一種催化裂化反應(yīng)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于非臨氫情況下石油烴的催化裂化技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及的是一種催化裂化反應(yīng)器，主要應(yīng)用于重油催化裂化的工藝過程。
【背景技術(shù)】
[0002]催化裂化是石油二次加工中最重要的一個加工過程。近年來，針對原料油日益變重以及對環(huán)境友好燃料油品的需求，國內(nèi)外各大石油公司、研究機(jī)構(gòu)及大院校圍繞進(jìn)一步優(yōu)化催化裂化反應(yīng)、提高轉(zhuǎn)化率、改善產(chǎn)品分布進(jìn)行了深入的研究，各種新技術(shù)，新設(shè)備及新型催化劑不斷出現(xiàn)，不同程度地促進(jìn)了催化裂化工藝技術(shù)的發(fā)展。
[0003]然而，隨著原油的重質(zhì)化和劣質(zhì)化，作為催化裂化反應(yīng)過程的傳統(tǒng)的提升管反應(yīng)器而言，主要表現(xiàn)在提升管過長造成反應(yīng)時間過長；催化劑在提升管中由于向下的重力作用，不可避免的產(chǎn)生滑落和返混現(xiàn)象；隨著原料油的重質(zhì)化以及對產(chǎn)品選擇性要求的提高，提升管反應(yīng)器因催化劑滑落和返混帶來的問題也日益明顯。
[0004]提升管催化裂化由于催化劑積炭而使其活性和選擇性下降及由于熱烈化與非理想的二次反應(yīng)發(fā)生等現(xiàn)象，對催化裂化產(chǎn)品的選擇性和裂化產(chǎn)品的質(zhì)量有很大的影響，干氣和焦炭產(chǎn)率高，輕油收率低，產(chǎn)品質(zhì)量差，催化裂化汽油中烯烴含量高。
[0005]為了克服上述缺點，國內(nèi)外各大石油公司、研究單位及石油煉制研究者做了大量工作，相繼開發(fā)了不同形式的油劑短接觸催化裂化技術(shù)，其目的是最大限度地克服油氣和催化劑之間的返混，減少二次裂化和氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)的發(fā)生，使得裂化產(chǎn)品的選擇性好，干氣、焦炭產(chǎn)率降低，輕質(zhì)油品收率高，裂化產(chǎn)品的質(zhì)量好。
[0006]美國專利US4985136、USP5462652公開了一種超短接觸催化裂化方法，即MSCC。在該方法中，催化劑以幕簾的形式向下流動，而石油烴垂直噴入該催化劑以幕簾中，反應(yīng)產(chǎn)物和催化劑水平穿過反應(yīng)區(qū)后，油劑混合物快速分離；部分汽提后的催化劑不經(jīng)再生直接進(jìn)入催化劑混合器，與完全再生后的催化劑混合，以提高劑油比。該方法雖然通過加大劑油比的辦法提高了油劑初始接觸段催化劑的濃度，但是由于催化劑在自由落體過程中不可能達(dá)到重油充分轉(zhuǎn)化所需的濃度，因此也存在著油劑接觸效率不高，重油轉(zhuǎn)化深度不夠的問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0007]本實用新型的目的在于提供一種催化裂化反應(yīng)器，應(yīng)用于重油催化裂化工藝過程，降低了干氣、液化石油氣及焦炭產(chǎn)率，提高了輕油收率的產(chǎn)率和質(zhì)量。
[0008]本實用新型提供的催化裂化反應(yīng)器，包括:由上至下依次連接的再生劑輸送管、油劑混合區(qū)、充分接觸區(qū)以及緩和接觸區(qū)；
[0009]在油劑混合區(qū)的頂部設(shè)置催化劑分散器，且催化劑分散器位于再升劑輸送管內(nèi)；
[0010]所述催化劑分散器為正置的圓錐體；
[0011]所述油劑混合區(qū)由形狀為正置圓臺的油劑混合區(qū)上部和形狀為倒置圓臺的油劑混合區(qū)下部構(gòu)成，并在油劑混合區(qū)的最大直徑處設(shè)置向上傾斜設(shè)置的多個噴嘴。
[0012]進(jìn)一步的，所述再生劑輸送管、催化劑分散器、油劑混合區(qū)、充分接觸區(qū)以及緩和接觸區(qū)均為同軸布置。
[0013]進(jìn)一步的，所述充分接觸區(qū)是一個圓筒構(gòu)成的區(qū)域。
[0014]進(jìn)一步的，所述緩和接觸區(qū)由緩和接觸區(qū)擴(kuò)徑段和緩和接觸區(qū)直管段構(gòu)成；所述緩和接觸區(qū)擴(kuò)徑段為一個正置的圓臺。
[0015]進(jìn)一步的，所述催化劑分散器通過連接件與再生劑輸送管連接固定。
[0016]進(jìn)一步的，所述油劑混合區(qū)的最大直徑與油劑混合區(qū)上部的頂面直徑的比值為1.5?8.0 ;油劑混合區(qū)下部的側(cè)壁與水平面夾角為60°?85°。
[0017]在油劑混合區(qū)，再生催化劑和來自噴嘴的霧化油氣逆向混合接觸，短接觸反應(yīng)時間可以是0.1?0.3秒。
[0018]進(jìn)一步的，所述充分接觸區(qū)的直徑與油劑混合區(qū)的最大直徑的比值為1/8?2/3 ;所述充分接觸區(qū)的高度與充分接觸區(qū)的直徑的比值為0.5?30。
[0019]充分接觸區(qū)相對于油劑混合區(qū)是一個縮徑的直管段空間，使催化劑和原料油充分接觸，并以活塞流的方式快速向下流動，反應(yīng)時間可以是0.1?0.5秒。
[0020]進(jìn)一步的，所述緩和接觸區(qū)直管段的直徑與充分接觸區(qū)的直徑的比值為1.5?
8.0。
[0021]緩和接觸區(qū)的反應(yīng)空間相對充分接觸區(qū)的管徑逐漸擴(kuò)大，油劑接觸機(jī)率相對減弱，由于降低了催化劑的濃度，從而降低了裂化的反應(yīng)程度，抑制過裂化反應(yīng)的發(fā)生。
[0022]進(jìn)一步的，所述催化劑分散器的底角α為5°?45° ;所述催化劑分散器的圓錐面上均勾分布若干小圓孔，小圓孔的直徑為5?50mm ；
[0023]所述催化劑分散器的直徑與油劑混合區(qū)上部的頂面直徑的比值為2/3?5/6。
[0024]進(jìn)一步的，所述噴嘴與水平面的夾角為5°?45°，噴嘴的數(shù)量為1?30，沿圓周方向均勻布置。
[0025]進(jìn)一步的，所述催化裂化反應(yīng)器組件中的管線與連通件均采用金屬不銹鋼材料制成，其余各部分均內(nèi)襯隔熱襯里。
[0026]本實用新型的有益效果為:
[0027]油劑接觸反應(yīng)主要在油劑混合區(qū)、充分接觸區(qū)以及緩和接觸區(qū)這三個區(qū)域進(jìn)行。由于油劑接觸以后，催化劑和油氣向下流動，克服了傳統(tǒng)提升管反應(yīng)器由于提升管過長而造成的催化劑滑落、返混程度加劇、以及裂化反應(yīng)產(chǎn)物二次反應(yīng)的問題，從而降低了裂化的反應(yīng)程度；同時又避免了現(xiàn)有下行管式反應(yīng)器中，由于催化劑在自由落體過程中不可能達(dá)到重油充分轉(zhuǎn)化所需的濃度而帶來的油劑接觸效率不高、重油轉(zhuǎn)化深度不夠的問題。
[0028]本實用新型提供的催化裂化反應(yīng)器由于獨特的結(jié)構(gòu)形式，采用了油劑適宜的短接觸反應(yīng)時間，從而降低干氣、液化石油氣及焦炭產(chǎn)率，提高輕油收率的產(chǎn)率和質(zhì)量。
[0029]本實用新型提供的催化裂化反應(yīng)器與常規(guī)催化裂化提升管反應(yīng)器相比，反應(yīng)時間大大縮短，在油劑混合區(qū)和緩和接觸區(qū)，由于降低了催化劑的濃度，因此降低了裂化的反應(yīng)程度，從而抑制了過裂化現(xiàn)象的發(fā)生，降低了干氣和焦炭產(chǎn)率。
【附圖說明】
[0030]為了更清楚地說明本實用新型【具體實施方式】或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對【具體實施方式】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用新型的一些實施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0031]圖1為本實用新型實施例提供的催化裂化反應(yīng)器的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖2為圖1中的圓錐形催化劑分散器的主視圖；
[0033]圖3為圖1中的圓錐形催化劑分散器的俯視圖；
[0034]附圖標(biāo)記:
[0035]1-再生劑輸送管；2-催化劑分散器；
[0036]3-連接件；4-油劑混合區(qū)上部；
[0037]5-噴嘴；6-油劑混合區(qū)下部；
[0038]7-充分接觸區(qū)筒體；8-緩和接觸區(qū)擴(kuò)徑段；
[0039]9-緩和接觸區(qū)直管段；1-油劑混合區(qū)；
[0040]I1-充分接觸區(qū)；II1-緩和接觸區(qū)；
[0041]α -催化劑分散器的底角；β -噴嘴與水平面的夾角；
[0042]γ -油劑混合區(qū)下部的側(cè)壁與水平面夾角
[0043]D1-油劑混合區(qū)上部的頂面直徑；
[0044]D2-催化劑分散器的直徑；
[0045]D3-油劑混合區(qū)的最大直徑；
[0046]D4-充分接觸區(qū)的直徑；
[0047]D5-緩和接觸區(qū)直管段的直徑；
[0048]Η-充分接觸區(qū)的高度；
[0049]Μ-小圓孔的直徑。
【具體實施方式】
[0050]下面將結(jié)合附圖對本實用新型的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。
[0051]在本實用新型的描述中，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用新型的限制。此外，術(shù)語“第一”、“