一種短反應時間催化裂化反應器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于石油化工領域的短反應時間催化裂化反應器，包括：再生催化劑入口管、反應器外筒體、反應器內筒體、原料油噴嘴、外筒底斜面和反應管。所述原料油噴嘴穿過反應器內筒體底部封頭進入到反應器內筒體內，所述再生催化劑入口管穿過反應器外筒體頂部進入到反應器內筒體內，所述再生催化劑入口管與反應器外筒體和反應器內筒體同軸設置；所述反應管一端與反應器外筒體相連，另一端與旋風分離器相連通。采用本實用新型一種短反應時間催化裂化反應器，可將反應時間有效控制在0.3～1.5s之間，從而抑制原料裂化生成物的二次反應。
【專利說明】一種短反應時間催化裂化反應器
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及石油化工行業，尤其涉及用于石油化工行業催化裂化反應器。
【背景技術】
[0002] 目前，在石油化工領域中，傳統的催化裂化反應器是采用提升管反應形式。采用提 升管反應形式存在著霧化原料在反應器內與高溫催化劑不能充分混合進行接觸反應的問 題，在提升管式反應器中，由于油氣線速高于催化劑的線速，從而造成結炭催化劑的滑落而 形成返混；而且采用提升管式反應器的反應時間長，一般在4s左右，過長的反應時間都對 產品分布、產品性質影響很大。
[0003] 為此，20世紀90年代出現了氣固下行管式反應器，其特點在于劑油同向、劑油較 均勻接觸、混合迅速，反應時間短。在氣固下行管式反應器中，催化劑順重力場向下運動，不 會產生類似于提升管反應器內的偏離理想平推流的催化劑滑落和返混現象。能夠在高溫短 接觸時間條件下生產高辛烷值汽油，同時降低干氣和焦炭的產率。但存在反應器設備龐大 的問題，在工程上實現有一定的難度。
[0004] 美國專利USP5462652公開了一種短反應時間催化裂化裝置，所涉及的毫秒催化 裂化技術特點為：在反應沉降器中，催化劑流動方向向下，噴嘴的原料噴射方向與催化劑 流動方向成90夾角，反應沉降器外連旋風分離器，噴嘴的原料噴射方向正對旋風分離器入 口，原料穿過催化劑流直接進入反應沉降器外連的旋風分離器中，從而實現原料與催化劑 的毫秒接觸催化裂化，達到抑制原料裂化的二次反應，降低干氣、焦炭產率，改善產品分布 的目的。但該反應形式會使反應油氣擴散到整個反應沉降器的反應段，使反應油氣與未進 入旋風分離器的催化劑繼續反應，造成反應油氣的二次裂化，降低了毫秒催化裂化改善產 品分布的效果。
[0005] 因此，研究開發新型劑油短接觸反應時間催化裂化反應器，從而強化重油催化裂 化降低干氣和焦炭產率，并改善催化裂化反應的產品分布和產品性質、降低裝置能耗，在石 油化工領域的催化裂化中具有重要的作用。 實用新型內容
[0006] 本實用新型提供了一種短反應時間催化裂化反應器，用于解決現有技術中反應油 氣擴散造成的反應油氣的二次裂化問題和反應器過長的問題。
[0007] 本實用新型一種短反應時間催化裂化反應器，包括：再生催化劑入口管、反應器外 筒體、反應器內筒體、原料油噴嘴、外筒底斜面和反應管。所述原料油噴嘴穿過反應器內筒 體底部封頭進入到反應器內筒體內，所述再生催化劑入口管穿過反應器外筒體頂部進入到 反應器內筒體內，所述再生催化劑入口管與反應器外筒體和反應器內筒體同軸設置；所述 反應管一端與反應器外筒體相連，另一端與旋風分離器相連通。
[0008] 本實用新型一種短反應時間催化裂化反應器，其進一步特征在于：所述再生催化 劑入口管下端穿過反應器外筒體頂部進入到反應器內筒體內，上端與再生催化劑輸送管連 通。
[0009] 本實用新型一種短反應時間催化裂化反應器，其進一步特征在于：所述反應器筒 體外型尺寸確定可根據原料油性質、霧化水量在操作條件下根據再生催化劑與原料油混合 時間0. 3秒進行計算確定。反應器反應管直徑根據油氣線速5?15米/秒進行計算確定， 長度根據反應時間〇. 3?1. 5秒進行計算確定。
[0010] 本實用新型一種短反應時間催化裂化反應器，其進一步特征在于：所述反應器內 筒體上端出口到反應器外筒體頂部高度H1為0. 12?0. 9m，反應器內筒體高度H2為2. 0? 12m，反應器內筒體直徑D2為400?3200mm。反應器外筒體高度H3為1. 5?6m，外筒體直 徑D3為600?6000mm，反應器外筒底斜面角度α為50?60。。
[0011] 本實用新型一種短反應時間催化裂化反應器，所述反應器外筒體和反應器內筒體 均為內襯隔熱耐磨襯里的金屬殼。所述反應器內筒體下端和外筒體上端為碟形封頭。所述 封頭也是內襯隔熱襯里的金屬殼。
[0012] 本實用新型一種短反應時間催化裂化反應器，其進一步特征在于：所述原料油噴 嘴穿過內筒體底部碟形封頭進入到反應器內筒內。所述原料油噴嘴的數量可根據需求，沿 反應器內筒體底部碟形封頭徑向均勻設置1?5個噴嘴。所述原料油噴嘴距再生催化劑入 口管底端高度Η4為0. 5?2. 0m。
[0013] 本實用新型一種短反應時間催化裂化反應器，其進一步特征在于：所述反應管為 內襯隔熱襯里的金屬圓管，反應管一端與反應器外筒體最低處相連，另一端與旋風分離器 相通，反應管直徑D4為300?2000mm，長度L為1. 0?1. 5m。
[0014] 本實用新型一種短反應時間催化裂化反應器其進一步特征在于：再生催化劑入口 管中心位于反應器內筒體、反應器外筒體中軸線上。再生催化劑入口管下端經反應器外筒 體頂部封頭垂直進入反應器內筒體內。
[0015] 本實用新型一種短反應時間催化裂化反應器，其進一步特征在于：所述短反應時 間催化裂化反應器設置在沉降器外部，反應器出口通過反應管與旋風分離器入口相連，旋 風分離器出口與沉降器連通，沉降器與再生器連通，再生器與再生催化劑輸送管連通。
[0016] 與現有技術相比，采用本實用新型發明，具有如下的優點：
[0017] 本實用新型由于采用了短反應時間反應器結構，從而加強了原料與再生催化劑的 快速均勻混合、抑制原料裂化生成物的二次反應。
[0018] 采用本實用新型一種短反應時間催化裂化反應器，可將反應時間有效控制在 0. 3?1. 5s之間，從而抑制原料裂化生成物的二次反應，又能在有限的空間內有效縮短反 應器的長度。本實用新型一種短反應時間催化裂化的反應器結構簡單，操作方便，適用于催 化原料油短反應時間催化裂化裝置。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019] 圖1是本實用新型一種短反應時間催化裂化反應器的結構示意圖；
[0020] 圖2是本實用新型一種短反應時間催化裂化反應器的仰視圖；
[0021] 圖3是本實用新型一種短反應時間催化裂化反應器的應用示意圖。
[0022] 圖中所示附圖標記為：1-再生催化劑入口管，2-反應器外筒體，3-反應器內筒體， 4-反應管，5-外筒體底斜面，6-原料油噴嘴，7-旋風分離器。
[0023] 為了更好的說明本實用新型，用具體實施例說明，但不限制本實用新型的范圍。
【具體實施方式】
[0024] 如附圖1所示，本實用新型提供的短反應時間催化裂化反應器主要由再生催化劑 入口管1、反應器外筒體2、反應器內筒體3、原料油噴嘴6、外筒底斜面5和反應管4構成。 原料油噴嘴6穿過反應器內筒體底部碟形封頭進入到反應器內筒體內。
[0025] 如圖2所示，為本實用新型催化裂化反應器圖1的仰視圖，說明本實用新型提供的 短反應時間催化裂化反應器底部結構情況。
[0026] 實驗表明，本實用新型可縮短反應器的長度，并能有效控制原料與催化劑的接觸 反應時間為〇. 3?1. 5s。
[0027] 本實用新型的工作流程是：來自再生催化劑入口管1的再生催化劑與經原料油噴 嘴6進入的霧化原料相向進行反應，反應物流通過反應器內筒體3向上運行進入反應器外 筒體2,反應物流下行到達反應器外筒體底斜面，由外筒體底斜面5通過反應管4進入旋風 分離器7,進行氣固快速分離，反應油氣通過管線進入分餾塔，待生劑進入汽提段，沉降器通 過待生斜管與再生燒焦管相連再生器。
[0028] 本實用新型結構簡單，操作方便，易于在工業裝置中實現，適用于短反應時間催化 裂化的裝置。
【權利要求】
1. 一種短反應時間催化裂化反應器，包括再生催化劑入口管、反應器外筒體、反應器 內筒體、原料油噴嘴、外筒底斜面和反應管；所述原料油噴嘴穿過反應器內筒體底部封頭進 入到反應器內筒體內，所述再生催化劑入口管穿過反應器外筒體頂部進入到反應器內筒體 內，所述再生催化劑入口管與反應器外筒體和反應器內筒體同軸設置；所述反應管一端與 反應器外筒體相連，另一端與旋風分離器相連通。
2. 根據權利要求1所述的一種短反應時間催化裂化反應器，其特征在于：所述反應器 內筒體高度為2. 0?12m，反應器內筒體直徑為400?3200mm。
3. 根據權利要求1所述的一種短反應時間催化裂化反應器，其特征在于：所述反應器 外筒體高度為1. 5?6m，外筒體直徑為600?6000mm，反應器外筒底斜面角度α為50? 60。。
4. 根據權利要求1所述的一種短反應時間催化裂化反應器，其特征在于：所述的反應 器內筒體上端出口到反應器外筒體頂部高度為〇. 12?0. 9m。
5. 根據權利要求1所述的一種短反應時間催化裂化反應器，其特征在于：所述反應器 外筒體和反應器內筒體均為內襯隔熱耐磨襯里的金屬殼。
6. 根據權利要求1所述的一種短反應時間催化裂化反應器，其特征在于：所述反應器 內筒體下端和外筒體上端為碟形封頭，所述封頭是內襯隔熱襯里的金屬殼。
7. 根據權利要求1所述的一種短反應時間催化裂化反應器，其特征在于：所述原料油 噴嘴沿反應器內筒體底部封頭徑向均勻設置1?5個。
8. 根據權利要求1所述的一種短反應時間催化裂化反應器，其特征在于：所述原料油 噴嘴距再生催化劑入口管底端高度為0. 5?2. 0m。
9. 根據權利要求1所述的一種短反應時間催化裂化反應器，其特征在于：所述反應管 為內襯隔熱襯里的金屬圓管，反應管直徑為300?2000mm，長度為1. 0?1. 5m。
【文檔編號】C10G11/14GK203904271SQ201420264714
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年5月20日 優先權日:2014年5月20日
【發明者】武立憲, 王文柯, 陳曼橋, 張亞西, 陳章淼 申請人:中石化洛陽工程有限公司, 中石化煉化工程（集團）股份有限公司