一种催化转化装置制造方法及图纸

一种催化转化装置，包括反应系统和再生系统，其中反应系统包括重油提升管反应区、床层反应区、轻烃提升管反应区、沉降器、气固分离器、汽提器，再生系统包括再生器和任选的催化剂脱气罐，两个提升管的出口段和床层反应区或床层反应区与汽提器之间的连通管相连，床层反应区的出口与气固分离器通过管线直接连通。沉降器和汽提器分别位于床层反应区的上方和下方，沉降器的下部与汽提器的上部或床层反应区的下部通过管线连通。本发明专利技术设置了三个相对独立的反应区，重油、中间产品和轻烃的裂化在不同反应区内进行，便于对不同类型反应的条件进行控制和调节；气固分离器使反应产物与催化剂快速分离，缩短了油气在沉降器内的停留时间，降低干气的产率。

【技术实现步骤摘要】
一种催化转化装置                         
本专利技术属于在不存在氢的情况下烃油催化转化的设备，更具体地说，本专利技术是一种催化转化装置的反应和再生系统。                         
技术介绍
世界经济的发展带动了全球低碳烯烃需求的持续增长。据预计，到2010年全球乙烯和丙烯总需求量达到140Mt/a和86Mt/a；而我国，由于国民经济的高速增长，低碳烯烃需求年增长率将会超过世界平均水平，而且丙烯需求的增长速度超过了乙烯需求的增长速度。低碳烯烃的制备方法很多，国际上普遍采用以石脑油等轻质原料的水蒸汽裂解技术。全球超过总产量90％的乙烯和约70％的丙烯主要由石油烃蒸汽裂解制得。但这种技术已无法满足日益增长的对低碳烯烃的需求，同时由于全球原油越来越重，一般轻烃原料如石脑油和直馏轻柴油的产率仅为1/3左右，而我国又因为存在燃料油供应不足和柴汽比较低的问题，轻烃原料的短缺在我国更为严重，所以开发以重油为原料直接生产低碳烯烃的技术路线己成为潮流。US5944982和US6287522公开了一种采用双提升管的高苛刻度催化裂化方法及装置。该装置中重油原料通过第一个提升管反应裂化后，将其产品分馏系统分离出的汽油或轻循环油引入第二根提升在更苛刻的条件下进一步深度裂化，从而生成更多的低碳烯烃。该装置的两个提升管共用一个沉降器和再生器，第一提升管和第二提升管的产品分别进入两个分馏塔。此外，该专利还提出将汽提器内的部分催化剂引入第一个提升管以提高催化剂的利用效率。CN1118539C公开了一种两段提升管催化裂化新技术，它主要是通过两段式提升管反应器来实现油气串联、催化剂接力、分段反应、缩短反应时间和提高催化剂的平均性能的目的，并可大幅度提高单程转化率，在高转化率下仍能获得好的产品分布，提高轻质油品收率；显著改善催化汽油的质量：大幅度降低催化汽油中的烯烃含量、增加异构烃和芳烃含量，提高催化汽油辛烷值。CN1526794A公开了一种催化裂化方法，该方法包括：该方法包括：1)在第一提升管中将原料油进行小于1.5秒的催化裂化，并将所得物流送入-->第一分离装置；2)将来自第一分离装置的所得回炼油进行小于1.5秒的催化裂化，并将所得物流送入第一分离装置；以及，3)将来自第一分离装置的所得粗汽油和/或任选的柴油进行催化反应，其中第一至三根提升管中的反应条件与所用的催化剂根据该催化裂化方法的产物需要进行选择，并分别形成用于第一至三根提升管的催化剂再生和循环系统，从而有效改善催化裂化产品分布，提高产品质量。                         
技术实现思路
本专利技术的目的是在现有技术的基础上提供一种催化转化装置。本专利技术提供的催化转化装置包括反应系统和再生系统，其中反应系统包括重油裂化提升管反应区、中间产品深度裂化床层反应区、轻烃裂化提升管反应区、沉降器、至少两级气固分离设备、汽提器，床层反应区的出口与第一级气固分离设备连通，汽提器位于床层反应区的下方，其顶部与床层反应区的入口连通，两个提升管反应区的出口段和床层反应区或床层反应区与汽提器之间的连通管相连直接连通，沉降器位于床层反应区的上方，沉降器的下部与汽提器的上部、床层反应区的下部或床层反应区与汽提器之间的连通管三个位置中的任意位置通过管线连通；再生系统包括再生器和任选的催化剂脱气罐。两个提升管选自等直径的圆管、锥台形筒体或1-6段直径不同的筒体通过变径段连接而成的组合体。床层反应区选自等直径的筒体、锥台形筒体或1-6段直径不同的筒体通过变径段连接而成的组合体。床层反应区与汽提器之间的连通管选自等直径的筒体、锥台形筒体或1-6段直径不同的筒体通过变径段连接而成的组合体。沉降器的下部与汽提器的上部之间的连通管线位于床层反应区的外部或内部，数量为1-10根，该管选自等直径的筒体、锥台形筒体或由变径段和直筒段连接而成的组合体。当该管线位于床层反应区的外部时，优选在每根管线上设置一个催化剂流量控制阀。第一级气固分离设备的入口与床层反应区出口的油剂输送管相连，该设备为常规的粗旋式旋风分离器、旋流式气固分离器或惯性气固分离器。最后一级气固分离设备的出口与沉降器上部的集气室相连，该设备的形式可以是旋风分离器或旋流式气固分离器。-->在第一级气固分离设备与最后一级气固分离设备之间可以增设一级任选的气固分离设备，该设备的形式可以是旋风分离器、旋流式气固分离器或惯性气固分离器。该惯性气固分离器选自T型气固分离器、倒L型气固分离器、三叶型气固分离器、弹射式气固分离器或帽罩式气固分离器。两个提升管反应区中至少有一个提升管反应区位于汽提器的外部；两个提升管反应区中至多只有一个提升管反应区穿过汽提器的内部伸入床层反应区或床层反应区与汽提器之间的连通管内。轻烃裂化提升管的出口可以位于床层反应区与汽提器之间的连通管上，也可以位于床层反应区的上部、中部或下部。当该提升管位于汽提器外部并且其出口位于床层反应区的上部时，可以将轻烃裂化提升管的出口伸入床层反应区内部，在出口段的末端设置一段短的下行管段，优选在下行管段的出口以下设置一个导流锥，或者将该下行管段的出口端封闭，在其侧壁上设置2-10个与下行管相连通的弯管作为旋流臂，使油气和催化剂从旋流臂中沿床层反应区切线方向喷出后可以在床层反应区上部形成旋流；也可以将轻烃裂化提升管的出口管和床层反应区的上部沿切向固定连接并连通，并优选在床层反应区的出口处设置导流管，所述导流管的下端敞口，上端与床层反应区上部变径段固定连接。当所述轻烃裂化提升管反应区穿过汽提器的内部伸入床层反应区的上部时，该提升管反应区的上端封闭，并在其末端设置2-10个旋流臂。重油裂化提升管的出口位于床层反应区的下部或床层反应区与汽提器之间的连通管内。当重油裂化提升管位于汽提器外部时，优选在床层反应区的下部重油裂化提升管出口以上的位置设置床层反应区入口气固分布器。当重油裂化提升管位于汽提器外部而轻烃裂化提升管通过汽提器内部时，优选重油裂化提升管的出口段和床层反应区的下部或床层反应区与汽提器之间的连通管沿切向固定连接并连通，进一步优选的结构是在轻烃裂化提升管和连通管之间的环形区域内设置一个内套管，所述内套管的上端位于床层反应区下部或连通管上部，其下端位于汽提器上部或连通管下部，更优选的结构是在内套管和连通管或床层反应区器壁之间的环形区域内设置床层反应区入口气固分布器。当重油裂化提升管反应区穿过汽提器的内部伸入床层反应区的下部或床层反应区与汽提器之间的连通管内时，优选在该提升管反应区的出口设置气固分布器。-->所述催化剂再生系统通过两条再生催化剂输送管线分别与重油裂化提升管反应区和轻烃裂化提升管反应区连通，通过一条待生催化剂输送管线与汽提器连通，每条催化剂输送管线上都装有催化剂流量控制阀。与多产低碳烯烃反应器的现有技术相比，本专利技术提供的催化转化装置具有以下几个方面的特点：1、反应器设置了三个相对独立的反应区，重油裂化、中间产品深度裂化和轻烃裂化反应可以在不同反应区内进行，便于对不同类型反应的条件进行控制和调节。2、反应产物可以通过与床层反应区出口管直接相连的气固分离器与催化利快速分离，缩短了油气在沉降器内的停留时间，因而有利于抑制油气在高温环境下的热裂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种催化转化装置，包括反应系统和再生系统，其特征在于所述反应系统包括重油裂化提升管反应区、中间产品深度裂化床层反应区、轻烃裂化提升管反应区、沉降器、至少两级气固分离设备、汽提器，床层反应区的出口与第一级气固分离设备连通，汽提器位于床层反应区的下方，其顶部与床层反应区的入口连通，两个提升管反应区的出口段和床层反应区或床层反应区与汽提器之间的连通管直接连通，沉降器位于床层反应区的上方，沉降器的下部与汽提器的上部、床层反应区的下部或床层反应区与汽提器之间的连通管三个位置中的任意位置通过待汽提催化剂输送管连通；再生系统包括再生器和任选的催化剂脱气罐。

【技术特征摘要】
1、一种催化转化装置，包括反应系统和再生系统，其特征在于所述反应系统包括重油裂化提升管反应区、中间产品深度裂化床层反应区、轻烃裂化提升管反应区、沉降器、至少两级气固分离设备、汽提器，床层反应区的出口与第一级气固分离设备连通，汽提器位于床层反应区的下方，其顶部与床层反应区的入口连通，两个提升管反应区的出口段和床层反应区或床层反应区与汽提器之间的连通管直接连通，沉降器位于床层反应区的上方，沉降器的下部与汽提器的上部、床层反应区的下部或床层反应区与汽提器之间的连通管三个位置中的任意位置通过待汽提催化剂输送管连通；再生系统包括再生器和任选的催化剂脱气罐。2、按照权利要求1的装置，其特征在于所述两个提升管选自等直径的圆管、锥台形筒体或1-6段直径不同的直筒体通过变径段连接而成的组合体。3、按照权利要求1的装置，其特征在于所述床层反应区选自等直径的筒体、锥台形筒体或1-6段直径不同的直筒体通过变径段连接而成的组合体。4、按照权利要求1的装置，其特征在于沉降器的下部与汽提器的上部之间的连通管线位于床层反应区的外部或内部，数量为1-10根。5、按照权利要求4的装置，其特征在于沉降器的下部与汽提器的上部之间的连通管线位于床层反应区的外部，每根管线上设置催化剂流量控制阀。6、按照权利要求1的装置，其特征在于所述第一级气固分离设备的入口与床层反应区出口的油剂输送管相连，该设备为常规的粗旋式旋风分离器、旋流式气固分离器或惯性气固分离器。7、按照权利要求1的装置，其特征在于最后一级气固分离设备的出口与沉降器上部的集气室相连，该设备为旋风分离器或旋流式气固分离器。8、按照权利要求7的装置，其特征是在第一级气固分离设备与最后一级气固分离设备之间设置一级气固分离设备，该设备为旋风分离器、旋流式气固分离器或惯性气固分离器。9、按照权利要求6或8的装置，其特征在于所述惯性气固分离器选自T型气固分离器、倒L型气固分离器、三叶型气固分离器、弹射式气固分离器或帽罩式气固分离器。10、按照权利要求1的装置，其特征在于两个提升管反应区中至少有一个提升管反应区位于汽提器的外部；两个提升管反应区中至多只有一个提升管反应区穿过汽提器的内部伸入床层反应区或床层反应区与汽提器之间的连通管内。11、按照权利要求10的装置，其特征在于当提升管反应区位于汽提器的外部时，该提升管反应区的出口段和床层反应区相连，或和床层反应区与汽提...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙军，许克家，侯栓弟，达志坚，张久顺，谢朝钢，张占柱，毛安国，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]