[發明專利]用于提高提升管流體動力學性能的擋板

有效

• 申請號: 201380020768.9
• 申請日: 2013-03-07
• 公開（公告）號: CN104271711A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: D·R·約翰遜;L·達維多夫
• 申請（專利權）人: 環球油品公司
• 主分類號: C10G11/18
• 分類號: C10G11/18;C07C4/06
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 吳鵬;馬江立

在先國家申請的優先權要求

本申請要求于2012年4月20日提交的美國申請No.13/452,093的優先權。

技術領域

本發明總體涉及流體催化裂化單元，更具體地涉及具有通過使用擋板而具有提高的流體動力學性能的提升管的流體催化裂化單元。

背景技術

在諸如圖1所示的流體催化裂化(FCC)單元中，烴(碳氫化合物)在反應區內與由細微地分割的顆粒材料組成的催化劑接觸。諸如蒸汽的惰性稀釋劑進入提升管并與催化劑混合。烴給料和諸如蒸汽的惰性稀釋劑由烴給料分配器5引入提升管10，所述烴給料分配器在烴給料進入提升管10時使其霧化。烴給料和惰性稀釋劑使催化劑流化并在提升管10中輸送催化劑。催化劑促進裂化反應。隨著裂化反應進行，大量被稱為焦炭的高含碳材料沉積在催化劑上。含焦炭的催化劑在分離區20內與烴產品分離并經導管30從反應器中被去除，而烴產品經由反應器的頂部離開。焦炭在高溫再生區25內通過與用作流化介質的含氧流接觸而從催化劑上被燃燒掉。含焦炭的催化劑被經由導管36來自再生區25的基本不含焦炭的催化劑替代。在一些FCC單元中，存在這樣的管道40，即，催化劑的一部分在該管道40內再循環而不經過再生區25。

FCC提升管通常遭遇由于向上運動的含顆粒的流的固有不均勻性導致的蒸氣-催化劑滑差(滑移，slip)。這些不均勻性本身主要顯示為芯部-環狀(物)結構：流的芯部是稀薄的并以更快的速率向上運動，而在(提升管)壁附近存在高濃度催化劑，其形成了稠密的慢速運動的環狀物。在一些情況下所述環狀物可實際上向下運動。因為較快運動的稀薄芯部轉化給料不足，并且較慢運動和/或向下運動的環狀物使主要的FCC產品過度裂化，導致增加的干氣體生成，所以這種環狀流在提升管中造成了減少的轉化。

發明內容

本發明的一方面為提升管反應器。在一個實施例中，所述提升管反應器包括：具有烴給料入口的豎向提升管；和位于烴給料入口上方超過6m處的擋板排，所述擋板的正面面向提升管的中心，所述擋板的下端部附接至所述提升管的壁并且所述擋板以90°或更小的角度自所述壁向內傾斜。

在另一實施例中，所述提升管反應器包括：具有烴給料入口的豎向提升管；和位于烴給料入口上方超過6m處的擋板排，所述擋板的正面面向提升管的中心，所述擋板的下端部附接至所述提升管的壁，所述擋板以90°或更小的角度自所述壁向內傾斜。

附圖說明

圖1是FCC單元的一個實施例的示意圖。

圖2A是具有內部擋板的提升管管道的一個實施例的截面。

圖2B是具有內部擋板的提升管管道的一個實施例的示意圖。

圖3是擋板的一個實施例的沿圖2A的A-A的剖視圖。

圖4是擋板的另一實施例的沿圖2A的A-A的剖視圖。

圖5是擋板的另一實施例的沿圖2A的A-A的剖視圖。

圖6A-C是擋板排的兩個子組的一個實施例的示意圖。

具體實施方式

在提升管的混合區內使用擋板改變了流動曲線(flow?profile)使其接近真實的活塞式流動，從而減輕了與芯部-環狀結構相關的問題。擋板打散了外環狀物并將催化劑重新分配到提升管流的中心中。這使提升管內的轉化率更高且產品較少過度裂化。

已利用計算流體動力學(CFD)計算機模擬證實了擋板在位于烴給料入口上方的混合區內附接至提升管壁使提升管中的催化劑截流/滯留分配更加均勻。擋板還通過減慢向上的芯部流——這引起較少的短路(繞過)——而改善了提升管中的流動曲線。此外，擋板使環狀物的向下流動最小化。

圖2A示出提升管100的一個實施例，該提升管具有從壁110向內延伸的一排擋板115。擋板的正面140面向提升管的中心。如圖所示，擋板115環繞著提升管100的圓周等距地隔開并基本上覆蓋提升管的整個圓周。

在一個實施例中，擋板環繞提升管的圓周對稱地定位。在另一實施例中，擋板不對稱地布置。

在一些實施例中，擋板可以按需覆蓋圓周的較少部分。例如，典型地，圓周的至少30％、或至少40％、或至少50％、或至少60％、或至少70％、或至少80％、或至少90％、或至少95％被擋板覆蓋。

擋板從壁向內延伸距離d，該距離d最高達提升管的半徑R的25％，典型地在15％至25％的范圍內。擋板理想地在提升管110的截面面積的1/8上延伸。

擋板的長度典型地在0.15至0.30m的范圍內。長度部分地取決于(擋板)與壁所成的角度和提升管的半徑。