CN2205827Y - 下行催化裂化提升管两段再生装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种下行催化裂化提升管两段 再生装置，催化裂化反应器(11)的顶部设有多管式流 化床高效混合分配器(10)；原料油及蒸汽从多重油嘴 喷入，喷嘴及喷头采用舌型喉道结构；反应器(11)的 下部出口以及两个串联再生器的出口均装有偏流弹 道式气固快速分离器(13，8)，由组合喷嘴、集气短管 和进口短管组成。在反应器(11)下面设有用于汽提 的湍流流化床设备。在两段串联提升管再生器(6、7) 中间均设有分段进气口，其间有内取热换热器(12)。

Description

本实用新型涉及一种新型高效催化裂化反应一再生的组合装置。

催化裂化是炼油工业中的一个重要工业过程。我国石油资源的重质化、重油或残渣的催化裂化装置的重要性更为突出。目前石油企业中沿用并流向上快速循环流化床体系进行催化裂化反应，由于气固运动方向为逆重力场，颗粒在重力作用下易于发生向下滑落现象，造成气固返混现象严重，轴向径向颗粒密度、速度分布不均，进而影响颗粒停留时间分布与反应时间，一般在3～7秒左右，反应时间过长容易产生催化剂结焦现象，不利于催化裂化反应选择性的提高。

由于催化裂化反应中所用催化剂易失活，需在连续操作状态下反复经历再生过程，使失活催化剂在高温下烧去积炭恢复活性，再返回反应器继续使用。近年来，常用的密相床层烧焦逐渐被烧焦罐强化烧焦再生器所取代，并出现提升管烧焦的新方案。由于再生器操作性能的优劣，直接关系到反应器内催化剂的活性，并影响到催化裂化的总体效果，因而新型高效再生器的开发具有重大国民经济价值。

国外专利中关于并流下行催化裂化反应器的现有技术及装置示于图1，飞马公司与德士古公司的装置均采用并流下行反应器与提升管式烧焦再生器组合。在具体工艺流程、设备结构、内部构件、油料进入方式等方面各具特色，其共同点在于充分肯定和论证了气固并流下行超短接触反应器与提升管烧焦再生器的优越性。据了解，上述专利已完成中间试验，但未见公开。

本发明人对催化裂化反应再生装置有关部件做过大量研究工作其中有专利87205749.6催化裂化进料用喷咀装置（图2）。喷头采用舌形喉道结构，原料油双侧进料相互撞击，出口呈扁形，物料散射角大，并具有出口速度高雾化充分的特点，另一顶专利85100040流化床反应器新型复合内构件（图3），系由纵断面呈倒置漏斗形的挡板与垂直部件组成构件的整体，在流化床内交错排列均匀分布，避免了床层中出现空隙，保证气泡的均布，第三项专利89201825.9多束射流弹道式气固快速分离装置（图4），由组合喷咀，连在其上部的多束射流共用的集气短管和连在其下部的并与集气短管共轴线的气固两相流进口短管组成，该装置分离效率可达90～98％，这三项专利技术应用在催化裂化再生装置上，可明显提高现有装置操作性能。

本实用新型的目的在于克服现有技术之不足，提供一种重油、渣油并流下行超短接触催化裂化与提升管两段再生组合装置，该装置应用了发明人已获得的三项专利技术，提高了设备的操作性能，本实用新型的另一个目的在于采用两段串联提升管烧焦再生技术。可在不同温度下操作，并分别引入烧焦用空气，避免单一提升管烧焦时“熄火”现象，使催化剂再生完全。

本实用新型下行催化裂化提升管两段再生装置的结构是：

再生装置由气固并流下行超短接触催化裂化反应器与两个串联的提升管烧焦再生器及其它辅助设备组成。并流下行超短接触催化裂化反应器（11）的顶部油气入口设有多管道式流化床高效混合分配器（10），原料油（4）及蒸汽（3）从多重油嘴（15）喷入，喷嘴由雾化蒸汽口管、原料油进口管、混合室和喷头组成，喷嘴数目3～7个，管径10～15mm，高150～500mm，喷嘴喷头采用舌形喉道结构。原料油为双侧油料，相互撞击出口呈扁形（图6、2）。反应器（11）的下部出口以及两个串联再生器的出口均装有偏流弹道式气固快速分离器（13），是由组合喷嘴连在其上部的多束射流共用的集气短管和连在其下部并与集气短管共轴线的气固两相流进口短管组成，其组合喷嘴可由结构相同以气固两相流进口短管轴线为对称轴的多组喷嘴组成，最好为两组、三组、四组。每组喷嘴的上部沿气固流动方向渐扩为锥形的外喷嘴，下部为沿气固流动方向渐缩形的内喷嘴，内喷嘴上部插在相应外喷嘴下部，下部相互连接合并，并与气固两相流进口短管连接。每组喷嘴的外喷嘴轴线与内喷嘴轴线夹角为0°～15°，最好为0°，外喷嘴轴线与气固相流进口短管轴线之间夹角为5°～45°（图4）。在反应器（11）下面设有用于汽提的湍流流化床设备，内有构件床汽提装置（14）和旋风分离器（5）。内取热装置（12），流化床内设有特定形的复合构件，由挡板与垂直管束组成，挡板为屋脊形结构，纵断面是倒置漏斗型，其上还设置狭缝、吸气孔及隔板，整个构件在流化床内交错排列均匀分布（图3）。在两段串联提升管再生器（6、7）中间，均设有分段进气口（1），其顶部均装有多束射流弹道式气固快速分离装置（8）（图4），两个再生器之间还设有内取热换热器（12）。

本实用新型与现有技术相比具有如下特点：

1、本实用新型采用气固并流下行超短接触反应器，其最大优点在于利用顺重力场向下运动的特点，适应催化裂化快速反应的要求，在1秒时间内完成气固混合、气固下行反应、气固快速分离三项操作过程。由于在并流下行反应器中，在超短时间内完成气固接触及反应，而且反应器中气固两相浓度、速度的径向分布均匀，停留时间近似为平推流，无催化剂向反方向滑落，有利于反应选择性的提高，减少催化剂结焦和干气产量。

2、本实用新型中所用气固混合分配装置（油气、催化剂快速混合分配器），见图2，结构独特，为多重油喷咀（喷咀数为3～7个），多管式流化床混合分配装置，结构简单、操作稳定、弹性大。

3、在两段提升管再生器顶部及下行反应器出口均设置有气固快速分离器，前者适用于上行式提升管，后者适用于气固并流下行式装置，均为偏流弹道式，特别适宜用于FCC催化剂，分离速度快，单程分离效率可达95～98％，辅以旋风分离器作进一步回收。

4、反应后的积炭失活催化剂的汽提过程是在湍动流化床内完成，湍动床内设置内构件，用以改善气固两相接触及催化剂在器内的停留时间分布，脱油效果好。

5、本实用新型的另一主要特色在于采用两段串联提升管烧焦再生，两段提升管再生器可在不同温度下操作，并分别引入烧焦用空气。失活催化剂先在第一段提升管再生器中脱去全部碳氢化合物和部分积炭，再进入第二段提升管再生器，进一步降低催化剂的残炭含量。两段再生器可以分别进入空气，控制不同操作气速与温度，避免单一管道烧焦时操作弹性小的缺点。当全部再生用空气一次性进入时，入口气速过高，大量冷空气引入，可能将因入口温度降低导致“熄火”现象，若引入空气量减少，降低入口气速，则将因供氧不足导致烧焦反应不完全。由此可见，单一提升管式烧焦再生器中两项主要操作参数气速与温度之间存在着矛盾，难以两全。采用两段串联提升管烧焦再生，则可以大幅度提高第二段再生器的操作温度，提高烧焦强度且无水热失活现象之虑。由于采用了上述措施，可以达到高温下强化烧焦，设备中催化剂总体藏量小，降低再生后催化剂含碳量，提高活性等目的，特别适用于重油一渣油体系的再生系统。

6、为了达到上述目的，在两段提升管再生器之间设有内置移热管的换热设备，可以通过移热控制操作温度。

7、在再生系统内采用高温催化剂内循环和多次布风的措施，以提高提升管再生器的操作稳定性。

8、本实用新型的实施将对催化裂化工艺产生更新换代的重大影响，经济效益及社会效益十分显著。

附图说明

图1－A 飞马石油公司下行管式反应器；

图1－B 德士古公司下行管式反应器；

图2 催化裂化进料用喷咀装置；

图3 流化床反应器新型复合构件；

图4 多束射流弹道式气固快分离装置；

图5 下行超短接触催化裂提升管两段再生组合装置；

图6 催化剂油气快速混合分配器。

实施例：

催化裂化反应后，失活待生的催化剂经循环管进入第一段提升管再生器（6）底部，由再生空气（1）提升，在高温下烧焦再生，催化剂引出后先经过内取热设备（12）再进入第二段提升管再生器（7），燃气（2）经旋风分离器（9）回收颗粒后再排放。

再生后催化剂，经催化剂油气快速混合分配器（10）（图2、6）与原料油（4），蒸汽（3）混合，在下行超短接触反应器中发生催化裂化反应，催化裂化反应后因积焦失活的催化剂落入与下行反应器配套的气固快分离装置（13）中（图4），进行气固分离，气态裂解产物再经两级旋风分离器（5）后引出，失活催化剂则进入设有内构件的汽提装置（14）（图3）中，然后再经循环管送去再生，完成整体循环。

Claims (5)

1、一种下行催化裂化提升管两段再生装置，系由气固并流下行超短接触催化反应器与两个串联的提升管烧焦再生装置及其他辅助设备组成，其特征在于并流下行超短接触催化裂化反应器(11)的顶部设有多管式流化床高效混合分配器(10)和下部出口装有偏流弹道式气固快速分离器(13)，在反应器(11)下面设有用于汽提的湍动流化床设备，内有构件床汽提装置(14)和旋风分离器(5)、内取热装置(12)，在两段串联提升管再生器(6、7)中间均设有分段进气口，其顶部均装有多束射流弹道式气固快速分离装置(8)，在两个再生器之间设有内取热换热器(12)。

2、根据权利要求1所述的再生装置，其特征在于反应器（11）顶部油汽入口处设有多管式流化床高效混合分配器（10），原料油（4）及蒸汽（3）以多重油咀喷入，喷咀由雾化蒸汽口管、原料油进口管、混合室和喷头组成，喷咀数目3－7，管径10－50mm，高150－500mm，喷咀喷头采用舌形喉道结构，原料油为双侧进料，相互撞击出口呈扁形。

3、根据权利要求1所述的再生装置，其特征在于反应器（11）及两个串联再生器的出口均设有多束射流弹道式气固快速分离装置，由组合喷咀、连在其上部的多束射流共用的集气短管和连在下部的并与集气短管共轴线的气固两相流进口短管组成，组合喷咀可由结构相同并以气固两相流进口短管轴线为对称轴的多组喷咀组成，最好为两组、三组、四组。

4、根据权利要求3所述的再生装置，其特征在于每组喷咀上部为沿气固流动方向渐扩锥形外喷咀，下部为一个沿气固流动方向渐缩形内喷咀，内喷咀上部插在相应外喷咀下部，下部相互连接合并，并与气固两相流进口短管连接，每组喷咀的外喷咀轴线与内喷咀轴线夹角为0°－15°，最好为0°，外喷咀轴线与气固相流进口短管轴线之间夹角为5°～45°（图4）。

5、如权利要求1所述的再生装置，其特征在于在反应器（11）下面设有用于汽提的湍动流化床设备，流化床内设有特定形的复合构件，由挡板与垂直管束组成，挡板为屋脊形结构，纵断面呈倒置漏斗型，其上还设置狭缝，吸气孔及隔板，整个构件在流化床内交错排列均匀分布。（图3）

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