一种非临氢催化重整反应器的制作方法

文档序号:11743050阅读:374来源:国知局

本实用新型涉及一种非临氢催化重整反应器,具体而言,涉及一种活塞式流动态反应空速可调的灵活型重整反应器,可用于微小处理量的石油非临氢催化重整加工过程,如用于缅甸原油的催化加工过程;属于石油化工范畴的石油炼制领域。



背景技术:

原油炼制工艺一般是通过如下三个过程完成的,即:常减压蒸馏--提升管流化催化裂化/或重油加氢裂化--临氢催化重整等过程。但是这一加工方法仅适用于原油三百万吨以上的加工过程;对于小型处理量,或微型处理量的原油加工显然并不完全适合。

在缅甸中部实盖省(Sagaing)--马圭省(Magway)和曼德勒省(Mandalay地区),有不少小型油田,是缅甸历史悠久的产油区,它们的石油产业可以追溯到一千年前。在马圭省Monywa的Monyue区曾经集聚了大约300家民营小型炼油企业,他们用的还是100多年前甚至更久远的单独釜蒸馏炼油装置(当地称为“煮油”),它们采用的工艺技术和设备十分原始和简陋。目前大约尚有100-150套这种装置在运行。其产品质量无法达到国际通用的标准,亦即无法用于现代化的新型发动机。产品收率低、能耗高、安全生产没有保障、三废污染严重、特别是它们炼油所需的能源是靠砍伐树木的木材来供应的。因此也造成生态环境的破坏的危害。同时还有经济效益也较低等严重缺陷,整个产业面临被淘汰的危机。因此,现急待发展新的原油加工技术取代之。

目前所面临的是三方面问题:一是如要建立百万吨级到千万吨级现代化炼油装置,该地区油田的原油供应量无法满足,需进口;二是这些现有小型炼油企业尚处在发展的初步阶段,无论从经营方式、资金集聚、技术、人才等等方面,都不具备建立百万吨级的现代化炼油企业的能力;三是缅甸的经济与社会发展需要,对于汽油、柴油、燃油、燃气的需求快速增长,现在70%以上仰赖进口。而缅甸本土的民营炼油企业面临被边沿化、被淘汰的危机。这种状况亟待改变。



技术实现要素:

本实用新型的目的是提供一种非临氢全混式催化重整反应器,具体而言,涉及一种非临氢全混式液相羰离子型催化重整反应器,可用于微小处理量的石油催化重整加工过程,如用于缅甸原油的催化加工过程;具有改造投资小,占地面积较小,反应条件缓和等特点。

本实用新型解决其技术问题所采用的非临氢催化重整反应器,包括裂解-重整连接段、重整反应器底锥、下段重整反应器床层、中部油气进料段、上段重整反应器床层和顶部重整反应器床层;以及重整反应器筒体上的物料进出口和仪表测量口;其中,重整反应器底锥连接裂解-重整连接段与下段重整反应器床层。

为了进一步实现本实用新型,所述裂解-重整连接段位于裂解反应器之上重整反应器之下。其结构形状是一个90度圆锥体。其功能是将裂解反应器和重整反应器紧密连接在一起,使催化裂解反应产物呈气相状态通过该连接段直接进入重整反应器。

为了进一步实现本实用新型,所述裂解-重整连接段设置有三个物料进出口,第一个开口是与裂解反应器相连接的大型开口,其法兰与裂解反应器出口法兰相连;第二个开口是连接段的出口,它与重整反应器入口相连接;第三个开口是连接段的侧面油气出口,其功能是令油气从侧面引出,同时或单独进入重整反应器的上段催化剂床层。所述裂解-重整连接段上部出口法兰和重整反应器底锥下部进口法兰之间,将在整体安装时设置有一个大型闸阀相连,用于当只令油气从连接段侧面出口引出直接进入重整上段床层时截断出口。

为了进一步实现本实用新型,所述重整反应器底锥位于重整反应器之底部,下段重整反应器床层之下,并与下段重整反应器床层焊接为一体。其功能为连接裂解-重整连接段与重整下段床层,裂解反应产物呈气相通过该底锥,进入下段重整反应器床层。

为了进一步实现本实用新型,所述下段重整反应器床层位于重整反应器底锥之上,中部油气入口段之下。所述下段重整反应器床层其内部构件及其功能如下,下段重整反应器床层之底部设置有开孔率15%以上的Ф5~10小孔筛板10A,功能有二,一是为床层油气分布筛板,使裂解油气均匀分布地上升,二是重整催化剂的支撑承接板。

为了进一步实现本实用新型,所述下段重整反应器床层的中部设置一支测定床层温度的热耦。

为了进一步实现本实用新型,所述中部油气进料段位于上下两段重整反应器床层之间。

为了进一步实现本实用新型,所述上段重整反应器床层位于中部油气进料段之上,顶部重整反应器床层之下;上段重整反应器床层之底部设置有开孔率15%以上的Ф5~10小孔油气分布筛板10C;上段重整反应器床层顶部也是一块小孔筛板10D。

为了进一步实现本实用新型,所述上段重整反应器床层的中部设置一支测定床层温度的热耦和下部还设置有一个大人孔。

为了进一步实现本实用新型,所述顶部重整反应器床层位于上段重整反应器床层之上,顶部封头之下。

为了进一步实现本实用新型,所述顶部重整反应器床层的上部设有集气段。

本实用新型提供的非临氢催化重整反应器同现在技术相比,具有如下特点:

1、非临氢催化重整反应器的反应其特点是,没有氢气存在下进行重整反应,且其重整反应条件缓和,如反应温度250~400℃,最好300~360℃;反应空速,0.20~0.80h-1,最好0.37~0.55h-1(基于原料油进料液相体积空速),对应的假反应时间1.25~5.00h,最好1.82~2.70h条件下进行并完成非临氢催化重整反应。即发生异构化、环化、氢转移、脱微量胶质沥青质等分子重排重整反应,从分子结构上改进产品质量。

2、非临氢催化重整反应器特点是一种活塞式流动态反应器,通过有效地控制反应空速可使整个重整反应过程在重整反应器床层上由下向上有序地活塞式地轴向向上推进,很少有横向即径向的返混流动产生,这就可尽量避免已重整好的产物分子产生不利于产品收率和质量的二次反应,形成非理想分子结构,更好地控制产品收率和质量,如生成高十六烷值、低凝优质柴油。

3、非临氢催化重整反应器的特点还在于是一种灵活型重整反应器,其整个重整反应器分多段重整反应器床层,如头尾相接的三段或更多段床层构成,其中,重整反应时间,也即原料气与重整催化剂床层的接触时间可以灵活调节。即可以根据原料不同性质和产品质量要求调节重整反应器床层体积大小而达到目的。最后可根据产品质量分析来调整重整反应空速,提高产品质量,这就形成了灵活型重整反应器。

附图说明

图1为本实用新型的非临氢催化重整反应器示意图。

具体实施方式

以下结合附图详细说明本实用新型的技术方案,但本发明的保护范围包括但不限于此:

如图1所示,一种非临氢催化重整反应器,包括裂解-重整连接段1、重整反应器底锥9、下段重整反应器床层11、中部油气进料段15、上段重整反应器床层17和顶部重整反应器床层21;以及重整反应器筒体上的物料进出口和仪表测量口;其中,重整反应器底锥9连接裂解-重整连接段1与下段重整反应器床层11。其中,裂解-重整连接段1位于裂解反应器之上重整反应器之下。裂解-重整连接段1设置有三个物料进出口,第一个开口是与裂解反应器相连接的大型开口2,其法兰与裂解反应器出口法兰相连;第二个开口是连接段的出口3,它与重整反应器入口5相连接;第三个开口是连接段的侧面油气出口4,其功能是令油气从侧面引出,同时或单独进入重整反应器的上段催化剂床层17。下段重整反应器床层11位于重整反应器底锥9之上,中部油气进料段15之下;下段重整反应器床层11的底部设置有开孔率15%以上的Ф5~10小孔筛板10A;小孔筛板10A可制作成四块,可从下部手孔13进行检修。筛板10A上面铺设有两层20~40目不锈钢筛网,其上面堆放着Ф3~Ф5压条状非临氢重整催化剂;下段重整反应器床层11顶部也是一块小孔筛板10B。下段重整反应器床层的中部设置一支测定床层温度的热耦12。中部油气进料段15位于上下两段重整反应器床层之间。上段重整反应器床层位于中部油气进料段之上,顶部重整反应器床层之下;上段重整反应器床层之底部设置有开孔率15%以上的Ф5~10小孔油气分布筛板10C;上段重整反应器床层17顶部也是一块小孔筛板10D。上段重整反应器床层17的中部设置一支测定床层温度的热耦17A和下部还设置有一个大人孔19。所述顶部重整反应器床层21位于上段重整反应器床层17之上,顶部封头之下。顶部重整反应器床层的上部设有集气段23。

下段重整反应器床层11,自然堆积着的重整催化剂26,在该段床层内所堆放的重整催化剂体积约占全部重整催化剂床层体积的40%,其催化剂从本段右上角的催化剂加入口14倒入。所述下段重整反应器床层11,该段床层顶部也是一块小孔筛板10B,其形状小孔同底部筛板10A,其功能起到压住催化剂作用,防止催化剂被油气流吹走。所述下段重整反应器床层11的功能是,裂解反应油气由重整反应器底锥9通过油气分布筛板10A,被均匀地分布上升进入该下段重整反应器床层11里的重整催化剂,活塞式地向上有序流动,与催化剂充分接触,进行裂解产物分子重排,改善分子结构,提高产品质量。这下部重整反应器床层11部分的重整反应约占全部重整反应的60%。

中部油气进料段,位于上下两段重整反应器床层之间。其功能有二,一是,令裂解油气从裂解-重整连接段1的侧面出口4直接通过外部管道进入中部油气进料段15的进口15A。二是,并使油气通过该进料段15进入上段重整反应器床层17。所述中部油气进料段15其底部是下段重整反应器床层11顶部的一块小孔筛板10B,上升的油气可以顺利通过。所述中部油气进料段15其顶部是上段重整反应器床层17之底部的油气分布筛板10C,上升的油气也可以顺利通过。

上段重整反应器床层17位于中部油气进料段15之上,顶部重整反应器床层21之下。所述上段重整反应器床层17其结构部件及其功能,上段重整反应器床层17之底部设置有开孔率15%以上的Ф5~10小孔油气分布筛板10C,该筛板制作成四块,可从其下部手孔18,方便地卸下取出,进行检修。筛板10C上面铺设有两层不锈钢筛网,其上面堆放着Ф3~Ф5压条状非临氢重整催化剂。所述上段重整反应器床层17自然堆积着的重整催化剂26,其催化剂从本段右上角的催化剂加入口20倒入。上段重整反应器床层17顶部也是一块小孔筛板10D,形状小孔同底部筛板10C,起到压住催化剂作用,防止催化剂被油气流吹走。上段重整反应器床层17之中部设置一支测定床层温度的热耦17A。在该段重整反应器床层17的下部还设置有一个大人孔19,用于重整反应器大修。所述上段重整反应器床层17的功能是,裂解反应油气由下段重整反应器床层11和中部油气进料段15通过油气分布筛板10C,被均匀地分布上升进入该上段重整反应器床层17里的重整催化剂26上,活塞式地向上有序流动,与催化剂充分接触,进行裂解产物分子重排,改善分子结构,提高产品质量。这上段重整反应器床层17部分的重整反应约占全部重整反应的30%。

顶部重整反应器床层21,位于上段重整反应器床层17之上,顶部封头23之下。其功能是对上下两段重整反应器床层的重整反应作一种补充,使整个重整反应更加完善。所述顶部重整反应器床层21内部构件,第一个开口是顶部油气直通入口22,其功能是如裂解反应油气不经过前两个重重整反应器床层11、17时,直接从裂解-重整连接段1侧面开口4通过外接管道引入该顶部重整反应段床层21的油气直通入口22;第二个开口是手孔22A。该顶部重整反应器床层21部分的重整反应约占全部重整反应的10%。

集气段23,位于顶部重整反应器床层21之上,其实就是顶封头,但封头的直管段加长。其功能是,使重整反应产物油气在此有一短暂的聚集停留片刻,使被气流长期磨损的微量催化剂微粒有个沉降返回床层的机会。内部构件,顶部油气出口25,在该封头的一侧设置有起重吊钩24。

以上所述仅为本发明的优先实施方式而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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