一種利於加工重油的提升管反應器的製作方法

2023-06-08 05:43:56

專利名稱：一種利於加工重油的提升管反應器的製作方法
技術領域：
一種利於加工重油的提升管反應器
技術領域：
本實用新型涉及一種提升管反應器，尤其是涉及一種介於單提升管和雙提升管之 間且有利於加工重油的提升管反應器。
背景技術：
提升管作為催化裂化裝置反應的關鍵設備，所以國內外的各大設計研發機構都希 望通優化和改變提升管的結構達到下列目的1、可以較大比例地加工重質、劣質的催化原 料，並通過選擇性活性不同的催化劑和助劑來提高原料的反應深度；2、通過設備結構的合 理配置來實現多產烯烴、乙烯，最終達到或者減少汽油中烯烴的含量；3、重質、劣質的催化 原料收率高而且柴油比例儘可能不下降或者少下降。現有的提升管的結構主要分單提升管 和雙提升管兩種，其中單提升管發展並應用的比較早，也相對比較成熟，它的原理是原料油 從提升管下部進入，在反應最下面來的催化劑在上升過程中與原料油充費接觸，通過一系 列反應，最終得到汽油、柴油、液化氣等產品。但是由於原料和產品方向的不同，單提升管又 在其發展過程中產生了幾個有代表性的技術體系，具體如下MGD技術；相見「MGD技術在催化裝置上的應用《石化技術》2003年02期」它的 核心是將提升管分成汽油反應區、重質油反應區、輕質油反應區、總反應深度控制區四個 區，組分分別從相應的區域進入提升管，在催化劑、反應溫度較大限度的裂解、反應，已便於 實現多產柴油、液化氣的目的，並顯著降低汽油的烯烴含量。一般情況下柴油產率可提高 3% _5%，液化氣產率提高1.3% 5%，汽油烴含量降低9% 11%，RON和MON辛烷值分 別提高0. 2% 0. 7%和0. 4% 0. 9%。它的特點是可以加工重質、劣質的催化原料；採 用配套的催化劑，且維持平衡劑的活性適中；有選擇地在不同區域發揮催化劑的性能，提高 催化劑的效率；採用較為苛刻的裂化條件和適宜的回煉比，裝置的加工量和汽油的辛烷值 不會受到影響；靈活性強投資小。一般情況下柴汽比可提高0. 83 1. 27。降汽油中烯烴含量的提升管；該反應器由洛陽石化設備研究所開發，它的技術核心是在提升管第二反應區、第 三區設計為一個或者兩個直徑擴大的低流速反應區(擴徑段1、擴徑段2)，直徑比相應反應 區增加1 2. 5倍，組分在該位置流速減慢、反應時間加長1. 2 1. 5倍左右，同時在該反 應區設有兩個擴徑段「擴徑段A、擴徑段B」且在下部焊接第一連通管、第二連通管，並在所 述第一連通管、第二連通管下部安裝滑閥，第一連通管、第二連通管與其對應的下面一段反 應入口段焊接連接。由於擴徑段A、擴徑段B流速下降，而且催化劑由於比重比油氣重速度 下降得比較多，在壓降作用下部分催化劑和反應組分自然回流到下面的反應段，相當於增 加了該段物料的劑油比，使得原料反應深度進一步增加。而上部第三反應區雖然沒有催化 劑回流，由於擴徑段A油氣停留時間適當增加，反應溫度低，為烯烴異構化、氫轉移、烷基化 提供條件，達到控制系烴含量、提高其右手率的目的。該提升管可以加工重質、劣質的催化 原料，操作條件比較溫和容易操作「它的提升高溫度在520-560°C」，汽油質量比較好。MIP工藝；生產清潔汽油組分並增產丙烯的催化裂化工藝(MIP)《石油煉製與化工》2004年第09期，為了減低汽油中烯烴量，北京石油化工科學研究院開發了 MIP工藝，該 工藝以烯烴為界將反應分成第一、第二、第三反應區。第一區為原料油回煉油進料段，在高 溫催化劑作用下原料最大限度地裂解生成烯烴區，作用是通過高溫、段接觸時間和高劑油比 把進料快速徹底裂解生成烯烴，操作與其它催化類似，但條件更苛刻，操作溫度600°C甚至更 高。第二區為烯烴反應區，打入急冷料，降低反應溫度，使柴油裂解深度得到控制，主要反應是 烯烴異構化和氫轉移，反應溫度較低(450°C左右)，反應時間長，有利於烯烴生成異構烷烴和 芳烴。第三區為總反應深度控制區，重原料裂解產物汽油、柴油、液化氣等在第二區進行異 構化和氫轉移後，繼續在第三反應區進行以汽油調質為主的反應，和部分二次裂解反應，第三 區就是通過對溫度、停留時間的控制來控制原來的總反應深度。MIP工藝，能夠加工一定比例 的重質原料油，優化了產品分布，汽柴油收率高，而且柴油收率得到保證，烯烴下降14. 1%, 異構烷烴增加明顯，減低了產品中幹氣和油漿比例。對規模比較小的裝置比較適合。雙提升管雙提升技術主要有L0CC、我國的FCC兩大類，目的是把輕油、重油分開，分別在各 自的提升該內反應，這樣可以多加工重油，一般雙提升管裝置重質原料油加工比例可以達 到總處理量的70%，也可以對汽油改質。LOCC 提升管該反應器的特點是(1)設計輕油、重油兩個提升管，輕質油、重油分別在各自的 提升該內反應，這樣可以多加工重油；(2)輕油提升管第二反應區設計一段直徑擴大的低 流速反應段(擴徑段)，在輕油提升管第二反應區和第一區焊接裝配滑閥的回流管，把該段 活性較好的催化劑回流到輕油提升管第一反應區中段，增加輕油油劑比；同時在輕油提升 管第二反應區擴徑段和重油提升管第一區進料段設計並焊接裝配滑閥的交叉管，把該段活 性較好的催化劑引到重油提升管第一區進料段，使得重質原料油劑比相應增加，提高重質 原料油的裂解程度。重油提升管還可以進行自產石腦油的裂化；(3)採用特種助劑；(4)第 一提升管採用降低再生催化劑溫度的MxCat系統，結果是烯烴提高很多；(5)在輕油提升管 催化劑進料段設計一個催化劑預提升管器，通過再生滑閥進入的再生催化劑在預提升蒸汽 這作用下比均勻地分不到輕質原料油中，使得催化劑和原料充分接觸。在輕油提升管第二反應區、重油提升管第二反應區設計兩個直徑擴大的降低流速 反應區，目的是降低汽油中的烯烴含量。FDFCC技術是洛陽石化設備研究院為降低汽油中烯烴和硫含量，提高柴汽比和汽 油辛烷值，同時增產丙烯，設計了 FDFCC雙提升管、雙沉降器、雙分餾塔。其特點是採用重 油、汽油雙提升管，分別對劣質重油和汽油在不同的提升管、沉降器中和對應的工藝下加 工，一方面進行汽油改質，反應油氣分別在各自的分餾塔中分餾，一方面進行重油深度裂 解，提高改質汽油收率，通過生產統計發現，FDFCC可使汽油中烯烴含量下降30 %，硫含量 下降15% -25%，辛烷值提高0. 5-2%，丙烯提高3-6%。終上所述，目前的單提升管、雙提升管雖然可以較好的實現或完成汽油中烯烴和 硫含量，但是對於重油提煉中汽柴比和汽油辛烷值的進一步提高還有空間。

發明內容為了實現所述發明目的，本實用新型公開了一種利於加工重油的提升管反應器，本實用新型所述的利於加工重油的提升管反應器結合了單提升管的輕重油提升管優點，並 且輕油反應基本獨立，有利於汽油調質，重油又可以因為汽油中催化劑加入反應，提高油劑 比，提高裂解深度，並改善了生成汽油的質量。為實現上述發明目的，本實用新型採用如下技術方案一種利於加工重油的提升管反應器，所述主提升管由下至上依次設置為重油進料 部分，重油提升管預提升器部分，主提升管汽油、重油反應段部分和二次裂解反應段，其中 所述主提升管汽油、重油反應段為擴經區段；所述二次裂解反應段通過管路聯通汽油沉降 器；在重油提升管預提升器上部或重油提升管預提升器上部與主提升管汽油、重油反應段 的下部設有多根連接汽油提升管上部汽油提升管上段的汽油連通管，所述每一汽油連通管 上分別設置汽油連通管溫控閥，在汽油提升管的下部設有一連接汽油提升管催化劑冷卻器 的汽油提升管催化劑連接管線，在汽油提升管催化劑連接管線上設有汽油提升管再生催化 劑滑閥；所述再生器的下部通過管線連接提升管的重油進料部位，且在管線上設有重油提 升管再生滑閥；所述再生器的下部由連接管連接汽油提升管催化劑冷卻器；在汽油提升管 催化劑冷卻器的任意部位設有聯通取熱器的連接管a，所述取熱器由取熱器斜接管連接在 再生器的一側。所述的利於加工重油的提升管反應器，在重油提升管預提升器上部或重油提升管 預提升器上部與主提升管汽油、重油反應段的下部設置連接汽油提升管為至少兩根且每一 汽油連通管上均設有汽油連通管溫控閥。所述的利於加工重油的提升管反應器，在再生器下部設置的連接管為連接管b和 連接管c同時與汽油提升管催化劑冷卻器連接；或單獨的設置連接管b連接與汽油提升管 催化劑冷卻器連接；或單獨的設置連接管c與汽油提升管催化劑冷卻器連接。由於採用了上述技術方案，本實用新型具有如下有益效果本實用新型所述的利於加工重油的提升管反應器，與現有單提升管和雙提升管催 化裂化裝置及由所述裝置形成的工藝相比，本實用新型的結構提升管有以下優點1、結合 單提升管、輕重油提升管優點，並組合成一個整體，結構簡單，比目前的裝置更有利於簡化 催化再生器周圍的布局，可以簡化兩器框架結構，節省投資；2、輕油反應基本獨立，有利於 汽油調質，重油又可以因為汽油中催化劑加入反應，提高油劑比，提高裂解深度，提高收率， 並改善了生成汽油的質量；3、重油通過類似MIP的工藝，可以保證汽柴油比例；4、與其它裝 置比產品汽柴比和汽油辛烷值提高，從理論上講該結構的提升管比MIP工藝提升管要跟適 合加工重質油，重油加工比例可達到65% -75%,收率提高3-5%，能耗下降2%。

圖1是本實用新型的結構示意圖；圖中1、汽油沉降器；2、取熱器斜接管；3、取熱器；4、再生器；5、連接管b ；6、連接 管a ；7、連接管c ；8、汽油提升管催化劑冷卻器；9、管線；10、重油提升管再生滑閥；11、汽油 提升管催化劑連接管線；12、重油進料；13、重油提升管預提升器；14、汽油提升管再生催化 劑滑閥；15、汽油提升管；16、汽油提升管上段；17、汽油連通管；18、汽油連通管溫控閥；19、 主提升管汽油、重油反應段；20、二次裂解反應段。其中A-第一反應區；B-第二反應區；C-第三反應區。
具體實施方式
通過下面的實施例可以更詳細的解釋本實用新型，本實用新型並不局限於下面的 實施例，公開本實用新型的目的旨在保護本實用新型範圍內的一切變化和改進；結合附圖1中所述的一種利於加工重油的提升管反應器，所述主提升管由下至上 依次設置為重油進料12部分，重油提升管預提升器13部分，主提升管汽油、重油反應段19 部分和二次裂解反應段20，其中所述主提升管汽油、重油反應段19為擴經區段；所述二次 裂解反應段20通過管路聯通汽油沉降器1 ；在重油提升管預提升器13上部或重油提升管 預提升器13上部與主提升管汽油、重油反應段19的下部設有多根連接汽油提升管15上部 汽油提升管上段16的汽油連通管17，所述每一汽油連通管17上分別設置汽油連通管溫控 閥18，在汽油提升管15的下部設有一連接汽油提升管催化劑冷卻器8的汽油提升管催化劑 連接管線11，在汽油提升管催化劑連接管線11上設有汽油提升管再生催化劑滑閥14 ；所述 再生器4的下部通過管線9連接提升管的重油進料12部位，且在管線9上設有重油提升管 再生滑閥10 ；所述再生器4的下部由連接管連接汽油提升管催化劑冷卻器8 ；在汽油提升 管催化劑冷卻器8的任意部位設有聯通取熱器3的連接管a6，所述取熱器3由取熱器斜接 管2連接在再生器4的一側。所述的利於加工重油的提升管反應器，在重油提升管預提升器13上部或重油提 升管預提升器13上部與主提升管汽油、重油反應段19的下部設置連接汽油提升管15為至 少兩根且每一汽油連通管17上均設有汽油連通管溫控閥18。所述的利於加工重油的提升管反應器，在再生器4下部設置的連接管為連接管b5 和連接管c7同時與汽油提升管催化劑冷卻器8連接；或單獨的設置連接管b5連接與汽油 提升管催化劑冷卻器8連接；或單獨的設置連接管c7與汽油提升管催化劑冷卻器8連接。實施本實用新型所述的利於加工重油的提升管反應器，二次裂解反應段20 「也就 是汽油調質反應段形成的第三反應區C」上端通過焊接在二次裂解反應段20和汽油沉降器 1上的工藝連接管與催化裝置的汽油沉降器1連接，反應後的油氣通過連接管進入汽油沉 降器1 ；主提升管下端通過焊接在預提升器12和再生器4之間的催化劑引入管線9連接， 催化劑通過管線9在重油提升管再生滑閥10的控制下進入重油提升管預提升器12，並在重 油提升管預提升器12與重油進料13與重油進料混合併進行裂化反應。汽油提升管15則 通過焊接在汽油提升管上段16下部和汽油提升管催化劑冷卻器8之間的汽油提升管催化 劑連接管線11連接，催化劑在汽油提升管再生催化劑滑閥14控制下進入汽油提升管15的 進料段，與粗汽油混合進行反應。本實用新型輔助部件外取熱器3通過取熱器斜接管2與再生器4連接，煙氣在取 熱器3冷卻，冷卻後的催化劑通過底部連接管線進入汽油提升管催化劑冷卻器8，同時再生 催化劑通過連接管c7進入汽油提升管催化劑冷卻器8與冷催化劑混合，最終進入汽油提升 管15參與粗汽油的反應。本實用新型的重油提升管主體從反應機理上分成A、B、C三個區域，A區為原料油 裂解生成烯烴區(第一反應區)，B區為生成烯烴反應區(第二反應區)，C區為汽油調質 區(第三反應區)，在汽油提升管上段16與重油提升管第一反應區A區急冷油進料口以下 2-3米位置和第一反應區A回煉油進料口以上0. 5-1. 5米位置的區間內焊接一組汽油連通管17，汽油連通管17的數量、標高、規格尺寸與裝置規模有關，具體看工藝要求，汽油連通 管17上安裝汽油連通管溫控閥18，汽油提升管的反應油氣通過汽油連通管溫控閥18在保 證主提升管第一反應區A溫度梯度的前提下，以一定流量進入主提升管第一反應區A區，它 的作用為1、讓粗汽油初步在反應溫度下一反面儘可能地裂解生成烯烴，一方面使部分餾分 汽油提升管進行以汽油調質為主的反應，達到粗汽油調製目的，以控制汽油中烯烴含量；2、重油提升管通過高溫在進料段極大限度地裂解，同時為控制重油裂解程度，保 證柴油收率和減少生焦，通過汽油連通管17讓汽油反應物分段有控制地進入主提升管的 第一反應區A區，一方面為重質原料油補充催化劑，提高重質原料油油劑比加快重油裂解， 同時有計劃地降低主提升管第一反應區A區的反應溫度，逐步控制重質原料油的裂解程 度，既要提高收率又要控制產品分布；3、通過汽油反應物不斷降低主提升管第一反應區溫度，使得反應物在進入主提升 管急冷劑加入段時溫度基本控制到位，減少急冷劑加入量，提高裝置處理量，降低裝置能耗 (急冷劑不屬於工藝主要反映成分，加入的越多能耗越高)。本實用新型主提升管汽油、重油反應段19為直徑擴大的反應段B區。第一反應區 A區反應後的油氣在進入B區後主要進行環化、氫轉移等反應，以及進一步的反應。最後在 提升管上部的二次裂解反應段20的汽油調質區第三反應區C區，油氣進行以異構化為主的 反應。
權利要求一種利於加工重油的提升管反應器，其特徵在於所述主提升管由下至上依次設置為重油進料(12)部分，重油提升管預提升器(13)部分，主提升管汽油、重油反應段(19)部分和二次裂解反應段(20)，其中所述主提升管汽油、重油反應段(19)為擴經區段；所述二次裂解反應段(20)通過管路聯通汽油沉降器(1)；在重油提升管預提升器(13)上部或重油提升管預提升器(13)上部與主提升管汽油、重油反應段(19)的下部設有多根連接汽油提升管(15)上部汽油提升管上段(16)的汽油連通管(17)，所述每一汽油連通管(17)上分別設置汽油連通管溫控閥(18)，在汽油提升管(15)的下部設有一連接汽油提升管催化劑冷卻器(8)的汽油提升管催化劑連接管線(11)，在汽油提升管催化劑連接管線(11)上設有汽油提升管再生催化劑滑閥(14)；所述再生器(4)的下部通過管線(9)連接提升管的重油進料(12)部位，且在管線(9)上設有重油提升管再生滑閥(10)；所述再生器(4)的下部由連接管連接汽油提升管催化劑冷卻器(8)；在汽油提升管催化劑冷卻器(8)的任意部位設有聯通取熱器(3)的連接管a(6)，所述取熱器(3)由取熱器斜接管(2)連接在再生器(4)的一側。
2.根據權利要求1所述的利於加工重油的提升管反應器，其特徵在於在重油提升管 預提升器(13)上部或重油提升管預提升器(13)上部與主提升管汽油、重油反應段(19)的 下部設置連接汽油提升管(15)為至少兩根且每一汽油連通管(17)上均設有汽油連通管溫 控閥(18)。
3.根據權利要求1所述的利於加工重油的提升管反應器，其特徵在於在再生器(4) 下部設置的連接管為連接管b (5)和連接管c(7)同時與汽油提升管催化劑冷卻器(8)連 接；或單獨的設置連接管b (5)連接與汽油提升管催化劑冷卻器(8)連接；或單獨的設置連 接管c(7)與汽油提升管催化劑冷卻器(8)連接。
專利摘要本實用新型涉及一種提升管反應器，一種利於加工重油的提升管反應器，所述主提升管由下至上依次設置為重油進料(12)部分，重油提升管預提升器(13)部分，主提升管汽油、重油反應段(19)部分和二次裂解反應段(20)，其中所述主提升管汽油、重油反應段(19)為擴經區段；所述二次裂解反應段(20)通過管路聯通汽油沉降器(1)；本實用新型結合了單提升管的輕重油提升管優點，並且輕油反應基本獨立，有利於汽油調質，重油又可以因為汽油中催化劑加入反應，提高油劑比，提高裂解深度，並改善了生成汽油的質量。
文檔編號B01J8/24GK201618562SQ201020128558
公開日2010年11月3日 申請日期2010年3月8日 優先權日2010年3月8日
發明者馬俊傑 申請人:馬俊傑