专利名称：催化转化汽提器的制作方法
技术领域：
本发明属于石油炼制与石油化工行业的催化转化反应领域，涉及催化转化装置所
用的一种催化转化汽提器。
背景技术：
在流化催化裂化(FCC)沉降器内，由于催化剂是多孔性物质，催化剂颗粒之间和 颗粒的微孔内部充满着油气；这部分油气约占产品总量的2w^ 4w^ (w^表示重量百分 数)，若不除去相当于增加了 2w^ 4w^的焦炭，减少了轻质油收率。Exxon公司的研究结 果表明，如果从催化剂上汽提出全部可汽提的油气，焦炭量将减少20w^ 40w^;由于汽提 不完全而使焦炭产率升高，将增加再生器的烧焦负荷；特别是对于重油催化裂化，再生器的 烧焦能力可能成为限制装置处理能力的控制因素。 汽提器内的汽提是一个典型的汽固逆流接触过程，在逆流流动过程中实现油气的 置换和脱附。因此，汽提蒸汽和催化剂之间的接触状况直接影响着汽提器的效率，而汽提蒸 汽与催化剂之间的接触主要取决于汽提器的结构形式。国内外使用的汽提器主要有三种结 构形式，即人字形挡板、盘环挡板和格栅填料式三种。目前国内大多数FCC装置汽提蒸汽用 量在23 50千克/吨原料(或3 6千克/吨催化剂)，汽提后待生催化剂上焦炭中的氢 含量多数在8v^左右(v^表示体积百分数)，有的甚至高达10v^以上。自二十世纪九十 年代以来，在新设计的催化裂化装置中，汽提段的高度有加长的趋势；其目的是为了延长汽 固接触时间，改善汽提效果。 对用于FCC工艺的催化剂汽提器而言，国外专利主要集中于UOP、Mobil两家公司。 UOP汽提器的特点是在内外环挡板的裙板上开有许多小孔或短管，用以加强汽固交换。美 国专利US5， 549， 814提出了多层格栅结构，每层格栅象车辐条一样布置，每根辐条上开有 窗口，以便于汽固交换。Mobil的汽提器挡板形式与UOP基本雷同，但内外环挡板上的微观 结构有所不同。US5，910，240在内外环挡板上附加了许多三角形旋转板(叶片)，对向下 流动的催化剂有旋转导流作用，以改善汽固接触。上述专利除应用在沉降器下部的常规汽 提段外，还应用于沉降器闭路旋风系统中，如UOP的外提升管涡流沉降器汽提器和涡流分 离系统、Mobil的粗旋风分离器内。它们共同的缺点是汽提器的有效空间利用率较低，在 55% 85%之间，各层挡板下方催化剂的填充率小于30%，催化剂在流动时易出现沟流， 因此汽提器的汽提效率尚不够理想。 国内FCC汽提器专利，参见中国专利CN2370950Y、 CN2463042Y、 CN1136295C、 CN2736056Y、CN1191111C等。所述汽提器在有效空间利用率和挡板下方催化剂的填充率方 面有重大改进，但汽提器的汽提效率仍需进一步提高。 在现有的挡板式汽提器中，催化剂在流动时易出现沟流，在内环挡板和外环挡板
之间的间隙易形成大气泡，造成汽提气体分布不均，影响汽固接触效率。格栅填料式汽提器
易形成催化剂流动死区，减少了汽固接触机会。这都会影响到汽提效率。 对于其它的在FCC工艺基础上开发出来的催化转化工艺，例如HCC (重油直接裂解制烯烃工艺)、DCC (多产低分子烯烃的催化裂解工艺)等，其沉降器汽提段的油气汽提过程 基本上与FCC工艺相同。该类工艺因产品分离的要求，需要对再生催化剂夹带的气体杂质 (烟气)进行脱除。例如HCC工艺，其产品乙烯、丙烯的纯度要求很高，气体分离非常重要， 因此在再生催化剂进入提升管反应器前需设置烟气汽提器，以减少进入到提升管反应器的 再生催化剂夹带的烟气量，从而降低烯烃产品中的杂质(例如N2、 C02、 C0、 S0x、 N0x等)的 含量。采用上述现有的各种汽提器，同样存在汽提效率不高的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种催化转化汽提器，以解决现有催化转化汽提器所存在的 汽提效率不高的问题。 为解决上述问题，本发明采用的技术方案是一种催化转化汽提器，包括筒体，筒
体内设有汽提蒸汽分布器和成组的汽提挡板，其特征在于每组汽提挡板由一个叶片式内
环汽提挡板和一个位于其下方的叶片式外环汽提挡板组成，沿筒体的轴向至少设置2组所
述的汽提挡板，叶片式内环汽提挡板由单叶片内环汽提挡板组成，单叶片内环汽提挡板的
形状为扇形圆锥面或扇环形圆锥面，数量为四片、六片或八片，交替地上下排列，相邻上下
两片单叶片内环汽提挡板相邻的侧部边缘区域在水平面上的投影相重叠、之间设有连接筋
板并形成径向通道，叶片式外环汽提挡板由单叶片外环汽提挡板组成，单叶片外环汽提挡
板的形状为倒置扇环形圆锥面，数量为四片、六片或八片，交替地上下排列，相邻上下两片
单叶片外环汽提挡板相邻的侧部边缘区域在水平面上的投影相重叠、之间设有连接筋板并
形成径向通道，叶片式内环汽提挡板与叶片式外环汽提挡板上的径向通道错开布置，各单
叶片内环汽提挡板和单叶片外环汽提挡板的底部边缘均设有垂直向下的裙板。
采用本发明，具有如下的有益效果本发明催化转化汽提器采用叶片式内环汽提
挡板和叶片式外环汽提挡板，其上均带有径向通道。 一部分催化剂和汽提蒸汽通过径向通
道、由沿汽提器的轴向(垂直方向)流动改变为沿倾斜的环向流动，使全部催化剂和汽提蒸
汽在汽提器内的径向分布更加均匀，叶片式内环汽提挡板和叶片式外环汽提挡板下方的空
间得到充分利用。并且，可以加剧催化剂与汽提蒸汽的流动程度，消除催化剂流动死区，增
加催化剂与汽提蒸汽的逆流和错流接触，避免汽提器内催化剂流动时出现沟流以及大气泡
的形成，减小催化剂与汽提蒸汽的返混程度，提高催化剂与汽提蒸汽的接触效率和传质效
率，从而提高汽提器的汽提效率。汽提效率提高，可以增加汽提器内催化剂的流通量、提高
汽提器的处理能力，并降低汽提蒸汽用量、节约能耗。 将本发明用作FCC装置的沉降器汽提器，用于来自沉降器的夹带油气的待生催化 剂的汽提，可使汽提效率提高到98. 3% ;汽提蒸汽用量可以降低到1. 8千克/吨催化剂左 右，汽提后待生催化剂上焦炭中的氢含量可降至5. 8v % 。 本发明还可用于HCC(重油直接裂解制烯烃工艺)、DCC(多产低分子烯烃的催化裂 解工艺)、ARGG (以常压渣油为原料，最大量生产液化气和高辛烷值汽油的工艺)、FDFCC (灵 活双效流化催化裂化工艺)、MIP (生产清洁汽油组分的流化催化裂化工艺)、MGD (多产液化 气和柴油、降低汽油烯烃含量的技术)等工艺过程，用作汽提器，用于来自沉降器的夹带油 气的待生催化剂的汽提。所达到的效果与用于FCC装置时的类似。 本发明还可用于HCC(重油直接裂解制烯烃工艺)、DCC(多产低分子烯烃的催化裂解工艺)等工艺过程，用作汽提器，用于来自再生器的夹带气体杂质(烟气)的再生催化剂 的汽提。可以将进入到提升管反应器的再生催化剂夹带的烟气量减少95. 5w^以上，使提 升管反应器所产裂解气中的非烃含量减少58w^以上；汽提蒸汽用量可以降低到1.8千克/ 吨催化剂左右。 总之，本发明催化转化汽提器可以达到较高的汽提效率。本发明用于夹带油气的 待生催化剂的汽提，可以多回收目的产品、降低焦炭产率；用于夹带气体杂质的再生催化剂 的汽提，可以大量减少产品中的杂质含量。本发明具有实用性强、结构简单、易于实现、适用 范围广、设备投资少等优点，可广泛应用于石油炼制与石油化工行业中新建或改造的各种 催化转化工艺装置中。 下面结合附图和具体实施方式
对本发明做进一步详细的说明。附图和具体实施方 式并不限制本发明要求保护的范围。
图1是本发明的一种外提升管式催化转化汽提器沿轴向的剖视图。
图2是图1中一组汽提挡板的放大图。
图3是图2所示一组汽提挡板的俯视图。 图4是图2所示一组汽提挡板中叶片式外环汽提挡板的俯视图。 图5是本发明的一种内提升管式催化转化汽提器沿轴向的剖视图。 图6是本发明的一种外提升管式催化转化汽提器用于夹带气体杂质的再生催化
剂汽提的示意图(再生立管位于再生器的侧面)。 图1至图6中，相同附图标记表示相同的技术特征。
具体实施例方式
参见图1所示本发明的一种催化转化汽提器1。这种催化转化汽提器是一种外提 升管式催化转化汽提器(催化转化装置的提升管反应器设于催化转化汽提器外部，图1中 未示出)，用作催化转化装置的沉降器汽提器、用于来自沉降器的夹带油气的待生催化剂的
汽提。催化转化汽提器简称为汽提器。图i所示汽提器i设于沉降器io的下方，汽提器i 包括筒体9，筒体9内设有汽提蒸汽分布器和成组的汽提挡板。筒体9的顶部与沉降器10 的底部相连；筒体9的底部设有封头(一般为半球形封头或圆锥形封头)，封头底部设有待 生立管或待生斜管ll，与再生器相连(图1中未示出)。 本发明，每组汽提挡板由一个叶片式内环汽提挡板2和一个位于其下方的叶片式 外环汽提挡板3组成，沿筒体9的轴向至少设置2组所述的汽提挡板。叶片式内环汽提挡 板2由单叶片内环汽提挡板组成。单叶片内环汽提挡板的形状为扇形圆锥面，数量为四片、 六片或八片，交替地上下排列，如图1、图2和图3所示。上述附图所示的单叶片内环汽提挡 板的数量为四片，上层单叶片内环汽提挡板21、下层单叶片内环汽提挡板22各有两片。相
邻上下两片单叶片内环汽提挡板相邻的侧部边缘区域在水平面上的投影相重叠、之间设有 连接筋板4并形成径向通道5，参见图l至图3。上述相邻上下两片单叶片内环汽提挡板相 邻的侧部边缘区域在水平面上的投影相重叠的部分为一长条形，长条形的两条侧边(即两 片单叶片内环汽提挡板相邻的侧部边缘在水平面上的投影)相互平行，参见图3。
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叶片式外环汽提挡板3由单叶片外环汽提挡板组成。单叶片外环汽提挡板的形状 为倒置扇环形圆锥面，数量为四片、六片或八片，交替地上下排列，如图1、图2、图3和图4 所示。上述附图所示的单叶片外环汽提挡板的数量为四片，上层单叶片外环汽提挡板31、 下层单叶片外环汽提挡板32各有两片。相邻上下两片单叶片外环汽提挡板相邻的侧部边 缘区域在水平面上的投影相重叠、之间设有连接筋板4并形成径向通道5，参见图1至图4。 上述相邻上下两片单叶片外环汽提挡板相邻的侧部边缘区域在水平面上的投影相重叠的 部分为一长条形，长条形的两条侧边(即两片单叶片外环汽提挡板相邻的侧部边缘在水平 面上的投影)相互平行，参见图3、图4。各单叶片外环汽提挡板的顶部边缘与筒体9的内 壁相连，参见图l至图4。 叶片式内环汽提挡板2中单叶片内环汽提挡板的数量和叶片式外环汽提挡板3中 单叶片外环汽提挡板的数量，主要是根据汽提器的处理量和筒体9的内直径确定；处理量 和筒体9的内直径较大时取较多的数量。 叶片式内环汽提挡板2和叶片式外环汽提挡板3上径向通道5的数量，分别与单 叶片内环汽提挡板和单叶片外环汽提挡板的数量相同，相应地为四条、六条或八条。叶片式 内环汽提挡板2与叶片式外环汽提挡板3上的径向通道5要错开布置，这样可以使通过径 向通道5的催化剂和汽提蒸汽在汽提器内能够更加均匀地流动。参见图3，叶片式内环汽提 挡板2与叶片式外环汽提挡板3上各有四条径向通道5，错开布置；叶片式内环汽提挡板2 与叶片式外环汽提挡板3上相邻的两条径向通道5在水平面上投影的夹角为45度。在叶 片式内环汽提挡板2中单叶片内环汽提挡板的数量和叶片式外环汽提挡板3中单叶片外环 汽提挡板的数量均为六片或八片时，叶片式内环汽提挡板2与叶片式外环汽提挡板3上相 应地各有六条或八条径向通道5 ;错开布置时，叶片式内环汽提挡板2与叶片式外环汽提挡 板3上相邻的两条径向通道5在水平面上投影的夹角最好分别是30度或22. 5度；有关的 附图省略。上述的夹角角度是最优数值，并不严格限定径向通道5错开的角度。
图3示出的是叶片式内环汽提挡板2、叶片式外环汽提挡板3以及各条径向通道5 的真实相对投影位置，图4示出的是叶片式外环汽提挡板3以及其上所设各条径向通道5 的真实投影位置。图1、图2所示的叶片式内环汽提挡板2，相当于图3中叶片式内环汽提 挡板2的A-A剖视图。图1、图2所示的叶片式外环汽提挡板3，则相当于图4中叶片式外 环汽提挡板3的B-B剖视图逆时针旋转45度后所得到的视图；采用这样的视图，目的是为 了能够在图1、图2中更加清楚地表示出叶片式外环汽提挡板3的结构特征。图5、图6所 示叶片式内环汽提挡板2和叶片式外环汽提挡板3的视图表示方法，与图1、图2类似。
各单叶片内环汽提挡板和单叶片外环汽提挡板的底部边缘均设有垂直向下的裙 板7，其形状为圆弧面形。在叶片式内环汽提挡板2中，各块裙板7的顶部边缘与各单叶片 内环汽提挡板的底部边缘相连，各块裙板7的底部边缘位于同一水平面上，相邻两块裙板7 相邻的侧部边缘依次相连、组成一个呈圆筒形结构的整体裙板，参见图1、图2。在叶片式外 环汽提挡板3中，各块裙板7的顶部边缘与各单叶片外环汽提挡板的底部边缘相连，各块裙 板7的底部边缘位于同一水平面上，相邻两块裙板7相邻的侧部边缘依次相连、组成一个呈 圆筒形结构的整体裙板，参见图1、图2。整体裙板在总体上分别位于叶片式内环汽提挡板2 和叶片式外环汽提挡板3的底部，其结构与现有盘环挡板式汽提器中汽提挡板底部所设的 裙板基本相同，只是其顶部边缘是高低不平的。设置裙板的目的是为了使部分汽提蒸汽聚集于叶片式内环汽提挡板2和叶片式外环汽提挡板3的下方，并分别通过这两个汽提挡板 向上流动。 参见图1至图4，所示本发明催化转化汽提器的主要结构参数一般如下叶片式内 环汽提挡板2中，单叶片内环汽提挡板的圆锥底角a为20 50度，径向通道5的高度H为 30 400毫米、宽度L为30 300毫米， 一个叶片式内环汽提挡板2在水平面上的投影面 积占催化转化汽提器有效横截面积的30% 85%。上述的单叶片内环汽提挡板的圆锥底 角a最好为25 45度，径向通道5的高度H最好为50 300毫米、宽度L最好为50 200毫米。 叶片式外环汽提挡板3中，单叶片外环汽提挡板的圆锥底角a为20 50度，径 向通道5的高度H为30 400毫米、宽度L为30 300毫米， 一个叶片式外环汽提挡板3 在水平面上的投影面积占催化转化汽提器有效横截面积的20% 70%。上述的单叶片外 环汽提挡板的圆锥底角a最好为25 45度，径向通道5的高度H最好为50 300毫米、 宽度L最好为50 200毫米。 其中，叶片式内环汽提挡板2上径向通道5的高度H为相邻上下两片单叶片内环 汽提挡板中位于上层的单叶片内环汽提挡板侧部边缘区域下表面至位于下层的单叶片内 环汽提挡板与其相邻的侧部边缘区域上表面之间的距离，叶片式外环汽提挡板3上径向通 道5的高度H为相邻上下两片单叶片外环汽提挡板中位于上层的单叶片外环汽提挡板侧部 边缘区域下表面至位于下层的单叶片外环汽提挡板与其相邻的侧部边缘区域上表面之间 的距离。相邻上下两片单叶片内环汽提挡板相邻的侧部边缘区域和相邻上下两片单叶片外 环汽提挡板相邻的侧部边缘区域基本上设置为分别相互平行，上述距离在所述的侧部边缘 区域的各处位置基本上相等。如果该距离在不同位置有所变化时，则取不同位置的平均值 作为径向通道5的高度H。 相邻上下两片单叶片内环汽提挡板相邻的侧部边缘区域和相邻上下两片单叶片 外环汽提挡板相邻的侧部边缘区域在水平面上投影的重叠部分(长条形)的宽度，分别作 为叶片式内环汽提挡板2和叶片式外环汽提挡板3上径向通道5的宽度L，参见图3、图4。 由于相邻上下两片单叶片内环汽提挡板相邻的侧部边缘区域和相邻上下两片单叶片外环 汽提挡板相邻的侧部边缘区域都是倾斜的，所以它们在垂直平面上的投影也有部分重叠； 该投影重叠部分为长条形，其宽度与在水平面上投影的长条形重叠部分的宽度相等，也可 作为径向通道5的宽度L，参见图2。 叶片式内环汽提挡板2或叶片式外环汽提挡板3上单条径向通道5的流通面积， 根据需要由其通过的催化剂流量和汽提蒸汽流量来确定；该流通面积与催化剂流量和汽提 蒸汽流量基本上成正比。叶片式内环汽提挡板2上单条径向通道5的流通面积，为径向通 道5的高度H与长度的乘积，再减去连接筋板4占据的面积。径向通道5的长度，可以根据 叶片式内环汽提挡板2在水平面上的投影面积和单叶片内环汽提挡板的圆锥底角a计算； 它约等于单叶片内环汽提挡板上一条母线的长度。将上述的单条径向通道5的流通面积与 叶片式内环汽提挡板2上径向通道5的数量相乘，即得到叶片式内环汽提挡板2上径向通 道5的总流通面积。叶片式外环汽提挡板3上单条径向通道5的流通面积，为径向通道5的 高度H与长度的乘积，再减去连接筋板4占据的面积。径向通道5的长度，可以根据叶片式 外环汽提挡板3在水平面上的投影面积和单 片外环汽提挡板的圆锥底角a计算；它约等于单叶片外环汽提挡板上一条母线的长度。将上述的单条径向通道5的流通面积与叶片式 外环汽提挡板3上径向通道5的数量相乘，即得到叶片式外环汽提挡板3上径向通道5的 总流通面积。其中，径向通道5两端的结构不太规则，可取两端之间的平均长度作为径向通 道5的长度。 足够的径向通道5的宽度L值，可以使通过叶片式内环汽提挡板2和叶片式外环 汽提挡板3上径向通道5的催化剂和汽提蒸汽改变流动方向，即由沿汽提器的轴向(垂直 方向)流动改变为沿倾斜的环向流动，并且能在径向通道5内更加充分地接触。
本发明汽提器，一个叶片式内环汽提挡板2和一个叶片式外环汽提挡板3组成一 组汽提挡板。在一组汽提挡板中，叶片式内环汽提挡板2与叶片式外环汽提挡板3之间的 距离a —般为筒体9内直径D的0. 2 1倍，参见图1。 汽提器1的筒体9内一般设置2 10组汽提挡板，图1所示设置的是4组。汽提 挡板的设置组数根据汽提器1所要达到的汽提效率和处理量确定；汽提效率要求较高和处 理量较大时设置较多的组数。相邻两组汽提挡板之间的距离b—般为筒体9内直径D的 0. 2 1. 5倍。筒体9内可以设置1 3个汽提蒸汽分布器；图1所示设置的是2个，即一 段汽提蒸汽分布器601和二段汽提蒸汽分布器602，分别与一段汽提蒸汽管801和二段汽提 蒸汽管802相连。图l所示汽提蒸汽分布器为环状的汽提蒸汽分布器，它也可以采用树枝 状的汽提蒸汽分布器。筒体9内设置l个汽提蒸汽分布器时，设置于底部一组汽提挡板的 下方；设置2 3个汽提蒸汽分布器时，其中的1个设置于底部一组汽提挡板的下方，其余 的设置于各组汽提挡板之间。设置多个汽提蒸汽分布器时，相邻2个汽提蒸汽分布器之间 最少间隔一组汽提挡板。汽提蒸汽分布器至汽提挡板的距离以及其它未说明的设置位置， 本发明无严格限制。 相邻上下两片单叶片内环汽提挡板相邻的侧部边缘区域之间以及相邻上下两片 单叶片外环汽提挡板相邻的侧部边缘区域之间分别设置的连接筋板4，主要是起连接作用， 其数量满足连接强度要求即可。连接筋板4的宽度，基本上与L相同。在水平投影面上，连 接筋板4在其宽度方向上分别垂直于单叶片内环汽提挡板的侧部边缘和单叶片外环汽提 挡板的侧部边缘，参见图3、图4。 参见图l，筒体9的内直径D —般为1 6米，汽提器1的高度一般为3 15米， 均根据汽提器1的处理量确定。汽提器1的高度为筒体9以及筒体9底部封头的高度之和。 汽提器1的有效横截面积，为按筒体9的内直径D计算出的筒体9的横截面积。
图5所示本发明的催化转化汽提器1，是一种内提升管式催化转化汽提器。与图 1所示外提升管式催化转化汽提器的主要不同之处是，提升管反应器12设于催化转化汽提 器内。在筒体9内所设的叶片式内环汽提挡板2中，单叶片内环汽提挡板的形状为扇环形 圆锥面(由扇形圆锥面截去顶部而得到的形状)。 一段汽提蒸汽管801和二段汽提蒸汽管 802由筒体9的外部直接伸入筒体9内，分别与设于筒体9内的一段汽提蒸汽分布器601 和二段汽提蒸汽分布器602相连。待生立管或待生斜管11设于筒体9的下部。在计算叶 片式内环汽提挡板2上单条径向通道5的长度时，要将提升管反应器12的外直径d考虑在 内。在计算一个叶片式内环汽提挡板2或一个叶片式外环汽提挡板3在水平面上的投影面 积时，汽提器1的有效横截面积为筒体9的横截面积(按筒体9的内直径D计算)与提升 管反应器12的横截面积(按提升管反应器12的外直径d计算)的差值。
图5所示汽提器1其余未说明的各主要部件的结构与结构参数及其变化、参数的 选取与计算，均与图1所示的汽提器相同，参见对图1以及图2至图4的有关说明。图5中， a、b、H、D、 a所表示的尺寸分别与图1和图2中的相同。 图5所示的汽提器l，提升管反应器12与筒体9同轴，穿过各叶片式内环汽提挡板 2和叶片式外环汽提挡板3。叶片式内环汽提挡板2和叶片式外环汽提挡板3底部呈圆筒 形结构的整体裙板与提升管反应器12的外壁之间均留有环形空间，供汽提器1操作时催化 剂与汽提蒸汽通过。叶片式内环汽提挡板2中，扇环形圆锥面形的各单叶片内环汽提挡板 的顶部边缘均与提升管反应器12的外壁相连。叶片式外环汽提挡板3中，倒置扇环形圆锥 面形的各单叶片外环汽提挡板的顶部边缘均与筒体9的内壁相连。 本发明的催化转化汽提器，叶片式内环汽提挡板2和叶片式外环汽提挡板3在整 体上均是水平设置，其轴心线与汽提器筒体9的轴心线一般情况下相重合。叶片式内环汽 提挡板2中的单叶片内环汽提挡板和叶片式外环汽提挡板3中的单叶片外环汽提挡板，一 般是分别对称、均匀设置；除去本发明有结构上的要求而受到限制、不能实现之处以外，尽 可能分别采用相同的结构参数。单叶片内环汽提挡板与单叶片外环汽提挡板的数量，一般 相同。 可使用各种常用的方法，制造出符合本发明要求的单叶片内环汽提挡板和单叶片 外环汽提挡板。为便于加工、节约材料，本发明推荐的方法是，对于外提升管式催化转化汽 提器所使用的扇形圆锥面形的单叶片内环汽提挡板，可以采用圆锥面形的板件，沿母线方 向将其等分为四块、六块或八块；所得到的每一块即是一片扇形圆锥面形的单叶片内环汽 提挡板毛坯件。然后在毛坯件的侧部边缘(单侧或两侧)、沿毛坯件的弯曲方向连接上平面 形或圆弧面形的板条，将毛坯件的侧部加宽，即制成本发明所需的单叶片内环汽提挡板成 品件；其形状基本上为扇形圆锥面。之后，将制成的单叶片内环汽提挡板交替地上下排列， 使相邻上下两片单叶片内环汽提挡板相邻的侧部边缘区域在水平面上的投影相重叠，在两 个侧部边缘区域之间就形成了径向通道5 ;再在两个侧部边缘区域之间设上连接筋板4，即 制成一个叶片式内环汽提挡板2。 单叶片内环汽提挡板毛坯件的侧部加宽时，为减少加工量，可以只加宽一部分毛 坯件，其余毛坯件的侧部不必加宽、直接作为成品件，与侧部加宽的毛坯件配合使用。可以 灵活地采用各种加宽方式，只要使相邻上下两片单叶片内环汽提挡板相邻的侧部边缘区域 在水平面上的投影能够重叠、两个侧部边缘区域之间能够用连接筋板4连接并形成径向通 道5即可。图3以及图1、图2所示叶片式内环汽提挡板2中的单叶片内环汽提挡板，实际 上是按本发明推荐的方法制造的。它是将用于制造上层单叶片内环汽提挡板21的毛坯件 的两个侧部加宽，下层单叶片内环汽提挡板22直接使用侧部未加宽的毛坯件。毛坯件的侧 部加宽所使用的板条形状和尺寸，应考虑到能使相邻上下两片单叶片内环汽提挡板相邻的 侧部边缘区域在水平面上的投影相重叠部分的形状为两条侧边相互平行的长条形(参见 本发明说明书结合图3所作的说明)，且长条形投影重叠部分的宽度要满足本发明就径向 通道5的宽度L所提出的数据；当然也要考虑到径向通道5的高度、长度等数据，以及最终 的相邻两片单叶片内环汽提挡板的上下组配。 本发明所述内提升管式催化转化汽提器所使用的扇环形圆锥面形的单叶片内环 汽提挡板和叶片式内环汽提挡板2，以及外提升管式催化转化汽提器和内提升管式催化转
9化汽提器所使用的相同结构的倒置扇环形圆锥面形的单叶片外环汽提挡板和叶片式外环 汽提挡板3，可以分别相应地采用与上述外提升管式催化转化汽提器所使用的扇形圆锥面 形的单叶片内环汽提挡板以及叶片式内环汽提挡板2相类似的方法制造，详细说明从略。 主要不同之处是，扇环形圆锥面形的单叶片内环汽提挡板和倒置扇环形圆锥面形的单叶片 外环汽提挡板，是分别采用圆台面形的板件和倒置圆台面形的板件、沿母线方向进行等分 而得到毛坯件的。 本发明催化转化汽提器所使用的各种单叶片内环汽提挡板以及单叶片外环汽提 挡板，板厚一般为6 30毫米。汽提器各部件采用现有催化转化汽提器常用的金属材料制 造；各部件之间的连接，一般均采用焊接。可采用现有催化转化汽提器常用的方法(例如 使用固定筋板)，将叶片式内环汽提挡板2和叶片式外环汽提挡板3固定于汽提器的筒体9 内。 下面说明图1所示汽提器的操作过程。夹带油气的待生催化剂从沉降器10进入 汽提器1，同时经一段汽提蒸汽管801、一段汽提蒸汽分布器601和二段汽提蒸汽管802、二 段汽提蒸汽分布器602分别向汽提器1内通入一级汽提蒸汽和二级汽提蒸汽。待生催化剂 在汽提器1内自上而下流动，依次与上升的一、二级汽提蒸汽逆流接触，将催化剂中夹带的 油气置换出来。置换出的油气和汽提蒸汽向上流动进入沉降器10，再经沉降器10送至分馏 塔进行分离。汽提过的待生催化剂进入设于汽提器1底部的待生立管或待生斜管ll，最后 进入再生器进行再生。 参见图2，在上述的汽提过程中，大致是叶片式内环汽提挡板2及其底部圆筒形结 构整体裙板外侧与汽提器筒体9内壁之间的通道一叶片式外环汽提挡板3及其底部圆筒形 结构整体裙板的内部，构成主流动通道，在图2中用粗虚线示意性地表示。大部分待生催化 剂在主流动通道内自上而下流动(如粗虚线上的实心箭头所示)，大部分汽提蒸汽在主流 动通道内自下而上流动(如粗虚线上的空心箭头所示)。 同时，叶片式内环汽提挡板2外侧与汽提器筒体9内壁之间通道内的一部分待生 催化剂经叶片式内环汽提挡板2上的径向通道5进入内环汽提挡板2内，向下流动；进入叶 片式外环汽提挡板3内的一部分待生催化剂经叶片式外环汽提挡板3上的径向通道5进入 叶片式外环汽提挡板3及其底部圆筒形结构整体裙板外侧与汽提器筒体9内壁之间的通道 内，向下流动。汽提器内的一部分汽提蒸汽沿与上述催化剂相同的路径流动，但流动方向相 反。在图2、图3和图4中，用细虚线示意性地表示出这一部分催化剂和汽提蒸汽在叶片式 内环汽提挡板2和叶片式外环汽提挡板3上的一条径向通道5处的流动路径；细虚线上的 实心箭头表示待生催化剂的流动方向，空心箭头表示汽提蒸汽的流动方向。由径向通道5 流出的待生催化剂和汽提蒸汽，最终进入主流动通道中。 由于汽提器内一部分待生催化剂和汽提蒸汽通过叶片式内环汽提挡板2和叶片 式外环汽提挡板3上的径向通道时由沿汽提器的轴向流动改变为沿倾斜的环向流动，使全 部待生催化剂和汽提蒸汽在汽提器内的径向分布更加均匀，叶片式内环汽提挡板2和叶片 式外环汽提挡板3下方的空间得到了充分利用。并且，可以加剧待生催化剂与汽提蒸汽的 流动程度，消除待生催化剂流动死区，增加待生催化剂与汽提蒸汽的逆流和错流接触，避免 汽提器内待生催化剂流动时出现沟流以及大气泡的形成，减小待生催化剂与汽提蒸汽的返 混程度，提高待生催化剂与汽提蒸汽的接触效率和传质效率，从而使汽提器的汽提效率得到提高。 汽提效率提高后，如果汽提器的操作负荷不变，那么汽提蒸汽的用量就可以减少， 从而节约能耗；如果汽提蒸汽的用量不降低，那么就可以增加汽提器的操作负荷，相当于提 高了汽提器的处理量。 图5所示汽提器的操作过程与图1所示汽提器的操作过程基本上相同，主要的不 同点是提升管反应器12占据了待生催化剂与汽提蒸汽的一部分流动空间，待生催化剂与 汽提蒸汽不能在提升管反应器12占据的空间流动；详细说明从略。 图1和图5所示，是本发明汽提器用作催化转化装置的沉降器汽提器、用于来自沉 降器的夹带油气的待生催化剂的汽提。本发明的各种汽提器，还可以用于HCC、DCC等装置， 用作脱除来自再生器的再生催化剂夹带气体杂质(烟气)的汽提器；下面以图6为例进行 说明。对于夹带气体杂质的再生催化剂的汽提，采用与夹带油气的待生催化剂的汽提相类 似的技术方案，包括汽提器的结构以及汽提方法。 如图6所示，再生立管位于再生器13的侧面，本发明汽提器1设于再生器13的侧 面。汽提器1为外提升管式催化转化汽提器。再生立管由催化剂下料管151和催化剂流出 管152组成；催化剂下料管151设于再生器13的下部(催化剂密相段)与汽提器1的上部 之间，催化剂流出管152设于汽提器1的底部与提升管反应器12的下部之间。汽提器1的 顶部与再生器13内的催化剂稀相段之间设有气体返回管14。操作过程中，再生器13内夹 带气体杂质的再生催化剂经催化剂下料管151进入汽提器l，然后自上而下流动，依次与由 一段汽提蒸汽分布器601和二段汽提蒸汽分布器602通入的上升的一、二级汽提蒸汽逆流 接触。汽提蒸汽与再生催化剂夹带的气体杂质(即烟气)进行传质、传热，再生催化剂中夹 带的气体杂质被汽提蒸汽置换出来。汽提出的气体杂质和汽提蒸汽向上流动，经汽提器1 顶部的气体返回管14返回再生器13内的催化剂稀相段。汽提后的夹带有水蒸汽的再生催 化剂由汽提器1的底部流出，经催化剂流出管152进入提升管反应器12的下部，与原料油 混合进行反应。在上述的汽提过程中，汽提器1通过所设置的叶片式内环汽提挡板2和叶 片式外环汽提挡板3上径向通道的作用，使得再生催化剂和汽提蒸汽在汽提器内的径向分 布更加均匀、逆流和错流接触更加充分、返混程度减小，消除了汽提器内再生催化剂流动时 出现沟流以及大气泡形成的现象，提高了再生催化剂与汽提蒸汽的接触效率和传质效率， 从而提高了整个汽提器对再生催化剂夹带气体杂质的脱除效率。 本发明的各种汽提器在各种操作过程中，通过叶片式内环汽提挡板2上所有各条 径向通道5的催化剂总流量和汽提蒸汽总流量，分别占叶片式内环汽提挡板2所处位置的 汽提器1内催化剂总流量和汽提蒸汽总流量的5w% 20w%。通过叶片式外环汽提挡板3 上所有各条径向通道5的催化剂总流量和汽提蒸汽总流量，分别占叶片式外环汽提挡板3 所处位置的汽提器l内催化剂总流量和汽提蒸汽总流量的5w^ 20w^。各种汽提器在各 种操作过程中，采用一段、两段或三段汽提的方式。汽提介质采用水蒸汽，各段汽提蒸汽的 压力一般为0. 9 1. 2MPa、温度一般为220 320°C ，汽提器内的汽提线速一般为0. 1 0. 2米/秒。催化剂可以是各种类型的催化转化催化剂。
权利要求
一种催化转化汽提器，包括筒体(9)，筒体(9)内设有汽提蒸汽分布器和成组的汽提挡板，其特征在于每组汽提挡板由一个叶片式内环汽提挡板(2)和一个位于其下方的叶片式外环汽提挡板(3)组成，沿筒体(9)的轴向至少设置2组所述的汽提挡板，叶片式内环汽提挡板(2)由单叶片内环汽提挡板组成，单叶片内环汽提挡板的形状为扇形圆锥面或扇环形圆锥面，数量为四片、六片或八片，交替地上下排列，相邻上下两片单叶片内环汽提挡板相邻的侧部边缘区域在水平面上的投影相重叠、之间设有连接筋板(4)并形成径向通道(5)，叶片式外环汽提挡板(3)由单叶片外环汽提挡板组成，单叶片外环汽提挡板的形状为倒置扇环形圆锥面，数量为四片、六片或八片，交替地上下排列，相邻上下两片单叶片外环汽提挡板相邻的侧部边缘区域在水平面上的投影相重叠、之间设有连接筋板(4)并形成径向通道(5)，叶片式内环汽提挡板(2)与叶片式外环汽提挡板(3)上的径向通道(5)错开布置，各单叶片内环汽提挡板和单叶片外环汽提挡板的底部边缘均设有垂直向下的裙板(7)。
2. 根据权利要求l所述的催化转化汽提器，其特征在于叶片式内环汽提挡板(2)中， 单叶片内环汽提挡板的圆锥底角a为20 50度，径向通道(5)的高度H为30 400毫 米、宽度L为30 300毫米，一个叶片式内环汽提挡板(2)在水平面上的投影面积占催化 转化汽提器有效横截面积的30% 85%。
3. 根据权利要求l所述的催化转化汽提器，其特征在于叶片式外环汽提挡板(3)中， 单叶片外环汽提挡板的圆锥底角a为20 50度，径向通道(5)的高度H为30 400毫 米、宽度L为30 300毫米，一个叶片式外环汽提挡板(3)在水平面上的投影面积占催化 转化汽提器有效横截面积的20% 70%。
4. 根据权利要求1或2或3所述的催化转化汽提器，其特征在于在一组汽提挡板中， 叶片式内环汽提挡板(2)与叶片式外环汽提挡板(3)之间的距离a为筒体(9)内直径D的 0. 2 1倍。
5. 根据权利要求1或2或3所述的催化转化汽提器，其特征在于筒体(9)内设置2 10组汽提挡板，相邻两组汽提挡板之间的距离b为筒体(9)内直径D的0.2 1.5倍，筒体 (9)内设置1 3个汽提蒸汽分布器。
全文摘要
本发明公开了石油炼制与石油化工行业催化转化装置所用的一种催化转化汽提器，以解决现有汽提器所存在的汽提效率不高的问题。本发明汽提器采用叶片式内环汽提挡板(2)和叶片式外环汽提挡板(3)，它们分别由单叶片内环汽提挡板和单叶片外环汽提挡板组成。单叶片内环汽提挡板和单叶片外环汽提挡板的数量均为四片、六片或八片，分别交替地上下排列。相邻上下两片单叶片内环汽提挡板相邻的侧部边缘区域以及相邻上下两片单叶片外环汽提挡板相邻的侧部边缘区域在水平面上的投影分别相重叠、之间分别设有连接筋板(4)并形成径向通道(5)。本发明汽提器适用于各种催化转化工艺夹带油气的待生催化剂的汽提以及夹带气体杂质的再生催化剂的汽提。
文档编号B01J8/24GK101733044SQ20101010173
公开日2010年6月16日 申请日期2010年1月28日 优先权日2010年1月28日
发明者乔立功, 刘昱, 夏金法, 张振千, 张立新, 李国智, 田耕, 雷世远, 马艳梅 申请人:中国石油化工集团公司;中国石化集团洛阳石油化工工程公司