专利名称：多功能提升管催化裂化试验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型系一种实验室使用的催化裂化试验装置，应用于石油化工领域。
背景技术：
催化裂化是石油加工过程中一种重要的二次加工工艺。实验室里用于模拟工业装置的提 升管催化裂化试验装置是研究催化裂化十分重要的、必不可少的工具。
在国外，有关提升管催化裂化试验装置的报道，最早有美国AtlantiRichfild公司开发 的ARC0装置[1][2]，它能够进行反应-再生连续运转。提升管反应器是由几个密相返混流 化床串接起来，非活塞流反应状态，因此反应效果与工业装置相差甚远。在催化剂控制方面， 未采用滑阀而用探针，控制效果明显不好，催化剂循环量很不稳定。另外，因其未安装原料雾 化喷嘴，进料只能是轻油或馏分油，不能进重油。
参考文献[l]Wachted S J. Am Chem Soc Div Petrol Chem Mtg. 1977 [2]催化裂化工艺与工程
在国内，生产使用较多的提升管催化裂化试验装置有两种形式。 一种基本上仿制ARCO装 置，仍用探针控制催化剂循环，只在某些方面作一些改动；另一种在ARCO装置基础上作了较 大的改进。其流程见图1
该装置的进料量为l一l. 2公斤/小时。反应-再生系统的沉降器和再生器两器高度相差很 少，提升管很短。在提升管底部装有进料雾化喷嘴，用于对原料进行雾化分散，因此进料不 但可以是熘分油也可以是重油；在再生斜管底部装有限流孔板，用两器压差控制再生催化剂 的循环。试验证明该装置性能较好，远远超过ARCO装置。
作为工业装置的模拟装置以及作为科研所用试验装置，上述装置也存在不够完善和方便 之处。其一，由于受到提升管管径和喷嘴结构的限制，上述装置只能在提升管底部安装垂直 向上的喷嘴，这样原料进入提升管与再生催化剂接触首先在一个紊流区进行反应，这与工业 装置工况截然不同。工业装置中再生催化剂从底部进入提升管后由预提升蒸汽向上提升整流 后再与从侧面进入原料接触反应。上述试验装置反应效果远不如工业装置。其二，上述试验
装置只有底部一个进料口，因提升管长度通常设计制造时已确定，要改变反应时间只能通过
改变进料量或注入的蒸汽量从而改变油气线速来实现。如果要求不改变油气线速达到改变反
应时间，上述试验装置做不到。另外，单一进料口无法实现多种原料的不同位置的复合进料。
其三，对催化剂小循环量的控制方面采用探针、滑阀和其他方法远赶不上使用塞阀效果好。
其四，在同一提升管中实现上下两段不同剂油比的反应，上述装置更做不到。总之，这些装置不仅试验效果与工业装置存在较大差异，也满足不了多种反应条件催化裂化工艺及催化剂
评价的试验需求。
发明内容
为克服现有装置在模拟工业装置方面的不足和功能单一化适应性差的问题，本实用新型 提供了一种多功能提升管催化裂化试验装置，该装置的常规进料量为1.5—3公斤/小时，最 大进料量为1. 5—8公斤/小时，由进料组件、反应-再生系统、产品回收及计量组件以及计算 机控制系统组成。本实用新型的反应-再生系统与工业装置十分相似，可以灵活、便捷地适应 多种工艺条件的催化裂化试验。本实用新型其流程见图2。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是
1. 参照工业装置常用形式，本实用新型的反应-再生系统的沉降器和再生器采用两器 高低并列式结构，倒"L"形提升管。
2. 本实用新型除在提升管底部设置带雾化喷嘴的进料口外，还在底部以上部位设置多 个从侧面进料的进料口。底部进料口通常不进原料，只进蒸汽用于再生催化剂的预 提升(必要时也可进原料)。底部以上进料口根据反应时间的需要选择其中之一进 料，也可对不同原料采用不同位置的进料口同时进料。为满足进重油的的要求，从 侧面进料的进料口内同样装有原料雾化喷嘴，该喷嘴是一种特殊结构，原料从喷嘴 水平进入后转90。沿提升管轴线垂直向上雾化喷出。
3. 本实用新型采用垂直安装的小型塞阀控制催化剂循环。与工业装置相似，待生塞阀 控制汽提管内催化剂料位，再生塞阀则控制再生催化剂循环量，以此来稳定催化裂 化反应的剂油比和温度。
4. 本实用新型的提升管采用了分段加热并控温，以此模拟工业装置提升管内上下温度 分布。段与段之间采用可快速装拆的连接，以此根据需要实现灵活方便地更换不同 管径的提升管。
5. 本实用新型除在提升管底部设置再生催化剂进入口外，还在上部再设置一个进入 口。下段是常规反应。上段通过补充高活性催化剂，以此弥补由于下段反应所造成 的催化剂活性下降同时增加上段反应剂油比，用这一技术措施实现提升反应效果、 增加转化率的目的。目前所有试验装置以致工业装置尚不具备此技术。
本实用新型有益的效果是试验数据与工业生产实际数据有更好可比性。其灵活性很好地 满足了多种反应条件催化裂化工艺及催化剂评价的试验需求。
图l是目前国内使用较多的提升管催化裂化试验装置流程图图中l.提升管反应器 2.沉降器3.汽提段4.待生斜管5.控制阀(用于待生催化剂 循环控制)6.气升管7.再生器 8.再生斜管 9.进料喷嘴 IO.产品回收计量油气路 ll.产品回收计量烟气路
图2是本实用新型工艺流程图
图中l.再生器 2.提升管反应器 3.下再生斜管4.喷嘴5.侧面喷嘴6.再生塞 阀7.上再生斜管8.再生塞阀 9.沉降器 10.汽提段 11.待生立管 12.待生塞阔 13.产品回收计量油气路14.产品回收计量烟气路15.第二进料口 16.第三进料口具体实施方式
根据图2所示从再生器(1)流出的高温再生催化剂分两路进入提升管(2)。其中一路经下 再生斜管(3)进入提升管底部，由喷嘴(4)进入的预提升蒸汽向上提升整流后与从侧面喷嘴(5) 进入的原料接触反应。该路催化剂循环量受再生塞阀(6)控制。另一路经上再生斜管(7)进入 提升管中部向内补充催化剂，补充量受再生塞阀(8)控制(如做常规试验无需补充催化剂则将 该塞阀关闭)。反应后的油气与催化剂在沉降器(9)内进行分离。油气通过集气管进入产品回 收及计量组件的油气路(13)回收并计量。结了碳待生催化剂则流入汽提段(IO)，经水蒸汽汽 提后通过再生立管(ll)下流回再生器。待生催化剂循环量由待生塞阀(12)控制。在再生器内， 待生催化剂与由空气分布管进入的空气逆向接触烧去催化剂表面的结碳恢复其活性。恢复了 活性的催化剂再通过斜管进入提升管循环使用。烧碳所产生的烟气进入产品回收及计量系统 的烟气路(14)进行水气分离并计量。
权利要求1. 多功能提升管催化裂化试验装置由进料组件、反应-再生系统、产品回收与计量组件和计算机控制系统组成，其特征是反应-再生系统的沉降器和再生器为两器高低并列、倒“L”形提升管以及采用小型塞阀控制催化剂循环的结构。
2. 根据权利要求1所述的多功能提升管催化裂化试验装置，其特征是提升管的垂直长度为4 一16米，采用分段加热并控温，段与段采用可快速装拆的连接。
3. 根据权利要求1所述的多功能提升管催化裂化试验装置，其特征是除在提升管底部设置 进料口外，还在底部以上不同部位从侧面设置多个进料口，进料口内均装有雾化原料的 喷嘴，底部进料口只进蒸汽用于再生催化剂的预提升，底部以上进料口根据反应时间的 需要选择其中之一进料，也可对不同原料采用不同位置的进料口同时进料。
4. 根据权利要求1所述的多功能提升管催化裂化试验装置，其特征是采用垂直安装的小型 塞阀控制催化剂循环，待生塞阀控制汽提段内待生催化剂料位，再生塞阀则控制再生催 化剂循环量，稳定催化裂化反应的剂油比和温度。
5. 根据权利要求1所述的多功能提升管催化裂化试验装置，其特征是再生催化剂除从底部 进提升管外，还在上部再设置一个进料口成为双路进料。
专利摘要一种多功能的催化裂化试验装置，其反应-再生系统的沉降器和再生器为两器高低并列、提升管为倒“L”形结构。其中，提升管反应器采用分段加热并控温、段与段采用可快速装拆的连接、设多点雾化进料、两路进催化剂；采用小型塞阀控制催化剂循环。装置运行全部采用计算机自动控制。该装置能够模拟工业装置提升管内的反应情况，试验数据与工业装置有可比性，主要应用于各种反应条件的催化裂化工艺开发、催化剂评价等科研和生产所进行的试验。
文档编号B01J8/02GK201223790SQ20082000376
公开日2009年4月22日 申请日期2008年2月20日 优先权日2008年2月20日
发明者居荣富 申请人:北京世纪瑞格科技有限公司