催化裂化再生反应器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种催化裂化再生反应器，属于催化裂化技术领域。所述催化裂化再生反应器包括：烧焦罐和催化剂缓冲组件，所述烧焦罐和所述催化剂缓冲组件为设置有空腔的圆筒，所述烧焦罐的外径小于所述催化剂缓冲组件的内径，所述烧焦罐的一端设置在所述催化剂缓冲组件内，所述烧焦罐位于所述催化剂缓冲组件内的一端设置有顶板，所述顶板呈圆形，所述顶板的直径等于所述烧焦罐的直径；所述烧焦罐位于所述催化剂缓冲组件内的一端的外壁上设置有催化剂分离组件，所述催化剂分离组件与所述烧焦罐连通，解决了现有技术中催化裂化再生反应器对催化剂进行再生的效果较差的问题，提高了对催化剂进行再生的效果，用于催化剂的再生。
【专利说明】
催化裂化再生反应器
技术领域
[0001]本实用新型涉及催化裂化技术领域，特别涉及一种催化裂化再生反应器。
【背景技术】
[0002]催化裂化是最重要的重质油轻质化过程之一。催化裂化是目前炼油厂利润的主要来源。在发生催化裂化反应的过程中需要对催化剂进行再生，即将反应过程中沉积在催化剂表面的焦炭烧掉，以恢复催化剂的活性。
[0003]现有技术中有一种催化裂化再生反应器，该催化裂化再生反应器包括烧焦罐和催化剂缓冲组件，烧焦罐和催化剂缓冲组件之间设置有大孔分布板，该大孔分布板设置有开孔，待生催化剂在烧焦罐中被烧掉大部分焦炭后，随再生烟气一并通过大孔分布板的开孔进入催化剂缓冲组件被烧掉剩余焦炭。
[0004]由于大孔分布板的开孔很容易磨损，所以上述催化裂化再生反应器无法长周期运行，因此，上述催化裂化再生反应器对催化剂进行再生的效果较差。
【实用新型内容】
[0005]为了解决现有技术中催化裂化再生反应器对催化剂进行再生的效果较差的问题，本实用新型提供了一种催化裂化再生反应器。所述技术方案如下:
[0006]提供了一种催化裂化再生反应器，所述催化裂化再生反应器包括:烧焦罐和催化剂缓冲组件，
[0007]所述烧焦罐和所述催化剂缓冲组件为设置有空腔的圆筒，所述烧焦罐的外径小于所述催化剂缓冲组件的内径，所述烧焦罐的一端设置在所述催化剂缓冲组件内，所述烧焦罐位于所述催化剂缓冲组件内的一端设置有顶板，所述顶板的直径等于所述烧焦罐的外径；
[0008]所述烧焦罐位于所述催化剂缓冲组件内的一端的外壁上设置有催化剂分离组件，所述催化剂分离组件与所述烧焦罐连通。
[0009]可选的，所述催化剂分离组件与所述顶板的间距为0.1m?2m;
[0010]所述催化剂分离组件呈T形或倒L形；
[0011 ]所述催化剂分离组件的数量大于或等于I。
[0012]可选的，所述烧焦罐位于所述催化剂缓冲组件外的一端的底面设置有进气口，所述烧焦罐内远离所述催化剂缓冲组件的一端依次设置有主风分配器和空气再分配装置；
[0013]所述催化剂缓冲组件的顶面设置有出气口，所述催化剂缓冲组件内靠近所述出气口的位置处设置有催化剂回收系统，所述催化剂缓冲组件靠近所述烧焦罐的外壁上设置有催化剂输出部件，所述催化剂输出部件与所述催化剂缓冲组件连通。
[0014]可选的，所述催化剂输出部件包括:再生催化剂管、再生催化剂斜管和外取热器入口管，
[0015]所述再生催化剂管的一端与所述催化剂缓冲组件连接，另一端通过第一催化剂分配器与所述烧焦罐连接；
[0016]所述再生催化剂斜管的一端与所述催化剂缓冲组件连接，另一端与反应系统连接；
[0017]所述外取热器入口管的一端与所述催化剂缓冲组件连接，另一端依次通过外取热器、冷再生催化剂管和第二催化剂分配器与所述烧焦罐连接。
[0018]可选的，所述烧焦罐靠近所述进气口的位置处设置有第三催化剂分配器，所述烧焦罐通过所述第三催化剂分配器与待生催化剂管连接，
[0019]所述第一催化剂分配器、所述第二催化剂分配器和所述第三催化剂分配器伸入所述烧焦罐的内部，且分层设置于所述主风分配器远离所述进气口的一侧。
[0020]可选的，所述主风分配器为树枝状管形分配器或多孔板式分配器；
[0021 ]所述空气再分配装置的数量为I个?10个。
[0022]可选的，所述第一催化剂分配器为管形分配器、槽形分配器和树枝状分配器中的任意一个；
[0023]所述第二催化剂分配器为管形分配器、槽形分配器和树枝状分配器中的任意一个。
[0024]可选的，所述第三催化剂分配器为管形分配器、槽形分配器和树枝状分配器中的任意一个。
[0025]可选的，所述催化剂回收系统为旋风分离器；
[0026]所述催化剂回收系统的数量大于或等于I。
[0027]本实用新型提供了一种催化裂化再生反应器，该催化裂化再生反应器的烧焦罐的一端设置在催化剂缓冲组件内，烧焦罐位于催化剂缓冲组件内的一端设置有顶板，且烧焦罐位于催化剂缓冲组件内的一端的外壁上设置有与烧焦罐连通的催化剂分离组件，相较于现有技术，无需大孔分布板即可对催化剂进行再生，减少了易损件，因此，提高了对催化剂进行再生的效果。
[0028]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本实用新型。
【附图说明】
[0029]为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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。
[0030]图1是本实用新型实施例提供的一种催化裂化再生反应器的结构示意图。
[0031]通过上述附图，已示出本实用新型明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本实用新型构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。
【具体实施方式】
[0032]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
[0033]本实用新型实施例提供了一种催化裂化再生反应器，如图1所示，所述催化裂化再生反应器包括:烧焦罐3和催化剂缓冲组件7。
[0034]烧焦罐3和催化剂缓冲组件7为设置有空腔的圆筒。烧焦罐3的外径dl小于催化剂缓冲组件7的内径d2(图1中未画出烧焦罐3和催化剂缓冲组件7的厚度)，烧焦罐3的一端设置在催化剂缓冲组件7内，烧焦罐3位于催化剂缓冲组件7内的一端设置有顶板5，顶板5呈圆形。顶板5的直径d3等于烧焦罐3的外径dl。顶板5与烧焦罐3的顶部密封连接。
[0035]烧焦罐3位于催化剂缓冲组件7内的一端的外壁上设置有催化剂分离组件6，催化剂分离组件6与烧焦罐3连通。烧焦罐3用于使催化剂和进入烧焦罐3内部的主风(即空气)充分接触，顶板5用于阻挡催化剂和主风，以使催化剂分离组件6对再生后的催化剂和烟气进行分离，催化剂缓冲组件7用于将再生后的催化剂输送至反应系统，使再生后的催化剂参与反应并循环使用，或者，用于将再生后的催化剂输送至烧焦罐3，以维持烧焦罐3内的催化剂的平均密度，或者，用于对再生后的催化剂进行降温，并将降温后的催化剂输送至烧焦罐3。
[0036]综上所述，本实用新型实施例提供的催化裂化再生反应器，该催化裂化再生反应器的烧焦罐的一端设置在催化剂缓冲组件内，烧焦罐位于催化剂缓冲组件内的一端设置有顶板，且烧焦罐位于催化剂缓冲组件内的一端的外壁上设置有与烧焦罐连通的催化剂分离组件，相较于现有技术，无需大孔分布板即可对催化剂进行再生，减少了易损件，因此，提高了对催化剂进行再生的效果。
[0037]需要补充说明的是，本实用新型实施例中的反应系统可以为床层反应器，也可以为单段或多段提升管反应器，还可以为床层反应器和提升管反应器两种反应器组合而成的反应器，反应系统可以参考现有技术，本实用新型实施例对此不再赘述。
[0038]进一步的，催化剂分离组件6与顶板5的间距d4可以为0.lm(米)?2m，催化剂分离组件6呈T形或倒L形，催化剂分离组件6的数量大于或等于I。
[0039]可选的，烧焦罐3的再生温度可以为650°C(摄氏度)?750°C，烧焦罐3的气体表观线速度为1.0m/s (米每秒)?3.0m/s，烧焦罐3内的催化剂的停留时间为I Os (秒)?60s，烧焦罐3内的催化剂的平均密度为50kg/m3(千克每立方米)?150kg/m3，催化剂缓冲组件7内的再生烟气中过剩氧含量为1.5v% (体积百分比)?5.0v%。本实用新型实施例提供的催化裂化再生反应器通过采用合理的再生条件，如控制烧焦罐较低的再生温度、适宜的气体表观线速度、催化剂停留时间和催化剂的平均密度等，为烧焦过程创造了良好条件，使表面覆盖焦炭的待生催化剂在催化裂化再生反应器内能实现完全再生。
[0040]进一步的，如图1所示，烧焦罐3位于催化剂缓冲组件7外的一端的底面设置有进气口 100，进气口 100用于使主风进入烧焦罐3内。烧焦罐3内远离催化剂缓冲组件7的一端依次设置有主风分配器I和空气再分配装置4。主风分配器I位于烧焦罐3内部的底端位置，用于实现主风的均匀分布，空气再分配装置4用于再次实现主风的均匀分布。
[0041]示例的，主风分配器I可以为树枝状管形分配器或多孔板式分配器，空气再分配装置4的数量可以为I个?10个。
[0042]催化剂缓冲组件7的顶面设置有出气口200。催化剂缓冲组件7内靠近出气口 200的位置处设置有催化剂回收系统14。催化剂回收系统14用于对催化剂缓冲组件7内的再生烟气做进一步分离，得到部分催化剂，出气口 200用于将被催化剂回收系统14分离后的烟气从催化剂缓冲组件7中排出。
[0043]示例的，催化剂回收系统14可以为旋风分离器，催化剂回收系统14的数量大于或等于I。催化剂缓冲组件7靠近烧焦罐3的外壁上设置有催化剂输出部件300，催化剂输出部件300与催化剂缓冲组件7连通。
[0044]具体的，如图1所示，催化剂输出部件300包括:再生催化剂管8、再生催化剂斜管9和外取热器入口管10。
[0045]再生催化剂管8的一端与催化剂缓冲组件7连接，另一端通过第一催化剂分配器21与烧焦罐3连接，再生催化剂管8与催化剂缓冲组件7连通，用于使热再生催化剂进入烧焦罐3，以维持烧焦罐3内的催化剂的平均密度，第一催化剂分配器21分别与再生催化剂管8和烧焦罐3连通，用于对热再生催化剂进行均匀分布。示例的，第一催化剂分配器21可以为管形分配器、槽形分配器和树枝状分配器中的任意一个。
[0046]再生催化剂斜管9的一端与催化剂缓冲组件7连接，另一端与反应系统(图1中未画出)连接，再生催化剂斜管9与催化剂缓冲组件7连通，用于将催化剂分离组件6分离出的再生催化剂输送至反应系统，使得该再生催化剂继续参与反应并被循环使用。
[0047]外取热器入口管10的一端与催化剂缓冲组件7连接，另一端依次通过外取热器11、冷再生催化剂管12和第二催化剂分配器22与烧焦罐3连接。外取热器入口管10与催化剂缓冲组件7连通，用于将催化剂分离组件6分离出的再生催化剂输送至外取热器11，以对该再生催化剂进行降温，并通过冷再生催化剂管12和第二催化剂分配器22将降温后的再生催化剂输送至烧焦罐3，第二催化剂分配器22分别与冷再生催化剂管12和烧焦罐3连通。示例的，第二催化剂分配器22可以为管形分配器、槽形分配器和树枝状分配器中的任意一个。
[0048]如图1所示，烧焦罐3靠近进气口100的位置处设置有第三催化剂分配器23，烧焦罐3通过第三催化剂分配器23与待生催化剂管13连接，第三催化剂分配器23分别与烧焦罐3和待生催化剂管13连通，用于将来自待生催化剂管13的待生催化剂输送至烧焦罐3。示例的，第三催化剂分配器23可以为管形分配器、槽形分配器和树枝状分配器中的任意一个。
[0049]其中，第一催化剂分配器21、第二催化剂分配器22和第三催化剂分配器23伸入烧焦罐3的内部，且分层设置于主风分配器I远离进气口的一侧，便于烧焦罐内的催化剂与主风充分接触。
[0050]需要补充说明的是，现有技术中使用的催化裂化再生反应器为烧焦罐(也称快速床)两段再生反应器，该类再生反应器可以分为两大类，一类再生反应器为烧焦罐-大孔分布板两段再生反应器，该再生反应器的下部为烧焦罐，烧焦罐的顶部设置有大孔分布板，待生催化剂在烧焦罐中被烧掉大部分焦炭后，随再生烟气一并通过大孔分布板的开孔进入二密相段(即催化剂缓冲组件)，待生催化剂再被烧掉剩余焦炭。由于大孔分布板的开孔很容易磨损，所以该类再生反应器无法长周期运行。此外，由于二密相段的催化剂藏量较大，二密相段的再生温度较高，所以催化剂存在水热失活(水热失活主要是高温下，催化剂在水蒸气的作用下易崩碎)的问题，而且催化剂和再生烟气高速通过大孔分布板时，增加了大孔分布板的压降(即能量的变化)，也加大了整个主风-烟气系统的压降，不利于能量的回收。
[0051]另一类再生反应器的下部为烧焦罐，上部为缩径的稀相输送管，待生催化剂由烧焦罐下部进入，在烧焦罐内烧焦后的催化剂和烟气经过稀相输送管的末端的气固分离设备分离，该再生过程中，稀相输送管内的催化剂的密度较低，催化剂在稀相输送管内停留的时间较短，所以为了达到相同的再生效果，需要提高再生温度。但是这样一来，不仅降低了催化剂反应的剂油比，不利于反应产物分布，而且还大大增加了催化剂的高温水热失活。其中，剂油比是石油催化裂化工艺中的一个控制参数，表示催化剂循环量与总进料量之比。剂油比越小，原料油接触的催化剂的量就越少，单位催化剂上的积炭就越多，催化剂失活程度就越大，催化剂的转化率就越低。
[0052]本实用新型实施例通过采用一系列强化烧焦措施，如设置主风分配器、催化剂分配器、空气再分配装置，最大限度提高了主风和催化剂在催化裂化再生反应器内的径向及轴向的分布均匀性，使烧焦效果得到强化，为烧焦过程创造了较好的初始条件。
[0053]本实用新型实施例提供的催化裂化再生反应器通过采用合理的再生条件和强化烧焦措施，将目前广泛应用的烧焦罐两段再生反应器简化为烧焦罐单段再生反应器，不仅减少了易损件，如大孔分布板，有利于催化裂化再生反应器的长期运行，而且因是单段再生反应器，催化剂藏量较小，烧焦罐的再生温度较低，所以提高了催化剂反应的剂油比，有利于反应产物的分布，降低了催化剂的高温水热失活的程度，解决了现有技术中催化裂化再生反应器对催化剂进行再生的效果较差的问题。此外，本实用新型实施例提供的催化裂化再生反应器的结构简单，易于实现。
[0054]如图1所示，本实用新型实施例提供的催化裂化再生反应器的工作过程如下:
[0055]空气自烧焦罐3底端的进气口 100进入主风分配器I实现主风的均匀分布，并通过空气再分配装置4实现主风的再次分配，待生催化剂通过待生催化剂管13端部的催化剂分配器均匀分布后进入烧焦罐3，冷再生催化剂和热再生催化剂通过再生催化剂管8和冷再生催化剂管12端部的催化剂分配器均匀分布后进入烧焦罐3，并在烧焦罐3内与上行的主风充分接触与反应，完成烧焦再生过程，再生后的催化剂随烟气一同进入设置在顶板5下方的催化剂分离组件6进行分离，分离出的再生催化剂在催化剂缓冲组件7内分为三路抽出，一路通过再生催化剂斜管9被输送至反应系统参与反应并循环使用，一路通过再生催化剂管8返回烧焦罐3下段以维持催化剂的平均密度，另一路通过外取热器入口管10进入外取热器11，被降温后再返回烧焦罐3下段部分，最后，再生烟气进入催化剂回收系统14被进一步分离出催化剂后，从催化剂缓冲组件7的顶部的出气口 200排出。
[0056]综上所述，本实用新型实施例提供的催化裂化再生反应器，该催化裂化再生反应器的烧焦罐的一端设置在催化剂缓冲组件内，烧焦罐位于催化剂缓冲组件内的一端设置有顶板，且烧焦罐位于催化剂缓冲组件内的一端的外壁上设置有与烧焦罐连通的催化剂分离组件，相较于现有技术，无需大孔分布板即可对催化剂进行再生，减少了易损件，且提高了催化剂反应的剂油比，降低了催化剂的高温水热失活的程度，因此，提高了对催化剂进行再生的效果。
[0057]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种催化裂化再生反应器，其特征在于，所述催化裂化再生反应器包括:烧焦罐和催化剂缓冲组件， 所述烧焦罐和所述催化剂缓冲组件为设置有空腔的圆筒，所述烧焦罐的外径小于所述催化剂缓冲组件的内径，所述烧焦罐的一端设置在所述催化剂缓冲组件内，所述烧焦罐位于所述催化剂缓冲组件内的一端设置有顶板，所述顶板呈圆形，所述顶板的直径等于所述烧焦罐的外径； 所述烧焦罐位于所述催化剂缓冲组件内的一端的外壁上设置有催化剂分离组件，所述催化剂分离组件与所述烧焦罐连通。2.根据权利要求1所述的催化裂化再生反应器，其特征在于， 所述催化剂分离组件与所述顶板的间距为0.1m?2m; 所述催化剂分离组件呈T形或倒L形； 所述催化剂分离组件的数量大于或等于I。3.根据权利要求1所述的催化裂化再生反应器，其特征在于， 所述烧焦罐位于所述催化剂缓冲组件外的一端的底面设置有进气口，所述烧焦罐内远离所述催化剂缓冲组件的一端依次设置有主风分配器和空气再分配装置； 所述催化剂缓冲组件的顶面设置有出气口，所述催化剂缓冲组件内靠近所述出气口的位置处设置有催化剂回收系统，所述催化剂缓冲组件靠近所述烧焦罐的外壁上设置有催化剂输出部件，所述催化剂输出部件与所述催化剂缓冲组件连通。4.根据权利要求3所述的催化裂化再生反应器，其特征在于，所述催化剂输出部件包括:再生催化剂管、再生催化剂斜管和外取热器入口管， 所述再生催化剂管的一端与所述催化剂缓冲组件连接，另一端通过第一催化剂分配器与所述烧焦罐连接； 所述再生催化剂斜管的一端与所述催化剂缓冲组件连接，另一端与反应系统连接；所述外取热器入口管的一端与所述催化剂缓冲组件连接，另一端依次通过外取热器、冷再生催化剂管和第二催化剂分配器与所述烧焦罐连接。5.根据权利要求4所述的催化裂化再生反应器，其特征在于，所述烧焦罐靠近所述进气口的位置处设置有第三催化剂分配器，所述烧焦罐通过所述第三催化剂分配器与待生催化剂管连接， 所述第一催化剂分配器、所述第二催化剂分配器和所述第三催化剂分配器伸入所述烧焦罐的内部，且分层设置于所述主风分配器远离所述进气口的一侧。6.根据权利要求3所述的催化裂化再生反应器，其特征在于， 所述主风分配器为树枝状管形分配器或多孔板式分配器； 所述空气再分配装置的数量为I个?10个。7.根据权利要求4所述的催化裂化再生反应器，其特征在于， 所述第一催化剂分配器为管形分配器、槽形分配器和树枝状分配器中的任意一个； 所述第二催化剂分配器为管形分配器、槽形分配器和树枝状分配器中的任意一个。8.根据权利要求5所述的催化裂化再生反应器，其特征在于， 所述第三催化剂分配器为管形分配器、槽形分配器和树枝状分配器中的任意一个。9.根据权利要求3所述的催化裂化再生反应器，其特征在于，所述催化剂回收系统为旋风分离器；所述催化剂回收系统的数量大于或等于I。
【文档编号】B01J38/20GK205528610SQ201620216134
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年3月21日
【发明人】李雅华, 郝希仁, 谢恪谦
【申请人】中国石油天然气集团公司, 中国石油工程建设公司