CN1191324C - 一种下行式催化裂化反应器及其应用 - Google Patents

Abstract

一种下行式催化裂化反应器，包括以下构件：催化剂输送管(1)、反应器顶盖(2)、原料喷嘴(3)、反应器外筒体(6)、预提升介质分布器(8)、下行反应管(9)；其中，下行反应管(9)与反应器外筒体(6)沿垂直方向同轴设置；外筒体的上端与顶盖(2)沿圆周方向密闭连接，所构成的位于下行反应管入口上方的空腔为原料雾化室(5)，外筒体的底部与下行反应管的外壁密闭连接；下行反应管上段位于反应器外筒体内部，而其下段由外筒体的底部伸出；原料喷嘴(3)设置在顶盖(2)上；催化剂输送管(1)与外筒体固定连接，并与外筒体和下行反应管所构成的环形催化剂预提升区(7)相连通；预提升介质分布器(8)设置在催化剂预提升区的底部。此外，本发明还提供了该反应器作为催化裂化反应器的应用。

Description

一种下行式催化裂化反应器及其应用

技术领域

本发明属于在不存在氢的情况下石油烃的催化裂化设备，更具体地说，是一种下行式催化裂化反应器及其应用。

背景技术

催化裂化自1936年工业化以来，发展很快，它已成为原油二次加工中最重要的一个加工过程。多年来，经过炼油工作者不懈的研究和探索，在催化裂化工艺和工程方面取得了长足的进步。

USP4514285公开了一种下行管和稀相提升管再生的催化裂化反应系统。催化剂通过稀相提升管再生后，在再生脱气罐中脱除烟气、提高催化剂密度，形成密相床层后，通过催化剂分布板进入下行反应管，原料油通过烃油进料分配环管，经多管径向喷入下行反应管，与自由下落过程中的催化剂接触，并在下行反应管中进行裂化反应。这种下行管反应器由于原料烃和催化剂初始接触时催化剂的密度较低，油剂接触的效率不理想，因而原料转化率较低。

USP5296131公开了一种下行管反应器。在该反应器中，再生催化剂通过锥形塞阀的阀芯和阀座之间的环缝流出，形成一个环形“幕帘”，原料油由锥面下的周向均匀布置的喷嘴径向喷射到催化剂“幕帘”上，与催化剂错流接触，然后进入下行式反应器中进行反应。这种下行式反应器尽管通过错流接触强化了催化剂和原料油的混合，但由于烃油原料经喷嘴喷出后仍是和自由落体过程中的催化剂接触，催化剂的浓度仍然很低，所提供的活性中心的数量非常有限，因此，该反应器的重油转化能力也欠佳。

CN1265937A公开了一种在提升管内同心安装下行管的套筒式反应器。在该反应器中，烃油原料喷入催化剂床层的位置有两种方案。第一种方案是将烃油原料通过喷嘴喷入提升管和下行管之间的环形催化剂提升区，在该环形区域内和催化剂接触、反应，同时上升至下行管入口，再进入下行管，在下行管内油剂向下流动，同时进行反应；第二种方案是将烃油原料直接喷入下行管内，和自由落体过程中的催化剂接触。第一种方案虽然可以提高剂油初始接触区催化剂的浓度从而提高剂油接触的效率，但是将重质烃油原料通过喷嘴喷入提升管和下行管之间的环形夹套区内，烃油不可避免地会喷射到夹套内下行管的外壁面上，从而导致重油在夹套的器壁上严重结焦，影响装置的正常运转；而第二种方案中由于烃油原料仍然是喷射到自由落体过程中的催化剂上和催化剂并流接触，由于催化剂浓度低，剂油接触的效率不高，因而重油转化能力不理想。

CN1275434A公开了一种适用于气固并流下行床反应器的催化剂入口装置。该装置的特点是其外壳与下行床反应器主体同轴安装，外壳的顶部为气固两相的湍流混合区，载气入口布置在下行管反应器入口以下的外壳侧壁上。载气将外壳和下行管之间环形催化剂预提升区的催化剂吹入外壳顶部的气固两相湍流混合区进行混合，再进入下行管反应器内进行反应。在该装置中，经喷嘴雾化后的烃油原料作为载气喷入外壳和下行管之间环形预提升区的催化剂床层中，和烃油初始接触的催化剂的浓度可以得到提高，但仍无法解决烃油喷射到环形预提升区上部的下行管外壁上严重结焦影响装置安全运行的问题，而且催化剂被喷入壳体顶部的湍流混合区后会造成催化剂和油气的剧烈返混，从而影响催化裂化反应对产品的选择性。因此，该装置仍不是十分理想的下行式催化裂化反应器剂油初始接触结构。

综上所述，现有技术中普遍存在着油剂接触效率低、重油转化能力不足、设备结焦等一系列问题。迄今为止，能够妥善解决上述问题、且具有良好反应性能的下行式反应器尚未见报道。

发明内容

本发明的目的就是在现有技术的基础上提供一种具有较高油剂接触效率和良好反应性能的下行式反应器及其应用。

本发明提供的下行式催化裂化反应器包括以下构件：催化剂输送管(1)、反应器顶盖(2)、原料喷嘴(3)、反应器外筒体(6)、预提升介质分布器(8)、下行反应管(9)；其中，下行反应管(9)与反应器外筒体(6)沿垂直方向同轴设置；外筒体的上端与顶盖(2)沿圆周方向密闭连接，所构成的位于下行反应管入口上方的空腔为原料雾化室(5)，外筒体的底部与下行反应管的外壁密闭连接；下行反应管上段位于反应器外筒体内部，而其下段由外筒体的底部伸出；原料喷嘴(3)设置在顶盖(2)上；催化剂输送管(1)与外筒体固定连接，并与外筒体和下行反应管所构成的环形催化剂预提升区(7)相连通；预提升介质分布器(8)设置在催化剂预提升区的底部。

与现有技术相比，本发明的有益效果主要体现在以下方面：

1、本发明所提供的反应器为石油烃的充分雾化创造了有利条件。烃油经喷嘴喷出后，没有象常规方法那样直接与高温的再生催化剂接触，而是首先在原料雾化室内形成细小的雾滴，然后再喷洒在催化剂密相床层上，与再生催化剂接触并反应。因此，本发明提供的反应器不仅可以改善石油烃的雾化效果，而且还可以提高油剂接触效率。

2、本发明所提供的下行式反应器可以通过调节预提升介质的注入量，将环形管道内催化剂床层的密度控制比较理想的范围内，为石油烃的裂化提供足够多的催化剂活性中心，从而起到了强化重油转化能力的作用。

3、下行式反应器的环形催化剂预提升区域内设置的多孔板或百叶窗式格栅，可以破碎密相床层内形成的大气泡，以免这些大气泡在床层表面破裂时将催化剂抛入原料油雾化室影响原料烃的雾化。同时这样也有利于催化剂在下行管入口附近形成相对平稳的料面，以相对稳定的气、固两相流率进入下行管，减少下行管反应器内催化剂的脉动与返混，可有效地抑制产物的二次裂化，改善产品选择性。

4、通过在喷嘴附近设置防焦蒸汽分布器，可以起到防止油气在雾化室内严重结焦的作用，提高了装置运行的可靠性。

5、通过在原料雾化室的顶部设置导流锥，缩短了油气在剂油初始接触区的停留时间，减少了油气的返混，从而减少了热裂化和产品过裂化等不良反应。

6、通过在下行反应管入口处设置缩扩径形的入口结构，可以消除催化剂沿下行反应管边壁下流的现象，使催化剂在下行反应管横截面上的浓度分布更加均匀，从而提高了下行反应管内反应条件的一致性。

7、采用本发明所提供的反应器可增强大分子裂化能力、改善产品分布，尤其对增产柴油和液化气效果明显。因此，采用该反应器不仅能给炼油企业带来可观的经济效益，而且还可以提高催化裂化装置的柴汽比、缓解国内油品市场柴油紧缺的矛盾，其社会效益也将是显著的。

附图说明

图1～10是本发明所提供的下行式催化裂化反应器的结构示意图。

图11～12是本发明所提供的反应器在催化裂化装置中的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图1～10所列举的反应器型式，进一步说明本发明所提供的下行式反应器的结构特点，但本发明并不因此而受到任何限制。

如图1所示，下行反应管9与反应器外筒体6沿垂直方向同轴设置；外筒体的上端与顶盖2沿圆周方向密闭连接、并构成原料雾化室5，其下端与下行反应管的外壁密闭连接；下行反应管上段位于反应器外筒体内部，而其下段由外筒体的底部伸出；原料喷嘴3设置在顶盖2上；催化剂输送管1与外筒体固定连接，并与外筒体和下行反应管所构成的环形催化剂预提升区7相连通；预提升介质分布器8设置在上述环形催化剂预提升区的底部。下行反应管9的直径为D，其长度为4～20D，优选5～15D。外筒体6和下行反应管9同轴布置，其直径Do＝1.5～4.5D，优选2～4D。本发明对于催化剂输送管线的设置无特殊要求，按照常规催化裂化装置的标准进行设计即可，例如，催化剂输送管线的直径d3＝0.5～1.2D，该管中心线和外筒体6的交点至外筒体底部的高度差h0＝2～5D，且与垂直方向的夹角γ不大于45°。本发明对反应器顶盖2的形状没有特殊的要求，碟形、球形、圆柱形、圆台形等均可。喷嘴3在顶盖2上沿圆周方向均匀对称分布，并尽可能地避免烃油原料直接喷射到雾化室5的壁面上。喷嘴的数目为1～24个，优选3～18个；喷嘴的出口和下行管入口的距离h＝0.5～1.8D；每个喷嘴的中心轴线与垂直方向的夹角β＝0～45°，优选β＝0～30°。下行反应管9的入口至外筒体底部的高度L＝3～10D。预提升介质分布器8可选用气体分布板或气体分布管。若选用气体分布管作为预提升介质分布器，则该分布器可以设置一层或多层，其中至少有一层位于环形预提升区7的底部。

如图2所示，该结构和图1所示结构的不同在于：反应器顶盖2的下部设置导流锥4，且导流锥与顶盖固定连接；其锥底直径Dt＝1.25～3.5D；锥角 锥顶部与下行管入口的高度差h1＝0.2～0.8D。下行反应管9与外筒体6之间的环形催化剂预提升区7内设有一层或多层孔板15。该孔板的开孔率为15～50％，优选20～40％；孔板上端面和下行反应管入口处的高度差h2＝0.3～1.5D，优选0.5～1D。此外，顶盖2的下方设置防焦蒸汽分布器14，其设置方法与常规催化裂化反应器内的防焦蒸汽分布器的设置方法相同。

如图3所示，该结构与图1所示结构的不同之处在于，顶盖2上设置防焦蒸汽入口管17；在导流锥4的上部侧面布置有防焦蒸汽喷嘴16。此外，环形催化剂预提升区7内亦设置有孔板。

如图4和图5所示，反应器外筒体6可采用变径设计。外筒体下段直径Do＝2～5D，长度L1＝4～8D。外筒体上部有一缩径段22，该缩径段的锥角β2＝60～120°，缩径段的上口直径d2＝1.5～4D。而外筒体上段的直径d2＝1.5～4D，其长度L2＝3～6D。喷嘴3在顶盖2上沿圆周方向均匀对称分布，并尽可能地避免烃油原料直接喷射到雾化室5的壁面上。喷嘴的数目为1～24个，优选3～18个；每个喷嘴的中心轴线与垂直方向的夹角β＝0～4 5°，优选β＝0～30°。在顶盖2上设置防焦蒸汽入口管17。导流锥4与顶盖2固定连接，导流锥的锥底直径Dt＝1.25～3D，锥角 在导流锥的上部侧面布置有防焦蒸汽喷嘴16。下行管的入口结构包括缩径段18、直筒段19和扩径段20。本发明对该入口结构的设计无特殊要求，只要能使下行反应管中油剂混合物的分布均匀度有所改善即可。例如，缩径段18的上口直径Di＝0.9～1.2D，锥角α1＝60～120°；直筒段19的直径d＝0.6～0.9D，长度h3＝0.2～0.6D；扩径段2 0的锥角α2＝30～60°。缩径段18的上沿和导流锥4的锥顶之间的高度差h1＝0.2～0.8D。喷嘴3的出口和缩径段18的上沿之间的高度差h＝0.5～1.5D。催化剂预提升区7内设有环形百叶窗式的格栅板；该格栅板的上沿和下行管入口结构的缩径段上沿之间的高度差h2＝0.3～1.2D，其外径d1比外筒体上段的内径小0.02～0.05D。本发明对格栅板的结构无特殊要求，例如，每块格栅板的水平倾角λ＝0～90°；每两块格栅板之间的距离Δ＝0.01～0.05D；环形格栅的高度h6＝0.08～0.4D。催化剂输送管1的直径d3＝0.6～1.2D，该管的中心线和垂直方向的夹角γ＝30～45°，催化剂输送管中心线和外筒体的交点到外筒体底部的高度差h0＝3～5D；下行反应管入口结构缩径段18的上沿到外筒体底部的高度差L＝5～10D。

需要特别说明的是：本发明所述的催化剂输送管1与外筒体固定连接，并与外筒体和下行反应管所构成的环形催化剂预提升区7相连通。而催化剂输送管1可以如图1～5所示的与外筒体的一侧固定连接，并与环形的催化剂预提升区7相连通；也可以如图6～10所示，与外筒体的两侧对称地固定连接，并由外筒体的两侧分别地与环形的催化剂预提升区7相连通；还可以与外筒体的多侧对称地固定连接，并由外筒体的多个连接点分别地与环形的催化剂预提升区7相连通。

如图6所示，催化剂输送管1与外筒体的两侧对称地固定连接，并由外筒体的两侧分别地与环形的催化剂预提升区7相连通。催化剂输送管1的直径d3＝0.4～0.8D，其中心线和外筒体6的交点到外筒体底部的高度差h0＝1.8～4.5D，催化剂输送管线与垂直方向的夹角γ不大于45°。外筒体6的直径Do＝1.5～4.5D。环形催化剂预提升区7的上部布置有孔板15，其开孔率为15～50％，优选20～40％；该孔板上端面距下行反应管入口的高度差h2＝0.3～1.5D。喷嘴3在顶盖2上沿圆周方向均匀对称分布，并尽可能地避免烃油原料直接喷射到雾化室5的壁面上；喷嘴出口至下行反应管入口的高度差h＝0.5～1.5D；喷嘴的数目为1～24个，优选3～18个；喷嘴与垂直方向的夹角β＝0～45°，优选0～30°。顶盖2下部设有防焦蒸汽分布器14和导流锥4。导流锥4与顶盖2固定连接。导流锥的锥底直径Dt＝1.5～3D，锥角 导流锥锥顶至下行管入口处的高度差h1＝0.3～1.5D。下行反应管9的入口至外筒体底部的高度L＝3～8D。

如图7和图8所示，反应器的外简体下段可设计成锥形。催化剂输送管1与外筒体的两侧对称地固定连接，并分别与催化剂预提升区7相连通。催化剂输送管的直径d3＝0.4～0.9D，其中心线与外筒体6的交点至外筒体底部的高度差h0＝1.8～4.5D，催化剂输送管与垂直方向的夹角γ不大于45°。锥形筒体的锥角β0＝10～45°，其高度h9＝3.5～8D。外筒体上段的直径Do＝2～4.5D，其高度h8＝2～5D。喷嘴3在顶盖2上沿圆周方向均匀、对称设置，并尽可能地避免烃油原料直接喷射到雾化室5的壁面上；喷嘴的数目为1～2 4个，优选3～18个；喷嘴与垂直方向的夹角β＝0～45°，优选β＝0～30°。顶盖2上设置有防焦蒸汽入口管17。顶盖2与导流锥4固定连接。导流锥的锥底直径Dt＝1.5～3D，其锥角

在导流锥4的上部侧面布置有防焦蒸汽喷嘴16。下行反应管9的入口包括缩径段18、直筒段19和扩径段20。本发明对该入口结构的设计无特殊要求，只要能使下行反应管中油剂混合物的分布均匀度有所改善即可。例如，缩径段18的上口直径Di＝0.9～1.2D，锥角α1＝60～120°；直筒段19的直径d＝0.6～0.9D，高度h3＝0.2～0.6D；扩径段20的锥角α2＝30～60°；缩径段18的上沿和导流锥4的锥顶之间的高度差h1＝0.2～0.8D。喷嘴3的出口和缩径段18的上沿之间的高度差h＝0.5～1.5D。催化剂预提升区7的上部设置有环形百叶窗式的格栅板25。该格栅板的上沿和下行管缩径段上沿之间的高度差h2＝0.3～1.2D；其外径d1比外筒体上段的内径小0.02～0.05D；每块格栅板可以如图7、图8所示垂直布置，也可以倾斜成任意角度；每两块格栅板之间的距离Δ＝0.01～0.05D；环形格栅的高度h6＝0.08～0.4D。下行反应管缩径段18的上沿到外筒体底部的高度差L＝4.5～10D。

如图9和图10所示，反应器的外筒体为锥形，催化剂输送管1与外筒体的两侧对称地固定连接，并由外筒体的两侧分别地与环形的催化剂预提升区7相连通。催化剂输送管1的直径d3＝0.4～0.9D，其中心线和筒体6的交点到外筒体底部的高度差h0＝1.8～4.5D，催化剂输送管线与垂直方向的夹角γ不大于45°。外筒体为锥形，其下口直径Db＝1.25～2.5D，锥角β0＝10～45°。顶盖2设置在锥形筒体的顶部，并与锥型筒体的上端固定连接、形成一密封腔。喷嘴3在顶盖2上沿圆周方向均匀、对称设置，并尽可能地避免烃油原料直接喷射到雾化室5的壁面上；喷嘴的数目为1～24个，优选3～18个；喷嘴与垂直方向的夹角β＝0～60°，优选15～45°。顶盖2下方设置有导流锥4和防焦蒸汽分布器14。导流锥与顶盖固定连接，导流锥的锥底直径Dt＝2～4D，其锥角 下行反应管9的入口结构包括缩径段18、直筒段19和扩径段20。本发明对该入口结构的设计无特殊要求，只要能使下行反应管中油剂混合物的分布均匀度有所改善即可。例如，缩径段18的上口直径Di＝0.9～1.2D，锥顶角α1＝60～120°；直筒段19的直径d＝0.6～0.9D，高度h3＝0.2～0.6D；扩径段20的锥顶角α2＝30～60°。缩径段18的上沿和导流锥4的锥顶之间的高度差h1＝0.2～0.8D。喷嘴3的出口至缩径段18上沿的高度差h＝0.5～1.5D。在催化剂预提升区7的上部设置环形百叶窗式的格栅板，该格栅板的上沿和下行管入口结构的缩径段18的上沿之间的高度差h2＝0.3～1.2D；其外径d1比锥形筒体在与格栅25同一高度的截面直径小0.02～0.05D；每块格栅板可以如图9、图10所示水平布置，也可以倾斜成任意角度；每两块格栅板之间的距离Δ＝0.01～0.05D；环形格栅的高度h6＝0.08～0.4D；下行管入口结构缩径段18的上沿到底板30的高度差L＝3～8D。

下面结合附图11～12进一步说明本发明所提供的反应器在催化裂化装置中的工作流程。

如图11所示，在催化裂化反应-再生系统中，高温再生催化剂通过再生催化剂输送管1进入反应器外筒体6与下行反应管9上段所形成的环形催化剂预提升区7内，预提升介质，如蒸汽和/或干气等，通过预提升介质分布器8进入该环形管道内，预提升气体的流量以使环形管道内催化剂床层密度维持在100～500kg/m²s为宜。预热后的石油烃经进料喷嘴3喷入原料雾化室5。由于雾化室内催化剂密度极低，雾化后的石油烃微粒可穿过雾化室的稀相空间，顺利地喷洒到预提升区7顶部的催化剂密相床层上，与高温再生催化剂接触，迅速汽化并反应。已与石油烃接触的催化剂向下行反应管9的入口处汇聚，并最终落入下行反应管中。油气和催化剂在下行反应管中充分接触，并继续反应。在下行反应管的出口处，反应油气和催化剂的混合物经气固快速分离器10初步分离后，已积有一定量焦炭的催化剂落入汽提器11中，而反应油气除去其所夹带的催化剂颗粒后，送入后续分离系统进行处理。待生催化剂在汽提器中经水蒸气充分汽提后，经待生斜管12送入再生系统13中烧焦再生，再生后的催化剂经催化剂输送管1送至反应器循环使用。此外，为了防止反应油气在反应器顶盖内壁上结焦，防焦蒸汽由位于反应器顶盖2下部的蒸汽盘管喷出。

图12所示的工作流程与图11所示流程的不同之处在于：来自再生系统13的催化剂经两路催化剂输送管1对称地进入反应器外筒体6与下行反应管9上段所形成的环形催化剂预提升区7内，预提升介质，如蒸汽和/或干气等，通过预提升介质分布器8进入该环形管道内。环形管道内的催化剂在预提升气体的作用下向上流动，穿过设置在预提升区上部的孔板15后，与经喷嘴3喷出并在原料雾化室5中充分雾化的烃油原料接触。与烃油原料接触的催化剂向下行反应管9的入口处汇聚，并最终落入下行反应管中。其余的工作流程均与图11所示流程相同。

本发明提供的下行式反应器对所采用的催化剂没有特殊的要求，任何适用于催化裂化领域的催化剂均可用于本发明提供的反应器。例如，所用催化剂的活性组分可以选自：含或不含稀土的Y型、HY型或USY型沸石、β沸石、ZSM-5沸石或其它具有五员环结构的高硅沸石中的一种或多种。

本发明所提供的下行式反应器的主要操作条件如下：下行管反应器出口温度480～580℃，优选490～530℃；剂油比4～30，优选6～20；下行反应管内油剂接触时间小于2秒，优选小于1.5秒；原料油雾化蒸汽量占总进料量的3～20重％，优选5～10重％；反应压力(绝压)0.08～0.3MPa，优选0.1～0.15MPa。

本发明提供的下行式反应器对原料油性质没有特别的限制，任何适用于催化裂化装置的烃类进料均可作为该下行式反应器的原料，例如，常压渣油、减压渣油、减压蜡油、脱沥青油、焦化蜡油、加氢尾油、汽油馏分、柴油馏分以及上述两种或两种以上烃油的混合物。

下面的实施例将对本发明提供的下行式反应器及其应用予以进一步说明，但并不因此而使本发明受到任何限制。

                             对比例

该对比例说明：在催化裂化中型装置上采用CN1205028A所公开的下行式反应器进行试验所得到的试验结果，并以此作为实施例的比较基准。

该中型装置的处理量为0.24t/d。试验步骤如下：原料油经加热炉预热后，通过高效雾化喷嘴注入下行式反应器的上部，与来自再生器的高温催化剂接触并反应，油气和催化剂通过下行式反应器后迅速分离，油气经转油线送入后续分离系统进行产品分离，反应后已积有焦炭的催化剂经水蒸汽汽提后，送入再生器烧焦再生，再生后的催化剂送至反应器循环使用。对试验所得到的各种产品进行计量、分析。

试验所用原料油的性质参见表1，所用催化剂是由兰州炼油化工总厂催化剂厂工业生产的，商品牌号为LV-23，其性质见表2。主要操作条件、产品分布以及主要产品性质见表3。

                              实施例1

本实施例说明：采用本发明所提供的下行式反应器可以使产品分布和产品性质都得到明显的改善。

试验所用催化裂化中型装置的原则流程图见图11，下行式反应器结构示意图见图1。下行反应管的直径D＝20mm；外筒体的直径Do＝2.5D；下行管入口至外筒体底部的高度差L＝6D；喷嘴的数目为4个；每个喷嘴与垂直方向的夹角β＝30°，喷嘴的出口至下行管入口处的高度差h＝1.25D；催化剂输送管线的直径d3＝0.8D，其中心线与垂直方向的夹角γ＝30°，催化剂输送管与外筒体的交点到外筒体底部的高度差h0＝3D。

试验所用原料油、催化剂及试验步骤均与对比例相同，主要操作条件、产品分布以及主要产品性质见表3。

                                实施例2

本实施例说明：采用本发明所提供的下行式反应器可以使产品分布和产品性质都得到明显的改善。

试验所用催化裂化中型装置的原则流程图见图12，下行式反应器结构示意图见图10。下行管反应器的直径D＝20mm；外简体的锥角β0＝22.5°，其下口直径Db＝2D；下行管入口结构缩径段的上沿至外筒体底部的高度差L＝6D；喷嘴的数目为4个；每个喷嘴与垂直方向的夹角β＝45°，喷嘴的出口至下行管缩径段上沿的高度差h＝1.35D；导流锥的锥底直径Dt＝3D，其锥角 下行管缩径段的上沿至导流锥锥顶的高度差h1＝0.5D；百叶窗式环形格栅板的上沿至下行管入口缩径段上沿的高度差h2＝1.5D。设置两条催化剂输送管，其直径为d3＝0.6D，催化剂输送管的中心线与垂直方向的夹角γ＝30°，催化剂输送管的中心线与外筒体的交点至外筒体底部的高度差h0＝3D。

试验所用原料油、催化剂及试验步骤均与对比例相同，主要操作条件、产品分布以及主要产品性质见表3。

将表3中所列实施例和对比例的试验数据进行比较可以看出，采用本发明所提供的下行式反应器后，重油转化能力大幅度提高，总轻烃液收提高7个百分点，轻质油收率提高5～6个百分点，其中柴油产率明显提高；而焦炭产率还略有降低。可见，本发明所供的下行式反应器的重油转化能力得到加强，产品分布明显改善。

表1

密度(20℃)，g/cm3	0.9064
		残炭，重％	5.09
元素组成，重％
		C	86.50
H	12.67
		金属含量，ppm
Ni	10.82
		V	8.20
馏程，℃
		初馏点	236
5％	385
		10％	402
30％	458
		50％	510
70％	/
		特性因数	12.19

表2

物理性质
		比表面积m2/g	100
孔体积，ml/g	0.28
		表观密度，g/cm3	0.82
骨架密度，g/cm3	2.6
		金属含量
V	2000
		Ni	2800
筛分组成，重％
		0～40	≮10
40～80	58
		＞80	31
再生催化剂微反活性	64

表3

项目	对比例	实施例1	实施例2
				主要操作条件：
反应温度，℃	500	500	500
				反应压力(表)，kPa	110	110	110
原料预热温度，℃	200	200	200
				再生剂温度，℃	700	700	700
剂油比	8.0	8.0	8.0
				反应时间，s	0.68	0.65	0.65
产品分布，重％
				干气	2.90	3.45	3.24
液化气	13.96	16.14	15.17
				汽油	38.86	39.87	39.28
柴油	25.88	29.84	31.52
				重油	10.23	2.52	2.85
焦炭	7.64	7.56	7.35
				损失	0.53	0.62	0.59
总轻烃液收，重％	78.70	85.85	85.97
				轻质油收率，重％	64.74	69.71	70.80
主要产品性质：
				汽油密度，g/cm3	0.73	0.73	0.74
汽油RON	91	92	92
				MON	80	81	81
柴油密度，g/cm3	0.90	0.88	0.89
				柴油凝点，℃	-3	-7	-5

Claims (11)

1、一种下行式催化裂化反应器，其特征在于该反应器包括以下构件：催化剂输送管(1)、反应器顶盖(2)、原料喷嘴(3)、反应器外筒体(6)、预提升介质分布器(8)、下行反应管(9)；其中，下行反应管(9)与反应器外筒体(6)沿垂直方向同轴设置；外筒体的上端与顶盖(2)沿圆周方向密闭连接，所构成的位于下行反应管入口上方的空腔为原料雾化室(5)，外筒体的底部与下行反应管的外壁密闭连接；下行反应管上段位于反应器外筒体内部，而其下段由外筒体的底部伸出；原料喷嘴(3)设置在顶盖(2)上；催化剂输送管(1)与外筒体固定连接，并与外筒体和下行反应管所构成的环形催化剂预提升区(7)相连通；预提升介质分布器(8)设置在催化剂预提升区的底部。

2、按照权利要求1的反应器，其特征在于所述反应器顶盖(2)的下部设置导流锥(4)，且导流锥与顶盖固定连接，其锥底直径Dt＝1.25～3.5D；锥角＝60～120°。

3、按照权利要求1或2的反应器，其特征在于所述催化剂输送管(1)与外筒体的连接方式为：与外筒体的一侧固定连接、与外筒体的两侧对称地固定连接或者与外筒体的多侧对称地固定连接。

4、按照权利要求3的反应器，其特征在于所述外筒体为等径筒体或变径筒体。

5、按照权利要求1的反应器，其特征在于所述下行反应管(9)的上部入口段采用变径设计。

6、按照权利要求1或2的反应器，其特征在于所述反应器顶盖(2)的下方设置防焦蒸汽分布器(14)；或在顶盖(2)上设置防焦蒸汽入口管(17)并在导流锥(4)的上部侧面布置防焦蒸汽喷嘴(16)。

7、按照权利要求1的反应器，其特征在于所述催化剂预提升区(7)的上部设置一层或多层孔板或格栅板。

8、按照权利要求7的反应器，其特征在于所述催化剂预提升区(7)的上部设置一层孔板或格栅板。

9、按照权利要求1的反应器，其特征在于所述反应器顶盖(2)的形状选自：碟形、球形、圆柱形或圆台形中的任意一种。

10、按照权利要求1的反应器，其特征在于所述原料喷嘴(3)为1～24个，且喷嘴出口至下行管入口的距离h＝0.5～1.8D，每个喷嘴的中心轴线与垂直方向的夹角β＝0～45°。

11、权利要求1所述的反应器作为烃油催化裂化反应器的应用。

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