一种提升管反应器催化剂预冷器的制作方法

本实用新型涉及石油炼制反应设备技术领域，尤其涉及一种提升管反应器催化剂预冷器。

背景技术：

催化裂化装置是炼油工业中最为重要的二次加工装置之一，而提升管反应装置是催化裂化工艺的核心组成部分。在催化裂化装置中，为使催化剂与反应原料良好接触，提升管反应器底部需设置催化剂预提升段。来自再生器的催化剂经再生斜管先进入提升管底部预提升段，在预提升气体的作用下沿提升管上升并逐渐加速，然后与经喷嘴进入的反应原料接触反应。完成反应的油气在提升管出口处进行快速分离，分离出的油气进入分馏系统，而催化剂则经汽提后进入再生器进行再生，烧掉催化剂表面的积碳，然后再由再生斜管进入提升管底部预提升段，完成一个催化剂的循环过程。

再生后的再生催化剂温度一般为700℃，提升管反应温度为500℃~550℃左右。高温的再生剂对反应带来了两方面的不利影响：一是限制了反应的剂油比的提高。而提高剂油比有利于增加产品收率，改进产品质量；二是与反应原料油接触时发生热裂化反应，产生较多的干气。由于受再生反应速度限制，靠降低再生温度提高反应剂油比范围有限。如何即不影响再生效果，又能降低与反应原料油接触的催化剂温度，提高反应剂油比，改进反应效果，是人们一直追求的目标。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种提升管反应器催化剂预冷器，该预冷器能使催化剂在预提升过程中直接降温，降温幅度可调节控制，且增加了可调节范围。

为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种提升管反应器催化剂预冷器，所述催化剂预冷器设置于提升管反应器底部，所述催化剂预冷器设置有预提升段壳体、上部的锥体和下部的封头，预提升段壳体上连接有催化剂进入管，在预提升段壳体内设置有换热管、催化剂输送管、输送介质管和流化介质分布器；所述催化剂输送管竖直设置在预提升段壳体中心区，所述输送介质管设置于所述封头底部中心区，用来提升、输送反应需要的催化剂，所述输送介质管的上端设置在催化剂输送管内，使输送介质全部进入催化剂输送管；所述流化介质分布器和换热管设置在催化剂输送管和预提升段壳体之间，所述流化介质分布器位于催化剂预冷器底部，使经流化介质分布器进入的流化介质全部用于该区的流化，用来调节催化剂的降温程度，控制传热量；所述换热管穿透并连接固定于预提升段壳体或锥体上，竖直放置，沿圆周布置有两圈或两圈以上，每圈设置2个以上，各换热管之间的区域形成换热区。

本实用新型的提升管反应器催化剂预冷器，优选地，所述换热管为套管形式，竖直放置，设有冷却介质进入管及外部的传热管。

本实用新型的提升管反应器催化剂预冷器，优选地，所述换热管的外壁光滑或外壁设置有翅片，具体设置方式由取热量而定。

本实用新型的提升管反应器催化剂预冷器，优选地，所述换热管设置于催化剂进入管上方，穿透并连接固定于预提升段壳体上，向下悬挂设置。

本实用新型的提升管反应器催化剂预冷器，优选地，所述催化剂预冷器中，位于催化剂进入管侧的换热管底部高于催化剂进入管,这样，催化剂进入管侧的换热管较短，不影响催化剂进入预冷器。

本实用新型的提升管反应器催化剂预冷器，优选地，所述催化剂预冷器中，在催化剂进入管侧不设置换热管，这样可不影响催化剂进入预冷器。

本实用新型的提升管反应器催化剂预冷器，优选地，在预冷器下方有足够空间时，所述换热管穿透并固定在位于催化剂进入管下方的预提升段壳体上，换热管向下悬挂设置，形成前置式预冷。

本实用新型的提升管反应器催化剂预冷器，优选地，所述换热管穿透并固定在位于催化剂进入管下方的预提升段壳体上，换热管向上倒置设置，冷却介质在换热管下端进入，检修时可以向下抽出。

本实用新型的提升管反应器催化剂预冷器，优选地，在换热管与预提升段壳体固定连接处上方设置法兰，使换热管安装段可拆卸，便于检修。

在本实用新型的提升管反应器催化剂预冷器中，来自再生器的催化剂经催化剂进入管流入预提升段壳体内，在流化介质作用下使催化剂向换热管传热，同时催化剂被冷却。冷却后的催化剂在底部进入催化剂输送管，在输送介质的作用下向上流动，进入提升管反应器，实现催化剂的预提升。预提升介质被分成两部分，一部分用来流化换热区的催化剂，一部分用来输送催化剂。进入换热区的预提升介质量根据对催化剂的降温要求确定，增加该部分介质量可提高降温幅度，两部分预提升介质在催化剂输送管顶部出口合并，共同进一步提升催化剂。

本实用新型的提升管反应器催化剂预冷器与现有技术相比，具有如下的有益效果：

1、本实用新型的预冷器，在不需另外增加设备的情况下实现催化剂降温，便于安装实施；

2、本实用新型利用常规预提升介质同时实现催化剂降温及预提升，不增加消耗。

3、本实用新型设置两圈或多圈换热管，增加降温负荷的可调节范围。

附图说明

图1为本实用新型实施方式一装置结构示意图；

图2为图1中换热管局部放大图；

图3为图2中A-A向视图；

图4为本实用新型实施方式二装置结构示意图；

图5为图4中换热管局部放大图；

图6为图5中B-B向视图；

图7为本实用新型实施方式三装置结构示意图；

图中：1、预提升段壳体，2、催化剂进入管，3、锥体，4、提升管反应器，5、法兰，6、封头，7、换热管，8、换热区，9、催化剂输送管，10、输送介质管，11、流化介质分布器，12、换热管固定件，13、衬里，14、冷却介质进入管，15、传热管，16、冷却介质入口，17、冷却介质出口，18、翅片。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明，旨在帮助读者理解本实用新型的特点和实质，但附图和具体实施方式内容并不限制本实用新型的可实施范围。

实施方式一：

如图1所示，一种提升管反应器催化剂预冷器，设于提升管反应器4底部，包括预提升段壳体1、上部的锥体3和下部的封头6，预提升段壳体1与上部的锥体3和下部的封头6之间可直接焊接或采用法兰形式连接，本实施方式中，预提升段壳体1与上部的锥体3之间直接焊接，预提升段壳体1与下部的封头6采用法兰连接，预提升段壳体1上连接有催化剂进入管2，在预提升段壳体1内部设有换热管7、催化剂输送管9、输送介质管10、流化介质分布器11。催化剂输送管9竖直设置在预提升段壳体1中心区，在催化剂输送管9与预提升段壳体1之间，沿圆周布置两圈或多圈换热管7，每圈换热管7为2个以上，各换热管7之间的区域形成换热区8，本实施方式中设置两圈换热管7，每圈均设置有5个换热管7，设置多圈换热管7可增加换热负荷的调节范围。如图2和图3所示，换热管7采用套管形式，竖直放置，包括冷却介质进入管14及外部的传热管15，在换热管7的外壁设置有翅片18，以加快换热效果；

换热管7在催化剂进入管2上方与预提升段壳体1连接，穿透并进入预提升段壳体1，向下悬挂设置。为不影响催化剂进入预冷器，催化剂进入管2侧的换热管7较短，具体实施时，该处也可不设换热管7；

具体实施时，换热管7可在预提升段壳体1上进行连接，也可在预提升段壳体1上部的锥体3上进行连接，本实施方式中，外圈换热管和内圈部分换热管穿透并连接于预提升段壳体1上，内圈部分换热管穿透并连接于锥体3上；

在预冷器底部，流化介质分布器11设置于催化剂输送管9和预提升段壳体1之间，使经流化介质分布器11进入的流化介质全部用于该区的流化，用来调节催化剂的降温程度，控制传热量；

输送介质管10设置于催化剂输送管9下部及封头6底部中心区，用来提升、输送反应需要的催化剂，输送介质管10的上端设置在催化剂输送管9内，使输送介质全部进入催化剂输送管9。

在本实用新型的提升管反应器催化剂预冷器是这样工作的：来自再生器的约700℃的催化剂经催化剂进入管2流入预提升段壳体1内，在流化介质作用下使催化剂向换热管7传热，同时催化剂被冷却。冷却后的催化剂在底部进入催化剂输送管9，在输送介质的作用下向上流动，进入提升管反应器4，实现催化剂的预提升。预提升介质被分成两部分，一部分用来流化换热区8的催化剂，一部分用来输送催化剂。进入换热区8的预提升介质量根据对催化剂的降温要求确定，增加该部分介质量可提高降温幅度，两部分预提升介质在催化剂输送管9顶部出口合并，共同进一步提升催化剂。

实施方式二：

如图4所示的提升管反应器催化剂预冷器，在预冷器下方有足够空间，换热管7在催化剂进入管2以下进入预冷器，穿透并与预提升段壳体1连接，向下悬挂设置，形成前置式预冷；如图5和图6所示，换热管7采用套管形式，竖直放置，包括冷却介质进入管14及外部的传热管15，换热管7的外壁光滑，形成光管式换热管；在换热管7与预提升段壳体1连接处上方设置法兰5，将预提升段壳体1分成上下两部分，利于换热管7安装段拆卸，检修方便。本实施方式中预冷器的其他部分结构同实施方式一。

实施方式三：

如图7所示的提升管反应器催化剂预冷器，一部分换热管7穿透并固定在位于催化剂进入管2下方的预提升段壳体上，换热管7向上倒置设置，冷却介质在换热管7下端进入，检修时可以向下抽出；在换热管7与预提升段壳体1连接处上方设置法兰5，使换热管7安装段可拆卸，方便检修。本实施方式中预冷器的其他部分结构同实施方式一。

本实用新型的提升管反应器催化剂预冷器，主要用于石油加工行业的石油炼制反应装置，尤其用于催化裂化提升管反应器的催化剂预提升段；还可应用于具有相似要求的其它介质预提升、换热场所。