CN202036974U

CN202036974U - 一种催化裂化催化剂汽提器

Info

Publication number: CN202036974U
Application number: CN2010206549081U
Authority: CN
Inventors: 张卫红
Original assignee: LUOYANG HUAZHI PETROLEUM ENGINEERING TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: LUOYANG HUAZHI PETROLEUM ENGINEERING TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2010-12-13
Filing date: 2010-12-13
Publication date: 2011-11-16
Anticipated expiration: 2020-12-13

Abstract

本实用新型属于石油化工技术领域，提出一种催化裂化催化剂汽提器，在汽提筒体（1）的上部设置有防焦格栅（6），防焦格栅（6）的下方依次设置有交替的锥形挡板（2）和环形挡板（3），锥形挡板（2）和环形挡板（3）上分别设置有“S”型或“L”型导流板（7、11）；在锥形挡板（3）和环形挡板（3）上导流格栅板（9、14）使催化剂产生沿汽提筒体（1）径向旋转流动；锥形挡板（2）和环形挡板（3）的裙板上分别具有倾斜斜孔（10、13）。本实用新型增加催化剂的停留时间，减少催化剂颗粒返混，提高汽提效率。

Description

一种催化裂化催化剂汽提器

技术领域

本实用新型属于石油化工技术领域，具体涉及一种催化裂化催化剂汽提器。

背景技术

在石油化工领域的催化裂化加工过程中，原料和催化剂在提升管反应器内连续接触反应，反应后在沉降器内进行催化剂和反应油气的分离。分离出的反应油气进入分馏塔，冷却成产品；分离出的催化剂进入汽提段，用汽提蒸汽置换出催化剂夹带的油气，然后进入再生器烧掉催化剂上的积炭，以恢复催化剂的活性。进入汽提段的催化剂颗粒之间和颗粒的微孔内部充满着油气，这部分油气约占产品总量的2～4%，研究结果表明，若将催化剂上的油气汽提完全，产品收率提高2～4%，焦炭量将减少20～40%；焦碳中氢含量可降低到6%以下，再生器的烧焦能力增加10～20%。

为满足提高汽提效率的目标，国内外研究人员提出了多种形式的汽提段的结构形式。CN2736056Y，CN1623643A提出的汽提器，对锥形挡板结构进行改进，特征是在挡板上开孔和改变挡板的倾角，向下流动的固相催化剂通过开孔进入下层挡板，汽提蒸汽向上穿过开孔进入上层挡板，汽固两相填充了挡板下方的空腔，减少了空隙，提高了汽固传质速率和汽提效率。CN1539003A公开了一种催化裂化汽提方法和设备，所示汽提挡板具有水平结构，在水平挡板上设有格栅和与类似塔盘降液管的通道，虽然这种能增加催化剂的停留时间，但水平运动时，催化剂流动困难，在催化剂质量流量较大的情况下，催化剂流动不畅，容易形成流化死区，影响气固接触效率。CN1714924A所述的是在汽提段设置形状为格栅板的填料，将床层均分为多个小的流动单元，用以减小流化床内气泡直径，使汽提蒸汽与催化剂充分接触，提高汽提效率。但由于其通道小，容易堵塞，在重油催化装置的汽提段未见应用。USP5716585也是一种应用填料的流化催化汽提器，其填料是一种波浪式的板，按照一定的要求进行排列，分成几层放置在汽提器中，气固两相流体在填料之间的通道中进行运动接触。US6248298公开了对催化裂化装置汽提段的改进设计，所述专利在锥形挡板上设有用于催化剂系统传送运动的叶片，催化剂在叶片作用下产生旋转流动，使催化剂不仅有重力向下和沿锥板的水平流动，还有沿径向旋转流动。其结果是增加了催化剂的停留时间，提高了汽提效果。但其内外挡板的缝隙大，气体容易形成大气泡，造成气固接触面积减少。CN200420075014.1提出了一种交错布置锥盘式汽体挡板结构，在多层挡板间还布置两层导流板（内环导流板和外环导流板）为开孔或格栅结构，而汽提挡板上不开孔，催化剂由内、外环汽提挡板上自上而下依次流动，催化剂经过设有开孔或格栅的导流板，汽提蒸汽的流动通道与催化剂相同，与催化剂实现逆流接触，由于导流板的设置，减少了催化剂的返混程度，防止大气泡产生；由于汽提挡板上不开孔，汽提效率降低，催化剂填充率不高，总的汽提效率提高有限。CN101112679A公开了一种组合式汽提结构，它的上部采用锥形挡板结构，下部采用环流结构设计，催化剂在环流段的导流筒内部和外环隙之间多次循环流动，催化剂与汽提蒸汽充分接触，提高了汽提效率。

以上各种汽提器虽然在一定程度上提高了汽提效率，但还存在增加催化剂停留时间短，容易形成大气泡及催化剂颗粒返混等问题。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种催化裂化催化剂汽提器，增加催化剂的停留时间，减少催化剂颗粒返混，提高汽提效率。

为实现上述目的，本实用新型采用如下所述的技术方案：

一种催化裂化催化剂汽提器，具有一汽提筒体，在汽提筒体的上部设置有防止大焦块进入的防焦格栅，在防焦格栅的下方依次设置有锥形挡板和环形挡板，锥形挡板和环形挡板为交替设置的多层结构；所述具有小孔的锥形挡板、环形挡板上分别设置有导流板，导流板为“S”型或“L”型；在锥形挡板圆周与气提筒体之间的空间内设置有导流格栅板，导流格栅板在锥形挡板上的导流板作用下构成使催化剂产生沿汽提筒体径向旋转流动的三维流动结构；在环形挡板内设置有导流格栅板，导流格栅板在环形挡板上的导流板作用下构成使催化剂产生沿汽提筒体径向旋转流动的三维流动结构；所述导流格栅板由多个蜗壳形状导流板沿圆周均匀排列构成；所述锥形挡板和环形挡板的裙板上分别具有倾斜斜孔。

所述锥形挡板和环形挡板上的小孔直径为Φ5～100 mm。

所述锥形挡板和环形挡板上设置的导流板优选 “S”型。

所述锥形挡板和环形挡板的裙板的斜孔直径为Φ5～100 mm，倾斜角α=10～60°。

所述锥形挡板和环形挡板的层数优选4～10层。

所述导流格栅板为2～10层。

所述导流格栅板优选2～6层。

所述构成导流栅格板的蜗壳形状导流板为具有小孔的导流板或为表面光滑平整的导流板。

所述构成导流栅格板的蜗壳形状导流板小孔的直径为Φ5～50 mm。

所述构成导流栅格板的蜗壳形状导流板小孔的直径优选Φ5～20 mm。

由于采用如上所述的技术方案，本实用新型的有益效果是：

⑴ 采用本实用新型所述的催化剂汽提器锥形挡板和环形挡板上的S形导流板使催化剂的运动轨迹平均增加40%以上，增加了催化剂的停留时间。

⑵ 采用本实用新型所述的催化剂汽提器，锥形挡板和环形挡板及裙板上开有小孔，可强化催化剂与汽提蒸汽的接触频率，改善了汽提效率。

⑶ 采用本实用新型所述的催化剂汽提器，采用多段汽提蒸汽分布器，提高了汽提效率，汽提用蒸汽耗量降低，实现节能降耗。

⑷ 采用本实用新型所述的催化剂汽提器，导流格栅板能有效防止大气泡形成，实现均匀流化状态，强化了气固接触效率。

⑸ 采用本实用新型所述的催化剂汽提器，导流格栅板上安装的蜗壳形导流板使催化剂产生旋转流动，催化剂的运动轨迹呈螺旋下降状态，与向上流动的汽提蒸汽充分接触，汽提效率提高99%以上。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型催化剂汽提器有导流格栅板的锥形挡板俯视图。

图3是本实用新型催化剂汽提器有导流格栅板的环形挡板俯视图。

图4是本实用新型催化剂汽提器没有导流格栅板的锥形挡板俯视图；

图5是本实用新型催化剂汽提器没有导流格栅板的环形挡板俯视图；

图6是本实用新型催化剂汽提器锥形挡板开孔示意图；

图7是本实用新型催化剂汽提器的有开孔蜗壳形状导流板示意图；

图8是本实用新型催化剂汽提器的蜗壳形状导流板示意图。

图中：1、汽提筒体，2、锥形挡板，3、环形挡板，4、气体蒸汽分布器，5、气体蒸汽分布器，6、防焦格栅，7、导流板，8、12、16、小孔，9、14、导流格栅板，10、13、倾斜小孔，11、导流板， 15、蜗壳形状导流板。

具体实施方式

结合附图对本实用新型进一步说明。

如图1所示，一种催化裂化催化剂汽提器，具有一汽提筒体1，在汽提筒体的上部设置有防焦格栅6，防焦格栅6可防止大焦块或其它杂质进入汽提筒体1内，在防焦格栅6的下方依次设置有锥形挡板2和环形挡板3，锥形挡板2和环形挡板3各为3层，锥形挡板2和环形挡板3交替设置在汽提筒体1内；锥形挡板2和环形挡板3上具有多个小孔8、12，小孔8、12的直径为Φ5～100 mm；所述锥形挡板2和环形挡板3上分别设置有导流板7、11，如图2、图3所示，导流板7、11为“S”型；在锥形挡板2圆周与气体筒体1的之间的空间内设置有导流格栅板9，导流格栅板9由多个蜗壳形状导流板15沿圆周均匀排列而成，导流格栅板9在锥形挡板上2的导流板7作用下，使催化剂产生沿汽提筒体径向的旋转流动；在环形挡板3内设置有导流格栅板14，导流格栅板14为多个蜗壳形状导流板15沿圆周均匀排列而成，蜗壳形状导流板15上开有多个小孔16，小孔16的直径Φ5～50 mm，优选Φ5～20 mm，所述导流格栅板14在环形挡板上3的导流板11作用下，使催化剂产生沿汽提筒体径向的旋转流动；所述锥形挡板2和环形挡板3的裙板上分别具有倾斜孔10、13，倾斜孔10、13的直径为Φ5～100 mm，倾斜角α=10～60°，优选为40°；可以使气体蒸汽通过；设置在汽提筒体1中部的蒸汽分布器4是第一级汽提蒸汽分布器，汽提筒体1下部的蒸汽分布器5是第二级汽提蒸汽，蒸汽分段进入，与已经汽提过的催化剂接触，催化剂上的油气与蒸汽的浓度差加大，传质推动力得到提高。

反应后的待生催化剂通过防焦格栅6进入汽提筒体1内，首先落到锥形挡板2上，在重力作用下沿锥面运动，受S型催化剂导流板7约束，催化剂流动改变，呈S形流动状态；锥形挡板2上的小孔8使催化剂处于流态化状态，小孔允许少量汽提蒸汽向上穿过和少量催化剂漏下；在导流板7的作用下，大量催化剂离开锥形挡板2通过导流格栅板9，催化剂产生沿汽提筒体1径向的旋转流动，使催化剂呈三维流动状态；其次，催化剂从锥形挡板2流下落在在环形挡板3上，在导流板11的作用下，催化剂以S形的状态流动，催化剂通过导流格栅板14时，产生旋转流动，催化剂在本实用新型的催化剂汽提器中的运动路程增加了40%，增加催化剂的停留时间；催化剂经过导流格栅板9、14时，由于导流格栅板9、14为体积有限的催化剂通道，蒸汽无法形成直径较大的气泡；锥形挡板2上的小孔8和环形挡板3上的小孔12可为汽提蒸汽的通道，对催化剂起流化作用，增加汽提挡板的填充率，还可以让极少的催化剂漏下，漏下的催化剂并不会因运动路程减少而影响汽提效果，因为在小孔内汽提蒸汽量与催化剂量的比值远大于其它部分，汽提效果更好；挡板的裙板上开孔10和13是汽提蒸汽通道，蒸汽通过倾斜向上的小孔吹扫催化剂，增强接触频率；蜗壳形状导流板15使流过的催化剂产生旋转，蜗壳形状导流板15上均匀排列的小孔使催化剂流动加速；最后通过环形挡板的催化剂进入第1级气体蒸汽分布器，提高传质推动力，经过一次循环进入第2级气体蒸汽分布器，经2级气体蒸汽及以上各种特征组合，使汽提效率提高到99%以上。

Claims

1.一种催化裂化催化剂汽提器，具有一汽提筒体（1），在汽提筒体（1）的上部设置有防止大焦块进入的防焦格栅（6），其特征是：在防焦格栅（6）的下方依次设置有锥形挡板（2）和环形挡板（3），锥形挡板（2）和环形挡板（3）为多层，锥形挡板（2）和环形挡板（3）为交替设置的多层结构；所述具有小孔的锥形挡板（2）和环形挡板（3）上分别设置有导流板（7、11），导流板（7、11）为“S”型或“L”型；在锥形挡板（3）圆周与气体筒体（1）的之间的空间内设置有导流格栅板（9），导流格栅板（9）在锥形挡板上的导流板（7）作用下构成使催化剂产生沿汽提筒体（1）径向的旋转流动的三维流动结构；在环形挡板（3）内设置有导流格栅板（14），导流格栅板（14）在环形挡板上的导流板（11）作用下构成使催化剂产生沿汽提筒体（1）径向的旋转流动的三维流动结构；所述导流格栅板（9、14）由多个蜗壳形状导流板（15）沿圆周均匀排列构成；所述锥形挡板（2）和环形挡板（3）的裙板上分别具有倾斜斜孔（10、13）。

2.根据权利要求2所述的一种催化裂化催化剂汽提器，其特征是：所述锥形挡板（2）和环形挡板（3）上的小孔（8、12）直径为Φ5～100 mm。

3.根据权利要求1所述的一种催化裂化催化剂汽提器，其特征是：所述锥形挡板（2）和环形挡板（3）上的导流板（7、11）均优选 “S”型。

4.根据权利要求1所述的一种催化裂化催化剂汽提器，其特征是：所述锥形挡板（2）和环形挡板（3）的裙板上的倾斜孔（10、13）直径为Φ5～100 mm，倾斜角α=10～60o。

5.根据权利要求1所述的一种催化裂化催化剂汽提器，其特征是：所述锥形挡板（2）和环形挡板（3）的层数为4～10层。

6.根据权利要求1所述的一种催化裂化催化剂汽提器，其特征是：所述导流格栅板（9、14）为2～6层。

7.根据权利要求1所述的一种催化裂化催化剂汽提器，其特征是：所述蜗壳形状导流板（15）为具有小孔（16）的导流板或为表面光滑平整的导流板。

8.根据权利要求7所述的一种催化裂化催化剂汽提器，其特征是：所述蜗壳形状导流板（15）的小孔（16）的直径为Φ5～50 mm。

9.根据权利要求7所述的一种催化裂化催化剂汽提器，其特征是：所述蜗壳形状导流板（15）的小孔（16）的直径为Φ5～20 mm。