本發(fā)明涉及石油加氫裂化,具體涉及一種石油加氫裂化設(shè)備。
背景技術(shù):
1、加氫裂化技術(shù)是一種重要的重油深度加工工藝,具有多種優(yōu)勢(shì)。它可以適應(yīng)多種重質(zhì)劣質(zhì)進(jìn)料,并將其轉(zhuǎn)化為高質(zhì)量的噴氣燃料、柴油、潤(rùn)滑油基礎(chǔ)料以及化工石腦油和尾油蒸汽裂解制乙烯原料。這種技術(shù)在國(guó)內(nèi)外得到了廣泛應(yīng)用,并成為現(xiàn)代煉油和石油化學(xué)工業(yè)的重要環(huán)節(jié)。在當(dāng)前柴油市場(chǎng)需求降低的情況下,降低柴油產(chǎn)率并增加化工原料的產(chǎn)量已經(jīng)成為煉化企業(yè)提高經(jīng)濟(jì)效益的重要手段。
2、在石油加氫裂化技術(shù)中,通常是在反應(yīng)器中進(jìn)行,現(xiàn)有的加氫裂化反應(yīng)器包括固定床反應(yīng)器和沸騰床反應(yīng)器,固定床反應(yīng)器通常裝填有固體催化劑,使反應(yīng)在固體催化劑的表面上進(jìn)行。在反應(yīng)過程中,原料油與氫氣在固定床反應(yīng)器內(nèi)向上流動(dòng),與催化劑接觸并發(fā)生加氫裂化反應(yīng)。這種反應(yīng)器通常具有較大的直徑,以便容納多個(gè)床層,每個(gè)床層都裝有催化劑,用于提高原料油與氫氣之間的裂化反應(yīng)效率,但是,由于固定床反應(yīng)器中的催化劑是直接裝填在固定床上,在進(jìn)行對(duì)反應(yīng)過程催化加快裂化的過程后,催化劑的外表面會(huì)被碳化,從而附著有一層碳化層,使得后續(xù)反應(yīng)的過程中,原料油與氫氣之間反應(yīng)效率將會(huì)降低,因此,現(xiàn)有技術(shù)中,在對(duì)催化劑進(jìn)行更換時(shí),固定床反應(yīng)器內(nèi)部將不能進(jìn)行工作,需要人工進(jìn)行更換固定床上的催化劑,增加了人工的勞動(dòng)強(qiáng)度,且不能對(duì)催化劑進(jìn)行實(shí)時(shí)更換,并降低了原料油與氫氣之間裂化反應(yīng)的效率。
3、鑒于以上情況,為了克服上述技術(shù)問題,本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種石油加氫裂化設(shè)備,解決了上述技術(shù)問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明要實(shí)現(xiàn)的技術(shù)目的是:實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)有的石油加氫裂化設(shè)備中,固定床反應(yīng)器內(nèi)部的催化劑實(shí)時(shí)更換,減小了人工更換的勞動(dòng)強(qiáng)度,大大提高了原料油與氫氣之間裂化反應(yīng)的效率。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述的技術(shù)目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:一種石油加氫裂化設(shè)備,包括支架、反應(yīng)筒體、氫氣出口、原油入口、原油出口和氫氣入口,所述支架上安裝有反應(yīng)筒體,所述反應(yīng)筒體的頂部側(cè)面安裝有氫氣出口,反應(yīng)筒體的頂部安裝有原油入口,反應(yīng)筒體的底部安裝有原油出口,反應(yīng)筒體的底部側(cè)面安裝有氫氣入口,還包括反催化機(jī)構(gòu),所述催化機(jī)構(gòu)軸線陣列安裝在反應(yīng)筒體的內(nèi)部,催化機(jī)構(gòu)通過流動(dòng)的氫氣推動(dòng)風(fēng)板轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)的風(fēng)板帶動(dòng)l型板轉(zhuǎn)動(dòng)并驅(qū)動(dòng)推動(dòng)片旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)的推動(dòng)片將推動(dòng)催化劑移動(dòng),并對(duì)催化劑進(jìn)行攪拌,隨后將催化劑推出反應(yīng)筒體。
3、在對(duì)原油進(jìn)行加氫裂化時(shí),需在高溫高壓的環(huán)境下進(jìn)行,而原油需要從原油入口流入到反應(yīng)筒體的內(nèi)部,氫氣則從氫氣入口進(jìn)入到反應(yīng)筒體的內(nèi)部,氫氣將會(huì)與原油相互混合,并需要通過催化劑加快裂化反應(yīng)的效率,則需通過催化機(jī)構(gòu)加快原油與氫氣之間的反應(yīng)效率,而在反應(yīng)筒體的內(nèi)部有多層催化機(jī)構(gòu),大大提高了裂化的效率,從而完成整個(gè)加氫裂化的過程,將原油進(jìn)行提煉,反應(yīng)筒體內(nèi)部的催化劑將隨著氫氣的流入,在內(nèi)部進(jìn)行循環(huán)流動(dòng),提高了加氫裂化的反應(yīng)效率。
4、所述催化機(jī)構(gòu)包括承載圓盤、頂蓋和轉(zhuǎn)動(dòng)組件;所述承載圓盤安裝在反應(yīng)筒體的內(nèi)部,相鄰承載圓盤之間的距離值相等,所述頂蓋安裝在承載圓盤的頂部,所述轉(zhuǎn)動(dòng)組件安裝在圓盤的內(nèi)部,且轉(zhuǎn)動(dòng)組件在承載圓盤上呈蛇形排列。
5、在原油與氫氣進(jìn)行裂化反應(yīng)時(shí),需要通過催化機(jī)構(gòu)使得原油與氫氣充分的混合,并進(jìn)行快速反應(yīng),催化劑將放置在承載圓盤的轉(zhuǎn)動(dòng)組件之間,并且,氫氣的加入反應(yīng)過程的持續(xù)進(jìn)行,催化劑的表面將會(huì)被碳化,從而影響原油與氫氣之間的反應(yīng)效率,此時(shí),則需要通過氫氣的流動(dòng),而氫氣在流動(dòng)的過程中,將會(huì)產(chǎn)生一定的氣壓并使得轉(zhuǎn)動(dòng)組件轉(zhuǎn)動(dòng),從而推動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)組件之間的催化劑移動(dòng),從而將催化劑排出,并加入新的催化劑,從而保證原油與氫氣之間的裂化反應(yīng)效率,而相鄰承載圓盤之間的距離值相等這是為了保證每層承載圓盤之間的氫氣氣壓相同,并加快原油與氫氣的反應(yīng)效率。
6、所述承載圓盤上蛇形陣列開設(shè)有多個(gè)圓形通孔,所述圓形通孔的上開設(shè)有圓形凹槽,所述圓形凹槽的上方開設(shè)有弧形凹槽,所述弧形凹槽之間相互貫通且形成蛇形槽,所述蛇形槽的尾端底部開設(shè)有流通孔,且所述流通孔貫穿承載圓盤,所述蛇形槽的首端和尾端之間開設(shè)有矩形通孔。
7、為了保證催化劑能夠在承載圓盤上移動(dòng),并且,能夠充分與原油和氫氣相互接觸混合,從而加快原油與氫氣之間的裂化反應(yīng),則需在承載圓盤上開設(shè)有弧形凹槽,而弧形凹槽之間相互貫通且形成蛇形槽用于放置催化劑,并且,催化劑能夠在蛇形槽內(nèi)移動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)催化劑的循環(huán)流動(dòng),而原油流入到承載圓盤上,將會(huì)流入到蛇形槽內(nèi),并與催化劑相互混合接觸,并且弧形槽內(nèi)部的轉(zhuǎn)動(dòng)組件將會(huì)有氫氣流出,并與原油相互混合,從而使得原油與氫氣之間的裂化反應(yīng)大大加快,蛇形槽的尾端底部開設(shè)有流通孔這是為了保證催化劑在從而承載圓盤流出時(shí),原油能夠從流通孔進(jìn)入并流入下一層承載圓盤上,防止原油和隨著催化劑流出,同時(shí),為了加快原油的下落,則在蛇形槽的首端和尾端之間開設(shè)有矩形通孔,使得裂化反應(yīng)完成后,原油能夠快速下落到下一層承載圓盤上。
8、所述蛇形槽之間的最大寬度值為弧形凹槽直徑值的2.1倍,上下相鄰的承載圓盤上的蛇形槽的首端和尾端不處于同一垂直線上,所述流通孔的直徑值為催化劑顆粒直徑值的1/3。
9、而蛇形槽之間的最大寬度值為弧形凹槽直徑值的2.1倍,這是為了保證蛇形槽的寬度足夠大,從而使得催化劑能夠在內(nèi)部移動(dòng),并且能夠充分的與原油相互混合,流通孔的直徑值為催化劑顆粒直徑值的1/3,這是為了保證原油與催化劑能夠進(jìn)行分離,使得催化劑在排出循環(huán)時(shí),原油不會(huì)隨著催化劑一起排出,上下相鄰的承載圓盤上的蛇形槽的首端和尾端不處于同一垂直線上,這是為了保證原油可以經(jīng)過多層承載圓盤并與蛇形槽內(nèi)部的催化劑相互混合接觸,保證原油能夠得到充分的裂化反應(yīng),
10、需要說明的是,原油在從原油入口進(jìn)入到反應(yīng)筒體內(nèi)部后,原油將會(huì)落在承載圓盤上,并與承載圓盤上蛇形槽內(nèi)的催化劑和氫氣相互混合反應(yīng),而在反應(yīng)的過程中,因?yàn)檗D(zhuǎn)動(dòng)組件會(huì)推動(dòng)催化劑移動(dòng),而蛇形槽尾端為傾斜開口狀,這是保證在推動(dòng)催化劑移動(dòng)的時(shí),原油可從蛇形槽尾端斜向面上的流通孔向下流動(dòng),將大部分原油引導(dǎo)到圓盤的下方,而不可避免的是,在催化劑被推動(dòng)時(shí),還是會(huì)有一部分原油隨著催化劑進(jìn)入到出劑管內(nèi),而隨著催化劑一起進(jìn)入到出劑管內(nèi)的原油將會(huì)被進(jìn)行過濾,并將過濾后的原油在此循環(huán)通入到原油入口進(jìn)行反應(yīng),而催化劑從出劑管出來后,將會(huì)去除催化劑外表面上的碳化物,并重新經(jīng)過進(jìn)劑管進(jìn)入到反應(yīng)筒體內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)。
11、所述轉(zhuǎn)動(dòng)組件包括圓座、圓筒、氣孔、l型板、推動(dòng)片、轉(zhuǎn)軸、風(fēng)板、圓套和隔板;所述圓座上安裝有圓筒,所述圓筒的四周以軸線為中心環(huán)形陣列開設(shè)有氣孔,圓筒的頂部圓形陣列設(shè)置有多個(gè)l型板,所述l型板的外側(cè)面上設(shè)置有推動(dòng)片,圓筒的中心位置垂直安裝有轉(zhuǎn)軸,且所述轉(zhuǎn)軸頂部與l型板連接,轉(zhuǎn)軸的底部1/3位置處設(shè)置有圓套,所述圓筒的外側(cè)環(huán)以軸線為中心環(huán)形陣列設(shè)置有多個(gè)風(fēng)板,且所述風(fēng)板呈一定斜向角度安裝,風(fēng)板的上方設(shè)置有隔板,所述隔板與圓套的頂部連接,隔板上開設(shè)有開孔。
12、為了能夠保證氫氣在流入到圓筒內(nèi),能夠推動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)組件轉(zhuǎn)動(dòng),則需在轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)部設(shè)置有風(fēng)板,并通過氫氣流動(dòng)的氣壓,推動(dòng)風(fēng)板移動(dòng),并將動(dòng)力傳遞到l型板上,使得l型板帶動(dòng)推動(dòng)片移動(dòng),從而推動(dòng)催化劑移動(dòng),以實(shí)現(xiàn)催化劑的循環(huán)更換,同時(shí),圓筒的頂部圓形陣列設(shè)置有多個(gè)l型板可使得l型板在轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中,對(duì)圓筒外側(cè)表面進(jìn)行刮刷,并將附著的雜質(zhì)刮除,保證圓筒外表面上的氣孔不會(huì)發(fā)生堵塞,從而使得氫氣可從氣孔中流出,并與原油和催化劑之間相互接觸發(fā)生裂化反應(yīng),風(fēng)板呈一定斜向角度安裝,這是因?yàn)檗D(zhuǎn)動(dòng)組件在承載圓盤上的轉(zhuǎn)動(dòng)方向不是相同的,為了能夠有效地推動(dòng)催化劑移動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)組件在不同的位置轉(zhuǎn)動(dòng)的方向不同,則需保證風(fēng)板呈一定角度的傾斜,并且,風(fēng)板的轉(zhuǎn)動(dòng)方向不同,在安裝時(shí)風(fēng)板的傾斜方向也是不同的,而風(fēng)板的上方設(shè)置有隔板這是為了減小圓筒底部的空間,保證底部空間的大小和風(fēng)板傾斜后的高度相同,使得氫氣在進(jìn)入到內(nèi)部后,能夠有效地推動(dòng)風(fēng)板轉(zhuǎn)動(dòng)。
13、所述圓座的底部與圓筒之間開設(shè)有環(huán)形凹槽,所述圓筒的側(cè)面開設(shè)有進(jìn)氣口,所述風(fēng)板的長(zhǎng)度值等于圓筒的內(nèi)徑值。
14、需要說明的是,為了使得氫氣在流動(dòng)的過程中,能夠推動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)組件內(nèi)部的風(fēng)板轉(zhuǎn)動(dòng),這在圓座的底部與圓筒之間開設(shè)有環(huán)形凹槽,而其他進(jìn)入到環(huán)形凹槽后,將只能從圓筒的側(cè)面的進(jìn)氣口進(jìn)入,通過一個(gè)進(jìn)氣口進(jìn)入的氫氣,將會(huì)產(chǎn)生一定的氣壓,并推動(dòng)內(nèi)部的風(fēng)板轉(zhuǎn)動(dòng),并且在風(fēng)板轉(zhuǎn)動(dòng)后,將從隔板上方的孔流出,并進(jìn)入到圓筒上部,最后從氣孔流入到原油內(nèi)部與原油和催化劑之間相互接觸,風(fēng)板的長(zhǎng)度值等于圓筒的內(nèi)徑值這是為了保證氫氣進(jìn)入到兩個(gè)相鄰的風(fēng)板之間后,盡可能的減小氫氣從風(fēng)板與圓筒內(nèi)壁之間的間隙流出,保證氫氣能夠推動(dòng)風(fēng)板轉(zhuǎn)動(dòng),從而將動(dòng)力傳遞到l型板上,推動(dòng)催化劑的移動(dòng)。
15、所述l型板為倒立安裝在轉(zhuǎn)軸的頂部,l型板垂直邊的內(nèi)側(cè)面與圓筒的外壁之間留有間隙,l型板垂直內(nèi)側(cè)邊的高度值超出圓筒外側(cè)最低端的氣孔。
16、而氫氣從圓筒上的氣孔排出時(shí),為了使得原油不會(huì)進(jìn)入到氣孔的內(nèi)部,則需要保證l型板垂直邊的內(nèi)側(cè)面與圓筒的外壁之間留有間隙,并在l型板轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),可將圓筒外部的附著在氣孔上的雜質(zhì)刮除,從而保證氫氣的排出,并與原油進(jìn)行混合,l型板垂直內(nèi)側(cè)邊的高度值超出圓筒外側(cè)最低端的氣孔這是為了保證l型板能夠全面覆蓋氣孔,并在轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中,將氣孔上的雜質(zhì)刮除。
17、所述推動(dòng)片的高度值等于l型板垂直邊外側(cè)的高度值,推動(dòng)片的寬度值、l型板的水平邊的長(zhǎng)度值與轉(zhuǎn)軸的半徑值的總和等于弧形凹槽的半徑值。
18、而推動(dòng)片的高度值等于l型板垂直邊外側(cè)的高度值這是為了保證在推動(dòng)片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),能夠推動(dòng)更多的催化劑,并保證催化劑不會(huì)從推動(dòng)片的頂部流過,同時(shí),推動(dòng)片的寬度值、l型板的水平邊的長(zhǎng)度值與轉(zhuǎn)軸的半徑值的總和等于弧形凹槽的半徑值,這是為了保證在推動(dòng)片轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中,在推動(dòng)催化劑時(shí),催化劑不會(huì)堆積在弧形凹槽的內(nèi)側(cè),使得催化劑能夠在蛇形槽內(nèi)移動(dòng)。
19、所述頂蓋上矩形陣列開設(shè)有多個(gè)圓孔,所述圓孔的直徑值為催化劑顆粒直徑值的1/3。為了使得催化劑不會(huì)因?yàn)樵偷牧鲃?dòng),從承載圓盤上流出,則需要通過在頂蓋上矩形陣列開設(shè)有多個(gè)圓孔,并且圓孔的直徑值為催化劑顆粒直徑值的1/3,用以保證催化劑在移動(dòng)的過程中,不會(huì)脫離蛇形槽。
20、所述反應(yīng)筒體的側(cè)面分別垂直設(shè)置有進(jìn)劑管和出劑管,所述進(jìn)劑管與反應(yīng)筒體之間設(shè)置有多個(gè)斜管,且所述斜管向反應(yīng)筒體的軸線方向向下傾斜,斜管的內(nèi)側(cè)端與蛇形槽的首端相連,所述出劑管的與反應(yīng)筒體之間的設(shè)置有多個(gè)圓管,且所述圓管向出劑管的軸線方向向下傾斜,圓管的內(nèi)側(cè)端與蛇形槽的尾端相連。
21、而在進(jìn)行加入催化劑時(shí),催化劑需要通過進(jìn)劑管加入反應(yīng)筒體的內(nèi)部,并且進(jìn)劑管與反應(yīng)筒體之間設(shè)置有多個(gè)斜管,且所述斜管向反應(yīng)筒體的軸線方向向下傾斜,這是為了保證催化劑可通過自身的重力滾入到承載圓盤上蛇形槽的首端,而在反應(yīng)過程中,催化劑從蛇形槽的首端移動(dòng)到尾端后,將會(huì)通過出劑管排出,并且,劑管的與反應(yīng)筒體之間的設(shè)置有多個(gè)圓管,且所述圓管向出劑管的軸線方向向下傾斜這是為了使得催化劑進(jìn)入到圓管后,可通過自身的重力排出,從而是實(shí)現(xiàn)催化劑的實(shí)時(shí)更換。
22、本發(fā)明的有益效果如下:
23、1.本發(fā)明在反應(yīng)筒體內(nèi)部設(shè)置有催化機(jī)構(gòu),通過催化機(jī)構(gòu)與氫氣之間的相互配合,使得氫氣在充入反應(yīng)筒體內(nèi)部后,并帶動(dòng)催化機(jī)構(gòu)上的催化劑移動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)催化劑在催化機(jī)構(gòu)上的循環(huán)流動(dòng),并實(shí)時(shí)對(duì)催化劑進(jìn)行更換,減小了人工更換的勞動(dòng)強(qiáng)度,同時(shí),增加了原油、氫氣和催化劑之間的接觸面接,大大提高了原油與氫氣之間裂化反應(yīng)的效率。
24、2.本發(fā)明在催化機(jī)構(gòu)上設(shè)置有轉(zhuǎn)動(dòng)組件,通過氫氣充入到轉(zhuǎn)動(dòng)組件內(nèi)部后,并使得轉(zhuǎn)動(dòng)組件發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),且在轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中,推動(dòng)催化劑移動(dòng)排出,實(shí)現(xiàn)了在加氫裂化反應(yīng)的過程中,催化劑可實(shí)時(shí)進(jìn)行更換,減小了勞動(dòng)強(qiáng)度,并提高了原油與氫氣之間裂化反應(yīng)的效率。
25、3.本發(fā)明在催化機(jī)構(gòu)上設(shè)置有轉(zhuǎn)動(dòng)組件,通過轉(zhuǎn)動(dòng)組件上的推動(dòng)片在轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中,推動(dòng)催化劑移動(dòng)時(shí),可對(duì)催化劑以及原油之間進(jìn)行攪拌,使得催化劑、原油和氫氣之間能夠混合更加的均勻,進(jìn)一步提高了原油與氫氣之間裂化反應(yīng)的效率。