使用粉碎固体粒子的裂化装置及裂化方法制造方法及图纸

用于快速裂化烃类原料和接着从固体粒子中快速分离裂化气的方法和设备。包括一个带有偏心小孔和至少两个处在同一平面的相对入口喷嘴的裂化反应器，一个在底部一个平面上装有一排燃料入口喷嘴和按轴向安装的空气入口喷嘴的流化床加热器，及用于从这样产生的气体产物中分离固体粒子的分离装置。（*该技术在2008年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及从烃类原料生产有用烃的工艺。更准确地说，本专利技术涉及一种使用热的固体粒子来裂化烃类原料的方法和设备。把烃类原料转化为诸如燃料、烯烃等有用产品的方法，已是现有技术。已经研究了很多工艺方法来把粗烃裂化以制备有用的产品。在这些常规的方法中有高温裂化及催化裂化两大类。近年来，在高温裂化和催化裂化这两种工艺中都应用了将粉碎固体粒子用作热源，以加速烃类原料的裂化的系统。在实行中，不管这些粉碎固体粒子，是惰性的或催化性的都被加热，并与烃类原料一起被送入裂化区中。在裂化区中，烃类原料被裂化，同时热的粉碎固体粒子失去它的热量，并被烃类原料中所含的焦油及其他重组分沾污。因此，通常要把这些被沾污的固体粒子进行再生，以便重新用于烃类原料的裂化工艺中。再生工艺需要把沾污物从固体粒子上烧掉，并把粉碎固体粒子的温度提高到能使烃类原料裂化所需的温度。每一种使用粉碎固体粒子的裂化工艺，都需要输送设备和分离设备，以便使固体粒子和烃类原料接触，以及把固体粒子和工艺过程中所产生的裂化产物气体分离开。最近，Stone和Webster工程公司（Stone    and    Webster    Engineering    Corporation）已发展了一种能十分有效地把粉碎固体粒子与离开裂化反应器的裂化气体分离的方法和设备。美国专利US4，433，984等记载了一种分离方法和设备，该种设备可-->把粉碎固体粒子和裂化气体分离所需的接触时间减到最少，而同时可使分离达到为终止裂化反应所需的程度。同样，Stone和Webster工程公司还发展了一种可把粉碎固体粒子送进诸如流化床燃烧炉一类装置中的方法和设备，这种设备免去了活动的机械部件，因此提高了输送系统的功能和可靠性。这种方法和设备记载于美国专利US4，459，071中。本质上，该体系是依靠调节压力差的方法来加速或中断进入某一设备的固体粒子流。此外，Stone和Webster工程公司还发展了一种方法和设备，它能把烃类原料喷射入热的粉碎固体粒子的流动途程中，使烃类原料迅速而完全地裂化。美国专利US4，338，187等记载了一种这样的烃原料和热的粉碎固体粒子的进料系统，该系统能使原料和固体粒子迅速混合并伴随发生所要求的迅速的裂化。本专利技术的目的之一是，提供一种能促使烃类原料的裂化过程迅速而完全，并可接着把裂化气和粉碎固体粒子迅速分离开的方法和设备。本专利技术的目的之二是，提供一种能把裂化流出气与粉碎固体粒子迅速分开，并用骤冷使裂化流出气中的反应终止的方法和设备。本专利技术的目的之三是，提供一种能可控地和可靠地把粉碎固体粒子输送到诸如裂化反应器一类的操作部位中的方法和设备。本专利技术的目的之四是，提供一种能十分有效地再生粉碎固体粒子的方法和设备。本专利技术的目的之五是，提供一种能把再生的粉碎固体粒子与废气基本上完全分离开的方法和设备。本专利技术的目的之六是，提供一种能利用由再生的粉碎固体粒子所载的热量使烃类原料裂化;接着把粉碎固体粒子与裂化流出气分离开;-->最后把固体粒子再生以重新用作裂化反应器的热源的方法和设备。因此，本专利技术提供的设备包括一套反应器系统，一套再生装置和一套固体粒子输送装置。该反应器系统包含一个基本上是矩形的混合区;一个连接于混合区与分离装置之间的管式反应器;一个能使裂化流出气与粉碎固体粒子迅速分开的分离装置;一个紧接于分离装置下游的裂化流出气骤冷设备;以及一个最终分离装置。该再生装置包括一个汽提塔、一个流化床加热器（entrained    bed    heater）和一个废气-再生的固体粒子的分离器。该固体粒子输送系统包括一根立管和一个上位的漏斗。该方法的实施，是以一种可控的速率来输送热的粉碎固体粒子的幕流（acurtain    of    hot    Particulate    Solids），使其通过一些分散的基本上是矩形的入口到达反应器的混合区，并同时使烃类原料与固体粒子的幕流接触。在反应器内停留一段短时间后，把裂化流出气与热的固体粒子分开，将裂化气骤冷并输送到用来收集产品的常规回收设备中。粉碎固体粒子以较高的温度进入反应器，并在其中被来自烃类原料的焦油和焦炭之类物质沾污，而当它从反应器排出时温度就随之降低。首先把这些粉碎固体粒子上的某些杂质汽提除去，然后在一个流化床加热器中加热，用燃料和空气烧去附在固体粒子上的焦炭污物。在流化床加热器中所产生的燃烧气体与再生的固体粒子一起向上流动，进入一个再生的固体粒子分离器，在其中燃烧气体与再生的固体粒子分开并被作为废气排放掉。把再生的粉碎固体粒子收集于一个在立管上方的滑动床（aslumped    bed）该立管和反应器漏斗相连，此漏斗直接和反应器-->的矩形固体粒子入口连通。参看以下附图将可更好理解本专利技术：图1是本专利技术的整套系统的立视图;图2是本专利技术的反应器与裂化气-固体粒子分离器的放大立面剖视图;图3是通过图2的3-3线剖开的立面剖视图;图4是通过图2的4-4线剖开的平面图;图5是通过图2的5-5线剖开的平面图;图6是图5中所示的固体粒子进入反应器的入口的局部剖视图;图7是通过图2的7-7线剖开的平面图;图8是通过图1的8-8线剖开的剖视图;图9是固体粒子再生装置的示意立视图。本专利技术的方法和设备已应用于各种各样的裂化场合，其中所用的固体粒子可以是惰性的也可以是催化性的。然而，下面将参照一种从烃类原料生产烯烃的催化裂化工艺来描述本专利技术的方法和设备。正如图1所示，系统2主要包括反应器系统4，一套固体粒子再生装置8和一套固体粒子输送系统10。正如图2所示，反应器系统4包括一个逐渐收缩的混合区11，一个细长反应区12，一个位于反应区12下游的扩张区13，一套分离器6和一套骤冷系统7（示于图7）。混合区11的构成中带有一个以剖面形式示出的塞子14，它带有一段弧形的下表面15。一块水平配置的平面孔板17设置在塞子14的上面，它与塞子14之间保持一定间隙，以形成一个进入混合区11内部的固体粒子入口通道19。固体粒子入口通道19的剖面图呈一直角转弯的形状，该通-->道的下端为一矩形的开口25，粉碎固体粒子通过开口25以固体粒子幕流26的形式进入混合区11，这正如图3所示。水平开口25直接位于各个烃类原料入口的上方。从固体粒子入口通道19到烃类原料入口28之间有一条文丘里管状的通管3。正如图5和图6所示，沿着水平开口25的纵向的每一侧皆设置有蒸气集气室21，以把预加速的气体（蒸气）通过喷嘴29射向通过水平开口25落下的固体粒子幕流。使用一个气体输送管路27，把加压气体（通常为蒸气或轻烃类）送入喷嘴29。喷嘴29与水平面形成一个45°的倾角。预加速的气体以高于反应器内压3～5磅/英寸2的压力进入集气室21，并以同样的压力和以约150英尺/秒的速度从喷嘴29喷出。预加速的气体把通过水平开口25落下的固体粒子流加速，使其速度由微小的3～6英尺/秒变为约50英尺/秒，借此把固体粒子与预加速气体充分混合。烃类原料进口28设置在反应器的器壁22上，该原料进口或以与固体粒子幕流26成正交的方向或以30°仰角的方向指向固体粒子幕流26。通过管路24把烃类原料通入一个集流腔23。从集流腔来的烃类原料从进料喷嘴28喷出。正如图2所示，进料喷嘴28本文档来自技高网...

【技术保护点】
采用热的粉碎固体粒子来裂化烃类原料的方法，其特征在于该方法包括如下步骤：（ａ）把热的粉碎固体粒子幕流加入反应器中，（ｂ）穿过热的粉碎固体粒子幕流加入烃类原料。

【技术特征摘要】
US 1987-8-11 084,3281、采用热的粉碎固体粒子来裂化烃类原料的方法，其特征在于该方法包括如下步骤：(a)把热的粉碎固体粒子幕流加入反应器中，(b)穿过热的粉碎固体粒子幕流加入烃类原料。2、如权利要求1所述的方法，其特征在于还包含如下步骤，即通过安装在同一水平面上两边的喷射方向相对的两组入口喷嘴把烃类原料喷入反应器中。3、如权利要求2所述的方法，其特征在于还包含如下步骤，即把烃类原料和它所携带的固体粒子，引入位于反应器中心具有弧形外表的部件所确定的通道中。4、如权利要求3所述的方法，其特征在于还包含如下步骤，即把预加速的气体喷射到固体粒子幕流上以加速热固体粒子幕流的流动。5、如权利要求1所述的方法，其特征在于还包含如下步骤，即通过一个由垂直于反应器中心线然后平行于反应器中心线的偏心小孔所组成的通道，把热的粉碎固体粒子送进反应器中。6、如权利要求5所述的方法，其特征在于还包含把固体粒子幕流沿着反应器壁送进反应器的步骤。7、如权利要求6所述的方法，其特征在于还包含如下步骤，即把裂化气与粉碎固体粒子分离开;把裂化气通入一个旋风分离器并同时向紧靠旋风分离器的上游喷入直接骤冷油，终止已裂化的气体中的裂化反应。8、如权利要求6所述的方法，其特征在于还包含如下步骤，即通过一个单独的入口把裂化气和粉碎固体粒子送进一个分离器中;在分离器中把裂化气和粉碎固体粒子分开;通过一组裂化气出口向上排出裂化气和通过一组固体粒子出口向下排出粉碎固体粒子。9、如权利要求8所述的方法，其特征在于其中的有效动力学停留时间为0.1～0.6秒。10、如权利要求9所述的方法，其特征在于还包含如下步骤，即把分离出来的粉碎固体粒子送入一个汽提塔，并用汽提蒸气通过粉碎固体粒子，以除去粉碎固体粒子表面上的杂质。11、如权利要求10所述的方法，其特征在于还包含如下步骤，即把汽提过的固体粒子送进一个漏斗中;在该漏斗中积累起一个粉碎固体粒子的滑动床;通过一根竖管把固体粒子从滑动床中连续流动地输送到流化床加热器的底部。12、如权利要求11所述的方法，其特征在于还包含如下步骤，即通过流化床加热器底部的一排燃料喷嘴将燃料喷进去，使燃料充分地穿过流化床加热器的整个横截面，并通过流化床加热器的底部喷进一股轴向的空气射流，以使生成的热的燃烧气体与固体粒子充分混合。13、如权利要求12所述的方法，其特征在于把热值为17，000～22，000英热量单位/磅的燃料以及对每一磅的燃料和来自粉碎固体粒子上的焦炭所用的量为12～17磅的空气送进流化床加热器。14、如权利要求13所述的方法，其特征在于还包含如下步骤，即通过流化床加热器把热的粉碎固体粒子和燃烧气体送进一个再生的固体粒子容器，并在该容器中将热的粉碎固体粒子从燃烧气体中分离出来。15、如权利要求14所述的方法，其特征在于还包含如下步骤，即在再生的固体粒子容器中积累固体粒子的滑动床，通过一根竖管把这种热的再生固体粒子输送到一个反应器漏斗的粉碎固体粒子滑动床上，所说的竖管的排料端插入到反应器漏斗的固体粒子滑动床物料中。16、如权利要求15所述的方法，其特征在于反应器漏斗中的固体粒子滑动床堆积于反应器的一些偏心小孔之上，其特征还在于包含对反应器漏斗的固体粒子滑动床上空与裂化反应器之间的压差进行调节的步骤。17、一个裂化反应器，包含有：（a）一些用来把粉碎固体粒子送进反应器的偏心小孔...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特J加特塞，理查德C诺顿，
申请(专利权)人：史东及韦伯斯特工程公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]