靈活的調(diào)節(jié)，同時(shí)汽提蒸汽進(jìn)入反應(yīng)床層，減少了油氣的分壓，促進(jìn)了裂化反應(yīng)。
【專利說明】一種劣質(zhì)重油裂化反應(yīng)器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及裂化反應(yīng)領(lǐng)域，進(jìn)一步地說，是涉及一種劣質(zhì)重油裂化反應(yīng)器。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，國外劣質(zhì)重油主要通過延遲焦化和流化焦化、靈活焦化來加工。延遲焦化由于具有投資和操作費(fèi)用低、流程簡單、技術(shù)成熟、原料適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，是當(dāng)今煉油廠渣油特別是劣質(zhì)渣油加工的主要手段之一。國內(nèi)劣質(zhì)重油輕質(zhì)化的主要途徑之一是延遲焦化工藝。隨著國內(nèi)外石油資源日趨變重變差，石油焦產(chǎn)品質(zhì)量也在變差——硫和金屬含量顯著增加，不能象低硫石油焦一樣適宜作煉鋁煉鋼等行業(yè)的煅燒原料，價(jià)格大幅降低，因此急需解決大量劣質(zhì)石油焦的出路問題。盡管延遲焦化工藝近年來也取得了一些新的進(jìn)展，但是仍存在加熱爐易結(jié)焦、難以處理特別劣質(zhì)的原料、需間歇操作等問題，因此處理劣質(zhì)渣油的創(chuàng)新工藝的開發(fā)和應(yīng)用逐漸受到重視。
[0003]處于開發(fā)階段的劣質(zhì)渣油裂化與焦炭聯(lián)合氣化技術(shù)是將劣質(zhì)重油如塔河常壓渣油與接觸劑(惰性或具有催化裂化活性)接觸進(jìn)行裂化反應(yīng)，以重油改質(zhì)+少量輕質(zhì)油品或或多產(chǎn)輕質(zhì)油為目標(biāo)；在接觸劑上的焦炭進(jìn)行氣化、氣化氣進(jìn)行制氫與合成氣制備的綜合利用技術(shù)。
[0004]劣質(zhì)渣油進(jìn)行裂化反應(yīng)存在三方面的要求:一是裂化反應(yīng)產(chǎn)物中重油收率高、結(jié)焦前驅(qū)物含量高，易于造成反應(yīng)器內(nèi)部結(jié)焦從而影響反應(yīng)部分的長周期穩(wěn)定操作，需設(shè)置反應(yīng)產(chǎn)物的快分設(shè)施，如旋流式快分或粗旋。二是由于劣質(zhì)渣油較重、難于裂化，為保證裂化反應(yīng)的反應(yīng)深度需采用提升管及床層反應(yīng)的反應(yīng)形式；為適應(yīng)原料性質(zhì)的波動(dòng)，并保證裂化反應(yīng)深度，需要床層反應(yīng)段設(shè)置待生斜管及滑閥以實(shí)現(xiàn)料位或藏量的調(diào)節(jié)。三是盡可能降低油氣分壓，實(shí)現(xiàn)單程轉(zhuǎn)化的最大化，從而提高輕質(zhì)油品收率。
[0005]提高反應(yīng)深度的催化裂化或熱裂化反應(yīng)一般采用提升管+床層反應(yīng)的反應(yīng)形式，為快速終止反應(yīng)、減少二次裂化反應(yīng)、提高目的產(chǎn)品收率、減少反應(yīng)器的結(jié)焦，對(duì)離開反應(yīng)床層的反應(yīng)油氣需要設(shè)置快分設(shè)施，如旋流快分(VQS)或粗旋等。反應(yīng)床層存在稀、密相分界的為鼓泡床或湍流床，不存在稀、密相分界的為快速床。
[0006]現(xiàn)有的劣質(zhì)重油反應(yīng)器，如降低催化汽油烯烴含量的催化裂化多產(chǎn)異構(gòu)烷烴(MIP)工藝的反應(yīng)技術(shù)，參見附圖2:
[0007]I)汽提段與催化劑收集區(qū)二合一設(shè)置:經(jīng)旋流快分VQS或粗旋以及旋風(fēng)分離器分離的催化劑依次進(jìn)入收集區(qū)及其下方的汽提段。
[0008]2)待生循環(huán)斜管輸送的是離開汽提段經(jīng)汽提后的催化劑，進(jìn)入床層反應(yīng)段(快速床)。
[0009]3)床層反應(yīng)段為快速床，不存在密相與稀相的清晰界面，是一種介于二者之間的充滿整個(gè)第二反應(yīng)器的流態(tài)化狀態(tài)。設(shè)置待生循環(huán)滑閥通過調(diào)整催化劑循環(huán)量控制床層反應(yīng)段(快速床)的空速或藏量，床層反應(yīng)段空速一般控制在15-4(?'對(duì)于反應(yīng)藏量要求較高、空速小于151Γ1的床層反應(yīng)無法實(shí)現(xiàn)有效地控制。
[0010]4)汽提段未設(shè)置在床層反應(yīng)段的下方，汽提蒸汽不進(jìn)入床層反應(yīng)段。汽提段與床層反應(yīng)段之間互相獨(dú)立，無汽提蒸汽格柵。
[0011]5)床層反應(yīng)段未設(shè)置催化劑排出流程，其藏量或空速不經(jīng)排出流程上的滑閥控制。
[0012]現(xiàn)有技術(shù)床層反應(yīng)段彈性小、反應(yīng)深度不易控制。同樣藏量時(shí)下壓降大。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0013]為解決現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)的問題，本實(shí)用新型提供了一種劣質(zhì)重油裂化反應(yīng)器，通過催化劑收集區(qū)與汽提段分別獨(dú)立設(shè)置，其優(yōu)勢在于對(duì)床層(鼓泡或湍流床)反應(yīng)產(chǎn)物采用旋流快分或粗旋設(shè)施的防止結(jié)焦、減少二次反應(yīng)的同時(shí)可以對(duì)反應(yīng)床層的藏量或空速進(jìn)行靈活的調(diào)節(jié)，同時(shí)汽提蒸汽進(jìn)入反應(yīng)床層，減少了油氣的分壓，促進(jìn)了裂化反應(yīng)。
[0014]本實(shí)用新型的目的是提供一種劣質(zhì)重油裂化反應(yīng)器。
[0015]包括:沉降器、提升管、提升管出口分布器、床層反應(yīng)段、旋流快分或粗旋、旋風(fēng)分離器、催化劑收集區(qū)和汽提段；
[0016]催化劑收集區(qū)和汽提段分別獨(dú)立設(shè)置；
[0017]所述劣質(zhì)重油裂化反應(yīng)器自下而上依次設(shè)置:提升管、提升管出口分布器、汽提段、床層反應(yīng)段、催化劑收集區(qū)、旋流快分或粗旋、旋風(fēng)分離器；沉降器為殼體，沉降器內(nèi)設(shè)置旋流快分或粗旋和旋風(fēng)分離器；
[0018]提升管出口分布器與提升管末端相連，位于床層反應(yīng)段內(nèi)的下部；旋流快分或粗旋位于床層反應(yīng)段出口，催化劑收集區(qū)位于旋流快分或粗旋下方，汽提段環(huán)繞布置在提升管外側(cè)，其上方為床層反應(yīng)段。
[0019]其中，
[0020]所述催化劑收集區(qū)通過轉(zhuǎn)劑管和汽提段連接，轉(zhuǎn)劑管上設(shè)置有閥門。
[0021]所述汽提段與床層反應(yīng)段之間設(shè)置有格柵。
[0022]所述汽提段上設(shè)置有待生斜管，待生斜管上設(shè)置有滑閥。
[0023]本實(shí)用新型具體可采用以下技術(shù)方案:
[0024]本實(shí)用新型的裂化反應(yīng)器包括:沉降器、提升管、提升管出口分布器、床層反應(yīng)段、旋流快分或粗旋、旋風(fēng)分離器、催化劑收集區(qū)、轉(zhuǎn)劑管及閥門、汽提段、待生斜管及滑閥、格柵等。提升管內(nèi)的催化劑、部分反應(yīng)油氣及未進(jìn)行反應(yīng)的原料經(jīng)提升管出口分布器進(jìn)入密相床層反應(yīng)段完成反應(yīng)，攜帶催化劑的反應(yīng)油氣進(jìn)入VQS或粗旋等快分設(shè)施，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)油氣與催化劑的初步分離，然后經(jīng)旋風(fēng)分離器進(jìn)一步脫除反應(yīng)油氣中的催化劑，上述過程中分離出來的催化劑劑催化劑收集區(qū)，而攜帶少量催化劑粉塵的油氣離開反應(yīng)系統(tǒng)。催化劑收集區(qū)內(nèi)的催化劑經(jīng)轉(zhuǎn)劑管及滑閥進(jìn)入汽提段，汽提后待生催化劑經(jīng)待生斜管及滑閥進(jìn)入氣化部分。
[0025]本實(shí)用新型的的工作原理是:
[0026]I)汽提段與收集區(qū)分開設(shè)置，VQS或粗旋以及旋風(fēng)分離器分離的催化劑進(jìn)入收集區(qū)后需經(jīng)待生轉(zhuǎn)劑管進(jìn)入汽提段。
[0027]2)轉(zhuǎn)劑管輸送的是離開收集區(qū)未經(jīng)汽提的催化劑，進(jìn)入的是反應(yīng)段下方的汽提段。
[0028]3)床層反應(yīng)段是鼓泡或湍流床，密相反應(yīng)床層上方存在稀相空間。
[0029]4)汽提段位于床層反應(yīng)段的下方，汽提蒸汽經(jīng)格柵進(jìn)入床層反應(yīng)段。
[0030]床層反應(yīng)段設(shè)置催化劑排出流程，其藏量經(jīng)排出流程上的滑閥控制
[0031]本實(shí)用新型的效果是:
[0032]本實(shí)用新型的核心在于催化劑收集區(qū)與汽提段分別獨(dú)立設(shè)置，其優(yōu)勢在于對(duì)鼓泡或湍流床層反應(yīng)產(chǎn)物采用旋流快分或粗旋設(shè)施的防止結(jié)焦、減少二次反應(yīng)的同時(shí)可以對(duì)反應(yīng)床層的藏量或空速進(jìn)行靈活的調(diào)節(jié)，同時(shí)汽提蒸汽進(jìn)入反應(yīng)床層，減少了油氣的分壓，促進(jìn)了裂化反應(yīng)。使反應(yīng)條件如藏量、空速等的靈活調(diào)節(jié)和催化劑與油氣的快速分離要求同時(shí)得以滿足，對(duì)反應(yīng)過程的平穩(wěn)運(yùn)行、防止結(jié)焦、反應(yīng)空速的靈活調(diào)控創(chuàng)造了有利條件。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0033]圖1本實(shí)用新型的裂化反應(yīng)器示意圖
[0034]圖2現(xiàn)有技術(shù)的裂化反應(yīng)器示意圖
[0035]附圖標(biāo)記說明:
[0036]1-提升管、2-提升管出口分布器、3-床層反應(yīng)段、4-旋流快分或粗旋、5-旋風(fēng)分離器、6-催化劑收集區(qū)、7-轉(zhuǎn)劑管、8-滑閥、9-汽提段、10-待生斜管、11滑閥、12沉降器、13格柵；14待生循環(huán)管；15待生循環(huán)滑閥

【具體實(shí)施方式】
[0037]下面結(jié)合實(shí)施例，進(jìn)一步說明本實(shí)用新型。
[0038]如圖2所示，一種劣質(zhì)重油裂化反應(yīng)器。
[0039]包括:沉降器12、提升管1、提升管出口分布器2、床層反應(yīng)段3、旋流快分或粗旋
4、旋風(fēng)分離器5、催化劑收集區(qū)6、汽提段9 ；
[0040]催化劑收集區(qū)6和汽提段9分別獨(dú)立設(shè)置；
[0041]所述劣質(zhì)重油裂化反應(yīng)器自下而上依次設(shè)置:提升管1、提升管出口分布器2、汽提段9、床層反應(yīng)段3、催化劑收集區(qū)6、旋流快分或粗旋4、旋風(fēng)分離器5 ;沉降器為殼體，沉降器內(nèi)設(shè)置旋流快分或粗旋和旋風(fēng)分離器；
[0042]提升管出口分布器2與提升管I末端相連，位于床層反應(yīng)段3內(nèi)的下部；旋流快分或粗旋4位于床層反應(yīng)段3出口，催化劑收集區(qū)6位于旋流快分或粗旋4下方，汽提段9環(huán)繞布置在提升管I外側(cè)，其上方為床層反應(yīng)段3 ；
[0043]所述催化劑收集區(qū)6通過轉(zhuǎn)劑管7和汽提段9連接，轉(zhuǎn)劑管7上設(shè)置有閥門。
[0044]所述汽提段9與床層反應(yīng)段3之間設(shè)置有格柵13。
[0045]所述汽提段9上設(shè)置有待生斜管10，待生斜管10上設(shè)置有滑閥11。
[0046]以處理塔河常壓渣油的典型原料，處理量為200萬噸/年，年操作時(shí)數(shù)為連續(xù)運(yùn)行8400小時(shí)/年，渣油裂化反應(yīng)溫度500°C，采用本實(shí)施例的反應(yīng)器，床層反應(yīng)的空速為I?1tT1 ;再生載體(催化劑)定炭2wt%,反應(yīng)后待生載體(催化劑)定炭4wt%。洛油裂化反應(yīng)所生成反應(yīng)油氣去分餾及穩(wěn)定部分處理，其生成的焦炭附著于載體(惰性熱載體或催化劑)上，進(jìn)入焦炭氣化器，在700?950°C的條件下，在氣化劑(空氣和/或氧氣和/或水蒸氣)的作用下，在通過一系列復(fù)雜的氧化還原反應(yīng)，生成包括氫氣與一氧化碳在內(nèi)的反應(yīng)產(chǎn)物合成氣；氣化(再生)后帶有少量焦炭的載體循環(huán)回反應(yīng)部分參與反應(yīng)。
【權(quán)利要求】
1.一種劣質(zhì)重油裂化反應(yīng)器，包括:沉降器、提升管、提升管出口分布器、床層反應(yīng)段、旋流快分或粗旋、旋風(fēng)分離器、催化劑收集區(qū)和汽提段，其特征在于: 催化劑收集區(qū)和汽提段分別獨(dú)立設(shè)置； 所述劣質(zhì)重油裂化反應(yīng)器自下而上依次設(shè)置:提升管、提升管出口分布器、汽提段、床層反應(yīng)段、催化劑收集區(qū)、旋流快分或粗旋、旋風(fēng)分離器；沉降器為殼體，沉降器內(nèi)設(shè)置旋流快分或粗旋和旋風(fēng)分離器； 提升管出口分布器與提升管末端相連，位于床層反應(yīng)段內(nèi)的下部；旋流快分或粗旋位于床層反應(yīng)段出口，催化劑收集區(qū)位于旋流快分或粗旋下方，汽提段環(huán)繞布置在提升管外偵牝其上方為床層反應(yīng)段。
2.如權(quán)利要求1所述的劣質(zhì)重油裂化反應(yīng)器，其特征在于: 所述催化劑收集區(qū)通過轉(zhuǎn)劑管和汽提段連接，轉(zhuǎn)劑管上設(shè)置有閥門。
3.如權(quán)利要求2所述的劣質(zhì)重油裂化反應(yīng)器，其特征在于: 所述汽提段與床層反應(yīng)段之間設(shè)置有格柵。
4.如權(quán)利要求1?3之一所述的劣質(zhì)重油裂化反應(yīng)器，其特征在于: 所述汽提段上設(shè)置有待生斜管，待生斜管上設(shè)置有滑閥。
【文檔編號(hào)】C10G55/06GK204111690SQ201420492431
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年8月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月28日
【發(fā)明者】黃澤川, 吳雷, 范聲, 王韶華 申請人:中國石化工程建設(shè)有限公司, 中石化煉化工程（集團(tuán)）股份有限公司