流化床装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及石油化工行业低碳气体烯烃催化反应技术领域，尤其是涉及一种流化床装置，包括：反应器、再生器、待生催化剂输送管、再生催化剂输送管；反应器为两端开口的筒状；待生催化剂输送管的进口与反应器的下端连通，其出口与再生器的上端连通；再生催化剂输送管的进口与再生器的下端连通，其出口与反应器的上端连通；反应器的下端设置有用于与外部进料装置连通的进料口。本实用新型提供的流化床装置，反应器呈筒状，内部空间大，使用者可通过调节反应器内原料的进入量来改变反应的重量空速，进而可使使用者在较大范围内改变反应器内的反应时间，方便使用。
【专利说明】
流化床装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及石油化工行业低碳气体烯烃催化反应技术领域，尤其是涉及一种流化床装置。
【背景技术】
[0002]近年来，气体烯烃(丙烯和乙烯)的应用和需求迅速增长，尤其是丙烯的增长率持续高于乙烯的增长率。因此，如何在充分利用现有资源的基础上尽快高效地扩大气体烯烃的生产能力，是摆在石化企业面前的重要课题。
[0003]关于流化床试验装置，国外开发较早的有美国Atlantic Richf ield公司、美国Grace公司Davison化学部。在国内，一些科研院所也建造了小型提升管催化试验装置，如中石化洛阳工程有限公司的XTL-3型以及XTL-5型提升管催化试验装置。CN202754958U公开的一种催化裂化试验装置，包括提升管烧焦器、再生催化剂储罐、下行床反应器、反应沉降器和汽提器等，主要用于进行油剂短接触下行床催化裂化工艺试验研究及管式烧焦试验研究。
[0004]但是，这种催化裂化试验装置中的下行床反应器为管状，空间小，对下行反应器内反应时间的改变有限，不方便使用。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于提供流化床装置，以解决现有技术中存在的流化床装置反应器内反应时间改变有限，不方便使用的技术问题。
[0006]本实用新型提供的流化床装置，包括:反应器、再生器、待生催化剂输送管、再生催化剂输送管;反应器为两端开口的筒状;待生催化剂输送管的进口与反应器的下端连通，其出口与再生器的上端连通;再生催化剂输送管的进口与再生器的下端连通，其出口与反应器的上端连通;反应器的下端设置有用于与外部进料装置连通的进料口。
[0007]进一步地，反应器的上端口设置有反应油气过滤器和反应油气管；反应油气管的一端与反应油气过滤器连通，另一端与外部油气回收系统连接;反应油气过滤器用于将油气中的油粒去除。
[0008]进一步地，再生器为两端开口的筒状，上端口处设置有再生烟气过滤器；再生器内，位于再生器下部，设置有主风分布器。
[0009]进一步地，待生催化剂管包括待生催化剂斜管、待生催化剂提升管以及待生催化剂出口管;待生催化剂斜管、待生催化剂提升管与待生催化剂出口管依次连通形成待生催化剂管;待生催化斜管远离待生催化剂提升管的一端与反应器的下端连通;待生催化剂出口管远离待生催化剂提升管的一端与再生器的上端连通；
[0010]待生催化剂提升管与待生催化剂斜管的连接处设置有待生塞阀;待生塞阀的进料口与待生催化剂斜管的下端口连通，出料口与待生催化剂提升管的下端口连通。
[0011]进一步地，再生催化剂管包括再生催化剂斜管、再生催化剂提升管以及再生催化剂出口管;再生催化剂斜管、再生催化剂提升管与再生催化剂出口管依次连通形成再生催化剂管;再生催化斜管远离再生催化剂提升管的一端与再生器的下端连通;再生催化剂出口管远离再生催化剂提升管的一端与反应器的上端连通；
[0012]再生催化剂提升管与再生催化剂斜管的连接处设置有再生塞阀;再生塞阀的进料口与再生催化剂斜管的下端口连通，出料口与再生催化剂提升管的下端口连通。
[0013]进一步地，反应器内设置有取热器;取热器用于降低反应器内的温度；
[0014]进一步地，反应器内，位于进料口处，设置有进料分布器;进料分布器用于将原料均匀地进入至反应器内。
[0015]进一步地，待生催化剂斜管的下端设置有待生催化剂采样阀；再生催化剂斜管的下端设置有再生催化剂采样阀。
[0016]进一步地，再生催化剂提升管内设置第一压差变送器，第一压差变送器用于测量催化剂提升管内顶部和底部的压差;反应器内设置有第二压差变送器，第二压差变送器用于测量反应器内顶部与底部的压差。
[0017]进一步地，再生器的上端设置有催化剂加料管;催化剂加料管上设置有催化剂加料阀。
[0018]本实用新型提供的流化床装置，原料通过进料口进入至反应器内，催化剂从再生催化剂输送管进入至反应器上端，原料与催化剂接触反应，反应后结了碳的催化剂通过待生催化剂输送管进入至再生器内，催化剂表面的碳被燃烧，催化剂再通过再生催化剂输送管进入至反应器内进行反应，依次循环。
[0019]本实用新型提供的流化床装置，反应器呈筒状，内部空间大，使用者可通过调节反应器内原料的进入量来改变反应的重量空速，进而可使使用者在较大范围内改变反应器内的反应时间，方便使用。
【附图说明】
[0020]为了更清楚地说明本实用新型【具体实施方式】或现有技术中的技术方案，下面将对【具体实施方式】或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021 ]图1为本实用新型实施例提供的流化床装置的结构示意图；
[0022]图2为本实用新型实施例提供的流化床装置中再生塞阀的结构示意图。
[0023]附图标记:
[0024]1-再生器上部筒体； 2-再生器下部筒体；3-主风分布器；
[0025]4-主风；5-再生催化剂立管；6-再生催化剂斜管；
[0026]7-再生催化剂提升气；8-再生塞阀；9-再生催化剂提升管；
[0027]10-再生催化剂出口管；11-反应器上部筒体；12-反应器下部筒体；
[0028]13_取热器；14-进料分布器；15-流化风管线；
[0029]18-汽提器；20-进料管；21-原料汽化炉；
[0030]22-待生催化剂斜管； 23-待生催化剂提升气；24-待生塞阀；
[0031]25-待生催化剂提升管；26-待生催化剂出口管；27-再生烟气总管；
[0032]28-反应油气总管；29-催化剂加料阀；30-催化剂加料管；
[0033]31-待生催化剂采样阀；32-再生催化剂采样阀；33-烟气过滤器；
[0034]34-油气过滤器；36-密相催化剂再生床层界面；P密相催f榜OS应床)譜画；
[0035]50-反应器；60-再生器；81-阀杆；
[0036]82-阀头；83-阀体；84-阀杆端部；
[0037]85-塞阀空腔；86-进料口；87-出料口；
[0038]88-松动风管；89-松动风；90-提升气体管；
[0039]200-原料。
【具体实施方式】
[0040]下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0041]在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0042]在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接;可以是机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0043]图1为本实用新型实施例提供的流化床装置的结构示意图；本实施例提供的流化床装置，包括:反应器50、再生器60、待生催化剂输送管、再生催化剂输送管;反应器50为两端开口的筒状;待生催化剂输送管的进口与反应器50的下端连通，其出口与再生器60的上端连通;再生催化剂输送管的进口与再生器60的下端连通，其出口与反应器50的上端连通；反应器50的下端设置有用于与外部进料装置连通的进料口。
[0044]其中，反应器50的结构形式可以为多种，例如，反应器50包括反应器上部筒体11、反应器下部筒体12以及位于两者之间的倒置圆台形筒体，反应器上部筒体11、圆台形筒体以及反应器下部筒体12同轴设置，并依次连接形成反应器50。待生催化剂输送管与反应器下部筒体12连通，再生催化剂输送管与反应器上部筒体11连通。反应器上部筒体11的直径C为反应器下部筒体12直径D的1.5?5倍，高度t为0.3?0.6米;反应器下部筒体1212的直径D为再生催化剂提升管99直径的3?8倍，高度k为反应器50上部筒体11高度t的3?10倍。
[0045]还可在反应器50内设置汽提器18，将催化剂内的油气提出。外部进料装置可包括进料管20、原料200汽化炉21以及流化风管线15。进料管20的一端与进料分布器14连接，另一端与原料200汽化炉21连接，进料管20在原料200汽化炉21的入口管线引入流化风管线15ο
[0046]本实施例提供的流化床装置，原料200通过进料口进入至反应器50内，催化剂从再生催化剂输送管进入至反应器50上端，原料200与催化剂接触反应，反应后结了碳的催化剂形成待生催化剂，待生催化剂通过待生催化剂输送管进入至再生器60内，待生催化剂表面的碳被燃烧，恢复活性形成再生催化剂，再生催化剂再通过再生催化剂输送管进入至反应器50内进行反应，依次循环。
[0047]本实施例提供的流化床装置，反应器50呈筒状，内部空间大，使用者可通过调节反应器50内原料200的进入量来改变反应的重量空速，进而可使使用者在较大范围内改变反应器50内的反应时间，方便使用。另外，本实施例提供的流化床装置还可增加反应器50内的反应时间，原料200与催化剂逆流，从而使原料200与催化剂充分接触，达到足够的反应深度，提高转化率。
[0048]如图1所示，在上述实施例的基础上，进一步地，反应器50的上端口设置有反应油气过滤器34和反应油气管;反应油气管的一端与反应油气过滤器34连通，另一端与外部油气回收系统连接;反应油气过滤器34用于将油气中的油粒去除。
[0049]其中，反应油气过滤器34可以为多个，反应油气管可包括多个支管和一个反应油气总管28;每个支管的一端与一个反应油气过滤器34连接，另一端与反应油气总管28连接，反应油气总管28与外部油气回收系统连接。
[0050]还可在反应器50上端设置法兰盖，反应油气过滤器34和反应油气管设置在法兰盖上。
[0051]本实施例提供的流化床装置，全装置的催化剂藏量为5?120千克，试验原料200的进料量为5?50千克/小时，反应器50内的反应温度为380-420°C，反应压力为0.01?
2.0MPa，重量空速为0.I?3.0h-1。
[0052]本实施例中，在反应器50的上端口设置反应油气过滤器34和反应油气管，将反应器50内部的油气与外部油气回收系统连接，方便统计计量。
[0053]如图1所示，在上述实施例的基础上，进一步地，再生器60为两端开口的筒状，上端口处设置有再生烟气过滤器33;再生器60内，位于再生器60下端，设置有主风4分布器3。
[0054]其中，再生器60的结构形式可以为多种，例如，再生器60包括再生器上部筒体1、再生器下部筒体2和位于两者之间的倒置圆台形筒体。再生器上部筒体1、圆台形筒体以及再生器下部筒体2同轴设置，并依次连接形成再生器60。待生催化剂输送管与再生器上部筒体I连通，再生催化剂输送管与再生器下部筒体2连通。再生器上部筒体I的直径A为反应器50上部筒体11直径C的I?1.3倍，高度h为0.3?0.6米;再生器下部筒体2的直径B为再生器上部筒体I直径A的0.2?0.7倍，高度e为再生器上部筒体I高度h的3?10倍。
[0055]再生器60与反应器50可等高并列设置，也可高低差别设置。再生烟气过滤器33可设置为多个，每个再生烟气过滤器33均与一个再生烟气支管的一端连接，每个再生烟气支管的另一端均与再生烟气总管27的一端连接，再生烟气总管27的另一端与烟气冷却及控制计量系统连接。
[0056]本实施例中，将再生器60设置为筒状，增大再生器60内空间，增加再生器60内反应时间，使得反应充分。在再生器60上设置再生烟气过滤器33，对再生器60内的烟气进行过滤。主风4分布器3可将再生器60内的空气均勾分布，使空气与碳充分反应。
[0057]图2为本实用新型实施例提供的流化床装置中再生塞阀的结构示意图，如图1和图2所示，在上述实施例的基础上，进一步地，待生催化剂管包括待生催化剂斜管22、待生催化剂提升管25以及待生催化剂出口管26;待生催化剂斜管22、待生催化剂提升管25与待生催化剂出口管26依次连通形成待生催化剂管;待生催化斜管远离待生催化剂提升管25的一端与反应器50的下端连通;待生催化剂出口管26远离待生催化剂提升管25的一端与再生器60的上端连通；
[0058]待生催化剂提升管25与待生催化剂斜管22的连接处设置有待生塞阀24;待生塞阀24的进料口与待生催化剂斜管22的下端口连通，出料口与待生催化剂提升管25的下端口连通。
[0059]其中，待生催化剂斜管22与水平面的倾斜角度应大于催化剂的休止角。
[0060]待生塞阀24的结构形式可以为多种，例如，如图2所示，待生塞阀24括阀杆81、阀头82、阀体83、阀杆端部84以及塞阀空腔85，待生催化剂斜管22的下端与待生塞阀24的进料口86连通，待生催化剂提升管25与待生塞阀24的出料口 87连通。松动风89从松动风管88进入，松动风89—般使用氮气，待生催化剂提升气23(空气)从提升气体管90进入。阀杆端部84与外部电动执行机构相连。
[0061 ]待生催化剂提升管25的直径为10?30毫米，高度为3?16米。
[0062]本实施例中，在待生催化剂输送管上设置待生塞阀24，从而将待生催化剂通过待生催化剂提升管25进入至再生器60内，方便使用。
[0063]如图1和图2所示，在上述实施例的基础上，进一步地，再生催化剂管包括再生催化剂斜管6、再生催化剂提升管9以及再生催化剂出口管10;再生催化剂斜管6、再生催化剂提升管9与再生催化剂出口管10依次连通形成再生催化剂管;再生催化剂斜管6远离再生催化剂提升管9的一端与再生器60的下端连通;再生催化剂出口管10远离再生催化剂提升管9的一端与反应器50的上端连通；
[0064]再生催化剂提升管9与再生催化剂斜管6的连接处设置有再生塞阀8;再生塞阀8的进料口与再生催化剂斜管6的下端口连通，出料口与再生催化剂提升管9的下端口连通。
[0065]其中，如图2所示，再生塞阀8括阀杆81、阀头82、阀体83、阀杆端部84以及塞阀空腔85，再生催化剂斜管6的下端与再生塞阀8的进料口 86连通，再生催化剂提升管9与再生塞阀8的出料口 87连通。松动风89从松动风管88进入，松动风89采用空气，再生催化剂提升气7(氮气)从提升气体管90进入。阀杆端部84与外部电动执行机构相连。
[0066]再生催化剂提升管9的直径可为10?30毫米，高度为3?18米;在生催化剂斜管与再生器60之间可设置再生催化剂立管5。
[0067]本实施例中，在再生催化剂输送管上设置再生塞阀8，从而将再生催化剂通过再生催化剂提升管9进入至反应器50内，方便使用。
[0068]如图1所示，在上述实施例的基础上，进一步地，反应器50内设置有取热器13；取热器13用于降低反应器50内的温度。
[0069]本实施例中，通过取热器13将反应器50内的温度降低，从而使反应器50内的温度适合原料200与催化剂反应，方便使用。
[0070]如图1所示，在上述实施例的基础上，进一步地，反应器50内，位于进料口处，设置有进料分布器14;进料分布器14用于将原料200均匀地进入至反应器50内。
[0071]本实施例中，通过进料分布器14将原料200均匀地进入至反应器50内，原料200与催化剂充分接触，提高转化率。
[0072]如图1所示，在上述实施例的基础上，进一步地，待生催化剂斜管22的下端设置有待生催化剂采样阀31;再生催化剂斜管6的下端设置有再生催化剂采样阀32。
[0073]本实施例中，待生催化剂采样阀31和再生催化剂采样阀32可对待生催化剂和再生催化剂进行采样，方便实验分析。
[0074]如图1所示，在上述实施例的基础上，进一步地，再生催化剂提升管9内设置第一压差变送器，第一压差变送器用于测量催化剂提升管内顶部和底部的压差；反应器50的顶部设置有第二压差变送器，第二压差变送器用于测量反应器50内顶部与底部的压差。
[0075]本实施例中，使用者可通过第一压差变送器可得知再生催化剂提升管9内顶部与底部的压差，从而可根据压差调节再生塞阀8，有效地控制催化剂的循环量。反应器50内密相催化剂再生床层界面36的下方为密相催化剂再生床层，上方为再生器60的稀相段。通过第二压差变送器可得知反应器50内顶部与底部的压差，从而可根据压差调节待生塞阀24，有效地控制反应器50内催化剂密相催化剂反应床层界面37的高度，保证密相催化剂反应床层内的反应效果。
[0076]如图1所示，在上述实施例的基础上，进一步地，再生器60的上端设置有催化剂加料管30;催化剂加料管30上设置有催化剂加料阀29。
[0077]本实施例中，使用者控制催化剂加料阀29，并通过催化剂加料管30对再生器60内加入催化剂，方便使用。
[0078]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
【主权项】
1.一种流化床装置，其特征在于，包括:反应器、再生器、待生催化剂输送管和再生催化剂输送管； 所述反应器为两端开口的筒状;所述待生催化剂输送管的进口与所述反应器的下端连通，其出口与所述再生器的上端连通;所述再生催化剂输送管的进口与所述再生器的下端连通，其出口与所述反应器的上端连通;所述反应器的下端设置有用于与外部进料装置连通的进料口；所述反应器内设置有取热器;所述取热器用于降低所述反应器内的温度。2.根据权利要求1所述的流化床装置，其特征在于，所述反应器的上端口设置有反应油气过滤器和反应油气管； 所述反应油气管的一端与所述反应油气过滤器连通，另一端用于与外部油气回收系统连接;所述反应油气过滤器用于将油气中的油粒去除。3.根据权利要求1所述的流化床装置，其特征在于，所述再生器为两端开口的筒状，上端口处设置有再生烟气过滤器;所述再生器内，位于所述再生器下部，设置有主风分布器。4.根据权利要求2所述的流化床装置，其特征在于，所述待生催化剂管包括待生催化剂斜管、待生催化剂提升管以及待生催化剂出口管； 所述待生催化剂斜管、所述待生催化剂提升管与所述待生催化剂出口管依次连通形成所述待生催化剂管;所述待生催化斜管远离所述待生催化剂提升管的一端与所述反应器的下端连通;所述待生催化剂出口管远离所述待生催化剂提升管的一端与所述再生器的上端连通； 所述待生催化剂提升管与所述待生催化剂斜管的连接处设置有待生塞阀；所述待生塞阀的进料口与所述待生催化剂斜管的下端口连通，出料口与所述待生催化剂提升管的下端口连通。5.根据权利要求4所述的流化床装置，其特征在于，所述再生催化剂管包括再生催化剂斜管、再生催化剂提升管以及再生催化剂出口管； 所述再生催化剂斜管、所述再生催化剂提升管与所述再生催化剂出口管依次连通形成所述再生催化剂管;所述再生催化斜管远离所述再生催化剂提升管的一端与所述再生器的下端连通;所述再生催化剂出口管远离所述再生催化剂提升管的一端与所述反应器的上端连通； 所述再生催化剂提升管与所述再生催化剂斜管的连接处设置有再生塞阀；所述再生塞阀的进料口与所述再生催化剂斜管的下端口连通，出料口与所述再生催化剂提升管的下端口连通。6.根据权利要求1-5任一项所述的流化床装置，其特征在于，所述反应器内，位于所述进料口处，设置有进料分布器;所述进料分布器用于将原料均匀地进入至所述反应器内。7.根据权利要求5所述的流化床装置，其特征在于，所述待生催化剂斜管的下端设置有待生催化剂采样阀;所述再生催化剂斜管的下端设置有再生催化剂采样阀。8.根据权利要求5所述的流化床装置，其特征在于，所述再生催化剂提升管内设置第一压差变送器，所述第一压差变送器用于测量所述催化剂提升管内顶部和底部的压差； 所述反应器内设置有第二压差变送器，所述第二压差变送器用于测量所述反应器内顶部与底部的压差。9.根据权利要求1-5任一项所述的流化床装置，其特征在于，所述再生器的上端设置有催化剂加料管;所述催化剂加料管上设置有催化剂加料阀。
【文档编号】B01J8/26GK205613396SQ201620013829
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年1月7日
【发明人】樊麦跃, 王文柯, 陈曼桥, 郝代军, 李治, 刘林娇
【申请人】中石化炼化工程（集团）股份有限公司