專利名稱：一種石油烴催化裂化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于烴油催化裂化，更具體地說，是一種烴油催化裂化裝置。
背景技術(shù)：
催化裂化的目的產(chǎn)品早期為高質(zhì)量的汽油，隨著對化工基礎(chǔ)原料乙烯、丙烯需求增加，開發(fā)了以重質(zhì)油為原料多產(chǎn)低碳烯烴的技術(shù)，如增產(chǎn)液化氣的MGG、ARGG、DCC、CPP工藝，增產(chǎn)液化氣和柴油的MGD工藝等。隨著催化原料變重，反應溫度提高，與催化劑未得到及時分離的產(chǎn)品繼續(xù)發(fā)生反應，使催化副反應、熱裂化趨勢增加，干氣、焦炭產(chǎn)率增加。為此開發(fā)了多種催化劑和反應油氣快速分離技術(shù)，主要有兩類一類為利用慣性的氣固快速分離裝置有L型、T型、多葉型等結(jié)構(gòu)，它們的特點是結(jié)構(gòu)簡單，壓降較小，但氣固分離效率低，一次分離效率只有70-80％。分離出的油氣在體積較大的沉降器中停留時間長，易發(fā)生二次裂化，副產(chǎn)物增加，造成沉降器內(nèi)結(jié)焦。另一類為利用離心式分離裝置，如在提升管出口直連一組旋風分離器(粗旋)，其氣固分離效率高達98％以上。分離出的油氣從升氣管排出進入沉降器，以較慢的速度上升，然后進入沉降器上部旋分器內(nèi)，進一步將夾帶的催化劑分離下來。由于催化劑沿粗旋料腿向下流動時攜帶一部分油氣，這些油氣與汽提氣混合，沿沉降器上升進入上部旋風器。由于氣體上升速度較慢，導致反應油氣在沉降器中停留時間較長，也會引起過裂化現(xiàn)象，影響輕質(zhì)油收率和裝置長周期安全運轉(zhuǎn)。
為解決上述問題，對快速分離裝置的結(jié)構(gòu)進行了一系列改進。以下文獻給出了這方面的進展。
CN1363410A公開了一種多級串連緊湊型氣固快速分離沉降裝置。該裝置的兩級快分和兩級汽提自上而下地設置在FCC沉降器中，且結(jié)構(gòu)緊湊，可改善氣固分離效果和催化劑汽提效果。但設備結(jié)構(gòu)復雜、操作難度大。
USP5314611披露了一種催化裂化沉降器汽提器的設計方案，使來自反應器的反應油氣和催化劑的混合物由切線方向進入沉降器中，并沿沉降器的器壁呈渦旋向下流動，催化劑在向下流動的過程中在沉降器的器壁逐漸聚集，并最終進入位于沉降器下部的第一汽提器中；經(jīng)第一汽提器汽提后的催化劑進入第二汽提器，經(jīng)再次汽提后，送至再生器燒焦再生；反應油氣在沉降器的底部由旋轉(zhuǎn)向下的流動方向變?yōu)橐暂^小的渦旋半徑旋轉(zhuǎn)向上流動，并經(jīng)升氣管進入位于沉降器外部的旋風分離器，經(jīng)再次分離后的反應油氣送至后續(xù)產(chǎn)品分離裝置。這種設計方案所采用的沉降器的體積較常規(guī)FCC沉降器要小的多，且采用了兩級汽提有利于改善汽提效果，但沉降器汽提器部分的結(jié)構(gòu)比較復雜，對安裝、檢修及操作不利。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上提供一種新型的石油烴催化裂化裝置，用以改善反應性能和油劑分離效果。
本實用新型提供的石油烴催化裂化裝置包括一個催化裂化反應器4，用于石油烴的催化裂化反應；一個汽提器9，該汽提器通過管線10與催化裂化反應器相連；一個再生器12，該再生器通過待生管線11與汽提器相連，通過再生管線13與催化裂化反應器相連；一個或多個第一級旋風分離器5，所述第一級旋風分離器通過入口管線與催化裂化反應器的出口水平管18相連，其催化劑料腿19與汽提器或催化裂化反應器相連；一個或多個第二級旋風分離器23，所述第二級旋風分離器的入口管線22與第一級旋風分離器的出口管相連，其催化劑料腿21與汽提器或催化裂化反應器相連；
一個集氣室20，該集氣室與第二級旋風分離器的出口管相連；一個油氣管線7，該油氣管線的一端與集氣室相連，另一端與后續(xù)產(chǎn)品分離系統(tǒng)相連。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果主要體現(xiàn)在以下方面1.本實用新型省去了體積龐大的反應器沉降器，采用緊密聯(lián)接的兩級旋分器和集氣室。與常規(guī)催化裂化裝置相比，采用本實用新型可大幅度降低建設投資。
2.本實用新型可實現(xiàn)反應油氣和催化劑的完全密閉分離，可減少催化副反應的發(fā)生，有利于降低干氣和焦炭產(chǎn)率。
3.通過選用中部擴徑的提升管反應器，可增加反應停留時間和劑油比，使重質(zhì)原料油生成的中間產(chǎn)物進一步裂化，有利于提高汽油和液化氣收率，并使汽油產(chǎn)品中的烯烴含量和硫、氮含量明顯降低。


圖1是本實用新型所述裝置的示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖進一步說明本實用新型所提供的石油烴催化裂化裝置。
如圖1所示，本實用新型包括一個用于石油烴的催化裂化反應的催化裂化反應器4。該反應器的具體結(jié)構(gòu)參見中國專利CN1078094C。該反應器沿垂直方向自下而上依次為預提升段16、第一反應區(qū)1、直徑擴大了的第二反應區(qū)2、直徑術(shù)小了的出口區(qū)3，在出口區(qū)末端連有一段水平管18。石油烴原料進料管線及進料噴嘴14與FCC反應器預提升段16相連。
本實用新型所述汽提器9通過管線10與催化裂化反應器4的直徑擴大了的第二反應區(qū)2相連，用于將反應后積炭的催化劑輸送至汽提器進行蒸汽汽提。該汽提器的頂部通過管線8與催化裂化反應器4的直徑擴大了的第二反應區(qū)2的上部相連，最好是與第二反應區(qū)的稀相段相連，使汽提介質(zhì)和從催化劑中汽提出來的石油烴類經(jīng)管線8返回第二反應區(qū)。此外，該汽提器還通過待生管線11與再生器12相連，將汽提后的催化劑輸送至再生器。所述汽提器的設置應使第二反應區(qū)2內(nèi)的催化劑在重力的作用下可順利地輸送至汽提器。汽提器內(nèi)的催化劑輸送至再生器可以依靠重力的作用，也可以借助于汽提器和再生器之間的壓力差。
本實用新型所述再生器12一方面通過待生管線11與汽提器相連，另一方面通過再生管線13與催化裂化反應器相連，具體地說，是與預提升段16相連。此外，該再生器還通過管線15從再生器底部輸入催化劑再生所需要的含氧氣體(例如，空氣)，通過設置在再生器頂部的管線17排出再生煙氣。
本實用新型對于所述第一級旋風分離器和第二級旋風分離器的結(jié)構(gòu)型式?jīng)]有特殊要求，任何適用于氣固分離的旋風分離設備，或任何適用于FCC過程的旋風分離設備，均適用于本實用新型。同理，本實用新型對于集氣室和有關(guān)油氣管線亦無特殊要求。
本實用新型所述第一級旋風分離器5的入口管與催化裂化反應器的反應油劑出口，即水平管18相連，第一級旋風分離器的氣體出口管與第二級旋風分離器23的入口管22相連，而第二級旋風分離器的氣體出口管與集氣室20相連；集氣室與油氣管線7相連，且該油氣管線的另一端與后續(xù)產(chǎn)品分離系統(tǒng)相連；第一級旋風分離器的料腿19和第二級旋風分離器的料腿21與汽提器或反應器相連，優(yōu)選第一級旋風分離器的料腿19和第二級旋風分離器的料腿21與催化裂化反應器的第二反應區(qū)相連。本實用新型對于水平管18、第一級旋風分離器、第二級旋風分離器、集氣室之間的位置關(guān)系沒有特殊的要求，只要能夠使反應油氣與催化劑相分離，并將反應油氣導出即可。
本實用新型所涉及的各構(gòu)件之間均采用密閉連接，并要求可以承受FCC過程的反應或再生壓力，例如1-10atm；而且還要考慮到開停工、季節(jié)變化、反應物流溫度的變化等因素導致的熱脹冷縮對于構(gòu)件和管線的影響。
本實用新型不同于常規(guī)FCC裝置，不設置沉降器，其油劑分離部分所述的各構(gòu)件之間緊密聯(lián)接，使油劑分離過程得以完成。
本實用新型包括第一級旋風分離器1-6個，優(yōu)選2-4個；第二級旋風分離器1-6個，優(yōu)選2-4個。本領(lǐng)域一般將由一個第一級旋風分離器和一個第二級旋風分離器稱為一組旋風分離器，所以，也可以說，本實用新型包括1-6組旋風分離器。
本實用新型的工作流程如下預熱后的石油烴原料經(jīng)管線及進料噴嘴14進入反應器底部的預提升段16，與來自再生管線13的再生催化劑混合后在預提升介質(zhì)的作用下進入第一反應區(qū)1中進行反應，反應油氣、催化劑和預提升介質(zhì)繼續(xù)向上流動依次通過擴徑的第二反應區(qū)2、出口區(qū)3和水平管18。反應油氣和催化劑的混合物經(jīng)水平管18進入一級旋分器5，分離出的油氣及少量攜帶的催化劑經(jīng)入口管線22進入二級旋分器23，經(jīng)分離后反應油氣通過第二級旋風分離器的出口管匯集至集氣室20，后經(jīng)管線7進入后續(xù)分離系統(tǒng)進一步分離為各種產(chǎn)品。從一級旋分器5分離下來的催化劑通過料腿19，二級旋分器23分離下來的催化劑通過料腿21進入擴徑的第二反應區(qū)2，然后經(jīng)管線10進入汽提器9。汽提出來的油氣和汽提介質(zhì)通過管線8返回第二反應區(qū)2上部稀相段。經(jīng)汽提器汽提后的催化劑進入再生器12燒焦再生，再生后的催化劑經(jīng)再生管線13返回催化裂化反應器的預提升段循環(huán)使用。
權(quán)利要求1.一種石油烴催化裂化裝置包括一個催化裂化反應器(4)，用于石油烴的催化裂化反應；一個汽提器(9)，該汽提器通過管線(10)與催化裂化反應器相連；一個再生器(12)，該再生器通過待生管線(11)與汽提器相連，通過再生管線(13)與催化裂化反應器相連；一個或多個第一級旋風分離器(5)，所述第一級旋風分離器通過入口管線與催化裂化反應器的出口水平管(18)相連，其催化劑料腿(19)與汽提器或催化裂化反應器相連；一個或多個第二級旋風分離器(23)，所述第二級旋風分離器的入口管線(22)與第一級旋風分離器的出口管相連，其催化劑料腿(21)與汽提器或催化裂化反應器相連；一個集氣室(20)，該集氣室與第二級旋風分離器的出口管相連；一個油氣管線(7)，該油氣管線的一端與集氣室相連，另一端與后續(xù)產(chǎn)品分離系統(tǒng)相連。
2.按照權(quán)利要求1的裝置，其特征在于該裝置不設置沉降器。
3.按照權(quán)利要求1的裝置，其特征在于所述催化裂化反應器(4)沿垂直方向自下而上依次為預提升段(16)、第一反應區(qū)(1)、直徑擴大了的第二反應區(qū)(2)、直徑縮小了的出口區(qū)(3)，在出口區(qū)末端連有一段水平管(18)。
4.按照權(quán)利要求1或3的裝置，其特征在于所述第一級旋風分離器和第二級旋風分離器的料腿與催化裂化反應器第二反應區(qū)(2)相連。
5.按照權(quán)利要求1的裝置，其特征在于所述汽提器的頂部通過管線(8)與催化裂化反應器(4)的直徑擴大了的第二反應區(qū)(2)的上部相連。
6.按照權(quán)利要求5的裝置，其特征在于所述汽提器的頂部通過管線(8)與催化裂化反應器(4)的直徑擴大了的第二反應區(qū)(2)的稀相段相連。
7.按照權(quán)利要求1的裝置，其特征在于所述再生器通過管線(15)從再生器底部輸入催化劑再生所需要的含氧氣體，通過設置在再生器頂部的管線(17)排出再生煙氣。
8.按照權(quán)利要求1的裝置，其特征在于所述第一級旋風分離器(5)的入口管與催化裂化反應器的水平管(18)相連，第一級旋風分離器的氣體出口管與第二級旋風分離器(23)的入口管(22)相連，而第二級旋風分離器的氣體出口管與集氣室(20)相連；集氣室與油氣管線(7)相連，且該油氣管線的另一端與后續(xù)產(chǎn)品分離裝置相連；第一級旋風分離器的料腿(19)和第二級旋風分離器的料腿(21)與催化裂化反應器的第二反應區(qū)相連。
9.按照權(quán)利要求1的裝置，其特征在于該裝置包括第一級旋風分離器1-6個；第二級旋風分離器1-6個。
10.按照權(quán)利要求1的裝置，其特征在于所述其特征在于該裝置包括第一級旋風分離器2-4個；第二級旋風分離器2-4個。
專利摘要一種石油烴催化裂化裝置包括一個催化裂化反應器(4)、一個汽提器(9)、一個再生器(12)、一個或多個第一級旋風分離器(5)、一個或多個第二級旋風分離器(23)、一個集氣室(20)、一個油氣管線(7)，其中汽提器與反應器相連，再生器通過待生管線與汽提器相連，通過再生管線與反應器相連，第一級旋風分離器與反應器的出口水平管相連，第二級旋風分離器的入口管線與第一級旋風分離器的出口管相連，集氣室與第二級旋風分離器的出口管相連，油氣管線的一端與集氣室相連，另一端與后續(xù)產(chǎn)品分離系統(tǒng)相連。該裝置不僅可節(jié)省裝置建設投資、降低FCC裝置標高，還可以減少催化副反應的發(fā)生，進一步降低干氣和焦炭產(chǎn)率。
文檔編號B01J8/08GK2784415SQ20042008445
公開日2006年5月31日 申請日期2004年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月29日
發(fā)明者毛安國, 侯典國, 張久順, 謝朝鋼, 許友好 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院