流化床间壁换热再生耦合装置制造方法及图纸

本申请提供了一种流化床间壁换热再生耦合装置，其包括：第一流化筒体，其具有空腔；耦合件，其至少部分地设置于空腔内；耦合件将空腔分隔成相互独立的换热腔室和再生腔室；换热腔室上设置有第一输入口和第一输出口；再生腔室上设置有第二输入口和第二输出口；换热管，其贯穿耦合件，且换热管上设置有伸入换热腔室内的第一换热部和伸入再生腔室内的第二换热部，换热管内设置有相变介质；第一换热部和第二换热部用于供相变介质分别与换热腔室和再生腔室内的催化剂进行换热；且相变介质换热后能发生相变以能在第一换热部和第二换热部之间流动；本申请实施方式提供了一种流化床间壁换热再生耦合装置，其能有效利用余热，调节不同体系的热平衡。

【技术实现步骤摘要】
流化床间壁换热再生耦合装置
本申请涉及流化床领域，尤其涉及一种流化床间壁换热再生耦合装置。
技术介绍
随着石油资源的日趋重质化和汽车尾气排放对大气环境影响的日益加重，在世界范围内对车用汽油质量的要求愈加严苛。车用汽油标准要求汽油硫含量低于l0ppm，烯烃含量低于15v％，辛烷值维持在93以上。因此，生产高质量汽油的标志在于在硫含量和烯烃含量同时降低的情况下提高辛烷值。催化裂化工艺过程生产了70％以上的汽油，30％以上的柴油和30％的丙烯，所以在现有催化裂化技术的基础上生产高品质汽油和最大化生产化工产品已经成为一种经济环保的解决方式。为了满足炼化一体化需要，现有技术中一般通过双反再系统汽油高品质化与重油催化裂化耦合装置进行处理。具体地，在原有催化裂化装置的基础上，通过设置第二再生系统，对汽油或轻油进行改质，提高加工深度，进一步生产化工产品。具体耦合方法是在原催化裂化装置的第一再生器旁边，设立专用催化剂再生的第二再生器，将第一再生器的高温烟气引入第二再生器的底部，为催化汽油高品质化改质反再系统补充热量，第二再生器的底部安装空气管道引入空气，使专用催化剂流态化并在第二再生器中进行再生；再生后的专用催化剂进入催化汽油高品质化改质反应器与催化裂化汽油馏分进行接触、汽化、混合和反应。该技术将常规重油催化裂化装置中烧焦放出的过剩热量为热量不足的催化汽油高品质化过程所用，可实现生产高品质清洁汽油、增产高价值化工产品等目的，且生产的清洁汽油可以满足环保法规要求，化工产品可为炼化一体化提供技术支持。但上述以高温烟气的形式将第一再生器内过剩的热量引入第二再生器为其供热的方式，由于气体的比热容远小于颗粒的，因此烟气与颗粒的换热量难以到达第二再生器中催化剂的吸热量需要，同时高温烟气流入第二再生器，会携带部分催化裂化催化剂，降低催化剂整体性能。进一步，当第二再生器需要较大的换热量时，烟气量的增加，不利于气体的均匀分布，影响再生效率。由此，针对两种催化剂颗粒的换热，现有技术通过采用两种粒径差异较大的催化剂颗粒，通过直接接触的方式，进行换热。但为了保证催化剂颗粒的高效分离，大颗粒的尺寸将远远大于小颗粒，而过大粒径的催化剂颗粒反应性能将显著降低，反应效率将明显受限。进一步地，现有技术中可采用间壁式换热的方式进行换热。具体地，换热器为含有管程和壳程的换热装置，管程为单管或列管式。热载体/冷却介质均以流化态操作，可以选择热载体走管程，冷却介质走壳程，也可以选择热载体走壳程，冷却介质走管程。管壳式换热结构中，管内颗粒流动和换热受换热管尺寸的限制，影响流化和换热效果。因此，有必要提出一种流化床间壁换热再生耦合装置，以能解决上述问题。
技术实现思路
有鉴于此，本申请实施方式提供了一种流化床间壁换热再生耦合装置，其能有效利用余热，调节不同体系的热平衡。为实现上述目的，本申请提供了如下的技术方案：一种流化床间壁换热再生耦合装置，包括：第一流化筒体；其具有空腔；耦合件，其至少部分地设置于所述空腔内；所述耦合件将所述空腔分隔成相互独立的换热腔室和再生腔室；所述换热腔室上设置有第一输入口和第一输出口；所述再生腔室上设置有第二输入口和第二输出口；换热管，其贯穿所述耦合件，且所述换热管上设置有伸入所述换热腔室内的第一换热部和伸入所述再生腔室内的第二换热部，所述换热管内设置有相变介质；所述第一换热部和所述第二换热部用于供所述相变介质分别与所述换热腔室和所述再生腔室内的催化剂进行换热；且所述相变介质换热后能发生相变以能在所述第一换热部和所述第二换热部之间流动。作为一种优选的实施方式，所述耦合件为具有内腔的第二流化筒体；所述第二流化筒体的下端穿设于所述第一流化筒体内。作为一种优选的实施方式，所述第一流化筒体与所述第二流化筒体之间围成的环形空间形成所述换热腔室；所述第二流化筒体所围成的内腔形成所述再生腔室。作为一种优选的实施方式，所述耦合件为设置于所述空腔内的分隔板；所述换热腔室和所述再生腔室分别位于所述分隔板的相对侧。作为一种优选的实施方式，所述换热管与所述耦合件呈角度地设置，所述第一换热部和所述第二换热部分别设置于所述换热管的两端；且所述第二换热部所在的一端高于所述第一换热部所在的一端。作为一种优选的实施方式，所述换热管的延伸方向与所述耦合件的延伸方向之间的夹角为15度至90度。作为一种优选的实施方式，所述换热管伸出所述耦合件的长度为所述耦合件与所述第一流化筒体内壁之间的距离的1╱5至2╱3；所述换热管伸出所述耦合件的长度为所述第二流化筒体的半径的1╱5至2╱3。作为一种优选的实施方式，所述换热腔室内流化介质的表观流速小于所述再生腔室内流化介质的表观流速。作为一种优选的实施方式，所述换热腔室内流化介质的表观流速为0.0035米/秒至0.5米/秒；所述再生腔室内流化介质的表观流速为0.6米/秒至1.2米/秒。作为一种优选的实施方式，所述再生腔室包括缩径段和横截面积大于所述缩径段的扩径段以及位于所述缩径段和所述扩径段之间的变径段；所述换热管设置于所述缩径段的耦合件上；所述第二输出口位于所述缩径段，所述缩径段内设置有第一气体分布机构；所述扩径段内设置有第一气固分离机构。借由以上的技术方案，本申请实施方式所述的流化床间壁换热再生耦合装置通过设置第一流化筒体、耦合件、换热管使得换热腔室和再生腔室内的催化剂能通过换热管内的相变介质进行换热，进而使得重油催化裂化装置中烧焦放出的过剩热量能为热量不足的催化汽油高品质化过程或者烟气脱硫脱硝过程所用。且由于采用颗粒间壁换热，所以不受催化剂性质的限制，可用于物理性质性相近、化学性质相异的催化剂换热，避免了催化剂混合污染。因此，本申请实施方式提供了一种流化床间壁换热再生耦合装置，其能有效利用余热，调节不同体系的热平衡，保证再生腔室内待生催化剂的高效再生。附图说明在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本申请公开的范围。另外，图中各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本申请的理解，并不是具体限定本申请各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本申请的指导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本申请。在附图中：图1为本申请实施方式的流化床间壁换热再生耦合装置的第一种实施例的结构示意图；图2为本申请实施方式的流化床间壁换热再生耦合装置的第二种实施例的结构示意图；图3为本申请实施方式的流化床间壁换热再生耦合装置的第三种实施例的结构示意图；图4为本申请实施方式中第一种、第二种和第三种实施例的换热管分布正视图；图5为本申请实施方式中第一种、第二种和第三种实施例的换热管分布俯视图；图6为本申请实施方式中第一种、第二种和第三种实施例的第二气体分布机构排列图；图7为本申请实施方式中第一种、第二种和第三种实施例的应用图；图8为本申请实施方式的流化床间壁换热再生耦合装置的第四种实施例的结构示意图；图9为本申请实施方式的流化床间本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种流化床间壁换热再生耦合装置，其特征在于，包括：/n第一流化筒体；其具有空腔；/n耦合件，其至少部分地设置于所述空腔内；所述耦合件将所述空腔分隔成相互独立的换热腔室和再生腔室；所述换热腔室上设置有第一输入口和第一输出口；所述再生腔室上设置有第二输入口和第二输出口；/n换热管，其贯穿所述耦合件，且所述换热管上设置有伸入所述换热腔室内的第一换热部和伸入所述再生腔室内的第二换热部，所述换热管内设置有相变介质；所述第一换热部和所述第二换热部用于供所述相变介质分别与所述换热腔室和所述再生腔室内的催化剂进行换热；且所述相变介质换热后能发生相变以能在所述第一换热部和所述第二换热部之间流动。/n

【技术特征摘要】
1.一种流化床间壁换热再生耦合装置，其特征在于，包括：
第一流化筒体；其具有空腔；
耦合件，其至少部分地设置于所述空腔内；所述耦合件将所述空腔分隔成相互独立的换热腔室和再生腔室；所述换热腔室上设置有第一输入口和第一输出口；所述再生腔室上设置有第二输入口和第二输出口；
换热管，其贯穿所述耦合件，且所述换热管上设置有伸入所述换热腔室内的第一换热部和伸入所述再生腔室内的第二换热部，所述换热管内设置有相变介质；所述第一换热部和所述第二换热部用于供所述相变介质分别与所述换热腔室和所述再生腔室内的催化剂进行换热；且所述相变介质换热后能发生相变以能在所述第一换热部和所述第二换热部之间流动。


2.根据权利要求1所述的流化床间壁换热再生耦合装置，其特征在于：所述耦合件为具有内腔的第二流化筒体；所述第二流化筒体的下端穿设于所述第一流化筒体内。


3.根据权利要求2所述的流化床间壁换热再生耦合装置，其特征在于：所述第一流化筒体与所述第二流化筒体之间围成的环形空间形成所述换热腔室；所述第二流化筒体所围成的所述内腔形成所述再生腔室。


4.根据权利要求1所述的流化床间壁换热再生耦合装置，其特征在于：所述耦合件为设置于所述空腔内的分隔板；所述换热腔室和所述再生腔室分别位于所述分隔板的相对侧。


5.根据权利要求2所述的流化床间壁换热再生耦合装置，其特征在于：所述换热...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚秀颖，李建涛，卢春喜，刘梦溪，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：新型
国别省市：北京;11