本實(shí)用新型涉及非臨氫情況下烴油的催化裂化技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種催化裂化反應(yīng)器和催化裂化裝置。

背景技術(shù)：

目前，在石油化工行業(yè)催化裂化過程中所使用的提升管催化裂化裝置存在以下問題：提升管式反應(yīng)器反應(yīng)時(shí)間長(一般在4s左右)。過長的反應(yīng)時(shí)間在提高原料單程轉(zhuǎn)化率的同時(shí)也加劇了原料裂化生成物的二次反應(yīng)，使裂化氣產(chǎn)率增加，從而降低了汽、柴油餾分的收率；另外，由于提升管式反應(yīng)器中的油氣線速高于催化劑線速而造成結(jié)炭催化劑的滑落而形成返混，由此，在提升管式反應(yīng)器原料噴嘴上部，結(jié)炭滑落的催化劑與霧化原料和初期裂化生成物再次接觸，從而惡化了產(chǎn)品分布，降低了催化劑對原料裂化的產(chǎn)品選擇性。

美國專利USP：5462652所涉及的毫秒催化裂化技術(shù)特點(diǎn)為：在反應(yīng)沉降器中，催化劑流動(dòng)方向向下，噴嘴的原料噴射方向與催化劑流動(dòng)方向成90°夾角，反應(yīng)沉降器外連旋風(fēng)分離器。噴嘴的原料噴射方向正對旋風(fēng)分離器入口。原料穿過催化劑流直接進(jìn)入反應(yīng)沉降器外連的旋風(fēng)分離器中，從而實(shí)現(xiàn)原料與催化劑毫秒接觸的催化裂化，達(dá)到抑制原料裂化的二次反應(yīng)，降低干氣、焦炭產(chǎn)率，改善產(chǎn)品分布的目的。但該反應(yīng)形式會(huì)使反應(yīng)油氣擴(kuò)散到整個(gè)反應(yīng)沉降器的反應(yīng)段，使反應(yīng)油氣與未進(jìn)入旋風(fēng)分離器的催化劑繼續(xù)反應(yīng)，造成反應(yīng)油氣的二次裂化，降低了毫秒催化裂化改善產(chǎn)品分布的效果。

另外，短反應(yīng)時(shí)間或毫秒催化裂化的一個(gè)重要的技術(shù)特征是生成的催化汽油烯烴含量高，致使其汽油的烯烴含量不能滿足現(xiàn)有的汽油烯烴含量小于35v％的國家標(biāo)準(zhǔn)。

因此，采用相對封閉的短反應(yīng)時(shí)間催化裂化反應(yīng)器用于強(qiáng)化催化裂化原料與再生催化劑快速反應(yīng)和分離，對于降低干氣(甚至包括液化氣)和焦炭產(chǎn)率，改善催化裂化反應(yīng)的產(chǎn)品分布和產(chǎn)品性質(zhì)、降低裝置能耗具有重要的作用。

基于此，本實(shí)用新型提供了一種催化裂化反應(yīng)器和催化裂化裝置以解決上述的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種催化裂化反應(yīng)器以及一種催化裂化裝置，目的是解決短時(shí)間反應(yīng)催化裂化過程中催化劑與原料快速反應(yīng)和分離以及生成汽油餾分烯烴含量高的問題。

基于上述目的，本實(shí)用新型提供了一種催化裂化反應(yīng)器，包括原料油噴嘴、第一反應(yīng)管和分離器；

所述原料油噴嘴位于所述第一反應(yīng)管內(nèi)；第一再生催化劑輸送管與所述第一反應(yīng)管相連通，連通處靠近所述原料油噴嘴設(shè)置；

所述分離器包括圓形筒體、固相物流出口管、第二反應(yīng)管和旋風(fēng)分離器；所述第一反應(yīng)管的出口與所述圓形筒體側(cè)面相通；所述圓形筒體頂部和所述第二反應(yīng)管連通；所述第二反應(yīng)管的側(cè)壁與第二再生催化劑輸送管相連通，所述第二反應(yīng)管的出口和所述旋風(fēng)分離器的入口相連通；

所述圓形筒體的底部與所述固相物流出口管連通。

可選的，在所述第一再生催化劑輸送管與所述第一反應(yīng)管的中心線相交處設(shè)置原料油噴嘴。

可選的，所述第一反應(yīng)管的出口與所述圓形筒體側(cè)面的底部相通。

可選的，所述固相物流出口管豎直放置，其內(nèi)壁與所述圓形筒體的內(nèi)壁相切。

可選的，所述固相物流出口管與所述圓形筒體的連通處，以及所述第一反應(yīng)管與所述筒體連通處，位于所述圓形筒體相對的兩側(cè)。

可選的，所述第一再生催化劑輸送管和所述第二再生催化劑輸送管為內(nèi)襯隔熱襯里的金屬管。

可選的，所述第一反應(yīng)管為內(nèi)襯隔熱襯里的金屬管，直徑Φ0.05～3.0m，長度1～15m。

可選的，所述第二反應(yīng)管為內(nèi)襯隔熱襯里的金屬管,所述第二反應(yīng)管的直徑0.1～3.0m,長度為0.5～10m。

可選的，所述圓形筒體為內(nèi)襯隔熱襯里的金屬外殼；所述圓形筒體高度為所述第一反應(yīng)管直徑的2到3倍，所述圓形筒體的直徑為0.05～5m，所述圓形筒體的體積為0.05～50m³。

基于上述目的，本實(shí)用新型還提供了一種催化裂化裝置,還包括再生器、沉降器和管式燒焦器；

所述再生器分別與所述管式燒焦器的上端、所述第一再生催化劑輸送管以及所述第二再生催化劑輸送管連通；

所述旋風(fēng)分離器位于所述沉降器的沉降段；

所述固相物流出口管與所述沉降器的密相段連通；

所述沉降器的待生斜管與所述管式燒焦器的下端連通。

本實(shí)用新型提供的所述催化裂化反應(yīng)器，分離特征為：1.采用的圓形筒體結(jié)構(gòu)使進(jìn)入其內(nèi)部的物流氣體線速降低，固體催化劑在圓形筒體快速沉降產(chǎn)生分離；2.含固體物流高速?zèng)_出反應(yīng)管撞上對面圓形筒體發(fā)生彈射分離。在圓形筒體內(nèi)分離的氣相物流在頂部進(jìn)入所述第二反應(yīng)管后，與來自所述第二再生催化劑輸送管的催化劑接觸并通過所述第二反應(yīng)管進(jìn)入旋風(fēng)分離器再次分離，分離的固相物流進(jìn)入沉降器的沉降段。由此加強(qiáng)了原料與再生催化劑短時(shí)間反應(yīng)后的氣固分離、生成的油氣與催化劑再次反應(yīng)與分離，使裂化氣產(chǎn)率降低，從而提高了汽、柴油餾分的收率，降低生成汽油的烯烴含量；這種短時(shí)間催化裂化反應(yīng)器操作方便，適用于重油短反應(yīng)時(shí)間催化裂化的裝置。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用本實(shí)用新型，具有以下的有益效果：

該催化裂化反應(yīng)器，其反應(yīng)可有效控制在0.5～1.5s之間，原料裂化的裂化氣產(chǎn)率降低，提高了汽、柴油餾分的收率并降低了生成汽油的烯烴含量；這種催化裂化的反應(yīng)器操作方便，適用于催化原料油短反應(yīng)時(shí)間催化裂化裝置。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實(shí)用新型的一些實(shí)施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的催化裂化反應(yīng)器的主視圖；

圖2為圖1所示的催化裂化反應(yīng)器的俯視圖；

圖3為圖1所示的催化裂化反應(yīng)器的左視圖；

圖4為本實(shí)用新型催化裂化裝置施例提供的催化裂化裝置的主視圖。

圖標(biāo)：1-第一再生催化劑輸送管；2-原料油噴嘴；3-第一反應(yīng)管；4-第二反應(yīng)管；5-第二反應(yīng)管的出口；6-旋風(fēng)分離器；7-圓形筒體；8-固相物流出口管；9-第二再生催化劑輸送管；10-沉降器；11-沉降器的密相段；12-待生斜管；13-管式燒焦器；14-再生器。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實(shí)用新型的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。

催化裂化反應(yīng)器實(shí)施例一

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的催化裂化反應(yīng)器的主視圖；圖2為圖1所示的催化裂化反應(yīng)器的俯視圖；圖3為圖1所示的催化裂化反應(yīng)器的左視圖；如圖1-3所示，在本實(shí)施例中提供了一種催化裂化反應(yīng)器，包括原料油噴嘴2、第一反應(yīng)管3和分離器；

所述原料油噴嘴2位于所述第一反應(yīng)管3內(nèi)；第一再生催化劑輸送管1與所述第一反應(yīng)管3相連通，連通處靠近所述原料油噴嘴2設(shè)置；

所述分離器包括圓形筒體7、固相物流出口管8、第二反應(yīng)管4和旋風(fēng)分離器6；所述第一反應(yīng)管3的出口與所述圓形筒體7側(cè)面相通；所述圓形筒體7頂部和所述第二反應(yīng)管4連通；所述第二反應(yīng)管4的側(cè)壁與第二再生催化劑輸送管9相連通，所述第二反應(yīng)管的出口5和所述旋風(fēng)分離器6的入口相連通；

所述圓形筒體7的底部與所述固相物流出口管8連通。優(yōu)選的，所述第二反應(yīng)管4與所述圓形筒體7的連接處以及所述第二反應(yīng)管4與所述第二再生催化劑輸送管9的連通處錯(cuò)開。

本實(shí)用新型提供的所述催化裂化反應(yīng)器，分離特征為：1.采用的圓形筒體7結(jié)構(gòu)使進(jìn)入其內(nèi)部的物流氣體線速降低，固體催化劑在圓形筒體7快速沉降產(chǎn)生分離；2.含固體物流高速?zèng)_出反應(yīng)管撞上對面圓形筒體7發(fā)生彈射分離。在圓形筒體7內(nèi)分離的氣相物流在頂部進(jìn)入所述第二反應(yīng)管4后，與來自所述第二再生催化劑輸送管9的催化劑接觸并通過所述第二反應(yīng)管4進(jìn)入旋風(fēng)分離器6再次分離，分離的固相物流進(jìn)入沉降器10的沉降段。由此加強(qiáng)了原料與再生催化劑短時(shí)間反應(yīng)后的氣固分離、生成的油氣與催化劑再次反應(yīng)與分離，使裂化氣產(chǎn)率降低，從而提高了汽、柴油餾分的收率，降低生成汽油的烯烴含量；這種短時(shí)間催化裂化反應(yīng)器操作方便，適用于重油短反應(yīng)時(shí)間催化裂化的裝置。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用本實(shí)用新型，具有以下的有益效果：

該催化裂化反應(yīng)器，其反應(yīng)可有效控制在0.5～1.5s之間，原料裂化的裂化氣產(chǎn)率降低，提高了汽、柴油餾分的收率并降低了生成汽油的烯烴含量；這種催化裂化的反應(yīng)器操作方便，適用于催化原料油短反應(yīng)時(shí)間催化裂化裝置。

如圖3所示，本實(shí)施例的可選方案中，在所述第一再生催化劑輸送管1與所述第一反應(yīng)管3的中心線相交處設(shè)置原料油噴嘴2。

將原料油噴嘴2設(shè)置在此處，能夠使催化劑和原料油得到充分的混合，反應(yīng)效果更佳。優(yōu)選的，所述第一反應(yīng)管3與所述第一再生催化劑輸送管1呈45度夾角。

如圖1-2所示，本實(shí)施例的可選方案中，所述第一反應(yīng)管3的出口與所述圓形筒體7側(cè)面的底部相通。

這樣設(shè)置通過筒底摩擦更有效的降低了進(jìn)入其內(nèi)部的物流氣體的線速降低，固體催化劑在圓形筒體7快速沉降產(chǎn)生分離。

如圖1-2所示，本實(shí)施例的可選方案中，所述固相物流出口管8豎直放置，其內(nèi)壁與所述圓形筒體7的內(nèi)壁相切，進(jìn)一步的，所述固相物流出口管8與所述圓形筒體7的連通處，以及所述第一反應(yīng)管3與所述筒體連通處，位于所述圓形筒體7相對的兩側(cè)。

這樣設(shè)置給予催化劑和原料油合適的反應(yīng)時(shí)間，同時(shí)，含固體物流高速?zèng)_出反應(yīng)管撞上對面圓形筒體7發(fā)生彈射分離，直接進(jìn)入所述固相物流出口管8。

本實(shí)施例的可選方案中，所述第一再生催化劑輸送管1和所述第二再生催化劑輸送管9為內(nèi)襯隔熱襯里的金屬管。直徑根據(jù)滿足催化劑的循環(huán)量的催化劑通量加以確定。

本實(shí)施例的可選方案中，所述第一反應(yīng)管3為內(nèi)襯隔熱襯里的金屬管，直徑Φ0.05～3.0m，長度1～15m。

本實(shí)施例的可選方案中，所述第二反應(yīng)管4為內(nèi)襯隔熱襯里的金屬管,所述第二反應(yīng)管4的直徑0.1～3.0m,長度為0.5～10m。實(shí)際可根據(jù)進(jìn)入沉降器10連接旋風(fēng)分離器6的需要距離進(jìn)行確定。

本實(shí)施例的可選方案中，所述圓形筒體7為內(nèi)襯隔熱襯里的金屬外殼；所述圓形筒體7高度H為所述第一反應(yīng)管3直徑的2到3倍，所述圓形筒體7的直徑為0.05～5m，所述圓形筒體7的體積為0.05～50m³。實(shí)際情況中，可根據(jù)操作條件下原料的停留時(shí)間0.3～0.5秒、圓形筒體7底部油氣線速1.5～5.0米/秒進(jìn)行計(jì)算確定。

催化裂化裝置實(shí)施例

圖4為催化裂化裝置的主視圖；如圖4所示，該實(shí)施例提供了一種催化裂化裝置，所述催化裂化裝置包括如上所述的催化裂化反應(yīng)器，還包括再生器14、沉降器10和管式燒焦器13；

所述再生器14分別與所述管式燒焦器13的上端、所述第一再生催化劑輸送管1以及所述第二再生催化劑輸送管9連通；

所述旋風(fēng)分離器6位于所述沉降器10內(nèi)的沉降段；

所述固相物流出口管8與所述沉降器的密相段11連通；

所述沉降器10的待生斜管12與所述管式燒焦器13的下端連通。

這種重油短反應(yīng)時(shí)間催化裂化裝置應(yīng)用了本申請新設(shè)計(jì)的新型的化裂化反應(yīng)器，具有原料裂化的裂化氣產(chǎn)率降低，提高了汽、柴油餾分的收率并降低了生成汽油的烯烴含量的有益效果。

最后應(yīng)說明的是：以上各實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。