CN206529432U - 一种提升管反应器 - Google Patents
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Abstract
一种提升管反应器，自上而下由提升管段(1)、油剂接触段(2)和预提升段(3)组成，其中所述的预提升段(3)的管径大于所述的提升管段(1)直径，所述的油剂接触段(2)为连接提升管段(1)和所述的预提升段(3)的变径段，所述的油剂接触段(2)的侧壁设有多个均匀分布的喷嘴(6)，所述的预提升段(3)设有用于催化剂进料的料腿(7)，所述的预提升段(3)底部设有提升气分布器(5)。本实用新型提供的提升管反应器使颗粒进入剂油接触区时更接近活塞流，能够提高剂油接触效率，提高原料转化率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种石油炼制领域的反应设备，更具体地说，涉及一种催化裂化提升管反应器。
背景技术
催化裂化技术是石油炼制过程中一种重要技术，其核心设备为提升管反应器。提升管反应器自下而上分为预提升段、进料混合段、反应段以及出口气固分离系统。预提升段的作用使进入提升管的催化剂在预提升气的作用下均匀上升进入油剂接触区即进料混合段与从喷嘴喷入的重油接触反应；在反应段，不断发生催化反应生成柴油、汽油及裂解气等成分。出口气固分离系统的目的是将反应后的油气和催化剂尽快分离。影响提升管反应的结果的因素很多，除了反应段内油气和催化剂的流动状态、催化剂和油气的比例、温度、反应时间及油气在提升管出口后的分离、停留时间等因素，还与进料混合段的油剂接触效果有关。影响进料混合段的油剂接触效率的因素除了与喷嘴相关的因素外，还有来自预提升段的催化剂在径向上的分布有关。
在传统催化裂化提升管装置中，再生催化剂由Y型提升管料腿斜向下以一定的角度进入提升管预提升段，进入预提升段的催化剂具有一定的侧向初速度，在来自预提升段底部向上预提升气的作用下，具有向上的速度，在这两种速度合力的作用下，使催化剂的主体运动方向不是朝上的，需要不断与预提升段管壁发生碰撞，造成催化剂偏流，使得催化剂在达到剂油接触区时径向上颗粒浓度存在分布不均匀现象。
为了使预提升段的颗粒进入进料混合段油剂接触区之前颗粒在径向上达到均匀，普通方法是延长预提升段的长度，消除颗粒进入预提升段造成颗粒在径向上的偏流现象。
实用新型内容
在现有技术的基础上，本实用新型要解决的技术问题是提供一种提升管反应器，改善催化剂颗粒在预提升段径向上的分布，减少预提升段颗粒偏流现象，使催化剂进入油剂接触区时颗粒分布更加均匀，提高油剂接触效率，进而提高重油转化效率。
本实用新型采取的技术方案是：
一种提升管反应器，自上而下由提升管段1、油剂接触段2和预提升段3组成，其中所述的预提升段3的管径大于所述的提升管段1直径，所述的油剂接触段2为连接提升管段1和所述的预提升段3的变径段，所述的油剂接触段2的侧壁设有多个均匀分布的喷嘴6，所述的预提升段3设有用于催化剂进料的料腿7，所述的预提升段3底部设有提升气分布器5。
本实用新型提供的提升管反应器的有益效果为：
本实用新型提供的提升管反应器通过在设置预提升段变径段，气固流体从预提升段较大径向截面积的空间进入较小径向截面积的空间，可使气固流体速度得到提高，减少颗粒的返混，从而使颗粒进入剂油接触区时更接近活塞流，提高剂油接触效率，提高原料转化率。
附图说明
附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。
附图1为本实用新型提供的提升管反应器的结构示意图。
附图2为固体颗粒分布结构的结构示意图。
附图3为固体颗粒分布结构的俯视图。
其中：
1-提升管段，2-油剂接触段，3-预提升段，4-固体颗粒分布结构，5-提升气分布器，6-喷嘴，7-料腿，8-斜管，10-垂直段，11-中心开孔，12-分布管道。
具体实施方式
以下对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
一种提升管反应器，自上而下由提升管段1、油剂接触段2和预提升段3组成，其中所述的预提升段3的管径大于所述的提升管段1直径，所述的油剂接触段2为连接提升管段1和所述的预提升段3的变径段，所述的油剂接触段2的侧壁设有多个均匀分布的喷嘴6，所述的预提升段3设有用于催化剂进料的料腿7，所述的预提升段3底部设有提升气分布器5。
优选地，所述的提升管段1直径与所述的预提升段3直径的比值为1：4，更优选1.1～2.5：1。
优选地，所述的提升管段1、油剂接触段2和预提升段3的高度比为：10～30：1：1～5。
优选地，所述的预提升段3内设有固体颗粒分布结构4，所述的固体颗粒分布结构4顶部经斜管8与所述的料腿7连通，所述的固体颗粒分布结构的底部为有中心开孔11的挡板，同时底部设有沿圆周均匀分布的多个分布管道12，所述的分布管道12的底部开口处于同一水平面上。
优选地，所述的油剂接触段设有2～8个喷嘴6，各喷嘴的轴向中心线交汇于所述的提升管段底部的圆心上。
优选地，所述的油剂接触段管壁在轴向截面上与轴向的夹角为10～45°，更优选为15～30°。
优选地，所述固体颗粒分布结构的底部挡板上开孔的孔直径为5～20mm，挡板开孔率为5％～10％。
优选地，所述的固体颗粒分布结构4底部设有4～6个分布管道。
优选地，所述固体颗粒分布结构4的底部侧壁上设有所述的分布管道12。
优选地，所述固体颗粒分布结构4底部的分布管道的倾斜角为45～50°。
本实用新型提供的提升管反应器自上而下分为提升管段、油剂接触段和预提升段。所述的提升管段为等径直管，所述的油剂接触段为上小下大的变径段，所述的油剂接触段沿圆周均匀分布喷嘴；所述的预提升段设有料腿用于催化裂化催化剂进料，所述的预提升段底部设有预提升气分布器，所述的预提升气分布器为常规分布器，没有特殊要求，只要能够保证气体均匀进入预提升段即可。
优选在预提升段内设有固体颗粒分布结构，所述的固体颗粒分布结构通过连接管道8与料腿7相连通。所述固体颗粒分布结构4的连接管道8的倾斜角a与料腿的倾斜角相同，为30～60°，优选40～60°。所述的固体颗粒分布结构设有垂直段10，所述的垂直段的高度H与垂直段直径的比值为0～3，优选为0.05～1。
所述的固体颗粒分布结构的垂直段的底部设有水平的挡板封死，挡板上开孔11，孔直径为5～20mm。所述的水平挡板的开孔率为2％～20％，优选为5～10％。
所述固体颗粒分布结构的垂直段底部设有沿圆周均匀分布的多个分布管道12，所述的分布管道的数量优选为3-8个，更优选4～6个。所述的分布管道12可以设置于垂直段10的侧壁底部，或者设置于垂直段底部的水平挡板上，优选所述的分布管道设置于垂直段侧壁底部，与垂直段的侧壁相连接。所述的固体颗粒分布结构的分布管道的倾斜角b为30～60°，优选45～50°。
所述的分布管道出口优选与水平面平行。所述固体颗粒分布结构4的所有分布管道12的外沿围成圆的直径L与预提升段的直径之比为0.4-0.8，优选为0.6～0.8。
所述固体颗粒分布结构4的所有分布管道12的直径与垂直段10直径之比为1：2～5。
本实用新型提供的提升管反应器的优选实施方式，在所述的预提升段内设置固体颗粒分布结构，使颗粒均匀进入预提升段，避免了Y型料腿颗粒进入预提升段时的不均匀性所造成的偏流现象及为解决Y型料腿提升管预提升段存在的偏流现象而采取增加预提升段长度措施，从而使颗粒进入剂油接触区时更接近活塞流，提高剂油接触效率，同时可降低预提升段高度，有效节约设备占地空间。
以下参照附图详细说明本实用新型提供的提升管反应器的结构和应用过程：
附图1为本实用新型提供的提升管反应器的结构示意图。如附图1所示，提升管反应器自上而下分为提升管1、油剂接触段2、预提升段3，其中提升管1为直管段；油剂接触段2设有沿圆周均匀分布喷嘴6；预提升段3设有料腿7用于催化剂进料，预提升段3内设有固体颗粒分布结构4与料腿7通过连接管道8相连通，预提升段3底部设有提升气分布器5。所述固体颗粒分布结构4设有一个垂直段10，所述垂直段10上部设有斜管8与料腿7相连通，垂直段10底部水平部分设有开孔11，垂直段10底部侧壁设有多个分布管道12。
本实用新型提供的提升管反应器用于催化裂化装置，再生催化裂化催化剂经预提升段的料腿7进入，在经提升气分布器5引入的提升气的提升作用下向上运动。重油原料经喷嘴6喷入油剂接触段2内，与高温再生催化裂化催化剂接触，油剂混合物同时向上运动进入提升管段1并进行催化裂化反应。
实施例1
提升管反应器用于100×104t/a重油催化裂化装置，提升管段直径1.2m高20m；变径段高2m；预提升段直径2.3m高3.5m，侧壁沿圆周方向均匀设有6个喷嘴，喷嘴中心线交汇于提升管段底部圆心；预提升段内设有提升气分布器和固体分布器，侧壁设有直径为0.5m、料腿倾斜角为45°的催化剂料腿与固体分布器相连。固体分布器设有5个直径为100mm分布管道，分布管道倾斜角为45°，设置于分布器垂直段侧壁底部。
采用本实用新型所提供的提升管反应器，重油的干气产率降低了0.5个百分点，轻质油品的收率提高了0.8个百分点。
Claims (9)
1.一种提升管反应器，其特征在于，自上而下由提升管段(1)、油剂接触段(2)和预提升段(3)组成，其中所述的预提升段(3)的管径大于所述的提升管段(1)直径，所述的油剂接触段(2)为连接提升管段(1)和所述的预提升段(3)的变径段，所述的油剂接触段(2)的侧壁设有多个均匀分布的喷嘴(6)，所述的预提升段(3)设有用于催化剂进料的料腿(7)，所述的预提升段(3)底部设有提升气分布器(5)。
2.按照权利要求1所述的提升管反应器，其特征在于，所述的提升管段(1)、油剂接触段(2)和预提升段(3)的高度比为：10～30：1：1～5。
3.按照权利要求1或2所述的提升管反应器，其特征在于，所述的预提升段(3)内设有固体颗粒分布结构(4)，所述的固体颗粒分布结构(4)顶部经斜管(8)与所述的料腿(7)连通，所述的固体颗粒分布结构的底部为有开孔(11)的挡板，同时底部设有沿圆周均匀分布的多个分布管道(12)，所述的分布管道(12)的底部开口处于同一水平面上。
4.按照权利要求3所述的提升管反应器，其特征在于，所述的油剂接触段设有2～8个喷嘴，各喷嘴的轴向中心线交汇于所述的提升管段底部的圆心上。
5.按照权利要求3所述的提升管反应器，其特征在于，所述的油剂接触段管壁在轴向截面上与轴向的夹角为15～30°。
6.按照权利要求3所述的提升管反应器，其特征在于，所述固体颗粒分布结构的底部挡板上开孔的孔直径为5～20mm，挡板开孔率为5％～10％。
7.按照权利要求3所述的提升管反应器，其特征在于，所述的固体颗粒分布结构(4)底部设有4～6个分布管道。
8.按照权利要求3所述的提升管反应器，其特征在于，所述固体颗粒分布结构(4)的底部侧壁上设有所述的分布管道(12)。
9.按照权利要求3所述的提升管反应器，其特征在于，所述固体颗粒分布结构(4)底部的分布管道的倾斜角为45～50°。
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| CN201621435997.4U CN206529432U (zh) | 2016-12-23 | 2016-12-23 | 一种提升管反应器 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN112708447A (zh) * | 2019-10-24 | 2021-04-27 | 天津市职业大学 | 一种降低边壁区返混的提升管反应器 |
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2016
- 2016-12-23 CN CN201621435997.4U patent/CN206529432U/zh active Active
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| CN112708447A (zh) * | 2019-10-24 | 2021-04-27 | 天津市职业大学 | 一种降低边壁区返混的提升管反应器 |
| CN112708447B (zh) * | 2019-10-24 | 2022-12-23 | 天津市职业大学 | 一种降低边壁区返混的提升管反应器 |
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