[实用新型]一种短反应时间催化裂化反应器

说明书

技术领域

本发明属于石油化工领域，涉及催化裂化装置上的一种重油催化裂化反应器。 

背景技术

目前，石油化工领域中，传统催化裂化反应器是采用提升管反应形式。存在雾化原料在反应器内与高温催化剂不能充分混合进行接触反应，提升管式反应器中的油气线速高于催化剂线速而造成结炭催化剂的滑落而形成返混。提升管式反应器的反应时间长(一般在4s左右)过长的反应时间都对产品分布、产品性质影响很大；为此，20世纪90年代出现了气固下行管式反应器。其特点在于剂油同向、剂油较均匀接触、混合迅速，反应时间短。催化剂顺重力场向下运动，不会产生类似于提升管反应器内的偏离理想平推流的催化剂滑落和返混现象。能够在高温短接触时间条件下生产高辛烷值汽油，同时降低干气和焦炭的产率。 

美国专利USP5462652公开了一种短反应时间催化裂化装置，所涉及的毫秒催化裂化技术特点为：在反应沉降器中，催化剂流动方向向下，喷嘴的原料喷射方向与催化剂流动方向成90°夹角，反应沉降器外连旋风分离器。喷嘴的原料喷射方向正对旋风分离器入口。原料穿过催化剂流直接进入反应沉降器外连的旋风分离器中从而实现原料与催化剂的毫秒接触催化裂化，达到抑制原料裂化的二次反应，降低干气、焦炭产率，改善产品分布的目的。但该反应形式会使反应油气扩散到整个反应沉降器的反应段，使反应油气与未进入旋风分离器的催化剂继续反应，造成反应油气的二次裂化，降低了毫秒催化裂化改善产品分布的效果。 

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种短反应时间催化裂化反应器，以解决现有技术短反应时间催化裂化工程中原料油与再生催化剂的均匀混合及反应过程的二次裂化问题。使用本实用新型，可将原料反应时间控制在0.3～1.5秒之间，并 且可抑制原料裂化生成物的二次反应，改善催化裂化反应的产品分布和产品性质和降低装置能耗。 

本实用新型提供一种短反应时间催化裂化反应器，其特征在于：该催化裂化反应器包括沿同一轴线依次设置的反应器一段、锥管段、反应器二段和连接管，连接管进一步与旋分器连接，催化剂输送管和喷嘴设置在反应器一段，锥管段的锥管内管壁上设有扰流构件。 

本实用新型进一步技术特征在于：所述反应器一段直径D1为Φ500～2000mm，长度L1为3～6m。 

本实用新型进一步技术特征在于：所述反应器二段直径D2为Φ500～2000mm，长度L2为3～6m。 

本实用新型进一步技术特征在于：所述喷嘴出口位置在反应器一段与催化剂输送管入口中心线的交点处。 

本实用新型进一步技术特征在于：所述锥管段长度L3为0.5～2m，锥度β为0～20°。 

本实用新型进一步技术特征在于：所述锥管段内设置的扰流构件个数为2～16件，均匀分布在锥管段管壁内侧。 

本实用新型进一步技术特征在于：所述扰流构件为三角形实心锥体，其尺寸为：长La 0.5～2m，宽Lb为30～200mm，高H为30～200mm的。 

本实用新型进一步技术特征在于：所述反应器一段和反应器二段为内衬隔热耐磨衬里的金属圆管。 

本实用新型进一步技术特征在于：所述锥管段和扰流构件为耐磨耐腐蚀金属件。 

本实用新型进一步技术特征在于：所述催化剂输送管与反应器一段的轴向夹角为α，0＜α＜180°，旋分器与反应器二段的轴向夹角为γ，0＜γ＜180°，扰流构件与水平方向夹角为δ方向，0＜δ＜90°。 

在本实用新型中，来自催化剂输送管的再生催化剂与经反应器喷嘴进入的原料一同进入反应器一段，然后再进入反应器锥管段，在锥管内设置扰流构件的作用下改变反应器内轴向和径向密度差，使汽化后的原料与催化剂混合更加均匀，反应更加充分，反应器出口与沉降器内的旋分器通过连接管相连，使反应物流得以分离。反应器直径根据油气线速5～20米/秒进行计算确定，锥管段计算应考率平均直径。反应器总长度根据反应时间0.3～1.5秒进行计算确定。使用本实用新型抑制原料裂化生成物的二次反应。该反应器结构简单，适用于短反应时间催化裂化装置。 

本实用新型与现有技术相比具有的有益效果是：本实用新型提供的催化裂化反应器，经由喷嘴雾化的原料与再生催化剂直接接触反应，反应物流进入锥管段，锥管内设扰流构件既增加了反应物流线速又改善轴向和径向密度分布，减少滑落和返混等偏离理想平推流的现象。可将原料反应时间控制在0.3～1.5s之间，从而抑制原料裂化生成物的二次反应，改善催化裂化反应的产品分布和产品性质、降低装置能耗，这种催化裂化反应器结构简单，适用于短反应时间催化裂化装置。