一種試驗(yàn)用固定流化床反應(yīng)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于石油烴類(lèi)的催化裂化轉(zhuǎn)化裝置，特別是一種能夠改變反應(yīng)時(shí)間和控制反應(yīng)深度的固定流化床反應(yīng)器。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，催化裂化技術(shù)在中國(guó)飛速發(fā)展，到上世紀(jì)80、90年代中國(guó)就已成為僅次于美國(guó)的催化裂化大國(guó)，催化裂化的主要產(chǎn)品是汽油，2010年，世界主要國(guó)家汽油池中催化裂化能力平均達(dá)55 %，而中國(guó)則達(dá)到71 %以上，可見(jiàn)催化裂化在較長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi)仍舊是核心的煉油裝置。預(yù)計(jì)到2020年，中國(guó)原油需求量將達(dá)到4.5億噸，原油加工的品種也逐步增多，而催化裂化原料來(lái)源廣泛，不僅能加工餾分油而且也可以加工不同類(lèi)型的重質(zhì)油，而對(duì)于不同性質(zhì)(分子量、密度、元素含量和烴類(lèi)族組成等)的原油要采取不同的工藝操作條件(如溫度，反應(yīng)時(shí)間等)進(jìn)行評(píng)價(jià)才能更好的篩選催化劑從而達(dá)到理想的評(píng)價(jià)效果，另外原料油性質(zhì)的變化會(huì)影響催化裂化反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)參數(shù)發(fā)生變化，因此，需要研究開(kāi)發(fā)出適應(yīng)不同原料類(lèi)型的催化裂化評(píng)價(jià)裝置，提高催化劑評(píng)價(jià)效率和評(píng)價(jià)準(zhǔn)確度，以滿(mǎn)足原油日趨重質(zhì)化、劣質(zhì)化、多樣化的催化劑成套技術(shù)開(kāi)發(fā)提供技術(shù)支持。然而，不管是工藝開(kāi)發(fā)，還是催化劑研制，或者是原料油、催化劑的反應(yīng)性能評(píng)價(jià)，都離不開(kāi)試驗(yàn)裝置。
[0003]催化裂化領(lǐng)域常用的試驗(yàn)裝置主要包括:輕油微反、重油微反、固定流化床、中型提升管催化裂化裝置等。其中，固定流化床實(shí)驗(yàn)裝置具有造價(jià)低、傳熱效率高、床層等溫、操作和維修費(fèi)用少等優(yōu)點(diǎn)，在催化裂化實(shí)驗(yàn)研究中得到了廣泛的應(yīng)用，所以針對(duì)原料的日趨多樣化，需要開(kāi)發(fā)出一種能夠改變反應(yīng)時(shí)間和控制反應(yīng)深度的固定流化床反應(yīng)器。
[0004]美國(guó)專(zhuān)利號(hào)為US6，069, 012的專(zhuān)利文獻(xiàn)公布了一種改進(jìn)型的固定流化床反應(yīng)器，其中采用了改變噴嘴高度的進(jìn)料套管，來(lái)改變?cè)吓c催化劑的接觸時(shí)間，但是每次都要通過(guò)更換噴嘴的進(jìn)料套管來(lái)改變烴類(lèi)原料與催化劑樣品的接觸時(shí)間，增加了操作難度。
[0005]中國(guó)專(zhuān)利號(hào)為 CN01220332.7， CN200720169455.1， CN200720090308.5，CN201020616220.4的專(zhuān)利文獻(xiàn)所公開(kāi)的技術(shù)方案都是對(duì)固定流化床反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了不同程度的調(diào)整，但是并未涉及改變反應(yīng)時(shí)間和控制反應(yīng)深度。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型的目的在于克服上述技術(shù)中存在的不足之處，提供一種能夠改變反應(yīng)時(shí)間和控制反應(yīng)深度的固定流化床反應(yīng)器。
[0007]—種試驗(yàn)用固定流化床反應(yīng)器，反應(yīng)器由上至下由上部沉降段1、中部反應(yīng)段II和下部分散段III組成，反應(yīng)器的頂部設(shè)有法蘭，法蘭上設(shè)有熱電偶套管、流化氣體管、反應(yīng)油氣導(dǎo)出管和原料油進(jìn)油管，這些構(gòu)件均穿過(guò)法蘭通入至反應(yīng)器內(nèi)部，反應(yīng)段內(nèi)部中央設(shè)有強(qiáng)化分布器，原料油進(jìn)油管與流化氣體管均垂直地穿過(guò)法蘭和強(qiáng)化分布器，反應(yīng)油氣導(dǎo)出管與反應(yīng)器內(nèi)部的過(guò)濾器相連，過(guò)濾器固定在法蘭底部，原料油進(jìn)油管為套管結(jié)構(gòu)，包括內(nèi)管和外管，內(nèi)管上部為彈性伸縮結(jié)構(gòu)，下部為直管結(jié)構(gòu)，內(nèi)管與外管通過(guò)可拆卸密封部件密封固定。
[0008]上述試驗(yàn)用固定流化床反應(yīng)器，所述密封部件采用螺紋密封、卡套密封或卡環(huán)密封。
[0009]上述試驗(yàn)用固定流化床反應(yīng)器，所述密封部件為彈性不銹鋼或耐高溫石墨材料。
[0010]上述試驗(yàn)用固定流化床反應(yīng)器，所述密封部件設(shè)置在反應(yīng)器外部靠近法蘭距離最短處。
[0011 ] 上述試驗(yàn)用固定流化床反應(yīng)器，所述內(nèi)管在反應(yīng)器內(nèi)的軸向長(zhǎng)度與反應(yīng)器軸向長(zhǎng)度的比例為0.5:1-1.1:1，優(yōu)選0.85:1。
[0012]上述試驗(yàn)用固定流化床反應(yīng)器，所述外管在反應(yīng)器內(nèi)的軸向長(zhǎng)度與反應(yīng)器的軸向長(zhǎng)度的比例為0.1:1-0.5:1，優(yōu)選0.3:1。
[0013]上述試驗(yàn)用固定流化床反應(yīng)器，所述內(nèi)管與外管的直徑比為0.2:1-0.95:1，優(yōu)選0.8:10
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型提供的試驗(yàn)用固定流化床反應(yīng)器，采用套管結(jié)構(gòu)的原料油進(jìn)油管，通過(guò)調(diào)節(jié)內(nèi)管位置，簡(jiǎn)單操作實(shí)現(xiàn)改變反應(yīng)時(shí)間的目的，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)不同烴類(lèi)與催化劑樣品的不同接觸時(shí)間的評(píng)價(jià)，同時(shí)也能針對(duì)不同原料性質(zhì)，進(jìn)行不同時(shí)段的進(jìn)料，滿(mǎn)足目前原料多樣化的評(píng)價(jià)要求，另外還能根據(jù)產(chǎn)品分布需求的要求，隨時(shí)終止或加快反應(yīng)，滿(mǎn)足油品動(dòng)力學(xué)參數(shù)研究。
[0015]以下結(jié)合附圖，通過(guò)參照下面的詳細(xì)描述，能夠更完整更好地理解本實(shí)用新型以及容易得知其中許多伴隨的優(yōu)點(diǎn)，但此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本實(shí)用新型的一部分，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為現(xiàn)有的固定流化床反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為本實(shí)用新型固定流化床反應(yīng)器沿軸向的剖視圖。
[0018]其中，附圖標(biāo)記
[0019]1-法蘭
[0020]2-熱電偶套管
[0021]3-流化氣體管
[0022]4-反應(yīng)油氣導(dǎo)出管
[0023]5-過(guò)濾器
[0024]6-彈性伸縮結(jié)構(gòu)
[0025]7-原料油進(jìn)油管
[0026]8-內(nèi)管
[0027]9-外管
[0028]10-強(qiáng)化分布器
[0029]11-密封部件
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理和工作原理作具體的描述:
[0031]在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型。
[0032]評(píng)價(jià)反應(yīng)前先加載一定量的催化劑，催化劑主要聚集在反應(yīng)器底部的分散段。流化氣體可以采用空氣或水蒸汽，通過(guò)流化氣體管3送入分散段，用來(lái)流化反應(yīng)器內(nèi)的催化劑；設(shè)定反應(yīng)條件，打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，使整個(gè)反應(yīng)器加熱，根據(jù)原料油的性質(zhì)和所需要的目的產(chǎn)物的量計(jì)算出反應(yīng)所需要的反應(yīng)時(shí)間，通過(guò)計(jì)算，確定反應(yīng)時(shí)間，松開(kāi)密封部件11，將內(nèi)管8調(diào)節(jié)至合適的位置，再用密封部件11密封固定內(nèi)管8與外管9，待其他條件合適(如溫度、壓力等)，完成進(jìn)油操作。內(nèi)管8上部為彈性伸縮結(jié)構(gòu)6，有利于內(nèi)管8在外管9內(nèi)自由拉伸。
[0033]如前段所述，完成進(jìn)油操作后，如需改變反應(yīng)產(chǎn)物的分布，可以松開(kāi)密封部件11將內(nèi)管8調(diào)整到合適的位置，并加入終止劑或引發(fā)劑，達(dá)到終止反應(yīng)或進(jìn)一步促進(jìn)反應(yīng)的目的，從而改變產(chǎn)品分布。
[0034]在反應(yīng)器具備進(jìn)油條件時(shí)，也可根據(jù)需要完成不同反應(yīng)時(shí)間的操作，先松開(kāi)密封部件11將內(nèi)管8調(diào)節(jié)至合適的位置，用密封部件11密封固定內(nèi)管8與外管9，待其他條件合適，將重質(zhì)原料油或需要長(zhǎng)時(shí)間反應(yīng)的原料由原料油進(jìn)油管線7先進(jìn)入反應(yīng)器，待重質(zhì)原料油或需要長(zhǎng)時(shí)間反應(yīng)的原料進(jìn)油完畢后，再次松開(kāi)密封部件11重新將內(nèi)管8調(diào)節(jié)至合適的位置，用密封部件11密封固定內(nèi)管8與外管9，待其它條件合適，完成輕質(zhì)原料油的進(jìn)油操作，從而實(shí)現(xiàn)不同類(lèi)型的原料油分別進(jìn)入反應(yīng)器，達(dá)到分次進(jìn)料的目的。
[0035]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種試驗(yàn)用固定流化床反應(yīng)器，其特征在于，反應(yīng)器由上至下由上部沉降段1、中部反應(yīng)段II和下部分散段III組成，反應(yīng)器的頂部設(shè)有法蘭(1)，法蘭(I)上設(shè)有熱電偶套管(2)、流化氣體管(3)、反應(yīng)油氣導(dǎo)出管(4)和原料油進(jìn)油管(7)，這些構(gòu)件均穿過(guò)法蘭(I)通入至反應(yīng)器內(nèi)部，反應(yīng)段內(nèi)部中央設(shè)有強(qiáng)化分布器(10)，原料油進(jìn)油管(7)與流化氣體管(3)均垂直地穿過(guò)法蘭(I)和強(qiáng)化分布器(10)，反應(yīng)油氣導(dǎo)出管(4)與反應(yīng)器內(nèi)部的過(guò)濾器(5)相連，過(guò)濾器(5)固定在法蘭⑴底部，原料油進(jìn)油管(7)為套管結(jié)構(gòu)，包括內(nèi)管(8)和外管(9)，內(nèi)管⑶上部為彈性伸縮結(jié)構(gòu)(6)，下部為直管結(jié)構(gòu)，內(nèi)管⑶與外管(9)通過(guò)可拆卸密封部件(11)密封固定。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的試驗(yàn)用固定流化床反應(yīng)器，其特征在于，所述密封部件(11)采用螺紋密封、卡套密封或卡環(huán)密封。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的試驗(yàn)用固定流化床反應(yīng)器，其特征在于，所述密封部件(11)為彈性不銹鋼或耐高溫石墨材料。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的試驗(yàn)用固定流化床反應(yīng)器，其特征在于，所述密封部件(11)設(shè)置在反應(yīng)器外部靠近法蘭距離最短處。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的試驗(yàn)用固定流化床反應(yīng)器，其特征在于，所述內(nèi)管(8)在反應(yīng)器內(nèi)的軸向長(zhǎng)度與反應(yīng)器軸向長(zhǎng)度的比例為0.5:1-1.1:1。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的試驗(yàn)用固定流化床反應(yīng)器，其特征在于，所述內(nèi)管(8)在反應(yīng)器內(nèi)的軸向長(zhǎng)度與反應(yīng)器軸向長(zhǎng)度的比例為0.85:1。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的試驗(yàn)用固定流化床反應(yīng)器，其特征在于，所述外管(9)在反應(yīng)器內(nèi)的軸向長(zhǎng)度與反應(yīng)器的軸向長(zhǎng)度的比例為0.1:1-0.5:1。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的試驗(yàn)用固定流化床反應(yīng)器，其特征在于，所述外管(9)在反應(yīng)器內(nèi)的軸向長(zhǎng)度與反應(yīng)器的軸向長(zhǎng)度的比例為0.3:1。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的試驗(yàn)用固定流化床反應(yīng)器，其特征在于，所述內(nèi)管(8)與外管(9)的直徑比為0.2:1-0.95:1。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的試驗(yàn)用固定流化床反應(yīng)器，其特征在于，所述內(nèi)管(8)與外管(9)的直徑比為0.8:1。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型主要涉及一種試驗(yàn)用固定流化床反應(yīng)器，主要解決現(xiàn)有的固定流化床反應(yīng)器不能通過(guò)簡(jiǎn)單控制調(diào)變反應(yīng)時(shí)間及反應(yīng)深度的問(wèn)題。該試驗(yàn)用固定流化床反應(yīng)器自上至下由沉降段I、反應(yīng)段II和分散段III組成，伸入反應(yīng)器內(nèi)部的原料油進(jìn)油管為套管結(jié)構(gòu)，包括內(nèi)管和外管，內(nèi)管上部為彈性伸縮結(jié)構(gòu)，下部為直管結(jié)構(gòu)，內(nèi)管與外管通過(guò)可拆卸密封部件密封固定。本實(shí)用新型能夠通過(guò)簡(jiǎn)單調(diào)整原料油進(jìn)油管內(nèi)管的位置來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)變反應(yīng)時(shí)間的目的，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)不同烴類(lèi)與催化劑樣品不同接觸時(shí)間的評(píng)價(jià)，也能針對(duì)不同原料性質(zhì)，完成不同時(shí)段的進(jìn)料，滿(mǎn)足目前原料多樣化的評(píng)價(jià)要求，還能根據(jù)產(chǎn)品分布需求的要求，隨時(shí)終止或加快反應(yīng)，滿(mǎn)足油品動(dòng)力學(xué)參數(shù)研究。
【IPC分類(lèi)】B01J8/24, C10G11/18
【公開(kāi)號(hào)】CN204933430
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520543393
【發(fā)明人】田愛(ài)珍, 汪毅, 張忠東, 王玲玲, 張海濤, 王智峰, 王寶杰, 樊江濤, 楊周俠, 孫雪芹, 曹庚振, 高永福, 侯凱軍, 劉璞生, 王棟, 潘志爽, 劉明霞, 張愛(ài)萍
【申請(qǐng)人】中國(guó)石油天然氣股份有限公司
【公開(kāi)日】2016年1月6日
【申請(qǐng)日】2015年7月24日