气固环流混合汽提器和固体颗粒的混合与汽提方法技术

本发明专利技术提出一种气固环流混合汽提器和一种固体颗粒的混合与汽提方法。所述气固环流混合汽提器包括：具有内腔的筒体(7)、导流筒(6)、环隙气体分布器(3)、导流筒气体分布器(11)、伸入到所述筒体(7)内部中的气体出口、所述筒体(7)下端与锥体(2)连接、设置在所述锥体(2)下方的混合固体颗粒出口(1)、位于锥体(2)底部的并处于混合固体颗粒出口(1)上方的松动蒸汽环(12)、以及分别连接到所述筒体的内部中的第一种固体颗粒进入通道和第二种固体颗粒进入通道。所示固体颗粒的混合与汽提方法采用前面所述的气固环流混合汽提器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及石化领域，涉及流化催化裂化过程中催化剂的冷却循环技术以及汽提，具体而言，涉及ー种气固环流混合汽提器(属于ー种混合器)和ー种固体颗粒的混合与汽提方法，用于流化催化裂化过程中提升管与流化床之间不同温度的两种固体颗粒(再生剂之间和/或待生剂之间)的混合和混合中的固体颗粒的汽提。
技术介绍
流化催化裂化是重要的原油二次加工手段，具有巨大的经济效益。催化裂化反应再生系统通常由提升管反应器、再生器以及输送管线组成。原料油通过喷嘴雾化后，在提升管反应器内与高温再生催化剂接触、气化、发生热裂化反应和催化反应，与此同时发生缩合反应并产生焦炭，焦炭附着在催化剂表面使催化剂失活，失活的催化剂(待生剂)在提升管出口被气固分离设备分离下来后进入汽提段，在汽提段内待生剂夹带的油气被汽提蒸汽置·换出去，然后待生剂通过待生管线进入再生器进行燃烧再生，再生后的催化剂(再生剂)通过再生管线进入提升管底部。催化裂化的反应产物既有希望的目的产品如汽油、柴油、液化气，也有不希望产生的副产品，如干气。剂油比是催化裂化最重要的控制參数，反映了催化剂和油的质量流量比。在同样的エ艺条件下，适宜的较大的剂油比意味着原料油可以接触到更多的高活性催化剂，或者说更多的活性中心，因而也具有更高的产品收率和选择性。但是在实际生产中，催化剂的循环量因受到热平衡的限制，并不能随意调节。要増加再生剂的循环量并维持带入反应系统的总热量不变，只能降低再生剂温度。这在实际生产中往往意味着降低再生器的再生温度，会严重降低催化剂的再生效果。因此，増大再生剂循环量和提高剂油比一对无法兼顾的矛盾。为此，人们提出了各种技术以解决这ー问题。目前，流化催化裂化过程中，冷催化剂循环技术可分为以下几种类型(I)将冷的待生剂与高温再生剂直接在提升管内或预提升段中混合(专利01144955. 1，201020608020. 4)，但由于没有后续的再生エ序，混合后的催化剂中含有许多待生剂，因而活性较低，这样会降低喷嘴处催化剂的活性，进而影响产品收率。(2)不进行冷、热催化剂的混合，而是将再生剂直接冷却在再生线路上设置取热器，将取热器冷却的催化剂引入提升管，但由于取热器提供的总热量为定值，如果要保证从取热器流出的冷却的催化剂的温度一定，则不能满足催化剂流量调整的要求，同理，如果要保证从取热器流出的冷却的催化剂的流量一定，则不能满足催化剂温度调整的要求，所以其催化剂流量不是独立变量，难以调节(专利99120517. O)，而且如果再建一个取热器则流程复杂、改造工程量大、流化输送困难、需要再生线路上留有较大空间(专利200810146601. 8)。(3)将提升管底部预提升段作为冷热再生催化剂的混合器(专利99120529. 4, 200710054772, 200510017751. 5)。这种技术虽然是对已经再生的催化剂进行混合，无需如第(I)种情形所需的催化剂的再生的过程，但这样对预提升段的结构要求极高，导致预提升段的结构复杂、成本増加，而且预提升段内混合时间和传热时间都很短，即便冷热催化剂能够混合均匀，也没有足够的时间传热。例如，在上述第(3)种方式的基础上，现有技术有以下专门针对冷、热催化剂混合器的专利专利200710054772. 3所采用的预提升段混合器为ー个直径大于提升管的直筒段，直筒段上部用一个圆锥段与提升管相连，但预提升段内部并未采用任何内构件。专利200510017751. 5采用的预提升段混合器内部设置有蒸汽气体分布器，但没有其他内构件。可以看出专利200710054772. 3和专利200510017751. 5所采用的预提升段混合器内均没有设置能够促进混合的内构件，只是依靠冷、热催化剂在流化床内的自然混合，由于催化剂在预提升段内停留时间很短，因而催化剂混合效果较差，而且由于冷、热催化剂的流量一般不一祥，很容易造成提升管内的偏流。专利200720090003. 4在提升管预提升段筒体不同高度处设有冷、热催化剂入口，在筒体内部设置内套管，每个催化剂入口管下方设置螺旋向下的通道底板。该专利能够较好的实现颗粒的混合，但是冷、热催化剂在预提升段内的流动较为复杂、流动阻カ较大，从而影响混合效果，而且螺旋向下的通道底板不易安装，也容易变形。专利200810140821. X在预提升段的每个催化剂入口处都设置了ー个水平的导流管，导流管出口与设备轴线成一定角度，将提升介质出口管设置成倒锥形的喇叭ロ，预提升段出口 设置有折流筒，以破坏提升过程中形成的中心稀、边壁浓的环核流动结构，促使颗粒浓度沿径向均匀分布，但是该专利存在催化剂混合、传热时间较短、混合和传热不均匀的问题。专利技术人也曾提出过专利号为200710152287. X、名称为环隙气升式气固环流反应器的专利技术专利。该专利从固体颗粒进料管(即催化剂入口管)中引入一股催化剂，使该催化剂在环隙气升式气固环流反应器内汽提或进行气-固反应，減少了环隙气升式气固环流反应器内催化剂间的返混，但是该专利不进行冷、热催化剂的混合，而且催化剂流量不是独立变量。该专利的运行原理是只考虑ー种固体颗粒与气体的接触与传质，实施目的是进行汽堤，不能解决两种固体颗粒混合换热的问题，也不能解决两种固体颗粒混合换热后的汽提问题。因此，现有技术中，不同温度的两种固体颗粒(再生剂之间和/或待生剂之间)难以充分进行的混合换热，而且现有技术中，也无法在两种固体颗粒混合的同时进行汽提。
技术实现思路
本专利技术g在提供ー种气固环流混合汽提器和ー种固体颗粒的混合与汽提方法，以解决流化催化裂化过程中不同温度的两种固体颗粒(再生剂之间和/或待生剂之间)难以充分进行混合换热的问题，同时，本专利技术还解决了现有技术无法在混合的同时进行汽提的问题，使得本专利技术在完成两种固体颗粒充分进行混合换热的同时还实现了汽堤。为此，本专利技术提供ー种气固环流混合汽提器，用于再生形式的流化催化裂化过程中混合不同温度的第一种固体颗粒和第二种固体颗粒，并汽提掉第一种固体颗粒和第二种固体颗粒夹带的烟气和空气，第一种固体颗粒可以为低温催化剂或低温待生剂，第二种固体颗粒可以为高温催化剂，第二种固体颗粒的温度高于第一种固体颗粒的温度；所述气固环流混合汽提器包括具有内部的筒体7、设置在所述筒体的内部中并与所述筒体同轴布置的导流筒6、位于所述筒体7与所述导流筒6之间的环隙空间底部的环隙气体分布器3、位于所述筒体中并位于环隙气体分布器3之下的导流筒气体分布器11、伸入到所述筒体7内部中的气体出ロ、所述筒体7下端与锥体2连接、设置在所述锥体2下方的混合固体颗粒出口 I、位于锥体2底部的并处于混合固体颗粒出口 I上方的松动蒸汽环12、以及分别连接到所述筒体的内部中的第一种固体颗粒进入通道和第二种固体颗粒进入通道；其中，所述筒体的内腔包括所述环隙空间和所述导流筒6的内部空间，所述环隙气体分布器3为环管式气体分布器并且位于所述导流筒6之下并且环隙气体分布器3的开孔与所述环隙空间相连通，所述导流筒气体分布器11位于所述导流筒6之下并与导流筒气体分布器11的开孔所述导流筒6的内部空间连通。进ー步地，所述导流筒6的筒壁上设有开孔13、所述开孔13连通所述环隙空间与导流筒6的内部空间。进ー步地，所述开孔为多个长条形孔，所述开孔的高度小于等于所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.ー种气固环流混合汽提器，其特征在于，所述气固环流混合汽提器用于流化催化裂化过程中混合不同温度的第一种固体颗粒和第二种固体颗粒，并汽提掉第一种固体颗粒和第二种固体颗粒夹带的烟气和空气，第二种固体颗粒的温度高于第一种固体颗粒的温度； 所述气固环流混合汽提器包括具有内腔的筒体(7)、设置在所述筒体(7)的内腔中并与所述筒体(7)同轴布置的导流筒(6)、位于所述筒体(7)与所述导流筒(6)之间的环隙空间底部的环隙气体分布器(3)、位于所述筒体(7)中并位于导流筒(6)之下的导流筒气体分布器(U)、伸入到所述筒体(7)内腔中的气体出口、所述筒体(7)下端与锥体⑵连接、设置在所述锥体(2)下方的混合固体颗粒出ロ(I)、位于锥体(2)底部并处于混合固体颗粒出ロ(I)上方的松动蒸汽环(12)、以及分别连接到所述筒体(7)的内部的第一种固体颗粒入ロ管(5)和第二种固体颗粒入口管(10)； 其中，所述筒体(7)的内腔包括所述环隙空间和所述导流筒出)的内部空间，所述环隙气体分布器(3)为环管式气体分布器并且环隙气体分布器(3)的开孔与所述环隙空间相连通，所述导流筒气体分布器(11)位于所述导流筒(6)之下并且导流筒气体分布器(11)的开孔与所述导流筒(6)的内部空间连通。2.如权利要求I所述的气固环流混合汽提器，其特征在于，所述导流筒(6)的筒壁上设有开孔(13)、所述开孔(13)连通所述环隙空间与导流筒(6)的内部空间； 所述开孔为多个长条形孔，所述开孔的高度小于等于所述导流筒(6)高度的O. 9倍，所述开孔的总面积小于等于O. 9倍的导流筒6的侧面积；或者 所述开孔为多个圆形孔，所述开孔的半径小于等于导流筒(6)高度的O. 5倍，所述开孔的总面积小于等于O. 9倍的导流筒6的侧面积。3.如权利要求I所述的气固环流混合汽提器，其特征在于，所述导流筒(6)与所述筒体(7)的径向横截面积比为O. 2 O. 8。4.如权利要求I所述的气固环流混合汽提器，其特征在于，所述筒体(7)上端内部连接有封头(8)，其中，设置在封头(8)上的气体出口管(9)为筒体(7)内腔中的气体出口，所述气固环流混合汽提器还包括封头(8)和气体出口管(9)，所述的导流筒(6)与筒体(7)均为垂直布置。5.如权利要求I至4中任一项所述的气固环流混合汽提器，其特征在干， 所述第一种固体颗粒进入通道为第一种固体颗粒入口管(5)，所述第二种固体颗粒进入通道为第二种固体颗粒入口管(10)，第一种固体颗粒入口管(5)和第二种固体颗粒入口管(10)分别连接在所述筒体(7)的两侧并均与所述环隙空间连通； 或者，第一种固体颗粒入口管(5)连接在所述筒体(7)的侧向，第二种固体颗粒入口管(10)连接在所述筒体(7)的顶部； 或者，第一种固体颗粒入口管(5)连接在所述筒体(7)的顶部，第二种固体颗粒入口管(10)连接在所述筒体(7)的侧向。6.如权利要求5所述的气固环流混合汽提器，其特征在于，所述第一种固体颗粒入口管(5)和所述第二种固体颗粒入口管采取水平或斜向上的入口方向连接到所述筒体(7)上，所述第一种固体颗粒入口管(5)的入口方向与所述筒体(7)的轴线夹角为20° 90°，所述第二种固体颗粒入口管(10)的入口方向与所述筒体(7)的轴线夹角为20° 90° ;或者所述第一种固体颗粒入口管(5)和所述第二种固体颗粒入口管(10)采取水平或斜向下方向连接到所述筒体(7)上，所述第一种固体颗粒入口管(5)与所述筒体(7)的轴线夹角为20° 90°，所述第二种固体颗粒入口管(10)与筒体(7)的轴线夹角为20° 90°。7.如权...

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