一种双提升管催化裂化装置的制作方法

文档序号:5103393
专利名称:一种双提升管催化裂化装置的制作方法
技术领域
本实用新型涉及石油炼制领域的一种双提升管催化裂化装置。
技术背景随着经济的迅速发展,成品油消耗量日益增加,汽车尾气排放所带来的环境污染问题也越来越受到世人的重视;提髙成品油产品质量、减轻环境污染是 当务之急。国家环保总局颁布的《车用汽油有害物质控制标准》已于2003年4 月1日起在全国范围内实施,该标准要求车用汽油硫含量低于0.08W(d表示重 量百分数),烯烃含量不大于35W(v96表示体积百分数),芳烃和苯含量分别低于 40v96和2. 5w%。而且2005年7月1日后车用汽油已开始实施汽油硫含量不大于 0. 05w96的新指标。催化裂化工艺是我国炼油企业最主要的重油加工手段。目前,我国催化裂 化汽油占成品汽油总量的75%以上。 一般情况下,催化裂化装置若未采取降低汽 油烯烃含量和硫含量的措施,催化裂化汽油的烯烃含量通常在40 60v96之间, 硫含量也相对较高。因此,要实现成品汽油质量达标,解决好催化裂化汽油的 质量问题尤为关键。另外据预测,今后全世界对丙烯的需求将以每年5%的速度 递增,而石油燃料产品的平均增长速度只有1.9%左右。我国丙烯的当量需求将 以9.6%的速度增长;预计到2010年,丙烯的当量需求将达到1448万吨。以上 数据表明,目前及未来国内外市场对丙烯等化工原料的需求相当迫切。中国专利CN1401741A、 CN1176189C和CN1710029A所涉及的双提升管催化 裂化装置,均是在常规催化裂化装置上增设一根与重油提升管反应器并联的汽 油提升管反应器而构成。劣质汽油通过在汽油提升管反应器内反应,达到汽油 改质和增产丙烯的目标。双提升管装置流程中包括单沉降器流程和双沉降器流 程。单沉降器流程是指重油提升管反应器顶部出口与汽油提升管反应器顶部出口共用一个沉降器,重油提升管反应器反应生成油气与汽油提升管反应器反应 生成油气混合后进入后部分馏系统;双沉降器流程是指重油提升管反应器顶部 出口设置主沉降器,而汽油提升管反应器顶部出口设置第二沉降器,这样重油 提升管反应器反应生成油气和汽油提升管反应器反应生成油气在各自的沉降器 中与催化剂分离后分别进入各自相应的分馏系统。上述采用双沉降器流程的双 提升管催化裂化装置,在实际工业推广应用过程中,由于催化裂化装置在原设 计过程中布局较为紧凑,剩余空间较小,因此第二沉降器的增设存在空间紧张 或不足的问题。
发明内容本实用新型的目的是提供一种双提升管催化裂化装置,以解决现有的采用 双沉降器流程的双提升管催化裂化装置所存在的第二沉降器的增设存在空间紧 张或不足的问题。为解决上述问题,本实用新型采用的技术方案是 一种双提升管催化裂化 装置,设有重油提升管反应器、沉降器、再生器、汽油提升管反应器、第一再 生斜管、第二再生斜管,重油提升管反应器的顶部出口与沉降器相连通,沉降 器的下方设有沉降器汽提段,沉降器汽提段的下方设有待生立管,待生立管与 再生器相连通,重油提升管反应器的底部设有第一催化剂混合器,第一催化剂 混合器包括一个圆柱形筒体,圆柱形筒体的顶部设有圆锥段,底部设有封头, 第一催化剂混合器的底部设有第一蒸汽分布器,所述第一再生斜管设于第一催 化剂混合器的圆柱形筒体与再生器之间,其特征在于汽油提升管反应器的底 部设有第二催化剂混合器,第二催化剂混合器包括一个圆柱形筒体,圆柱形筒 体的顶部设有圆锥段,底部设有封头,第二催化剂混合器的底部设有第二蒸汽 分布器,所述第二再生斜管设于第二催化剂混合器的圆柱形筒体与再生器之间, 在汽油提升管反应器的顶部出口设有外置旋风分离器,外置旋风分离器设有料 腿,料腿的底端设有催化剂输送管,催化剂输送管的底端与第一催化剂混合器 和第二催化剂混合器的圆柱形筒体之间分别设有第一支管和第二支管,第一支 管、第二支管上均设有流量控制阀。采用本实用新型,具有如下的有益效果(l)本实用新型的双提升管催化裂 化装置,仅在重油提升管反应器的顶部出口设置一个沉降器。在汽油提升管反 应器的顶部出口设置外置旋风分离器,外置旋风分离器一般是连接于沉降器的 器壁外表面上。由于汽油提升管反应器的顶部出口不设置第二沉降器,因而也 就从根本上解决了现有的采用双沉降器流程的双提升管催化裂化装置增设第二 沉降器所存在的空间紧张或不足的问题;(2)本实用新型双提升管催化裂化装置 在操作过程中,汽油提升管反应器反应生成油气通过外置旋风分离器与汽油提 升管反应器待生催化剂分离后进入后部相应的分馏系统进行分馏,而外置旋风 分离器分离出的汽油提升管反应器待生催化剂不经汽提直接进入设于汽油提升 管反应器底部的第二催化剂混合器和设于重油提升管反应器底部的第一催化剂 混合器,与来自再生器的再生催化剂混合后再进入汽油提升管反应器和重油提 升管反应器参与反应。汽油提升管反应器待生催化剂温度相对较低(一般为350 600°C),而且炭含量较低(一般为0.15 0.4wtt,与再生催化剂混合后,可降低油、剂接触温度,降低干气产率。汽油提升管反应器待生催化剂虽然未
经汽提,但由于是将其引入汽油提升管反应器和重油提升管反应器参加反应而 不是送入再生器进行烧焦再生,因此汽油提升管反应器待生催化剂所携带的少 量油气不会因再生燃烧而损失。汽油提升管反应器的一部分待生催化剂进入重油提升管反应器,通过反应、分离、汽提、再生实现催化剂循环;而另一部分 待生催化剂进入汽油提升管反应器参加反应,并通过外置旋风分离器分离后重 新引入重油提升管反应器和汽油提升管反应器参加反应,实现催化剂的循环。 因此本实用新型不会带来液收损失和焦炭产率增加;(3)由于取消了第二沉降器 以及相关的汽提系统,因而可节省设备投资和设备占用空间,并可减少蒸汽的消耗量,从而降低双提升管催化裂化装置的能耗。同时,同样可以达到汽油改 质和增产丙烯的目标。
以下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。附图和具体实施方式
并不限制本实用新型要求保护的范围。


图1是本实用新型双提升管催化裂化装置的示意图。
具体实施方式
参见图1,本实用新型的双提升管催化裂化装置,设有重油提升管反应器 12、沉降器9、再生器ll、汽油提升管反应器5、第一再生斜管18、第二再生 斜管19。重油提升管反应器12的顶部出口与沉降器9相连通,沉降器9的下方 设有沉降器汽提段10,沉降器汽提段10的下方设有待生立管14,待生立管14 与再生器11相连通。重油提升管反应器12上设有重油提升管反应器进料入口 16,汽油提升管反应器5上设有汽油提升管反应器进料入口 17。重油提升管反 应器12的底部设有第一催化剂混合器1。第一催化剂混合器1包括一个圆柱形 筒体,圆柱形筒体的顶部设有圆锥段,底部设有封头;第一催化剂混合器1的 底部设有第一蒸汽分布器101。上述的封头一般是半球形封头,第一蒸汽分布器 101通常是设于半球形封头内。所述第一再生斜管18设于第一催化剂混合器1 的圆柱形筒体与再生器11之间。第一催化剂混合器1的结构与CN1710029A所 述设于重油提升管反应器底部的催化剂混合罐基本相同。汽油提升管反应器5的底部设有第二催化剂混合器2。第二催化剂混合器2 包括一个圆柱形筒体,圆柱形筒体的顶部设有圆锥段,底部设有封头;第二催 化剂混合器2的底部设有第二蒸汽分布器201。上述的封头一般是半球形封头, 第二蒸汽分布器201通常是设于半球形封头内。所述第二再生斜管19设于第二 催化剂混合器2的圆柱形筒体与再生器11之间。上述第二催化剂混合器2与第 一催化剂混合器1的结构基本相同。附图中所示的第一蒸汽分布器101和第二
蒸汽分布器201,其结构与作用与现有催化裂化装置所使用的蒸汽分布环相同; 它们分别与第一催化剂混合器1和第二催化剂混合器2同轴设置。第一蒸汽分 布器101和第二蒸汽分布器201还可以采用现有催化裂化装置所使用的其它结 构的蒸汽分布器。参见图l,在汽油提升管反应器5的顶部出口设有外置旋风分离器8,外置 旋风分离器8通常是用金属构件15或其它固定设施连接于沉降器9的器壁外表 面上。外置旋风分离器8通常是采用现有催化裂化装置常用的单级旋风分离器。 外置旋风分离器8设有料腿7,料腿7的底端设有催化剂输送管6;催化剂输送 管6的底端与第一催化剂混合器1和第二催化剂混合器2的圆柱形筒体之间分 别设有第一支管13和第二支管4。第一支管13、第二支管4以及第一再生斜管 18、第二再生斜管19上均设有流量控制阀3,以调节各管道内催化剂的流量; 流量控制阀3可以采用各种常用的流量控制阀。催化剂输送管6、第一支管13 和第二支管4 一般采用横截面为圆形的金属管,通常内衬隔热耐磨衬里,内直 径一般为①10 2000mm。第一再生斜管18和第二再生斜管19的结构与尺寸则是常规的。重油提升管反应器底部的第一催化剂混合器1与汽油提升管反应器底部的 第二催化剂混合器2的圆柱形筒体,是两个催化剂混合器的主体部分,为金属 构件, 一般内衬隔热耐磨衬里;这两个催化剂混合器的圆锥段和封头一般情况 下也内衬隔热耐磨衬里。两个圆锥段分别与重油提升管反应器12和汽油提升管 反应器5的底部相连;两个圆锥段的锥角角度a—般均为50 90度,以有利于催化剂的流动,消除流动死区。第一催化剂混合器1的圆柱形筒体的内直径一般为O100 8000mm,长度一 般为1000 10000mm。 一般情况下,第一支管13和第一再生斜管18与第一催化 剂混合器1的圆柱形筒体相连的两个接口的中心位于一个水平面上,两个接口 的中心至重油提升管反应器12底部与第一催化剂混合器1顶部相连的接口端面 之间的距离一般为1000 6000mm。第二催化剂混合器2的圆柱形筒体的内直径 一般为①100 6000mm,长度一般为800 8000mm。 一般情况下,第二支管4和 第二再生斜管19与第二催化剂混合器2的圆柱形筒体相连的两个接口的中心位 于一个水平面上,两个接口的中心至汽油提升管反应器5底部与第二催化剂混 合器2顶部相连的接口端面之间的距离一般为800 5000mm。下面说明图1所示本实用新型双提升管催化裂化装置的操作过程。来自再 生器11的一部分再生催化剂经第一再生斜管18进入重油提升管反应器12底部 的第一催化剂混合器1;由外置旋风分离器8分离出的来自汽油提升管反应器5
的待生催化剂进入外置旋风分离器8的料腿7、催化剂输送管6, —部分待生催 化剂经第一支管13进入第一催化剂混合器1。在第一催化剂混合器1内,上述 的再生催化剂与待生催化剂在由第一蒸汽分布器101通入的水蒸汽的作用下混 合后进入重油提升管反应器12的底部,与由重油提升管反应器进料入口 16进 入的重油提升管反应器进料接触后沿重油提升管反应器12上行进行反应。反应 结束后,反应物流由重油提升管反应器12的顶部出口进入沉降器9进行催化剂 与油气分离;分离出的重油提升管反应器反应生成油气进入分馏系统进行分馏, 分离出的待生催化剂在沉降器汽提段10经水蒸汽汽提后通过待生立管14进入 再生器11内进行烧焦再生。来自再生器11的另一部分再生催化剂经第二再生 斜管19进入汽油提升管反应器5底部的第二催化剂混合器2;由外置旋风分离 器8分离出的来自汽油提升管反应器5的待生催化剂进入外置旋风分离器8的 料腿7、催化剂输送管6, 一部分待生催化剂经第二支管4进入第二催化剂混合 器2。在第二催化剂混合器2内,上述的再生催化剂与待生催化剂在由第二蒸汽 分布器201通入的水蒸汽的作用下混合后进入汽油提升管反应器5的底部,与 由汽油提升管反应器进料入口 17进入的汽油提升管反应器进料接触后沿汽油提 升管反应器5上行进行反应。反应结束后,反应物流由汽油提升管反应器5的 顶部出口进入外置旋风分离器8进行催化剂与油气的旋风分离;分离出的汽油 提升管反应器反应生成油气进入分馏系统进行分馏,分离出的待生催化剂进入 外置旋风分离器8的料腿7、催化剂输送管6,再经第一支管13和第二支管4 分别进入第一催化剂混合器1和第二催化剂混合器2,重新参加上述的反应。在上述的操作过程中,催化剂输送管6内的汽油提升管反应器5的待生催 化剂流入第二支管4与第一支管13,在第二支管4与第一支管13内的重量流量 分配比例为0 7:3。在第二支管4内的分配比例为0时,汽油提升管反应器5 的待生催化剂全部经第一支管13进入第一催化剂混合器1,第二催化剂混合器 2内的催化剂全部为来自再生器11的再生催化剂。外置旋风分离器8分离出的来自汽油提升管反应器5的待生催化剂的温度 一般为350 600'C ,炭含量一般为0.15 0. 4w%。进入第一催化剂混合器1的来自汽油提升管反应器5的待生催化剂的温度 为350 60(TC,进入第一催化剂混合器1的来自再生器11的再生催化剂的温度 为650 750'C。在第一催化剂混合器l内,上述待生催化剂与再生催化剂的重 量混合比例为0.1 1:1,混合催化剂的温度为600 730。C。在第一催化剂混合 器1内,由第一蒸汽分布器101通入的水蒸汽的温度一般为180 500'C,重量 流量一般为混合催化剂重量循环量的0.1 2^%。上述的混合催化剂温度,是指经第一蒸汽分布器101通入的水蒸汽搅拌、混合均匀后的混合催化剂的温度; 由于水蒸汽的用量很小,其对第一催化剂混合器1内混合催化剂温度的影响不 大。所述重油提升管反应器12的反应条件通常如下重油提升管反应器12的 顶部出口温度为450 600°C,反应时间为0.5 5s,催化剂的重量循环量与重 油提升管反应器进料的重量流量之比为4 12,反应绝对压力为0. 15 0. 4MPa。 进入第二催化剂混合器2的来自汽油提升管反应器5的待生催化剂的温度 为350 600'C,进入第二催化剂混合器2的来自再生器11的再生催化剂的温度 为650 75(TC。在第二催化剂混合器2内,上述待生催化剂与再生催化剂的重 量混合比例为0 7:10,混合催化剂的温度为520 750'C。在第二催化剂混合 器2内,由第二蒸汽分布器201通入的水蒸汽的温度一般为180 50(TC,重量 流量一般为混合催化剂重量循环量的0. l 2w%。上述的混合催化剂温度,是指 经第二蒸汽分布器201通入的水蒸汽搅拌、混合均匀后的混合催化剂的温度; 同样是由于水蒸汽的用量很小,其对第二催化剂混合器2内混合催化剂温度的 影响也不大。所述汽油提升管反应器5的反应条件通常如下汽油提升管反应 器5的顶部出口温度为350 600'C,反应时间为0.5 5s,催化剂的重量循环 量与汽油提升管反应器进料的重量流量之比为3 18,反应绝对压力为0. 15 0. 4MPa。来自重油提升管反应器12的待生催化剂在再生器11内于常规催化裂化催 化剂再生条件下进行烧焦再生,再生温度一般控制在650 750'C (再生器11内 催化剂的再生温度是指密相催化剂床层温度),再生催化剂的炭含量一般为 0. 02 0. 2w%,微反活性一般为56 70。沉降器汽提段10的操作条件,与现有双提升管催化裂化装置中设于重油提 升管反应器顶部出口的沉降器下方的汽提段的操作条件相同。在上述的操作过程中,所用催化剂为常规的催化裂化催化剂。所述的重油 提升管反应器进料包括重油、常压渣油、减压渣油、直馏蜡油、焦化蜡油、页 岩油、合成油、原油、煤焦油、回炼油、油浆、脱沥青油。汽油提升管反应器 既可对本实用新型双提升管催化裂化装置的重油提升管反应器本身生产的汽油 进行脱硫,也可以处理由其它装置生产的髙硫汽油。所说的汽油提升管反应器 进料包括催化裂化汽油、催化裂化重汽油、热裂解和热裂化汽油、热裂解和热 裂化重汽油、焦化汽油和焦化重汽油、裂解制乙烯汽油等硫含量较高的汽油; 硫含量通常为300 2000#g/g。以上结合附图和具体实施方式
对本实用新型的结构和操作过程进行了说 明。本实用新型适用于双提升管催化裂化工艺过程,用于改质汽油并增产丙烯。
权利要求1、一种双提升管催化裂化装置,设有重油提升管反应器(12)、沉降器(9)、再生器(11)、汽油提升管反应器(5)、第一再生斜管(18)、第二再生斜管(19),重油提升管反应器(12)的顶部出口与沉降器(9)相连通,沉降器(9)的下方设有沉降器汽提段(10),沉降器汽提段(10)的下方设有待生立管(14),待生立管(14)与再生器(11)相连通,重油提升管反应器(12)的底部设有第一催化剂混合器(1),第一催化剂混合器(1)包括一个圆柱形筒体,圆柱形筒体的顶部设有圆锥段,底部设有封头,第一催化剂混合器(1)的底部设有第一蒸汽分布器(101),所述第一再生斜管(18)设于第一催化剂混合器(1)的圆柱形筒体与再生器(11)之间,其特征在于汽油提升管反应器(5)的底部设有第二催化剂混合器(2),第二催化剂混合器(2)包括一个圆柱形筒体,圆柱形筒体的顶部设有圆锥段,底部设有封头,第二催化剂混合器(2)的底部设有第二蒸汽分布器(201),所述第二再生斜管(19)设于第二催化剂混合器(2)的圆柱形筒体与再生器(11)之间,在汽油提升管反应器(5)的顶部出口设有外置旋风分离器(8),外置旋风分离器(8)设有料腿(7),料腿(7)的底端设有催化剂输送管(6),催化剂输送管(6)的底端与第一催化剂混合器(1)和第二催化剂混合器(2)的圆柱形筒体之间分别设有第一支管(13)和第二支管(4),第一支管(13)、第二支管(4)上均设有流量控制阀(3)。
专利摘要本实用新型公开了石油炼制领域的一种双提升管催化裂化装置,以解决现有的采用双沉降器流程的双提升管催化裂化装置所存在的第二沉降器的增设存在空间紧张或不足的问题。本实用新型在重油提升管反应器(12)的顶部出口设置一个沉降器(9)。重油提升管反应器和汽油提升管反应器(5)的底部分别设有第一催化剂混合器(1)、第二催化剂混合器(2)。在汽油提升管反应器的顶部出口设有外置旋风分离器(8);外置旋风分离器设有料腿(7),料腿的底端设有催化剂输送管(6),催化剂输送管的底端与第一催化剂混合器和第二催化剂混合器的圆柱形筒体之间分别设有第一支管(13)和第二支管(4)。本实用新型适用于双提升管催化裂化工艺过程。
文档编号C10G11/00GK201016112SQ20072008959
公开日2008年2月6日 申请日期2007年3月1日 优先权日2007年3月1日
发明者张亚西, 李玖云, 武立宪, 王文柯, 闫鸿飞, 陈曼桥 申请人:中国石油化工集团公司
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