CN209024464U - 一种催化裂化的系统 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种催化裂化的系统，该系统包括提升管反应器和原料油进料装置，原料油进料装置包括微孔膜混合器和原料油喷嘴。本公开的系统能够降低重质油催化裂化的产品中氢气的含量，并且提高轻组分的含量，优化产品结构。

Description

一种催化裂化的系统

技术领域

本公开涉及化学工程领域，具体地，涉及一种催化裂化的系统。

背景技术

随着国民经济的高速增长，我国对石油制品的需求不断增加，尤其是优质的汽油、柴油以及清洁能源天然气。然而，国内原油品质较差，大于350℃的馏分占70％以上，重质化和劣质化趋势十分明显。

重油催化裂化是我国重油加工的主要技术手段之一，占一次原油加工能力的38.1％以上。重油催化裂化工艺极大地改善了炼油产品的分布，提高了汽柴油的产出比例，对我国的经济和社会发展具有重要意义。

但是目前，重质油催化裂化产的产品中，氢气含量仍然较高，轻组分的含量仍然较低。

实用新型内容

本公开的目的是提供一种催化裂化的系统，该系统能够降低重质油催化裂化的产品中氢气的含量，并且提高轻组分的含量，优化产品结构。

为了实现上述目的，本公开提供一种催化裂化的系统，该系统包括提升管反应器和原料油进料装置；所述原料油进料装置包括微孔膜混合器和原料油喷嘴；所述微孔膜混合器具有壳体、原料油入口、加水口、混合区和混合物出口；所述原料油喷嘴延伸入所述提升管反应器中，并且与所述微孔膜混合器的混合物出口之间具有流体连接；

所述混合区包括置于所述壳体内的至少一个微孔膜管；所述微孔膜管贯穿所述混合区的壳体，所述微孔膜管的管壁上设置有微孔，所有所述微孔膜管的管程形成第一通道，所述微孔膜管的外壁与所述壳体之间的空间形成第二通道，所述第一通道和所述第二通道仅通过所述微孔连通；

所述原料油入口延伸到所述第一通道的入口中，所述第一通道的出口延伸到所述混合物出口中；所述加水口延伸到所述第二通道中。

可选地，所述微孔的孔径为0.01-100μm。

可选地，所述微孔的孔径为0.1-10μm。

可选地，所述微孔膜混合器的微孔膜管为陶瓷微孔膜管和/或金属微孔膜管。

可选地，所述微孔膜反应器内还设置有入口挡板和出口挡板，所述第一通道和所述第二通道设置于所述入口挡板和所述出口挡板之间，所述入口挡板与所述壳体之间形成入口区，所述出口挡板与所述壳体之间形成出口区。

可选地，所述系统还包括原料油储罐和预加热器，所述原料油储罐的出口与所述预加热器的入口流体连通，所述预加热器的出口与所述微孔膜混合器的原料入口流体连通。

可选地，所述系统还包括储水罐，所述储水罐的出水口与所述加水口流体连通。

可选地，所述系统还包括分馏塔，所述分馏塔的进料口与所述提升管反应器的产物出口流体连通。

通过上述技术方案，本公开的催化裂化的系统中原料油与水在微孔膜反应器中混合形成油包水的混合物，并经提升管喷嘴喷射后有利于改善原料油的雾化效果；同时，水对分子筛催化剂具有亲和作用，有利于吹扫催化剂表面的有机物，使催化剂表面保持新鲜状态，从而提高催化剂的催化效果。本系统能够降低重质油催化裂化的产品中氢气的含量，并且提高轻组分的含量，优化产品结构。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，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公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开催化裂化的系统一种具体实施方式的结构示意图。

附图标记说明

1.原料油储罐 2.预加热器

3.储水罐 4.微孔膜混合器

5.提升管反应器 6.产物出口

具体实施方式

以下结合附图对本公开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公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“左、右”通常是指装置在正常使用状态下的上和下，具体可以参考图1的图面方向，“内，外”是相对于装置轮廓而言的。

如图1所示，本公开提供一种催化裂化的系统，该系统包括提升管反应器5和原料油进料装置；所述原料油进料装置包括微孔膜混合器4和原料油喷嘴；所述微孔膜混合器4具有壳体、原料油入口、加水口、混合区和混合物出口；所述原料油喷嘴延伸入所述提升管反应器5中，并且与微孔膜混合器4的混合物出口之间具有流体连接；

所述混合区包括置于所述壳体内的至少一个微孔膜管；所述微孔膜管贯穿所述混合区的壳体，所述微孔膜管的管壁上设置有微孔，所有所述微孔膜管的管程形成第一通道，所述微孔膜管的外壁与所述壳体之间的空间形成第二通道，所述第一通道和所述第二通道仅通过所述微孔连通。

所述原料油入口延伸到所述第一通道的入口中，所述第一通道的出口延伸到所述混合物出口中；所述加水口延伸到所述第二通道中。

本公开的催化裂化的系统中原料油与水在微孔膜反应器中混合形成油包水的混合物，并经提升管喷嘴喷射后有利于改善原料油的雾化效果；同时，水对分子筛催化剂具有亲和作用，有利于吹扫催化剂表面的有机物，使催化剂表面保持新鲜状态，从而提高催化剂的催化效果。本系统能够降低重质油催化裂化的产品中氢气的含量，并且提高轻组分的含量，优化产品结构。

本公开的系统的运行工艺流程可以包括：如图1所示，储水罐3中的水与经预加热器2加热的原料油一起通入微孔膜混合器4中进行混合，混合后形成油包水的混合物，混合物经提升管喷嘴喷射进入提升管反应器5并发生催化裂化反应，催化裂化产物经分馏塔分馏得到不同组成的产品。

根据本公开，原料储罐1用于储存原料油，储水罐3用于储存水，原料油和水在微孔膜混合器中的混合重量比例可以为1-30％，优选为3-10％。

根据本公开，微孔的孔径可以在较大范围内变化，优选地，孔径可以为0.01-100μm，为了进一步促进水与原料油的充分混合，上述微孔的孔径进一步优选为1-10μm。第二通道的水依靠微孔膜管的两侧压力差通过微孔进入第一通道的原料油中，形成油包水的混合物，后经提升管喷射后具有良好的雾化效果。

根据本公开，微孔膜管可以为陶瓷微孔膜管和/或金属微孔膜管，优选地为金属微孔膜管，金属微孔膜管具有耐高温、强度高不易断裂等优点。

在本公开的一个具体实施方式中，如图1所示，微孔膜混合器4内还可以设置入口挡板和出口挡板，第一通道和第二通道设置于入口挡板和出口挡板之间，入口挡板与壳体之间形成入口区，出口挡板与壳体之间形成出口区。在这种实施方式中，原料油从入口区进入混合区，在混合区与水混合后由出口区送入提升管反应器5，入口挡板和出口挡板可以有效阻隔入口区原料油、混合区混合物和出口区混合产物的再次混合，保障原料油与水可以按预设比例混合后送入提升管反应器5。

为了增大原料油的流动性以利于输送，本公开的催化裂化的系统还包括原料油储罐1和预加热器2，所述原料油储罐1的出口与所述预加热器2的入口流体连通，所述预加热器2的出口与所述微孔膜混合器4的原料入口流体连通。经预热后的原料油具有较好的流动性，有利于其输送进入微孔膜混合器4，且经预热后的原料油具有更好的雾化效果。

进一步地，原料油的预热温度可以为150-300℃，优选为200-280℃。

其中，原料油储罐和预加热器可以为本领域常规种类，本公开不做特殊要求。

本公开的催化裂化的系统还包括分馏塔，分馏塔的进料口与所述提升管反应器的产物出口流体连通。

下面通过实施例进一步描述本公开，但是本公开并不因此而受到任何限制。

实施例1

本实施例在某炼厂中采用如图1所示的催化裂化的系统进行催化裂化实验。微孔膜混合器的参数为：微孔膜管的数量为40根，管径为41mm，长度为120mm，微孔的孔径为5μm。微孔膜管为金属微孔膜管。

原料油组成：减压渣油，密度0.9245。

微孔膜混合器中的原料油与水的混合条件为：催化原料油的流量为100m³/h，催化原料油经预热后的进料温度为260℃，水温度为40℃，催化原料油与水的混合重量比为3.5％。

在微孔膜混合器中混合后的油包水混合物进入提升管反应器进行催化裂化反应，提升管反应器的反应条件为：提升管反应器的反应温度为680℃。实验一个月后，与其他条件相同但是原料油未经微孔膜混合器混合的催化裂化反应相比的产物分布变化见表1。

对比例1

对比例与实施例基本相同，但是采用雾化蒸汽与原料油混合后送入提升管反应器的系统。催化原料油与雾化蒸汽的混合重量比与实施例1相同，控制提升管反应器与实施例1具有相同的加热功率和喷嘴功率。实验一个月后，与其他条件相同但是原料油经微孔膜混合器混合的催化裂化反应相比的产物分布变化见表1。

表1

项目	实施例1	对比例1
			干气(含氢气)，％	3.98	4.15
汽油质量百分比，％	47.13	45.52
			柴油质量百分比，％	19.61	21.69
液化气质量百分比，％	17.44	16.78
			轻收+液化气质量百分比，％	84.18	83.99

根据表1的数据可见，本公开的催化裂化的系统能够降低重质油催化裂化的产品中氢气的含量，并且提高轻组分的含量，优化产品结构。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (8)

1.一种催化裂化的系统，其特征在于，该系统包括提升管反应器(5)和原料油进料装置；所述原料油进料装置包括微孔膜混合器(4)和原料油喷嘴；所述微孔膜混合器(4)具有壳体、原料油入口、加水口、混合区和混合物出口；所述原料油喷嘴延伸入所述提升管反应器(5)中，并且与所述微孔膜混合器(4)的混合物出口之间具有流体连接；

所述混合区包括置于所述壳体内的至少一个微孔膜管；所述微孔膜管贯穿所述混合区的壳体，所述微孔膜管的管壁上设置有微孔，所有所述微孔膜管的管程形成第一通道，所述微孔膜管的外壁与所述壳体之间的空间形成第二通道，所述第一通道和所述第二通道仅通过所述微孔连通；

所述原料油入口延伸到所述第一通道的入口中，所述第一通道的出口延伸到所述混合物出口中；所述加水口延伸到所述第二通道中。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述微孔的孔径为0.01-100μm。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述微孔的孔径为0.1-10μm。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述微孔膜管为陶瓷微孔膜管和/或金属微孔膜管。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述微孔膜混合器(4)内还设置有入口挡板和出口挡板，所述第一通道和所述第二通道设置于所述入口挡板和出口挡板之间，所述入口挡板和所述壳体之间形成入口区，所述出口挡板和所述壳体之间形成出口区。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括通过液体管路顺次连接的原料油储罐(1)和预加热器(2)，所述原料油储罐(1)的出口与预加热器(2)的入口流体连通，所述预加热器(2)的出口与所述微孔膜混合器(4)的原料入口连通。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括储水罐(3)，所述储水罐(3)的出水口与所述加水口流体连通。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括分馏塔，所述分馏塔的进料口与所述提升管反应器(5)的产物出口连通。