CN204111690U - 一种劣质重油裂化反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种劣质重油裂化反应器。包括：沉降器、提升管、提升管出口分布器、床层反应段、旋流快分或粗旋、旋风分离器、催化剂收集区和汽提段。催化剂收集区和汽提段分别独立设置；所述劣质重油裂化反应器自下而上依次设置：提升管、提升管出口分布器、汽提段、床层反应段、催化剂收集区、旋流快分或粗旋、旋风分离器。本实用新型在防止结焦、减少二次反应的同时可以对反应床层的藏量或空速进行灵活的调节，同时汽提蒸汽进入反应床层，减少了油气的分压，促进了裂化反应。

Description

一种劣质重油裂化反应器

技术领域

本实用新型涉及裂化反应领域，进一步地说，是涉及一种劣质重油裂化反应器。

背景技术

目前，国外劣质重油主要通过延迟焦化和流化焦化、灵活焦化来加工。延迟焦化由于具有投资和操作费用低、流程简单、技术成熟、原料适应性强等优点，是当今炼油厂渣油特别是劣质渣油加工的主要手段之一。国内劣质重油轻质化的主要途径之一是延迟焦化工艺。随着国内外石油资源日趋变重变差，石油焦产品质量也在变差——硫和金属含量显著增加，不能象低硫石油焦一样适宜作炼铝炼钢等行业的煅烧原料，价格大幅降低，因此急需解决大量劣质石油焦的出路问题。尽管延迟焦化工艺近年来也取得了一些新的进展，但是仍存在加热炉易结焦、难以处理特别劣质的原料、需间歇操作等问题，因此处理劣质渣油的创新工艺的开发和应用逐渐受到重视。

处于开发阶段的劣质渣油裂化与焦炭联合气化技术是将劣质重油如塔河常压渣油与接触剂(惰性或具有催化裂化活性)接触进行裂化反应，以重油改质+少量轻质油品或或多产轻质油为目标；在接触剂上的焦炭进行气化、气化气进行制氢与合成气制备的综合利用技术。

劣质渣油进行裂化反应存在三方面的要求：一是裂化反应产物中重油收率高、结焦前驱物含量高，易于造成反应器内部结焦从而影响反应部分的长周期稳定操作，需设置反应产物的快分设施，如旋流式快分或粗旋。二是由于劣质渣油较重、难于裂化，为保证裂化反应的反应深度需采用提升管及床层反应的反应形式；为适应原料性质的波动，并保证裂化反应深度，需要床层反应段设置待生斜管及滑阀以实现料位或藏量的调节。三是尽可能降低油气分压，实现单程转化的最大化，从而提高轻质油品收率。

提高反应深度的催化裂化或热裂化反应一般采用提升管+床层反应的反应形式，为快速终止反应、减少二次裂化反应、提高目的产品收率、减少反应器的结焦，对离开反应床层的反应油气需要设置快分设施，如旋流快分(VQS)或粗旋等。反应床层存在稀、密相分界的为鼓泡床或湍流床，不存在稀、密相分界的为快速床。

现有的劣质重油反应器，如降低催化汽油烯烃含量的催化裂化多产异构烷烃(MIP)工艺的反应技术，参见附图2：

1)汽提段与催化剂收集区二合一设置：经旋流快分VQS或粗旋以及旋风分离器分离的催化剂依次进入收集区及其下方的汽提段。

2)待生循环斜管输送的是离开汽提段经汽提后的催化剂，进入床层反应段(快速床)。

3)床层反应段为快速床，不存在密相与稀相的清晰界面，是一种介于二者之间的充满整个第二反应器的流态化状态。设置待生循环滑阀通过调整催化剂循环量控制床层反应段(快速床)的空速或藏量，床层反应段空速一般控制在15-40h^-1,对于反应藏量要求较高、空速小于15h^-1的床层反应无法实现有效地控制。

4)汽提段未设置在床层反应段的下方，汽提蒸汽不进入床层反应段。汽提段与床层反应段之间互相独立，无汽提蒸汽格栅。

5)床层反应段未设置催化剂排出流程，其藏量或空速不经排出流程上的滑阀控制。

现有技术床层反应段弹性小、反应深度不易控制。同样藏量时下压降大。

实用新型内容

为解决现有技术中出现的问题，本实用新型提供了一种劣质重油裂化反应器，通过催化剂收集区与汽提段分别独立设置，其优势在于对床层(鼓泡或湍流床)反应产物采用旋流快分或粗旋设施的防止结焦、减少二次反应的同时可以对反应床层的藏量或空速进行灵活的调节，同时汽提蒸汽进入反应床层，减少了油气的分压，促进了裂化反应。

本实用新型的目的是提供一种劣质重油裂化反应器。

包括：沉降器、提升管、提升管出口分布器、床层反应段、旋流快分或粗旋、旋风分离器、催化剂收集区和汽提段；

催化剂收集区和汽提段分别独立设置；

所述劣质重油裂化反应器自下而上依次设置：提升管、提升管出口分布器、汽提段、床层反应段、催化剂收集区、旋流快分或粗旋、旋风分离器；沉降器为壳体，沉降器内设置旋流快分或粗旋和旋风分离器；

提升管出口分布器与提升管末端相连，位于床层反应段内的下部；旋流快分或粗旋位于床层反应段出口，催化剂收集区位于旋流快分或粗旋下方，汽提段环绕布置在提升管外侧，其上方为床层反应段。

其中，

所述催化剂收集区通过转剂管和汽提段连接，转剂管上设置有阀门。

所述汽提段与床层反应段之间设置有格栅。

所述汽提段上设置有待生斜管，待生斜管上设置有滑阀。

本实用新型具体可采用以下技术方案：

本实用新型的裂化反应器包括：沉降器、提升管、提升管出口分布器、床层反应段、旋流快分或粗旋、旋风分离器、催化剂收集区、转剂管及阀门、汽提段、待生斜管及滑阀、格栅等。提升管内的催化剂、部分反应油气及未进行反应的原料经提升管出口分布器进入密相床层反应段完成反应，携带催化剂的反应油气进入VQS或粗旋等快分设施，实现反应油气与催化剂的初步分离，然后经旋风分离器进一步脱除反应油气中的催化剂，上述过程中分离出来的催化剂剂催化剂收集区，而携带少量催化剂粉尘的油气离开反应系统。催化剂收集区内的催化剂经转剂管及滑阀进入汽提段，汽提后待生催化剂经待生斜管及滑阀进入气化部分。

本实用新型的的工作原理是：

1)汽提段与收集区分开设置，VQS或粗旋以及旋风分离器分离的催化剂进入收集区后需经待生转剂管进入汽提段。

2)转剂管输送的是离开收集区未经汽提的催化剂，进入的是反应段下方的汽提段。

3)床层反应段是鼓泡或湍流床，密相反应床层上方存在稀相空间。

4)汽提段位于床层反应段的下方，汽提蒸汽经格栅进入床层反应段。

床层反应段设置催化剂排出流程，其藏量经排出流程上的滑阀控制

本实用新型的效果是：

本实用新型的核心在于催化剂收集区与汽提段分别独立设置，其优势在于对鼓泡或湍流床层反应产物采用旋流快分或粗旋设施的防止结焦、减少二次反应的同时可以对反应床层的藏量或空速进行灵活的调节，同时汽提蒸汽进入反应床层，减少了油气的分压，促进了裂化反应。使反应条件如藏量、空速等的灵活调节和催化剂与油气的快速分离要求同时得以满足，对反应过程的平稳运行、防止结焦、反应空速的灵活调控创造了有利条件。

附图说明

图1本实用新型的裂化反应器示意图

图2现有技术的裂化反应器示意图

附图标记说明：

1-提升管、2-提升管出口分布器、3-床层反应段、4-旋流快分或粗旋、5-旋风分离器、6-催化剂收集区、7-转剂管、8-滑阀、9-汽提段、10-待生斜管、11滑阀、12沉降器、13格栅；14待生循环管；15待生循环滑阀

具体实施方式

下面结合实施例，进一步说明本实用新型。

如图2所示，一种劣质重油裂化反应器。

包括：沉降器12、提升管1、提升管出口分布器2、床层反应段3、旋流快分或粗旋4、旋风分离器5、催化剂收集区6、汽提段9；

催化剂收集区6和汽提段9分别独立设置；

所述劣质重油裂化反应器自下而上依次设置：提升管1、提升管出口分布器2、汽提段9、床层反应段3、催化剂收集区6、旋流快分或粗旋4、旋风分离器5；沉降器为壳体，沉降器内设置旋流快分或粗旋和旋风分离器；

提升管出口分布器2与提升管1末端相连，位于床层反应段3内的下部；旋流快分或粗旋4位于床层反应段3出口，催化剂收集区6位于旋流快分或粗旋4下方，汽提段9环绕布置在提升管1外侧，其上方为床层反应段3；

所述催化剂收集区6通过转剂管7和汽提段9连接，转剂管7上设置有阀门。

所述汽提段9与床层反应段3之间设置有格栅13。

所述汽提段9上设置有待生斜管10，待生斜管10上设置有滑阀11。

以处理塔河常压渣油的典型原料，处理量为200万吨/年，年操作时数为连续运行8400小时/年，渣油裂化反应温度500℃，采用本实施例的反应器，床层反应的空速为1～10h^-1；再生载体(催化剂)定炭2wt％，反应后待生载体(催化剂)定炭4wt％。渣油裂化反应所生成反应油气去分馏及稳定部分处理，其生成的焦炭附着于载体(惰性热载体或催化剂)上，进入焦炭气化器，在700～950℃的条件下，在气化剂(空气和/或氧气和/或水蒸气)的作用下，在通过一系列复杂的氧化还原反应，生成包括氢气与一氧化碳在内的反应产物合成气；气化(再生)后带有少量焦炭的载体循环回反应部分参与反应。

Claims (4)

1.一种劣质重油裂化反应器，包括：沉降器、提升管、提升管出口分布器、床层反应段、旋流快分或粗旋、旋风分离器、催化剂收集区和汽提段，其特征在于：

催化剂收集区和汽提段分别独立设置；

所述劣质重油裂化反应器自下而上依次设置：提升管、提升管出口分布器、汽提段、床层反应段、催化剂收集区、旋流快分或粗旋、旋风分离器；沉降器为壳体，沉降器内设置旋流快分或粗旋和旋风分离器；

提升管出口分布器与提升管末端相连，位于床层反应段内的下部；旋流快分或粗旋位于床层反应段出口，催化剂收集区位于旋流快分或粗旋下方，汽提段环绕布置在提升管外侧，其上方为床层反应段。

2.如权利要求1所述的劣质重油裂化反应器，其特征在于:

所述催化剂收集区通过转剂管和汽提段连接，转剂管上设置有阀门。

3.如权利要求2所述的劣质重油裂化反应器，其特征在于：

所述汽提段与床层反应段之间设置有格栅。

4.如权利要求1～3之一所述的劣质重油裂化反应器，其特征在于：

所述汽提段上设置有待生斜管，待生斜管上设置有滑阀。