[發明專利]氣固環流混合汽提器和固體顆粒的混合與汽提方法

有效

• 申請號: 201210152928.2
• 申請日: 2012-05-16
• 公開（公告）號: CN102676206A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 劉夢溪;盧春喜;王祝安;范怡平
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(北京)
• 主分類號: C10G11/18
• 分類號: C10G11/18;B01J38/06
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 李景輝

技術領域

本發明涉及石化領域，涉及流化催化裂化過程中催化劑的冷卻循環技術以及汽提，具體而言，涉及一種氣固環流混合汽提器(屬于一種混合器)和一種固體顆粒的混合與汽提方法，用于流化催化裂化過程中提升管與流化床之間不同溫度的兩種固體顆粒(再生劑之間和/或待生劑之間)的混合和混合中的固體顆粒的汽提。

背景技術

流化催化裂化是重要的原油二次加工手段，具有巨大的經濟效益。催化裂化反應再生系統通常由提升管反應器、再生器以及輸送管線組成。原料油通過噴嘴霧化后，在提升管反應器內與高溫再生催化劑接觸、氣化、發生熱裂化反應和催化反應，與此同時發生縮合反應并產生焦炭，焦炭附著在催化劑表面使催化劑失活，失活的催化劑(待生劑)在提升管出口被氣固分離設備分離下來后進入汽提段，在汽提段內待生劑夾帶的油氣被汽提蒸汽置換出去，然后待生劑通過待生管線進入再生器進行燃燒再生，再生后的催化劑(再生劑)通過再生管線進入提升管底部。催化裂化的反應產物既有希望的目的產品如：汽油、柴油、液化氣，也有不希望產生的副產品，如干氣。

劑油比是催化裂化最重要的控制參數，反映了催化劑和油的質量流量比。在同樣的工藝條件下，適宜的較大的劑油比意味著原料油可以接觸到更多的高活性催化劑，或者說更多的活性中心，因而也具有更高的產品收率和選擇性。但是在實際生產中，催化劑的循環量因受到熱平衡的限制，并不能隨意調節。要增加再生劑的循環量并維持帶入反應系統的總熱量不變，只能降低再生劑溫度。這在實際生產中往往意味著降低再生器的再生溫度，會嚴重降低催化劑的再生效果。因此，增大再生劑循環量和提高劑油比一對無法兼顧的矛盾。為此，人們提出了各種技術以解決這一問題。

目前，流化催化裂化過程中，冷催化劑循環技術可分為以下幾種類型：(1)將冷的待生劑與高溫再生劑直接在提升管內或預提升段中混合(專利01144955.1，201020608020.4)，但由于沒有后續的再生工序，混合后的催化劑中含有許多待生劑，因而活性較低，這樣會降低噴嘴處催化劑的活性，進而影響產品收率。(2)不進行冷、熱催化劑的混合，而是將再生劑直接冷卻：在再生線路上設置取熱器，將取熱器冷卻的催化劑引入提升管，但由于取熱器提供的總熱量為定值，如果要保證從取熱器流出的冷卻的催化劑的溫度一定，則不能滿足催化劑流量調整的要求，同理，如果要保證從取熱器流出的冷卻的催化劑的流量一定，則不能滿足催化劑溫度調整的要求，所以其催化劑流量不是獨立變量，難以調節(專利99120517.0)，而且如果再建一個取熱器則流程復雜、改造工程量大、流化輸送困難、需要再生線路上留有較大空間(專利200810146601.8)。(3)將提升管底部預提升段作為冷熱再生催化劑的混合器(專利99120529.4，200710054772，200510017751.5)。這種技術雖然是對已經再生的催化劑進行混合，無需如第(1)種情形所需的催化劑的再生的過程，但這樣對預提升段的結構要求極高，導致預提升段的結構復雜、成本增加，而且預提升段內混合時間和傳熱時間都很短，即便冷熱催化劑能夠混合均勻，也沒有足夠的時間傳熱。

例如，在上述第(3)種方式的基礎上，現有技術有以下專門針對冷、熱催化劑混合器的專利：專利200710054772.3所采用的預提升段混合器為一個直徑大于提升管的直筒段，直筒段上部用一個圓錐段與提升管相連，但預提升段內部并未采用任何內構件。專利200510017751.5采用的預提升段混合器內部設置有蒸汽氣體分布器，但沒有其他內構件?？梢钥闯鰧＠?00710054772.3和專利200510017751.5所采用的預提升段混合器內均沒有設置能夠促進混合的內構件，只是依靠冷、熱催化劑在流化床內的自然混合，由于催化劑在預提升段內停留時間很短，因而催化劑混合效果較差，而且由于冷、熱催化劑的流量一般不一樣，很容易造成提升管內的偏流。專利200720090003.4在提升管預提升段筒體不同高度處設有冷、熱催化劑入口，在筒體內部設置內套管，每個催化劑入口管下方設置螺旋向下的通道底板。該專利能夠較好的實現顆粒的混合，但是冷、熱催化劑在預提升段內的流動較為復雜、流動阻力較大，從而影響混合效果，而且螺旋向下的通道底板不易安裝，也容易變形。專利200810140821.X在預提升段的每個催化劑入口處都設置了一個水平的導流管，導流管出口與設備軸線成一定角度，將提升介質出口管設置成倒錐形的喇叭口，預提升段出口設置有折流筒，以破壞提升過程中形成的中心稀、邊壁濃的環核流動結構，促使顆粒濃度沿徑向均勻分布，但是該專利存在催化劑混合、傳熱時間較短、混合和傳熱不均勻的問題。