一种多通道反应器的制作方法

1.本实用新型涉及模拟工业装置领域，具体为一种多通道反应器。


背景技术：

2.催化裂化是我国炼油行业重要的加工过程，传统提升管反应器在进行重油催化裂化已暴露许多问题，最突出的是由于催化剂迅速积炭，致使催化剂活性和选择性严重下降，导致提升管后半段二次反应不理想。
3.催化裂化工艺和催化剂的研究开发是催化裂化技术不断进步的基础，特别是随着市场对化工产品需求的增加和对环境保护的要求越来越严格，要求产品的质量必须达到标准要求。
4.重油裂化生产低碳烯烃的反应主要是将一次裂化产物中的小分子汽油进行进一步的二次反应，多产低碳烯烃，目前催化裂化装置应用的清洁燃料生产技术有mip工艺和双提升管工艺，多产丙烯生产工艺多双提升管工艺。mip工艺虽然是单根提升管反应器，因需要从沉降器引待生催化剂进入提升管第二反应区，由于待生催化剂的活性低，对二区的反应不利，且由于mip工艺的反应时间长，干气和焦炭量大，虽然降低了汽油的烯烃含量，但产品的收率和柴油质量不太理想。双提升管工艺由于采用两根提升管，有时还需汽油沉降器和分馏塔等设备组合，才能达到生产目的，设备投资大，操作复杂；老装置改造尤其麻烦。
5.催化裂化反应的重要参数是原料与催化剂的接触时间，90％的原料反应发生在原料与催化剂接触很短的时间内，研究表明，催化裂化的主要反应在1秒钟内就基本完成，而目前工业生产的提升管长度在30～40米左右，过长的提升管反应器只能导致干气和焦炭的产生；为获得理想的产品分布和高的转化率，必须在较短的接触时间内提供满足反应的催化活性中心，即足够量的剂油比，但剂油比受到反应热平衡的制约，再生催化剂温度升高，反应剂油比下降。
6.催化裂化的技术进步均建立在科学试验基础上，研究数据的取得离不开试验装置，各个研究单位都建立了不同的提升管试验装置，国外公司也为中国提供了数套的提升管试验装置，中国专利cn2538415y，中国专利cn201223790y，中国专利cn103849423a，中国专利cn203498326u和中国专利cn202016988u介绍了多种新型提升管试验装置。尤其是中国专利cn202016988u提出短反应时间的水平式毫秒反应器，是在同一试验装置内设置两种反应器。
7.现有提升管试验装置中，进入提升管的催化剂温度是通过输送气体的量进行调节的，而且由于场地条件限制，小提升管试验装置中提升管反应器的长度在2～4米的范围，大提升管试验装置中提升管反应器的长度在5～12米的范围，反应时间较短。一旦装置建成，只能通过改变进料的高度，或通过改变进料量达到改变反应时间的目的，实验装置的提升管内催化剂的流动与工业提升管内催化剂流动的实际状态有很大差别，试验数据与工业生产数据有较大偏差。


技术实现要素：

8.鉴于现有技术中所存在的问题，本实用新型公开了一种多通道反应器，采用的技术方案是，包括反应沉降器、汽提段、待生立管、再生器、再生催化剂输送管、催化剂进入管、冷催化剂输送管、预冷器、主提升管反应器和副提升管反应器，所述反应沉降器的下方设置有汽提段，通过反应沉降器和汽提段的设置，能够利用汽提段的汽提蒸汽将反映沉降器分离后的催化剂中夹带的油气置换出来，所述汽提段的下方通过待生立管与再生器连通，通过待生立管和再生器的设置，能够将汽提后的催化剂导入再生器进行烧焦处理，所述再生器的下部通过再生催化剂输送管和催化剂进入管连通预冷器，通过预冷器的设置，能够调节进入主提升管反应器的催化剂温度，达到调节剂油比的目的，所述预冷器的顶部通过主提升管反应器与反应沉降器连通，所述预冷器的一侧通过冷催化剂输送管连接有副提升管反应器，所述副提升管反应器与主提升管反应器的中部连通，通过副提升管反应器的设置，能够使提升管反应器边长，增大了试验装置的研究范围，同时对主提升管反应器内的反应起到急冷和增大剂油比的作用，有效降低油气中的烯烃含量和增加液体收率，所述预冷器的一侧设置有第一进料口，所述副提升管反应器的下部设置有第二进料口，所述副提升管反应器的中部设置有第三进料口，所述副提升管反应器的上部设置有第四进料口，所述主提升管反应器的上部设置有第五进料口，通过多个进料口的设置，这些进料口即可以作为原料进入口，也可以作为终止反应的终止剂进入口。
9.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述反应沉降器的内壁设置有沉降器过滤板，所述反应沉降器的顶部设置有反应油气出口，所述沉降器过滤板的上方设置有反吹蒸汽，通过沉降器过滤板、反应油气出口和反吹蒸汽的设置，沉降器过滤板能够将过滤后的油气从反应油气出口排出，反吹蒸汽能够反吹吸附在沉降器过滤板上的催化剂，保持整个试验装置重复应用。
10.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述汽提段的下方设置有汽提蒸汽分布器，所述汽提段的内部设置有格栅，通过汽提蒸汽分布器和格栅的设置，汽提蒸汽分布器能够提升汽提蒸汽，格栅能够提高蒸汽利用率。
11.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述再生器的顶部设置有再生烟气出口，所述再生器的内壁设置有再生器过滤板，所述再生器过滤板的上方设置有反吹空气，通过再生烟气出口、再生器过滤板和反吹空气的设置，再生器过滤板能够过滤烟气并将烟气从再生烟气出口排入尾气处理系统，反吹空气的目的是为了反吹吸附在再生器过滤板上的催化剂，保持再生器过滤板正常使用。
12.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述再生器的内部位于待生立管底端的下方设置有再生器空气分布器和待立管阀，通过再生器空气分布器和待立管阀的设置，再生器空气分布器能够将空气导入再生器，待立管阀能够控制待生催化剂的循环量。
13.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述再生催化剂输送管和催化剂进入管之间设置有再生催化剂阀，通过再生催化剂阀的设置，能够控制再生催化器的输送量。
14.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述预冷器的内部从下到上依次设置有预冷器流化蒸汽分布器、冷却盘管、预提升蒸汽分布器和主提升管反应器进料口，通过预冷器流化蒸汽分布器、冷却盘管、预提升蒸汽分布器和主提升管反应器进料口的设置，能够冷却、提升催化剂并控制反应的剂油比，主提升管反应器进料口能够将新鲜原料导入主提升
管反应器。
15.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述冷催化剂输送管的中部设置有冷催化剂阀，所述副提升管反应器的底端设置有提升蒸汽入口，通过冷催化剂阀和提升蒸汽入口的设置，冷催化剂阀能够控制冷催化剂的输送量，提升蒸汽入口能够将提升蒸汽导入装置。
16.本实用新型的有益效果：本实用新型通过预冷器、第一进料口、第二进料口、第三进料口、第四进料口和第五进料口的设置，多通道进料，能够调节进入反应器的剂油比和改变反应时间，适应各种原料性质和工艺条件变化进行各种研究，为催化剂的开发和催化裂化装置的设计生产提供可靠的基础数据。
附图说明
17.图1为本实用新型整体结构示意图。
18.图中：1、反应油气出口；2、沉降器过滤板；3、反应沉降器；4、汽提段；5、汽提蒸汽分布器；6、待生立管；7、再生烟气出口；8、再生器过滤板；9、再生器；10、再生器空气分布器；11、待立管阀；12、再生催化剂输送管；13、再生催化剂阀；14、催化剂进入管；15、预冷器流化蒸汽分布器；16、冷催化剂阀；17、冷催化剂输送管；18、冷却盘管；19、预提升蒸汽分布器；20、预冷器；21、主提升管反应器进料口；22、主提升管反应器；23、副提升管反应器；24、第一进料口；25、第二进料口；26、第三进料口；27、第四进料口；28、第五进料口；29、反吹蒸汽；30、反吹空气；31、提升蒸汽入口。
具体实施方式
19.实施例1
20.如图1所示，本实用新型公开了一种多通道反应器，采用的技术方案是，包括反应沉降器3、汽提段4、待生立管6、再生器9、再生催化剂输送管12、催化剂进入管14、冷催化剂输送管17、预冷器20、主提升管反应器22和副提升管反应器23，所述反应沉降器3的下方设置有汽提段4，反应沉降器3分离后的催化剂中夹带的油气被汽提段4内的汽提蒸汽置换出来，所述汽提段4的下方通过待生立管6与再生器9连通，汽提后的催化剂经待生立管6导入再生器9进行烧焦处理，所述再生器9的下部通过再生催化剂输送管12和催化剂进入管14连通预冷器20，再生后的催化剂经再生催化剂输送管12和催化剂进入管14导入预冷器20，所述预冷器20的顶部通过主提升管反应器22与反应沉降器3连通，预冷器20将冷催化剂再次经主提升管反应器22导入反应沉降器3，所述预冷器20的一侧通过冷催化剂输送管17连接有副提升管反应器23，冷催化剂输送管17可以将冷催化剂导入副提升管反应器23，所述副提升管反应器23与主提升管反应器22的中部连通，所述预冷器20的一侧设置有第一进料口24，所述副提升管反应器23的下部设置有第二进料口25，所述副提升管反应器23的中部设置有第三进料口26，所述副提升管反应器23的上部设置有第四进料口27，所述主提升管反应器22的上部设置有第五进料口28，第一进料口24和第二进料口25即可以作为原料进入口，也可以作为终止反应的终止剂进入口。
21.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述反应沉降器3的内壁设置有沉降器过滤板2，所述反应沉降器3的顶部设置有反应油气出口1，所述沉降器过滤板2的上方设置有反吹蒸汽29，沉降器过滤板2过滤油气，过滤后的油气从反应油气出口1排出，反吹蒸汽29反
吹吸附在沉降器过滤板2上的催化剂。
22.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述汽提段4的下方设置有汽提蒸汽分布器5，所述汽提段4的内部设置有格栅，汽提蒸汽分布器5将汽提蒸汽进行提升。
23.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述再生器9的顶部设置有再生烟气出口7，所述再生器9的内壁设置有再生器过滤板8，所述再生器过滤板8的上方设置有反吹空气30，再生器过滤板8过滤烟气，过滤后的烟气从再生烟气出口7排入尾气处理系统，反吹空气30反吹吸附在再生器过滤板8上的催化剂。
24.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述再生器9的内部位于待生立管6底端的下方设置有再生器空气分布器10和待立管阀11，再生器空气分布器10可以将空气导入再生器9，待立管阀11对待生催化剂的循环量进行控制。
25.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述再生催化剂输送管12和催化剂进入管14之间设置有再生催化剂阀13，再生催化剂阀13对再生催化剂的输送量进行控制。
26.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述预冷器20的内部从下到上依次设置有预冷器流化蒸汽分布器15、冷却盘管18、预提升蒸汽分布器19和主提升管反应器进料口21，预冷器流化蒸汽分布器15、冷却盘管18和预提升蒸汽分布器19可以冷却、提升催化剂并控制反应的剂油比，主提升管反应器进料口21可以将新鲜原料导入主提升管反应器22。
27.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述冷催化剂输送管17的中部设置有冷催化剂阀16，所述副提升管反应器23的底端设置有提升蒸汽入口31，冷催化剂阀16对冷催化剂的输送量进行控制，提升蒸汽从提升蒸汽入口31进入试验装置。
28.本实用新型的工作原理：原料经主提升管反应器进料口21进入主提升管反应器22，与来自再生器9的催化剂接触反应，反应后的油气在反应沉降器3与催化剂分离，油气经沉降器过滤板2过滤后从反应油气出口1出本试验装置进入收集系统，在反应沉降器3分离后的催化剂经汽提段4被来自汽提蒸汽分布器5的汽提蒸汽将其夹带的油气汽提置换出来，汽提后的催化剂经待生立管6进入再生器9进行烧焦，待生催化剂的循环量由待立管阀11控制，再生器9内烧焦时通入空气，经再生器空气分布器10来的空气进入再生器9，烧焦后的烟气从再生烟气出口7排入尾气处理系统。再生后的催化剂经再生催化剂输送管12、再生催化剂阀13和催化剂进入管14进入预冷器20，在预冷器20的再生催化剂经来自预提升蒸汽分布器19的蒸汽提升，或经来自预冷器流化蒸汽分布器15的蒸汽提升，被输送到主提升管反应器进料口21与新鲜原料反应，当预冷器流化蒸汽分布器15不通蒸汽时，预冷器20内冷却盘管18不取热，预冷器20相当于再生催化剂预提升段，此时此装置可作常规提升管试验。
29.在反应油气出口1和沉降器过滤板2之间设有反吹蒸汽29，目的是反吹吸附在沉降器过滤板2上的催化剂，保持整个试验装置重复应用，在再生烟气出口7和再生器过滤板8之间的反吹空气30，目的也是为了反吹吸附在再生器过滤板8上的催化剂，保持再生器过滤板8正常使用，过滤板的使用，可避免使用小型过滤器所产生的试验装置憋压现象。
30.预冷器20的作用是冷却再生催化剂温度，可根据反应所需要的剂油比调节预冷器20内催化剂的温度，调节预冷器20的流化蒸汽即可实现调节预冷器20内催化剂的温度。
31.当主提升管反应器22停用，从预冷器20引出催化剂进入副提升管反应器23，原料从副提升管反应器23下部进入，与催化剂接触反应，经主提升管反应器22上半部后进入反应沉降器3与催化剂分离，由于副提升管反应器23和主提升管反应器22上半部串联，使提升
反应器管变长，增大了试验装置的研究范围。
32.在降低烯烃研究中，主提升管反应器22作为常规提升管反应器，副提升管反应器23可作为汽油改质提升管反应器使用，来自预冷器20的冷却后的催化剂与粗汽油反应，反应温度约400℃左右，反应后的油气和催化剂混合物进入主提升管反应器22，对主提升管反应器22内的反应起到了急冷和增大剂油比的作用，能有效减低油气中的烯烃含量和增加液体收率。或来自预冷器20的冷却后的催化剂直接被预提升蒸汽输送到主提升管反应器22中，低温高活性的催化剂更适用降烯烃的要求。
33.根据不同反应时间的研究需要，本反应器设置了多组进料通道，在预冷器20的一侧设置有第一进料口24，在副提升管反应器23中部设置第二进料口25，在副提升管反应器23中部设置第三进料口26，上部设置第四进料口27，在主提升管反应器22上部设置第五进料口28，这些进料通道即可作为原料进入口，也可作为终止反应的终止剂进入口。
34.本实用新型涉及的机械连接为本领域技术人员采用的惯用手段，可通过有限次试验得到技术启示，属于公知常识。
35.本文中未详细说明的部件为现有技术。
36.上述虽然对本实用新型的具体实施例作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化，而不具备创造性劳动的修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。