[發明專利]混合流化催化裂化裝置中的原料與催化劑的混合裝置

有效

• 申請號: 201380022219.5
• 申請日: 2013-01-21
• 公開（公告）號: CN104302737A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 島田孝司;齋藤直哉
• 申請（專利權）人: 吉坤日礦日石能源株式會社
• 主分類號: C10G11/18
• 分類號: C10G11/18;B01F3/12;B01F5/00;B01J8/20;B01J8/24
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 高培培;車文

技術領域

本發明涉及用于將流化催化裂化裝置中的原料與催化劑混合的裝置。

背景技術

為了以重油為原料高效率地制造汽油而使用流化催化裂化裝置。作為流化催化裂化裝置，使用了原料油和催化劑從反應器的底部供給而向上方流動的上升流型移動層反應器。在上升流型移動層反應器中，由于催化劑和原料油克服重力地流動而產生催化劑的一部分因重力而下降的反向混合這樣的現象，由于該現象而原料的滯留時間局部性地變長，結果是存在反應時間變得不均勻的問題。

另外，近年來，作為化學品的原料的輕質烯的需要變得旺盛，因此要求在催化裂化裝置中不降低汽油的生產量而能夠盡量多地生產輕質烯的方法。作為滿足這樣的期望且消除上升流型移動層反應器的上述問題點的裝置，提出了專利文獻1記載那樣的下降流型移動層反應器。下降流型移動層反應器由于催化劑和原料向與重力相同的方向流動，因此沒有上述那樣的反向混合的問題而能夠實現均勻的反應時間。在下降流型移動層反應器中，為了更有效地生產輕質烯，與上升流型移動層反應器相比，需要縮短原料與催化劑的接觸時間。因此，需要將原料與催化劑盡快地混合，為了將其實現，例如，專利文獻2提出了除了以往的沿著移動層反應器的外周設置的外部原料供給器之外，在移動層反應器的內部也具備原料供給部(內部原料供給部)的混合裝置。

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開平10-249179號

專利文獻2：日本特開平10-249178號

發明內容

發明要解決的課題

專利文獻2記載的內部原料供給部具備從移動層反應器外部的水平方向插入到移動層反應器內、且在移動層反應器內沿垂直方向彎曲的供給管(參照該文獻的圖7)。由于這樣的供給管存在于反應器內部，因此不容易進行在供給管的前端設置的原料噴出口的修補或維護，存在難以將這樣的彎曲結構的供給管自身拆下的問題。

因此，本發明提供一種不具備內部原料供給部，為簡單的結構且能夠實現與具備內部原料供給部的情況同等的有效的混合的流化催化裂化裝置用的混合器。

用于解決課題的方案

本發明者們為了實現上述目的而反復仔細研究的結果是，發現了僅通過在移動層反應器的內部沿著催化劑的流動在垂直方向上設置不具有原料供給功能的催化劑整流體，就能夠實現與存在內部原料供給部時同樣的良好的催化劑和原料的混合狀態的情況，從而完成了本發明。

即，根據本發明，提供一種混合裝置，將在流化催化裂化裝置中使用的原料與催化劑進行混合，其中，所述混合裝置具備：

圓筒狀的反應容器，用于使所述催化劑向鉛垂方向落下而連續地進行供給；

原料供給部，具有沿著所述反應容器的外周配置且從所述反應容器外側向所述反應器內側供給所述原料的多個原料噴射噴嘴；以及

催化劑整流體，設置在所述反應容器的內部，對所述原料噴射噴嘴附近的所述催化劑的流動進行整流，

所述催化劑整流體不具有原料供給功能且以在所述原料噴射噴嘴附近與所述反應容器同軸地形成中空筒狀的催化劑流的方式設置。

關于本發明使用的催化劑整流體的作用，發明者如以下那樣進行考慮。在圓筒狀的反應容器內使催化劑沿鉛垂方向流動時，催化劑的移動層仍為圓筒形狀，其截面為圓形。當相對于這樣的形狀的移動層通過燃料噴射噴嘴向移動層的外周，即從外側吹附燃料(原料)時，觀察到了與催化劑發生了碰撞的燃料的一部分在移動層內部被向上方(上游側)卷起而相對于流動方向發生逆流的現象。當這樣的逆流發生時，燃料與催化劑的接觸時間比預定的時間更長，輕質氣體、焦炭增加。而且，在發生了逆流的部分的附近產生催化劑濃度降低的部位，其結果是，可認為分解率下降。

相對于此，在本發明的混合器中，由于催化劑整流體(燃料卷起防止物)存在于反應容器的中央，因此從催化劑移動層的外側噴射的燃料的一部分由催化劑整流體捕獲，或者即使發生卷起，也由催化劑整流體的底面捕獲，防止向流動方向的反方向流動(逆流)的情況。因而，能防止燃料與催化劑的接觸時間比預定的時間變長的情況，能夠期待所希望的分解率。通過了催化劑整流體的催化劑移動層成為中空筒狀(環狀)。需要說明的是，也考慮了降低燃料的噴射壓力而不產生移動層的內部的逆流的情況，但是由于流速慢而燃料與催化劑的混合變差，因此不優選。

在本發明的混合裝置中，為了使所述催化劑整流體的作用有效化，所述催化劑整流體的水平方向的截面積可為所述反應容器的水平方向的截面積的10～50％。