反应器和分离系统 |
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| 申请号 | CN202111028540.7 | 申请日 | 2021-09-02 | 公开(公告)号 | CN115746899A | 公开(公告)日 | 2023-03-07 |
| 申请人 | 中国石油化工股份有限公司; 中国石化工程建设有限公司; | 发明人 | 王韶华; 吴雷; 刘良海; 范声; 丁昱文; 陆刚; 卢鹏飞; | ||||
| 摘要 | 本公开涉及一种反应器和分离系统，反应器壳体包括上壳体和下壳体且反应器壳体内设置有内罩，反应器的内罩在轴线方向上的第一端封闭设置且连接于主旋 风 分离器，第二端敞口设置且与下壳体共同形成第一空间，并与上壳体之间形成第二空间；外提升管具有物料入口和物料出口且设置在反应器壳体的外部，外提升管的出口管依次穿过反应器壳体和内罩并伸入到第一空间内；内提升管具有物料入口和物料出口且设置在第一空间内，其中，外提升管和内提升管的物料出口处均设置有分离器，以分别用于分离从外提升管和内提升管中流出的反应油气和催化剂。该反应器能够对催化裂化或者催化裂解反应中所产生的反应油气进行有效封闭，进而能够抑制反应器壳体内的结焦。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种反应器，其特征在于，所述反应器包括： |
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| 说明书全文 | 反应器和分离系统技术领域背景技术[0002] 在催化裂化或者催化裂解反应中，反应油气在反应器壳体内的停留时间过长，油气中的结焦前身物和重组分聚集形成焦炭附着于反应器壳体和内构件上，从而导致反应器结焦，而反应器结焦往往会对装置造成经济损失，也是影响重油催化裂化和催化裂解装置长周期安全运行的不利因素。 [0003] 现有技术中，通常采用内提升管或外提升管的方式来避免油气在反应器壳体内结焦，而这种方式仅适用于单提升管反应器，在有些采用选择性裂化的催化裂化或催化裂解装置中，往往需要设置内、外两根提升管，这两根提升管内分别采用不同的进料和操作条件，以达到优化组合的反应效果。而采用内、外两根提升管的装置，由于反应器自身结构的原因，无法进行油气系统的有效封闭，因而不能采用反应器的防结焦技术，从而使得装置的安全稳定运行周期受到不利的影响，同时由于反应油气停留时间延长，使得过裂化加剧，导致干气产率上升。发明内容 [0004] 本公开的目的是提供一种反应器，该反应器能够对催化裂化或者催化裂解反应中所产生的反应油气进行有效封闭，进而能够抑制反应器壳体内的结焦。 [0005] 为了实现上述目的，本公开提供一种反应器，所述反应器包括：反应器壳体，所述反应器壳体包括上壳体和下壳体且所述反应器壳体内设置有内罩，所述上壳体上设置有反应油气出口且所述上壳体的内侧上方设置有主旋风分离器，所述反应油气出口连接于所述主旋风分离器的油气出口，所述下壳体的下方设置有催化剂出口，所述内罩在轴线方向上具有彼此相对的第一端和第二端，所述第一端封闭设置，所述第二端敞口设置，所述第一端连接于所述主旋风分离器，所述第二端与所述下壳体共同形成第一空间，并与所述上壳体之间形成第二空间；外提升管，所述外提升管具有物料入口和物料出口且该外提升管设置在所述反应器壳体的外部，所述外提升管的出口管依次穿过反应器壳体和内罩并伸入到所述第一空间内；以及内提升管，所述内提升管具有物料入口和物料出口且设置在所述第一空间内，其中，所述外提升管和所述内提升管的物料出口处均设置有分离器，以分别用于分离从所述外提升管和所述内提升管中流出的反应油气和催化剂。 [0006] 可选地，所述内罩在第二端与所述下壳体之间设置有空隙，以允许所述第一空间与所述第二空间连通。 [0007] 可选地，所述空隙构造为设置在所述内罩和所述下壳体之间的环形空隙。 [0008] 可选地，所述第二空间内设置有防焦盖板，所述防焦盖板设置在所述空隙的上方。 [0009] 可选地，所述反应器包括防焦蒸汽环，所述防焦蒸汽环设置在所述第二空间的上方，以用于提供防焦蒸汽。 [0010] 可选地，所述外提升管的分离器和所述内提升管的分离器在所述第一空间内错位布置。 [0011] 可选地，所述内罩在所述第一端通过导流管密封地连接于所述主旋风分离器。 [0012] 可选地，所述主旋风分离器设置为多组，该多组主旋风分离器的入口均连接于所述导流管。 [0013] 在上述方案的基础上，本公开还提供一种分离系统，所述分离系统设置有上述的反应器。 [0014] 通过上述技术方案，在本公开提供的反应器中，通过在反应器壳体内设置内罩且使得外提升管和内提升管的物料出口均设置在内罩的第二端与下壳体形成的第一空间内，这样使得反应原料和催化剂分别通过外提升管和内提升管的物料入口向上流动并分别进入第一空间内，其中，外提升管和内提升管的物料出口处的分离器能够分别用于分离从外提升管和内提升管中流出的反应油气和催化剂，分离出的催化剂从下壳体的催化剂出口流出，分离出的反应油气能够从第一空间向上流动并从内罩的第一端流动到上壳体内侧的主旋风分离器中，并进行二次分离，进而使得二次分离后的反应油气能够经旋风分离器的油气出口从上壳体的反应油气出口流出，这样的设置方式一方面能够提高催化剂的分离效率，另一方面能够实现对催化裂化或者催化裂解反应中所产生的反应油气进行有效封闭，即，能够使得在催化裂化或者催化裂解反应中所产生的反应油气不会接触到反应器壳体的内壁，进而抑制反应油气在反应器壳体内的结焦。因此，通过本公开提供的反应器能够对催化裂化或者催化裂解反应中所产生的反应油气进行有效封闭，进而能够抑制反应器壳体内的结焦。 [0017] 图1是根据本公开具体实施方式提供的反应器的结构示意图。 [0018] 附图标记说明 [0019] 1‑反应器壳体；11‑上壳体；12‑下壳体；2‑内罩；3‑外提升管；31‑出口管；32‑旋风分离器；4‑内提升管；41‑旋流分离器；5‑主旋风分离器；6‑防焦蒸汽环；7‑导流管；8‑反应油气出口；9‑防焦盖板；10‑第一空间；20‑第二空间；30‑空隙；40‑汽提段。 具体实施方式[0020] 以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。 [0021] 在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”、“下”通常是指相应附图1中图面上的上、下，“内”、“外”是指相对于部件本身轮廓而言的内、外；另外，“第一”、“第二”等词的使用目的在于区分一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。此外，在下面的描述中，当涉及到附图时，除非另有解释，不同的附图中相同的附图标记表示相同或相似的要素。上述定义仅用于解释和说明本公开，不应当理解为对本公开的限制。 [0022] 根据本公开的具体实施方式，提供了一种反应器，图1示出了该反应器的一种实施例。其中，参考图1所示，所述反应器可以包括：反应器壳体1，所述反应器壳体1包括上壳体11和下壳体12且所述反应器壳体1内设置有内罩2，所述上壳体11上设置有反应油气出口8且所述上壳体11的内侧上方设置有主旋风分离器5，所述反应油气出口8连接于所述主旋风分离器5的油气出口，所述下壳体12的下方设置有催化剂出口，所述内罩2在轴线方向上具有彼此相对的第一端和第二端，所述第一端封闭设置，所述第二端敞口设置，所述第一端连接于所述主旋风分离器5，所述第二端与所述下壳体12共同形成第一空间10，并与所述上壳体11之间形成第二空间20；外提升管3，所述外提升管3具有物料入口和物料出口且该外提升管3设置在所述反应器壳体1的外部，所述外提升管3的出口管31依次穿过反应器壳体1和内罩2并伸入到所述第一空间10内；以及内提升管4，所述内提升管4具有物料入口和物料出口且设置在所述第一空间10内，其中，所述外提升管3和所述内提升管4的物料出口处均设置有分离器，以分别用于分离从所述外提升管3和所述内提升管4中流出的反应油气和催化剂。 [0023] 通过上述技术方案，在本公开提供的反应器中，通过在反应器壳体1内设置内罩2且使得外提升管3和内提升管4的物料出口均设置在内罩2的第二端与下壳体12形成的第一空间10内，这样使得反应原料和催化剂分别通过外提升管3和内提升管4的物料入口向上流动并分别进入第一空间10内，其中，外提升管3和内提升管4的物料出口处的分离器能够分别用于分离从外提升管3和内提升管4中流出的反应油气和催化剂，分离出的催化剂从下壳体12的催化剂出口流出，分离出的反应油气能够从第一空间10向上流动并从内罩2的第一端流动到上壳体11内侧的主旋风分离器5中，并进行二次分离，进而使得二次分离后的反应油气能够经旋风分离器5的油气出口从上壳体11的反应油气出口8流出，这样的设置方式一方面能够提高催化剂的分离效率，另一方面能够实现对催化裂化或者催化裂解反应中所产生的反应油气进行有效封闭，即，能够使得在催化裂化或者催化裂解反应中所产生的反应油气不会接触到反应器壳体1的内壁，进而抑制反应油气在反应器壳体1内的结焦。因此，通过本公开提供的反应器能够对催化裂化或者催化裂解反应中所产生的反应油气进行有效封闭，进而能够抑制反应器壳体内的结焦。 [0024] 需要说明的是，外提升管3和内提升管4的设置可以使得反应原料和催化剂以不同的进料条件和不同的操作条件进入到反应器中，以达到优化组合的反应效果。其中，外提升管3和内提升管4的进料条件和操作条件可以根据实际需要适应性选择，例如，内提升管4的出口反应温度为450～650℃，反应压力为0.05～0.35MPa(表压)，外提升管3的出口反应温度为480～700℃，反应压力为0.05～0.35MPa(表压)，对此，本公开不做任何限制。 [0025] 在本公开提供的具体实施方式中，参考图1所示，所述内罩2在第二端与所述下壳体12之间可以设置有空隙30，以允许所述第一空间10与所述第二空间20连通，空隙30的设置能够使得从主旋风分离器5中分离出的催化剂从第二空间20沿着空隙30进入第一空间10内，进而进入到反应器的汽提段40，最终从下壳体12的催化剂出口流出。 [0026] 在本公开提供的具体实施方式中，空隙30可以以任意合适的方式构造，可选择地，参考图1所示，所述空隙30可以构造为设置在所述内罩2和所述下壳体12之间的环形空隙，以避免从主旋风分离器5中分离出的催化剂在空隙30中堆积。在本公开的其它实施例中，空隙30还可以是其它的配置方式，对此，本公开不做任何限制。 [0027] 需要说明的是，为了避免催化剂流动过程中对反应器产生磨损，在内提升管4的内壁和外壁、外提升管3的出口管31的内壁和外壁、内提升管4和外提升管3的分离器的内、外、导流管7的内壁以及主旋风分离器5的内壁均敷设耐磨衬里，其中，耐磨衬里可以以任意合适的方式配置，对此，本公开不作任何限制。 [0028] 在本公开提供的具体实施方式中，参考图1所示，所述第二空间20内可以设置有防焦盖板9，所述防焦盖板9设置在所述空隙30的上方。其中，防焦盖板9的设置可以抑制第一空间10内的反应油气从空隙30进入到第二空间20内且允许下文所述的防焦蒸汽通过该防焦盖板9，从而进一步地实现对催化裂化或者催化裂解反应中所产生的反应油气进行有效封闭，进而有效抑制反应油气在反应器壳体1内的结焦。 [0029] 在本公开提供的具体实施方式中，参考图1所示，所述反应器可以包括防焦蒸汽环6，所述防焦蒸汽环6设置在所述第二空间20的上方，以用于提供防焦蒸汽，通过防焦蒸汽环 6提供的防焦蒸汽一方面能够抑制第一空间10内的反应油气从空隙30进入到第二空间20内，另一方面还能够使得从主旋风分离器5分离出的催化剂及其携带的反应油气从防焦盖板9进入到第一空间10内，以实现对催化裂化或者催化裂解反应中所产生的反应油气进行有效封闭。 [0030] 在本公开提供的具体实施方式中，参考图1所示，所述外提升管3的分离器和所述内提升管4的分离器可以在所述第一空间10内错位布置，有利于从外提升管3和内提升管4的物料出口处的分离器分离出的反应油气充分混合。其中，外提升管3的分离器和内提升管4的分离器分别可以以任意合适的方式配置，可选择地，外提升管3的分离器可以构造为旋风分离器32，该旋风分离器32可以是一组旋风分离器，也可以是多组旋风分离器；内提升管 4的分离器可以构造为悬臂式的旋流分离器41或挡板分离器，其中，在内提升管4的分离器构造为悬臂式的旋流分离器41时，该旋流分离器41可以是单臂分离器，也可以是多臂分离器，对此，本公开不作任何限制，本领域技术人员可以根据实际需要适应性选择。 [0031] 在本公开提供的具体实施方式中，参考图1所示，所述内罩2在所述第一端通过导流管7密封地连接于所述主旋风分离器5，以使得第一空间10内的反应油气经过导流管7流入到主旋风分离器5中进行二次分离。 [0032] 在本公开提供的具体实施方式中，主旋风分离器5可以以任意合适的方式布置，可选择地，所述主旋风分离器5可以设置为一组，该组主旋风分离器5的入口连接于所述导流管7。还可以选择的是，参考图1所示，所述主旋风分离器5可以设置为多组，该多组主旋风分离器5的入口均连接于所述导流管7。即，导流管7能够将第一空间10内的反应油气分配至多组主旋风分离器5中来进行二次分离。其中，每组中的主旋风分离器5可以是一级旋风分离器，也可以是多级旋风分离器，对此，本公开不作任何限制，本领域技术可以根据实际需要适应性选择。 [0033] 在上述方案的基础上，本公开还提供一种分离系统，所述分离系统设置有上述的反应器。 [0034] 以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。 [0035] 另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。 [0036] 此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。 |
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