CN113457584A - 一种强化进料油剂混合的反应器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种强化进料油剂混合的反应器，包括反应器本体，反应器本体包括依次连接的预流化段、渐扩径段、扩径段、渐缩径段、缩径段；本发明利用扩径布置更多的进料喷嘴增加油剂交点数，喷嘴喷射方向带一定旋转角度，使油气和催化剂具有更大的径向速度和周向速度，促进催化剂径向上的传质、传热，实现油剂的快速、均匀混合，强化催化反应；通过优化渐缩径段结构和在扩径段增设内构件，可以改善催化剂的偏流现象，抑制油剂返混，同时还可以增大油剂混合物中催化剂的浓度；缩径段可以提高催化剂流动速度，抑制催化剂的滑落和油剂的返混，降低油气平均停留时间；使用本反应器可为不同性质反应物料提供多个反应区，实现不同物料反应的分区控制。
Description
技术领域
本发明涉及石油化工技术领域，特别是涉及一种强化进料油剂混合的反应器。
背景技术
催化裂化是目前最主要的重油轻质化过程之一，提供了我国车用燃料中近80％的汽油和30％的柴油，提高催化裂化目的产品产率一个百分点都将带来巨大的社会经济效益。
目前通过在线取样结果表明，催化裂化大部分反应在进料段就已完成，因此，油气和催化剂如何在进料段实现均匀、快速的混合、接触、反应，对于改善产物分布就显得非常重要。特别是对于重油催化裂化，这样一个“气—液—固”三相反应，油剂接触不均将直接导致严重的生焦甚至是管内的结焦，因此，一直以来，如何改善油剂混合区内进料油气和催化剂的接触状态都是科研工作者们关注的焦点，当然，也取得了大量科研成果，包括预提升段结构的改进，进料喷嘴的改进以及进料系统的改进。
传统的Y型进料预提升段不论是直筒式结构还是效果有所改善的底部缩径式结构都存在催化剂的偏流问题。因为催化剂从侧面进入预提升段后，在水平惯性力和提升蒸汽共同作用下向斜上方运动，碰撞壁面继而反射，形成“S”型运动轨迹。显然，在这种情况下油剂接触将是非常不均匀的，为此，多个研究单位提出了新型预提升结构。专利CN1174094A，CN1388212A，CN201988373U，CN201579045U等均是通过对预提升段结构的改进，通过增设内输送管或预提升段缩颈，从一定程度上消除催化剂的偏流问题，减少催化剂的返混。
美国专利US6146519提出沿提升管增设再分布板，抑制“环—核”结构的形成和油剂的返混。US6613290通过在进料段提升管内表面设置多个肋，通过其内壁的轮廓将催化剂向中心通道推进，以提高油剂接触效率。US6596242通过在提升管进料段沿轴向排布弓形混合部件，对催化剂流进行扰动，使油剂混合更均匀。中国专利CN201940218U，CN201906596U是在重油进料喷嘴上方设置弧形导流板和周向导流槽，通过这种“流线型”导流结构，促进油剂的混合，抑制催化剂颗粒的返混，避免大尺度漩涡的出现。这些措施对于蜡油催化裂化装置可能是有效的，但对重油催化裂化而言，该方法可能会导致结焦严重而难以适用。
专利US4808383，US5017343，US5794857，US5948241，US6199768等是通过改善进料喷嘴的雾化效果来提高油剂接触效率，提高原料汽化率可以有效降低焦炭产率，改善产物分布，但目前的高速雾化喷嘴将原料喷入提升管后通常会形成催化剂密度很低的射流区，又为油剂的高效接触带来了障碍。
专利US6387247公开了一种底部进料喷射系统，雾化效果好，可以使物料基本上是竖直向上喷射，不必采用分流器锥体，也不会碰到提升管壁，但研究表明在提升管底部增设预流化段会更有利于催化剂的均匀分布和油剂的均匀接触，对现在的提升管装置，这种进料系统显然是不适用的。
70年代初期，Kellogg公司率先应用了多喷嘴进料系统，将喷嘴数目由1～2个增加到4～8个，产物分布明显改善。但是对于直径固定的提升管而言，可以布置喷嘴的数目也就固定了，对于处理量较小的装置而言，该问题就更为突出。对于渣油等劣质原料的加工，这种侧向进料的方式还存在一个问题就是往往会导致喷嘴上方0.5～2米处提升管内壁的结焦，这主要是由于喷嘴射流引发的二次流在该区域形成一个低速流场，因此未汽化的重油液滴就容易在该区域返混并粘附到器壁上。
专利US20100243529A1和US007758817B2提出在底部扩径段进料以增大进料液滴与器壁的距离避免加工重油时提升管的结焦。但是提升管底部的气速通常较低，该方法将会引起进料段油剂的大量返混，对于优化产物分布显然是不利的。
专利US005318691A同样采用了底部扩径段设计，并通过内构件结构设计使其形成一个截面积增大的涡旋区，催化剂在轴向上做涡旋运动，然后通过锥形进料分布器将原料注入该区域，通过油剂的涡旋流动来强化油剂的接触，但该方法同样会加剧油剂在轴向上的返混。
此外，提高床层催化剂密度也可以在一定程度上提高油剂的接触效率，专利CN101850226A公开了一种浓相段进料的方法，通过组合进料方式提高催化剂床层密度，在扩径段下部增加了预提升段有利于改善油剂分布，扩径段底部进轻质原料然后从扩径段的中上部喷入重油，通过这种轻重原料的优化组合，可以有效提高目的产品收率，但是该方法同样没有解决扩径段气速降低引起油剂返混的问题。虽然与直管相比，扩径段催化剂密度是增大的，但是对于扩径段而言，其上部的催化剂密度在整个扩径段中却是最低的，因此还可以进一步优化。
一般认为，要加速油剂间的混合就必然会导致催化剂颗粒的返混加剧，不利于产物分布的优化，但实际上催化剂的返混可以分为轴向的返混和径向的返混：轴向的返混会导致不利二次反应的发生，恶化产物分布，是需要尽量避免的；而径向的返混则可以在加速油剂混合的同时使催化剂密度、温度、活性等分布更为均匀，有利于提高目的产物收率，这是需要强化的。因此，如何区别对待这两个方向的返混，即强化径向的返混而抑制轴向的返混就成为本专利的关键创新点之一。
上述现有技术对于提高进料段油剂的接触效率都起到了一定的作用，但仍然存在各自的不足，特别是在解决油剂的高效接触与返混问题上都没有给出合适的解决方案。
发明内容
本发明的目的是提供一种强化进料油剂混合的反应器，以解决上述现有技术存在的问题，使油气和催化剂在进料段实现均匀、快速的混合、接触、反应。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种强化进料油剂混合的反应器，包括反应器本体，所述反应器本体包括依次连接的预流化段、渐扩径段、扩径段、渐缩径段、缩径段，所述预流化段、渐扩径段、扩径段、渐缩径段、缩径段之间均同轴设置，所述渐扩径段和所述渐缩径段均为圆台形结构；
所述扩径段、渐缩径段、缩径段上设置有若干进料喷嘴；
所述预流化段上连通有催化剂斜管，所述催化剂斜管用于注入再生催化剂。
优选的，所述扩径段内部靠近所述预流化段的一端设有内构件，所述内构件的外侧壁与所述扩径段的内侧壁之间形成环形空腔，所述内构件为梭形结构，所述内构件与所述扩径段同轴设置，所述内构件底部开设有导流槽。
优选的，所述反应器本体的总高度为10～60m；
所述预流化段的直径为0.2～5m，所述预流化段的高度占所述反应器本体总高度的5～20％；
所述扩径段的直径为所述预流化段直径的1.2～5.0倍，所述扩径段的高度占所述反应器本体总高度的5～40％；
所述缩径段的直径为所述预流化段直径的0.8～2.0倍，所述缩径段的高度占所述反应器本体总高度的5～90％。
优选的，所述预流化段、渐扩径段、扩径段、渐缩径段、缩径段之间自下而上依次连接或自上而下依次连接。
优选的，所述内构件的直径为所述扩径段直径的0.1～0.9倍，所述内构件的高度占所述扩径段高度的10～90％，所述内构件底部的锥角设置为角α’，所述角α’的角度为20～120°，所述内构件顶部的锥角设置为角β’，所述角β’的角度为20～120°。
优选的，所述渐扩径段的底部锥角设置为角α，所述角α的角度为20～120°；
所述渐缩径段的顶部锥角设置为角β，所述角β的角度为2～120°。
优选的，所述进料喷嘴为雾化喷嘴、环管喷嘴或组合式进料喷嘴。
优选的，所述进料喷嘴的喷射方向朝向所述反应器本体的中心轴线，所述进料喷嘴与所述反应器本体的中心轴线的夹角设置为角γ，所述角γ的角度为20～60°。
优选的，所述进料喷嘴的喷射方向与所述反应器本体的中心轴线方向呈20～60°角，所述进料喷嘴在所述反应器本体横截面上的投影与切线方向夹角为0～80°，所述进料喷嘴的喷射方向呈顺时针或逆时针旋转。
优选的，所述渐扩径段、扩径段、渐缩径段沿轴向布置若干段。
本发明公开了以下技术效果：本发明在扩径段进料的部分中，利用进料喷嘴上多个喷射端增加油剂接触点数，喷嘴喷射方向带一定旋转角度，通过“旋流接触”方式增大油气和催化剂的径向速度和周向速度，促进催化剂径向上的传质、传热，实现油剂的快速、均匀混合，强化催化反应；通过优化的渐缩径段结构，有效抑制喷嘴上方油剂的轴向返混，避免提升管内的结焦；通过在扩径段增设内构件，可以改善催化剂的偏流现象，抑制油剂返混，同时还可以增大油剂混合区域内催化剂的浓度；缩径段结构可以提高催化剂流动速度，抑制油剂的返混，降低油气平均停留时间，减少不利二次反应的发生。本发明在现有装置上实施，实现的效果明显，可显著改善进料段油剂的接触状况，有效提高目的产品选择性，同时使用本反应器可根据反应物料的不同性质选取不同的进料方式，为后续石油裂解催化反应提高低碳烯烃产率、裂解汽油中芳烃含量，并抑制低价产物生成。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明强化进料油剂混合的反应器单管上行状态示意图；
图2为按轴线对称常规方式布置喷嘴状态下反应器的结构示意图；
图3为图2中反应器的俯视图；
图4为按旋流方式布置喷嘴状态下反应器的结构示意图；
图5为图4中反应器的俯视图；
图6为不同结构反应器本体进料混合处固含率分布图；
图7为本发明环管喷嘴的结构示意图；
图8为本发明强化进料油剂混合的反应器单管下行状态示意图；
其中，1为预提升介质，2为催化剂斜管，3为预流化段，4为渐扩径段，5为内构件，6为进料喷嘴，7为扩径段，8为渐缩径段，9为缩径段。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参照图1-8，本发明提供一种强化进料油剂混合的反应器，包括反应器本体，反应器本体即为进料段本身，反应器本体包括依次连接的预流化段3、渐扩径段4、扩径段7、渐缩径段8、缩径段9，预流化段3、渐扩径段4、扩径段7、渐缩径段8、缩径段9之间均同轴设置，渐扩径段4和渐缩径段8均为圆台形结构；其中，渐扩径段4、扩径段7、渐缩径段8可沿轴向布置若干段。
扩径段7、渐缩径段8、缩径段9上设置有若干进料喷嘴6；其中缩径段9上采用常规进料喷嘴6设置进料即可；预流化段3上连通有催化剂斜管2，催化剂斜管2用于注入再生催化剂。
扩径段7内部靠近预流化段3的一端设有内构件5，内构件5通过周向分布的若干梁固接在扩径段7内，内构件5的外侧壁与扩径段7的内侧壁之间形成环形空腔，内构件5为梭形结构，内构件5与扩径段7同轴设置，梭形的内构件底部可根据需要设置不同结构的导流槽。
使用时，再生催化剂经催化剂斜管2进入反应器本体，由预提升介质1加速，预提升介质1优选为蒸汽，经预流化段3进入扩径段7底部，在梭形内构件5的作用下，进行分流，经由扩径段7内壁与内构件5间环形空腔被加速后与进料喷嘴6进入的原料油混合、接触、反应；反应后的油气和催化剂在渐缩径段8的作用下加速进入缩径段9，进一步发生反应后进入气固沉降分离器(图中未显示)进行油剂的分离，反应油气进入分馏塔，进行富气、汽油、柴油、回炼油、油浆的分离，待生催化剂经过沉降器进入汽提段，经汽提后进入再生器烧焦再生。
进一步优化方案，预流化段3与扩径段7之间采用圆台形渐扩径段4连接，扩径段7与缩径段9之间采用圆台形渐缩径段8连接，渐扩径段4、渐缩径段8均为圆台形结构。通过优化的渐缩径段8结构，有效抑制进料喷嘴6上方油剂的轴向返混，避免提升管内的结焦。
进一步优化方案，所述预流化段3、渐扩径段4、扩径段7、渐缩径段8、缩径段9之间自下而上依次连接或自上而下依次连接，通过该种设置，能够使得反应器本体的使用状态分为单管上行和单管下行两种模式。
进一步优化方案，反应器本体的总高度为10～60m；
预流化段3的直径为0.2～5m，预流化段3的高度占反应器本体总高度的5～20％；
扩径段7的直径为预流化段3直径的1.2～5.0倍，扩径段7的高度占反应器本体总高度的5～40％；
缩径段9的直径为预流化段3直径的0.8～2.0倍，缩径段9的高度占反应器本体总高度的5～90％。
进一步优化方案，内构件5的直径为扩径段7直径的0.1～0.9倍，内构件5的高度占扩径段7高度的10～90％，内构件5底部的锥角设置为角α’，角α’的角度为20～120°，内构件5顶部的锥角设置为角β’，角β’的角度为20～120°，角α’和β’可以相同也可以不同。
进一步优化方案，渐扩径段4的底部锥角设置为角α，角α的角度为20～120°；
渐缩径段8的顶部锥角设置为角β，角β的角度为2～120°。
进一步优化方案，进料喷嘴6为雾化喷嘴、环管喷嘴或组合式进料喷嘴，根据实际需要，可以布置更多的进料喷嘴6增加油剂接触点数。
按轴线对称常规方式布置，进料喷嘴6的喷射方向朝向反应器本体的中心轴线，进料喷嘴6与反应器本体的中心轴线的夹角设置为角γ，角γ的角度为20～60°。
按旋流方式布置，进料喷嘴6的喷射方向与反应器本体的中心轴线方向呈20～60°角，进料喷嘴6在反应器本体横截面上的投影与切线方向夹角为0～80°，进料喷嘴6的喷射方向呈顺时针或逆时针旋转。
进料喷嘴6喷射方向带一定旋转角度，通过“旋流接触”方式赋予了油气和催化剂更大的径向速度和周向速度，促进催化剂径向上的传质、传热，实现油剂的快速、均匀混合，强化催化反应。
本发明的反应器包括如下四种进料方式：
(1)扩径段7采用按旋流方式布置的进料喷嘴6结构的上行式反应器本体，原油先经脱盐、脱水后，经过闪蒸或蒸馏过程，按沸点分成轻组分和重组分，小于200℃馏分为轻组分，大于200℃馏分为重组分。
参见图1所示的反应器本体结构示意图，预热至40-200℃的低碳烷烃通过旋流方式布置的进料喷嘴6从扩径段7注入，与来自再生器由催化剂斜管2输送，预提升蒸汽或提升干气提升上来的高温再生催化剂进行接触反应，于600-800℃，剂油比5-30条件下反应0.1-5.0s后离开扩径段7(低碳烷烃反应区)进入渐缩径段8，预热至40-200℃的原油轻组分和回炼汽油芳烃抽余油通过旋流方式布置的进料喷嘴6从渐缩径段8(轻组分反应区)的下部注入，与从扩径段7(低碳烷烃反应区)来的油气和催化剂混合反应后进入缩径段9(重油反应区)，在缩径段9的底部与预热至150-350℃且由缩径段9进料端喷射进料的原油重组分(或原油重组分与循环油混合进料)混合，于500-700℃，剂油比5-30条件下反应0.1-5.0s后进入气固沉降分离器和沉降器顶旋进行油剂的分离，主反应油气进入分馏塔，进行低碳烷烃、低碳烯烃、汽油、循环油和油浆的分离，汽油进芳烃抽提装置分离为芳烃和芳烃抽余油，待生催化剂经过沉降器进入汽提段，经汽提后进入再生器烧焦再生，烟气经旋风分离器分离固体颗粒后离开该系统。
(2)扩径段7采用按旋流方式布置的进料喷嘴6结构的上行式反应器本体，原油直接进料。
参见图1所示的反应器本体结构示意图，预热至40-200℃的低碳烷烃和汽油芳烃抽余油通过旋流方式布置的进料喷嘴6从扩径段注入，与来自再生器由催化剂斜管2输送，预提升蒸汽或提升干气提升上来的高温再生催化剂进行接触反应，于600-800℃，剂油比5-30条件下反应0.1-5.0s后离开扩径段7(轻烃反应区)进入缩径段9(重油反应区)，在缩径段9的底部与预热至150-350℃且由缩径段9进料端喷射进料的原油(或原油与循环油混合进料)混合，于500-700℃，剂油比5-30条件下反应0.1-5.0s后进入气固沉降分离器和沉降器顶旋进行油剂的分离，主反应油气进入分馏塔，进行低碳烷烃、低碳烯烃、汽油、循环油和油浆的分离，汽油进芳烃抽提装置分离为芳烃和芳烃抽余油，待生催化剂经过沉降器进入汽提段，经汽提后进入再生器烧焦再生，烟气经旋风分离器分离固体颗粒后离开该系统。
(3)扩径段7采用按旋流方式布置的进料喷嘴6结构的下行式反应器本体，原油先经脱盐、脱水后，经过闪蒸或蒸馏过程，按沸点分成轻组分和重组分，小于200℃馏分为轻组分，大于200℃馏分为重组分。
(4)扩径段7采用按旋流方式布置的进料喷嘴6结构的下行式反应器本体，原油直接进料。
下面的实施例将对本发明予以进一步说明，但并不因此而构成对本发明的限制。
实施例1：常规喷嘴，梭形内构件
该实施例中反应器本体总高度为9.66m，预流化段3直径为0.3m，其高度为1.8m；扩径段7直径为0.6m，其高度为0.6m，缩颈段9直径为0.3m，其高度为3.56m；渐扩径段4底部锥角为60°，渐缩径段8顶部锥角为5°；“梭形”内构件5直径0.3m，底部锥角和顶部锥角均为60°，高于预流化段3的高度为0.15m。进料喷嘴6为管形，进料位置距底面2.66m，进料喷嘴6射流方向与反应器本体轴向方向夹角为30°，俯视图如附图3所示，沿扩径段7周向均匀布置有6个，气速为64m/s，催化剂循环量为300kg/(m2·s)。进料进料喷嘴6上方20cm处截面固含率分布如附图6所示。
实施例2：旋流喷嘴，梭形内构件
该实施例中反应器本体总高度为9.66m，预流化段3直径为0.3m，其高度为1.8m；扩径段7直径为0.6m，其高度为0.6m，缩颈段9直径为0.3m，其高度为3.56m；渐扩径段4底部锥角为60°，渐缩径段8顶部锥角为5°；“梭形”内构件5直径0.3m，底部锥角和顶部锥角均为60°，高于预流化段3的高度为0.15m。进料进料喷嘴6为管形，进料位置距底面2.66m，进料喷嘴6射流方向与反应器本体轴向方向夹角为30°，在反应器本体横截面上的投影与切线方向夹角为60°，俯视图如附图5所示，沿扩径段7周向均匀布置有6个，气速为64m/s，催化剂循环量为300kg/(m2·s)。进料进料喷嘴6上方20cm处截面固含率分布如附图6所示。
对比例1：常规喷嘴，无内构件
该对比例中反应器本体总高度为9.66m，预流化段3直径为0.3m，其高度为1.8m；扩径段7直径为0.6m，其高度为0.6m，缩颈段9直径为0.3m，其高度为3.56m；渐扩径段4底部锥角为60°，渐缩径段8顶部锥角为5°；无“梭形”内构件5。进料进料喷嘴6为管形，进料位置距底面2.66m，进料喷嘴6射流方向与反应器本体轴向方向夹角为30°，俯视图如附图3所示，沿扩径段7周向均匀布置有6个，气速为64m/s，催化剂循环量为300kg/(m2·s)。进料进料喷嘴6上方20cm处截面固含率分布如附图6所示。
对比例2：常规扩径段结构，常规喷嘴，无内构件
该对比例中反应器本体总高度为9.66m，预流化段3直径为0.3m，其高度为1.8m；扩径段7直径为0.6m，其高度为1.88m，缩颈段9直径为0.3m，其高度为5.16m；渐扩径段4底部锥角为60°，渐缩径段8顶部锥角为30°；无“梭形”内构件5。进料进料喷嘴6为管形，进料位置距底面2.66m，进料喷嘴6射流方向与反应器本体轴向方向夹角为30°，俯视图如附图3所示，沿扩径段7周向均匀布置有6个，气速为64m/s，催化剂循环量为300kg/(m2·s)。进料进料喷嘴6上方20cm处截面固含率分布如附图6所示。
对比例1和对比例2的主要差别在于进料上部缩颈段9结构设计，当采用新结构时由于进料处上部直径逐渐减小，气速增加，抑制了催化剂的返混，因而对比例1中进料混合区域平均固含率要小于对比例2；当增加“梭形”内构件5后(实施例1)，催化剂的向下返混受到抑制，下部部分催化剂上移，因而可适当提高油剂混合区域催化剂密度，但由于返混程度的降低，进料段平均固含率仍要略小于对比例2；当采用“旋流接触”方式进料时由于喷嘴射流被分散到催化剂密度较高的区域而不是集中在固含率最低的中心区域，进料喷嘴6射流作用得到减弱，进料混合区域催化剂密度显著提高，且由以上实施例对比可以推断此时固含率的增加不是由于催化剂返混引起的。相比增设内构件5而言，采用“旋流接触”方式对油剂混合区域催化剂固含率分布的改善效果更为明显。
实施例3：旋流喷嘴，无内构件
该实施例是在提升管中试装置上进行的，反应器本体总高度为9.2m，预流化段3直径为16mm，其高度为2.4m；扩径段7直径为32mm，其高度为2m，缩颈段9直径为16mm，其高度为4.6m；渐扩径段4底部锥角为60°，渐缩径段8顶部锥角为5°；无“梭形”内构件5。进料进料喷嘴6为管形，进料喷嘴6射流方向与反应器本体轴向方向夹角为30°，在反应器本体横截面上的投影与切线方向夹角为60°，俯视图如附图5所示，沿扩径段7周向均匀布置有6个。反应原料为催化汽油(汽油性质见附表1)，反应温度为480℃，剂油比13，反应时间2.8s，催化剂为取自长庆石化催化裂化装置的LVR-60R平衡剂，反应结果见附表2。
实施例4：旋流喷嘴，无内构件
该实施例是在提升管中试装置上进行的，反应器本体总高度为9.2m，预流化段3直径为16mm，其高度为2.4m；扩径段7直径为32mm，其高度为2m，缩颈段9直径为16mm，其高度为4.6m；渐扩径段4底部锥角为60°，渐缩径段8顶部锥角为5°；无“梭形”内构件5。进料进料喷嘴6为管形，进料喷嘴6射流方向与反应器本体轴向方向夹角为30°，在反应器本体横截面上的投影与切线方向夹角为60°，俯视图如附图5所示，沿扩径段7周向均匀布置有6个。反应原料为催化汽油(汽油性质见附表1)，反应温度为500℃，剂油比15，反应时间2.8s，催化剂为取自长庆石化催化裂化装置的LVR-60R平衡剂，反应结果见附表2。
对比例3：常规喷嘴，无内构件
该对比例是在提升管中试装置上进行的，反应器本体总高度为9.2m，预流化段3直径为16mm，其高度为2.4m；扩径段7直径为32mm，其高度为2m，缩颈段9直径为16mm，其高度为4.6m；渐扩径段4底部锥角为60°，渐缩径段8顶部锥角为30°；无“梭形”内构件5。进料进料喷嘴6为管形，进料喷嘴6射流方向与反应器本体轴向方向夹角为30°，俯视图如附图3所示，沿扩径段7周向均匀布置有6个。反应原料为催化汽油(汽油性质见附表1)，反应温度为480℃，剂油比14，反应时间2.8s，催化剂为取自长庆石化催化裂化装置的LVR-60R平衡剂，反应结果见附表2。
附表1：汽油组成
附表2：产物分布
从实施例3、实施例4和对比例3可以看出采用“旋流接触”方式可明显改善产物分布，降低干气、焦炭产率，提高轻质油收率，因此具有极大的推广、应用前景。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (10)
1.一种强化进料油剂混合的反应器，包括反应器本体，其特征在于：所述反应器本体包括依次连接的预流化段(3)、渐扩径段(4)、扩径段(7)、渐缩径段(8)、缩径段(9)，所述预流化段(3)、渐扩径段(4)、扩径段(7)、渐缩径段(8)、缩径段(9)之间均同轴设置，所述渐扩径段(4)和所述渐缩径段(8)均为圆台形结构；
所述扩径段(7)、渐缩径段(8)、缩径段(9)上设置有若干进料喷嘴(6)；
所述预流化段(3)上连通有催化剂斜管(2)，所述催化剂斜管(2)用于注入再生催化剂。
2.根据权利要求1所述的强化进料油剂混合的反应器，其特征在于：所述扩径段(7)内部靠近所述预流化段(3)的一端设有内构件(5)，所述内构件(5)的外侧壁与所述扩径段(7)的内侧壁之间形成环形空腔，所述内构件(5)为梭形结构，所述内构件(5)与所述扩径段(7)同轴设置，所述内构件(5)底部开设有导流槽。
3.根据权利要求1所述的强化进料油剂混合的反应器，其特征在于：所述反应器本体的总高度为10～60m；
所述预流化段(3)的直径为0.2～5m，所述预流化段(3)的高度占所述反应器本体总高度的5～20％；
所述扩径段(7)的直径为所述预流化段(3)直径的1.2～5.0倍，所述扩径段(7)的高度占所述反应器本体总高度的5～40％；
所述缩径段(9)的直径为所述预流化段(3)直径的0.8～2.0倍，所述缩径段(9)的高度占所述反应器本体总高度的5～90％。
4.根据权利要求1所述的强化进料油剂混合的反应器，其特征在于：所述预流化段(3)、渐扩径段(4)、扩径段(7)、渐缩径段(8)、缩径段(9)之间自下而上依次连接或自上而下依次连接。
5.根据权利要求2所述的强化进料油剂混合的反应器，其特征在于：所述内构件(5)的直径为所述扩径段(7)直径的0.1～0.9倍，所述内构件(5)的高度占所述扩径段(7)高度的10～90％，所述内构件(5)底部的锥角设置为角α’，所述角α’的角度为20～120°，所述内构件(5)顶部的锥角设置为角β’，所述角β’的角度为20～120°。
6.根据权利要求1所述的强化进料油剂混合的反应器，其特征在于：所述渐扩径段(4)的底部锥角设置为角α，所述角α的角度为20～120°；
所述渐缩径段(8)的顶部锥角设置为角β，所述角β的角度为2～120°。
7.根据权利要求1所述的强化进料油剂混合的反应器，其特征在于：所述进料喷嘴(6)为雾化喷嘴、环管喷嘴或组合式进料喷嘴。
8.根据权利要求7所述的强化进料油剂混合的反应器，其特征在于：
所述进料喷嘴(6)的喷射方向朝向所述反应器本体的中心轴线，所述进料喷嘴(6)与所述反应器本体的中心轴线的夹角设置为角γ，所述角γ的角度为20～60°。
9.根据权利要求7所述的强化进料油剂混合的反应器，其特征在于：
所述进料喷嘴(6)的喷射方向与所述反应器本体的中心轴线方向呈20～60°角，所述进料喷嘴(6)在所述反应器本体横截面上的投影与切线方向夹角为0～80°，所述进料喷嘴(6)的喷射方向呈顺时针或逆时针旋转。
10.根据权利要求1所述的强化进料油剂混合的反应器，其特征在于：所述渐扩径段(4)、扩径段(7)、渐缩径段(8)沿轴向布置若干段。
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