[发明专利]一种兼有烃油转化功能的催化裂化汽提器

说明书

本发明属于在不存在氢的情况下石油烃的催化转化设备，更具体地说，是一种兼有烃油转化功能的催化裂化汽提器。

催化裂化是炼油企业主要的重油轻质化过程之一，通过该过程可使大分子的重质石油烃在热催化剂上裂化成小分子的高价石油产品。其主要步骤如下：烃类原料与热的再生催化剂相接触并在460～560℃下进行催化裂化反应；反应油气和待生催化剂的混合物通过提升管反应器进入沉降器；在沉降器中，油气和待生催化剂相分离；油气进入后续分馏系统；待生催化剂在汽提器中与蒸汽逆流接触，除去所夹带的烃类物质；汽提后的催化剂输送到再生器中，用含氧气体，一般为空气，在600～800℃的高温下烧焦再生，使催化剂恢复活性；再生后的催化剂返回提升管反应器循环使用；烟气经处理后排入大气。

随着原油的日趋变重，炼油工业一次加工过程的轻质油收率下降，催化裂化装置面临着原料油不足的问题。为此，催化裂化装置就需要加工更多的渣油、焦化蜡油和脱沥青油等重质原料。而这些原料的残炭、重金属以及硫和氮的含量都很高，必然会对催化裂化装置的正常操作带来一系列的影响，例如，环保问题、装置腐蚀问题、催化剂严重失活、产品分布变差、产品质量下降等等。而改善待生催化剂的汽提效果是缓解上述问题的一条有效途径。良好的汽提将增加可汽提烃的回收率、从待生催化剂上移去更多的富含氢的石油烃，从而可以降低再生温度，减轻催化剂在再生器内的水热失活；良好的汽提还可以除去待生催化剂上吸附的硫、氮化合物，从而减少再生烟气中氧化硫、氧化氮的排放量。

USP5,128,109披露了一种两段汽提的方法。该方法是在反应器和再生器之间设置一个两段汽提器，将一股热的再生催化剂引入汽提器的第一段中，与待生剂混合，以提高该段内待生剂的温度；采用蒸汽作为汽提介质，使其与催化剂逆流接触；在汽提器的第二段中设置一个管束式的间接换热器，用于移去一部分热量；适当降温后的待生剂送至再生器烧焦再生。

USP5,538,623公开了一种伴有蒸汽循环的汽提方法。该方法利用密闭的旋风分离器使反应油气与汽提介质相分离，反应油气直接引入后续分离系统，而氢气或蒸汽等汽提介质经冷却、冷凝后循环使用。由于汽提介质和反应油气完全隔离，所以允许在汽提过程中使用大量的汽提介质，从而优化汽提器的操作，改善汽提效果。

USP5,601,787公开了一种用于同轴式催化裂化装置中的多段热汽提器。与常规汽提器相比，该汽提器在常规汽提器的下面还设置了第二汽提器，并通过将该汽提器浸入再生器密相床层、或通过和稀相传输提升管进行热交换、或通过直接加入热的再生催化剂等方法，以提高汽提器中的待生催化剂的温度，改善汽提效果。

综上所述，尽管在催化剂的汽提方法及汽提器的结构方面都已经取得了较大进展，但通过改造汽提器，使其具备汽提和烃油转化双重功能的技术方案未见报道。

本发明的目的在于提供一种具有汽提和烃油转化双重功能的改进的催化裂化汽提器。

本发明提供的催化裂化汽提器自上而下地由反应区和汽提区两部分组成，反应区内部至少设置一个树枝状的轻烃进料分布器，反应区底部设置蒸汽分布环。

下面叙述本发明所提供汽提器的具体结构。

本发明所提供的汽提器分为两部分，上部为反应区，下部为汽提区，且反应区和汽提区同轴布置。反应区的高度一般占汽提器高度的1/5～4/5，汽提区的高度一般占汽提器高度的1/5～4/5。反应区和汽提区的直径可根据装置的物料流量分别确定。反应区和汽提区的直径可以相等，也可以不等。

本发明所提供汽提器的反应区内设有树枝状的轻烃进料分布器，该分布器由一根垂直设置的圆柱形的主管、与主管连通且远端封闭的多根支管以及与支管连通的多根分支管构成。轻烃进料分布器的高度占反应区高度的10～80％，优选10～60％；其径向宽度是反应区直径的20～60％，优选20～50％。主管、支管及分支管的数量是依次增加的，而它们的直径是依次缩小的。主管沿垂直方向设置；支管垂直地焊接于主管上，并与主管相连通；分支管焊接于支管的下侧，并与支管相连通，其与水平方向的夹角为20～60°。分支管的一端焊接于支管上，而另一端是开放的，轻质石油烃通过该开放的端口进入反应区。支管及分支管应尽可能地均匀布置，以便使轻烃在反应区内均匀分布。支管和分支管的数量以使轻烃通过分支管的线速为20～50米/秒为宜。分支管的内径一般为10～30毫米，优选10～25毫米。