CN101415798A - 改进的fcc催化剂气提器结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种烃原料的催化裂化。特别地，本发明涉及一种利用设计用以提供改进在FCC反应器的气提区中从失效的FCC催化剂中气提烃的具有弦式塔板的流体催化裂化(FCC)反应器的催化剂气提器部分的装置和方法。

Description

改进的FCC催化剂气提器结构

发明领域

[0001]本发明涉及烃原料的催化裂化。特别地，本发明涉及利用这样的流体催化裂化(FCC)反应器的催化剂气提器部分的装置和方法，即其具有弦式塔板，其设计用以提供改进在FCC反应器的气提区中的失效的FCC催化剂中的烃的气提。

发明背景

[0002]高分子量的石油原料转化为更有价值的产物对石油加工例如流态化催化裂化(FCC)和焦炭发生很重要。在FCC方法中，高分子量原料与流态化催化剂颗粒在FCC单元的升管反应器中接触。根据期望的产物的类型控制原料和催化剂之间的接触。在原料的催化裂化中。控制反应器条件例如温度和接触时间使期望的产物最大化并且使不期望的产物例如轻质气体和焦炭最小化。

[0003]已经设计利用了多种FCC升管和反应器。但是随着沸石裂化催化剂的发展，其具有显著改进了的裂化活性，为了最小化导致较小价值的产物的制备的过度裂化增加，例如轻质烃气体以及裂化催化剂上焦炭沉积的增加，大多数现代FCC反应器利用短接触时间裂化构造，其中催对化剂和FCC原料流接触的时间量没有限制。大多数短接触时间FCC构造利用了升管裂化构造，其中催化剂和FCC反应器烃原料流在升管中接触，且催化剂和烃混合物离开升管并进入反应器之后催化剂和烃反应产物立刻分离。虽然设计使用了许多不同的FCC反应器，大多数在反应器的内部使用机械旋风器从烃反应器产物中尽可能快的且有效的分离催化剂。这一快速的分离过程的优点在于既使催化剂和烃之间的后升管反应最小化，又提供了用于在再引入作为再生催化剂返回到反应过程之前从送到再生阶段的失效的催化剂中分离送去进行进一步加工的产物的物理手段。

[0004]这种改进的催化剂技术导致现有的FCC单元提高现有设备的反应器部分的生产量的能力。但是这种改进的反应部分的性能导致加工速率瓶颈转移到其它现有的FCC设备上，这会阻止反应器部分在改进的或最大速率下运行。关注于速度的提高改进的设备的非限制性实施例为FCC反应器气提部分和FCC再生器部分。

[0005]特别地，FCC反应器气提部分对于FCC反应/再生器部分的生产量的最大化是很重要的。在将催化剂送到FCC再生器中之前，FCC气提器利用气提介质，通常是蒸汽从失效FCC催化剂中气提烃。在FCC再生器中，在将处于再生状态的催化剂送回到FCC过程的反应阶段之前，为了通过从催化剂燃烧剩余的烃和焦炭沉积再生催化剂的活性，失效的催化剂经受大约1100到大约1400℉(593到760℃)的温度。在气提部分中不能有效的从催化剂中气提出的烃被送到再生器区域，会导致FCC再生器上增加的燃烧负载并且对FCC单元都有几种其它不利的影响。如果再生器速率限制了特别的FCC过程，在FCC气提器中不充分的烃的气提会直接导致损失单元的总生产能力。

[0006]因此该过程中气提部分的效率对于FCC过程总生产能力以及FCC单元的效率和环境性能非常重要。除了上述不适当或不充分的烃的气提的速率限制的方面，不充分的烃的气提还会导致产物的损失、增加的排放物、增加的蒸汽消耗以及相关的有害影响。任何不能从FCC气提器中失效的催化剂中除去的剩余的烃产物变为损失的产物。如果在离开气提器部分之前烃剩余物没有气提出来，它就在FCC反应器部分中燃烧。除了相应的产物损失，这种额外的燃烧是不期望的，因为它增加了再生器烟道气中污染物的浓度和/或增加了来自FCC单元的再生器的烟道气速率，导致增加气体污染排放物。此外，不充分设计的FCC气提部分将会导致在FCC气提器和反应器中过量的使用蒸汽。这种过量的蒸汽可能导致相关FCC分馏塔的总烃加工容量的减少以及并增加必需从烃产物中除去并之后在抛弃和重新使用之前处理的水量增加。

[0007]已经有设备设计为改进FCC气提器中催化剂/气提气体的接触。许多“盘式和圆环形”气提器塔板被提出以改进与“环形升管”FCC反应器相关的气提过程。FCC环形升管反应器具有从反应器底部进入并且上升贯穿通过FCC反应器中心轴的升管部分。美国专利5,531,884和6,248,298中可以看到这种环形塔板设计的实例。与FCC轴向升管设计的升管构造相对比，设计了一种外部升管FCC反应器构造，其中主要的原料/催化剂升管并不在轴向上进入FCC反应器的底部，但是替代性地，其在FCC反应器的外部直到它进入反应器，通常在反应器的侧面，在FCC反应器上部部分的某处。其它有些混合设计在此说明为并更充分的描述为FCC“S”升管反应器设计。

[0008]除了不同的塔板设计，填料设计被提出以增加FCC气提器的气提效率。美国专利5,716,585和美国专利申请US 2005/0205467阐述了在FCC气提器中填料构造的使用。尽管这些设计在理论上有效，在FCC气提器服务中装填与气提器塔板或流出设计会具有许多显著的缺点。特别是当考虑到反应器停机检修循环之间平均FCC单元设计为运转3到6年时，这种填料易于堵塞，导致容量限制或旁路和穿透，这会导致差的长期气提效率。此外，与塔板或流出设计相比栅格填料昂贵且难于安装，并且，在周期性FCC反应器维护循环要求移出、清洗以及重新组装或更换期间防碍了在维护循环期间从内部接触反应器。

[0009]因此，在工业中存在改进气提器部分设计以达到安装、维修简单且并不倾向于堵塞或穿透以及具有改进的烃/催化剂分离效率的外部升管FCC反应器的需要。

发明概述

[0010]本发明的一个实施方案为流体催化裂化反应器气提器，其含有：

a)在反应器气提器中在不同的高度配置成多个水平塔板排的多个气提塔板；其中

b)每个塔板排由至少两个弦式塔板组成；以及

c)至少一个塔板排旋转以使塔板排的纵轴成与反应器气提器中至少一个其它塔板排的塔板纵轴的平面角不同的平面角。

[0011]在本发明的一个优选的实施方案中，反应器气提器中的每个塔板排纵轴相对于反应器气提器中至少一个其它塔板排所成的平面角选自0°、30°、45°、60°和90°。

[0012]在本发明的另一个实施方案中，反应器气提器中的两个或多个相邻的塔板排具有相同的塔板纵轴平面角。

[0013]在本发明的另一个实施方案中，反应器气提器中没有相邻的塔板排具有相同数量的塔板。

[0014]在本发明的一个优选的实施方案中，弦式塔板排列成反应器气提器中每个塔板排的塔板排开放面积在反应器气提器中全部塔板排的平均塔板排开放面积的10％以内。

[0015]本发明的一个实施方案为流体催化裂化方法，其包含：

(a)使烃原料与再生催化剂在流体催化裂化反应器的外部升管中接触以制备裂化产物和失效催化剂；

(b)从反应器分离区的失效催化剂中分离一部分裂化产物；

(c)使含有烃的失效催化剂通过弦式塔板组成的反应器气提器部分的入口，其中每个塔板排由至少两个弦式塔板组成，且至少一个塔板排旋转以使塔板排的纵轴成与反应器气提器中至少一个其它塔板排的塔板纵轴的平面角不同的平面角；

(d)使失效催化剂与气提介质在反应器气提器部分中接触；

(e)在反应器气提器部分中从失效催化剂中气提出至少一部分烃；

(f)从反应器气提器部分中除去气提后的失效催化剂。

[0016]在另一个优选的实施方案中，包含过渡区的FCC反应器与气提区和反应器竖管进口机械连接；其中过渡区包含距离反应器竖管入口隔离距离通过下式定义的d_sep的喷头组件：

d_sep＝Kx(A_inlet)^0.5

其中d_sep为从喷头组件到反应器竖管入口的距离(以英寸计)，A_inlet为反应器竖管入口的内面积(以平方英寸计)，K为大约0.3到大约1.5。

附图概述

[0017]图1描述了FCC外部升管反应器的简单图解，其中反应器升管部分位于FCC反应器的外部。

[0018]图2为本发明FCC气提器的一个实施方案的正面截面，其中弦式塔板中的一些排取向为塔板纵轴相对于选定的其它排的塔板纵轴成90°平面角。

[0019]图3A描述了本发明弦式塔板的一个实施方案的横截面。

[0020]图3B描述了本发明弦式塔板的另一个实施方案的横截面。

[0021]图4说明了图2所示说明的实施例的气提器构造的塔板A排的平面图。

[0022]图5说明了图2所示说明的实施例的气提器构造的塔板B排的平面图。

[0023]图6说明了图2所示说明的实施例的气提器构造的塔板C排的平面图。

[0024]图7说明了图2所示说明的实施例的气提器构造的塔板D排的平面图。

[0025]图8说明了本发明优选的气提器塔板构造的典型塔板的平面图，其中塔板孔洞和/或流通管(flux tube)与弦式塔板设计为一体。

[0026]图9描述了图8说明的本发明弦式塔板的优选实施方案的正面截面，其表示出相对于弦式塔板表面和边缘的流通管详细的横截面。

[0027]图10描述了FCC轴升管反应器的实施方案的简单说明，其中反应器升管从FCC反应器的底部进入并且轴向上升穿过反应器气提器的部分。

[0028]图11说明了用于FCC轴向升管反应器或FCC“S”升管反应器中的本发明实施方案的一个塔板构造的平面图。

[0029]图12说明了用于FCC轴向升管反应器或FCC“S”升管反应器中的本发明实施方案的相应塔板构造的平面图。

[0030]图13描述了FCC“S”升管反应器的简单说明，其中反应器升管从FCC反应器的侧面进入到反应器气提器部分的区域内并且之后轴向上升穿过反应器气提器部分的剩余部分。

[0031]图14为对比现有技术的平行塔板构造与本发明气提器塔板构造的一个实施方案的气提效率作为气提器区表观气提气体速率的函数的图。

[0032]图15为对比现有技术的平行塔板构造与本发明气提器塔板构造的一个实施方案的气提效率作为气提器区中固体流通速率的函数的图。

[0033]图16为本发明FCC反应器的一个实施方案的正面截面，其中喷头组件位于FCC反应器过渡区距离反应器竖管入口的最佳距离dsep上。

[0034]图17为表示从反应器竖管进口定位喷头组件在不同竖管流通速率下的最佳距离的图。

优选实施方案的描述

[0035]大多数现代FCC反应器通常为“轴向升管”或“外部升管设计”，但还可能使用这里称为“S升管”的设计。本发明的一个实施方案应用了外部升管反应器设计，但是本发明的其它实施方案包括应用轴向升管和“S”升管的设计。为了清楚的目的，本发明的细节将会在外部升管设计的实施方案中描述并且然后将会描述为这些额外的实施方案怎样应用于轴向升管和“S”升管设计的FCC反应器中。

[0036]图1说明了具有外部升管的FCC反应器的简单示意图。相反，在具有轴向升管反应器设计的FCC反应器中，反应器升管轴向穿过反应器的底部进入FCC反应器，上升穿过反应器的FCC气提器部分并且终止于FCC反应器的上部部分中。轴向设计的反应器的基本图解可以参见美国专利4,927,606和6,248,298。这种轴向升管设计产生了环形气提器截面，其中气提器环内壁由轴向升管组成，气提器环外壁由反应器壁组成。涉及FCC反应器气提器部分的轴向升管构造的简单示意图如图10所示。由于FCC反应器气提器部分的构造，许多轴向升管气提器部分的设计利用了一些通常为环形构造的“盘式和圆环状”的类型或其它塔板设计。

[0037]在“S”升管设计中，FCC反应器升管进入反应器气提塔板的底部或顶部排之间的气提部分的某处。这样，在气提器部分中升管的进口点以下的底部气提塔板与本发明外部升管气提塔板构造相似。反过来，在构造中，在气提器部分中升管进口点上面的顶部气提塔板与本发明轴向升管气提塔板构造相似。涉及FCC反应器气提器部分的“S”升管构造的简单示意图如图13所示。

[0038]本发明包括一种用于FCC气提器反应器的气提器部分的改进的设计，其具有用于FCC反应器设计的改进的烃/失效催化剂分离，这可以用在多重反应器升管设计构造中。本发明和相关的概念是首次在外部升管实施方案的上下文中讨论的。FCC外部升管反应器构造的大体图解如图1所示。应当注意的是这一图解的目的在于概括的描述FCC外部升管反应器的一种可能的设计类型的简单的构造，且许多细节和部分并不包括在这一高度简化的示意图中。

[0039]在图1中，进入外部升管(2)中，然后进入FCC反应器(3)中的烃原料流、再生的催化剂和任选的新鲜催化剂(1)通常在反应器的上部部分中。再生的催化剂在大约1100到1400℉(593到760℃)的温度下进入外部升管并且与引入的原料接触以引发期望的烃原料流的裂化反应。大部分用于原料蒸发和总吸热裂化反应所需要的热量由再生催化剂的热量供给。

[0040]在许多现代FCC反应器中，期望大部分或优选基本所有烃原料流的裂化反应在升管部分中发生。总的升管接触时间通常少于10秒，优选少于约5秒的持续时间。短接触时间(少于大约5秒)通常期望但不限于含沸石的催化剂体系。这些催化剂在进行期望的通常在再生催化剂与引入的烃原料流接触后大约1到5秒中发生的裂化反应中非常活泼。因此，从反应器外部升管部分出来后，通常期望尽可能快的且有效的从反应产物中分离出催化剂。

[0041]这种分离经常在利用催化剂和反应产物的合并流以及重量差别的旋风分离器中进行以便从反应产物中分离出失效催化剂。图1表示简单化的构造，其中失效催化剂和反应产物进入第一阶段旋风器(4)中。在第一阶段旋风器中，催化剂和反应产物的大部分相互分离且主要包含催化剂的流离开第一阶段旋风器浸入管(5)，且主要包含反应产物的流与一些催化剂微粒通过管道(6)离开第一阶段旋风器并且运送到第二阶段旋风器(8)。管道(6)可以包含允许热膨胀以及将来自反应器和/或气提器部分的气提产物和气提介质从反应器中除去的伸缩接头(7)。在第二阶段旋风器中，发生类似的分离以进一步减少离开第二阶段旋风器的分离反应产物流(9)的催化剂颗粒的浓度，且在第二阶段旋风器中除去的催化剂微粒通过第二阶段旋风器浸入管(10)离开。然后分离的反应产物流通过反应器顶部管线(11)运送出去用于进一步的加工。

[0042]为了说明的目的，图1仅显示出了一个第一阶段旋风器和一个第二阶段旋风器，但是外部升管反应器通常在反应器中具有多个第一阶段和第二阶段旋风器。还应该注意到的是上述构造仅仅是一种本发明可利用的外部升管FCC反应器设计的构造。预期用于本发明用途的其它反应器设计包括但不限于仅有一个旋风器阶段或有多于两个旋风器阶段的反应器设计，以及其中旋风器并不是封闭的反应器设计(即，产物进入旋风器之前或在旋风器阶段之间进入反应器空间(12))。此外，虽然使用的一些类型的旋风器是最普通的设计，但是对于本发明，初始的失效催化剂/反应产物如何进行分离并不要紧。本发明还适用于使用多于一个反应器升管的FCC反应器设计。

[0043]图1还说明了FCC反应器气提器部分(13)。FCC反应器气提器部分一词还可以指的是“FCC”气提器、“反应器气提器”、“气提器部分”、“气提区”或“气提器”。为了简化，FCC反应器气提器部分(13)没有显示内部细节以说明它与外部升管FCC反应器设计的一般联系。在这一部分中，残留在失效催化剂(14)上的烃从失效的催化剂中气提出来以恢复反应产物。通常将气提介质(15)注入气提器部分中以除去残留在催化剂上的可气提的烃并且增加从反应器中通过反应器顶部管线(11)除去的恢复的反应产物。在反应器气提器中，失效的催化剂为“流态化的”并且沿气提器部分向下移动，在那里它通过反应器失效催化剂出口(16)离开，在其中将气提的失效催化剂运送到FCC再生器部分。本发明包括一种新的FCC反应器气提器部分设计和在FCC反应器中利用新的气提器设计的方法。

[0044]本发明用作外部升管FCC反应器的一个实施方案如图2所示。图2展示了气提器部分的正面截面，其中弦式塔板安装在塔板排中，指定作为A排到D排，以用于说明的目的。此处，为简化的目的，塔板排表示为交替的A排、B排、C排和D排塔板构造的重复模式。“内部塔板”(21)具有“倒V形”横截面形状和仅由倒V形一侧组成的“末端塔板”(22)，其中沿着纵轴的塔板的一侧通常对气提器部分的壁内侧是安全的。在外部升管反应器中，内部塔板(21)通常对每个塔板纵轴的末端是固定的。通过视图图5这可以更好的理解，其中所示中心塔板(51)指的是内部塔板(即塔板的长侧没有与气提器的内壁相连)。图4所示的塔板(41)也认为是内部塔板。相反，图5中显示的中心塔板每一侧的两个塔板(52)指的是边缘塔板(endtray)，这是因为每个塔板的纵向侧面之一与气提器内壁一致并与之相连。图5还说明了当用于上下文中本发明任何塔板排时作为普通词语的塔板纵轴，但是仅在图5中说明以用于简化的目的。图3A和图3B显示典型的但是不限于用于这一实施方案中的优选的弦式塔板构造的正面截面，这将进一步在后面进行定义。

[0045]这里应当注意的是这里使用的“弦式塔板”(chordal tray)一词为具有在平面图中观察具有直形构造的塔板(除了其中塔板的一侧配置为与反应器的壁相接触)。参见用于说明的图4和图5。此外在特定塔板排中的所有弦式塔板将具有所有都与反应器气提器的平面图横截面的公共中轴线平行的平行塔板纵轴。这可以通过观察图4得到最好的说明，其中A排的弦式塔板纵轴全部与标记为0°的轴平行。同样地，这里使用的“平面角”一词指的是在反应器气提器的平面图横截面中旋转的角度。这可以通过观察图4得到最好的说明，其中气提器的平面角指定为成0°到90°，然后回到0°。通过图4图解的方法，弦式塔板纵轴的平面角为0°，而在图6中，弦式塔板纵轴的平面角为90°。

[0046]回到图2所示的本发明的实施方案，在一些排中的塔板指定为C和D排，其纵向塔板轴与其它排，指定作为A和B排，中的纵向塔板轴成90°平面角。尽管在图2中说明塔板从气提器中其它排成90°角，通过本发明和在本发明的范围内，下面的说明是可以设想的，也是在本发明的范围内的，即这样的实施方案，其中对于任何排的塔板纵轴取向相对于另一个排的塔板纵轴取向可以放置在任何角度，并且在单个气提器中可能有多个在不同角度的排。这里的一个非限制性实例中使用了具有四个不同纵轴的排，每一个都与另一个相应的塔板排成45°角。在优选的实施方案中，排中塔板的纵轴相对于塔中至少一个其它塔板排成0°、30°、45°、60°或90°的平面角。

[0047]在本发明范围内的实施方案可以包括每个单独的排具有任何数量的塔板以及在气提器部分中任何数量的可物理获得的塔板排。优选的实施方案中气提器部分中每排包含10个或更少的塔板。另一个优选的实施方案在气提器部分中包括10个或更少的塔板排。

[0048]另一个实施方案包括气提器设计，其中仅使用了内部构造塔板。本发明范围内的实施方案还不要求塔板取向以如图2所示的每两个排的间隔而交替。塔板的每个排可以轻微偏移因此具有三个或更多个此后的交替的不同的塔板排，其在以下的排或塔板排旋转前具有相同纵轴。在本发明的范围内单独的排也可以取向为特殊的平面角，其中之前和之后的排都不具有相同的平面角。这里这些之前和之后的排还可以“相邻的”或“相邻的排”一词说明。

[0049]出乎意料的发现塔板的一些排在不同的塔板纵轴角度与其它排的取向增加了在FCC气提器部分中从失效催化剂中分离烃的效率。这里这一效率指的是体系的“烃/催化剂分离效率”或简单的“气提效率”。FCC气提器部分中这种提高的分离效率会导致多个优点，例如但不限于增加的FCC进料速率，增加的产物回收，减少的排放，减少的烃损失，减少的蒸汽用量和减少的能量损失。当排除或最小化这种有害的运转效果，例如高的压力降、堵塞和/或形成穿透时，本发明的构造还改进了气提效率。本发明还易于安装，降低维修并且提供到FCC气提器部分的通畅的接触。这在其中反应器含有内在的耐火衬里时可以是特别重要的，。

[0050]图3A为本发明塔板的一个实施方案的正面截面的图解。在这个实施方案中，塔板由两个倾斜为塔板内角α的表面(31)组成，其中45°≤α≤150°，优选80°≤α≤120°。在另一个如图3B所示的实施方案中，塔板由两个倾斜为塔板内在角α的表面(35)组成，其中其中45°≤α≤150°，优选80°≤α≤120°，与图3A相似；但是图3B中表达的塔板在每个塔板表面的底部末端还包围着边缘(36)。当它们用于实施方案中时，这种前面的内角和边缘的概念，如图3A和3B所示，也适用于气提器部分的末端塔板。

[0051]图4表示来自图2的塔板A排的平面横截面。图4仅说明了这里指出的“内部塔板”(41)。虽然塔板以平面图表示，但是在平面中使用阴影线表示塔板面积。这里没有阴影线的面积指的是“塔板排开放面积”。当指的是塔板纵轴的角度取向时，图4还说明了这里使用的气提器部分的0°、45°和90°的平面角。

[0052]塔板排开放面积(“A”)计算为气提器的平面图内面积(“B”)减去该排中塔板的平面图投影面积(“C”)。这可以在图4中得到说明，其中气提器的平面图内在面积(“B”)为定义气提器容器壁的围成的面积中的总计算面积，该排中塔板的平面图投影面积(“C”)为图4中有阴影线的塔板的面积。这一差值(“A”，其中A＝B-C)为塔板排开放面积且如图4所示定义气提器容器壁的围成的面积中的非塔板或无阴影线的面积。应当注意塔板的面积通过塔板周长的投影平面的面积计算。换而言之，塔板中任何孔洞都不认为是开放表面积，但是将其认为是塔板投影面积的一部分。

[0053]图5表示来自图2的塔板B排的平面横截面。图5表明内部塔板(51)和末端塔板(52)以及图5中所示的塔板排开放面积作为从非塔板面积计算的平方面积，或者图中所示无阴影线的面积。图5还表明了塔板纵轴的取向。

[0054]图6表示来自图2的塔板C排的平面横截面，其中显示出了内部塔板(61)。图6与图4类似，除了图6中的塔板纵轴相对于图4和5所示的塔板纵轴成90°角。在图6中，气提器部分的0°、45°和90°轴相对于如图4所示的气提器部分的轴显示。

[0055]图7表示来自图2的塔板D排的平面横截面，其中显示了内部塔板(71)和末端塔板(72)。图7与图5类似，除了图7中塔板纵轴相对于图5所示的塔板纵轴成90°角。

[0056]发明人已经发现，在本发明优选的实施方案中，如果对于每一排的气提器部分的投影开放面积在10％以内，更优选在5％以内，且最优选实质与气提器部分中所有塔板排的平均塔板排开放面积相同，FCC气提器部分中气提效率和催化剂流通速率的平衡可以改进。平均塔板排开放面积定义为FCC气提器部分中所有塔板排的塔板排开放面积的总和除以FCC气提器部分中塔板排的总数。

[0057]应当注意的是，图2仅说明了用于本发明的塔板布局的一个实施方案。在本发明的保护范围内包括每排具有任何数量的塔板，任何数量的排和其中仅使用内部构造塔板的气提器设计。本发明范围内的实施方案也不需要相互交替的相同的塔板构造。塔板的每一排可以轻微的偏移，因此具有三个或更多的具有相同纵轴的连续弦式塔板排，其中每三个或更多的连续的排塔板布局都不同。在本发明的范围内，单独排的塔板纵轴可以取特殊的平面角，其中相邻的排，即该塔板排上面的塔板排和下面的塔板排都不取相同的纵向角。不管每一排的塔板数量或塔板的取向，在优选的实施方案中，气提器部分中每个塔板排的开放面积在10％以内，更优选在5％以内，且最优选实质与气提器部分中所有塔板排的平均塔板排开放面积相同。

[0058]气提介质分配器可以安装在一些或全部气提器部分塔板的下方。图2显示了一个实施方案，其中在气提介质中分配器(23)安装在气提器部分底部两排的塔板之下。在优选的实施方案中，气提介质分配器仅安装在气提器部分中塔板底排的下方。在另一个优选的实施方案中，气提介质分配器仅安装在从底部排开始穿过重复排或具有不同纵轴角度的排之前的塔板排的每个塔板排的下方。也就是说，例如，其中在从气提器部分的底部开始的交替构造设计A-B-C-A-B-A中使用了三个不同的塔板排构造，然后仅将分配器放置在塔板构造的最下面的排A、B和C的下方。在优选的实施方案中，气提基质由蒸汽组成。

[0059]图8说明了本发明的另一个优选的实施方案。这里内部塔板(81)和/或末端塔板(82)在塔板表面中包含孔洞(83)。优选孔洞位于一个或多个与塔板纵轴平行的排中。在优选的实施方案中，孔洞直径为大约0.5到大约4.0英寸，更优选直径为大约0.75到大约1.5英寸。这些孔洞帮助重新分布气提介质流并改进气提介质和失效催化剂之间的接触。

[0060]图8还说明了本发明的另一个优选实施方案。这里内部塔板(81)和/或末端塔板(82)包含穿过塔板表面的流通管(84)。流通管为两端均开放的空管部分。这些流通管允许气提介质体积的一部分上升穿过塔板表面的部分且失效催化剂的一些体积从流出塔板的正面流下，由此通过一些改进催化剂/气提介质接触的有益之处改进了气提器部分中的总传质。

[0061]图9显示了本发明中典型的流通管和具体的内部塔板排列的正面细节。这里，塔板有相互之间成塔板内角α的两个表面(91)，其中角度α为例如45°≤α≤150°，优选80°≤α≤120°。图9显示了穿透塔板表面(91)并且延伸到塔板表面以下的流通管(92)。流通管(93)的顶部可以与塔板表面齐平，或者在优选的实施方案中，其可以与流通管向上一侧的塔板表面平齐，并且以比塔板表面更小的角度落下以允许流通管向下一侧延伸到塔板表面的上方，如图9所示。后面的构造有助于改进催化剂和气提介质的接触并且由此改进了总气提效率。

[0062]继续看图9，优选切割流通管(94)的底部以使底面水平。当使用流通管时，优选但不是必需地，塔板具有边缘(95)。流通管(94)的底部可以与塔板边缘(95)的底边平齐，或者流通管(94)的底部可以终止于塔板边缘(95)的底边上面或下面。在优选的实施方案中，流通管(94)的底部终止于塔板边缘(95)的底边上面。

[0063]优选流通管具有大约4到大约16英寸直径的内径，更优选为大约6到大约10英寸的直径。图2所示的可以安装在气提器塔板构造中的塔板孔洞和/或流通管也在本发明的范围内，且所有的构造从这里详细说明并在这里描述。

[0064]前面注意到，本发明还可以应用于轴向升管和“S”升管FCC反应器构造。图10为大大简化的图，其仅显示相对于FCC反应器气提器部分的轴向升管的取向。气提器部分的内部为清楚起见没有显示。这里，烃原料流、再生的催化剂和任选的新鲜催化剂(101)进入轴向升管(102)中，然后其轴向穿过反应器的底部进入FCC反应器(103)并且上升穿过气提器部分(104)，升管终止于反应器的上部部分(105)中的现有技术已知的多种构造中。为了容纳轴向升管，失效催化剂移除管线(106)通常离开所示反应器的垂直中心线。

[0065]在图10中可以看到，在外部升管设计的情况中气提器部分的内部横截面对催化剂流没有完全开放。在轴向升管设计中，将轴向升管的圆形横截面插入气提器横截面中，剩余环形空隙用于气提器部分中的催化剂流。结果用于轴向设计反应器的本发明气提器设计变为容纳如图11和12所示的轴向升管。图11显示了本发明用于轴向升管FCC反应器设计的实施方案的平面横截面。可以看到，与轴向升管(113)环绕的区域交叉的弦式塔板部分被消除并且弦式塔板被剪裁以适合轴向升管的外壁。图11再次说明了内部塔板(111)和末端塔板(112)。图12进一步说明了附加的塔板水平，再次显示了轴向升管(122)和内部塔板(121)的构造。

[0066]以上举出的本发明在外部升管设计FCC反应器中的所有实施方案和构造的实例还可以应用在FCC轴向升管反应器的设计中。

[0067]图10为大大简化的图，其仅显示相对于FCC反应器的“S”升管的取向。再一次地，气提器部分的内部出于清楚的目的而不显示。这里，烃原料流、再生的催化剂和任选的新鲜催化剂(131)进入轴向升管(132)中，然后其穿过反应器气提器部分(134)的侧面进入FCC反应器(133)，且升管终止于反应器的上部部分(135)中的现有技术已知的多种构造中。在“S”升管设计中，FCC反应器升管进入气提器部分的反应器中气提塔板的底部和顶部排之间的某处。如此，低于升管进入气提器部分中的入口点的底部气提塔板与本发明的外部升管气提塔板构造相似，而高于升管进入气提器部分中的入口点的顶部气提塔板与本发明轴向升管气提塔板构造相似。失效催化剂移除管线(136)位于反应器气提器的底部附近以允许从FCC反应器中除去失效催化剂。

[0068]应当理解的是本发明“S”升管设计中的气提部分将使用图4-7、11和12说明的塔板构在的组合，这取决于升管是否轴向与气提器部分中特别的排相交。本发明的所有实施方案和构造都以以上外部升管设计为实例，且轴向升管设计FCC反应器还适用于FCC“S”升管反应器设计。

[0069]在常规的FCC反应器中，从气提器流出的催化剂流进入反应器的过渡区。这一过渡区在圆锥形部分的形状中非常普通，它使离开含气提器塔板的气提器区域的催化剂流过渡到催化剂竖管的入口。催化剂竖管用于将离开FCC反应器和反应器周体部分的失效催化剂转移到FCC再生器中，其中失效的催化剂经受足够燃烧至少一部分挥发性烃和焦炭、从失效催化剂中产生再生的FCC催化剂的空气和温度。然后再生的催化剂可以返回到FCC反应器的原料区用于进一步催化FCC原料流的加工。

[0070]图16说明了本发明的一个优选的实施方案，其中过渡区(160)包含喷头组件。喷头组件用于将由蒸汽、惰性气体或它们的组合的流分散在过渡区中。虽然一些挥发性烃的气提也可以在这一区域中发生，但是这个喷头组件主要的作用为使运动穿过过渡区的催化剂流充分的流态化以适当的保持到反应器竖管的入口的稳定的催化剂流量。这个喷头组件可以是如图16所示在横截面视图中作为元件(161)的构造，或者它可以是任何合适的用于将气体或蒸气流分散在失效催化剂中的形式，其包括的构造有例如但不限于喷淋环、位于过渡区内部的管状喷头、由相互连接的管状喷头组成的喷淋网栅、位于过渡区外壁上的喷嘴或其任何组合。优选喷头为环形。甚至更优选，喷头为环形，其中环平面与FCC反应器过渡区竖向的轴垂直，且喷淋环的中心轴与FCC反应器过渡区的竖向轴相同。

[0071]FCC反应器竖管(162)用于将离开FCC反应器的失效催化剂转移到FCC再生器中。FCC反应器竖管的入口限定为FCC反应器过渡区的圆锥形部分与反应器竖管的圆形部分交叉的点。限定FCC反应器竖管入口的点在图16中显示为过渡点(163)。间隔距离“d_sep”限定为喷头组件和FCC竖管入口之间的距离。间隔距离“d_sep”如图16所示。已经发现喷头组件与FCC反应器竖管入口之间的最佳距离，并且取决于期望的催化剂流通速度和FCC反应器竖管入口的内面积“A_inlet”。如果间隔距离“d_sep”太小，在反应器竖管入口附近的过渡区中催化剂的流态化会太高，且由于在过渡区中最佳催化剂流态化的损失和在较高流通速度下竖管中催化剂流的损失，将不会获得最大流通速度。相反，如果间隔距离“d_sep”太大，由于在过渡区较低部分中不完全的催化剂流态化，将不会获得最大流通速度，因此导致催化剂流受阻且在较高的流通速度下在竖管中损失催化剂流。

[0072]稳定竖管催化剂流通速度为大约100lb/ft^2＊sec到大约350lb/ft^2＊sec的流通速度，更优选竖管催化剂流通速度为大约100lb/ft^2＊sec到大约250lb/ft^2＊sec的流通速度，发现最佳间隔距离“d_sep”与FCC反应器竖管入口的直径“D_inlet”之间的关系如图17所示。对于圆形横截面竖管，竖管入口直径“D_inlet”(以英寸计)和竖管入口面积“A_inlet”(以平方英寸计)通过等式1所示的几何公式相关联：

A_inlet＝(D_inlet)²x(π/2)     [1]

[0073]应当注意的是不论竖管入口的横截面是圆形的或非圆形的，最佳间隔距离“d_sep”与FCC反应器竖管入口面积“A_inlet”之间的这种关系都存在，例如但不限于其中竖管入口的横截面为正方形、矩形或椭圆形的情况。因此，最佳间隔距离“d_sep”(以英寸计)与FCC反应器竖管入口面积“A_inlet”(以平方英寸计)之间的这种关系可以归纳为等式2：

d_sep＝Kx(A_inlet)^0.5      [2]

其中K为大约0.3到大约1.5，且更优选为大约0.3到大约1.1。

[0074]在优选的实施方案中，将最佳间隔距离“d_sep”与FCC反应器竖管入口面积“A_inlet”之间的关系用于FCC反应器竖管，其中FCC反应器竖管的内面积为大约110in²到大约7200in²。更优选的FCC反应器竖管的内面积为大约450in²到大约4000in²。

[0075]还应当注意的是包括通过以上等式限定定位的喷头组件的优选实施方案可以用于任何这里公开的FCC反应器构造中。在包含多于一个反应器竖管的FCC反应器中，用于确定d_sep的反应器竖管入口面积“A_inlet”限定为仅为一个单独的反应器竖管的内部横截面的表面积，且使用的催化剂流通速率为这一单独反应器竖管的催化剂流通速率。

[0076]在特别的实施方案中，本发明用于常规的FCC方法，其中将石油原料注入含有流化床裂化催化剂颗粒的升管中的反应区中。催化剂颗粒典型地含有沸石且可以使用催化剂颗粒、来自催化剂再生器的催化剂颗粒或它们的组合。通常使用可以是惰性气体、烃蒸气、蒸汽或它们的组合的气体作为提升用气体以帮助热的催化剂颗粒流态化。

[0077]在这种过程中，催化剂颗粒与FCC接触以供给制备产物蒸气和含有可气提的烃的催化剂颗粒以及焦炭。这些蒸气和催化剂颗粒穿过分离区将产物蒸气从失效的催化剂颗粒中分离出来。过程的这一部分可以用于任何现有技术已知的分离方法或装置，但是优选用于分离装置，例如旋风器。催化剂作为含有可气提的烃的失效催化剂离开反应和分离区并进入包含至少一个如所述的气提器部分的实施方案的FCC反应器的气提器部分。

[0078]在本发明中，弦式塔板排定向为不同的平面角以改变催化剂流并且使催化剂的主要的流在不同的平面上的流出角度重新定向，同时在FCC反应器气提器中催化剂向下运动穿过不同的弦式塔板排。催化剂流的这种平面流出角度为用于当离开特殊排中的弦式塔板时催化剂倾向于流动的特殊排的平面角。用于弦式塔板特殊排的平面流出角度为通过在特殊排中垂直于塔板纵轴并且与气提器部分的中心交叉的延伸的线形成的平面角。这可以通过图4说明。在图4中，弦式塔板的平面交通过0°轴显示，也就是说，塔板纵轴与图4中指定为0°平面角的中心线平行。因此，观察图4，催化剂流的平面流出角度应为90°，其定义为垂直于塔板纵轴延伸穿过反应器气提器中心的线。这是催化剂倾向于在排中离开与弦式塔板的接触的方向，或者更准确的说是角度。通过改变这些平面流出角度，可以提高气提效率，导致改进的FCC气提过程。

[0079]在本发明的一个实施方案中，这种过程包含由使烃原料与再生的催化剂在流体催化裂化反应器的外部升管中接触；在反应器分离区中将裂化产物从失效的催化剂中分离出来；使含有烃的失效催化剂从反应器的分离区通过至弦式塔板组成的反应器气提器部分的入口；改变反应器气提器部分中一个或多个弦式塔板排的失效催化剂流相对于反应器气提器部分中至少一个或多个弦式塔板排的的平面流出角度；在反应器气提器部分中使失效的催化剂与气提介质接触；在反应器气提器部分中从失效催化剂中气提至少一部分烃；以及从反应器气提器部分中除去气提后的失效的催化剂组成的FCC过程。

[0080]在优选的实施方案中，每个塔板排的平面流出角度选自0°、30°、45°、60°和90°。在另一个优选的实施方案中，每个塔板排的平面流出角度选自0°、45°和90°，在另一个优选的实施方案中，每个塔板排的平面流出角度选自0°和90°。

[0081]失效的催化剂在FCC气提部分中使用气提介质例如蒸汽进行典型的可气提的烃的气提。然后将气提后的催化剂颗粒送入再生区中，在其中任何剩余的烃和焦炭通过燃烧反应除去。在再生区中，焦炭化的催化剂颗粒与氧化介质接触，通常是空气，且催化剂上剩余的烃和焦炭在高温下氧化(燃烧)，例如1100℉到1400℉(593到760℃)。然后再生的催化剂颗粒返回到升管反应器中。

[0082]用于所述催化裂化过程的合适的烃原料包括天然的和合成的含烃油，其沸点在大约430℉到大约1050℉(221到566℃)的范围内，例如瓦斯油，包含沸点在1050℉(566℃)以上的材料的重质含烃油；重质和还原的石油原油；石油常压蒸馏的残油；石油真空蒸馏的残油；沥青，柏油，其它重质烃残留物；沥青砂油；页岩油；衍生自煤炭液化加工的液态产物，石脑油和它们的混合物。

[0083]FCC催化剂可以是无定形的，例如氧化硅-氧化铝，晶体，例如包括沸石的分子筛，或者是它们的混合物。优选的催化剂颗粒含有(a)无定形的、多孔的固体酸基质，例如氧化铝，氧化硅-氧化铝，氧化硅-氧化镁，氧化硅-氧化锆，氧化硅-氧化钍，氧化硅-氧化铍，氧化硅-氧化钛，氧化硅-氧化铝-稀土以及类似物；以及(b)沸石。基质可以含有三重组成，例如氧化硅-氧化铝-氧化钍，氧化硅-氧化铝-氧化锆，氧化镁和氧化硅-氧化镁-氧化锆。氧化硅-氧化铝用于基质是特别优选的，且可以含有大约10到60重量％的氧化铝。还可以加入促进剂。

[0084]在催化剂颗粒中，基于催化剂的总重量，沸石的量通常在大约1到大约60重量％的范围内，优选为大约5到大约60重量％，且更优选为大约10到大约50重量％。正如讨论的那样，催化剂典型的以催化剂颗粒的形式包含在复合物中。催化剂可以包括ReY、ReUSY、HY、任何八面沸石框架型沸石。裂化催化剂可以包括具有大约1到大约12的约束指数(Constraint Index)(在美国专利No.4,016,218中定义)的中孔沸石。合适的中孔沸石包括ZSM-5、ZSM-11、ZSM-12、ZSM-22、ZSM-23、ZSM-35、ZSM-48、ZSM-57、SH-3和MCM-22，单独或组合使用。优选中孔沸石为ZSM-5。

[0085]优选地，FCC过程将使用短接触时间的裂化构造，其中烃原料将与裂化催化剂接触少于大约10秒，优选少于5秒。短接触时间反应步骤可以使用任何已知的方法获得。

[0086]短接触时间条件包括大约900℉到大约1200℉(482到649℃)的升管出口温度，大约0到大约100 psig(0到690 kPa)的压力和大约1到5秒的停留时间。

[0087]上述优选的实施方案涉及用于进行本发明的优选的方法。本领域技术人员可以秉承本发明的精神理解其他等效方法。

[0088]本发明实施方案的益处通过以下实施例进一步说明。

实施例

10089]以下两个实施例使用测试设备模拟FCC气提区以测试与现有技术的平行塔板布局(其中所有的塔板排实质上具有相同的平面纵向塔板轴)相比较的本发明的气提器构造。测试设备由5个8＂直径、高度为大约65英尺，每一个上面都安装有6＂直径的竖管的升管组成的5个升管测试单元组成。6＂直径的U形弯管用于从每个竖管的底部将固体传送到每个升管中。所有的升管向36＂直径的旋风器中送料，所述旋风器含有5个切线入口。旋风器直接位于36＂直径固体接收器流化床的上方，因此16＂直径的浸入管排出到流化床中。旋风器上的浸入管包含滴流阀门以便直接向固体接收器容器直接排出固体。这种类型的浸入管的排出模拟了商业单元中固体排出的类型。为了这一测试目的，将36＂直径的接收容器用于复制典型的商业FCC气提容器。

[0090]为了测量气提器的性能，将非吸收的氦探测气体引入气提器容器中密集床顶部附近。将对氦探测气体浓度敏感的热导检测器(TCD)放置在容器中不同的高度上，并且迅速穿过每一个高度。在这一方式中，探测气体放射状的不均匀的分配说明了每个高度上的大致加权平均探测气体浓度。为了减少在方位角坐标中分配的不均匀，横穿还在反直径的方向上进行。额外的TCD安装在竖管之一的入口位置以测量探测气体的carryunder浓度。气提效率定义为注入气提器中的氦探测气体通过气提气体回收的百分数；作为探测气体的剩余物向下运送到竖管中。

[0091]每一个实验都使用FCC催化剂在冷流操作条件下进行。气提器气压为15psig，整个单元在70℉的温度下运转。将空气代表的气提气体从靠近气提容器底部的喷淋网栅中以0.3、0.5和1.0ft/s引入。单元中固体流量在6、12、25和36lb/ft²/sec变化用于平面流出形状，12、25和36lb/ft²/sec的固体流量速度对于带有阴影线的形状。

实施例1

[0092]在第一组测试中，在不同的表观气提气体速率下、在恒定的36lb/ft²/sec固体流通速率下测量气提的气提效率。这些测试既在常规的气提区构造中进行，其中所有的流出塔板都在相同的平面角上，也在本发明的气提区上进行，其中塔板的一些排相对于气提区中其它的塔板排定向为90°的平面角。两种构造都有六个气提器塔板排(高度)；但是，在本发明的陈述中，塔板排3和4旋转成行相对于塔板排1、2、5和6为90°的平面角。

[0093]图14显示了现有技术的平行塔板构造与本发明的塔板构造的一个实施方案的气提效率作为气提器区中表观气提气体速率的函数的对比结果。从中可以看出本发明气提器区构造的气提效率在所示所有气提气体速率下优于平行塔板构造。

实施例2

[0094]在第二组测试中，在改变固体流通速率下、在恒定的1.0ft/sec的表观气提气体速率下测量气提区的气提效率。这些测试既在常规的气提区构造中进行，其中所有的流出塔板都在相同的平面角上，也在本发明的气提区上进行，其中塔板的一些排相对于气提区中其它的塔板排定向为90°的平面角。使用与实施例1中相同的塔板构造，其中构造具有六个气提塔板排(高度)；但是，在本发明的陈述中，塔板排3和4旋转成相对于塔板排1、2、5和6为90°的平面角。

[0095]图15显示了现有技术的平行塔板构造与本发明的塔板构造的一个实施方案的气提效率作为气提器区中固体流通速率的函数的对比结果。从中可以看出本发明气提器区构造的气提效率在所示所有固体流通速率下优于平行塔板构造。

Claims (23)

1.一种流体催化裂化反应器气提器，其包含：

a)在反应器气提器中在不同高度构造成多个水平塔板排的多个气提塔板；

b)每一个塔板排包含至少两个弦式塔板；以及

c)至少一个塔板排旋转以使塔板排的纵轴成与反应器气提器中至少一个其它塔板排的塔板纵轴的平面角不同的平面角。

2.权利要求1的流体催化裂化反应器气提器，其中反应器气提器中的每个塔板排的纵轴相对于反应器气提器中至少一个其它塔板排成选自0°、30°、45°、60°和90°的平面角。

3.前述权利要求中任一项的流体催化裂化反应器气提器，其中反应器气提器中两个或多个相邻的塔板具有相同的塔板纵轴的平面角。

4.前述权利要求中任一项的流体催化裂化反应器气提器，其中反应器气提器中没有相邻的塔板排具有相同数目的塔板。

5.前述权利要求中任一项的流体催化裂化反应器气提器，其中塔板内角α为大约60°到大约150°。

6.前述权利要求中任一项的流体催化裂化反应器气提器，其中弦式塔板含有边缘和孔洞。

7.前述权利要求中任一项的流体催化裂化反应器气提器，其中弦式塔板含有流通管。

8.前述权利要求中任一项的流体催化裂化反应器气提器，其中弦式塔板含有边缘、孔洞和流通管，且孔洞的直径为0.5到4.0英寸，流通管的内径为4到16英寸。

9.前述权利要求中任一项的流体催化裂化反应器气提器，其中弦式塔板的排列使反应器气提器中每个塔板排的塔板排开放面积在反应器气提器中全部排的平均塔板排开放面积的10％以内。

10.前述权利要求中任一项的流体催化裂化反应器气提器，其中弦式塔板的排列使反应器气提器中每个塔板排的塔板排开放面积在反应器气提器中全部排的平均塔板排开放面积的5％以内。

11.前述权利要求中任一项的流体催化裂化反应器气提器，其中弦式塔板的排列使反应器气提器中每个塔板排的塔板排开放面积与在反应器气提器中全部排的平均塔板排开放面积实质相同。

12.一种流体催化裂化方法，其包括：

(a)使烃原料与再生的催化剂在流体催化裂化反应器的外部升管中接触以制备裂化的产物和失效的催化剂；

(b)从反应器分离区中的失效催化剂中分离出部分裂化产物；

(c)使含有烃的失效催化剂通过弦式塔板组成的反应器气提器部分的入口，其中每个塔板排由至少两个弦式塔板组成，且至少一个塔板排旋转以使塔板排的弦式塔板的纵轴成与反应器气提器中至少一个其它塔板排的塔板纵轴的平面角不同的平面角；

(d)使失效催化剂与气提介质在反应器气提器部分中接触；

(e)在反应器气提器部分中从失效催化剂中气提出至少一部分烃；以及

(f)从反应器气提器部分中除去气提后的失效催化剂。

13.权利要求12的流体催化裂化方法，其中烃原料选自瓦斯油、重质和还原石油原油；石油常压蒸馏的残油；石油真空蒸馏的残油；沥青、柏油、其它重质烃残余物、沥青砂油；页岩油；从煤液化过程中衍生的液体产物、石脑油和它们的混合物。

14.权利要求12-13的流体催化裂化方法，其中催化剂包括选自ZSM-5、ZSM-11、ZSM-12、ZSM-22、ZSM-23、ZSM-35、ZSM-48、ZSM-57、SH-3、MCM-22、ReY、ReUSY、HY、八面沸石和它们的组合的沸石。

15.权利要求12-14的流体催化裂化方法，其中烃原料与再生催化剂在短接触时间的裂化条件下接触，其中烃原料与裂化催化剂在进入反应器分离区之前接触少于大约5秒。

16.权利要求12-15的流体催化裂化方法，其中反应器气提器部分中每一个塔板排的纵轴相对于反应器气提器部分中至少一个其它塔板排成选自0°、30°、45°、60°和90°的平面角。

17.权利要求12-16的流体催化裂化方法，其中反应器气提器部分中两个或多个塔板排具有相同的塔板纵轴的平面角，且反应器气提器中没有相邻的塔板排具有相同数目的塔板。

18.权利要求12-17的流体催化裂化方法，其中短接触时间条件包括大约900℉到大约1200℉(482到649℃)的升管出口温度，大约0到大约100psig(0到690kPa)的压力以及大约1到大约5秒的烃原料与裂解催化剂的接触时间。

19.权利要求12-18的流体催化裂化方法，其中反应器气提器部分中至少一个塔板排旋转以使塔板排的弦式塔板纵轴与反应器气提部分中至少一个其它塔板排的塔板纵轴的平面角成90°的平面角。

20.一种流体催化裂化反应器，其包括：

a)气提区，其包含：

i)反应器气提器中在不同高度的多个构成多个水平塔板排的气提塔板；其中

ii)每一个塔板排包含至少两个弦式塔板；以及

iii)至少一个塔板排旋转以使塔板排的纵轴成反应器气提器中至少一个其它塔板排的塔板纵轴的平面角成不同的平面角；以及

b)与气提区和反应器竖管入口机械连接的过渡区；其中过渡区包含装配在通过下式定义的距离竖管的入口分离距离d_sep的喷头组件：

d_sep＝K x(A_inlet)^0.5

其中d_sep为从喷头组件到反应器竖管入口的距离(英寸)，A_inlet为反应器竖管入口的内面积(平方英寸)，且K为0.3到1.5。

21.权利要求20的流体催化裂化反应器，其中K为0.3到1.1。

22.一种设计FCC反应器的方法，其中喷头组件位于FCC反应器的过渡区中，其距离反应器竖管的入口的距离为d_sep，其中d_sep通过下式定义：

d_sep＝K x(A_inlet)^0.5

其中d_sep为从喷头组件到反应器竖管入口的距离(英寸)，A_inlet为反应器竖管入口的内面积(平方英寸)，且K为0.3到1.5。

23.权利要求22的流体催化裂化反应器，其中FCC反应器设计为反应器竖管中的催化剂流量为大约100lb/ft²＊sec到大约250lb/ft²＊sec。

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