一种催化裂化反应器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种催化裂化反应器，将其应用于重油催化裂化工艺过程。包括：由上至下依次连接的再生剂输送管、油剂混合区、充分接触区以及缓和接触区；在油剂混合区的顶部设置圆锥体的催化剂分散器，油剂混合区的最大直径处设置向上倾斜设置的多个喷嘴。催化剂和油气向下流动，克服了传统提升管反应器由于提升管过长而造成的催化剂滑落、返混程度加剧、以及裂化反应产物二次反应的问题，从而降低了裂化的反应程度；又避免了现有下行管式反应器的油剂接触效率不高、重油转化深度不够的问题。本实用新型专利技术采用了油剂适宜的短接触反应时间，从而降低干气、液化石油气及焦炭产率，提高轻油收率的产率和质量。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于非临氢情况下石油烃的催化裂化
，特别涉及的是一种催化裂化反应器，主要应用于重油催化裂化的工艺过程。
技术介绍
催化裂化是石油二次加工中最重要的一个加工过程。近年来，针对原料油日益变重以及对环境友好燃料油品的需求，国内外各大石油公司、研究机构及大院校围绕进一步优化催化裂化反应、提高转化率、改善产品分布进行了深入的研究，各种新技术，新设备及新型催化剂不断出现，不同程度地促进了催化裂化工艺技术的发展。然而，随着原油的重质化和劣质化，作为催化裂化反应过程的传统的提升管反应器而言，主要表现在提升管过长造成反应时间过长；催化剂在提升管中由于向下的重力作用，不可避免的产生滑落和返混现象；随着原料油的重质化以及对产品选择性要求的提高，提升管反应器因催化剂滑落和返混带来的问题也日益明显。提升管催化裂化由于催化剂积炭而使其活性和选择性下降及由于热烈化与非理想的二次反应发生等现象，对催化裂化产品的选择性和裂化产品的质量有很大的影响，干气和焦炭产率高，轻油收率低，产品质量差，催化裂化汽油中烯烃含量高。为了克服上述缺点，国内外各大石油公司、研究单位及石油炼制研究者做了大量工作，相继开发了不同形式的油剂短接触催化裂化技术，其目的是最大限度地克服油气和催化剂之间的返混，减少二次裂化和氢转移反应的发生，使得裂化产品的选择性好，干气、焦炭产率降低，轻质油品收率高，裂化产品的质量好。美国专利US4985136、USP5462652公开了一种超短接触催化裂化方法，即MSCC。在该方法中，催化剂以幕帘的形式向下流动，而石油烃垂直喷入该催化剂以幕帘中，反应产物和催化剂水平穿过反应区后，油剂混合物快速分离；部分汽提后的催化剂不经再生直接进入催化剂混合器，与完全再生后的催化剂混合，以提高剂油比。该方法虽然通过加大剂油比的办法提高了油剂初始接触段催化剂的浓度，但是由于催化剂在自由落体过程中不可能达到重油充分转化所需的浓度，因此也存在着油剂接触效率不高，重油转化深度不够的问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种催化裂化反应器，应用于重油催化裂化工艺过程，降低了干气、液化石油气及焦炭产率，提高了轻油收率的产率和质量。本技术提供的催化裂化反应器，包括：由上至下依次连接的再生剂输送管、油剂混合区、充分接触区以及缓和接触区；在油剂混合区的顶部设置催化剂分散器，且催化剂分散器位于再升剂输送管内；所述催化剂分散器为正置的圆锥体；所述油剂混合区由形状为正置圆台的油剂混合区上部和形状为倒置圆台的油剂混合区下部构成，并在油剂混合区的最大直径处设置向上倾斜设置的多个喷嘴。进一步的，所述再生剂输送管、催化剂分散器、油剂混合区、充分接触区以及缓和接触区均为同轴布置。进一步的，所述充分接触区是一个圆筒构成的区域。进一步的，所述缓和接触区由缓和接触区扩径段和缓和接触区直管段构成；所述缓和接触区扩径段为一个正置的圆台。进一步的，所述催化剂分散器通过连接件与再生剂输送管连接固定。进一步的，所述油剂混合区的最大直径与油剂混合区上部的顶面直径的比值为1.5～8.0；油剂混合区下部的侧壁与水平面夹角为60°～85°。在油剂混合区，再生催化剂和来自喷嘴的雾化油气逆向混合接触，短接触反应时间可以是0.1～0.3秒。进一步的，所述充分接触区的直径与油剂混合区的最大直径的比值为1/8～2/3；所述充分接触区的高度与充分接触区的直径的比值为0.5～30。充分接触区相对于油剂混合区是一个缩径的直管段空间，使催化剂和原料油充分接触，并以活塞流的方式快速向下流动，反应时间可以是0.1～0.5秒。进一步的，所述缓和接触区直管段的直径与充分接触区的直径的比值为1.5～8.0。缓和接触区的反应空间相对充分接触区的管径逐渐扩大，油剂接触机率相对减弱，由于降低了催化剂的浓度，从而降低了裂化的反应程度，抑制过裂化反应的发生。进一步的，所述催化剂分散器的底角α为5°～45°；所述催化剂分散器的圆锥面上均匀分布若干小圆孔，小圆孔的直径为5～50mm；所述催化剂分散器的直径与油剂混合区上部的顶面直径的比值为2/3～5/6。进一步的，所述喷嘴与水平面的夹角为5°～45°，喷嘴的数量为1～30，沿圆周方向均匀布置。进一步的，所述催化裂化反应器组件中的管线与连通件均采用金属不锈钢材料制成，其余各部分均内衬隔热衬里。本技术的有益效果为：油剂接触反应主要在油剂混合区、充分接触区以及缓和接触区这三个区域进行。由于油剂接触以后，催化剂和油气向下流动，克服了传统提升管反应器由于提升管过长而造成的催化剂滑落、返混程度加剧、以及裂化反应产物二次反应的问题，从而降低了裂化的反应程度；同时又避免了现有下行管式反应器中，由于催化剂在自由落体过程中不可能达到重油充分转化所需的浓度而带来的油剂接触效率不高、重油转化深度不够的问题。本技术提供的催化裂化反应器由于独特的结构形式，采用了油剂适宜的短接触反应时间，从而降低干气、液化石油气及焦炭产率，提高轻油收率的产率和质量。本技术提供的催化裂化反应器与常规催化裂化提升管反应器相比，反应时间大大缩短，在油剂混合区和缓和接触区，由于降低了催化剂的浓度，因此降低了裂化的反应程度，从而抑制了过裂化现象的发生，降低了干气和焦炭产率。附图说明为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例提供的催化裂化反应器的整体结构示意图；图2为图1中的圆锥形催化剂分散器的主视图；图3为图1中的圆锥形催化剂分散器的俯视图；附图标记：1-再生剂输送管；2-催化剂分散器；3-连接件；4-油剂混合区上部；5-喷嘴；6-油剂混合区下部；7-充分接触区筒体；8-缓和接触区扩径段；9-缓和接触区直管段；Ⅰ-油剂混合区；Ⅱ-充分接触区；Ⅲ-缓和接触区；α-催化剂分散器的底角；β-喷嘴与水平面的夹角；γ-油剂混合区下部的侧壁与水平面夹角D1-油剂混合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种催化裂化反应器，其特征在于，包括：由上至下依次连接的再生剂输送管、油剂混合区、充分接触区以及缓和接触区；在油剂混合区的顶部设置催化剂分散器，且催化剂分散器位于再升剂输送管内；所述催化剂分散器为正置的圆锥体；所述油剂混合区由形状为正置圆台的油剂混合区上部和形状为倒置圆台的油剂混合区下部构成，并在油剂混合区的最大直径处设置向上倾斜设置的多个喷嘴。

【技术特征摘要】
1.一种催化裂化反应器，其特征在于，包括：由上至下依次
连接的再生剂输送管、油剂混合区、充分接触区以及缓和接触区；
在油剂混合区的顶部设置催化剂分散器，且催化剂分散器位于
再升剂输送管内；
所述催化剂分散器为正置的圆锥体；
所述油剂混合区由形状为正置圆台的油剂混合区上部和形状
为倒置圆台的油剂混合区下部构成，并在油剂混合区的最大直径处
设置向上倾斜设置的多个喷嘴。
2.根据权利要求1所述的催化裂化反应器，其特征在于，所
述再生剂输送管、催化剂分散器、油剂混合区、充分接触区以及缓
和接触区均为同轴布置。
3.根据权利要求1所述的催化裂化反应器，其特征在于，所
述充分接触区是一个圆筒构成的区域。
4.根据权利要求3所述的催化裂化反应器，其特征在于，所
述缓和接触区由缓和接触区扩径段和缓和接触区直管段构成；所述
缓和接触区扩径段为一个正置的圆台。
5.根据权利要求1所述的催化裂化反应器，其特征在于，所
述催化剂分散器通过连接件与再生剂输送管连接固定。
6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊麦跃，王文柯，陈曼桥，汤海涛，刘林娇，
申请(专利权)人：中石化炼化工程集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11