CN203820716U - 一种催化裂化反应器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于石油化工领域的催化裂化反应器，包括再生斜管，预提升管和反应管，在所述预提升管底部设置有预提升器分布器，预提升管内部同轴设置有进料雾化喷嘴，预提升管下部与再生斜管相连通，预提升管顶部通过变径段与反应管同轴连通，还包括快速分离器，反应管插入到快速分离器中部并同轴设置。由于该催化裂化反应器反应管的长度与常规提升管反应器长度相比大大缩短，同时充分利用反应管中的油气与催化剂短时间的返混接触，而且反应后的油气与反应后的催化剂在快速分离器快速分离，避免了裂化产物二次反应的现象发生，提高了轻油收率。
Description
技术领域
本实用新型涉及石油化工行业，尤其涉及用于石油化工行业催化裂化反应器。
背景技术
催化裂化是石油二次加工中最重要的一个加工过程。近年来，针对原料油日益变重以及对环境友好燃料油品的需求，国内外各大石油公司、研究机构及大院校围绕进一步优化催化裂化反应、提高转化率、改善产品分布进行了深入的研究，各种新技术，新设备及新型催化剂不断出现，不同程度地促进了催化裂化工艺技术的的发展。然而，随着原油的重质化和劣质化，作为催化裂化反应过程的传统的提升管反应器而言，主要表现在提升管过长造成反应时间过长；催化剂在提升管中由于向下的重力作用，不可避免的产生滑落和返混现象；随着原料油的重质化以及对产品选择性要求的提高，提升管反应器因催化剂滑落和返混带来的问题也日益明显。提升管催化裂化由于催化剂积炭而使其活性和选择性下降及由于热裂化与非理想的二次反应发生等现象。这种现象对催化裂化产品的选择性和裂化产品的质量有很大的影响，干气和焦炭产率高，轻油收率低，产品质量差，催化裂化汽油中烯烃含量高。
为了克服上述缺点，国内外各大石油公司、研究单位及石油炼制研究者做了大量工作，相继开发了不同形式的油剂短接触催化裂化技术，其目的是最大限度地克服油气和催化剂之间的返混，减少二次裂化和氢转移反应的发生，使得裂化产品的选择性好，干气、焦炭产率降低，轻质油品收率高，裂化产品的质量好。
美国专利US4985136、USP5462652公开了一种超短接触催化裂化方法，即MSCC。在该方法中，催化剂以幕帘的形式向下流动，而石油烃垂直喷入该催化剂以幕帘中，反应产物和催化剂水平穿过反应区后，油剂混合物快速分离；部分汽提后的催化剂不经再生直接进入催化剂混合器，与完全再生后的催化剂混合，以提高剂油比。该方法虽然通过加大剂油比的办法提高了油剂初始接触段催化剂的浓度，但是由于催化剂在自由落体过程中不可能达到重油充分转化所需的浓度，因此也存在着油剂接触效率不高，重油转化深度不够的问题。
本实用新型提供的一种催化裂化反应器，充分利用反应管的原料油气与催化剂短时间的返混接触，可以避免由于提升管反应器过长，造成反应时间过长，干气和焦炭产率高，轻油收率低的现象发生。同时由于反应后的裂化产物与反应后的催化剂在快速分离器快速分离，避免了裂化产物二次反应的现象发生。从而达到降低干气、液化石油气及焦炭产率，提高轻油收率。
实用新型内容
本实用新型提供的催化裂化反应器，将其应用于重油催化裂化工艺过程。由于反应管的长度与常规提升管反应器长度相比可以大大缩短，同时充分利用反应管中的油气与催化剂短时间的返混接触，而且反应后的裂化产物与反应后的催化剂在快速分离器快速分离，避免了裂化产物二次反应的现象发生。从而达到降低干气、液化石油气及焦炭产率，提高轻油收率之目的。
为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案是：
一种催化裂化反应器，包括再生斜管，预提升管和反应管，在所述预提升管底部设置有预提升器分布器，预提升管内部同轴设置有进料雾化喷嘴，预提升管下部与再生斜管相连通，预提升管顶部通过变径段与反应管同轴连通，其特征在于：还包括快速分离器，反应管插入到快速分离器中部并同轴设置，快速分离器底部连通催化剂输送管，快速分离器顶部与裂化产物输送管连通。
本实用新型一种催化裂化反应器，其进一步特征在于：所述的快速分离器中部采用圆形筒体，上部采用正圆锥形筒体，下部采用斜圆锥形筒体。快速分离器主要用于反应后待生催化剂(以下简称待生剂)与裂化产物进行实时分离，避免裂化产物与催化剂发生二次反应。
本实用新型一种催化裂化反应器，其进一步特征在于：所述的预提升管采用金属不锈钢管制成，直径0.03～2.0m，长度0.2～5.0m。
本实用新型一种催化裂化反应器，其进一步特征在于：所述的再生斜管与预提升管构成的夹角α为15～58°。
本实用新型一种催化裂化反应器，其进一步特征在于：所述的反应管采用金属不锈钢管制成，直径0.02～1.5m，长度为0.5～8.0m。
本实用新型一种催化裂化反应器，其进一步特征在于：所述反应管插入到快速分离器中部并同轴连通，在所述反应管顶端设置有反应管出口伞帽。
本实用新型一种催化裂化反应器，其进一步特征在于：所述的预提升管直径是反应管直径的1.2～1.5倍。
本实用新型一种催化裂化反应器，其进一步特征在于：所述变径段锥面与水平面的夹角β为45～75°，催化剂输送管与反应管夹角γ为15～75°，最佳为30～58°
本实用新型一种催化裂化反应器，其进一步特征在于：采用的进料雾化喷嘴同轴设置于预提升管的中心部位。
本实用新型一种催化裂化反应器，其进一步特征在于：所述的进料雾化喷嘴采用常用的套管式喷嘴，主要用于原料油充分雾化。进料雾化喷嘴的长度是预提升管长度的1／5～4／5，进料雾化喷嘴底部设置有原料油入口和水蒸气入口。
本实用新型一种催化裂化反应器，其进一步特征在于：所述的预提升分布器采用环状分布器。
本实用新型一种催化裂化反应器，其进一步特征在于：所述进料雾化喷嘴底部设置有法兰连接件，与预提升管采用法兰连接。所述的催化裂化反应器的其它部件与连通件均采用金属不锈钢材料焊接而成，用于工业装置时均采用内衬隔热衬里加工制成。
本实用新型发明提供的催化裂化反应器反应时间有效控制为0.1～1.0秒。
与现有技术相比，采用本实用新型发明，具有如下的优点：
1、本实用新型提供的催化裂化反应器与常规催化裂化提升管反应器相比，反应管的长度相对较短，其反应时间大大缩短，从而抑制了过裂化现象的发生，降低了干气和焦炭产率。
2、本实用新型提供的催化裂化反应器，其反应管的原料油气与催化剂在向上流动过程中，进行可控的短时间返混接触，使得来自再生器的再生催化剂充分参与反应，相对超短接触催化裂化方法，原料油转化深度大大提高。
3、本实用新型提供的催化裂化反应器在反应管出口设置了快速分离器，反应后的裂化产物与反应后的催化剂在快速分离器实时分离，避免了裂化产物二次反应的现象发生，减少了二烯烃及炔烃的浓度，降低了裂化气产率，从而提高了汽、柴油产品质量的安定性。
附图说明
图1本实用新型催化裂化反应器组合示意图。
图中所示附图标记为：1-再生斜管，2-预提升分布器，3-原料油入口，4-水蒸汽入口，5-进料雾化喷嘴，6-预提升管，7-变径段，8-反应管，9-待生催化剂输送管，10-快速分离器，11-反应管出口伞帽，12-裂化产物输送管。
为了更好的说明本实用新型，用具体实施例说明，但不限制本实用新型的范围。
具体实施方式
如附图1所示，本实用新型提供的催化裂化反应器主要由进料雾化喷嘴5，预提升管6，反应管8，再生斜管1，预提升分布器2，原料油入口3，水蒸汽入口4，催化剂输送管9，快速分离器10，裂化产物输送管12等组成。催化裂化反应器的预提升管6下部与再生斜管1相连通，底部设置有预提升器分布器2，顶部通过变径段7与反应管8同轴连通。预提升管6内部设置有进料雾化喷嘴5，反应管8插入到快速分离器10中部并同轴连通。
再生后催化剂，经再生斜管1流入到预提升管6内，在预提升管6的底部设置有预提升分布器2和进料雾化喷嘴5；进入到预提升管6内催化剂在预提升气的作用下，沿着到预提升管6向上流动，原料油及水蒸气分别从进料雾化喷嘴5的原料油入口3，水蒸汽入口4进入到进料雾化喷嘴5内部，经充分雾化后喷出，与催化剂接触后进入到反应管8，在反应管8控制0.1～1.0秒反应时间，经过反应后，裂化产物和反应后待生剂进入到快速分离器10中。在快速分离器中，反应后待生剂由于自身的重量沿着快速分离器10下部斜圆锥形筒体向下流动，流入催化剂输送管9。反应生成的裂化产物向上通过快速分离器10上部进入裂化产物输送管12。裂化产物和反应后待生剂在快速分离器中完成分离，避免裂化产物与催化剂发生二次反应。
Claims (10)
1.一种催化裂化反应器，包括再生斜管，预提升管和反应管，在所述预提升管底部设置有预提升器分布器，预提升管内部同轴设置有进料雾化喷嘴，预提升管下部与再生斜管相连通，预提升管顶部通过变径段与反应管同轴连通，其特征在于：还包括快速分离器，反应管插入到快速分离器中部并同轴设置，快速分离器底部连通催化剂输送管，快速分离器顶部与裂化产物输送管连通。
2.根据权利要求1所述的一种催化裂化反应器，其特征在于：所述的快速分离器中部采用圆形筒体，上部采用正圆锥形筒体，下部采用斜圆锥形简体。
3.根据权利要求1所述的一种催化裂化反应器，其特征在于：所述的预提升管直径0.03～2.0m，长度0.2～5.0m。
4.根据权利要求1所述的一种催化裂化反应器，其特征在于：所述的再生斜管与预提升管构成的夹角α为15～58°。
5.根据权利要求1所述的一种催化裂化反应器，其特征在于：所述的反应管直径为0.02～1.5m，长度为0.5～8.0m。
6.根据权利要求1所述的一种催化裂化反应器，其特征在于：在所述反应管顶端设置有反应管出口伞帽。
7.根据权利要求1所述的一种催化裂化反应器，其特征在于：所述的预提升管直径是反应管直径的1.2～1.5倍。
8.根据权利要求1所述的一种催化裂化反应器，其特征在于：所述变径段锥面与水平面的夹角β为45～75°，催化剂输送管与反应管夹角γ为15～75°。
9.根据权利要求1所述的一种催化裂化反应器，其特征在于：所述进料雾化喷嘴的长度是预提升管长度的1／5～4／5。
10.根据权利要求1所述的一种催化裂化反应器，其特征在于：所述进料雾化喷嘴为套管式喷嘴，进料雾化喷嘴底部设置有原料油入口和水蒸气入口。
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| CN110961049A (zh) * | 2018-09-30 | 2020-04-07 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种提升管催化裂化装置 |
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