专利名称：Fcc装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种包括细长反应器提升管(reactor riser)和反应器容器的流化床催化裂化(FCC)反应器。该反应器容器包括密相流化解吸区(stripping zone)；在它下端的催化剂出口；在它上端的裂化蒸气出口；以及气旋分离器，该气旋分离器与反应器提升管的出口流体连通。气旋分离器有浸入管，该浸入管的下部开口端终止于密相流化解吸区的上部流化床液面的下面。
在US-A-5039397中公开了一种上述装置。根据该文献，所谓底部封闭的气旋分离器的浸入管浸没在催化剂床中，以便提供防止裂化蒸气流过该浸入管的密封。
通常遇到的问题是由于例如装置故障、在烃原料中的水突然蒸发和/或各单元的压力扰动而在反应器提升管中产生压力波动。当压力波动时，如US-A-5039397中所述，通过环绕浸入管的浸入端的催化剂床施加在系统上的压力将不足以防止裂化蒸气流过该浸入管。该现象也称为流过气旋器的气体“水中带气(carry under)”，该缺点是因为例如与通常由通过浸入管排出的催化剂所夹带的烃相比，裂化蒸气含有相对更高量的焦炭母体。这些焦炭母体导致在解吸区的密相流化床上面的开口容积中形成不希望的焦炭。该焦炭形成可能导致FCC反应器需要在结束处理运行之前关闭。而且，除去焦炭将非常消耗人力和时间。
上述问题通过将水平板恰好布置在浸入管的底部开口端下面而克服。该板保证在压力波动的情况下，通过浸入管向下流的裂化蒸气也不会出现明显增加。据认为这是由于催化剂所产生的背压，该催化剂通过压力波动而压过在板和浸入管的催化剂排出开口之间的限制开口。通常，板的直径超过浸入管直径的1.5倍，这样的现有技术装置实例在US-A-2958653和US-A-5139748中进行了说明。
现有技术的反应器容器的缺点是该板在反应器容器中占据了较大的水平空间。这导致容器需要有更大的直径，或者使浸入管更小，因此，在一个反应器容器中可以使用的气旋器更少。这样的几何尺寸限制例如在超过一个第一气旋器浸入管和超过一个第二气旋器浸入管浸没在密相流化解吸床中时将会遇到。
本发明的目的是提供一种用于进行FCC处理的装置，该装置将减小当压力波动时裂化蒸气流过底部封闭的气旋器的浸入管的危险。本发明的另一目的是提供一种紧凑设计的、气旋器浸入管的底部开口端。
上述目的通过以下流化床催化裂化反应器而实现。流化床催化裂化反应器包括细长反应器提升管和反应器容器，其中，该反应器容器包括密相流化解吸区；在它下端的催化剂出口；在它上端的裂化蒸气出口；以及气旋分离器，该气旋分离器与反应器提升管的出口流体连通，该气旋分离器有浸入管，该浸入管的下部开口端终止于密相流化解吸区的上部流化床液面的下面，该密相流化解吸区还包括布置在浸入管的下部开口端下面的水平板，其中，该板是有隆起边缘的板，且浸入管的下部开口端也进行限制。
已经发现，当采用本发明的反应器时，板的面积可以比当使用平板和开口端未限制的浸入管时更小。实验显示，在限制气体“水中带气”方面，包括改进的板和浸入管开口的本实施例将在正常情况下获得与现有技术的未改进板和浸入管相同的效果。且当解吸区的密相流化床液面暂时降低或当反应器提升管产生压力波动时，改进的板和浸入管还能避免气体过度“水中带气”，这一改进设计也防止正在解吸的气体和解吸后的气体离开流化床向上流入浸入管中。由下面所述将更清楚优选实施例。
本发明可以用于新的FCC反应器，或者可以用于改进现有的FCC反应器。可以改进成本发明反应器的现有FCC反应器包括反应器容器，该反应器容器包括与反应器提升管的下游端流体连接的气旋分离装置以及在它下端的解吸区。这样的FCC反应器的实例如在Joseph W.Wilson，Penn Well Publishing Company，Tulsa Oklahoma(US)出版的“Fluid Catalytic Cracking Technology and Operation”(1997年，31-39页)的
图1-16、1-17、1-19、1-21和1-22中所示。所示反应器介绍了两个实例，其中，反应器提升管的上端布置在反应器容器中，或者布置在反应器容器外。对于本发明，反应器提升管的上端的位置并不重要。
在浸入管的下端处提供有板的气旋分离器是所谓的粗切气旋器或第一气旋器，在该气旋分离器中进行催化剂和裂化蒸气之间的第一分离。优选是，1至4个第一气旋器与一个反应器提升管流体连接。反应器容器可以还有分离级，例如第二气旋器，以便进一步从裂化蒸气中分离催化剂细粒。优选是，一个第一气旋器可以与1至4个第二气旋器流体连接。第一气旋器的设计可以变化，只要它与向下延伸的浸入管流体连接。该气旋器例如可以为EP-A-332277中所述的水平气旋器或者普通的垂直气旋器。浸入管自身有相对较大的横截面积，以便容纳大量的催化剂，该催化剂通常流过该浸入管。下端浸没在解吸区的催化剂密相流化床中。催化剂床在浸入管的出口开口上面的高度应当能在正常工作时足以避免任何气体“水中带气”。本领域技术人员可以很容易地确定该高度。
当在浸入管的、恰好在限制部分上面的横截面区域测量时，催化剂在本发明的该第一气旋器中的流量优选是在100至500kg/m2.s之间。
本发明和它的优选实施例将通过图1-2进一步介绍。图1是现有技术的FCC反应器的视图。图2是浸入管的底端的详细视图，表示上述改进的板。
图1表示了布置在反应器容器(14)中的反应器提升管(1)的下游部分。通过反应器提升管(1)，催化剂和烃原料以稀相流化床模式向上流动。反应器提升管(1)的下游部分(2)与第一气旋器(3)流体连接。第一气旋器(3)包括管形体(4)以及与浸入管(6)连接的截头锥形下部(5)。该浸入管(6)的直径小于管形体(4)。通常，浸入管的直径是管形体(4)的直径的0.2至0.7倍之间。在浸入管(6)的底部开口端(7)下面有水平圆板(8)。该板(8)的直径通常为浸入管(6)的直径的1.5至2倍之间。部分清洁的裂化蒸气通过气体出口导管(9)排出。该导管与第二气旋器(11)的气体进口(10)流体连通。气体出口导管(9)有狭槽(12)，解吸气可以通过该狭槽而经第二气旋器(11)从反应器容器(14)中排出。第二气旋器(11)有浸入管(15)，该浸入管在它的下端有滴流阀(16)，该滴流阀(16)布置在流化床液面(23)上面。清洁的气体通过气室(18)和气体出口导管(17)而从第二气旋器(11)和反应器容器(14)中排出。在反应器容器(14)的底端(19)处有解吸区，该解吸区包括密相流化床(20)。解吸和流化介质(优选是蒸汽)通过装置(21)供给流化床(20)。解吸催化剂通过竖管(22)从反应器容器(14)排向再生器区(未示出)。
图2表示了改进的浸入管(24)的底端以及改进的板(25)。板(25)可以有任何形状，例如矩形，优选是，板(25)为圆形。板(25)有隆起的边缘，也称为凸缘(26)。浸入管(24)的下端有限制部分(27)。优选是，包括凸缘的圆形板(25)的直径(d3)为浸入管(24)的直径(d1)的0.9至1.2倍之间，更优选是具有相同的直径。板(25)的底部和浸入管(24)的开口下端之间的距离(d2)优选是为浸入管(24)的直径(d1)的0.2至0.8倍之间。优选是，凸缘在板(25)的下部上面延伸的距离为距离(d2)的20％至40％之间。浸入管中的限制部分开口(28)的直径优选是为浸入管(24)的直径(d1)的0.4至0.7倍之间。板的平部分的直径大约与开口(28)的直径相同。优选是，凸缘(26)有靠近板的底部的开口，以便在从容器中除去催化剂时(例如关闭操作)使催化剂能够从板上流走。换句话说，该开口使得板能够自动排干。图2中所示的、改进的浸入管和板适用于图1的反应器容器中。
优选是，该板涂覆有防腐蚀材料，例如通常用于FCC反应器容器中的耐火材料。当有防腐蚀材料时，上述尺寸从防腐蚀材料的表面上进行计算。
权利要求
1.一种流化床催化裂化反应器，包括细长反应器提升管和反应器容器，其中，该反应器容器包括密相流化解吸区；在它下端的催化剂出口；在它上端的裂化蒸气出口；以及气旋分离器，该气旋分离器与反应器提升管的出口流体连通，该气旋分离器有浸入管，该浸入管的下部开口端终止于密相流化解吸区的上部流化床液面的下面，该密相流化解吸区还包括布置在浸入管的下部开口端下面的水平板，其中，该板是有隆起边缘的圆板，且浸入管的下部开口端也进行限制。
2.根据权利要求1所述的反应器容器，其中该板为圆板。
3.根据权利要求2所述的反应器容器，其中包括隆起边缘或凸缘的圆板的直径(d3)为浸入管的直径的1.2至0.9倍之间。
4.根据权利要求3所述的反应器容器，其中圆形板的直径(d3)与浸入管的直径相同。
5.根据权利要求1-4中任意一个所述的反应器容器，其中在板的下部与浸入管的开口下端之间的距离(d2)在浸入管的直径的0.2至0.8倍之间。
6.根据权利要求1-5中任意一个所述的反应器容器，其中隆起边缘(凸缘)在板的底部上面延伸的距离在距离d2的20％至40％之间，该距离d2是板的下部和浸入管的开口下端之间的距离。
7.根据权利要求1-6中任意一个所述的反应器容器，其中在隆起边缘中有开口，该开口靠近板的底部，以便使该板能够自动排出。
8.根据权利要求1-7中任意一个所述的反应器容器，其中该板涂覆有抗腐蚀材料。
9.如权利要求1-8所述的反应器容器用于流化床催化裂化处理中。
10.根据权利要求9所述的用途，其中，当在浸入管的、恰好在限制部分上面的横截面区域测量时，流过气旋分离器的浸入管的催化剂在100至500kg/m2.s之间。
全文摘要
一种流化床催化裂化反应器，包括细长反应器提升管(1)和反应器容器(14)，其中，该反应器容器(14)包括密相流化解吸区(20)；在它底端的催化剂出口(22)；在它上端的裂化蒸气出口(17)；以及气旋分离器(3)，该气旋分离器与反应器提升管(1)的出口(2)流体连通，该气旋分离器(3)有浸入管(24)，该浸入管的底部开口端终止于密相流化解吸区(20)的上部流化床液面(23)的下面，该密相流化解吸区(20)还包括布置在浸入管(24)的底部开口端(28)下面的水平板(25)，其中，该板(25)是有隆起边缘的圆板(26)，且浸入管的底部开口端(28)也进行限制(27)。
文档编号B01J8/24GK1491272SQ02804843
公开日2004年4月21日 申请日期2002年2月21日 优先权日2001年2月22日
发明者许贝特斯·W·A·德赖斯, 许贝特斯 W A 德赖斯 申请人:国际壳牌研究有限公司