专利名称:催化剂输送设备及催化裂化中型反应装置制造方法
【专利摘要】催化剂输送设备及催化裂化中型反应装置，所述的催化剂输送设备由待生立管、催化剂结块存储部件和斜管组成，所述的催化剂结块存储部件位于待生立管下部并与待生立管相通，所述的催化剂结块存储部件为设有侧壁出口的圆筒，底部连接在一对法兰上；上部法兰固定连接在圆筒底部，下部法兰设置流化及汽提气管路，两块法兰采用螺栓连接；所述的侧壁出口与所述的斜管连通，所述的斜管上设置控制阀；所述的催化剂结块存储部件与待生立管、斜管的连接为可拆卸连接。本实用新型提供的催化剂输送设备及催化裂化中型反应装置可以延长催化裂化装置运转周期，同时提高试验效率。
【专利说明】催化剂输送设备及催化裂化中型反应装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种流化催化裂化反应装置上的部件及催化裂化反应装置，更具体地说，涉及一种催化裂化中型反应装置上的待生催化剂输送设备及催化裂化中型反应装置。
【背景技术】
[0002]催化裂化技术是炼油企业的主要二次加工工艺。该技术将重质烃油原料转化为汽油、柴油、丙烯和液化气等产品。尽管流化催化技术已取得很大发展，但是在进行新的催化裂化催化剂开发以及新的催化裂化工艺开发过程中，采用中型试验装置进行中型试验是必不可少的研宄过程。
[0003]目前中型试验装置是连续运转的，催化剂从再生器经再生立管和控制阀进入提升管反应器底部，在提升管反应器内与催化裂化原料接触反应，提升管反应器出口的油气和催化剂经气固分离后，油气进入产品回收和分离系统，催化剂经待生立管和待生剂控制阀进入再生器，催化剂在再生器内烧去反应生成的焦炭并恢复催化剂的活性，再生后的催化剂再经再生立管和控制阀进入提升管反应器。
[0004]随着催化裂化原料越来越重，原料的密度增加，粘度增大、馏程更重、残炭增加，催化裂化中型试验的难度越来越大，主要表现在由于焦炭增加待生立管内容易生成结块催化剂并堵塞待生剂控制阀，使催化剂无法流入再生器。目前解决的这个问题的方法为在催化剂堵塞待生剂控制阀后，检修待生剂控制阀和检修提升管反应器，由于在装置运转过程中该部位温度在500°C以上，一方面检修工作困难，另一方面需要停工降温，浪费大量时间。从而极大缩短中型装置运转周期，甚至影响实验数据的准确性。
[0005]CN2538415Y公开了一种催化裂化试验装置。该装置主要包括:分离/再生器和催化剂净化器，该净化器与再生器同轴设置，并位于其下部；该再生/分离器再生器和催化剂净化器的下方；净化器与再生/分离器同轴设置，并位于其下部；混合室通过管线与催化剂净化器相连通，并与烃油进料管线相连；油剂混合室通过管线与催化剂净化器相连通，并与烃油进料管线连；提升管反应器的下端入口与油剂混合室相连通，而上端出口与分离/再生器相连通。
[0006]CN201223790Y公开了一种多功能的催化裂化试验装置，其反应-再生系统的沉降器和再生器为两器高低并列、提升管为倒“L”形结构。其中，提升管反应器采用分段加热并控温、段与段采用可快速装拆的连接、设多点雾化进料、两路进催化剂；采用小型塞阀控制催化剂循环。装置运行全部采用计算机自动控制。该装置能够模拟工业装置提升管内的反应情况，试验数据与工业装置有可比性，主要应用于各种反应条件的催化裂化工艺开发、催化剂评价等科研和生产所进行的试验。
[0007]现有技术中未能解决催化裂化中型装置结焦影响试验效率的问题，为了提高催化裂化中型装置的试验效率，有必要一种提高试验效率的催化裂化待生催化剂输送控制设备和试验装置。实用新型内容
[0008]本实用新型要解决的技术问题之一是提供一种待生催化剂输送设备。
[0009]本实用新型要解决的技术问题之二是提供一种催化裂化中型反应装置。
[0010]本实用新型提供的催化剂输送设备，由待生立管、催化剂结块存储部件和斜管组成，所述的催化剂结块存储部件位于待生立管下部并与待生立管相通，所述的催化剂结块存储部件为设有侧壁出口的圆筒，底部连接在一对法兰上；上部法兰固定连接在圆筒底部，下部法兰设置流化及汽提气管路，两块法兰采用螺栓连接；所述的侧壁出口与所述的斜管连通，所述的斜管上设置控制阀；所述的催化剂结块存储部件与待生立管、斜管的连接为可拆卸连接。
[0011]本实用新型提供的催化裂化中型反应装置，包括依次相连的提升管反应器、气固分离器、汽提段、催化剂输送设备、再生器和再生斜管，再生器通过再生斜管与提升管反应器底部连通；其中，所述的催化剂输送设备由待生立管、催化剂结块存储部件和斜管组成，所述的催化剂结块存储部件位于待生立管下部并与待生立管相通，所述的催化剂结块存储部件为设有侧壁出口的圆筒，底部连接在一对法兰上；上部法兰固定连接在圆筒底部，下部法兰设置流化及汽提气管路，两块法兰采用螺栓连接；所述的侧壁出口与所述的斜管连通，所述的斜管上设置控制阀；所述的催化剂结块存储部件与待生立管、斜管的连接为可拆卸连接。
[0012]本发明提供的催化剂输送设备及催化裂化中型试验设备的有益效果为:
[0013]采用本实用新型提供的催化裂化中型反应装置的有益效果为:
[0014]延长装置运转周期；提高试验效率；
【附图说明】
[0015]图1为现有技术中催化裂化中型反应装置流程示意图；
[0016]图2为现有技术中催化剂输送设备结构示意图；
[0017]图3为本实用新型提供的催化裂化中型反应装置流程示意图；
[0018]图4为本实用新型提供的催化剂输送设备结构示意图；
[0019]图5为催化剂结块存储部件的弧形内板的B-B剖视图；
[0020]图6为催化剂结块存储部件的弧形内板的A-A剖视图；
[0021]图7为下部法兰C-C剖视图。
[0022]其中:1_待生立管；2-斜管；3_控制阀；4_提升管反应器；5_气固分离器；6-再生斜管；7_再生器；8_气提介质；9_反应产物气体；10-含氧气体；11-弧形内板开孔；12_再生尾气；13-再生斜管控制阀；14-汽提器；15-汽提气；20_催化剂结块存储部件；21_弧形内板；22_上部法兰；23_下部法兰；24_侧壁出口 ；25_流化及汽提气开孔；26_垫圈；27_螺栓通孔；28_流化及汽提气管路。
【具体实施方式】
[0023]以下详细说明本实用新型的【具体实施方式】:
[0024]本实用新型提供的催化剂输送设备，由待生立管、催化剂结块存储部件和斜管组成，所述的催化剂结块存储部件位于待生立管下部并与待生立管相通，所述的催化剂结块存储部件为设有侧壁出口的圆筒，底部连接在一对法兰上；上部法兰固定连接在圆筒底部，下部法兰设置流化及汽提气管路，两块法兰采用螺栓连接；所述的侧壁出口与所述的斜管连通，所述的斜管上设置控制阀；所述的催化剂结块存储部件与待生立管、斜管的连接为可拆卸连接。
[0025]优选地，所述的催化剂结块存储部件的侧壁出口处内壁贴合弧形内板，所述的弧形内板与所述的侧壁出口重合处开有小孔，更优选开有多个直径为1_5_的孔。
[0026]优选地，所述的催化剂结块存储部件侧壁出口底部距离圆筒底部10?100mm。
[0027]优选地，所述的催化剂结块存储部件的体积为催化剂循环量的0.5% _10%，更优选1% -5% ;所述的催化剂结块存储部件的直径可以大于、等于或小于待生立管的直径。
[0028]所述的催化剂结块存储部件上侧壁出口的直径和斜管的直径根据催化剂流通量所确定，优选地，所述的侧壁出口的直径为待生立管的10% -50%。
[0029]优选地，所述的催化剂结块存储部件与所述的斜管的管径比为10% -50%。
[0030]本实用新型提供的催化裂化中型反应装置，包括依次相连的提升管反应器、气固分离器、汽提段、催化剂输送设备、再生器和再生斜管，再生器通过再生斜管与提升管反应器底部连通；其中，所述的催化剂输送设备由待生立管、催化剂结块存储部件和斜管组成，所述的催化剂结块存储部件位于待生立管下部并与待生立管相通，所述的催化剂结块存储部件为设有侧壁出口的圆筒，底部连接在一对法兰上；上部法兰固定连接在圆筒底部，下部法兰设置流化及汽提气管路，两块法兰采用螺栓连接；所述的侧壁出口与所述的斜管连通，所述的斜管上设置控制阀；所述的催化剂结块存储部件与待生立管、斜管的连接为可拆卸连接。
[0031]优选地，所述的催化剂结块存储部件的侧壁出口处内壁贴合弧形内板，所述的弧形内板与所述的侧壁出口重合处开有小孔。更优选所述的弧形内板与所述的侧壁出口重合处开有多个直径为1-5mm的孔。
[0032]优选地，所述的侧壁出口底部距离圆筒底部10?100mm。
[0033]优选地，所述的斜管与所述的催化剂结块存储部件的轴向的夹角为15-75度。
[0034]优选地，所述的催化剂结块存储部件的体积为催化剂循环量的0.5% -10%，更优选1% -5% ;所述的催化剂结块存储部件的直径可以大于、等于或小于待生立管的直径。
[0035]所述的催化剂结块存储部件上侧壁出口的直径和斜管的直径根据催化裂化装置的催化剂流通量所确定，优选地，所述的催化剂结块存储部件的侧壁出口的直径为待生立管的 10% -50%。
[0036]所述的催化剂结块存储部件的流化气流量按照使催化剂结块存储部件圆筒的线速为0.0lm/s-0.lm/s进行控制。
[0037]本实用新型提供的催化剂输送设备和催化裂化中型反应装置的使用方法，来自再生器的再生催化剂在提升管底部与原料油接触反应，反应后的油气经气固分离器进行油气和催化剂分离，分离出的油气进入分离系统；分离出的催化剂经汽提段汽提后经待生立管、催化剂储存部件和斜管、斜管上的控制阀控制流量进入再生器中进行烧焦再生；再生催化剂经再生斜管返回提升管反应器底部循环使用；待生催化剂中携带的直径大于弧形内板圆孔直径的大颗粒随着待生立管流到催化剂结块储存部件时，被弧形内板阻挡并保留在催化剂结块储存部件下部的圆筒内。在装置运转过程中，催化剂结块存储部件底部经流化及汽提气管路通入适当流量的流化松动气。所述的流化松动气可以是氮气，空气或水蒸汽。当大颗粒催化剂堆积到影响待生催化剂流量控制阀的操作时或装置停工检修时，卸下催化剂结块存储部件固定两个法兰的螺栓，卸下下部法兰，将这些大颗粒待生催化剂清理干净后重新安装上催化剂结块存储部件的下部法兰，装置继续运行。
[0038]下面参照附图，具体说明本实用新型提供的催化剂输送设备和催化裂化中型反应装置，但本发明并不因此而受到任何限制。
[0039]附图1为现有技术中催化裂化中型反应装置的流程示意图，常规的催化裂化装置包括提升管4、气固分离设备5、汽提器14、待生立管1、待生斜管2，再生器7和再生斜管6。催化裂化装置在运转过程中，来自再生器6的再生催化剂在提升管4底部与来自管线8的原料油接触反应，反应后的油气进入气固分离器5中进行油气和催化剂分离，分离后的油气经管线9进入产品分离系统进一步分离出气体和液体产品，然后对各产品进行计量和分析。气固分离器分离出的催化剂经汽提器14汽提后经待生立管1、待生斜管2和控制阀3控制流量进入再生器中烧焦再生，待生立管、待生斜管和控制阀的结构如附图2所示，待生立管I和待生斜管2直接连接，所有来自待生立管的催化剂直接进入待生斜管中输送。来自待生斜管的催化剂在再生器7内催化剂和经管线10来的含氧气体接触反应，烧掉催化剂上携带的焦炭并恢复催化剂的活性，烧完焦后的气体进行气体和催化剂分离，分离出得气体经管线11进入冷却系统冷却后进行计量和分析，恢复活性的催化剂经再生斜管6和控制阀13(称为再生滑阀)控制流量后进入提升管4的底部与来自管线8的原料油反应。
[0040]附图3为本实用新型提供的催化裂化中型反应装置的流程示意图，如图所示，在待生立管I之下、待生催化剂控制阀3之前设置催化剂结块存储部件20。
[0041]附图4为本发明提供的催化剂输送设备的结构示意图，如附图4所示，催化剂输送设备包括待生立管1、催化剂结块存储部件20、斜管2和斜管上的控制阀3，所述的催化剂结块存储部件20位于待生立管I下部并与待生立管I连通，所述的催化剂结块存储部件20为设有侧壁出口的圆筒，圆筒底部连接在一对法兰(22、23)上；上部法兰22固定连接在圆筒底部，下部法兰23设置流化及汽提气管路28，两块法兰采用螺栓连接固定；所述的斜管2经圆筒侧壁的出口与催化剂结块存储部件20连通；所述的催化剂结块存储部件20与待生立管1、斜管2的连接为可拆卸连接。所述的侧壁出口的横街面积为待生立管横截面积的20% -100%。
[0042]如附图4所示，所述的催化剂结块存储部件的侧壁出口 24处圆筒内壁贴合弧形内板21，所述的弧形内板21与所述的侧壁出口重合处开有小孔11。所述的弧形内板与所述的侧壁出口重合处开有多个直径为l_5mm的小孔11。小孔直径为l_5mm，优选2_4mm。要求开孔总面积大于控制阀4通径的50%。
[0043]催化剂结块存储部件侧壁出口的底部距离圆管底部为10-100mm。在催化剂结块存储部件出口处连通斜管2，斜管上设置控制阀3。优选地，斜管2与催化剂结块存储部件20的夹角M为15-75度、更优选25-45度。
[0044]附图5为催化剂结块存储部件的的弧形内板21的B-B视图，如附图5所示，大圆为催化剂结块存储部件20的侧壁出口 24，小圆为弧形内板24与催化剂结块存储部件侧壁出口重合处的开孔11。
[0045]附图6为催化剂结块存储部件的弧形内板的A-A视图。催化剂结块存储部件的弧形内板21上开口小孔11。
[0046]附图7为下部法兰的C-C视图。如附图7可见，下部法兰上开有通孔27以使螺栓穿过，连接固定上部法兰和下部法兰。中部开有开孔25，下部法兰上设置流化及汽提气管路28。
【权利要求】
1.一种催化剂输送设备，其特征在于，由待生立管、催化剂结块存储部件和斜管组成，所述的催化剂结块存储部件位于待生立管下部并与待生立管相通，所述的催化剂结块存储部件为设有侧壁出口的圆筒，底部连接在一对法兰上；上部法兰固定连接在圆筒底部，下部法兰设置流化及汽提气管路，两块法兰采用螺栓连接；所述的侧壁出口与所述的斜管连通，所述的斜管上设置控制阀；所述的催化剂结块存储部件与待生立管、斜管的连接为可拆卸连接。2.按照权利要求1所述的催化剂输送设备，其特征在于，所述的催化剂结块存储部件的侧壁出口处内壁贴合弧形内板，弧形内板与所述的侧壁出口重合处开有小孔。3.按照权利要求2所述的催化剂输送设备，其特征在于，所述的弧形内板与所述的侧壁出口重合处开有多个直径为1_5_的孔。4.按照权利要求1所述的催化剂输送设备，其特征在于，所述的侧壁出口底部距离所述的催化剂结块存储部件圆筒底部为10?100mm。5.按照权利要求1所述的催化剂输送设备，其特征在于，所述的斜管与所述的催化剂结块存储部件的轴向的夹角为15-75度。6.按照权利要求1-5中任一种催化剂输送设备，其特征在于，所述的催化剂结块存储部件的体积为催化剂循环量的0.5% -10%。7.按照权利要求6中任一种催化剂输送设备，其特征在于，所述的催化剂结块存储部件的体积为催化剂循环量的1% _5%。8.按照权利要求1-5中任一种的催化剂输送设备，其特征在于，所述的催化剂结块存储部件的侧壁出口的直径为待生立管的10% -50%。9.按照权利要求1-5中任一种的催化剂输送设备，其特征在于，所述的斜管为待生立管的 10% -50%。10.—种催化裂化中型反应装置，其特征在于，包括依次相连的提升管反应器、气固分离器、汽提段、催化剂输送设备、再生器和再生斜管，再生器通过再生斜管与提升管反应器底部连通；其中，所述的催化剂输送设备由待生立管、催化剂结块存储部件和斜管组成，所述的催化剂结块存储部件位于待生立管下部并与待生立管相通，所述的催化剂结块存储部件为设有侧壁出口的圆筒，底部连接在一对法兰上；上部法兰固定连接在圆筒底部，下部法兰设置流化及汽提气管路，两块法兰采用螺栓连接；所述的侧壁出口与所述的斜管连通，所述的斜管上设置控制阀；所述的催化剂结块存储部件与待生立管、斜管的连接为可拆卸连接。11.按照权利要求10所述的催化裂化中型反应装置，其特征在于，所述的催化剂结块存储部件的侧壁出口处内壁贴合弧形内板，所述的弧形内板与所述的侧壁出口重合处开有多个直径为1_5_的小孔。12.按照权利要求10所述的催化裂化中型反应装置，其特征在于，所述的侧壁出口底部距离所述的圆筒底部10?100mm。13.按照权利要求10所述的催化裂化中型反应装置，其特征在于，所述的斜管与所述的催化剂结块存储部件的轴向的夹角为15-75度。14.按照权利要求10-13中任一种催化裂化中型反应装置，其特征在于，所述的催化剂结块存储部件的体积为催化剂循环量的0.5% -10%。15.按照权利要求10-13中任一种催化裂化中型反应装置，其特征在于，所述的催化剂结块存储部件的侧壁出口的直径为待生立管的10% -50%。
【文档编号】C10G11-18GK204298335SQ201420497026
【发明者】张执刚, 陈昀, 李 东, 刘炜, 郭家笑, 刘卫东, 赵东明 [申请人]中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院