專利名稱：兩段組合式選擇性裂化提升管反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于石油化工催化裂化工藝過(guò)程中的一種核心設(shè)備，特別涉及一種選擇性裂化提升管反應(yīng)器。
目前，工業(yè)應(yīng)用的提升管反應(yīng)器有單提升管、雙提升管、分段進(jìn)料提升管等型式。其實(shí)，分段進(jìn)料提升管也屬單提升管，它是采用分段進(jìn)料進(jìn)行裂化反應(yīng)來(lái)滿足工藝要求的。如Kellogg公司將難裂化的原料油注入提升管底部，易裂化的原料油注入提升管上部，以提高轉(zhuǎn)化率和增加汽油收率。Chevron和BP公司則將同一種原料分上下兩處注入提升管反應(yīng)器，用以減少氫轉(zhuǎn)移，增加丙烯、丁烯產(chǎn)率，并提高汽油辛烷值。前述分段進(jìn)料提升管僅僅是在傳統(tǒng)的單提升管反應(yīng)器上增加一段原料油進(jìn)料口，其它結(jié)構(gòu)均沒(méi)有改變。這種結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是催化劑流量固定，無(wú)法分別調(diào)整劑油比，即不能滿足重?zé)N(渣油、餾份油)和輕烴(直餾汽油、焦化汽油)分別裂化所需要的劑油比的要求，裂化效果不好。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種可靈活調(diào)節(jié)劑油比、適用于重?zé)N和輕烴原料按各自所需的工藝條件分別進(jìn)行催化裂化的兩段組合式選擇性裂化提升管反應(yīng)器，以滿足重?zé)N裂化為汽油和柴油、輕烴裂化為液化石油氣，并使輕烴改質(zhì)、汽油辛烷值提高。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是，提升管反應(yīng)器采用分段進(jìn)料提升管，其內(nèi)設(shè)置輕烴反應(yīng)管，以實(shí)現(xiàn)輕烴原料油有選擇性地進(jìn)行裂化。為了更有效的控制劑油比，改善催化劑的分布狀態(tài)，減小催化劑滑落系數(shù)，輕烴反應(yīng)管出入口分別設(shè)置有出入口結(jié)構(gòu)。具體的技術(shù)方案是，提升管反應(yīng)器從下至上依次由整流段、輕烴裂化段、混合段、重?zé)N裂化段組成，其下部設(shè)有催化劑進(jìn)口與再生斜管相接，上部連旋風(fēng)分離器。輕烴裂化段內(nèi)設(shè)置輕烴反應(yīng)管，該反應(yīng)管下端設(shè)置有入口結(jié)構(gòu)，以控制再生催化劑的流通面積；其上端設(shè)置有出口結(jié)構(gòu)，使由輕烴反應(yīng)管而來(lái)的少量積炭催化劑與由提升管和輕烴反應(yīng)管之間環(huán)形空間可上升而來(lái)的再生催化劑預(yù)混合。在整流段底部設(shè)置有輕烴進(jìn)料口，輕烴原料油由此進(jìn)料口進(jìn)入輕烴反應(yīng)管內(nèi)，在由整流段而來(lái)的一部分再生催化劑(劑油比可達(dá)15～30)作用下，一部分裂化為石油液化氣，另一部分未裂化的原料得到了改質(zhì)，隨少量積炭的催化劑一起達(dá)到輕烴反應(yīng)管頂部，經(jīng)出口結(jié)構(gòu)與再生催化劑預(yù)混合后進(jìn)入混合段。整流段底部設(shè)置有流化蒸汽分布器，起到均勻分布流化蒸汽并穩(wěn)定流化由再生斜管而來(lái)的再生催化劑的作用，使再生催化劑分配到輕烴反應(yīng)管和輕烴裂化段內(nèi)。在輕烴反應(yīng)管入口結(jié)構(gòu)之上、輕烴反應(yīng)管外側(cè)下部設(shè)置有提升蒸汽分布器，提升并控制整流段內(nèi)的另一部分再生催化劑直接進(jìn)入混合段。由于混合段線速達(dá)3～8m/s，降低了催化劑的滑落系數(shù)。重?zé)N裂化段內(nèi)劑油比一般可控制為5～8，該段底部設(shè)置有重?zé)N進(jìn)料口，重?zé)N原料在由混合段而來(lái)的催化劑的作用下裂化為汽油、柴油。所有油氣和催化劑一起進(jìn)入旋風(fēng)分離器進(jìn)行氣固分離。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)提升管反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置有輕烴反應(yīng)管，使提升管內(nèi)催化劑密度徑向分布更為均勻，催化劑滑落系數(shù)減小，輕烴和重?zé)N原料可按各自所需工藝條件進(jìn)行裂化，加大了產(chǎn)品種類的調(diào)節(jié)范圍，提高了油品產(chǎn)率和汽油辛烷值。
以下結(jié)合附圖，通過(guò)具體實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型，其中


圖1是本實(shí)用新型一種典型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2～6為本實(shí)用新型另外幾種結(jié)構(gòu)示意圖，其中輕烴反應(yīng)管及其出入口結(jié)構(gòu)的形式及布置方式有所不同。
圖1是本實(shí)用新型的一種結(jié)構(gòu)形式，提升管反應(yīng)器的殼體3從下至上依次由整流段7、輕烴裂化段6、混合段5、重?zé)N裂化段4組成，其下部再生催化劑進(jìn)口2接再生斜管，上部連旋風(fēng)分離器1，為了更好地滿足工藝要求，該旋風(fēng)分離器1最好是快分。輕烴裂化段6內(nèi)設(shè)置有輕烴反應(yīng)管8，該反應(yīng)管8的上端和下端可以分別設(shè)置出口結(jié)構(gòu)9、入口結(jié)構(gòu)11，以進(jìn)一步發(fā)揮本技術(shù)的優(yōu)越性。其中，入口結(jié)構(gòu)11為一喇叭管，出口結(jié)構(gòu)9為一錐形板。輕烴反應(yīng)管8外側(cè)下部設(shè)有提升蒸汽分布器10，整流段7底部設(shè)置有輕烴進(jìn)料口14和流化蒸汽分布器12，重?zé)N裂化段4底部設(shè)置有重?zé)N進(jìn)料口13。
本實(shí)施例的工作情況是這樣的再生催化劑經(jīng)再生催化劑進(jìn)口2進(jìn)入整流段7內(nèi)，在由流化蒸汽分布器12而來(lái)的蒸汽作用下，進(jìn)行穩(wěn)定流化，并沿徑向均勻分布。其中，一部分再生催化劑經(jīng)輕烴反應(yīng)管入口結(jié)構(gòu)11進(jìn)入輕烴反應(yīng)管8，與經(jīng)輕烴進(jìn)料口14來(lái)的輕烴原料進(jìn)行裂化反應(yīng)，另一部分未與輕烴接觸過(guò)的再生催化劑經(jīng)提升蒸汽分布器10蒸汽的作用下，提升到混合段5的下端，與反應(yīng)管來(lái)的裂化油氣、未裂化的改質(zhì)原料油、少量積炭催化劑在出口結(jié)構(gòu)9的導(dǎo)向作用下進(jìn)行預(yù)混合，在混合段進(jìn)行充分混合后，進(jìn)入重?zé)N裂化段4。在該段內(nèi)，由重?zé)N進(jìn)料口13而來(lái)的重?zé)N及經(jīng)輕烴裂化段改質(zhì)的一部分輕烴在混合催化劑的作用下進(jìn)行裂化反應(yīng)，所有反應(yīng)油氣和催化劑一起進(jìn)入旋風(fēng)分離器1進(jìn)行氣固分離，分離出油氣和待生催化劑。
圖2是本實(shí)用新型的另一種結(jié)構(gòu)型式，其結(jié)構(gòu)和工作情況與第一實(shí)施例基本相同，所不同的是，入口結(jié)構(gòu)11是直接在輕烴反應(yīng)管8的下部殼體上開(kāi)設(shè)條形長(zhǎng)孔。當(dāng)然，也可以開(kāi)設(shè)圓孔、橢圓孔或其它形狀的孔，也可以是這些孔的組合形式。
圖3是本實(shí)用新型的又一種結(jié)構(gòu)型式，其結(jié)構(gòu)和工作情況與第一實(shí)施例基本相同，所不同的是，入口結(jié)構(gòu)11是直接在輕烴反應(yīng)管8的下端開(kāi)設(shè)齒形槽而成。
圖4是本實(shí)用新型的又一種結(jié)構(gòu)型式，其結(jié)構(gòu)和工作情況與第一實(shí)施例基本相同，所不同的是，入口結(jié)構(gòu)11為一錐形板組成，其上端與輕烴反應(yīng)管8的下端相接，下端與整流段7的上端相連。而且入口結(jié)構(gòu)11位于再生催化劑進(jìn)口2與整流段7相交處的上方，其上開(kāi)設(shè)一定形狀的孔，如環(huán)形、圓形、橢圓等，或者是它們的組合形式。
圖5是本實(shí)用新型的又一種結(jié)構(gòu)型式，其結(jié)構(gòu)和工作情況與第一實(shí)施例基本相同，所不同的是，出口結(jié)構(gòu)9為一倒錐形板。
圖6是本實(shí)用新型的又一種結(jié)構(gòu)型式，其結(jié)構(gòu)和工作情況與圖4所示實(shí)施例基本相同，所不同的是，入口結(jié)構(gòu)11錐形板上未開(kāi)設(shè)孔，以及在整流段7和輕烴裂化段6下部各設(shè)有再生催化劑進(jìn)口2，上述入口結(jié)構(gòu)11位于二個(gè)再生催化劑進(jìn)口2之間。本實(shí)施例中，入口結(jié)構(gòu)11也可是倒錐形板或環(huán)形平板等其它結(jié)構(gòu)形式。在本實(shí)施例中，由于具有二個(gè)再生催化劑進(jìn)口2，可以分別調(diào)節(jié)催化劑進(jìn)入量，以滿足劑油比變化。
上述實(shí)施例中，出口結(jié)構(gòu)9也可以變化成其它形式，如錐形板或倒錐形板直徑小于提升管反應(yīng)器殼體3的內(nèi)徑，并位于輕烴反應(yīng)管8的上方，直接由整流段7來(lái)的再生催化劑經(jīng)過(guò)出口結(jié)構(gòu)9與提升管反應(yīng)器殼體間的環(huán)向間隙進(jìn)入混合段；也可以使錐形板或倒錐板直徑等于提升反應(yīng)器殼體3的內(nèi)徑，位于輕烴反應(yīng)管8與提升管反應(yīng)器殼體3之間的錐形板或倒錐形板上開(kāi)設(shè)一定形狀的孔，直接由整流段7來(lái)的再生催化劑經(jīng)過(guò)此孔進(jìn)入混合段。
當(dāng)然，根據(jù)需要，也可以將上述實(shí)施例中的出口結(jié)構(gòu)9和入口結(jié)構(gòu)11進(jìn)行組合而形成本實(shí)用新型。
權(quán)利要求1.一種石油化工催化裂化過(guò)程中的兩段組合式選擇性裂化提升管反應(yīng)器，其特征在于，其殼體(3)從下至上依次由整流段(7)、輕烴裂化段(6)、混合段(5)、重?zé)N裂化段(4)組成，所述的提升管反應(yīng)器下部設(shè)置有一個(gè)再生催化劑進(jìn)口(2)，上部連旋風(fēng)分離器(1)，在輕烴裂化段(6)內(nèi)設(shè)置有輕烴反應(yīng)管(8)，其上端和下端分別設(shè)置有出口結(jié)構(gòu)(9)和入口結(jié)構(gòu)(11)，外側(cè)下部設(shè)有提升蒸汽分布器(10)，整流段(7)底部設(shè)置輕烴進(jìn)料口(14)和流化蒸汽分布器(12)，重?zé)N裂化段(4)底部設(shè)有重?zé)N進(jìn)料口(13)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩段組合式選擇性裂化提升管反應(yīng)器，其特征在于，出口結(jié)構(gòu)(9)為一錐形板，入口結(jié)構(gòu)(11)為一喇叭狀管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩段組合式選擇性裂化提升管反應(yīng)器，其特征在于，出口結(jié)構(gòu)(9)為一錐形板，入口結(jié)構(gòu)(11)是直接在輕烴反應(yīng)管(8)的下部殼體上開(kāi)設(shè)有孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩段組合式選擇性裂化提升管反應(yīng)器，其特征在于，出口結(jié)構(gòu)(9)為一錐形板，入口結(jié)構(gòu)(11)是直接在輕烴反應(yīng)管(8)的下端開(kāi)設(shè)齒形槽口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩段組合式選擇性裂化提升管反應(yīng)器，其特征在于，出口結(jié)構(gòu)(9)為一錐形板，入口結(jié)構(gòu)(11)為 開(kāi)孔的錐形板構(gòu)成，其上端與輕烴反應(yīng)管(8)的下端相接，下端與整流段(7)的上端相連，開(kāi)位于再生催化劑進(jìn)口(2)與整流段(7)相交處的上方。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩段組合式選擇性裂化提升管反應(yīng)器，其特征在于，出口結(jié)構(gòu)(9)為倒錐形板，其直徑等于殼體(3)的內(nèi)徑，位于輕烴反應(yīng)管(8)與殼體(3)之間的倒錐形板上開(kāi)設(shè)有孔，入口結(jié)構(gòu)(11)為喇叭狀管。
7.一種石油化工催化裂化過(guò)程中的兩段組合式選擇性裂化提升管反應(yīng)器，其特征在于，其殼體(3)從下至上依次由整流段(7)、輕烴裂化段(6)、混合段(5)、重?zé)N裂化段(4)組成，所述的整流段(7)、輕烴裂化段(6)的下部各設(shè)有再生催化劑進(jìn)口(2)，在輕烴裂化段(6)內(nèi)設(shè)置有輕烴反應(yīng)管(8)，其上端和下端分別設(shè)置有出口結(jié)構(gòu)(9)和入口結(jié)構(gòu)(11)，外側(cè)下部設(shè)有提升蒸汽分布器(10)，整流段(7)底部設(shè)置輕烴進(jìn)料口(14)和流化蒸汽分布器(12)，重?zé)N裂化段(4)底部設(shè)有重?zé)N進(jìn)料口(13)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的兩段組合式選擇性裂化提升管反應(yīng)器，其特征在于，所述的入口結(jié)構(gòu)(11)為一錐形板，其上端與輕烴反應(yīng)管(8)的下端相接，下端與整流段(7)的上端相連、并位于二個(gè)再生催化劑進(jìn)口(2)之間，所述的出口結(jié)構(gòu)(9)為一錐形板。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的兩段組合式選擇性裂化提升管反應(yīng)器，其特征在于，所述的入口結(jié)構(gòu)(11)為一錐形板，其上端與輕烴反應(yīng)管(8)的下端相接，下端與整流段(7)的上端相連、并位于二個(gè)再生催化劑進(jìn)口(2)之間，所述的出口結(jié)構(gòu)(9)為一倒錐形板。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的兩段組合式選擇性裂化提升管反應(yīng)器，其特征在于，所述的入口結(jié)構(gòu)(11)為一倒錐形板，其下端與輕烴反應(yīng)管(8)的下端相接，上端與提升管殼體(3)相連、并位于二個(gè)再生催化劑進(jìn)口(2)之間，所述的出口結(jié)構(gòu)(9)為一錐形板。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的兩段組合式選擇性裂化提升管反應(yīng)器，其特征在于，所述的入口結(jié)構(gòu)(11)為一倒錐形板，其下端與輕烴反應(yīng)管(8)的下端相接，上端與提升管殼體(3)相連、并位于二個(gè)再生催化劑進(jìn)口(2)之間，所述的出口結(jié)構(gòu)(9)為一倒錐形板。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的兩段組合式選擇性裂化提升管反應(yīng)器，其特征在于，所述的入口結(jié)構(gòu)(11)為環(huán)形平板，其內(nèi)同與輕烴反應(yīng)管(8)的下端相接，外園與整流段(7)的上端相連、并位于二個(gè)再生催化剎進(jìn)口(2)之間，所述的出口結(jié)構(gòu)(9)為一錐形板。
13.根據(jù)權(quán)利要求7所述的兩段組合式選擇性裂化提升管反應(yīng)器，其特征在于，所述的入口結(jié)構(gòu)(11)為環(huán)形平板，其內(nèi)園與輕烴反應(yīng)管(8)的下端相接，外園與整流段(7)的上端相連、并位于二個(gè)再生催化劑進(jìn)口(2)之間，所述的出口結(jié)構(gòu)(9)為一倒錐形板。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用于石油化工催化裂化過(guò)程中的兩段組合式選擇性提升管反應(yīng)器,其殼體從下至上依次由整流段、輕烴裂化段、混合段、重?zé)N裂化段組成,輕烴裂化段內(nèi)設(shè)置有輕烴反應(yīng)管;本實(shí)用新型可有效控制提升管反應(yīng)器內(nèi)各部位的劑油比,輕烴和重?zé)N原料可按各自所需工藝條件進(jìn)行裂化,加大了產(chǎn)品種類的調(diào)節(jié)范圍,提高了油品產(chǎn)率和汽油辛烷值。
文檔編號(hào)B01J8/08GK2285679SQ96216070
公開(kāi)日1998年7月8日 申請(qǐng)日期1996年8月6日 優(yōu)先權(quán)日1996年8月6日
發(fā)明者張福詒, 張立新, 李占寶, 陳維, 楊體健, 劉紹欣 申請(qǐng)人:中國(guó)石化洛陽(yáng)石油化工工程公司