[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

本实用新型涉及石油化工行业，尤其涉及用于石油化工行业催化裂化反应器。

背景技术

目前，在石油化工领域中，传统的催化裂化反应器是采用提升管反应形式。采用提升管反应形式存在着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的问题，在提升管式反应器中，由于油气线速高于催化剂的线速，从而造成结炭催化剂的滑落而形成返混；而且采用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。在气固下行管式反应器中，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。但存在反应器设备庞大的问题，在工程上实现有一定的难度。

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。

因此，研究开发新型剂油短接触反应时间催化裂化反应器，从而强化重油催化裂化降低干气和焦炭产率，并改善催化裂化反应的产品分布和产品性质、降低装置能耗，在石油化工领域的催化裂化中具有重要的作用。

实用新型内容

本实用新型提供了一种短反应时间催化裂化反应器，用于解决现有技术中反应油气扩散造成的反应油气的二次裂化问题和反应器过长的问题。

本实用新型一种短反应时间催化裂化反应器，包括：再生催化剂入口管、反应器外筒体、反应器内筒体、原料油喷嘴、外筒底斜面和反应管。所述原料油喷嘴穿过反应器内筒体底部封头进入到反应器内筒体内，所述再生催化剂入口管穿过反应器外筒体顶部进入到反应器内筒体内，所述再生催化剂入口管与反应器外筒体和反应器内筒体同轴设置；所述反应管一端与反应器外筒体相连，另一端与旋风分离器相连通。

本实用新型一种短反应时间催化裂化反应器，其进一步特征在于：所述再生催化剂入口管下端穿过反应器外筒体顶部进入到反应器内筒体内，上端与再生催化剂输送管连通。

本实用新型一种短反应时间催化裂化反应器，其进一步特征在于：所述反应器筒体外型尺寸确定可根据原料油性质、雾化水量在操作条件下根据再生催化剂与原料油混合时间0.3秒进行计算确定。反应器反应管直径根据油气线速5～15米/秒进行计算确定，长度根据反应时间0.3～1.5秒进行计算确定。

本实用新型一种短反应时间催化裂化反应器，其进一步特征在于：所述反应器内筒体上端出口到反应器外筒体顶部高度H1为0.12～0.9m，反应器内筒体高度H2为2.0～12m，反应器内筒体直径D2为400～3200mm。反应器外筒体高度H3为1.5～6m，外筒体直径D3为600～6000mm，反应器外筒底斜面角度α为50～60°。

本实用新型一种短反应时间催化裂化反应器，所述反应器外筒体和反应器内筒体均为内衬隔热耐磨衬里的金属壳。所述反应器内筒体下端和外筒体上端为碟形封头。所述封头也是内衬隔热衬里的金属壳。

本实用新型一种短反应时间催化裂化反应器，其进一步特征在于：所述原料油喷嘴穿过内筒体底部碟形封头进入到反应器内筒内。所述原料油喷嘴的数量可根据需求，沿反应器内筒体底部碟形封头径向均匀设置1～5个喷嘴。所述原料油喷嘴距再生催化剂入口管底端高度H4为0.5～2.0m。

本实用新型一种短反应时间催化裂化反应器，其进一步特征在于：所述反应管为内衬隔热衬里的金属圆管，反应管一端与反应器外筒体最低处相连，另一端与旋风分离器相通，反应管直径D4为300～2000mm，长度L为1.0～1.5m。

本实用新型一种短反应时间催化裂化反应器其进一步特征在于：再生催化剂入口管中心位于反应器内筒体、反应器外筒体中轴线上。再生催化剂入口管下端经反应器外筒体顶部封头垂直进入反应器内筒体内。