一种强化重油转化及汽油降烯烃的反应器及方法技术

一种强化重油转化及汽油降烯烃的反应器及方法。该方法既提供一种新型的提升管反应器，并利用该反应器可以提高提升管内的催化剂密度和油剂接触效率，同时也根据该反应器的特点控制操作条件来提高二段重油的转化率，并进一步降低汽油的烯烃含量。本发明专利技术的提升管反应器是设计成由不同直径的两段直管组成，上粗下细，中间由圆台型变径段连接，圆台的上下直径等于直管直径。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。该方法属于石油加工过程的工艺改进。
技术介绍
催化裂化是重要的重油轻质化工艺。随着原油重质化、劣质化的不断加剧，催化裂化的原料也越来越差，导致转化率降低，生焦量增大。在我国，催化裂化提供约80%的车用汽油。催化裂化汽油烯烃含量太高，远超过车用汽油标准的要求，而我国加 氢能力明显不足，因此通过催化裂化本身降低汽油烯烃含量成为各企业追求的目标。两段提升管催化裂化技术通过分段反应、催化剂接力等克服了传统单一提升管工艺的弊端，将新鲜原料在一段提升管反应，回炼油和汽油在二段提升管进行反应，避免反应时间过长造成的过裂化及不同性质的物料在一根提升管内的竞争吸附，可以有效提高重油的转化率，降低汽油烯烃的含量。然而在实际的操作过程中，两段提升管催化裂化工艺的二段提升管存在剂油比较低、回炼油转化率不高以及汽油烯烃含量仍旧较高、汽油损失较大等不足。而且由于回炼油转化率偏低，导致沉降器内重组分的浓度增大，沉降器容易结焦。汽油降烯烃需要较大的剂油比、较低的裂化活性和相对较低的剂油比，而现有工艺的二段提升管回炼全馏分汽油，回炼汽油从二段提升管底部进料，直接与高温催化剂接触反应，催化剂的活性太高，剂油比又比较低，不利的催化裂化和热裂化反应占的比例较大，导致汽油损失较大，且降烯烃的效果不尽如人意。回炼油在提升管中部进入提升管，催化剂的温度较低，活性有所下降，而且催化剂流动处于充分发展段，油剂接触效率较低，从而导致回炼油转化率较低。因此，开发新的二段提升管反应器及进料方式，使回炼油和汽油在适宜的环境下发生反应，强化回炼油转化和汽油降烯烃，可以提高两段提升管催化裂化技术在劣质原料催化转化方面的优势。
技术实现思路
本专利技术的目的就在于避免上述现有技术的不足之处而提供了一种强化重油转化及汽油降烯烃的反应器使用方法。该技术是既提供一种新型的提升管反应器，并利用该反应器可以提高提升管内的催化剂密度和油剂接触效率，同时也根据该反应器的特点控制操作条件来提高二段重油的转化率，并进一步降低汽油的烯烃含量。为了实现上述目的，专利技术人对本专利技术上面所述的新型提升管反应器则设计成由不同直径的两段直管组成，上粗下细，中间由圆台型变径段连接，圆台的上下直径等于直管直径，其中圆台的母线与轴线的夹角为10 60°，优选的，为20 50°。粗直管与细直管的长度比为2/1 1/4，优选的，为1/1 1/2。粗直管与细直管的直径比根据回炼汽油的量确定，但要保证粗直管内的表观气速不低于4m/s，优选的，不低于7m/s。在上述提升管的粗直管的底部安装进料环管，环管上布置多个喷嘴。进料环管上喷嘴的方向可以与轴线共面，也可以沿环管的切线方向旋转，但总体方向保持向上。与轴线共面的喷嘴的角度为-45 +45°，优选的，为-30 +30°。本专利技术优选沿环管切线方向旋转的喷嘴，喷嘴与环管平面的夹角为5 85°，优选的，为20 75°，更优选的，为45 75°。在上述提升管中细直管的下部布置重油喷嘴。与现有的变径提升管技术相比，本专利技术并不仅仅是进行提升管的变径，而是采用粗细两段提升管，依靠粗直管下部安装的进料环管实现粗直管内催化剂的高密度和油剂的·高效接触，油气和催化剂不会因管径变大而降低速度，影响正常的流化。本专利技术所述的重油为回炼油或回炼油和油浆混合物，所述的汽油为轻汽油，馏程为IBP 100°C，优选的，馏程为IBP 70°C。本专利技术所用的催化剂为常规的催化裂化催化剂。在采用本专利技术所提供的反应器，专利技术人则将强化二段重油转化和汽油降烯烃的新方法的工艺流程设计为新鲜催化裂化原料经预热后进入一段提升管进行反应，经过沉降器进行油剂分离后与二段油气一起进入分馏塔；分馏塔分离出的重油换热后经二段提升管底部的重油喷嘴进入提升管，与高温催化剂接触反应，反应后的油气和已经部分结焦的催化剂沿提升管向上，进入粗直管部分；分馏塔分离出的轻汽油馏分，经过二段提升管内粗直管底部的进料环管进入提升管进行反应，反应后的油剂经分离后油气进分馏塔，催化剂经汽提后进入再生器烧焦再生。图面说明附图I为本专利技术所述的强化二段重油转化和汽油降烯烃的流程示意图。附图2为本专利技术所述的提升管反应器的示意图。附图3为本专利技术所述的进料环管示意图。其中，I-再生器；2_烧焦罐；3_沉降器；4_分馏塔；5_ —段提升管；6- 二段提升管；7_烟气；8_空气；9_汽提蒸汽；10_催化原料进料喷嘴；11-反应油气；12-轻汽油进料环管；13-回炼油进料喷嘴；14-富气；15_粗汽油；16_催化柴油；17_催化油浆具体实施例方式下面将结合附图和具体实施例来详叙本专利技术的技术特点实施例I附图2为本专利技术所提供的提升管反应器的示意图。如图2所示，提升管反应器由不同直径的两段直管组成，上粗下细，中间由圆台型变径段连接，圆台的上下直径等于直管直径。圆台的母线与轴线的夹角为10 60°，优选20 50°。粗直管与细直管的长度比为2/1 1/4,优选的,为1/1 1/2。粗直管内的表观气速不低于4m/s,优选不低于7m/s。在提升管的粗直管底部安装进料环管，环管上布置多个喷嘴。进料环管上喷嘴的方向可以与轴线共面，也可以沿环管的切线方向旋转，但总体方向保持向上。与轴线共面的喷嘴的角度为-45 +45°，优选-30 +30°。优选沿环管切线方向旋转的喷嘴，喷嘴与环管平面的夹角为5 85°，优选20 75°，更优选45 75°。在提升管的细直管的下部、再生斜管上部布置重油喷嘴，回炼油和油浆由该喷嘴进入提升管。实施例2本实施例模拟进料环管的形式对提升管内催化剂密度的影响。采用冷态循环流化床实验装置，流化介质为空气，颗粒为普通催化裂化平衡剂，提升管的结构如实施例I所述。提升管的细直管段长4m，直径O. Im,粗直管段长6m，直径 O.14m。提升管内表观气速为12m/s，环管进气量为喷嘴进气量的50%。在环管上O. 37m设测量口，用PC6D颗粒浓度测量仪按等面积法测量采用不同形式环管时截面的催化剂固含率。环管喷嘴沿环管切线方向旋转，喷嘴与环管平面夹角70°。实验结果见表I。对比例I采用与实施例I相同的方法，进料环管喷嘴方向改为部分竖直向上、部分向中心倾斜，倾斜喷嘴与轴线的夹角为30°。竖直喷嘴与倾斜喷嘴交错布置。实验结果见表I。对比例2采用与实施例I相同的方法，进料环管喷嘴方向改为部分竖直向上、部分沿环管切线方向旋转，倾斜喷嘴与环管平面夹角70°。竖直喷嘴与倾斜喷嘴交错布置。实验结果见表I。表Ir/R实施例I I对比例I I对比例2O0.053 0.050 0.061 O. 158 O. 054 O. 047 O. 062 O. 382 O. 067 O. 045 O. 056 O. 500 O. 086 O. 053 O. 066 O. 590 O. 361 O. 055 O. 077 O. 670 O. 408 O. 080 O. 063 O. 741 O. 462 O. 075 O. 084 O. 806 O. 431 O. 090 O. 077 O. 866 O. 366 O. 090 O. 08本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种强化重油转化及汽油降烯烃的反应器，该反应器是采用两段提升管为基础设备，其特征在于将提升管的反应器设计成由不同直径的两段直管组成，上粗下细，中间由圆台型变径段连接，圆台的上下直径等于直管直径，其具体设计要求是：1)圆台的母线与轴线的夹角为20～50°；2)粗直管与细直管的长度比为1/1～1/2；3)粗直管与细直管的直径比根据回炼汽油的量确定，并要求粗直管内的表观气速低于7m/s；4)粗直管的底部安装进料环管，环管上布置多个喷嘴，进料环管上喷嘴的方向保持向上，并沿环管的切线方向旋转，其沿环管切线方向旋转的喷嘴，喷嘴与环管平面的夹角为45～75°；

【技术特征摘要】
1.一种强化重油转化及汽油降烯烃的反应器，该反应器是采用两段提升管为基础设备，其特征在于将提升管的反应器设计成由不同直径的两段直管组成，上粗下细，中间由圆台型变径段连接，圆台的上下直径等于直管直径，其具体设计要求是 1)圆台的母线与轴线的夹角为20 50°; 2)粗直管与细直管的长度比为1/1 1/2； 3)粗直管与细直管的直径比根据回炼汽油的量确定，并要求粗直管内的表观气速低于7 m/ s ； 4)粗直管的底部安装进料环管，环管上布置多个喷嘴，进料环管上喷嘴的方向保持向上，并沿环管的切线方向旋转，其沿环管切线方向旋转的喷嘴，喷嘴与环管平面的夹角为45 75° ;2.根据权利要求I所述的一种强化重油转化及汽油降烯烃的反应器，其特征在于所述的粗直管的底部安装进料环管，环管上布置多个喷嘴，进料环管上喷嘴的方向保持向上，并与轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘熠斌，李春义，李志超，罗潇，张金弘，杨朝合，山红红，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团公司，中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：