[发明专利]一种再生催化剂的冷却和汽提设备

说明书

技术领域

本发明涉及石油炼制与石油化工行业催化裂化领域的一种再生催化剂的冷却和汽提设备。

背景技术

催化裂化是石油炼制与石油化工行业中一种重要的二次加工过程。随着对化工产品需求的增加，流化催化裂化技术广泛应用于生产化工产品的烃类转化工艺，例如MTO工艺(利用甲醇生产乙烯、丙烯和丁二烯产品)、MTP工艺(利用甲醇生产单一的丙烯产品)。其工艺过程是：原料进入提升管反应器，与来自再生器的催化剂接触发生反应。反应产物和催化剂在沉降器进行分离；反应产物从沉降器上部排出，进入分馏系统分离出目的产品。与反应产物分离后的催化剂落入沉降器下部的汽提段，用水蒸汽置换出催化剂颗粒夹带的气体。汽提后的催化剂进入再生器内，用高温烧去沉积的焦炭，使催化剂恢复活性。再生后的催化剂通过再生催化剂循环管道进入提升管反应器，与新鲜原料接触反应。

上述的催化剂再生过程(即烧焦过程)，一般在700℃左右的温度下进行，而提升管反应器内的反应一般在500℃左右的温度下进行。在目前的烃类催化裂化工艺过程中，要求大剂油比操作(剂油比为10～20；剂油比是指单位时间内通过提升管反应器的循环催化剂与提升管反应器进料的重量比)，以增加原料与催化剂的接触，提高目的产品收率。为维持热平衡和大剂油比反应的要求，需要降低再生催化剂(简称为催化剂)与原料的初始接触温度，这就需要对高温再生催化剂进行冷却。此外，由于催化剂为多孔的硅铝氧化物，再生后的烟气夹带在催化剂内孔隙和颗粒之间，所以必须采取措施汽提出烟气；否则，不但会增加气压机负荷、增加能耗，而且还会使反应产物含有杂质气体，给反应产物的后续分离和精制带来困难。

CN1754626A公开的再生催化剂的烟气汽提器，主要包括再生催化剂导入管、烟气汽提器筒体、汽提填料、汽提介质分布器、再生斜管、汽提介质导出管、取热管等构件。这种烟气汽提器具有冷却催化剂的功能，但它在整个汽提器内采用水蒸汽作为催化剂的流化与汽提介质，所以水蒸汽的耗量较高。用调节进入取热管的取热介质量(水量)的方法来调节取热量和再生催化剂的温度，调节范围较小。并且，由于水蒸汽直接与700℃左右的高温再生催化剂接触，容易引起催化剂的水热失活和“热崩”，使催化剂耗量增加。CN1762567A公开的再生催化剂烟气汽提器，也具有冷却催化剂的功能。它采用直径不同的两个内套筒，使催化剂在汽提器内迂回流动，与由两个汽提介质分布器通入的汽提介质接触进行汽提，同时使催化剂与取热管中的取热介质进行热交换。这种烟气汽提器，当汽提介质为水蒸汽时，存在着与CN1754626A所述汽提器相同的问题(原因相同)。除此之外，由于其内部无汽提挡板、格栅等提高汽提效率的构件，使汽提效果受到影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种再生催化剂的冷却和汽提设备，以解决现有再生催化剂的冷却和汽提设备所存在的水蒸汽耗量较高、取热量和再生催化剂温度的调节范围较小、水蒸汽容易引起高温再生催化剂水热失活和热崩等问题。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：一种再生催化剂的冷却和汽提设备，包括由设备筒体、顶部封头和底部封头组成的冷却和汽提设备壳体，以及再生催化剂出入管、催化剂输送管、气体平衡管和垂直设置的取热管，再生催化剂出入管的入口与再生器相连，出口与设备筒体的上部相连，催化剂输送管上设有再生滑阀，其特征在于：冷却和汽提设备壳体内设有汽提段，汽提段包括汽提段筒体、汽提挡板和汽提蒸汽分布器，所述的催化剂输送管与汽提段的底部相连，在汽提段筒体上部的外部设有混合筒体，混合筒体与汽提段筒体之间构成调温混合空间，调温混合空间的底部设有混合空气分布器，汽提段筒体和混合筒体的顶端为敞口结构，混合筒体的顶端高于汽提段筒体的顶端以及再生催化剂出入管的出口的顶端，再生催化剂出入管内的下部设有热催化剂引进管，热催化剂引进管的入口通入再生器内，出口与混合筒体的中部或下部相连，所述的取热管设于混合筒体的外部，取热管的下方设有流化空气分布器。