[發明專利]一種催化裂化多級反應分離一體化旋流裝置

有效

• 申請號: 201610845429.X
• 申請日: 2016-09-24
• 公開（公告）號: CN106350109B
• 公開（公告）日: 2018-03-23
• 發明（設計）人: 朱麗云;王振波;趙文斌;陳阿強;孫治謙;蔣文春
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: C10G55/06
• 分類號: C10G55/06;B01J19/24
• 代理公司: 淄博佳和專利代理事務所37223
• 代理人: 張雯

技術領域

一種催化裂化多級反應分離一體化旋流裝置，屬于原油催化裂化設備領域。

背景技術

重質、劣質油的轉化是21世紀石油煉制技術的焦點，也是石油化工領域的一個難點。目前，催化裂化生產能力已占全世界FCC生產能力的25%以上。而在我國，重油是重要的戰略接替能源之一，催化裂化一直是加工重油、提高輕油收率最為重要的手段，其中大部分是催化裂化，摻煉渣油占總加工量的50 %以上。

傳統的催化裂化裝置都是基于提升管反應器，包括但提升管反應器、變徑提升管反應器、多段進料提升管反應器、下行式提升管反應器、雙提升管反應器以及提升管和其它流化床結合的一些催化裂化反應器。盡管形式多樣，但都存在共同的弊端，產生軸向返混嚴重，影響氣固催化反應的進行，反應時間長，二次反應嚴重，結焦嚴重，使催化劑失活。為了克服以上問題，一些短接觸工藝相繼出現，包括毫秒級催化裂化（MSCC）工藝、短接觸時間催化裂化（SCT）工藝、折疊床催化裂化工藝多反應區（MIP）工藝、靈活多效催化裂化（FDFCC）工藝等，盡管各種劑油短時接觸催化裂化技術形式各不相同，但是這些技術都在減少催化裂化二次反應、抑制熱裂化反應、改善產品分布等方面取得了不同的效果，體現了劑油短接觸催化裂化技術的優越性。然而從裝備角度來說，除無沉降器工藝外，其他各種技術的反應和再生系統的具體裝備形式并沒有本質區別，基本上都是采用再生器和沉降器兩器方式進行催化劑的循環。

基于以上實際問題，開發一種投資小，集催化裂化多級設備于一體，實現重油短時催化裂化的新型催化裂化設備，是今后石油化工行業研究的一個重要方向。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供一種投資小，集催化裂化多級設備于一體，實現重油短時催化裂化的新型催化裂化的催化裂化多級反應分離一體化旋流裝置。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：該種催化裂化多級反應分離一體化旋流裝置，包括混合反應裝置，混合反應裝置上設有催化劑入口、原料油氣入口及排氣管，其特征在于：所述的混合反應裝置包括上下連通設置的一級混合機構和二級混合機構兩組，一級混合機構和二級混合機構之間連接汽提機構，排氣管上部伸出一級混合機構頂部，下部貫穿汽提機構并伸入二級混合機構內部；一級混合機構和汽提機構的外側中部分別連接水平設置的原料油氣入口和蒸汽入口，二級混合機構頂部設有原料霧化噴嘴；一級混合機構和汽提機構的反應腔內分別設有原料旋流霧化裝置和蒸汽旋流分配裝置，一級混合機構和二級混合機構的下部分別設有導葉。

采用兩級混合反應機構，并在兩級混合反應機構之間設置汽提機構，克服了傳統提升管催化裂化反應器二次反應嚴重，易返混、結焦的弊端，將反應、分離、汽提等工藝流程集于一體；實現快速反應、分離，并及時將結焦的催化劑在汽提腔內燒焦汽提，在裝置內部改善催化劑的催化效果，提高下一級反應的催化裂化率。同時，設置二級反應腔，可以及時補充新鮮原料，利用汽提后的催化劑進一步反應，增加裝置的單循環處理量，提高了裝置的整體催化效率，降低裝置的運行成本。另外，本裝置集合多種催化裂化反應設備于一體，從根本上降低了裝置的加工成本，實用型強。

所述的一級混合機構還包括一級混合腔、固相錐體入口、一級排氣管和一級導葉，一級混合腔頂部設有固相錐體入口，底部設有倒錐形出料口，出料口內設有一級導葉，原料旋流霧化裝置環形設置在一級混合腔內部，原料旋流霧化裝置內中心處套裝一級排氣管。

所述的原料旋流霧化裝置為原料霧化柱，原料霧化柱上設有向上傾斜設置的原料霧化槽。

向上傾斜設置的原料霧化槽在原料油氣進入時，起到造旋的作用，使油氣形成斜向上的強旋霧狀流與催化劑接觸，再結合一級導葉的作用，形成旋流，保證催化劑與原料油氣的充分、快速的混合反應。

所述的原料霧化槽沿切向環形均布在原料霧化柱上，切向夾角為30°～50°，斜向上夾角為10°～15°，原料霧化槽為矩形，沿原料霧化槽邊壁開槽的行數至少為八行，原料霧化槽的旋轉方向與一級導葉的旋轉方向相反。

沿原料霧化槽邊壁開槽的行數至少為八行，均勻并大片密集排布的模式，提高原料霧化槽的霧化效果，保證霧化的均勻性，防止原料進入混合腔內布料不均勻的現象，進一步保證原料與催化劑的混合均勻性。

所述的二級混合機構還包括二級混合腔、二級排氣管、二級導葉和分離腔，二級混合腔呈倒錐形設置，下部連接分離腔，并在分離腔的入口處設有二級導葉，二級導葉頂部穿套在一級混合機構內部，下部連接二級導葉，分離腔的底部為排劑口。