[實用新型]一種固定流化床反應器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200720090308.5
• 申請日: 2007-05-14
• 公開（公告）號: CN201042664Y
• 公開（公告）日: 2008-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 牛風賓;田洪芹;龐曉飛;魏積平;馮凌;周文琳
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工集團公司中國石化集團洛陽石油化工工程公司
• 主分類號: B01J8/24
• 分類號: B01J8/24;C10G11/18;C10G49/14
• 代理公司: 鄭州中民專利代理有限公司
• 代理人: 郭中民

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及石油加工領(lǐng)域中用于催化裂化催化劑性能評定及原料油性質(zhì)分析的一種固定流化床反應器。

背景技術(shù)

催化裂化是石油加工的主要過程；催化裂化催化劑對產(chǎn)品收率、裝置的平穩(wěn)操作以及環(huán)境保護等方面起著重要作用，正確選擇催化劑將會給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟效益。目前，各種催化裂化催化劑大量研發(fā)，以滿足各種原料、各種產(chǎn)品方案的要求。而對催化劑的開發(fā)、評價，或者對原料油的評價，都需要固定流化床評定裝置；其中，固定流化床反應器是評定裝置的核心設(shè)備。

常用的固定流化床反應器有多種形式。洛陽石油化工工程公司設(shè)計的固定流化床反應器，設(shè)有一個殼體；在殼體內(nèi)，上部為直徑較大的圓柱形的沉降段，下部為直徑較小的圓柱形的反應段。殼體的頂部設(shè)有法蘭、法蘭蓋，法蘭蓋上設(shè)有原料油與蒸汽進入管、催化劑加料管、熱電偶套管、成組設(shè)置的反應油氣導出管和過濾器；在位于反應段底部的殼體上設(shè)有催化劑卸劑口。這種反應器結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，在目前的試驗中承擔著重要作用。存在的缺點是，對于微小的催化劑量來說(催化劑量在10～50克)，能夠均勻流化。然而，在催化劑量大于100克的情況下，由于反應油氣體積不斷增大，反應段上部的流化線速較高，大量催化劑被氣體夾帶到沉降段上部的過濾器上，因而會影響催化劑的燒焦和試驗數(shù)據(jù)的重復性(試驗數(shù)據(jù)的重復性較差)，影響試驗結(jié)果，不利于原料油和催化劑的評價。另外一種常用的固定流化床反應器，與上述反應器的主要不同之處是：反應器殼體內(nèi)，上部為圓柱形的沉降段，下部為倒圓錐形的反應段。在位于反應段底部的殼體上不設(shè)置催化劑卸劑口；在催化裂化反應、催化劑汽提與燒焦過程結(jié)束后，由反應油氣導出管、過濾器通入壓縮空氣，將催化劑經(jīng)原料油與蒸汽進入管由反應器吹出。采用這種吹出方式，很難將催化劑完全吹掃干凈，也會影響試驗數(shù)據(jù)的重復性，使之較差。上述兩種固定流化床反應器，原料油與水蒸汽一起通過一根原料油與蒸汽進入管進入反應段。由于原料油與蒸汽進入管穿過整個沉降段和反應段，管中的原料油被沉降段和反應段中的介質(zhì)加熱，使其溫度不易準確控制，往往高于試驗要求的溫度；這也會嚴重影響試驗結(jié)果。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種固定流化床反應器，以解決現(xiàn)有的固定流化床反應器存在的試驗數(shù)據(jù)的重復性較差、原料油溫度不易準確控制的問題。

為解決上述問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是：一種固定流化床反應器，設(shè)有殼體，在殼體內(nèi)，上部為圓柱形的沉降段，下部為倒圓錐形的反應段，殼體的頂部設(shè)有法蘭、法蘭蓋，法蘭蓋上設(shè)有原料油與蒸汽進入管、催化劑加料管、熱電偶套管、成組設(shè)置的反應油氣導出管和過濾器，其特征在于：所述的原料油與蒸汽進入管由進油管和環(huán)繞進油管的外壁設(shè)置的外套管組成，進油管與外套管之間構(gòu)成環(huán)形的蒸汽進汽通道，進油管和外套管的底部設(shè)有霧化噴嘴，外套管的上部設(shè)有進汽管，在反應段內(nèi)沿軸向至少設(shè)置2層隔柵板，所述的反應油氣導出管和過濾器至少設(shè)置3組，在位于反應段底部的殼體上設(shè)有柱塞閥和催化劑卸出管，柱塞閥的閥體空腔與反應段的底部相連通，催化劑卸出管與閥體空腔相連通。

采用本實用新型，具有如下的有益效果：(1)本實用新型設(shè)有所述的柱塞閥和催化劑卸出管，可在催化裂化反應、催化劑汽提與燒焦過程結(jié)束后，將反應器內(nèi)的催化劑完全、干凈地卸出。反應段內(nèi)沿軸向至少設(shè)置2層隔柵板，可以防止大氣泡的形成，或?qū)⒋髿馀萜扑椋纳拼呋瘎┑牧骰癄顟B(tài)，使催化劑流化均勻，揚析、夾帶減少；反應段為倒圓錐形，可以減小反應段上部的流化線速；這都有利于避免大量催化劑揚析或被氣體夾帶到沉降段上部的過濾器上。由于以上原因，本實用新型可保證試驗數(shù)據(jù)的重復性較好；(2)環(huán)繞進油管的外壁設(shè)置有外套管，水蒸汽在進油管與外套管之間的環(huán)形蒸汽進汽通道內(nèi)流動。由于該處水蒸汽的隔熱作用，進油管內(nèi)的原料油不會被沉降段和反應段中的介質(zhì)加熱，因而能夠準確地控制其溫度，不高于試驗要求的溫度；(3)進油管和外套管的底部設(shè)有霧化噴嘴，可使原料油充分霧化，增大原料油與催化劑的接觸面積，使反應完全、減少結(jié)焦。因而，能夠拓寬反應器的調(diào)節(jié)范圍，使反應器能夠適應各種催化裂化催化劑和原料油的評價；(4)現(xiàn)有的固定流化床反應器通常是設(shè)置1～2組反應油氣導出管和過濾器，缺點是反應器內(nèi)反應前后的壓力變化較大。本實用新型在法蘭蓋上至少設(shè)置3組反應油氣導出管和過濾器(通常是設(shè)置3～5組)，可將反應油氣均勻、快速地導出，整個反應器不憋壓，消除了壓力變化對反應的影響。

總之，本實用新型的固定流化床反應器，試驗數(shù)據(jù)的重復性好，原料油溫度控制準確，調(diào)節(jié)、操作范圍寬，能夠適應目前催化裂化領(lǐng)域高溫、大劑油比、多產(chǎn)氣體的反應要求。