一種短反應(yīng)時(shí)間催化裂化反應(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)域的短反應(yīng)時(shí)間催化裂化反應(yīng)器，包括：再生催化劑入口管、反應(yīng)器外筒體、反應(yīng)器內(nèi)筒體、原料油噴嘴、外筒底斜面和反應(yīng)管。所述原料油噴嘴穿過(guò)反應(yīng)器內(nèi)筒體底部封頭進(jìn)入到反應(yīng)器內(nèi)筒體內(nèi)，所述再生催化劑入口管穿過(guò)反應(yīng)器外筒體頂部進(jìn)入到反應(yīng)器內(nèi)筒體內(nèi)，所述再生催化劑入口管與反應(yīng)器外筒體和反應(yīng)器內(nèi)筒體同軸設(shè)置；所述反應(yīng)管一端與反應(yīng)器外筒體相連，另一端與旋風(fēng)分離器相連通。采用本實(shí)用新型一種短反應(yīng)時(shí)間催化裂化反應(yīng)器，可將反應(yīng)時(shí)間有效控制在0.3～1.5s之間，從而抑制原料裂化生成物的二次反應(yīng)。
【專利說(shuō)明】一種短反應(yīng)時(shí)間催化裂化反應(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] 目前，在石油化工領(lǐng)域中，傳統(tǒng)的催化裂化反應(yīng)器是采用提升管反應(yīng)形式。采用提 升管反應(yīng)形式存在著霧化原料在反應(yīng)器內(nèi)與高溫催化劑不能充分混合進(jìn)行接觸反應(yīng)的問(wèn) 題，在提升管式反應(yīng)器中，由于油氣線速高于催化劑的線速，從而造成結(jié)炭催化劑的滑落而 形成返混；而且采用提升管式反應(yīng)器的反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，一般在4s左右，過(guò)長(zhǎng)的反應(yīng)時(shí)間都對(duì) 產(chǎn)品分布、產(chǎn)品性質(zhì)影響很大。
[0003] 為此，20世紀(jì)90年代出現(xiàn)了氣固下行管式反應(yīng)器，其特點(diǎn)在于劑油同向、劑油較 均勻接觸、混合迅速，反應(yīng)時(shí)間短。在氣固下行管式反應(yīng)器中，催化劑順重力場(chǎng)向下運(yùn)動(dòng)，不 會(huì)產(chǎn)生類似于提升管反應(yīng)器內(nèi)的偏離理想平推流的催化劑滑落和返混現(xiàn)象。能夠在高溫短 接觸時(shí)間條件下生產(chǎn)高辛烷值汽油，同時(shí)降低干氣和焦炭的產(chǎn)率。但存在反應(yīng)器設(shè)備龐大 的問(wèn)題，在工程上實(shí)現(xiàn)有一定的難度。
[0004] 美國(guó)專利USP5462652公開了一種短反應(yīng)時(shí)間催化裂化裝置，所涉及的毫秒催化 裂化技術(shù)特點(diǎn)為：在反應(yīng)沉降器中，催化劑流動(dòng)方向向下，噴嘴的原料噴射方向與催化劑 流動(dòng)方向成90夾角，反應(yīng)沉降器外連旋風(fēng)分離器，噴嘴的原料噴射方向正對(duì)旋風(fēng)分離器入 口，原料穿過(guò)催化劑流直接進(jìn)入反應(yīng)沉降器外連的旋風(fēng)分離器中，從而實(shí)現(xiàn)原料與催化劑 的毫秒接觸催化裂化，達(dá)到抑制原料裂化的二次反應(yīng)，降低干氣、焦炭產(chǎn)率，改善產(chǎn)品分布 的目的。但該反應(yīng)形式會(huì)使反應(yīng)油氣擴(kuò)散到整個(gè)反應(yīng)沉降器的反應(yīng)段，使反應(yīng)油氣與未進(jìn) 入旋風(fēng)分離器的催化劑繼續(xù)反應(yīng)，造成反應(yīng)油氣的二次裂化，降低了毫秒催化裂化改善產(chǎn) 品分布的效果。
[0005] 因此，研究開發(fā)新型劑油短接觸反應(yīng)時(shí)間催化裂化反應(yīng)器，從而強(qiáng)化重油催化裂 化降低干氣和焦炭產(chǎn)率，并改善催化裂化反應(yīng)的產(chǎn)品分布和產(chǎn)品性質(zhì)、降低裝置能耗，在石 油化工領(lǐng)域的催化裂化中具有重要的作用。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0006] 本實(shí)用新型提供了一種短反應(yīng)時(shí)間催化裂化反應(yīng)器，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中反應(yīng)油 氣擴(kuò)散造成的反應(yīng)油氣的二次裂化問(wèn)題和反應(yīng)器過(guò)長(zhǎng)的問(wèn)題。
[0007] 本實(shí)用新型一種短反應(yīng)時(shí)間催化裂化反應(yīng)器，包括：再生催化劑入口管、反應(yīng)器外 筒體、反應(yīng)器內(nèi)筒體、原料油噴嘴、外筒底斜面和反應(yīng)管。所述原料油噴嘴穿過(guò)反應(yīng)器內(nèi)筒 體底部封頭進(jìn)入到反應(yīng)器內(nèi)筒體內(nèi)，所述再生催化劑入口管穿過(guò)反應(yīng)器外筒體頂部進(jìn)入到 反應(yīng)器內(nèi)筒體內(nèi)，所述再生催化劑入口管與反應(yīng)器外筒體和反應(yīng)器內(nèi)筒體同軸設(shè)置；所述 反應(yīng)管一端與反應(yīng)器外筒體相連，另一端與旋風(fēng)分離器相連通。
[0008] 本實(shí)用新型一種短反應(yīng)時(shí)間催化裂化反應(yīng)器，其進(jìn)一步特征在于：所述再生催化 劑入口管下端穿過(guò)反應(yīng)器外筒體頂部進(jìn)入到反應(yīng)器內(nèi)筒體內(nèi)，上端與再生催化劑輸送管連 通。
[0009] 本實(shí)用新型一種短反應(yīng)時(shí)間催化裂化反應(yīng)器，其進(jìn)一步特征在于：所述反應(yīng)器筒 體外型尺寸確定可根據(jù)原料油性質(zhì)、霧化水量在操作條件下根據(jù)再生催化劑與原料油混合 時(shí)間0. 3秒進(jìn)行計(jì)算確定。反應(yīng)器反應(yīng)管直徑根據(jù)油氣線速5?15米/秒進(jìn)行計(jì)算確定， 長(zhǎng)度根據(jù)反應(yīng)時(shí)間〇. 3?1. 5秒進(jìn)行計(jì)算確定。
[0010] 本實(shí)用新型一種短反應(yīng)時(shí)間催化裂化反應(yīng)器，其進(jìn)一步特征在于：所述反應(yīng)器內(nèi) 筒體上端出口到反應(yīng)器外筒體頂部高度H1為0. 12?0. 9m，反應(yīng)器內(nèi)筒體高度H2為2. 0? 12m，反應(yīng)器內(nèi)筒體直徑D2為400?3200mm。反應(yīng)器外筒體高度H3為1. 5?6m，外筒體直 徑D3為600?6000mm，反應(yīng)器外筒底斜面角度α為50?60。。
[0011] 本實(shí)用新型一種短反應(yīng)時(shí)間催化裂化反應(yīng)器，所述反應(yīng)器外筒體和反應(yīng)器內(nèi)筒體 均為內(nèi)襯隔熱耐磨襯里的金屬殼。所述反應(yīng)器內(nèi)筒體下端和外筒體上端為碟形封頭。所述 封頭也是內(nèi)襯隔熱襯里的金屬殼。
[0012] 本實(shí)用新型一種短反應(yīng)時(shí)間催化裂化反應(yīng)器，其進(jìn)一步特征在于：所述原料油噴 嘴穿過(guò)內(nèi)筒體底部碟形封頭進(jìn)入到反應(yīng)器內(nèi)筒內(nèi)。所述原料油噴嘴的數(shù)量可根據(jù)需求，沿 反應(yīng)器內(nèi)筒體底部碟形封頭徑向均勻設(shè)置1?5個(gè)噴嘴。所述原料油噴嘴距再生催化劑入 口管底端高度Η4為0. 5?2. 0m。
[0013] 本實(shí)用新型一種短反應(yīng)時(shí)間催化裂化反應(yīng)器，其進(jìn)一步特征在于：所述反應(yīng)管為 內(nèi)襯隔熱襯里的金屬圓管，反應(yīng)管一端與反應(yīng)器外筒體最低處相連，另一端與旋風(fēng)分離器 相通，反應(yīng)管直徑D4為300?2000mm，長(zhǎng)度L為1. 0?1. 5m。
[0014] 本實(shí)用新型一種短反應(yīng)時(shí)間催化裂化反應(yīng)器其進(jìn)一步特征在于：再生催化劑入口 管中心位于反應(yīng)器內(nèi)筒體、反應(yīng)器外筒體中軸線上。再生催化劑入口管下端經(jīng)反應(yīng)器外筒 體頂部封頭垂直進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)筒體內(nèi)。
[0015] 本實(shí)用新型一種短反應(yīng)時(shí)間催化裂化反應(yīng)器，其進(jìn)一步特征在于：所述短反應(yīng)時(shí) 間催化裂化反應(yīng)器設(shè)置在沉降器外部，反應(yīng)器出口通過(guò)反應(yīng)管與旋風(fēng)分離器入口相連，旋 風(fēng)分離器出口與沉降器連通，沉降器與再生器連通，再生器與再生催化劑輸送管連通。
[0016] 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)：
[0017] 本實(shí)用新型由于采用了短反應(yīng)時(shí)間反應(yīng)器結(jié)構(gòu)，從而加強(qiáng)了原料與再生催化劑的 快速均勻混合、抑制原料裂化生成物的二次反應(yīng)。
[0018] 采用本實(shí)用新型一種短反應(yīng)時(shí)間催化裂化反應(yīng)器，可將反應(yīng)時(shí)間有效控制在 0. 3?1. 5s之間，從而抑制原料裂化生成物的二次反應(yīng)，又能在有限的空間內(nèi)有效縮短反 應(yīng)器的長(zhǎng)度。本實(shí)用新型一種短反應(yīng)時(shí)間催化裂化的反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，適用于催 化原料油短反應(yīng)時(shí)間催化裂化裝置。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019] 圖1是本實(shí)用新型一種短反應(yīng)時(shí)間催化裂化反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020] 圖2是本實(shí)用新型一種短反應(yīng)時(shí)間催化裂化反應(yīng)器的仰視圖；
[0021] 圖3是本實(shí)用新型一種短反應(yīng)時(shí)間催化裂化反應(yīng)器的應(yīng)用示意圖。
[0022] 圖中所示附圖標(biāo)記為：1-再生催化劑入口管，2-反應(yīng)器外筒體，3-反應(yīng)器內(nèi)筒體， 4-反應(yīng)管，5-外筒體底斜面，6-原料油噴嘴，7-旋風(fēng)分離器。
[0023] 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。

【具體實(shí)施方式】
[0024] 如附圖1所示，本實(shí)用新型提供的短反應(yīng)時(shí)間催化裂化反應(yīng)器主要由再生催化劑 入口管1、反應(yīng)器外筒體2、反應(yīng)器內(nèi)筒體3、原料油噴嘴6、外筒底斜面5和反應(yīng)管4構(gòu)成。 原料油噴嘴6穿過(guò)反應(yīng)器內(nèi)筒體底部碟形封頭進(jìn)入到反應(yīng)器內(nèi)筒體內(nèi)。
[0025] 如圖2所示，為本實(shí)用新型催化裂化反應(yīng)器圖1的仰視圖，說(shuō)明本實(shí)用新型提供的 短反應(yīng)時(shí)間催化裂化反應(yīng)器底部結(jié)構(gòu)情況。
[0026] 實(shí)驗(yàn)表明，本實(shí)用新型可縮短反應(yīng)器的長(zhǎng)度，并能有效控制原料與催化劑的接觸 反應(yīng)時(shí)間為〇. 3?1. 5s。
[0027] 本實(shí)用新型的工作流程是：來(lái)自再生催化劑入口管1的再生催化劑與經(jīng)原料油噴 嘴6進(jìn)入的霧化原料相向進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)物流通過(guò)反應(yīng)器內(nèi)筒體3向上運(yùn)行進(jìn)入反應(yīng)器外 筒體2,反應(yīng)物流下行到達(dá)反應(yīng)器外筒體底斜面，由外筒體底斜面5通過(guò)反應(yīng)管4進(jìn)入旋風(fēng) 分離器7,進(jìn)行氣固快速分離，反應(yīng)油氣通過(guò)管線進(jìn)入分餾塔，待生劑進(jìn)入汽提段，沉降器通 過(guò)待生斜管與再生燒焦管相連再生器。
[0028] 本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，易于在工業(yè)裝置中實(shí)現(xiàn)，適用于短反應(yīng)時(shí)間催化 裂化的裝置。
【權(quán)利要求】
1. 一種短反應(yīng)時(shí)間催化裂化反應(yīng)器，包括再生催化劑入口管、反應(yīng)器外筒體、反應(yīng)器 內(nèi)筒體、原料油噴嘴、外筒底斜面和反應(yīng)管；所述原料油噴嘴穿過(guò)反應(yīng)器內(nèi)筒體底部封頭進(jìn) 入到反應(yīng)器內(nèi)筒體內(nèi)，所述再生催化劑入口管穿過(guò)反應(yīng)器外筒體頂部進(jìn)入到反應(yīng)器內(nèi)筒體 內(nèi)，所述再生催化劑入口管與反應(yīng)器外筒體和反應(yīng)器內(nèi)筒體同軸設(shè)置；所述反應(yīng)管一端與 反應(yīng)器外筒體相連，另一端與旋風(fēng)分離器相連通。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種短反應(yīng)時(shí)間催化裂化反應(yīng)器，其特征在于：所述反應(yīng)器 內(nèi)筒體高度為2. 0?12m，反應(yīng)器內(nèi)筒體直徑為400?3200mm。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種短反應(yīng)時(shí)間催化裂化反應(yīng)器，其特征在于：所述反應(yīng)器 外筒體高度為1. 5?6m，外筒體直徑為600?6000mm，反應(yīng)器外筒底斜面角度α為50? 60。。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種短反應(yīng)時(shí)間催化裂化反應(yīng)器，其特征在于：所述的反應(yīng) 器內(nèi)筒體上端出口到反應(yīng)器外筒體頂部高度為〇. 12?0. 9m。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種短反應(yīng)時(shí)間催化裂化反應(yīng)器，其特征在于：所述反應(yīng)器 外筒體和反應(yīng)器內(nèi)筒體均為內(nèi)襯隔熱耐磨襯里的金屬殼。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種短反應(yīng)時(shí)間催化裂化反應(yīng)器，其特征在于：所述反應(yīng)器 內(nèi)筒體下端和外筒體上端為碟形封頭，所述封頭是內(nèi)襯隔熱襯里的金屬殼。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種短反應(yīng)時(shí)間催化裂化反應(yīng)器，其特征在于：所述原料油 噴嘴沿反應(yīng)器內(nèi)筒體底部封頭徑向均勻設(shè)置1?5個(gè)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種短反應(yīng)時(shí)間催化裂化反應(yīng)器，其特征在于：所述原料油 噴嘴距再生催化劑入口管底端高度為0. 5?2. 0m。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種短反應(yīng)時(shí)間催化裂化反應(yīng)器，其特征在于：所述反應(yīng)管 為內(nèi)襯隔熱襯里的金屬圓管，反應(yīng)管直徑為300?2000mm，長(zhǎng)度為1. 0?1. 5m。
【文檔編號(hào)】C10G11/14GK203904271SQ201420264714
【公開日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2014年5月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月20日
【發(fā)明者】武立憲, 王文柯, 陳曼橋, 張亞西, 陳章淼 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