一種催化裂化提升管燒焦再生器的製作方法
2023-05-12 19:52:11
專利名稱：一種催化裂化提升管燒焦再生器的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於催化裂化的催化劑燒焦再生裝置。
流化催化裂化是具有很高經濟效益的的石油加工過程，當前技術發展的關鍵之一就是要開發一種既能使再生催化劑含碳量低，以保持分子篩催化劑的活性，又能夠大幅度提高燒焦強度的結構簡單的再生器。
七十年代以來，國內外各種強化再生技術不斷發展，其中一方面是在工藝上採用高溫、高氧、高氣速強化燒焦技術，如燒焦罐式再生器等；另一方面是改善傳統催化劑全混型流化床再生器，以適應高溫再生催化劑的操作條件，如採用兩段再生器等。這些再生器燒焦強度比常規再生器高1～2倍，但其結構和操作都比較複雜。為了進一步提高燒焦強度，簡化設備結構和操作，適應重油催化裂化技術的發展，國外開發了全管道燒焦技術代替傳統再生技術。
提升管式再生器是近年來取代密相床燒焦和燒焦罐強化燒焦的一種先進的全管道再生裝置，適用於易失活催化劑的連續再生，是重油催化裂化裝置的關鍵設備之一。該設備與循環快速流化床反應器配套使用，催化劑顆粒在反應器與再生器之間循環，反覆交替經歷反應與再生兩個過程。再生器設計的優劣，關係到反應器內催化劑的活性，直接影響到催化裂化過程的整體效果。
本發明涉及的催化裂化提升管燒焦再生器，當失活待生催化劑含碳量較高時，由於燒焦反應熱效應大，反應溫度高，再生器出口處可能會因溫度超高而使催化劑水熱失活，而再生器入口處又可能因大量冷氣體引入造成溫度過低，導致「熄火」現象發生；若進氣口氣速過低，則將供氧不足使燒焦反應不完全，難以達到再生催化劑含碳量的要求。由此可見，提升管再生器中操作氣速與反應溫度兩項主要操作參數之間存在著矛盾，現有提升管燒焦再生器，由於採用一段軸向進氣，因而難以合理地控制操作氣速與反應溫度，而這正是提升管式再生器成功運轉的關鍵。
本實用新型催化裂化提升管燒焦再生器的目的就在於通過採用多段進氣燒焦的方式，合理地分布再生空氣，從而合理地控制操作氣速與反應溫度，解決上過操作條件苛刻的問題，使燒焦反應能在高入口催化劑濃度、高入口溫度和高效氣固接觸狀態下進行，達到強化燒焦再生反應，提高裝置穩定性的明顯效果。
為達到上述目的，本實用新型催化裂化提升管燒焦再生器由提升管再生器主體，旋風分離器、氣固快速分離器和催化劑循環系統組成，其主要特點是在一般提升管主體上設有多段進氣口，且各段進氣口採用相同結構，可以採用徑向，也可以採用切向結構與提升管再生器主體聯結；進氣段數及進氣口位置可根據需要確定，一般進氣口的分段開口數為1～5，各段進氣口的高度位置沿提升管再生器主體的床層高均勻分布；各段進氣量之間的比例可按工藝要求調節，使失活催化劑的燒焦再生在各段進氣量與催化劑循環比可調節的狀況下進行。
由於採用上述可以多段進氣的提升管燒焦再生器結構，可將所需再生空氣總量分成若干部分，沿再生器軸向高度分為若干次分別進入設備內，底部入口處的進氣量因而明顯減少，可防止因大量冷空氣引入導致溫度降低的熄火現象發生。而且，由於降低了入口段氣速，提高了入口段催化劑濃度，其餘空氣則在提升管不同高度布入，可以彌補所需的氧含量。由此可見，這種結構的提升管再生器能夠合理地控制操作氣速與反應溫度，在保證氣固良好接觸的前提下，是提高催化劑入口濃度和底部入口溫度的有效裝置。
以下結合附圖對本實用新型催化裂化提升管燒焦再生器作進一步詳細地描述。
圖1為催化裂化提升管燒焦再生器結構圖圖2為切向進氣口結構圖如
圖1所示，這種催化裂化提升管燒焦再生器由提升管再升器主體1，旋風分離器2、再生空氣入口3，進風管9、燃氣出口4、氣固快速分離器5、催化劑外循環管6、待生斜管7和再生斜管8等組成，提升管再生器主體1上設有多段再生空氣進氣口3，且各段進氣口3採用相同結構，可用徑向，也可用切向結構與提升管再生器主體1聯結。
採用切向時的結構如圖2所示，進口氣速控制在10～20米／秒左右。切向引入氣體，可使再生器內氣固兩相處於旋流狀態，有助於提高氣固兩相之間的均勻性，有利於燒焦。切向速度的提高，可以加強再生器內氣固兩相的旋轉運動，但在高進氣速度下，再生器器壁的磨損會因此增加，故一般應根據工藝要求，將氣速選擇在上述適宜範圍內。
提升管燒焦再生器進氣段數及進氣口位置可根據需要確定，一般進氣口3的分段開口數為1～5，各段進氣開口3的高度位置沿提升管再生器主體1的床層高度均勻分布，各段進氣量之間的比例可按工藝要求調節；如果按三段設計時，一段進氣口位置在床高0～5米之間，二段進氣口位置在床高8～13米之間，三段進氣口位置在床高15～23米之間。
實驗表明，在相同操作條件下，與一段進氣比較，採用三段進氣時，將再生器原有應進入空氣的總量，合理地分配在1、2、3段分別布入，降低了再生器底部的一次風進入量，使床層底部空隙率明顯降低，可保證再生器內在高催化劑濃度下的高效氣固接觸；同時，由於採用三段進氣後，減少了再生器底部的一次進風量，避免了因一次引入冷空氣量過多，氣速過大而降低底部入口處溫度，從而可實現高入口溫度下操作。
本實用新型由於做到了在高顆粒濃度、高入口溫度、高效氣固接觸下強化燒焦，大大改善了提升管燒焦再生器的性能和穩定性，防止了「熄火」及「水熱失活」現象產生，效果顯著；同時，由於再生後催化劑活性的增加，有利於催化裂化裝置進一步達到提高效率和產品質量等目的。
本實用新型再生器未使用內部構件，結構簡單，操作方便，易於在工業裝置中實現，適用於石油及化工領域內易失活催化劑的循環再生體系，特別適用於重油或渣油的催化裂化工藝裝置。
權利要求1.一種催化裂化提升管燒焦再生器，由提升管再生器主體、旋風分離器、氣固快速分離器和催化劑循環系統組成，其特徵在於提升管再生器主體(1)上設有多段進氣口(3)，且各段進氣口(3)採用相同結構，可用徑向，也可用切向結構與提升管再生器主體(1)聯結。
2.按照權利要求1所述的催化裂化提升管燒焦再生器，其特徵在於多段進氣口(3)的分段開口數是1～5。
3.按照權利要求1或2所述的催化裂化提升管燒焦再生器，其特徵在於各段進氣口(3)的高度位置沿提升管再生器主(1)的床層高度均勻分布。
4.按照權利要求3所述的催化裂化提升管燒焦再生器，其特徵在於，當多段進氣口(3)按三段進氣設計時，一段進氣口位置在床高0～5米之間，二段進氣口位置在床高8～13米之間，三段進氣口位置在床高15～23米之間。
專利摘要本實用新型涉及一種催化裂化提升管強化燒焦再生器，其特點在於提升管再生器上設有多段進氣口，使失活催化劑的燒焦再生在各段進氣量與催化劑循環比可調節的狀況下進行，大大強化了失活催化劑的燒焦再生過程，並增強了再生裝置的操作彈性和穩定性可防止再生過程中出現不正常的熄火現象。這種提升管再生器結構簡單，操作方便，適用於石油及化工領域內易失活催化劑的循環再生體系，特別適用於重油或渣油的催化裂化裝置。
文檔編號C10G47/00GK2169473SQ93242428
公開日1994年6月22日 申請日期1993年10月22日 優先權日1993年10月22日
發明者楊啟業, 金湧, 胡伯光, 周婉華, 魏飛, 張仁偉, 張蓉生, 甘俊, 盧時述, 黃榮臻, 俞芷青 申請人:中國石油化工總公司, 中國石化北京設計院, 北京聯合應化工程所一部, 巴陵石油化工公司長嶺煉油化工廠