一种石油烃催化裂解装置制造方法及图纸

一种石油烃催化裂解装置，包括再生器（2）、提升管反应器（1）、旋风分离器（4、5）和待生立管（9），所述提升管反应器（1）、旋风分离器（4、5）和待生立管（9）设置于再生器（2）内，所述提升管反应器（1）出口连通旋风分离器入口，所述旋风分离器的气体出口与集气管（7）连通，所述旋风分离器的固体出口连通待生立管（9），所述提升管反应器（1）的底部伸出再生器（2）外。本实用新型专利技术提供的石油烃催化裂解装置中，提升管反应器位于再生器内，并取消了沉降段和汽段器，结构简单且紧凑，缩减了装置的散热总表面积，可用于烃油裂解生产低碳烯烃，降低了能耗，并可提高了低碳烯烃产率。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种石油烃催化裂解装置。
技术介绍
乙烯、丙烯作为石油化工的重要基础有机原料，在石油化学工业中起着举足轻重的作用，在烃类裂解制乙烯和丙烯的生产技术中，管式炉热裂解法在世界乙烯和丙烯生产中占主导地位，约98%以上的乙烯和约67%的丙烯来自于管式炉裂解技术。随着丙烯衍生物需求量的增加，通过热裂解法联产得到的丙烯产率已不能满足国内外市场上对丙烯日益增长的需求，近10年来，世界丙烯需求的增长率一直高于乙烯。预计在今后20年间，世界丙烯需求的增长率将超过乙烯的一倍，因此，提高丙烯/乙烯产率已成为急待解决的问题。此外，蒸汽裂解技术存在着能耗和设备投资过高、裂解原料选择范围较窄，环境污染较严重等问题。近年来，催化工作者将更多的注意力转向其它生产低碳烯烃的新技术研究，其中包 括催化裂解制低碳烯烃技术。催化裂解是深度催化裂化技术，工艺核心仍是反应-再生系统。典型的反应再生系统的主要装置包括提升管反应器、沉降器和再生器。在炼油厂流化催化裂化提升管反应顶端出口处均安装有气固快速分离装置，以实现油气与催化剂的分离。分离后的油气在直径较大的沉降器内上升，一般约20秒后才得以进入沉降器上部的旋风分离器(简称顶旋)，在顶旋内进一步分离油气夹带的催化剂颗粒，之后进入集气室，再经油气管线引出。分离的催化剂落入沉降器的下部床层，这些分离出来的催化剂粘附和夹带着一定量的油气，油气需要在沉降器下部床层的汽提器中用蒸汽汽提出来，汽提出来的这部分油气需要约60秒以上的时间上升到沉降器上部顶旋的入口。由于这部分油气在沉降器大空间内的停留时间较长，而使催化裂化反应后的油气在沉降器内的总平均停留时间可能长达20-30秒，油气的返混率高，易于发生高温二次过裂化反应，使低碳烯烃收率降低。沉降器大空间的存在很难实现油气和催化剂的快速分离和油气的快速引出，因此，减小沉降器内的不必要空间，乃至取消沉降器，开发无沉降器的催化裂化工艺装置对催化裂化装置增产低碳烯烃至关重要。催化裂解工艺的裂解反应热较大，裂解反应所需热量较常规催化裂化或其它催化转化方法要多，自身裂解反应生成的焦炭燃烧释放的热量往往不能满足反应-再生系统热平衡需求，尤其是轻质石油烃含氢量较高，反应过程中生焦量较少，更是不可避免地遇到反应供热不足的难题。CN1319643A公开了一种重质石油烃高温催化接触裂解生产低碳烯烃的装置，该装置包括反应器、再生器和补热提升器，反应器采用提升管反应器，包括提升管、提升管反应器出口快速分离设施、反应器沉降段和反应汽提器，再生器为烧焦管再生器，包括烧焦管、烧焦管出口快分、再生器沉降段、再生剂汽提器、一组单级外旋风分离器，补热提升器设于烧焦管下部，与烧焦管成为一体结构，反应器与再生器和补热提升管之间由待生催化剂斜管和再生催化剂斜管相连接。US200400669681A1和US7153479B2提出了一种轻质烃裂化过程中向反应系统补充热量的方法，采用一种带有中央井的催化剂再生器，在再生器底有设置中央井，中央井与待生立管之间形成环形空间，将燃料油和流化气注入环形空间，再随待生催化剂经过催化剂分配器进入催化剂密相床与含氧气体接触再生。CN102039107A提出了一种提升管反应-再生装置，旨在解决现有轻油/轻烃催化裂解过程中采用提升管反应器进行循环反应再生时，难以实现高温反应的问题，该装置采用沉降器、汽提器和提升管反应器相互并列的技术方案提升管反应器的下部在再生器的外部，中部的主反应区设在再生器内部，上部出口与沉降器内的气固快速分离器相连。CN201694999U公开了一种轻油提升管催化裂化装置。该装置主要特征在于轻油提升管反应器底部一端通过待生斜管与沉降器下降相连，另一端与再生斜管相连，解决了不同质地的轻油催化裂化的反应温度需要灵活调节的问题，提高了剂油比，相应地提高了低碳烯烃产率。 W09957230公开了一种两段流化催化裂化生产C2-C4烯烃的方法。粗柴油或渣油在一个反应系统中转化为石脑油懼分产率，该石脑油懼分产物在另一个反应系统中转化为低碳烯烃，两个反应系统采用不同的催化剂。US5009769公开了一种烃类裂化方法，该方法采用双提升管反应器裂化不同性质的烃类原料。蜡油和渣油注入一个提升管反应器中，在剂油比5-10、停留时间为1-4秒的条件下裂化；直馏汽油、直馏中间馏分油和催化重汽油注入另一个提升管反应器，在剂油比3-12、停留时间为1-5秒的条件下裂化，两个提升管反应器末端进入同一个沉降器中，并共用后续分馏系统。CN101134160A提出一种催化裂解生产低碳烯烃的反应装置，以催化裂化装置的高温再生烟气为热源，以石脑油等轻质油品为原料，进行催化裂解反应生产低碳烯烃的生产装置，由于采用列管式反应器，对于高活性的分子筛催化剂来说，难以解决催化剂的迅速失活问题。由于催化裂解工艺的裂化反应转化率高，反应温度高、裂化反应热大，与常规催化裂化或其它催化转化方法相比，在反应方面需要的热量较多，自身裂化生成的焦炭往往不能满足反应-再生系统自身热平衡的需求。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是为了减少油气的二次反应，同时解决石油烃催化裂解反应过程中热量不足问题，提供一种生产低碳烯烃的石油烃催化裂解装置。为了实现上述目的，本技术提供了一种石油烃催化裂解装置，所述装置包括再生器2、提升管反应器I、旋风分离器和待生立管9;所述提升管反应器I、旋风分离器和待生立管9设置于再生器2内，所述提升管反应器I出口连通旋风分离器入口，所述旋风分离器的催化剂出口连通待生立管9，所述待生立管9底部开口于再生器2内，所述提升管反应器I的底部伸出再生器2之外。本技术的催化裂解装置，所述旋风分离器的气体出口连通集气管7，并进一步连通集气室27，以及大油气收集管线24，在装置运转过程中，分离出的反应油气经大油气收集管线24引入后续分离系统进一步分离。优选地，所述待生立管9的出口外部设置待生立管套筒25，所述待生立管套筒设置在再生器2内，所述待生立管套筒25为上部开口的柱状筒，所述待生立管9的至少一部分伸入所述待生立管套筒25内，使所述待生立管9的催化剂出口处于所述待生立管套筒25内；待生立管套筒25与待生立管9之间围成环柱形空间，从待生立管9出口的待生催化剂经过待生立管套筒25后折返方向再进入再生器2内，所述再生器2的再生催化剂出口低于待生立管套筒25的出口。优选地，所述待生立管套筒25的出口位于催化剂密相床中上部。优选地，所述待生立管套筒25的上端设置倾斜向下的导向板26，用于引导待生催化剂的移动方向。优选地，所述旋风分离器为两级或多级串联的旋风分离器，至少包括粗旋风分离器4和二级旋风分离器5，每级为一个或多个并联的旋风分离器。优选地，所述提升管反应器I出口端连接粗旋风分离器4，油剂混合物经粗旋风分离器4分离后，待生催化剂落入待生立管9中，而反应油气反向经导气管6直接进入二级旋风分离器5中。优选地，所述旋风分离器的下部料腿8伸入所述待生立管9的上部，使所述旋风分离器的催化剂出口处于所述待生立管9内。优选地，所述待生立管9出口部分与所述待生立管套筒25之间形成环形空间，所述待生立管套筒25内设置燃料入口，例如燃料喷嘴，装置运行过程中，燃料油(或气)和分散介质的混合物可以经喷嘴本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种石油烃催化裂解装置，其特征在于，所述装置包括再生器（2）、提升管反应器（1）、旋风分离器（4、5）和待生立管（9），所述提升管反应器（1）、旋风分离器和待生立管（9）设置于再生器（2）内，所述提升管反应器（1）出口连通旋风分离器入口，所述旋风分离器的催化剂出口连通待生立管（9），所述待生立管（9）底部开口于再生器（2）内，所述提升管反应器（1）的底部伸出再生器（2）之外。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：毛安国，魏晓丽，张久顺，袁起民，白风宇，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：实用新型
国别省市：