催化裂化装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于石油化工行业的催化裂化技术领域，涉及一种催化裂化装置。本实用新型专利技术提供的催化裂化装置，包括反应器、再生器和气固分离设备，反应器包括反应段长度分别为5～10m的第一管式反应器和5～10m的第二管式反应器，再生器包括管式再生器和湍动床再生器；管式再生器的入口与气固分离设备相连，管式再生器的出口位于湍动床再生器的稀相段，湍动床再生器的密相段与第一管式反应器的催化剂入口相连，第一管式反应器的出口与气固分离设备相连，第二管式反应器与气固分离设备相连。本实用新型专利技术能够实现重油催化裂化“大剂油比，短油剂接触时间”操作，降低汽油改质能耗，可用于重油催化裂化和汽油催化改质。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于石油化工行业的催化裂化
，具体涉及一种催化裂化装置。
技术介绍
催化裂化是石油二次加工中较重要的一个加工过程。然而，目前的石油化工行业所使用的常规流化催化裂化装置普遍存在着以下几方面的缺点：第一，采用湍动床再生器或湍动床与快速床相结合的再生器，烧焦强度较小。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)；由于装置热平衡的限制，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，提升管反应器长度较长(一般超过30m)、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；表现为裂化气(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，采用单个常规的提升管反应器，缺乏对汽油催化改质的措施，汽油烯烃含量高、品质较低。多年来，国内外研究机构在克服上述常规流化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，其装置的主要技术特征是：采用两个提升管反应器，其中一个为重油提升管反应器，另一个为轻烃提升管反应器；轻烃提升管反应器待生斜管与重油提升管反应器底部设置的催化剂混合罐或重油提升管反应器再生斜管之间设有待生催化剂输送管。由于以上特征，该装置可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反应器待生催化剂与再生催化剂混合并换热后引入重油提升管反应器参与重油裂化反应。因此实现了重油提升管反应器“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。该技术的不足之处在于：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反应器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，轻烃待生催化剂的循环量有限，使重油反应剂油比的提高幅度受到限制。第三，采用传统的提升管催化裂化反应器，喷嘴设置位置较低，重油提升管反应器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，导致重油提升管反应器的产品分布和催化柴油的性质相对较差。第四，催化汽油的改质过程经历了重油提升管反应器反应油气的分馏操作，汽油的冷凝和再次气化过程产生大量的低温热，能耗较高。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，其装置的主要技术特征是：在常规湍动床再生器的下方设置一个再生催化剂冷却器，再生催化剂冷却器底部设有主风分布器。再生催化剂冷却器与再生器之间以内外套置的两根管道相连，内管为再生催化剂输送管，外管与内管之间的环形空间为换热后的主风进入再生器的通道。再生催化剂冷却器的催化剂出口通过管道与重油提升管反应器的底部相连。由于以上特征，该装置可将再生催化剂引入再生催化剂冷却器与主风进行换热；换热后被加热的主风向上进入再生器内参与烧焦再生，同时被冷却的再生催化剂进入重油提升管反应器参与重油裂化反应。因此实现了重油提升管反应器“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。该技术的不足之处在于：第一，再生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，重油反应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US5,462,652公开的一种催化裂化工艺所涉及装置的主要技术特征是：反应沉降器顶部设有一个催化剂料斗且通过管道与设置于反应沉降器上方的催化剂罐相连，催化剂罐通过不同的管道与再生器和反应沉降器的密相段相连。反应沉降器稀相段内水平设有一个进料喷嘴，进料喷射方向所对应的反应沉降器器壁上开孔并连接有一个外置旋风分离器，外置旋风分离器通过料腿与反应沉降器的密相段相连。由于以上特征，该装置可采用与传统提升管反应器不同的油剂接触方式。催化剂由催化剂料斗的中心开口在重力作用下向下流动，喷嘴的进料喷射方向与催化剂流动方向成90度夹角。进料与催化剂接触后携带催化剂沿水平方向高速运动并发生反应，一部分催化剂颗粒与反应沉降器壁碰撞后即与反应油气分离，另一部分催化剂颗粒与反应油气一起进入外置旋风分离器进行气固分离。同时，一部分待生催化剂在催化剂罐内与再生催化剂混合并换热后参与重油裂化反应。因此，所述的装置在操作时在一定程度上缩短了反应时间，也实现了“油剂低温接触、大剂油比”操作，使产品分布得到改善。该技术的不足之处在于：第一，待生催化剂与再生催化剂混合，在一定程度上降低了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，重油待生催化剂的活性很低，对参与重油反应的催化剂的活性影响很大，只能少部分地参与重油反应，从而使重油反应剂油比的提高幅度受到限制。第三，油剂接触区域的空间相对较大，重油反应的油剂接触时间尚未完全得到有效的控制，仍存在一定程度的二次反应。第四，缺乏对汽油催化改质的措施，汽油烯烃含量高。根据上述分析可以看出，总而言之，现有技术中的催化裂化装置主要存在的问题是，对于降低再生催化剂温度和提高重油反应剂油比的措施调节不够灵活(采用主风冷却再生催化剂的方法因冷却主风量受装置的限制而使冷却效果受到影响，通过重油待生催化剂参与重油反应提高重油反应剂油比的方法因重油待生催化剂活性很低、只能少部分地参与重油反应而使重油反应剂油比的提高幅度受到限制，或是通过轻烃待生催化剂或外取热器冷却后的再生催化剂参与重油催化裂化反应提高重油反应剂油比的方法由于两种催化剂的循环量有限而使重油反应剂油比的提高幅度受到限制)；参与重油催化裂化反应的催化剂活性较低(受重油待生催化剂或轻烃待生催化剂混入的影响)，难以实现较短的油剂接触时间，缺乏对汽油催化改质的措施，催化汽油的改质过程能耗较高(由于在汽油的冷凝和再次气化过程中产生了大量的低温热)。因此，采取有效措施解决以上所提到的问题具有重要的意义。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的在于提供一种催化裂化装置，与现有技术相比，能够灵活有效地实现重油催化裂化“大剂油比，短油剂接触时间”操作，并优化汽油催化改质的条件，同时降低汽油改质过程的能耗。为实现上述目的，本技术采用的技术方案为：一种催化裂化装置，包括反应器、再生器、气固分离设备和冷却器，所述反应器包括第一管式反应器和第二管式反应器，所述再生器包括管式再生器和湍动床再生器；所述第一管式反应器为反应段的长度为5～10m的下行管反应器，所述第二管式反应器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种催化裂化装置，其特征在于，包括反应器、再生器、气固分离设备和冷却器，所述反应器包括第一管式反应器和第二管式反应器，所述再生器包括管式再生器和湍动床再生器；所述第一管式反应器为反应段的长度为5～10m的下行管反应器，所述第二管式反应器为反应段的长度为5～10m的提升管反应器；其中，所述管式再生器的入口与气固分离设备通过管道相连，管式再生器的出口位于湍动床再生器的稀相段，管式再生器的底部与湍动床再生器的密相段通过管道相连，湍动床再生器的密相段与第一管式反应器的催化剂入口通过管道相连，第一管式反应器的出口与气固分离设备相连，湍动床再生器的密相段通过冷却器和管道与第二管式反应器的催化剂入口相连，第二管式反应器的出口与气固分离设备相连。

【技术特征摘要】
1.一种催化裂化装置，其特征在于，包括反应器、再生器、气固分离设备和冷却器，所述反应器包括第一管式反应器和第二管式反应器，所述再生器包括管式再生器和湍动床再生器；所述第一管式反应器为反应段的长度为5～10m的下行管反应器，所述第二管式反应器为反应段的长度为5～10m的提升管反应器；其中，所述管式再生器的入口与气固分离设备通过管道相连，管式再生器的出口位于湍动床再生器的稀相段，管式再生器的底部与湍动床再生器的密相段通过管道相连，湍动床再生器的密相段与第一管式反应器的催化剂入口通过管道相连，第一管式反应器的出口与气固分离设备相连，湍动床再生器的密相段通过冷却器和管道与第二管式反应器的催化剂入口相连，第二管式反应器的出口与气固分离设备相连。2.根据权利要求1所述的催化裂化装置，其特征在于，所述气固分离设备包括沉降器和分离器，所述沉降器的密相段为汽提段，汽提段与分离器通过管道相连；所述第一管式反应器的出口位于沉降器的稀相段，沉降器的油气出口与第二管式反应器的油气入口相连，第二管式反应器的出口通过封闭管道与分离器的入口相连，汽提段的底部通过管道与管式再生器的底部相连。3.根据权利要求2所述的催化裂化装置，其特征在于，所述第一管式反应器的催化剂入口位于顶部器壁上，第一管式反应器的出口位于沉降器的稀相段的上部，且出口向下；所述第二管式反应器的油气入口位于底端，第二管式反应器的催化剂入口位于下部器壁上；所述管式再生器只有竖直管段，且管式再生器与湍动床再生器同轴设置，管式再生器穿过湍动床再生器的密相段进入湍动床再生器的稀相段，沉降器分别与湍动床再生器和管式再生器并列设置。4.根据权利要...

【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：中石化炼化工程集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11