催化裂化再生反應器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種催化裂化再生反應器，屬于催化裂化技術領域。所述催化裂化再生反應器包括：燒焦罐和催化劑緩沖組件，所述燒焦罐和所述催化劑緩沖組件為設置有空腔的圓筒，所述燒焦罐的外徑小于所述催化劑緩沖組件的內徑，所述燒焦罐的一端設置在所述催化劑緩沖組件內，所述燒焦罐位于所述催化劑緩沖組件內的一端設置有頂板，所述頂板呈圓形，所述頂板的直徑等于所述燒焦罐的直徑；所述燒焦罐位于所述催化劑緩沖組件內的一端的外壁上設置有催化劑分離組件，所述催化劑分離組件與所述燒焦罐連通，解決了現有技術中催化裂化再生反應器對催化劑進行再生的效果較差的問題，提高了對催化劑進行再生的效果，用于催化劑的再生。
【專利說明】
催化裂化再生反應器
技術領域
[0001]本實用新型涉及催化裂化技術領域，特別涉及一種催化裂化再生反應器。
【背景技術】
[0002]催化裂化是最重要的重質油輕質化過程之一。催化裂化是目前煉油廠利潤的主要來源。在發生催化裂化反應的過程中需要對催化劑進行再生，即將反應過程中沉積在催化劑表面的焦炭燒掉，以恢復催化劑的活性。
[0003]現有技術中有一種催化裂化再生反應器，該催化裂化再生反應器包括燒焦罐和催化劑緩沖組件，燒焦罐和催化劑緩沖組件之間設置有大孔分布板，該大孔分布板設置有開孔，待生催化劑在燒焦罐中被燒掉大部分焦炭后，隨再生煙氣一并通過大孔分布板的開孔進入催化劑緩沖組件被燒掉剩余焦炭。
[0004]由于大孔分布板的開孔很容易磨損，所以上述催化裂化再生反應器無法長周期運行，因此，上述催化裂化再生反應器對催化劑進行再生的效果較差。
【實用新型內容】
[0005]為了解決現有技術中催化裂化再生反應器對催化劑進行再生的效果較差的問題，本實用新型提供了一種催化裂化再生反應器。所述技術方案如下:
[0006]提供了一種催化裂化再生反應器，所述催化裂化再生反應器包括:燒焦罐和催化劑緩沖組件，
[0007]所述燒焦罐和所述催化劑緩沖組件為設置有空腔的圓筒，所述燒焦罐的外徑小于所述催化劑緩沖組件的內徑，所述燒焦罐的一端設置在所述催化劑緩沖組件內，所述燒焦罐位于所述催化劑緩沖組件內的一端設置有頂板，所述頂板的直徑等于所述燒焦罐的外徑；
[0008]所述燒焦罐位于所述催化劑緩沖組件內的一端的外壁上設置有催化劑分離組件，所述催化劑分離組件與所述燒焦罐連通。
[0009]可選的，所述催化劑分離組件與所述頂板的間距為0.1m?2m;
[0010]所述催化劑分離組件呈T形或倒L形；
[0011 ]所述催化劑分離組件的數量大于或等于I。
[0012]可選的，所述燒焦罐位于所述催化劑緩沖組件外的一端的底面設置有進氣口，所述燒焦罐內遠離所述催化劑緩沖組件的一端依次設置有主風分配器和空氣再分配裝置；
[0013]所述催化劑緩沖組件的頂面設置有出氣口，所述催化劑緩沖組件內靠近所述出氣口的位置處設置有催化劑回收系統，所述催化劑緩沖組件靠近所述燒焦罐的外壁上設置有催化劑輸出部件，所述催化劑輸出部件與所述催化劑緩沖組件連通。
[0014]可選的，所述催化劑輸出部件包括:再生催化劑管、再生催化劑斜管和外取熱器入口管，
[0015]所述再生催化劑管的一端與所述催化劑緩沖組件連接，另一端通過第一催化劑分配器與所述燒焦罐連接；
[0016]所述再生催化劑斜管的一端與所述催化劑緩沖組件連接，另一端與反應系統連接；
[0017]所述外取熱器入口管的一端與所述催化劑緩沖組件連接，另一端依次通過外取熱器、冷再生催化劑管和第二催化劑分配器與所述燒焦罐連接。
[0018]可選的，所述燒焦罐靠近所述進氣口的位置處設置有第三催化劑分配器，所述燒焦罐通過所述第三催化劑分配器與待生催化劑管連接，
[0019]所述第一催化劑分配器、所述第二催化劑分配器和所述第三催化劑分配器伸入所述燒焦罐的內部，且分層設置于所述主風分配器遠離所述進氣口的一側。
[0020]可選的，所述主風分配器為樹枝狀管形分配器或多孔板式分配器；
[0021 ]所述空氣再分配裝置的數量為I個?10個。
[0022]可選的，所述第一催化劑分配器為管形分配器、槽形分配器和樹枝狀分配器中的任意一個；
[0023]所述第二催化劑分配器為管形分配器、槽形分配器和樹枝狀分配器中的任意一個。
[0024]可選的，所述第三催化劑分配器為管形分配器、槽形分配器和樹枝狀分配器中的任意一個。
[0025]可選的，所述催化劑回收系統為旋風分離器；
[0026]所述催化劑回收系統的數量大于或等于I。
[0027]本實用新型提供了一種催化裂化再生反應器，該催化裂化再生反應器的燒焦罐的一端設置在催化劑緩沖組件內，燒焦罐位于催化劑緩沖組件內的一端設置有頂板，且燒焦罐位于催化劑緩沖組件內的一端的外壁上設置有與燒焦罐連通的催化劑分離組件，相較于現有技術，無需大孔分布板即可對催化劑進行再生，減少了易損件，因此，提高了對催化劑進行再生的效果。
[0028]應當理解的是，以上的一般描述和后文的細節描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本實用新型。
【附圖說明】
[0029]為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0030]圖1是本實用新型實施例提供的一種催化裂化再生反應器的結構示意圖。
[0031]通過上述附圖，已示出本實用新型明確的實施例，后文中將有更詳細的描述。這些附圖和文字描述并不是為了通過任何方式限制本實用新型構思的范圍，而是通過參考特定實施例為本領域技術人員說明本實用新型的概念。
【具體實施方式】
[0032]為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本實用新型實施方式作進一步地詳細描述。
[0033]本實用新型實施例提供了一種催化裂化再生反應器，如圖1所示，所述催化裂化再生反應器包括:燒焦罐3和催化劑緩沖組件7。
[0034]燒焦罐3和催化劑緩沖組件7為設置有空腔的圓筒。燒焦罐3的外徑dl小于催化劑緩沖組件7的內徑d2(圖1中未畫出燒焦罐3和催化劑緩沖組件7的厚度)，燒焦罐3的一端設置在催化劑緩沖組件7內，燒焦罐3位于催化劑緩沖組件7內的一端設置有頂板5，頂板5呈圓形。頂板5的直徑d3等于燒焦罐3的外徑dl。頂板5與燒焦罐3的頂部密封連接。
[0035]燒焦罐3位于催化劑緩沖組件7內的一端的外壁上設置有催化劑分離組件6，催化劑分離組件6與燒焦罐3連通。燒焦罐3用于使催化劑和進入燒焦罐3內部的主風(即空氣)充分接觸，頂板5用于阻擋催化劑和主風，以使催化劑分離組件6對再生后的催化劑和煙氣進行分離，催化劑緩沖組件7用于將再生后的催化劑輸送至反應系統，使再生后的催化劑參與反應并循環使用，或者，用于將再生后的催化劑輸送至燒焦罐3，以維持燒焦罐3內的催化劑的平均密度，或者，用于對再生后的催化劑進行降溫，并將降溫后的催化劑輸送至燒焦罐3。
[0036]綜上所述，本實用新型實施例提供的催化裂化再生反應器，該催化裂化再生反應器的燒焦罐的一端設置在催化劑緩沖組件內，燒焦罐位于催化劑緩沖組件內的一端設置有頂板，且燒焦罐位于催化劑緩沖組件內的一端的外壁上設置有與燒焦罐連通的催化劑分離組件，相較于現有技術，無需大孔分布板即可對催化劑進行再生，減少了易損件，因此，提高了對催化劑進行再生的效果。
[0037]需要補充說明的是，本實用新型實施例中的反應系統可以為床層反應器，也可以為單段或多段提升管反應器，還可以為床層反應器和提升管反應器兩種反應器組合而成的反應器，反應系統可以參考現有技術，本實用新型實施例對此不再贅述。
[0038]進一步的，催化劑分離組件6與頂板5的間距d4可以為0.lm(米)?2m，催化劑分離組件6呈T形或倒L形，催化劑分離組件6的數量大于或等于I。
[0039]可選的，燒焦罐3的再生溫度可以為650°C(攝氏度)?750°C，燒焦罐3的氣體表觀線速度為1.0m/s (米每秒)?3.0m/s，燒焦罐3內的催化劑的停留時間為I Os (秒)?60s，燒焦罐3內的催化劑的平均密度為50kg/m3(千克每立方米)?150kg/m3，催化劑緩沖組件7內的再生煙氣中過剩氧含量為1.5v% (體積百分比)?5.0v%。本實用新型實施例提供的催化裂化再生反應器通過采用合理的再生條件，如控制燒焦罐較低的再生溫度、適宜的氣體表觀線速度、催化劑停留時間和催化劑的平均密度等，為燒焦過程創造了良好條件，使表面覆蓋焦炭的待生催化劑在催化裂化再生反應器內能實現完全再生。
[0040]進一步的，如圖1所示，燒焦罐3位于催化劑緩沖組件7外的一端的底面設置有進氣口 100，進氣口 100用于使主風進入燒焦罐3內。燒焦罐3內遠離催化劑緩沖組件7的一端依次設置有主風分配器I和空氣再分配裝置4。主風分配器I位于燒焦罐3內部的底端位置，用于實現主風的均勻分布，空氣再分配裝置4用于再次實現主風的均勻分布。
[0041]示例的，主風分配器I可以為樹枝狀管形分配器或多孔板式分配器，空氣再分配裝置4的數量可以為I個?10個。
[0042]催化劑緩沖組件7的頂面設置有出氣口200。催化劑緩沖組件7內靠近出氣口 200的位置處設置有催化劑回收系統14。催化劑回收系統14用于對催化劑緩沖組件7內的再生煙氣做進一步分離，得到部分催化劑，出氣口 200用于將被催化劑回收系統14分離后的煙氣從催化劑緩沖組件7中排出。
[0043]示例的，催化劑回收系統14可以為旋風分離器，催化劑回收系統14的數量大于或等于I。催化劑緩沖組件7靠近燒焦罐3的外壁上設置有催化劑輸出部件300，催化劑輸出部件300與催化劑緩沖組件7連通。
[0044]具體的，如圖1所示，催化劑輸出部件300包括:再生催化劑管8、再生催化劑斜管9和外取熱器入口管10。
[0045]再生催化劑管8的一端與催化劑緩沖組件7連接，另一端通過第一催化劑分配器21與燒焦罐3連接，再生催化劑管8與催化劑緩沖組件7連通，用于使熱再生催化劑進入燒焦罐3，以維持燒焦罐3內的催化劑的平均密度，第一催化劑分配器21分別與再生催化劑管8和燒焦罐3連通，用于對熱再生催化劑進行均勻分布。示例的，第一催化劑分配器21可以為管形分配器、槽形分配器和樹枝狀分配器中的任意一個。
[0046]再生催化劑斜管9的一端與催化劑緩沖組件7連接，另一端與反應系統(圖1中未畫出)連接，再生催化劑斜管9與催化劑緩沖組件7連通，用于將催化劑分離組件6分離出的再生催化劑輸送至反應系統，使得該再生催化劑繼續參與反應并被循環使用。
[0047]外取熱器入口管10的一端與催化劑緩沖組件7連接，另一端依次通過外取熱器11、冷再生催化劑管12和第二催化劑分配器22與燒焦罐3連接。外取熱器入口管10與催化劑緩沖組件7連通，用于將催化劑分離組件6分離出的再生催化劑輸送至外取熱器11，以對該再生催化劑進行降溫，并通過冷再生催化劑管12和第二催化劑分配器22將降溫后的再生催化劑輸送至燒焦罐3，第二催化劑分配器22分別與冷再生催化劑管12和燒焦罐3連通。示例的，第二催化劑分配器22可以為管形分配器、槽形分配器和樹枝狀分配器中的任意一個。
[0048]如圖1所示，燒焦罐3靠近進氣口100的位置處設置有第三催化劑分配器23，燒焦罐3通過第三催化劑分配器23與待生催化劑管13連接，第三催化劑分配器23分別與燒焦罐3和待生催化劑管13連通，用于將來自待生催化劑管13的待生催化劑輸送至燒焦罐3。示例的，第三催化劑分配器23可以為管形分配器、槽形分配器和樹枝狀分配器中的任意一個。
[0049]其中，第一催化劑分配器21、第二催化劑分配器22和第三催化劑分配器23伸入燒焦罐3的內部，且分層設置于主風分配器I遠離進氣口的一側，便于燒焦罐內的催化劑與主風充分接觸。
[0050]需要補充說明的是，現有技術中使用的催化裂化再生反應器為燒焦罐(也稱快速床)兩段再生反應器，該類再生反應器可以分為兩大類，一類再生反應器為燒焦罐-大孔分布板兩段再生反應器，該再生反應器的下部為燒焦罐，燒焦罐的頂部設置有大孔分布板，待生催化劑在燒焦罐中被燒掉大部分焦炭后，隨再生煙氣一并通過大孔分布板的開孔進入二密相段(即催化劑緩沖組件)，待生催化劑再被燒掉剩余焦炭。由于大孔分布板的開孔很容易磨損，所以該類再生反應器無法長周期運行。此外，由于二密相段的催化劑藏量較大，二密相段的再生溫度較高，所以催化劑存在水熱失活(水熱失活主要是高溫下，催化劑在水蒸氣的作用下易崩碎)的問題，而且催化劑和再生煙氣高速通過大孔分布板時，增加了大孔分布板的壓降(即能量的變化)，也加大了整個主風-煙氣系統的壓降，不利于能量的回收。
[0051]另一類再生反應器的下部為燒焦罐，上部為縮徑的稀相輸送管，待生催化劑由燒焦罐下部進入，在燒焦罐內燒焦后的催化劑和煙氣經過稀相輸送管的末端的氣固分離設備分離，該再生過程中，稀相輸送管內的催化劑的密度較低，催化劑在稀相輸送管內停留的時間較短，所以為了達到相同的再生效果，需要提高再生溫度。但是這樣一來，不僅降低了催化劑反應的劑油比，不利于反應產物分布，而且還大大增加了催化劑的高溫水熱失活。其中，劑油比是石油催化裂化工藝中的一個控制參數，表示催化劑循環量與總進料量之比。劑油比越小，原料油接觸的催化劑的量就越少，單位催化劑上的積炭就越多，催化劑失活程度就越大，催化劑的轉化率就越低。
[0052]本實用新型實施例通過采用一系列強化燒焦措施，如設置主風分配器、催化劑分配器、空氣再分配裝置，最大限度提高了主風和催化劑在催化裂化再生反應器內的徑向及軸向的分布均勻性，使燒焦效果得到強化，為燒焦過程創造了較好的初始條件。
[0053]本實用新型實施例提供的催化裂化再生反應器通過采用合理的再生條件和強化燒焦措施，將目前廣泛應用的燒焦罐兩段再生反應器簡化為燒焦罐單段再生反應器，不僅減少了易損件，如大孔分布板，有利于催化裂化再生反應器的長期運行，而且因是單段再生反應器，催化劑藏量較小，燒焦罐的再生溫度較低，所以提高了催化劑反應的劑油比，有利于反應產物的分布，降低了催化劑的高溫水熱失活的程度，解決了現有技術中催化裂化再生反應器對催化劑進行再生的效果較差的問題。此外，本實用新型實施例提供的催化裂化再生反應器的結構簡單，易于實現。
[0054]如圖1所示，本實用新型實施例提供的催化裂化再生反應器的工作過程如下:
[0055]空氣自燒焦罐3底端的進氣口 100進入主風分配器I實現主風的均勻分布，并通過空氣再分配裝置4實現主風的再次分配，待生催化劑通過待生催化劑管13端部的催化劑分配器均勻分布后進入燒焦罐3，冷再生催化劑和熱再生催化劑通過再生催化劑管8和冷再生催化劑管12端部的催化劑分配器均勻分布后進入燒焦罐3，并在燒焦罐3內與上行的主風充分接觸與反應，完成燒焦再生過程，再生后的催化劑隨煙氣一同進入設置在頂板5下方的催化劑分離組件6進行分離，分離出的再生催化劑在催化劑緩沖組件7內分為三路抽出，一路通過再生催化劑斜管9被輸送至反應系統參與反應并循環使用，一路通過再生催化劑管8返回燒焦罐3下段以維持催化劑的平均密度，另一路通過外取熱器入口管10進入外取熱器11，被降溫后再返回燒焦罐3下段部分，最后，再生煙氣進入催化劑回收系統14被進一步分離出催化劑后，從催化劑緩沖組件7的頂部的出氣口 200排出。
[0056]綜上所述，本實用新型實施例提供的催化裂化再生反應器，該催化裂化再生反應器的燒焦罐的一端設置在催化劑緩沖組件內，燒焦罐位于催化劑緩沖組件內的一端設置有頂板，且燒焦罐位于催化劑緩沖組件內的一端的外壁上設置有與燒焦罐連通的催化劑分離組件，相較于現有技術，無需大孔分布板即可對催化劑進行再生，減少了易損件，且提高了催化劑反應的劑油比，降低了催化劑的高溫水熱失活的程度，因此，提高了對催化劑進行再生的效果。
[0057]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種催化裂化再生反應器，其特征在于，所述催化裂化再生反應器包括:燒焦罐和催化劑緩沖組件， 所述燒焦罐和所述催化劑緩沖組件為設置有空腔的圓筒，所述燒焦罐的外徑小于所述催化劑緩沖組件的內徑，所述燒焦罐的一端設置在所述催化劑緩沖組件內，所述燒焦罐位于所述催化劑緩沖組件內的一端設置有頂板，所述頂板呈圓形，所述頂板的直徑等于所述燒焦罐的外徑； 所述燒焦罐位于所述催化劑緩沖組件內的一端的外壁上設置有催化劑分離組件，所述催化劑分離組件與所述燒焦罐連通。2.根據權利要求1所述的催化裂化再生反應器，其特征在于， 所述催化劑分離組件與所述頂板的間距為0.1m?2m; 所述催化劑分離組件呈T形或倒L形； 所述催化劑分離組件的數量大于或等于I。3.根據權利要求1所述的催化裂化再生反應器，其特征在于， 所述燒焦罐位于所述催化劑緩沖組件外的一端的底面設置有進氣口，所述燒焦罐內遠離所述催化劑緩沖組件的一端依次設置有主風分配器和空氣再分配裝置； 所述催化劑緩沖組件的頂面設置有出氣口，所述催化劑緩沖組件內靠近所述出氣口的位置處設置有催化劑回收系統，所述催化劑緩沖組件靠近所述燒焦罐的外壁上設置有催化劑輸出部件，所述催化劑輸出部件與所述催化劑緩沖組件連通。4.根據權利要求3所述的催化裂化再生反應器，其特征在于，所述催化劑輸出部件包括:再生催化劑管、再生催化劑斜管和外取熱器入口管， 所述再生催化劑管的一端與所述催化劑緩沖組件連接，另一端通過第一催化劑分配器與所述燒焦罐連接； 所述再生催化劑斜管的一端與所述催化劑緩沖組件連接，另一端與反應系統連接；所述外取熱器入口管的一端與所述催化劑緩沖組件連接，另一端依次通過外取熱器、冷再生催化劑管和第二催化劑分配器與所述燒焦罐連接。5.根據權利要求4所述的催化裂化再生反應器，其特征在于，所述燒焦罐靠近所述進氣口的位置處設置有第三催化劑分配器，所述燒焦罐通過所述第三催化劑分配器與待生催化劑管連接， 所述第一催化劑分配器、所述第二催化劑分配器和所述第三催化劑分配器伸入所述燒焦罐的內部，且分層設置于所述主風分配器遠離所述進氣口的一側。6.根據權利要求3所述的催化裂化再生反應器，其特征在于， 所述主風分配器為樹枝狀管形分配器或多孔板式分配器； 所述空氣再分配裝置的數量為I個?10個。7.根據權利要求4所述的催化裂化再生反應器，其特征在于， 所述第一催化劑分配器為管形分配器、槽形分配器和樹枝狀分配器中的任意一個； 所述第二催化劑分配器為管形分配器、槽形分配器和樹枝狀分配器中的任意一個。8.根據權利要求5所述的催化裂化再生反應器，其特征在于， 所述第三催化劑分配器為管形分配器、槽形分配器和樹枝狀分配器中的任意一個。9.根據權利要求3所述的催化裂化再生反應器，其特征在于，所述催化劑回收系統為旋風分離器；所述催化劑回收系統的數量大于或等于I。
【文檔編號】B01J38/20GK205528610SQ201620216134
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年3月21日
【發明人】李雅華, 郝希仁, 謝恪謙
【申請人】中國石油天然氣集團公司, 中國石油工程建設公司