一種催化裂化反應器及催化裂化反應系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于非臨氫情況下烴油的催化裂化領域，特別涉及一種用于重油短反應時間催化裂化工藝中的催化裂化反應器及催化裂化反應系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]催化裂化是石油二次加工中最重要的一個加工過程。近年來，針對原料油日益變重以及對環(huán)境友好燃料油品的需求，國內(nèi)外各大石油公司、研究機構及大院校圍繞進一步優(yōu)化催化裂化反應、提高轉(zhuǎn)化率、改善產(chǎn)品分布進行了深入的研究，各種新技術，新設備及新型催化劑不斷出現(xiàn)，不同程度地促進了催化裂化工藝技術的發(fā)展。
[0003]然而，隨著原油的重質(zhì)化和劣質(zhì)化，在石油化工行業(yè)催化裂化過程中所使用的提升管催化裂化裝置存在以下問題:提升管式反應器反應時間長(一般在4s左右)。過長的反應時間在提高原料單程轉(zhuǎn)化率的同時也加劇了原料裂化生成物的二次反應，使裂化氣產(chǎn)率增加，從而降低了汽、柴油餾分的收率;另外，由于提升管式反應器中的油氣線速高于催化劑線速而造成結炭催化劑的滑落而形成返混，由此，在提升管式反應器原料噴嘴上部，結炭滑落的催化劑與霧化原料和初期裂化生成物再次接觸，從而惡化了產(chǎn)品分布，降低了催化劑對原料裂化的產(chǎn)品選擇性。
[0004]美國專利US4985136、USP5462652公開了一種超短接觸催化裂化方法，S卩MSCC。該技術的特點為:在反應沉降器中，催化劑流動方向向下，噴嘴的原料噴射方向與催化劑流動方向成90°夾角，反應沉降器外連旋風分離器，噴嘴的原料噴射方向正對旋風分離器入口。原料穿過催化劑流直接進入反應沉降器外連的旋風分離器中，從而實現(xiàn)原料與催化劑的毫秒接觸催化裂化，達到抑制原料裂化的二次反應，降低干氣、焦炭產(chǎn)率，改善產(chǎn)品分布的目的。但該反應形式會使反應油氣擴散到整個反應沉降器的反應段，使反應油氣與未進入旋風分離器的催化劑繼續(xù)反應，造成反應油氣的二次裂化，降低了毫秒催化裂化改善產(chǎn)品分布的效果。
[0005]另外，短反應時間或毫秒催化裂化的一個重要的技術特征是生成的催化汽油烯烴含量高，致使其汽油的烯烴含量不能滿足現(xiàn)有的汽油烯烴含量小于35v%的國家標準。
[0006]因此，采用相對封閉的短反應時間催化裂化反應器用于強化催化裂化原料與再生催化劑快速反應和分離，對于降低干氣(甚至包括液化氣)和焦炭產(chǎn)率，改善催化裂化反應的產(chǎn)品分布和產(chǎn)品性質(zhì)、降低裝置能耗具有重要的作用。
【實用新型內(nèi)容】
[0007]本實用新型的目的在于提供一種催化裂化反應器及催化裂化反應系統(tǒng)，以解決短時間反應催化裂化過程中催化劑與原料快速反應和分離以及生成汽油餾分烯烴含量高的問題。
[0008]本實用新型提供的催化裂化反應器，主要包括:混合器、旋風分離器和反應管；
[0009]所述混合器由上部的錐形筒體和底部的球形封頭組成；
[0010]原料油噴嘴穿過所述球形封頭，伸入到混合器內(nèi)；
[0011]所述錐形筒體的上部通過反應管與所述旋風分離器的入口相通；
[0012]第一再生催化劑輸送管穿過所述錐形筒體的側壁，伸入到混合器內(nèi)；第二再生催化劑輸送管與所述錐形筒體的頂部相通。
[0013]進一步的，所述錐形筒體的錐角為40°?120°，錐形筒體的底面直徑為0.1m?5m，維形筒體的體積為0.0 5m3?60m3。
[0014]錐形筒體的尺寸可根據(jù)實際操作條件下原料油氣的停留時間為0.3?0.5秒、錐形筒體底部油氣線速1.5?3.0米/秒的標準進行計算確定。
[0015]進一步的，所述第一再生催化劑輸送管與所述錐形筒體的側壁垂直，第一再生催化劑輸送管的出口中心位于所述錐形筒體的中心線上。
[0016]進一步的，所述第一再生催化劑輸送管的出口與所述球形封頭的底部距離為0.5m?2.0mo
[0017]進一步的，所述反應管的直徑為0.lm?3.0m，長度為lm?15m。
[0018]反應管的直徑根據(jù)實際操作條件下油氣線速5?20米/秒進行計算確定，長度根據(jù)實際操作條件下反應時間0.2?1.0秒進行計算確定。
[0019]進一步的，所述原料油噴嘴為一個，與所述球形封頭的最底部表面垂直，且所述原料油噴嘴位于所述球形封頭的中心線上。
[0020]進一步的，所述原料油噴嘴為多個，在所述球形封頭的中心線周圍呈對稱布置。
[0021]進一步的，所述原料油噴嘴的頂端與第一再生催化劑輸送管的出口間的高度差為
0.2m ?1.5m ο
[0022]進一步的，所述錐形筒體和球形封頭均為內(nèi)襯隔熱襯里的金屬殼體；
[0023]所述反應管為圓筒形內(nèi)襯隔熱耐磨襯里的金屬管結構；
[0024]所述第一再生催化劑輸送管和第二再生催化劑輸送管均為內(nèi)襯隔熱襯里的金屬管，直徑為0.01m?3.0m。
[0025]本實用新型提供的一種催化裂化反應系統(tǒng)，包括權利要求1?9任一項所述的催化裂化反應器；
[0026]所述催化裂化反應器設置在沉降器外部，催化裂化反應器的旋風分離器與沉降器連通，沉降器與管式燒焦器連通，管式燒焦器與再生器連通，再生器與催化裂化反應器的第一再生催化劑輸送管及第二再生催化劑輸送管連通。
[0027]本實用新型具有以下的有益效果:
[0028]本實用新型采用了錐形結構的混合器，由于混合器內(nèi)催化劑的密度差異，從而加強了原料與再生催化劑的快速接觸與均勻混合、抑制原料裂化生成物的二次反應，使裂化氣產(chǎn)率降低，從而提高了汽、柴油餾分的收率;來自混合器的反應油氣與來自第二再生催化劑輸送管的再生催化劑再次接觸反應，可有效降低生成汽油的烯烴含量。
[0029]本實用新型提供的短反應時間催化裂化反應器，反應時間可有效控制在0.5?1.5秒之間，從而抑制原料裂化生成物的二次反應，使裂化氣產(chǎn)率降低，從而提高汽、柴油餾分的收率同時可有效降低生成汽油的烯烴含量;這種短反應時間催化裂化的反應器操作方便，適用于催化原料油短反應時間催化裂化生產(chǎn)低烯烴汽油裝置。
【附圖說明】
[0030]為了更清楚地說明本實用新型【具體實施方式】或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對【具體實施方式】或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0031]圖1是本實用新型實施例提供的催化裂化反應器的結構示意圖。
[0032]圖2是本實用新型實施例提供的催化裂化反應器的俯視圖。
[0033]圖3是本實用新型催化裂化反應器在重油短反應時間催化裂化裝置的應用位置示意圖。
[0034]附圖標記:
[0035]1-第一再生催化劑輸送管；2-混合器；
[0036]3-球形封頭；4-反應管；
[0037]5-反應管出口 ；6-旋風分離器；
[0038]7-錐形筒體；8-原料油噴嘴；
[0039]9-第二再生催化劑輸送管；10-沉降器汽提段；
[0040]n-待生斜管；12-管式燒焦器；
[0041]13-再生器。
【具體實施方式】
[0042]下面將結合附圖對本實用新型的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0043]在本實用新型的描述中，需要說明的是，術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。