專利名稱：一種帶有床層反應器的催化裂化多提升管反應器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于石油煉制與化工進行催化裂化反應的設備，更具體地說是應用于 石油煉制催化裂化裝置中的一種新型提升管反應器設備。
背景技術：
近些年來，圍繞著對催化裂化反應技術的深入研究發(fā)展和延伸，國內外研究單位 和工程公司都開展了大量的研究開發(fā)，并形成了一系列的催化裂化家族化技術，如石科院 開發(fā)的MGD、MIP-CGP, DCC、ARGG以及CPP反應工藝，洛陽工程公司的靈活多效催化裂化工 藝方法(FDFCC)，石油大學(華東)的雙提升管技術(TSRFCC和TSRCP-MPE)以及石油大學 (北京)的輔助反應器技術等具有各自技術特色的催化反應技術，滿足市場對催化裂化產 品的要求。舉例來說，如圖1所示為典型的單提升管應用催化深度裂解技術(DCC)裝置的反 應部分示意圖，該技術在提升管反應部分基本上均通過設置1 2根提升管，在不同的提升 管或者在提升管上以及出口設置不同的反應功能區(qū)，以達到不同的進料在適宜的反應環(huán)境 下，最大化地提高目的產品的收率以及改善產品質量。但是由于提升管數(shù)量的局限性，對多 種不同性質的進料，在有限的獨立提升管上很難達到各自理想的反應環(huán)境，另外，這些技術 都沒有對提升管出口快分系統(tǒng)做出創(chuàng)新改進，造成提升管出口油氣在反應沉降器內停留時 間過長，產品分布變差，因此，難于對整個提升管反應器做到最優(yōu)化考慮。在催化裂化裝置提升管反應器中，提升管出口的氣固快速分離系統(tǒng)(簡稱快分) 對反應油氣與催化劑盡可能地做到快速分離，從而縮短油氣在反應沉降器內的停留時間， 減少非理想的二次裂化，改善產品分布起著至關重要的作用，是反應部分的關鍵設備之一。 目前提升管出口快分系統(tǒng)主要有兩種粗旋快分系統(tǒng)和VQS快分系統(tǒng)。粗旋快分系統(tǒng)具有 設備簡單，分離效率高以及操作彈性大等優(yōu)點，但不足之處在于盡管目前對該系統(tǒng)結構進 行了一些改進，但在進一步的縮短裂化油氣在沉降器的停留時間，降低沉降器結焦，保證裝 置長周期運行等方面不盡理想，適用于在原料性質較好的催化裂化裝置上應用；VQS快分 系統(tǒng)在減少油氣停留時間，降低反應系統(tǒng)結焦方面，尤其是在原料性質很差的情況下，防結 焦效果非常顯著，但不足點是在生產操作上需要嚴格精細，對操作人員的操作水平要求較 高?？傊?，這兩種快分系統(tǒng)在使用性能上各有優(yōu)缺點，在一些特定的條件下，才能更好地發(fā) 揮出各自快分系統(tǒng)的特點和技術先進性。專利CN 101045881A介紹了一種催化轉化裝置。該發(fā)明設置了三個相對獨立的反 應區(qū)，重油、中間產品和輕烴的裂化在不同反應區(qū)內進行，便于對不同類型反應的條件進行 控制和調節(jié)；氣固分離器使反應產物與催化劑快速分離，縮短了油氣在沉降器內的停留時 間，降低干氣的收率。由于該發(fā)明的多個提升管的出口油氣均進入了床層反應器中再次進 行高苛刻度的催化裂化反應，無法對不同的提升管中進行的特定反應靈活提供各自不同的 適宜的反應環(huán)境，對目的產品收率會產生一定的影響。
實用新型內容本實用新型的目的在于針對目前主要的單或雙提升管反應器以及提升管出口快 分系統(tǒng)的上述問題，開發(fā)了一種新型的多提升管反應器。使用本實用新型的這種反應器，可 以更加有利于優(yōu)化不同性質原料在不同的提升管反應條件下，改善目的產品收率，提高輕 質油收率；同時可以更有效地降低反應系統(tǒng)結焦，確保裝置長周期安全運行；另外，該系統(tǒng) 設備結構簡單，操作彈性大，對降低操作人員的工作強度具有積極的意義。本實用新型的一種帶有床層反應器的催化裂化多提升管反應器是通過以下技術 方案實現(xiàn)的本實用新型的帶有床層反應器的催化裂化多提升管反應器，包括汽提段6、提升管 1、反應沉降器7及其中的粗旋風分離器2和頂部旋風分離器3，其特征在于所述的提升管1數(shù)量為2 4個，各提升管1出口分別與粗旋風分離器2相連接；所述的粗旋風分離器2的升氣管與頂部旋風分離器3的入口直接聯(lián)接，組成直聯(lián) 粗旋快分系統(tǒng)；所述的頂部旋風分離器3的出口與反應沉降器7上部的集氣室9相連；所述的反應器還包括中部為圓筒形結構、上部和底部為圓錐形結構的床層反應器 4。所述的反應沉降器7的底部與所述的床層反應器4相接。所述的床層反應器4的上部圓錐形結構通過稀相管5與粗旋風分離器2相連通；所述的床層反應器4的底部圓錐形結構與汽提段6相連通。所述的床層反應器4的上部圓錐形結構上開有槽口，供待生催化劑落入床層反應 器4，繼而進入汽提段6。通過采用上述的技術方案，本實用新型可以達到的效果主要體現(xiàn)在以下幾點1.由于設置了不少于兩根的獨立提升管反應器，使多根不同的獨立提升管實現(xiàn) 不同的反應功能成為可能，更有利于實現(xiàn)多產汽油、多產柴油以及多產烯烴(如乙烯、丙烯 等)的生產方案；同時由于不同的獨立提升管的熱媒催化劑可以是來自于再生器或汽提段 的再生、半再生以及待生催化劑，從而可以更加有利于滿足不同性質的反應進料在優(yōu)化的 反應環(huán)境下進行裂化反應，達到提高目的產品收率和改善產品質量的目標；另外，根據(jù)不同 生產方案的靈活調整切換的需要，可以通過在一套多提升管系統(tǒng)中預先設置多根具有不同 功能的獨立提升管系統(tǒng)，從而可以根據(jù)實時市場對催化裂化產品的不同需求，靈活地調整 多提升管系統(tǒng)的操作模式和生產方案，更好地提高目的產品的收率和改善產品質量，從而 更好地實現(xiàn)煉油企業(yè)創(chuàng)造經濟效益的穩(wěn)定性；2.由于采用了粗旋風分離器升氣管與頂部旋風分離器密閉直聯(lián)的方式，可以有效 縮短油氣在沉降器內的停留時間，減少非理想的二次裂化反應，提高目的產品的收率；3.由于采用了多提升管出口粗旋分別與一個頂部旋風分離器直聯(lián)的方式，可以因 生產方案的變化、操作條件的調整，靈活切換某一提升管的投用與否，對其它的提升管沒有 影響，同時對其它直聯(lián)的頂部旋風分離器的線速和負荷沒有影響，避免因操作負荷的變化 引起頂部旋風分離器線速和負荷的變化以致使催化劑跑損量增大的結果，該方案使操作彈 性大大增加；4.由于在多個提升管出口采用了粗旋風分離器形式的一次分離設備，提高了氣固分離的效率，同時利用其操作彈性大的優(yōu)點，極大地降低了操作難度，有利于降低操作人員 的工作強度。下面結合圖2和具體實施方式
對本實用新型專利作進一步詳細描述。
圖1是目前單提升管+床層反應系統(tǒng)的設備內構件組成和結構示意圖圖2是本實用新型提升管反應器的設備內構件組成和結構示意圖
具體實施方式
如圖2所示，該提升管反應器包括提升管1、粗旋風分離器2和頂部旋風分離器3、 汽提段6。其中，提升管1數(shù)量為3個；粗旋風分離器2的升氣管與頂部旋風分離器3的入口 直接聯(lián)接，組成直聯(lián)粗旋快分系統(tǒng)；從提升管1出口來的反應油氣通過直聯(lián)密閉的粗旋快 分系統(tǒng)進入集氣室。本實用新型的反應器還包括反應沉降器7 ；所述的粗旋風分離器2和頂部旋風分 離器3均設置在反應沉降器7的內部。本實用新型的反應器還包括床層反應器4 ；該床層反應器4的中部為圓筒形結構、 上部和底部為圓錐形結構；其中，反應沉降器7的底部與所述的床層反應器4相接；床層反 應器4的上部圓錐形結構通過稀相管5與粗旋風分離器2相連通，同時上部圓錐形結構上 開有槽口，供待生催化劑落入床層反應器4，繼而進入汽提段6 ；底部圓錐形結構與汽提段6 相連通。本實用新型的工作原理如下(1)從多個提升管1來的油劑進入反應沉降器內的多個粗旋風分離器2進行氣固 一次快速分離，其中設置了 1個床層反應器4，以便于提高催化裂化反應的苛刻度，分離后 的油氣和少量催化劑經過粗旋風分離器2升氣管通過直聯(lián)方式，直接進入頂部旋風分離器 3進行氣固二次分離，而從粗旋風分離器2和頂部旋風分離器3回收下來的待生催化劑，通 過床層反應器4上部圓錐形結構上的槽口落入汽提段6進行汽提；(2)由于從提升管1出口來的反應油氣通過直聯(lián)密閉的粗旋快分系統(tǒng)進入集氣 室，反應沉降器7內僅有少量待生催化劑攜帶的油氣短時停留，因此大大降低了油氣在反 應器內大量結焦的可能性。在具體實施過程中，可以根據(jù)生產方案(如多產汽油、柴油或烯烴方案)的需要， 設置2 4個獨立提升管并且將其劃分為不同的反應功能區(qū)，將不同性質的反應進料注入 到功能不同的獨立提升管中，通過優(yōu)化不同提升管中的熱媒催化劑活性、劑油比、反應溫 度，另外還可以根據(jù)不同進料在提升管中反應停留時間的需要，在提升管上的適當位置設 置進料噴嘴。同時還需要根據(jù)反應操作條件優(yōu)化床層反應器4、粗旋風分離器2以及頂旋風分 離器3的結構和尺寸，同時采用適當?shù)脑O備連接方式和吸收熱膨脹的特殊結構，另外在工 藝上考慮在沉降器內注入適量的防焦蒸汽和采用適當?shù)牟僮髂Ｊ?，防止床層反應器內油?泄漏至反應沉降器內，通過以上措施，可以有效縮短油氣在沉降器內的停留時間，減少非理
5想的二次裂化反應，提高目的產品的收率；同時大大降低了油氣在沉降器內結焦的可能性， 確保裝置可以達到長周期安全運行的目的；另外由于粗旋風分離器操作彈性較大，有利于 降低操作人員的工作強度。
權利要求一種帶有床層反應器的催化裂化多提升管反應器，包括汽提段(6)、提升管(1)、反應沉降器(7)及其中的粗旋風分離器(2)和頂部旋風分離器(3)，其特征在于所述的提升管(1)數(shù)量為2～4個，各提升管(1)出口分別與粗旋風分離器(2)相連接；所述的粗旋風分離器(2)的升氣管與頂部旋風分離器(3)的入口直接聯(lián)接，組成直聯(lián)粗旋快分系統(tǒng)；所述的頂部旋風分離器(3)的出口與反應沉降器(7)上部的集氣室(9)相連。
2.如權利要求1所述的帶有床層反應器的催化裂化多提升管反應器，其特征在于 所述的反應器還包括中部為圓筒形結構、上部和底部為圓錐形結構的床層反應器(4)。
3.如權利要求2所述的帶有床層反應器的催化裂化多提升管反應器，其特征在于 所述的反應沉降器(7)的底部與所述的床層反應器(4)相接。
4.如權利要求2所述的帶有床層反應器的催化裂化多提升管反應器，其特征在于 所述的床層反應器(4)的上部圓錐形結構通過稀相管(5)與粗旋風分離器(2)相連通；所述的床層反應器(4)的底部圓錐形結構與汽提段(6)相連通。
5.如權利要求2所述的帶有床層反應器的催化裂化多提升管反應器，其特征在于 所述的床層反應器(4)的上部圓錐形結構上開有槽口，供待生催化劑落入床層反應器(4)，繼而進入汽提段(6)。
專利摘要本實用新型的一種帶有床層反應器的催化裂化多提升管反應器，包括提升管、粗旋風分離器和頂部旋風分離器、汽提段。所述的提升管數(shù)量為2～4個，各提升管出口分別與粗旋風分離器相連接；從提升管出口來的反應油氣通過直聯(lián)密閉的粗旋快分系統(tǒng)進入集氣室；另外還設置有床層反應器。本實用新型由于設置了多根獨立的提升管，可以根據(jù)裝置生產方案和產品質量的需要，使得不同性質的進料分別在適宜的反應環(huán)境下進行裂化反應，提高產品收率。在提升管出口采用了新型密閉快分系統(tǒng)，有效縮短裂化油氣在沉降器內的停留時間，降低生焦率，提高產品收率。還可以有效抑制沉降器內的結焦，確保裝置長周期安全運行，操作彈性大，極大地降低了操作難度。
文檔編號C10G11/00GK201684585SQ201020190259
公開日2010年12月29日 申請日期2010年5月14日 優(yōu)先權日2010年5月14日
發(fā)明者余龍紅, 吳雷, 張必強, 徐永根, 李榮楣, 楊啟業(yè), 范聲, 黃澤川 申請人:中國石油化工集團公司;中國石化工程建設公司