一种用于实现催化裂化再生剂的调温和汽提的耦合设备制造技术

本发明专利技术提供了一种可实现催化裂化再生剂调温和汽提的耦合设备，由设置于上部的调温段和下部的汽提段组合而成，所述调温段中设置有内设换热构件和至少一个空气分布器，调温段向下延伸并缩小流通面积形成汽提段。本发明专利技术通过在调温段下部耦合流通面积较小的汽提段，可以不用或仅用少量汽提蒸汽实现烟气脱除的功能，可最大限度抑制再生剂在蒸汽气氛下的失活效应。本发明专利技术的耦合设备可设置在催化裂化装置的再生剂循环管路中，使再生剂经调温并脱除烟气后直接进入到提升管反应器，不仅可显著提高催化裂化装置的剂油比、再生温度和原料预热温度，有利于产品分布的改善，而且可兼具烟气脱除的功能，降低富气压缩机的负荷和装置的能耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在催化裂化反应中对催化裂化再生剂实施调温和汽提的设备，尤其涉及一种将再生剂的调温和汽提设备结合为一体的调温汽提耦合设备以及利用该耦合设备 对催化裂化再生剂实施温度调节和烟气脱除的工艺，本专利技术属于石油化工

技术介绍
在石油炼制行业，催化裂化工艺是最重要的石油二次加工过程之一，在催化裂化 过程中，在高温环境下及催化剂的催化作用下，重质的大分子石油烃类被裂化成小分子烃 类，成为所需要的轻油产品。在我国，催化裂化是最重要的重质油轻质化手段，我国绝大多 数的商品汽油以及很大一部分的商品柴油和化工原料均来自对原料油的催化裂化过程。 剂油比(即催化剂的循环量与原料油进料量之比)是影响催化裂化产品分布的一 个重要工艺参数。剂油比大意味着单位质量原料所能接触到的催化剂活性中心数目多，这 不仅有利于提高反应的转化率，还可以进一步强化有利的催化裂化反应，改善产品的选择 性。但是再生剂需在再生器中经过高温烧焦实现再生，再生剂颗粒的温度高达70(TC或更 高，受热平衡限制，常规催化裂化装置应用中的剂油比不能随意提高。 关于提高剂油比的手段，目前已经被认可和应用的主要集中在通过设置再生取 热设备来降低再生温度、降低原料油的预热温度、设置再生剂调温器来降低和调控再生剂 进入提升管反应器的温度。实际生产过程证明，前二种方法对于剂油比提高的幅度十分有 限，而且，无论是降低再生温度还是降低原料油的预热温度，分别会导致再生剂活性下降和 原料的雾化效果变差，都对反应及产品分布不利。设置再生剂调温设备，使再生剂先经过调 温器被适当冷却，再进入反应器(或者与未被冷却的高温再生剂混合后进入反应器)，可以 使反应中的剂油比不受装置热平衡制约，创造一种"高剂油比、高再生温度、高原料预热温 度"的"三高"操作环境，对改善再生效果和产品分布均具有十分显著的效果。因此，设置再 生剂调温设备的催化裂化体系也更加受到业内的关注和认同。 另一方面，由于催化裂化反应中催化剂需要不断再生和循环再利用，所以，催化裂 化装置通常包括反应器(普遍使用的是提升管反应器)和催化剂再生器，从提升管反应器 出来的失活催化剂在再生器中被烧焦再生(称再生剂)，返回提升管反应器再次参与原料 油的催化裂化反应。再生剂在再生立管中流动会携带一部分烟气到提升管反应器中，据报 道，这部分烟气约占催化剂(再生剂)循环量的1_3%，这部分烟气经提升管反应器、沉降器 后，最终进入富气压縮机，将增加富气压縮机的负荷，影响装置的处理能力及能耗。必须采 取措施在再生剂进入提升管反应器之前将所携带的烟气脱除掉。脱除再生剂中携带的烟气 需要利用汽提设备，使再生剂在流化风(汽提蒸汽)作用下实现对所携带烟气的脱除。 因此，在催化裂化体系中，在设法通过适当的手段和设备降低催化剂进入反应器 的温度，提高催化裂化反应的剂油比的同时，采取有效措施在再生剂进入提升管反应器之 前尽可能脱除其所携带的烟气，同样是催化裂化的一个重要环节，也是石油炼制工业多年 来投入大量力量不断探索和研究的重要课题。再生剂调温设备和汽提设备也是实现催化裂化装置高效运转的关键设备，多年来，业内人士根据生产实际在调整工艺过程和参数以及 改进相关设备结构方面也有大量的研究投入。 中国专利99120517. 0和99120529. 4分别公开了 一种重油催化裂化催生剂输送管路取热方法和再生剂输送管路的催化剂冷却方法。在此基础上，中国专利申请 200710054737. 1、200710054738. 6、200710054739. 0和200710054772. 3则公开了四种再生 剂调温设备，其主要特点是设置一个专门再生剂冷却系统，将冷却后的再生剂和一股热再 生剂混合，冷却后的再生剂流量可通过滑阀调节，其重点在于强调实现再生剂温度的灵活 调节。这些在先技术由于采用传统的取热器设计，在工业生产都存在着剂油比提高幅度有 限的缺点，同时，由于再生剂调温器一般需要保持在较高的操作气速下，也会增加一部分空 气夹带在进入反应系统的再生剂中，这不仅增加富气压縮机的负荷，而且由于更多氧气的 带入，还会造成一部分产品的损失，甚至造成严重的安全隐患。 从工业化实施的角度，再生剂的冷却和烟气脱除都是不可缺少的过程，如果分别 考虑，在催化裂化(FCC)体系中同时设置取热器来调控再生剂温度和汽提器来脱除所携带 烟气或其他引入气体，需要使再生剂在进入反应器前经过两个处理工序和设备，使生产中 的设备投资和能耗增加，另外也会增加装置操作复杂度和操作费用。而如果操作控制不当， 再生剂的活性也会受到影响。因此，中国专利200410080230. x和200410083890. 3分别公开 了一种再生催化剂烟气汽提器，是一种具有催化剂冷却功能的催化剂再生剂烟气汽提器， 可以达到使再生剂脱除烟气和降低再生剂温度的双重功能。但是上述两个在先专利技术 主要还是针对再生剂的汽提操作，主要解决的是再生剂夹带烟气问题。从其说明书的描述 可以看出，为了实现有效汽提，200410080230.x号专利提供的汽提器中需要设置多层汽提 填料，汽提介质分布器设置于汽提填料下方，脱烟气和降温的原理是再生剂进入汽提器中， 在汽提介质的作用下自上而下流经多层汽提填料，与汽提介质逆流接触过程中使夹带的烟 气尽可能被脱除，同时与取热介质发生热交换而被降温。利用该装置操作时，在再生剂流 经多层汽提填料的过程中，为了实现再生剂的冷却，需要使汽提蒸汽与再生剂接触较长时 间(例如其平均停留时间可以达到4分钟)，会加剧催化剂的失活。200410083890. 3号专 利提供的汽提器设置了直径不同的内套筒，使催化剂在汽提器内迂回流动，实现水蒸汽与 催化剂的多次接触，通过多段汽提提高汽提效率，同时实现催化剂与取热介质间的热交换。 可以看出，上述两个在先专利为了在高效汽提的同时实现对催化剂的冷却，催化剂需要的 汽提蒸汽用量较大，并要求催化剂的汽提过程贯穿于催化剂在汽提器中经过的全过程，会 使整个调温和汽提过程的能耗过高；而且为了将烟气汽提和再生剂调温两项功能结合于一 体，无论是设置汽提填料还是设置内套筒，汽提器的结构上都过于复杂，在工业生产中实施 的难度较大。 总之，改进和设计更加合理的调温和汽提设备，也是进一步挖掘炼厂潜力，提高催 化裂化装置的盈利能力的需要。
技术实现思路
本专利技术所解决主要技术问题是针对催化裂化工艺和装置的现状，研究提供一种可实现催化裂化再生剂调温和汽提的耦合设备，将对再生剂的调温装置与脱除烟气的汽提装 置有机结合为一体，成为一种耦合设备，而且该耦合设备中调温段和汽提段的结构可以根据具体需要独立调整，更利于提高催化裂化工艺的效率。 本专利技术还提供一种利用上述耦合设备实现对催化裂化再生剂的调温和烟气脱除 工艺，可以根据具体需要独立确定对再生剂的冷却和脱气条件，可同时实现最佳的再生剂 调温效果和再生剂烟气脱除效果。 为达到上述目的，本专利技术提供了一种可实现催化裂化再生剂调温和汽提的耦合设 备，该耦合设备由设置于上部的调温段和下部的汽提段组合而成，所述调温段具有一筒体， 筒体壁上分别开设有再生剂进口和混合气体出口，筒体内设置有换热构件，换热构件的下 部设置至少一个空气分布器；调温段筒体向下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可实现催化裂化再生剂调温和汽提的耦合设备，该耦合设备由设置于上部的调温段和下部的汽提段组合而成，所述调温段具有一筒体，筒体壁上分别开设有再生剂进口和混合气体出口，筒体内设置有换热构件，换热构件的下部设置至少一个空气分布器；调温段筒体向下延伸并缩小流通面积形成所述汽提段，底部设有与反应器相连通的再生剂出口。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张永民，刘梦溪，卢春喜，王祝安，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]