[发明专利]混合流化催化裂化装置中的原料与催化剂的混合装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于将流化催化裂化装置中的原料与催化剂混合的装置。

背景技术

为了以重油为原料高效率地制造汽油而使用流化催化裂化装置。作为流化催化裂化装置，使用了原料油和催化剂从反应器的底部供给而向上方流动的上升流型移动层反应器。在上升流型移动层反应器中，由于催化剂和原料油克服重力地流动而产生催化剂的一部分因重力而下降的反向混合这样的现象，由于该现象而原料的滞留时间局部性地变长，结果是存在反应时间变得不均匀的问题。

另外，近年来，作为化学品的原料的轻质烯的需要变得旺盛，因此要求在催化裂化装置中不降低汽油的生产量而能够尽量多地生产轻质烯的方法。作为满足这样的期望且消除上升流型移动层反应器的上述问题点的装置，提出了专利文献1记载那样的下降流型移动层反应器。下降流型移动层反应器由于催化剂和原料向与重力相同的方向流动，因此没有上述那样的反向混合的问题而能够实现均匀的反应时间。在下降流型移动层反应器中，为了更有效地生产轻质烯，与上升流型移动层反应器相比，需要缩短原料与催化剂的接触时间。因此，需要将原料与催化剂尽快地混合，为了将其实现，例如，专利文献2提出了除了以往的沿着移动层反应器的外周设置的外部原料供给器之外，在移动层反应器的内部也具备原料供给部(内部原料供给部)的混合装置。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平10-249179号

专利文献2：日本特开平10-249178号

发明内容

发明要解决的课题

专利文献2记载的内部原料供给部具备从移动层反应器外部的水平方向插入到移动层反应器内、且在移动层反应器内沿垂直方向弯曲的供给管(参照该文献的图7)。由于这样的供给管存在于反应器内部，因此不容易进行在供给管的前端设置的原料喷出口的修补或维护，存在难以将这样的弯曲结构的供给管自身拆下的问题。

因此，本发明提供一种不具备内部原料供给部，为简单的结构且能够实现与具备内部原料供给部的情况同等的有效的混合的流化催化裂化装置用的混合器。

用于解决课题的方案

本发明者们为了实现上述目的而反复仔细研究的结果是，发现了仅通过在移动层反应器的内部沿着催化剂的流动在垂直方向上设置不具有原料供给功能的催化剂整流体，就能够实现与存在内部原料供给部时同样的良好的催化剂和原料的混合状态的情况，从而完成了本发明。

即，根据本发明，提供一种混合装置，将在流化催化裂化装置中使用的原料与催化剂进行混合，其中，所述混合装置具备：

圆筒状的反应容器，用于使所述催化剂向铅垂方向落下而连续地进行供给；

原料供给部，具有沿着所述反应容器的外周配置且从所述反应容器外侧向所述反应器内侧供给所述原料的多个原料喷射喷嘴；以及

催化剂整流体，设置在所述反应容器的内部，对所述原料喷射喷嘴附近的所述催化剂的流动进行整流，

所述催化剂整流体不具有原料供给功能且以在所述原料喷射喷嘴附近与所述反应容器同轴地形成中空筒状的催化剂流的方式设置。

关于本发明使用的催化剂整流体的作用，发明者如以下那样进行考虑。在圆筒状的反应容器内使催化剂沿铅垂方向流动时，催化剂的移动层仍为圆筒形状，其截面为圆形。当相对于这样的形状的移动层通过燃料喷射喷嘴向移动层的外周，即从外侧吹附燃料(原料)时，观察到了与催化剂发生了碰撞的燃料的一部分在移动层内部被向上方(上游侧)卷起而相对于流动方向发生逆流的现象。当这样的逆流发生时，燃料与催化剂的接触时间比预定的时间更长，轻质气体、焦炭增加。而且，在发生了逆流的部分的附近产生催化剂浓度降低的部位，其结果是，可认为分解率下降。

相对于此，在本发明的混合器中，由于催化剂整流体(燃料卷起防止物)存在于反应容器的中央，因此从催化剂移动层的外侧喷射的燃料的一部分由催化剂整流体捕获，或者即使发生卷起，也由催化剂整流体的底面捕获，防止向流动方向的反方向流动(逆流)的情况。因而，能防止燃料与催化剂的接触时间比预定的时间变长的情况，能够期待所希望的分解率。通过了催化剂整流体的催化剂移动层成为中空筒状(环状)。需要说明的是，也考虑了降低燃料的喷射压力而不产生移动层的内部的逆流的情况，但是由于流速慢而燃料与催化剂的混合变差，因此不优选。

在本发明的混合装置中，为了使所述催化剂整流体的作用有效化，所述催化剂整流体的水平方向的截面积可为所述反应容器的水平方向的截面积的10～50％。