專利名稱：用于催化裂化的兩段串聯(lián)式提升管反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種新型的兩段串聯(lián)式提升管反應(yīng)器，它屬于石油化工設(shè)備的研究領(lǐng)域，主要是對(duì)提升管式催化裂化反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化合理的改進(jìn)。通過采用兩段接力式的反應(yīng)裝置，強(qiáng)化了常規(guī)提升管催化裂化反應(yīng)過程，可以提高催化劑的有效活性和選擇性，便于優(yōu)化操作條件。它主要是由兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的提升管反應(yīng)器頭尾相串聯(lián)構(gòu)成。
目前，在石油加工過程中，催化裂化反應(yīng)裝置是重要的設(shè)備之一，而提升管反應(yīng)器又是催化裂化裝置中普遍采用的一種反應(yīng)器型式，它是在床層反應(yīng)器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種接近活塞流的管式反應(yīng)器。在催化裂化過程中，由于中間產(chǎn)物是目的產(chǎn)物，因此提升管反應(yīng)器較床層反應(yīng)器優(yōu)越的多，多年來這一反應(yīng)器在催化裂化的發(fā)展過程中起了關(guān)鍵性的作用。然而，提升管反應(yīng)器也存在許多不足或不適宜之處，尤其是對(duì)重油催化裂化，其弊端主要表現(xiàn)是；(1).由于反應(yīng)時(shí)間過長(zhǎng)而在提升管出口處的催化劑性能(活性、選擇性等)急劇下降，致使后半段的裂化反應(yīng)是在相對(duì)惡劣的條件下進(jìn)行的；②.雖然提升管中的反應(yīng)器從流型來講只是接近活塞流，但仍然存在返混現(xiàn)象；③.催化裂化原料油以及初始的中間產(chǎn)物是組成十分復(fù)雜的混合物，其反應(yīng)性能各不相同，而在現(xiàn)有的提升管內(nèi)都讓其經(jīng)歷同樣的反應(yīng)條件(時(shí)間、劑油比、溫度等)，顯然不利于獲得好的產(chǎn)品分布。所以，研制出能改善上述弊端的新型提升管式催化裂化反應(yīng)器一直是石油化工領(lǐng)域的科研人員所探索和追求的。
本實(shí)用新型的目的就在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種新型的用于催化裂化的兩段串聯(lián)式提升管反應(yīng)器。它主要是通過將兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的提升管反應(yīng)器相串聯(lián)，從而實(shí)現(xiàn)既可提高催化劑的有效活性和選擇性，又可便于優(yōu)化整個(gè)反應(yīng)過程的操作條件的目的。它的主要技術(shù)特點(diǎn)是將兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的提升管反應(yīng)器頭尾相接串聯(lián)而置，即第一段反應(yīng)器(1)的油氣出口(4)與第二段反應(yīng)器的原料入口(11)相聯(lián)接，從而構(gòu)成兩段串聯(lián)式結(jié)構(gòu)的提升管反應(yīng)器。
附圖
即為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖的圖面說明如下1---第一段反應(yīng)器 2---第二段反應(yīng)器 3---煙氣出口 4---油氣出口5---再生器 6---沉降器 7---再生立管 8---提升管9---空氣入口 10---汽提氣入口11---原料入12---待生斜管13---再生斜管 14---再生劑提升管 15---汽提段為了更好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的上述目的，本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)時(shí)是將提升管反應(yīng)器設(shè)計(jì)為主要是由提升管(8)、沉降器(6)、汽提段(15)、待生斜管(12)、再生器(5)、再生立管(7)和再生斜管(13)構(gòu)成，即提升管(8)的上端設(shè)置在沉降器(6)中，而沉降器(6)的上端設(shè)置油氣出口(4)，下端設(shè)置有汽提段(15)，汽提段(15)下端的汽提氣入口(10)的上部與待生斜管(12)的上端相聯(lián)接，待生斜管(12)的下端則設(shè)置在再生劑提升管(14)的空氣入口(9)的上部，再生劑提升管(14)的上端設(shè)置在再生器(5)的底部；煙氣出口(3)設(shè)置在再生器(5)的頂端，而再生立管(7)則設(shè)置在再生器(5)的下部，該再生立管(7)的下端與再生斜管(13)的上端相聯(lián)接，再生斜管(13)的下端則設(shè)置在提升管原料入口(11)的上部，從而構(gòu)成反應(yīng)—再生的循環(huán)結(jié)構(gòu)。
為了現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際操作和實(shí)用便捷，本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)者還將再生器設(shè)計(jì)為可供兩段提升管反應(yīng)器共同使用，構(gòu)成一種兩段提升管、一個(gè)再生器的雙路反應(yīng)—再生的循環(huán)結(jié)構(gòu)。
下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例來詳述本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作原理實(shí)施例1在實(shí)際設(shè)計(jì)和制造中，本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)者是將兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同、反應(yīng)—再生循環(huán)系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立的提升管反應(yīng)器頭尾相串聯(lián)而置，形成兩段串聯(lián)式的提升管反應(yīng)器，其提升管的總長(zhǎng)度與相同處理量的單段提升管基本相等。兩個(gè)單段的提升管反應(yīng)器的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和制造基本與現(xiàn)有技術(shù)的常規(guī)單段提升管反應(yīng)器的設(shè)計(jì)和制造基本相同。這樣，在實(shí)際運(yùn)行時(shí)，加熱后的原料油經(jīng)噴嘴進(jìn)入第一段提升管反應(yīng)器，與高溫再生催化劑接觸、汽化并進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)油氣和催化劑一起快速通過第一段提升管，邊流動(dòng)邊反應(yīng)，進(jìn)入第一沉降器(油氣分離器)，油氣與結(jié)焦的催化劑快速分離，分離出的油氣再進(jìn)入第二段提升管反應(yīng)器，與第二段的新的熱再生催化劑接觸，快速通過第二段提升管反應(yīng)器并繼續(xù)進(jìn)行反應(yīng)，在第二沉降器中油氣與催化劑快速分離后，進(jìn)入油氣接收系統(tǒng)，從而完成催化裂化的整個(gè)反應(yīng)過程。上述運(yùn)行有兩個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn)，即①.充分利用催化劑的有效活性和選擇性；②.便于進(jìn)行反應(yīng)條件的優(yōu)化。
實(shí)施例2為了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際操作和實(shí)用便捷，本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)者還設(shè)計(jì)了一種將一個(gè)再生器與兩個(gè)單段提升管反應(yīng)器共用的雙路反應(yīng)—再生循環(huán)結(jié)構(gòu)的兩段串聯(lián)式的提升管反應(yīng)器。這樣，在實(shí)際運(yùn)行時(shí)，其反應(yīng)過程基本相同，只是第一段提升管反應(yīng)器的再生催化劑直接來自再生器；第二段提升管反應(yīng)器所用的再生催化劑也來自同一個(gè)再生器。
本實(shí)用新型在采用在上述兩種結(jié)構(gòu)的提升管反應(yīng)器后，兩段串聯(lián)式提升管催化裂化反應(yīng)器在兩段之段間可以分離出已結(jié)焦的催化劑，同時(shí)向下一段通入新的再生催化劑，而油氣則是連續(xù)流動(dòng)，使每段的油氣都能接觸活性及選擇性好的催化劑，還可控制每段的反應(yīng)溫度和劑油比，甚至在第二段可以更換催化劑的品種，進(jìn)行反應(yīng)條件的優(yōu)化，以達(dá)到提高輕質(zhì)油收率的目的。
本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)和采用的反應(yīng)器型式是一種新型高效的反應(yīng)器，它可有效地將現(xiàn)行提升管中的催化裂化反應(yīng)過程分為兩段進(jìn)行，利用催化劑的“性能接力”原理，使兩段的反應(yīng)更加有效；同時(shí)，由于采用兩段串聯(lián)，可分別控制兩段的反應(yīng)條件；另外，也由于采用兩段串聯(lián)，使原來只是接近活塞流的提升管反應(yīng)器更加接近活塞流流型，進(jìn)一步減少返混。因此，本實(shí)用新型是一種具有極大推廣潛力的新型催化裂化反應(yīng)器的型式。
權(quán)利要求1.用于催化裂化的兩段串聯(lián)式提升管反應(yīng)器，它主要是由兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的提升管反應(yīng)器構(gòu)成，其特征在于兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的提升管反應(yīng)器是頭尾相接串聯(lián)而置，即第一段反應(yīng)器(1)的油氣出口(4)與第二段反應(yīng)器的原料入口(11)相聯(lián)接，從而構(gòu)成兩段串聯(lián)式結(jié)構(gòu)的提升管反應(yīng)器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于催化裂化的兩段串聯(lián)式提升管反應(yīng)器，其特征在于所述的提升管反應(yīng)器主要是由提升管(8)、沉降器(6)、汽提段(15)、待生斜管(12)、再生器(5)、再生立管(7)和再生斜管(13)構(gòu)成，即提升管(8)的上端設(shè)置在沉降器(6)中，而沉降器(6)的上端設(shè)置有油氣出口(4)，下端設(shè)置有汽提段(15)，汽提段(15)下端的汽提氣入口(10)的上部與待生斜管(12)的上端相聯(lián)接，待生斜管(12)的下端則設(shè)置在再生劑提升管(14)的空氣入口(9)的上部，再生劑提升管(14)的上端設(shè)置在再生器(5)的底部；煙氣出口(3)設(shè)置在再生器(5)的頂端，而再生立管(7)則設(shè)置在再生器(5)的下部，該再生立管(7)的下端與再生斜管(13)的上端相聯(lián)接，再生斜管(13)的下端則設(shè)置在提升管(8)原料入口(11)的上部，從而構(gòu)成反應(yīng)—再生的循環(huán)結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于催化裂化的兩段串聯(lián)式提升管反應(yīng)器，其特征在于所述的再生器可供兩段提升管反應(yīng)器共同使用，并構(gòu)成一種兩段提升管、一個(gè)再生器的雙路反應(yīng)—再生的循環(huán)結(jié)構(gòu)。
專利摘要一種用于催化裂化的兩段串聯(lián)式提升管反應(yīng)器,它主要是對(duì)提升管式催化裂化反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化合理的改進(jìn)。通過采用兩段接力式的反應(yīng)裝置,強(qiáng)化了常規(guī)提升管催化裂化反應(yīng)過程,從而提高了催化劑的有效活性和選擇性,并可方便地優(yōu)化操作條件。它主要是由兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的提升管反應(yīng)器頭尾相串聯(lián)構(gòu)成。
文檔編號(hào)B01J8/08GK2380297SQ99213769
公開日2000年5月31日 申請(qǐng)日期1999年6月14日 優(yōu)先權(quán)日1999年6月14日
發(fā)明者張建芳, 山紅紅, 楊朝合, 鈕根林, 孫昱東, 杜峰 申請(qǐng)人:石油大學(xué)(華東)