CN204111679U - 一种用于循环流化床反应油气收集后处理单元 - Google Patents

Abstract

一种用于循环流化床反应油气收集后处理单元，包括一级冷凝器、第一油品收集罐和第二油品收集罐、二级冷凝器和第三油品收集罐，一级冷凝器顶部设有高温油气入口，冷凝器底端出口通过阀与第一油品收集罐顶端入口、第二油品收集罐的顶端入口相连，第一油品收集罐的顶端和第二油品收集罐的顶端设有压力计、惰性气体入口和油气出口，第一油品收集罐和第二油品收集罐的底端各相应设有一个第一油品排出口和第二油品排出口，第一油品收集罐的顶端和第二油品收集罐的顶端油气出口和二级冷凝器入口相连，二级冷凝器出口与第三油品收集罐入口相连。含有该处理单元的提升管循环流化床具有较稳定压力，评价试验数据准确可靠。

Description

一种用于循环流化床反应油气收集后处理单元

技术领域

本实用新型涉及石油加工领域中一种用于反应油气收集后处理的装置。

背景技术

催化裂化是最重要的重质油轻质化过程之一。催化裂化过程投资少、操作费用低、原料适应性强、轻质产品收率高、技术成熟；尤其是20世纪80年代以来，由于原油日趋重质化、劣质化及对轻质油的需求逐年增加，重油催化裂化技术得到了迅速发展，已经成为当代炼油技术发展的主旋律，催化裂化是目前炼油厂利润的主要来源（左丽华.我国催化裂化技术发展现状及前景[J].石油化工技术经济，2000，16（1）：16-21.）。目前我国催化裂化的年加工能力已经超过1亿t，商品汽油构成中，催化裂化汽油占80%左右，柴油占30%左右，而且30%以上的丙烯来自催化裂化过程。2003年侯芙生院士（侯芙生.充分发挥催化裂化深度加工的骨干作用[J].当代石油化工,2003,11(6):1-5.）和陈俊武院士(陈俊武,卢捍卫.催化裂化在炼油厂中的地位和作用展望[J].石油学报(石油加工),2003,19(1):1-11.）分别阐述了催化裂化过程在重质油深度加工和炼油厂中的重要地位，认为催化裂化作为主要的重质油轻质化过程，仍将继续发挥骨干作用。

催化裂化催化剂对产品收率、装置的平稳操作以及环境保护等方面起着重要作用，正确选择催化剂将会给企业带来巨大的经济效益。目前，各种催化裂化催化剂大量研发，以满足各种原料、各种产品方案的要求。小型的催化裂化实验装置，如小型提升管实验装置、小型固定流化床实验装置等，由于其快捷性和准确性，在催化裂化催化剂的研发和测试过程中起着举足轻重的作用。而催化裂化的产物为含有轻烃的高温反应产物混合物以及少量催化剂粉末，由于催化裂化实验装置规模小，所以产物能否有效地进行气液分离并完全收集就成为影响测试结果准确性的关键。

目前实验室主要的评价手段有：固定流化床（CN200720090308.5，CN200520044294.4，CN01220332.7）、ACE（USP6，069，012）、提升管催化裂化试验装置（CN201120044132.6）等。以提升管为反应器的各种类型的催化裂化装置相继投入工业生产并应用，因此实验室中提升管催化裂化试验装置是评价结果与工业结果最接近的评价装置之一。

目前，广泛用于催化裂化实验装置的冷却收集系统多采用图2所示的冷却收集系统：反应油气1经过冷凝器2冷凝后进入油品收集罐5或6，在反应标定过程中，需要在油品收集罐5或6之间进行切换，标定结束后需要将收集罐内液体放出称重，在放出收集罐液体的过程中，容易将油品收集罐内压力放空，但在切换回来的时候，反应再生系统内压力也会随着波动，因而影响试验数据的准确性。

存在问题：

本实用新型针对现有技术中冷却收集系统收集过程中压力波动大的缺点，提供一种标定过程中减少压力波动的反应油气收集后处理单元。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于循环流化床反应油气收集后处理单元，以解决在标定过程提升管反应器反应油气经冷凝后，进入液体收集罐，但在试验过程中，标定结束后需要将收集罐内液体放出称重，在放出收集罐液体的过程中，容易将收集罐内压力放空，在切换回来的时候，反应再生系统内压力也将随着波动，因而影响试验数据的准确性。油品收集罐来回切换，反应再生系统内压力波动，影响试验数据的准确性的问题。

为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案是：一种用于循环流化床反应油气收集后处理单元，包括一级冷凝器2、第一油品收集罐5和第二油品收集罐6、二级冷凝器9和第三油品收集罐10，一级冷凝器2顶部设有高温油气入口1，冷凝器2底端出口通过阀3与第一油品收集罐5顶端入口、第二油品收集罐6的顶端入口相连，第一油品收集罐5的顶端和第二油品收集罐6的顶端设有压力计13、惰性气体入口4和油气出口14，第一油品收集罐5和第二油品收集罐6的底端各相应设有一个第一油品排出口7和第二油品排出口8，第一油品收集罐5的顶端和第二油品收集罐6的顶端油气出口14和二级冷凝器9入口相连，二级冷凝器9出口与第三油品收集罐10入口相连，第三油品收集罐10底端设有一个第三油品排出口11，第三油品收集罐10顶端设有液化气收集口12。

本实用新型所述的压力计可以为压力表、压力传感器、U形管中的一种。

本实用新型所述的阀为针阀、球阀、直通阀、三通阀、气动阀、电动阀中的一种。

本实用新型所述处理单元，设有两个二级冷凝器，两个二级冷凝器并列分布，各自连接在油品收集罐的气相出口14。

本实用新型所述的惰性气体可以为氮气、氩气、氦气、水蒸气中的一种或多种

本实用新型所述的一级冷凝器2为空气冷凝器、套管式水冷冷凝器、列管式水冷冷凝器、分馏塔中的一种或多种。套管式水冷冷却器中冷却水走外层套管，反应油气走内层套管。列管式水冷冷却器中冷却水走壳层，反应油气走内层列管。

本实用新型所述的空气冷却器可以是鼓风式空气冷却器、引风式空气冷却器或自然通风式空气冷却器中的一种，首选自然通风式空气冷却器。

本实用新型所述的分馏塔为浮阀塔、填料塔、筛板塔中的一种或多种。

本实用新型的二级冷凝器9为冷凝塔、冷阱、分馏塔中的一种或多种。

本实用新所述的一种提升管循环流化床的反应油气收集后处理单元，第一油品收集罐5和第二油品收集罐6在使用时交替收集油气。

本实用新型的第二和第三冷凝器冷凝温度为0～-20℃，优选为-10～-18℃。

本实用新型所述的一种用于循环流化床反应油气收集后处理单元，在使用时高温油气经一级冷凝器2换热后，分别经阀3在第一油品收集罐5和第二油品收集罐6之间切换，分别进入第一油品收集罐5或第二油品收集罐6，液体产品在第一油品收集罐5或第二油品收集罐6内收集，气相经二级冷凝器9再度深冷后，轻质油品在第三油品收集罐10中收集，未冷凝下来的气相组分为液化气，液化气从第三油品收集罐10顶端的液化气收集后经液化气收集口12计量后排出。

标定时，高温油气经过一级冷凝器2冷凝后，再经过阀3后在第一油品收集罐5收集，标定结束后，将进入第一油品收集罐的高温油气5切断，高温油气转入第二油品收集罐6，从第一油品排出口7放空液体油品，从第三油品排出口13放空液体产品，然后将惰性气体充入第一油品收集罐5，待第一油品收集罐內的压力和第二油品收集罐內的压力相同时，停止通入惰性气体，在第一油品收集罐5和第二油品收集罐6之间切换回来的时候，反应再生系统内压力不会随着波动。

本实用新型所述的用于循环流化床的后处理单元，循环流化床产生的反应油气经一级冷凝后，进入第一油品收集罐或第二油品收集罐，在试验过程中，从收集罐的排出口收集液体，对液体收率需要进行标定，标定结束后需要将收集罐内液体放出称重，但在放出收集罐液体的过程中，容易将收集罐内压力放空，若使用本发明的处理单元，由于在放空后及时冲入了等压的氮气，在油品收集罐之间切换时反应再生系统内压力不会随着波动，从而提高试验数据的准确性本实用新型结构简单，改造容易，易于实现。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。附图和具体实施方式并不限本实用新型要求保护的范围。

图1为本实用新型的用于循环流化床反应油气收集后处理单元；1-高温油气入口，2-一级冷凝器，3-阀，5-第一油品收集罐，6-第二油品收集罐，7-第一油品排出口，8-第二油品排出口，9-二级冷凝器，10-第三油品收集罐，11-第三油品排出口，12-液化气收集口，13-压力计，14-油气出口。

图2为原提升管循环流化床反应油气收集后处理单元；其中：1-高温油气入口，2-一级冷凝器，3-阀，5-第一油品收集罐，6-第二油气品收集罐，7-第一油品排出口，8-第二油品排出口，9-二级冷凝器，10-第三油品收集罐，11-第三油品排出口，12-液化气收集口。提升管流化床产生的反应油气1经一级冷凝器2冷凝后，经阀3在第一油品收集罐5和第二油品收集罐6切换，进入第一油品收集罐5或第二油品收集罐6，液体产品在第一油品收集罐5或第二油品收集罐6内收集，气相产品从油品收集罐顶端出，经过二级冷凝器9再度深冷后，轻质油品在第三油品收集罐10内收集，未冷凝下来的气相组分为液化气，液化气从第三油品收集罐10顶端的液化气收集口12排出。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。附图和具体实施方式并不限本实用新型要求保护的范围。

参见图1，本实用新型的用于循环流化床反应油气收集后处理装置，一种用于循环流化床反应油气收集后处理单元，包括一级冷凝器2、第一油品收集罐5和第二油品收集罐6、二级冷凝器9和第三油品收集罐10，一级冷凝器2顶部设有高温油气入口1，冷凝器2底端出口通过阀3与第一油品收集罐5顶端入口、第二油品收集罐6的顶端入口相连，第一油品收集罐5的顶端和第二油品收集罐6的顶端设有压力表13、惰性气体入口4和油气出口14，第一油品收集罐5和第二油品收集罐6的底端各相应设有一个第一油品排出口7和第二油品排出口8，第一油品收集罐5的顶端和第二油品收集罐6的顶端油气出口14和二级冷凝器9入口相连，二级冷凝器9出口与第三油品收集罐10入口相连，第三油品收集罐10底端设有一个第三油品排出口11，第三油品收集罐10顶端设有液化气收集口12。

标定时，高温油气1经过一级冷凝器2冷凝后，再经过阀3后在第一油品收集罐5收集，标定结束后，将进入第一油品收集罐的高温油气5切断，高温油气转入第二油品收集罐6，从第一油品排出口7放空液体油品，从第三油品排出口13放空液体产品，然后将惰性气体9充入第一油品收集罐5，待压力计13压力达到平衡，停止通入惰性气体4，将第一油品收集罐5第二油品收集罐6连通，在第一油品收集罐5和第二油品收集罐6之间切换回来的时候，反应再生系统内压力不会随着波动。

在上述的操作过程中，各步骤的操作条件可根据要求按常规选取。

实施例1

某小型提升管催化裂化评定装置采用本实用新型提供的小型催化裂化试验装置冷却系统（图1）后，冷凝器2为套管式水冷冷却器，二级冷凝器9为冷肼，冷却温度为-12℃，阀4为三通阀，经反应后油气1进入油品收集罐5或6，反复切换过程中，压力维持在0.238Mpa。在含有本实用新型所述的后处理单元的提升管流化床上，将同一催化裂化催化剂在同一反应条件下反应评价两次。在提升管催化裂化装置反应原料油性质见表1，反应评价结果见表2。

表1原料油的性质

表2反应产物平行性考察

样品号	1#	2#
			反应温度,℃	500	500
反应压力,Mpa	0.238	0.238
			物料平衡,wt%	99.75	99.72
剂油比,wt/wt	5.6	5.6
			转化率,wt%	74.28	74.29
产率,wt%
			干气	1.34	1.35
液化气	16.87	16.78
			汽油	48.45	48.48
柴油	15.83	15.74
			重油	9.90	9.96
焦炭	7.37	7.40
			损失	0.25	0.28
总计	100	100

本实施例说明同一个催化裂化催化剂在同一反应条件下分别反应两次，在提升管催化裂化试验装置上评价结果表明：压力基本维持恒定，反应产物平行误差小于±0.3个单位。

Claims (7)

1.一种用于循环流化床反应油气收集后处理单元，其特征在于反应油气收集后处理单元包括一级冷凝器(2)、第一油品收集罐(5)和第二油品收集罐(6)、二级冷凝器(9)和第三油品收集罐(10)，一级冷凝器(2)顶部设有高温油气入口(1)，冷凝器底端出口通过阀与第一油品收集罐(5)顶端入口、第二油品收集罐(6)的顶端入口相连，第一油品收集罐(5)的顶端和第二油品收集罐(6)的顶端设有压力计(13)、惰性气体入口(4)和油气出口(14)，第一油品收集罐(5)和第二油品收集罐(6)的底端各相应设有一个第一油品排出口(7)和第二油品排出口(8)，第一油品收集罐(5)的顶端和第二油品收集罐(6)的顶端油气出口(14)和二级冷凝器(9)入口相连，二级冷凝器出口与第三油品收集罐入口相连，第三油品收集罐底端设有一个第三油品排出口(11)，第三油品收集罐顶端设有液化气收集口(12)。 

2.根据权利要求1所述的反应油气收集后处理单元，其特征在于压力计为压力表、压力传感器、U形管中的一种。 

3.根据权利要求1所述的反应油气收集后处理单元，其特征在于阀为针阀、球阀、直通阀、三通阀、气动阀、电动阀中的一种。 

4.根据权利要求1所述的反应油气收集后处理单元，其特征在于设有两个二级冷凝器，两个二级冷凝器并列分布，各自连接在油品收集罐的气相出口(14)。 

5.根据权利要求1所述的反应油气收集后处理单元，其特征在于一级冷凝器(2)为空气冷凝器、套管式水冷冷凝器、列管式水冷冷凝器、分馏塔中的一种或多种。 

6.根据权利要求1所述的反应油气收集后处理单元，其特征在于空气冷却器可以是鼓风式空气冷却器、引风式空气冷却器或自然通风式空气冷却器中的一种。 

7.根据权利要求1所述的反应油气收集后处理单元，其特征在于分馏塔为浮阀塔、填料塔、筛板塔中的一种或多种。