一种双提升管催化裂化装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种双提升管催化裂化装置，主要包括重油提升管、轻烃提升管、沉降器、再生器和催化剂冷却器，所述的再生器包括折流管式再生器和湍动床再生器，折流管式再生器、湍动床再生器和催化剂冷却器自上而下同轴设置，折流管式再生器由外管和内管套置组成，催化剂冷却器的圆台型筒体的顶端作为催化剂冷却器的主风出口与折流管式再生器内管预流化段的底端相连接；沉降器底部与折流管式再生器的待生催化剂入口相连通，催化剂冷却器的底部通过管道分别与重油提升管和轻烃提升管的底部相连通。采用本发明专利技术可以在加工多种重油进料和轻烃进料，可以实现较短的油剂接触时间，改善产品质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及石油化工行业的一种双提升管催化裂化装置及方法。
技术介绍
目前，石油化工行业所使用的常规催化裂化装置普遍存在以下几方面的缺点：第一，受再生动力学限制，再生温度较高，导致参与反应的再生催化剂温度较高(一般在700℃左右)；受装置热平衡限制，使重油提升管的剂油比相对较小，一般总剂油比为5～8(提升管的总剂油比为提升管内催化剂的重量循环量与提升管各股进料的重量流量总和之比)，从而使单位重量的重油进料所接触到的活性中心数较少，这在很大程度上抑制了催化裂化反应。同时，提升管中油剂的接触温度较高，在一定程度上促进了热裂化反应。第二，重油提升管油剂接触的时间较长(一般在4s左右，s为秒)，这在提高进料转化率的同时也加剧了裂化生成物的二次反应，使裂化气(包括干气和液化气)与焦炭的产率较高，汽、柴油馏分的收率较低；还使催化柴油的品质较差，不适于作为车用燃料调合组份。第三，催化汽油无法进行单独改质，品质较低。多年来，国内外研究机构在克服上述常规催化裂化装置所存在的缺点方面做了大量的研究工作。中国专利CN100338185C公开的一种催化裂化方法及装置，其主要技术特征是：采用双提升管催化裂化装置，利用双提升管催化裂化装置的技术优势，将部分或全部剩余活性较高(约相当于再生催化剂活性的90％)、温度较低(500℃左右)且经过汽提的轻烃提升管待生催化剂送入重油提升管底部的催化剂混合器，在催化剂混合器内与来自再生器的再生催化剂混合后一起进入重油提升管，与重油进料接触。由于混合器中两股催化剂的热交换作用，使混合催化剂的温度较低，实现了重油提升管“油剂低温接触、大剂油比”操作，在一定程度上降低了干气、焦炭产率，提高了总液体收率。该技术存在着以下几点不足：第一，轻烃待生催化剂与再生催化剂混合，在一定程度上降低了重油提升管内参与反应的催化剂的活性，对产品分布和产品性质带来不利影响。第二，该技术采用的是传统的提升管催化裂化反应器，喷嘴设置位置较低，重油提升管的油剂接触时间实际上只能控制为2～4s，短于2s的反应时间很难实现。由于油剂接触时间较长，导致重油提升管的产品分布和催化柴油的性质相对较差。中国专利CN101575534B公开的一种降低催化裂化再生催化剂温度的装置与方法，其主要技术特征是：在再生器的下方设置一个再生主风换热式催化剂冷却器，再生器内的再生催化剂经再生催化剂输送管进入其中，与由冷却主风分
布器通入再生主风换热式催化剂冷却器内的冷却主风混合换热。冷却后的再生催化剂进入提升管，与进料接触。被加热的冷却主风经套管与再生催化剂输送管之间的环形空间向上进入再生器内，与待生催化剂接触进行烧焦再生。由于以上特征，该技术实现了重油提升管“油剂低温接触、大剂油比”操作，在一定程度上降低了干气、焦炭产率，提高了总液体收率。该技术存在的不足之处是：第一，再生主风换热式催化剂冷却器的筒体直径较小，因此就需要对由冷却主风分布器通入的冷却主风量进行限制。否则，大量再生主风换热式催化剂冷却器内冷却后的再生催化剂将被加热的冷却主风夹带、经套管与再生催化剂输送管之间的环形空间向上流入再生器内，形成催化剂内循环，影响装置正常操作。由于冷却主风量受限制，因而会影响对高温再生催化剂的冷却效果。第二，采用的是传统的提升管催化裂化反应器，重油提升管很难实现较短的油剂接触时间，原因和后果与对CN100338185C的说明相似。美国专利US6,059,958公开的一种重油催化裂化技术的主要特征是：将部分或全部经外取热器冷却后的再生催化剂送至重油提升管底部，与来自再生器的高温再生催化剂混合，混合再生催化剂在重油提升管内与重油进料接触。由于以上特征，该技术实现了重油提升管“油剂低温接触、大剂油比”操作。存在的不足之处是：第一，采用经外取热器冷却后的再生催化剂与来自再生器的高温再生催化剂混合降温的措施，导致该技术降低油剂接触温度和提高剂油比的优势仅能体现于具有过剩热量的催化裂化装置。第二，采用的是传统的提升管催化裂化反应器，重油提升管很难实现较短的油剂接触时间，原因和后果与对CN100338185C的说明相似。第三，采用单个重油提升管反应器，无法实现对汽油的单独改质。中国专利CN100338185C和美国专利US6,059,958所公开的两种催化裂化技术由于采用未作任何改进的传统湍动床再生器，再生器催化剂循环量的提高会使再生器床层温度降低进而降低再生效率；受此限制，都无法通过直接提高再生器的催化剂循环量来提高重油提升管的剂油比，而是分别通过轻烃待生催化剂和外取热器冷却后的再生催化剂直接参与重油催化裂化反应的方法来提高剂油比。由于上述两种催化剂的流量有限，使重油提升管剂油比的提高幅度受到限制。
技术实现思路
为解决现有的催化裂化工艺所存在的降低再生催化剂温度和提高重油提升管剂油比的措施适用范围较窄、调节不够灵活、参与重油催化裂化反应的催化剂活性较低以及重油提升管难以实现较短的油剂接触时间等问题，本专利技术提供
了一种双提升管催化裂化装置及方法。本专利技术提供的双提升管催化裂化装置，主要包括重油提升管、轻烃提升管、沉降器、再生器和催化剂冷却器，所述的再生器包括折流管式再生器和湍动床再生器，折流管式再生器由外管和内管套置组成，内管自下而上由预流化段、过渡段和稳流段串连组成，内管预流化段的底端为折流管式再生器的主风入口，预流化段中部的器壁上设有待生催化剂入口和再生催化剂的入口，外管与内管的稳流段之间形成环形通道，环形通道的底端敞口作为折流管式再生器出口，外管和内管均与湍动床再生器同轴设置，内管贯穿整个湍动床再生器，外管穿过湍动床再生器的顶部进入湍动床再生器的稀相段下部，催化剂冷却器的主体自下而上由圆柱形筒体和圆台形筒体串连组成，圆台型筒体的顶端作为催化剂冷却器的主风出口与折流管式再生器内管预流化段的底端相连接；湍动床再生器与催化剂冷却器同轴设置并位于催化剂冷却器的上方，其底端通过催化剂冷却器的圆台形筒体与催化剂冷却器隔开；沉降器底部通过管道与折流管式再生器的待生催化剂入口相连通，催化剂冷却器的主风出口与折流管式再生器的主风入口相连接，折流管式再生器出口位于湍动床再生器的稀相段下部，湍动床再生器的密相段分别通过管道与催化剂冷却器和折流管式再生器的再生催化剂入口相连通，催化剂冷却器的底部通过管道分别与重油提升管和轻烃提升管的底部相连通。所述的重油提升管沿其轴向间隔设置2～5层进料喷嘴，重油提升管反应段的长度为5～15m，轻烃提升管沿其轴向间隔设置2～3层轻烃进料喷嘴。所述的沉降器包括重油反应沉降器和轻烃反应沉降器，重油反应沉降器密相段为重油待生催化剂汽提段，轻烃反应沉降器密相段为轻烃待生催化剂汽提段，重油反应沉降器与轻烃反应沉降器分别与湍动床再生器并列设置，重油提升管仅有竖直段且与重油反应沉降器同轴设置，并穿过重油待生催化剂汽提段进入重油反应沉降器的稀相段上部，轻烃提升管仅有竖直段且与轻烃反应沉降器同轴设置，并穿过轻烃待生催化剂汽提段进入轻烃反应沉降器的稀相段上部，折流管式再生器设有两个待生催化剂入口，重油待生催化剂汽提段和轻烃待生催化剂汽提段分别通过管道与折流管式再生器的两个待生催化剂入口相连接。本专利技术还提供了一种由上述催化裂化装置实现的双提升管催化裂化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双提升管催化裂化装置，主要包括重油提升管、轻烃提升管、沉降器、再生器和催化剂冷却器，其特征在于：再生器包括折流管式再生器和湍动床再生器，折流管式再生器由外管和内管套置组成，内管自下而上由预流化段、过渡段和稳流段串连组成，内管预流化段的底端为折流管式再生器的主风入口，预流化段中部的器壁上设有待生催化剂入口和再生催化剂的入口，外管与内管的稳流段之间形成环形通道，环形通道的底端敞口作为折流管式再生器出口，外管和内管均与湍动床再生器同轴设置，内管贯穿整个湍动床再生器，外管穿过湍动床再生器的顶部进入湍动床再生器的稀相段下部，催化剂冷却器的主体自下而上由圆柱形筒体和圆台形筒体串连组成，圆台型筒体的顶端作为催化剂冷却器的主风出口与折流管式再生器内管预流化段的底端相连接；湍动床再生器与催化剂冷却器同轴设置并位于催化剂冷却器的上方，其底端通过催化剂冷却器的圆台形筒体与催化剂冷却器隔开；沉降器底部通过管道与折流管式再生器的待生催化剂入口相连通，催化剂冷却器的主风出口与折流管式再生器的主风入口相连接，折流管式再生器出口位于湍动床再生器的稀相段下部，湍动床再生器的密相段分别通过管道与催化剂冷却器和折流管式再生器的再生催化剂入口相连通，催化剂冷却器的底部通过管道分别与重油提升管和轻烃提升管的底部相连通。...

【技术特征摘要】
1.一种双提升管催化裂化装置，主要包括重油提升管、轻烃提升管、沉降器、再生器和催化剂冷却器，其特征在于：再生器包括折流管式再生器和湍动床再生器，折流管式再生器由外管和内管套置组成，内管自下而上由预流化段、过渡段和稳流段串连组成，内管预流化段的底端为折流管式再生器的主风入口，预流化段中部的器壁上设有待生催化剂入口和再生催化剂的入口，外管与内管的稳流段之间形成环形通道，环形通道的底端敞口作为折流管式再生器出口，外管和内管均与湍动床再生器同轴设置，内管贯穿整个湍动床再生器，外管穿过湍动床再生器的顶部进入湍动床再生器的稀相段下部，催化剂冷却器的主体自下而上由圆柱形筒体和圆台形筒体串连组成，圆台型筒体的顶端作为催化剂冷却器的主风出口与折流管式再生器内管预流化段的底端相连接；湍动床再生器与催化剂冷却器同轴设置并位于催化剂冷却器的上方，其底端通过催化剂冷却器的圆台形筒体与催化剂冷却器隔开；沉降器底部通过管道与折流管式再生器的待生催化剂入口相连通，催化剂冷却器的主风出口与折流管式再生器的主风入口相连接，折流管式再生器出口位于湍动床再生器的稀相段下部，湍动床再生器的密相段分别通过管道与催化剂冷却器和折流管式再生器的再生催化剂入口相连通，催化剂冷却器的底部通过管道分别与重油提升管和轻烃提升管的底部相连通。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的重油提升管沿其轴向间隔设置2～5层进料喷嘴，重油提升管反应段的长度为5～15m，轻烃提升管沿其轴向间隔设置2～3层轻烃进料喷嘴。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的沉降器包括重油反应沉降器和轻烃反应沉降器，重油反应沉降器密相段为重油待生催化剂汽提段，轻烃反应沉降器密相段为轻烃待生催化剂汽提段，重油反应沉降器与轻烃反应沉降器分别与湍动床再生器并列设置，重油提升管仅有竖直段且与重油反应沉降器同轴设置，并穿过重油待生催化剂汽提段进入重油反应沉降器的稀相段上部，轻烃提升管仅有竖直段且与轻烃反应沉降器同轴设置，并穿过轻烃待生催化剂汽提段进入轻烃反应沉降器的稀相段上部，折流管式再生器设有两个待生催化剂入口，重油待生催化剂汽提段和轻烃待生催化剂汽提段分别通过管道与折流管式再生器的两个待生催化剂入口相连接。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的湍动床再生器设有外取热器，湍动床再生器的密相段与外取热器的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈曼桥，武立宪，王文柯，樊麦跃，汤海涛，
申请(专利权)人：中石化洛阳工程有限公司，中石化炼化工程集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41