一種強化重油轉化及汽油降烯烴的反應器及方法技術

一種強化重油轉化及汽油降烯烴的反應器及方法。該方法既提供一種新型的提升管反應器，并利用該反應器可以提高提升管內的催化劑密度和油劑接觸效率，同時也根據該反應器的特點控制操作條件來提高二段重油的轉化率，并進一步降低汽油的烯烴含量。本發明專利技術的提升管反應器是設計成由不同直徑的兩段直管組成，上粗下細，中間由圓臺型變徑段連接，圓臺的上下直徑等于直管直徑。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及。該方法屬于石油加工過程的工藝改進。
技術介紹
催化裂化是重要的重油輕質化工藝。隨著原油重質化、劣質化的不斷加劇，催化裂化的原料也越來越差，導致轉化率降低，生焦量增大。在我國，催化裂化提供約80%的車用汽油。催化裂化汽油烯烴含量太高，遠超過車用汽油標準的要求，而我國加 氫能力明顯不足，因此通過催化裂化本身降低汽油烯烴含量成為各企業追求的目標。兩段提升管催化裂化技術通過分段反應、催化劑接力等克服了傳統單一提升管工藝的弊端，將新鮮原料在一段提升管反應，回煉油和汽油在二段提升管進行反應，避免反應時間過長造成的過裂化及不同性質的物料在一根提升管內的競爭吸附，可以有效提高重油的轉化率，降低汽油烯烴的含量。然而在實際的操作過程中，兩段提升管催化裂化工藝的二段提升管存在劑油比較低、回煉油轉化率不高以及汽油烯烴含量仍舊較高、汽油損失較大等不足。而且由于回煉油轉化率偏低，導致沉降器內重組分的濃度增大，沉降器容易結焦。汽油降烯烴需要較大的劑油比、較低的裂化活性和相對較低的劑油比，而現有工藝的二段提升管回煉全餾分汽油，回煉汽油從二段提升管底部進料，直接與高溫催化劑接觸反應，催化劑的活性太高，劑油比又比較低，不利的催化裂化和熱裂化反應占的比例較大，導致汽油損失較大，且降烯烴的效果不盡如人意。回煉油在提升管中部進入提升管，催化劑的溫度較低，活性有所下降，而且催化劑流動處于充分發展段，油劑接觸效率較低，從而導致回煉油轉化率較低。因此，開發新的二段提升管反應器及進料方式，使回煉油和汽油在適宜的環境下發生反應，強化回煉油轉化和汽油降烯烴，可以提高兩段提升管催化裂化技術在劣質原料催化轉化方面的優勢。
技術實現思路
本專利技術的目的就在于避免上述現有技術的不足之處而提供了一種強化重油轉化及汽油降烯烴的反應器使用方法。該技術是既提供一種新型的提升管反應器，并利用該反應器可以提高提升管內的催化劑密度和油劑接觸效率，同時也根據該反應器的特點控制操作條件來提高二段重油的轉化率，并進一步降低汽油的烯烴含量。為了實現上述目的，專利技術人對本專利技術上面所述的新型提升管反應器則設計成由不同直徑的兩段直管組成，上粗下細，中間由圓臺型變徑段連接，圓臺的上下直徑等于直管直徑，其中圓臺的母線與軸線的夾角為10 60°，優選的，為20 50°。粗直管與細直管的長度比為2/1 1/4，優選的，為1/1 1/2。粗直管與細直管的直徑比根據回煉汽油的量確定，但要保證粗直管內的表觀氣速不低于4m/s，優選的，不低于7m/s。在上述提升管的粗直管的底部安裝進料環管，環管上布置多個噴嘴。進料環管上噴嘴的方向可以與軸線共面，也可以沿環管的切線方向旋轉，但總體方向保持向上。與軸線共面的噴嘴的角度為-45 +45°，優選的，為-30 +30°。本專利技術優選沿環管切線方向旋轉的噴嘴，噴嘴與環管平面的夾角為5 85°，優選的，為20 75°，更優選的，為45 75°。在上述提升管中細直管的下部布置重油噴嘴。與現有的變徑提升管技術相比，本專利技術并不僅僅是進行提升管的變徑，而是采用粗細兩段提升管，依靠粗直管下部安裝的進料環管實現粗直管內催化劑的高密度和油劑的·高效接觸，油氣和催化劑不會因管徑變大而降低速度，影響正常的流化。本專利技術所述的重油為回煉油或回煉油和油漿混合物，所述的汽油為輕汽油，餾程為IBP 100°C，優選的，餾程為IBP 70°C。本專利技術所用的催化劑為常規的催化裂化催化劑。在采用本專利技術所提供的反應器，專利技術人則將強化二段重油轉化和汽油降烯烴的新方法的工藝流程設計為新鮮催化裂化原料經預熱后進入一段提升管進行反應，經過沉降器進行油劑分離后與二段油氣一起進入分餾塔；分餾塔分離出的重油換熱后經二段提升管底部的重油噴嘴進入提升管，與高溫催化劑接觸反應，反應后的油氣和已經部分結焦的催化劑沿提升管向上，進入粗直管部分；分餾塔分離出的輕汽油餾分，經過二段提升管內粗直管底部的進料環管進入提升管進行反應，反應后的油劑經分離后油氣進分餾塔，催化劑經汽提后進入再生器燒焦再生。圖面說明附圖I為本專利技術所述的強化二段重油轉化和汽油降烯烴的流程示意圖。附圖2為本專利技術所述的提升管反應器的示意圖。附圖3為本專利技術所述的進料環管示意圖。其中，I-再生器；2_燒焦罐；3_沉降器；4_分餾塔；5_ —段提升管；6- 二段提升管；7_煙氣；8_空氣；9_汽提蒸汽；10_催化原料進料噴嘴；11-反應油氣；12-輕汽油進料環管；13-回煉油進料噴嘴；14-富氣；15_粗汽油；16_催化柴油；17_催化油漿具體實施例方式下面將結合附圖和具體實施例來詳敘本專利技術的技術特點實施例I附圖2為本專利技術所提供的提升管反應器的示意圖。如圖2所示，提升管反應器由不同直徑的兩段直管組成，上粗下細，中間由圓臺型變徑段連接，圓臺的上下直徑等于直管直徑。圓臺的母線與軸線的夾角為10 60°，優選20 50°。粗直管與細直管的長度比為2/1 1/4,優選的,為1/1 1/2。粗直管內的表觀氣速不低于4m/s,優選不低于7m/s。在提升管的粗直管底部安裝進料環管，環管上布置多個噴嘴。進料環管上噴嘴的方向可以與軸線共面，也可以沿環管的切線方向旋轉，但總體方向保持向上。與軸線共面的噴嘴的角度為-45 +45°，優選-30 +30°。優選沿環管切線方向旋轉的噴嘴，噴嘴與環管平面的夾角為5 85°，優選20 75°，更優選45 75°。在提升管的細直管的下部、再生斜管上部布置重油噴嘴，回煉油和油漿由該噴嘴進入提升管。實施例2本實施例模擬進料環管的形式對提升管內催化劑密度的影響。采用冷態循環流化床實驗裝置，流化介質為空氣，顆粒為普通催化裂化平衡劑，提升管的結構如實施例I所述。提升管的細直管段長4m，直徑O. Im,粗直管段長6m，直徑 O.14m。提升管內表觀氣速為12m/s，環管進氣量為噴嘴進氣量的50%。在環管上O. 37m設測量口，用PC6D顆粒濃度測量儀按等面積法測量采用不同形式環管時截面的催化劑固含率。環管噴嘴沿環管切線方向旋轉，噴嘴與環管平面夾角70°。實驗結果見表I。對比例I采用與實施例I相同的方法，進料環管噴嘴方向改為部分豎直向上、部分向中心傾斜，傾斜噴嘴與軸線的夾角為30°。豎直噴嘴與傾斜噴嘴交錯布置。實驗結果見表I。對比例2采用與實施例I相同的方法，進料環管噴嘴方向改為部分豎直向上、部分沿環管切線方向旋轉，傾斜噴嘴與環管平面夾角70°。豎直噴嘴與傾斜噴嘴交錯布置。實驗結果見表I。表Ir/R實施例I I對比例I I對比例2O0.053 0.050 0.061 O. 158 O. 054 O. 047 O. 062 O. 382 O. 067 O. 045 O. 056 O. 500 O. 086 O. 053 O. 066 O. 590 O. 361 O. 055 O. 077 O. 670 O. 408 O. 080 O. 063 O. 741 O. 462 O. 075 O. 084 O. 806 O. 431 O. 090 O. 077 O. 866 O. 366 O. 090 O. 08本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種強化重油轉化及汽油降烯烴的反應器，該反應器是采用兩段提升管為基礎設備，其特征在于將提升管的反應器設計成由不同直徑的兩段直管組成，上粗下細，中間由圓臺型變徑段連接，圓臺的上下直徑等于直管直徑，其具體設計要求是：1)圓臺的母線與軸線的夾角為20～50°；2)粗直管與細直管的長度比為1/1～1/2；3)粗直管與細直管的直徑比根據回煉汽油的量確定，并要求粗直管內的表觀氣速低于7m/s；4)粗直管的底部安裝進料環管，環管上布置多個噴嘴，進料環管上噴嘴的方向保持向上，并沿環管的切線方向旋轉，其沿環管切線方向旋轉的噴嘴，噴嘴與環管平面的夾角為45～75°；

【技術特征摘要】
1.一種強化重油轉化及汽油降烯烴的反應器，該反應器是采用兩段提升管為基礎設備，其特征在于將提升管的反應器設計成由不同直徑的兩段直管組成，上粗下細，中間由圓臺型變徑段連接，圓臺的上下直徑等于直管直徑，其具體設計要求是 1)圓臺的母線與軸線的夾角為20 50°; 2)粗直管與細直管的長度比為1/1 1/2； 3)粗直管與細直管的直徑比根據回煉汽油的量確定，并要求粗直管內的表觀氣速低于7 m/ s ； 4)粗直管的底部安裝進料環管，環管上布置多個噴嘴，進料環管上噴嘴的方向保持向上，并沿環管的切線方向旋轉，其沿環管切線方向旋轉的噴嘴，噴嘴與環管平面的夾角為45 75° ;2.根據權利要求I所述的一種強化重油轉化及汽油降烯烴的反應器，其特征在于所述的粗直管的底部安裝進料環管，環管上布置多個噴嘴，進料環管上噴嘴的方向保持向上，并與軸...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉熠斌，李春義，李志超，羅瀟，張金弘，楊朝合，山紅紅，
申請(專利權)人：中國石油天然氣集團公司，中國石油大學華東，
類型：發明
國別省市：