专利名称：一种催化剂组合式汽提装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及在不存在氢的情况下，烃油的催化裂化，特别涉及一种 用于汽提出催化剂颗粒夹带或者吸附烃类的设备。
背景技术：
流化催化裂化(FCC)是石油重质馏分加工的重要二次加工工艺，在炼油工业中占 有相当重要的地位。催化裂化汽油是商品车用汽油的重要来源。在提升管催化裂化装置 中，石油重质馏分(包括减压蜡油、焦化蜡油、常压渣油、减压渣油、溶剂脱浙青油等)催化 裂化催化剂的作用下发生高温裂化和缩合反应，生成干气、液化气、汽油、柴油、重油(包括 回炼油和油浆)及和焦炭。为了达到一定的原料油转化率，要求原料油在提升管反应器中 需要一定的反应温度、油气停留时间。常规催化裂化装置，提升管出口温度大多在500°C以 上，油气停留时间一般2 3秒。由于催化剂在提升管中存在滑落，催化剂在提升管中的停 留时间远比油气停留时间长，一般在4 10秒。催化剂在沿提升管上升的过程中，不断有 焦炭生成并沉积在催化剂表面和活性中心上，使催化剂活性逐渐下降。在提升管高度的一 半处活性已丧失一半以上，在提升管出口处的活性只及初始活性的三分之一左右。因此，在 提升管反应器的后半段催化作用变差，由于温度仍较高，相对于催化反应，对产品选择性和 产品性质不利的热裂化反应相应提高。总的结果是干气产率高，轻质油收率低，催化汽油烯 烃含量高(达45 60v% )，不能满足汽油新标准对其烯烃含量的要求。FCC工艺是烃类与细粉颗粒状催化剂在反应区接触的工艺，在FCC过程中催化剂 既起到促进裂化反应的的作用，也是热传递的载体，在反应器中催化剂处于流化状态，目前 是采用提升管反应器输送催化剂和烃类进料。随着裂化反应的进行，大量的重质烃类缩合 成焦炭沉积在催化剂上，这些沉积在催化剂上的焦炭在再生区内通过催化剂与氧化物接触 进行高温烧焦，催化剂烧焦后恢复活性，进行循环使用。来自再生区的恢复活性的催化剂称 再生剂循环到反应区，利用气体流化催化剂，使其在反应和再生区之间循环输送。含炭的催 化剂称为待生剂，部分从反应区排除，过程中不断补充新鲜催化剂，以维持反应器内催化 剂的活性，烃油和催化剂在提升管反应器内反应后，通过冲击或者离心分离的方法使反应后 的烃蒸汽与催化剂颗粒分离，在分离过程中会因为催化裂化催化剂大的比表面积，是大量 的烃类残留在催化剂空内，如果不进行处理，这些的烃类随催化剂进入再生器作为焦炭烧 掉，造成烃类产品收率降低和浪费。因此通常是采用汽提的方法，将残留在催化剂内的烃类 汽提出来，提高烃类彩票的收率，降低焦炭产率，因此高效的汽提设备是降低残留烃类的有 效办法。通常采用在待生催化剂进入再生器前利用汽提的方法将催化剂中残留的烃类除 去，通过汽提的方法减少可汽提焦，提高FCC工艺的目的产品的收率和经济效益。在汽提设备中，汽提段是关键的核心设备，在汽提段锥盘上增加小孔，可使待生催 化剂和汽提蒸汽逆向接触，提高汽提效果，增加目的产品收率，降低了生焦量，从而提高装 置的处理能力，但该结构中汽提蒸汽立管和锥型挡板之间有一缝隙，催化剂与汽提蒸汽接触时，由于该缝隙的流动阻力比较小，蒸汽会通过该缝隙流出锥形挡板，这样不仅造成汽提 蒸汽立管的严重磨损，还造成汽提不完全的后果。汽提蒸汽立管磨损原因主要是待生催化剂从沉降器进入汽提段后，由于锥型挡板 和环形挡板的作用，催化剂沿S形路线下行。汽提蒸汽从汽提段底部的汽提蒸汽环管出来， 在锥型挡板和环形挡板的作用下沿S形路线上行。为使待生催化剂和汽提蒸汽接触充分， 在锥型挡板下部焊接一个底部带均勻分布等腰三角形缺口的裙板，这样，在锥型挡板底部 和裙板之间形成一个稀相空间，使得部分汽提蒸汽夹带催化剂从保护套管和导向套管之间 的空隙上行，造成短路，扰动锥型挡板上部的催化剂，造成汽提蒸汽立管外壁因为磨损而损 坏。为了解决汽提蒸汽立管外壁磨损问题，有人在外增设了保护套外表面和导向套 管，并分别在其外表面和内表面喷焊耐磨层，保护套管和导向套管之间空隙约3mm，这样增 加保护套管和导向套管喷焊耐磨层延长了汽提蒸汽管的使用寿命，但没有从根本上解决汽 提蒸汽和夹带催化剂在该空隙间通过，走捷径所造成的磨损问题，汽提蒸汽管使用一段时 间后仍会因磨损而泄漏。也有人直接把汽提蒸汽立管焊接到锥型挡板上，这样会存升温过 程中，会由于汽提蒸汽立管膨胀变形，将锥型挡板拉变形或把汽提蒸汽立管拉裂造成损 坏。采用挡板结构的汽提器，催化剂的汽提蒸汽接触区域有限，且一部分的汽提蒸汽 会以气泡的形式走短路，是当板结构的汽提器的汽提效率不能达到较高的水平。为了提高汽提器的汽提效率，US6224833采用网格状斜板结构，CNOl 128770. 5采 用菱形格栅的填料将汽提器的汽提段用填料层作为催化剂与蒸汽接触汽提的空间，提高了 汽提效果。 随着原油重质化、劣质化趋势的日益严重，流化催化裂化的原料也越来越重，沉积 在催化剂上的可汽提焦也随之增加，这就给催化剂的汽提提出了新的要求，因此开发高兴 的新型汽提器是目前一个亟待解决的问题汽提蒸汽立管磨损会使汽提效果下降，目的产品收率下降，焦炭产率增加，经济效 益下降，影响装置的经济效益。因此没有磨损的汽提段是本领域急需的和急切盼望的
实用新型内容
为了解决现有技术存在的问题，克服其弊病，本实用新型提出了一种新型催化剂 汽提装置，该催化剂汽提装置将当板式汽提段和填料式汽提段相结合，并将当板式汽提段 进行改进，在充分分析汽提蒸汽立管磨损机理前提下，从工艺出发，改变汽提段的结构，使 汽提蒸汽立管不产生磨损，并将当板式汽提段和填料式汽提段相结合，提高汽提效率。本实用新型一种催化剂组合式汽提装置，由汽提段筒体、挡板式汽提段和填料式 汽提段组成，其特征在于挡板式汽提段位于填料式汽提段上面。本实用新型所述挡板式汽提段至少含有1个汽提单元组成，汽提单元由锥形挡 板、锥形裙板、环形挡板、导向套管、环形裙板、汽提蒸汽立管和汽提蒸汽环管组成，导向套 管顶部链接在锥形挡板上，优选导向套管顶部铆接、插接、铰接、焊接在锥形挡板上，最好导 向套管顶部焊接在锥形挡板上，导向套管下端延伸到锥形裙板底部外1 100mm，最好为 2 80mm。[0016]本实用新型所述的汽提装置导向套管下端为自由端。所述填料式汽提段至少含有1个汽提填料段，其中填料可以选择如USP6224833. USP5716585, H CNOl 128770. 5 等披露的内构件。所述的填料式汽提段含有与汽提装置轴向平行的通道，填料式汽提段通道总体积 占总填料层体积的40 98%。本实用新型由于将导向套管延长到锥形裙板底部外，使汽提蒸汽立管和导向套管 之间缝隙的阻力大于锥形裙板外部阻力，蒸汽和催化剂不会从汽提蒸汽立管和导向套管之 间上行，从根本上解决了汽提蒸汽立管磨损的问题。本实用新型采用挡板式和填料式内构件组合，充分利用挡板式汽提和填料式汽提 的优势，提高催化剂的汽提效率，减少催化裂化的焦炭产率，提高轻油收率和装置的经济效
■、Λ
frff. ο本实用新型所述的汽提装置适用于催化剂中含有的气体汽提，特别适于催化剂为 微球催化剂中含有气体的汽提，尤其是流化催化裂化催化剂中含有气体的汽提，用以提高 轻油产率，降低汽提焦和焦炭产率。所述的汽提焦是在催化剂中可通过汽提而汽提出的烃类，如果汽提不出去会在烧 焦过程中变成焦炭。由于取消了保护管以及保护管外表面和导向套管内表面的喷焊耐磨层，本实用新 型结构的汽提设备，结构简单，造价低，保证了汽提蒸汽立管自由膨胀，使汽提蒸汽对汽提 蒸汽立管不产生磨损。
图1为本实用新型催化剂组合式汽提装置由2个挡板式汽提段和两个填料式汽提 段的汽提设备结构图。图2为本实用新型催化剂组合式汽提装置中挡板式汽提段的局部结构图。图3为现有技术催化裂化催化剂组合式汽提装置中挡板式汽提段的局部结构图。1.汽提蒸汽立管，2.保护套管，3.导向套管，4.锥形挡板，5锥形裙板，6环形挡 板，7.环形裙板，8.汽提蒸汽环管，9.筒体，10填料式汽提段，11.挡板式汽提段。
具体实施方式
如图1催化剂组合式汽提设备是由2个挡板式汽提段11和2个填料式汽提段10 组成，2个挡板式汽提段11设置在2个填料式汽提段10的上面。挡板式汽提段由汽提蒸汽立管1、环形裙板7、环形挡板6、锥形裙板5、导向套管3、 锥形挡板4组成。汽提蒸汽立管1下端与汽提蒸汽环管8链接，汽提蒸汽连续穿过2个由环形裙板 7、环形挡板6、锥形裙板5、导向套管3，锥形挡板4组成的挡板式汽提段和2个填料式汽提 段，在汽提蒸汽和催化裂化催化剂逆向接触的过程中，蒸汽汽提出残留在催化剂中的烃油， 以减少催化剂中的所含的汽提焦含量，降低FCC过程中的焦炭产率，提高轻油产率。填料式汽提段10含有与汽提装置轴向平行的菱形通道，通道总体积占总填料层 体积的75%。
5[0032] 如图2所示催化裂化催化剂组合式汽提装置，挡板式汽提段局部图，汽提蒸汽立 管1穿过导向套管3，导向套管3焊接在锥形挡板4上，导向套管3下端延伸到锥形裙板5 底部外30mm。
权利要求一种催化剂组合式汽提装置，由筒体(9)、挡板式汽提段(11)和填料式汽提段(10)组成，其特征在于挡板式汽提段(11)设置在填料式汽提段(10)上面。
2.依照权利要求1所述的催化剂组合式汽提装置，其特征在于汽挡板式汽提段(11) 由锥形挡板(4)、锥形裙板(5)、环形挡板(6)、导向套管(3)、环形裙板(7)、汽提蒸汽立管 (1)和汽提蒸汽环管(8)组成，导向套管(3)顶部链接在锥形挡板(4)上，导向套管(3)下 端延伸到锥形裙板(5)底部外1 100mm。
3.依照权利要求1所述的催化剂组合式汽提装置，其特征在于导向套管(3)顶部铆 接、插接、铰接、焊接在锥形挡板(4)上。
4.依照权利要求1所述的催化剂组合式汽提装置，其特征在于导向套管(3)顶部焊 接在锥形挡板(4)上。
5.依照权利要求1所述的催化剂组合式汽提装置，其特征在于导向套管(3)下端延 伸到锥形裙板(5)底部外2 80mm。
6.依照权利要求1所述的催化剂组合式汽提装置，其特征在于导向套管(3)下端为 自由端。
7.依照权利要求1所述的催化剂组合式汽提装置，其特征在于填料式汽提段(10)含 有与汽提装置轴向平行的通道。
8.依照权利要求1或权利要求7所述的催化剂组合式汽提装置，其特征在于填料式 汽提段(10)通道总体积占总填料层体积的40 98%。
专利摘要本实用新型公开了一种催化剂组合汽提装置，将挡板式汽提段和填料式汽提段组合，改变挡板式汽提段的结构，克服了现有技术汽提蒸汽立管磨损的汽提效果差的缺陷，催化剂汽提器由汽提段筒体(9)、挡板式汽提段(11)和填料式汽提段(10)组成，其特征在于挡板式汽提段(11)设置在填料式汽提段(10)上面。
文档编号B01J8/00GK201701918SQ20102022348
公开日2011年1月12日 申请日期2010年6月7日 优先权日2010年6月7日
发明者宦建波, 杨杰, 郑立 申请人:中国石油化工集团公司;中国石化集团洛阳石油化工工程公司