催化裂化試驗裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術提供了一種催化裂化試驗裝置，主要由提升管燒焦器、再生催化劑儲罐、下行床反應器、反應沉降器和汽提器組成，提升管燒焦器的出口端與再生催化劑儲罐相連，再生催化劑儲罐通過設在其下部的再生催化劑輸送管與下行床反應器的上端相連，下行床反應器的下端與反應沉降器上部相連，反應沉降器的下方設有汽提器，汽提器通過待生斜管與提升管燒焦器的入口端相連。利用該裝置可進行油劑短接觸催化裂化工藝和管式燒焦技術探索試驗研究，可為工業催化裂化裝置的設計生產提供可靠的基礎數據。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及石油化工行業中一種石油烴的催化裂化設備，更具體地說涉及一種催化裂化試驗裝置。
技術介紹
催化裂化是石油二次加工中最重要的一個加工過程。近年來，針對原料油日益變重以及對環境友好燃料油品的需求，國內外各大石油公司、研究機構及大專院校圍繞進一步優化催化裂化反應、提高轉化率、改善產品分布進行了深入的研究，各種新技術，新設備及新型催化劑不斷出現，不同程度地促進了催化裂化工藝技術的發展。然而，隨著原油的重質化和劣質化，作為催化裂化反應過程的傳統的提升管反應器而言，主要表現在提升管過長造成反應時間過長；催化劑在提升管中由于向下的重力作用，不可避免的產生滑落和返 混現象；隨著原料油的重質化以及對產品選擇性要求的提高，提升管反應器因催化劑滑落和返混帶來的問題也日益明顯。提升管催化裂化由于催化劑積炭而使其活性和選擇性下降及由于熱裂化與非理想的二次反應發生等現象。這種現象對催化裂化產品的選擇性和裂化產品的質量有很大的影響，干氣和焦炭產率高，輕油收率低，產品質量差，催化裂化汽油中烯烴含量高。為此，20世紀80年代出現了氣固下行短接觸時間催化裂化工藝。在油劑短接觸反應器內，催化劑順重力場向下運動，不會產生類似于提升管反應器內的偏離理想平推流的催化劑滑落和返混現象。同時，原料油噴入油劑短接觸反應器后與催化劑同時向下流動，劑、油接觸均勻，能夠在高溫短接觸時間條件下生產高辛烷值汽油，同時降低干氣和焦炭的產率。因此，油劑短接觸反應器有可能成為渣油催化裂化、輕烯烴生產等工藝所用的新一代反應器，油劑短接觸新型催化裂化試驗裝置是研究催化裂化必不可少的重要工具。為了克服上述缺點，國內外各大石油公司、研究單位及石油煉制研究者做了大量工作，相繼開發了不同形式的油劑短接觸催化裂化技術，其目的是最大限度地克服油氣和催化劑之間的返混，減少二次裂化和氫轉移反應的發生，使得裂化產品的選擇性好，干氣、焦炭產率降低，輕質油品收率高，裂化產品的質量好。下行床催化裂化反應器作為一項新技術，可以實現油劑短接觸反應時間。有必要開發建立相應的油劑短接觸新型催化裂化試驗>J-U裝直。清華大學流態化研究組曾在下行床反應器流態化進行了多年的研究，建立了一套下行式循環流化床小型試驗裝置。反再系統主要包括催化劑儲罐、下行床反應器、反應沉降器及汽提器、再生器及再生催化劑輸送提升管等組件組成。該試驗裝置能夠進行下行床催化裂化試驗研究，實現油劑短接觸裂化反應，油劑超短接觸反應受到了一定的限制。催化劑的燒焦反應在再生器內完成，提升管主要是提升輸送再生催化劑(摘自《石油化工》2003年第32卷第五期一氣固下行床催化裂化反應過程實驗研究)。中國專利CN2538415Y公開了一種催化裂化試驗裝置，該技術專利涉及的是一種將提升管反應器和下行式反應器結合在一起的試驗裝置，可以進行提升管催化裂化試驗，也可以進行下行式催化裂化試驗，實現油劑短接觸反應，二者可以切換。該試驗裝置在進行下行油劑短接觸催化裂化試驗研究時，提升管是將汽提后待生催化劑提升到再生器進行燒焦。提升管主要是提升輸送待生催化劑的作用。該裝置待生催化劑和反應油氣或者再生催化劑和煙氣的分離沒有設置過濾系統，這樣會造成氣體攜帶少量催化劑進入產品回收系統和煙氣冷卻系統堵塞管線。美國專利US7378059B2公開了一種使用催化劑和反應物短接觸時間反應器，進行催化劑研究的下行床試驗裝置，主要包括油劑短接觸反應器、催化劑儲罐、分離器等部件。存在的主要問題是，催化劑不能循環流動使用，試驗過程要準備大量的催化劑，屬于一種間歇式下行油劑短接觸反應催化裂化試驗裝置。試驗過程受到催化劑儲罐大小的制約。上述催化裂化試驗裝置還存在結構較復雜，過程設備較多等不足。
技術實現思路
為了克服現有技術存在的問題，本技術提供了一種催化裂化試驗裝置，利用該裝置可進行油劑短接觸催化裂化工藝和管式燒焦技術探索試驗研究，可為工業催化裂化 裝置的設計生產提供可靠的基礎數據。本技術提供的催化裂化試驗裝置主要由提升管燒焦器、再生催化劑儲罐、下行床反應器、反應沉降器和汽提器組成，提升管燒焦器的出口端與再生催化劑儲罐相連，再生催化劑儲罐通過設在其下部的再生催化劑輸送管與下行床反應器的上端相連，下行床反應器的下端與反應沉降器上部相連，反應沉降器的下方設有汽提器，汽提器通過待生斜管與提升管燒焦器的入口端相連。所述的再生催化劑儲罐與反應沉降器可以呈高低同軸式設置或高低并列式設置。所述的提升管燒焦器用于積炭催化劑的燒焦再生，再生催化劑儲罐用于再生催化劑和再生煙氣的分離并儲存再生催化劑，下行床反應器用于進行催化裂化反應，反應沉降器用于反應油氣與催化劑的分離，汽提器用于對待生催化劑所含油氣進一步分離。原料油經霧化后進入下行床反應器，同時再生催化劑儲罐內的再生催化劑經再生催化劑輸送管也進入下行床反應器，霧化后的原料油與再生催化劑在下行床反應器內發生短接觸裂化反應。反應后的油氣和積了炭的催化劑(待生催化劑)，由下行床反應器下端進入反應沉降器，在反應沉降器內進行分離。在反應沉降器內分離后，反應油氣進入回收系統，結了炭的待生催化劑則流入汽提器，經汽提器汽提后通過待生斜管進入提升管燒焦器底部；在提升管燒焦器底部與空氣并流接觸向上提升，并燒去催化劑上的焦炭。在提升管燒焦器燒焦所產生的煙氣與燒去積炭的催化劑進入再生催化劑儲罐中，在再生催化劑儲罐進行催化劑和煙氣分離。煙氣進入煙氣冷卻計量系統。再生催化劑則留在再生催化劑儲罐內，通過再生催化劑輸送管進入下行床反應器，繼續與原料油接觸反應，循環使用。采用本技術，具有如下的有益效果I)提升管燒焦器對積炭催化劑進行燒焦再生的同時，又起到輸送物料的作用，從而使本技術結構更加簡單，布局更合理，制造加工容易，成本低；2)本技術主要用于石油化工行業中的實驗室催化裂化試驗，能夠滿足油劑短接觸催化裂化工藝試驗研究及提升管管式燒焦試驗研究的需要。利用下行床反應器進行催化裂化試驗研究，實現油劑短接觸大劑油比裂化反應，得到更理想的產品分布試驗數據。利用提升管管式燒焦技術在試驗裝置進行試驗研究，為工業催化裂化裝置的設計生產，實現管式燒焦提供可靠的基礎數據；3)本技術可以用于對各種原料油的裂化性能及其產品性質進行考察，可以對各種裂化催化劑進行評價并就反應-再生動力學進行試驗研究。附圖說明圖I是本技術的催化裂化試驗裝置高低同軸式結構示意圖。圖中I-原料油入口管線，2-霧化氣體入口管線，3-進料噴嘴，4-下行床反應器，5-反應沉降器，6-汽提器，7-汽提分布器，8-待生斜管，9-待生塞閥，10-燒焦空氣分布管線，11-提升管燒焦器，12-再生催化劑儲罐，13-再生催化劑輸送管，14-再生催化劑控制閥，15-再生煙氣出口管線，16-再生劑儲罐過濾器，17-反應油氣出口管線，18-沉降過濾器，19-汽提蒸汽入口管線，20、21、22、23、24_快速連接件。具體實施方式以下結合附圖和具體實施方式對本技術作進一步詳細的說明。附圖和具體實施方式并不限制本技術要求保護的范圍。圖I為本技術的催化裂化試驗裝置高低同軸式結構示意圖，由圖中可知，本技術的催化裂化試驗裝置主要由提升管燒焦器11、再生催化劑儲罐12、下行床反應器4、反應沉降器本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種催化裂化試驗裝置，其特征在于，主要由提升管燒焦器、再生催化劑儲罐、下行床反應器、反應沉降器和汽提器組成，提升管燒焦器的出口端與再生催化劑儲罐相連，再生催化劑儲罐通過設在其下部的再生催化劑輸送管與下行床反應器的上端相連，下行床反應器的下端與反應沉降器上部相連，反應沉降器的下方設有汽提器，汽提器通過待生斜管與提升管燒焦器的入口端相連。

【技術特征摘要】
1.一種催化裂化試驗裝置，其特征在于，主要由提升管燒焦器、再生催化劑儲罐、下行床反應器、反應沉降器和汽提器組成，提升管燒焦器的出口端與再生催化劑儲罐相連，再生催化劑儲罐通過設在其下部的再生催化劑輸送管與下行床反應器的上端相連，下行床反應器的下端與反應沉降器上部相連，反應沉降器的下方設有汽提器，汽提器通過待生斜管與提升管燒焦器的入口端相連。2.根據權利要求I所述的催化裂化試驗裝置，其特征在于，所述的再生催化劑儲罐與反應沉降器呈高低同軸式設置或高低并列式設置。3.根據權利要求I或2所述的催化裂化試驗裝置，其特征在于，所述的提升管燒焦器自下而上分為待生劑入口段、燒焦反應段和出口段三個獨立的部分，這三個獨立的部分通過快速連接件相連，出ロ段呈水平設置，提升管燒焦器以出口段與再生催化劑儲罐相連，以待生催化劑入口段分別與待生斜管和設于待生催化劑入口段下方的燒焦空氣分布管線相連。4.根據權利要求3所述的催化裂化試驗裝置，其特征在于，所述的燒焦反應段由I 4個管段組成，管段之間通過快速連接件相連。5.根據權利要求4所述的催化裂化試驗裝置，其特征在于，所述的快速連接件為法蘭或活接頭。6.根據權利要求I或2所述的催化裂化試驗裝置，其特征在于，所述的下行床反應器的上端設有進料噴嘴，進料噴嘴與下行床反應器同軸設置，進料噴嘴上設有原料油入口和霧化氣體入口，原料油入口和霧化氣體入口分別與原料油入口管線和霧化氣體入口管線相連；在下行床反應器上端進料噴嘴下方附近的反應器筒體同一截面周圍設置有I 4個再生催化劑入ロ，再生劑入ロ與再生催化劑輸送管相連。7.根據權利要求6所述的催化裂化試驗裝置，其特征在于，所述的下行床反應器分段設置成3個管段，自上而下依次為進料段、主反應段和出口段，進料段和主反應段為豎直管段，下行床反應器的進料段、主反應段和出口段之間通過快速連接件相連，下行床反應器以出ロ段與反應沉降器的上部相連。8.根據權利要求7所述的催化裂化試驗裝置，其特征在于，所述的下行床反應器的主反應段由2 3個管段組成，管段之間用快速連接件相連，快速連接件為法蘭或活接頭。9....

【專利技術屬性】
技術研發人員：樊麥躍，湯海濤，馮凌，王文柯，閆鴻飛，陳曼喬，武立憲，張亞西，
申請(專利權)人：中國石油化工集團公司，中石化洛陽工程有限公司，
類型：實用新型
國別省市：