專利名稱：一種組合式催化劑汽提裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及在不存在氫的情況下，烴油的催化裂化，特別涉及一種 用于汽提催化劑顆粒夾帶或者吸附氣體的設備。
背景技術：
流化催化裂化(FCC)是石油重質餾分加工成輕餾分的重要二次加工技術，在煉油 工業(yè)中占有相當重要的地位。催化裂化汽油是商品車用汽油的重要來源。在提升管催化裂 化裝置中，石油重質餾分包括減壓蠟油、焦化蠟油、常壓渣油、減壓渣油、溶劑脫浙青油等烴 油，在催化裂化催化劑的作用下發(fā)生裂化和縮合反應，生成干氣、液化氣、汽油、柴油、包括 回煉油和油漿的重油和焦炭。為了達到理想的原料油轉化率，原料油在提升管反應器中需 要有一定的反應溫度、油氣停留時間。常規(guī)催化裂化裝置，提升管出口溫度大多在500°C以 上，油氣停留時間一般2 3秒。由于催化劑在提升管中存在滑落，催化劑在提升管中的停 留時間遠比油氣停留時間長，一般在4 10秒。催化劑在沿提升管上升的過程中，不斷有 焦炭生成并沉積在催化劑表面和活性中心上，使催化劑活性逐漸下降。催化劑不僅沉積了 生成焦炭，由于催化劑本身是微球多孔的物質，在催化裂化反應過程中催化劑顆粒內孔和 催化劑之間都會夾帶或者吸附烴油。FCC工藝是烴類與微球顆粒狀催化劑在反應區(qū)接觸的工藝，在FCC過程中催化劑 既起到促進裂化反應的的作用，也是熱傳遞的載體，在反應器中催化劑處于流化狀態(tài)，目前 是采用提升管反應器輸送催化劑和烴類進料。隨著裂化反應的進行，大量的重質烴類縮合 成焦炭沉積在催化劑上，含炭的催化劑稱為待生劑，這些沉積在催化劑上的焦炭在再生區(qū) 內通過催化劑與氧化物接觸進行高溫燒焦，催化劑燒焦后恢復活性，進行循環(huán)使用。來自再 生器的恢復活性的催化劑稱再生劑循環(huán)到反應器，利用氣體流化催化劑，使其在反應器和 再生器之間循環(huán)輸送。由于催化劑在再生過程中催化劑的活性不會完全恢復，因此在催化 裂化反應過程中從反應區(qū)排除部分待生劑，不斷補充新鮮催化劑，以維持反應器內催化劑 的活性。烴油和催化劑在提升管反應器內反應后，通過沖擊或者離心分離的方法使反應后 的烴蒸汽與催化劑顆粒分離，在分離過程中會有大量的烴類殘留在催化劑空內或者催化劑 之間，如果不進行處理，這些的烴類隨催化劑進入再生器作為焦炭燒掉，造成烴類產(chǎn)品收率 降低和浪費，這部分作為焦炭燒掉的烴類被稱作汽提焦。因此通常是采用汽提的方法，將殘 留在催化劑內和之間的烴類汽提出來，提高烴類產(chǎn)品的收率，降低焦炭產(chǎn)率，因此高效的汽 提設備是降低殘留在催化劑烴類，減少汽提焦的有效方法。提高除去這部分催化劑中殘留的烴類的方法，通常是采用在待生催化劑進入再生 器前利用汽提，通過汽提的方法減少可汽提焦，提高FCC工藝的目的產(chǎn)品的收率和整個裝 置的經(jīng)濟效益。在催化劑汽提設備中，汽提段是汽提設備關鍵的核心設備，在汽提段錐形盤上增 加小孔，可使待生催化劑和汽提蒸汽逆向接觸，提高汽提效果，增加目的產(chǎn)品收率，降低了 生焦量，但該結構中汽提蒸汽立管和錐形擋板之間有一縫隙，催化劑與汽提蒸汽接觸時，由于該縫隙的流動阻力比較小，蒸汽夾帶催化劑會通過該縫隙流出錐形擋板，這樣不僅造成 汽提蒸汽立管的嚴重磨損，還造成汽提不完全的后果。汽提蒸汽立管磨損原因主要是待生催化劑從沉降器進入汽提段后，由于錐形擋板 和環(huán)形擋板的作用，催化劑沿S形路線下行。汽提蒸汽從汽提段底部的汽提蒸汽環(huán)管出來， 在錐形擋板和環(huán)形擋板的作用下沿S形路線上行。為使待生催化劑和汽提蒸汽接觸充分， 需要在錐形擋板下部焊接一個底部帶均勻分布等腰三角形缺口的裙板，這樣，在錐形擋板 底部和裙板之間形成一個稀相空間，使得部分汽提蒸汽夾帶催化劑從保護套管和導向套管 之間的空隙上行，造成短路，擾動錐形擋板上部的催化劑，造成汽提蒸汽立管外壁因為磨損 而損壞。為了解決汽提蒸汽立管外壁磨損問題，有人在外增設了保護套外表面和導向套 管，并分別在其外表面和內表面噴焊耐磨層，保護套管和導向套管之間空隙約3mm，這樣增 加保護套管和導向套管噴焊耐磨層延長了汽提蒸汽管的使用壽命，但沒有從根本上解決汽 提蒸汽和夾帶催化劑在該空隙間通過，走捷徑所造成的磨損問題，汽提蒸汽立管使用一段 時間后仍會因磨損而泄漏。也有人直接把汽提蒸汽立管焊接在錐形擋板上，這樣會在升溫 過程中，會由于汽提蒸汽立管膨脹變形，將錐形擋板拉變形或把汽提蒸汽立管拉裂造成損 壞。汽提蒸汽立管磨損會使汽提效果下降，目的產(chǎn)品收率下降，焦炭產(chǎn)率增加，經(jīng)濟效 益下降，影響裝置的經(jīng)濟效益。因此沒有磨損的汽提段是本領域急需的和急切盼望的。采用擋板結構的汽提器，催化劑的汽提蒸汽接觸區(qū)域有限，且一部分的汽提蒸汽 會以氣泡的形式走短路，是當板結構的汽提器的汽提效率不能達到較高的水平。為了提高汽提器的汽提效率，US6224833采用網(wǎng)格狀斜板結構，CNOl 128770. 5采 用菱形格柵的填料將汽提器的汽提段用填料層作為催化劑與蒸汽接觸汽提的空間，提高了 汽提效果。隨著原油重質化、劣質化趨勢的日益嚴重，流化催化裂化的原料也越來越重，沉積 在催化劑上的可汽提焦也隨之增加，這就給催化劑的汽提提出了新的要求，因此開發(fā)高興 的新型汽提器是目前一個亟待解決的問題汽提蒸汽立管磨損會使汽提效果下降，目的產(chǎn)品收率下降，焦炭產(chǎn)率增加，經(jīng)濟效 益下降，影響裝置的經(jīng)濟效益。因此沒有磨損的汽提段是本領域急需的和急切盼望的
實用新型內容
為了解決現(xiàn)有技術存在的問題，克服其弊病，本實用新型提出了一種組合式催化 劑汽提裝置，該組合式催化劑汽提裝置將當板式汽提段和填料式汽提段相結合，本實用新 型的當板式汽提段是在充分分析汽提蒸汽立管磨損機理前提下，從工藝出發(fā)，改變汽提段 的結構，使汽提蒸汽立管不產(chǎn)生磨損，提高汽提效率，提高輕質產(chǎn)品收率，減少焦炭產(chǎn)率，提 高催化裂化裝置經(jīng)濟效益。本實用新型一種組合式催化劑汽提裝置，由筒體9、擋板式汽提段11和填料式汽 提段10組成，其特征在于擋板式汽提段11位于兩填料式汽提段10中間。本實用新型所述擋板式汽提段11至少含有1個汽提單元組成，汽提單元由錐形擋 板4、錐形裙板5、環(huán)形擋板6、導向套管3和環(huán)形裙板7，以及汽提蒸汽立管1和汽提蒸汽環(huán)
4管8組成，導向套管3頂部鏈接在錐形擋板4上，優(yōu)選導向套管3頂部鉚接、插接、鉸接、焊 接在錐形擋板4上，最好導向套管3頂部焊接在錐形擋板4上，導向套管3下端延伸到裙板 5底部外1 100mm，最好為2 80mm。本實用新型所述的組合式催化劑汽提裝置導向套管3下端為自由端。所述填料式汽提段至少含有1段汽提填料段10，其中填料可以選擇如 USP6224833, USP5716585, H CNOl 128770. 5 等披露的填料。所述的填料式汽提段10含有與汽提裝置軸向平行的通道，通道形狀為菱形、波紋 形、網(wǎng)格形狀，填料式汽提段10通道總體積占總填料層體積的40 98%。本實用新型組合式催化劑汽提裝置的由于將導向套管3延長到裙板5底部外，使 汽提蒸汽立管1和導向套管3之間縫隙的阻力大于錐形裙板5外部阻力，蒸汽和催化劑不 會從汽提蒸汽立管1和導向套管3之間上行，從根本上解決了汽提蒸汽立管1磨損的問題。本實用新型采用擋板式和填料式內構件組合提高催化劑的汽提效率，減少催化裂 化的焦炭產(chǎn)率，提高輕油收率和裝置的經(jīng)濟效益。本實用新型所述的汽提裝置適用于汽提催化劑中含有的烴油，特別適于催化劑為 微球催化劑的汽提，特別是流化催化裂化催化劑的汽提，用于提高輕油產(chǎn)率，降低汽提焦和
焦炭產(chǎn)率。所述的汽提焦是在催化劑中可通過汽提而汽提出的烴類，如果汽提不出去會在燒 焦過程中變成焦炭。由于取消了保護管以及保護管外表面和導向套管內表面的噴焊耐磨層，本實用新 型結構的汽提設備，結構簡單，造價低，保證了汽提蒸汽立管1自由膨脹，使汽提蒸汽對汽 提蒸汽立管1不產(chǎn)生磨損。

圖1為本實用新型組合式催化劑汽提裝置由2個擋板式汽提段和兩個填料式汽提 段的汽提設備結構圖。圖2為本實用新型組合式催化劑汽提裝置中擋板式汽提段的局部結構圖。圖3為現(xiàn)有技術催化劑汽提裝置中擋板式汽提段的局部結構圖。1.汽提蒸汽立管，2.保護套管，3.導向套管，4.錐形擋板，5錐形裙板，6環(huán)形擋 板，7.環(huán)形裙板，8.汽提蒸汽環(huán)管，9.筒體，10填料式汽提段，11擋板式汽提段。
具體實施方式
如圖1是新型組合式催化劑汽提裝置有筒體9、2個擋板式汽提段11和2個填料 式汽提段10組成，擋板式汽提段11設置于1個填料式汽提段10中間。擋板式汽提段由汽提蒸汽立管1、環(huán)形裙板7、環(huán)形擋板6、錐形裙板5、導向套管3、 錐形擋板4、筒體9和填料式汽提段10組成。汽提蒸汽立管1下端與汽提蒸汽環(huán)管8鏈接，汽提蒸汽分別穿過2個由環(huán)形裙板 7、環(huán)形擋板6、錐形裙板5、導向套管3，錐形擋板4組成的擋板式汽提段和2個填料式汽提 段，在汽提蒸汽和催化裂化催化劑逆向接觸的過程中，用蒸汽汽提出殘留在催化劑中的烴 油，減少催化劑中的所含的汽提焦含量，降低FCC過程中的焦炭產(chǎn)率，提高輕油產(chǎn)率。
5[0032]填料式汽提段10含有與汽提器軸向平行的波紋形通道，通道總體積占總填料層 體積的65%。如圖 2所示組合式催化劑汽提裝置汽提段局部圖，汽提蒸汽立管1穿過導向套管 3，導向套管焊接在錐形擋板上，導向套管下端延伸到錐形裙板5底部外30mm。
權利要求一種組合式催化劑汽提裝置，由汽提段筒體(9)、擋板式汽提段(11)和填料式汽提段(10)組成，其特征在于擋板式汽提段(11)位于兩填料式汽提段(10)中間。
2.依照權利要求1所述的組合式催化劑汽提裝置，汽擋板式汽提段(11)由錐形擋板 (4)、錐形裙板(5)、環(huán)形擋板(6)、導向套管(3)和環(huán)形裙板(7)，以及汽提蒸汽立管(1)和 汽提蒸汽環(huán)管(8)組成，其特征在于導向套管(3)頂部鏈接在錐形擋板(4)上，導向套管 (3)下端延伸到錐形裙板(5)底部外1 100mm。
3.依照權利要求1所述的組合式催化劑汽提裝置，其特征在于導向套管(3)頂部鉚 接、插接、鉸接、焊接在錐形擋板(4)上。
4.依照權利要求1所述的組合式催化劑汽提裝置，其特征在于導向套管(3)頂部焊 接在錐形擋板(4)上。
5.依照權利要求1所述的組合式催化劑汽提裝置，其特征在于導向套管(3)下端延 伸到錐形裙板(5)底部外2 80mm。
6.依照權利要求1所述的組合式催化劑汽提裝置，其特征在于導向套管(3)下端為 自由端。
7.依照權利要求1所述的組合式催化劑汽提裝置，其特征在于填料式汽提段(10)含 有與汽提裝置軸向平行的通道。
8.依照權利要求1所述的組合式催化劑汽提裝置，其特征在于填料式汽提段(10)含 有與汽提裝置軸向平行的通道，通道的形狀為菱形、波紋形、網(wǎng)格形。
9.依照權利要求1或權利要求7所述的組合式催化劑汽提裝置，其特征在于填料式 汽提段(10)通道總體積占總填料層體積的40 98%。
專利摘要本實用新型公開了一種組合式催化劑汽提裝置，由汽提段筒體(9)、擋板式汽提段(11)和填料式汽提段(10)組成，擋板式汽提段(11)位于兩填料式汽提段(10)中間，克服現(xiàn)有技術中汽提蒸汽對汽提蒸汽立管(1)磨損弊端和汽提效果差的弊端。
文檔編號B01J8/34GK201735384SQ201020179458
公開日2011年2月9日 申請日期2010年5月5日 優(yōu)先權日2010年5月5日
發(fā)明者宦建波, 張學森, 潘靈 申請人:中國石油化工集團公司;中國石化集團洛陽石油化工工程公司