一種石油烴催化裂解裝置，包括再生器（2）、提升管反應(yīng)器（1）、旋風(fēng)分離器（4、5）和待生立管（9），所述提升管反應(yīng)器（1）、旋風(fēng)分離器（4、5）和待生立管（9）設(shè)置于再生器（2）內(nèi)，所述提升管反應(yīng)器（1）出口連通旋風(fēng)分離器入口，所述旋風(fēng)分離器的氣體出口與集氣管（7）連通，所述旋風(fēng)分離器的固體出口連通待生立管（9），所述提升管反應(yīng)器（1）的底部伸出再生器（2）外。本實(shí)用新型專利技術(shù)提供的石油烴催化裂解裝置中，提升管反應(yīng)器位于再生器內(nèi)，并取消了沉降段和汽段器，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且緊湊，縮減了裝置的散熱總表面積，可用于烴油裂解生產(chǎn)低碳烯烴，降低了能耗，并可提高了低碳烯烴產(chǎn)率。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過期，可自由使用*）
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種石油烴催化裂解裝置。
技術(shù)介紹
乙烯、丙烯作為石油化工的重要基礎(chǔ)有機(jī)原料，在石油化學(xué)工業(yè)中起著舉足輕重的作用，在烴類裂解制乙烯和丙烯的生產(chǎn)技術(shù)中，管式爐熱裂解法在世界乙烯和丙烯生產(chǎn)中占主導(dǎo)地位，約98%以上的乙烯和約67%的丙烯來自于管式爐裂解技術(shù)。隨著丙烯衍生物需求量的增加，通過熱裂解法聯(lián)產(chǎn)得到的丙烯產(chǎn)率已不能滿足國內(nèi)外市場(chǎng)上對(duì)丙烯日益增長(zhǎng)的需求，近10年來，世界丙烯需求的增長(zhǎng)率一直高于乙烯。預(yù)計(jì)在今后20年間，世界丙烯需求的增長(zhǎng)率將超過乙烯的一倍，因此，提高丙烯/乙烯產(chǎn)率已成為急待解決的問題。此外，蒸汽裂解技術(shù)存在著能耗和設(shè)備投資過高、裂解原料選擇范圍較窄，環(huán)境污染較嚴(yán)重等問題。近年來，催化工作者將更多的注意力轉(zhuǎn)向其它生產(chǎn)低碳烯烴的新技術(shù)研究，其中包 括催化裂解制低碳烯烴技術(shù)。催化裂解是深度催化裂化技術(shù)，工藝核心仍是反應(yīng)-再生系統(tǒng)。典型的反應(yīng)再生系統(tǒng)的主要裝置包括提升管反應(yīng)器、沉降器和再生器。在煉油廠流化催化裂化提升管反應(yīng)頂端出口處均安裝有氣固快速分離裝置，以實(shí)現(xiàn)油氣與催化劑的分離。分離后的油氣在直徑較大的沉降器內(nèi)上升，一般約20秒后才得以進(jìn)入沉降器上部的旋風(fēng)分離器(簡(jiǎn)稱頂旋)，在頂旋內(nèi)進(jìn)一步分離油氣夾帶的催化劑顆粒，之后進(jìn)入集氣室，再經(jīng)油氣管線引出。分離的催化劑落入沉降器的下部床層，這些分離出來的催化劑粘附和夾帶著一定量的油氣，油氣需要在沉降器下部床層的汽提器中用蒸汽汽提出來，汽提出來的這部分油氣需要約60秒以上的時(shí)間上升到沉降器上部頂旋的入口。由于這部分油氣在沉降器大空間內(nèi)的停留時(shí)間較長(zhǎng)，而使催化裂化反應(yīng)后的油氣在沉降器內(nèi)的總平均停留時(shí)間可能長(zhǎng)達(dá)20-30秒，油氣的返混率高，易于發(fā)生高溫二次過裂化反應(yīng)，使低碳烯烴收率降低。沉降器大空間的存在很難實(shí)現(xiàn)油氣和催化劑的快速分離和油氣的快速引出，因此，減小沉降器內(nèi)的不必要空間，乃至取消沉降器，開發(fā)無沉降器的催化裂化工藝裝置對(duì)催化裂化裝置增產(chǎn)低碳烯烴至關(guān)重要。催化裂解工藝的裂解反應(yīng)熱較大，裂解反應(yīng)所需熱量較常規(guī)催化裂化或其它催化轉(zhuǎn)化方法要多，自身裂解反應(yīng)生成的焦炭燃燒釋放的熱量往往不能滿足反應(yīng)-再生系統(tǒng)熱平衡需求，尤其是輕質(zhì)石油烴含氫量較高，反應(yīng)過程中生焦量較少，更是不可避免地遇到反應(yīng)供熱不足的難題。CN1319643A公開了一種重質(zhì)石油烴高溫催化接觸裂解生產(chǎn)低碳烯烴的裝置，該裝置包括反應(yīng)器、再生器和補(bǔ)熱提升器，反應(yīng)器采用提升管反應(yīng)器，包括提升管、提升管反應(yīng)器出口快速分離設(shè)施、反應(yīng)器沉降段和反應(yīng)汽提器，再生器為燒焦管再生器，包括燒焦管、燒焦管出口快分、再生器沉降段、再生劑汽提器、一組單級(jí)外旋風(fēng)分離器，補(bǔ)熱提升器設(shè)于燒焦管下部，與燒焦管成為一體結(jié)構(gòu)，反應(yīng)器與再生器和補(bǔ)熱提升管之間由待生催化劑斜管和再生催化劑斜管相連接。US200400669681A1和US7153479B2提出了一種輕質(zhì)烴裂化過程中向反應(yīng)系統(tǒng)補(bǔ)充熱量的方法，采用一種帶有中央井的催化劑再生器，在再生器底有設(shè)置中央井，中央井與待生立管之間形成環(huán)形空間，將燃料油和流化氣注入環(huán)形空間，再隨待生催化劑經(jīng)過催化劑分配器進(jìn)入催化劑密相床與含氧氣體接觸再生。CN102039107A提出了一種提升管反應(yīng)-再生裝置，旨在解決現(xiàn)有輕油/輕烴催化裂解過程中采用提升管反應(yīng)器進(jìn)行循環(huán)反應(yīng)再生時(shí)，難以實(shí)現(xiàn)高溫反應(yīng)的問題，該裝置采用沉降器、汽提器和提升管反應(yīng)器相互并列的技術(shù)方案提升管反應(yīng)器的下部在再生器的外部，中部的主反應(yīng)區(qū)設(shè)在再生器內(nèi)部，上部出口與沉降器內(nèi)的氣固快速分離器相連。CN201694999U公開了一種輕油提升管催化裂化裝置。該裝置主要特征在于輕油提升管反應(yīng)器底部一端通過待生斜管與沉降器下降相連，另一端與再生斜管相連，解決了不同質(zhì)地的輕油催化裂化的反應(yīng)溫度需要靈活調(diào)節(jié)的問題，提高了劑油比，相應(yīng)地提高了低碳烯烴產(chǎn)率。 W09957230公開了一種兩段流化催化裂化生產(chǎn)C2-C4烯烴的方法。粗柴油或渣油在一個(gè)反應(yīng)系統(tǒng)中轉(zhuǎn)化為石腦油懼分產(chǎn)率，該石腦油懼分產(chǎn)物在另一個(gè)反應(yīng)系統(tǒng)中轉(zhuǎn)化為低碳烯烴，兩個(gè)反應(yīng)系統(tǒng)采用不同的催化劑。US5009769公開了一種烴類裂化方法，該方法采用雙提升管反應(yīng)器裂化不同性質(zhì)的烴類原料。蠟油和渣油注入一個(gè)提升管反應(yīng)器中，在劑油比5-10、停留時(shí)間為1-4秒的條件下裂化；直餾汽油、直餾中間餾分油和催化重汽油注入另一個(gè)提升管反應(yīng)器，在劑油比3-12、停留時(shí)間為1-5秒的條件下裂化，兩個(gè)提升管反應(yīng)器末端進(jìn)入同一個(gè)沉降器中，并共用后續(xù)分餾系統(tǒng)。CN101134160A提出一種催化裂解生產(chǎn)低碳烯烴的反應(yīng)裝置，以催化裂化裝置的高溫再生煙氣為熱源，以石腦油等輕質(zhì)油品為原料，進(jìn)行催化裂解反應(yīng)生產(chǎn)低碳烯烴的生產(chǎn)裝置，由于采用列管式反應(yīng)器，對(duì)于高活性的分子篩催化劑來說，難以解決催化劑的迅速失活問題。由于催化裂解工藝的裂化反應(yīng)轉(zhuǎn)化率高，反應(yīng)溫度高、裂化反應(yīng)熱大，與常規(guī)催化裂化或其它催化轉(zhuǎn)化方法相比，在反應(yīng)方面需要的熱量較多，自身裂化生成的焦炭往往不能滿足反應(yīng)-再生系統(tǒng)自身熱平衡的需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)要解決的技術(shù)問題是為了減少油氣的二次反應(yīng)，同時(shí)解決石油烴催化裂解反應(yīng)過程中熱量不足問題，提供一種生產(chǎn)低碳烯烴的石油烴催化裂解裝置。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本技術(shù)提供了一種石油烴催化裂解裝置，所述裝置包括再生器2、提升管反應(yīng)器I、旋風(fēng)分離器和待生立管9;所述提升管反應(yīng)器I、旋風(fēng)分離器和待生立管9設(shè)置于再生器2內(nèi)，所述提升管反應(yīng)器I出口連通旋風(fēng)分離器入口，所述旋風(fēng)分離器的催化劑出口連通待生立管9，所述待生立管9底部開口于再生器2內(nèi)，所述提升管反應(yīng)器I的底部伸出再生器2之外。本技術(shù)的催化裂解裝置，所述旋風(fēng)分離器的氣體出口連通集氣管7，并進(jìn)一步連通集氣室27，以及大油氣收集管線24，在裝置運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，分離出的反應(yīng)油氣經(jīng)大油氣收集管線24引入后續(xù)分離系統(tǒng)進(jìn)一步分離。優(yōu)選地，所述待生立管9的出口外部設(shè)置待生立管套筒25，所述待生立管套筒設(shè)置在再生器2內(nèi)，所述待生立管套筒25為上部開口的柱狀筒，所述待生立管9的至少一部分伸入所述待生立管套筒25內(nèi)，使所述待生立管9的催化劑出口處于所述待生立管套筒25內(nèi)；待生立管套筒25與待生立管9之間圍成環(huán)柱形空間，從待生立管9出口的待生催化劑經(jīng)過待生立管套筒25后折返方向再進(jìn)入再生器2內(nèi)，所述再生器2的再生催化劑出口低于待生立管套筒25的出口。優(yōu)選地，所述待生立管套筒25的出口位于催化劑密相床中上部。優(yōu)選地，所述待生立管套筒25的上端設(shè)置傾斜向下的導(dǎo)向板26，用于引導(dǎo)待生催化劑的移動(dòng)方向。優(yōu)選地，所述旋風(fēng)分離器為兩級(jí)或多級(jí)串聯(lián)的旋風(fēng)分離器，至少包括粗旋風(fēng)分離器4和二級(jí)旋風(fēng)分離器5，每級(jí)為一個(gè)或多個(gè)并聯(lián)的旋風(fēng)分離器。優(yōu)選地，所述提升管反應(yīng)器I出口端連接粗旋風(fēng)分離器4，油劑混合物經(jīng)粗旋風(fēng)分離器4分離后，待生催化劑落入待生立管9中，而反應(yīng)油氣反向經(jīng)導(dǎo)氣管6直接進(jìn)入二級(jí)旋風(fēng)分離器5中。優(yōu)選地，所述旋風(fēng)分離器的下部料腿8伸入所述待生立管9的上部，使所述旋風(fēng)分離器的催化劑出口處于所述待生立管9內(nèi)。優(yōu)選地，所述待生立管9出口部分與所述待生立管套筒25之間形成環(huán)形空間，所述待生立管套筒25內(nèi)設(shè)置燃料入口，例如燃料噴嘴，裝置運(yùn)行過程中，燃料油(或氣)和分散介質(zhì)的混合物可以經(jīng)噴嘴本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種石油烴催化裂解裝置，其特征在于，所述裝置包括再生器（2）、提升管反應(yīng)器（1）、旋風(fēng)分離器（4、5）和待生立管（9），所述提升管反應(yīng)器（1）、旋風(fēng)分離器和待生立管（9）設(shè)置于再生器（2）內(nèi)，所述提升管反應(yīng)器（1）出口連通旋風(fēng)分離器入口，所述旋風(fēng)分離器的催化劑出口連通待生立管（9），所述待生立管（9）底部開口于再生器（2）內(nèi)，所述提升管反應(yīng)器（1）的底部伸出再生器（2）之外。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：毛安國，魏曉麗，張久順，袁起民，白風(fēng)宇，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國石油化工股份有限公司，中國石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院，
類型：實(shí)用新型
國別省市：
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