[发明专利]用于流化催化裂化装置的降低高程的催化剂回流管路

说明书

发明领域

本发明涉及烃进料的流化催化裂化。特别地，本发明涉及对于从流化催化裂化装置的再生器中返回再生催化剂至流化催化裂化装置的提升管的催化剂回流管路的改进设计，和在流化催化裂化装置中使用所述催化剂回流管路的方法。 

发明背景 

对于石油工艺来说，通过催化方法如流化催化裂化将高分子量的石油进料转化成更有价值的产物是重要的。在流化催化裂化过程中，将较高分子量的进料与流化催化裂化装置的提升管反应器中的流化催化剂颗粒相接触。根据所期望产物的类型来控制进料和催化剂之间的接触。在所述进料的催化裂化中，控制反应器条件如温度和接触时间来使所期望的产物最大化并使不太期望的产物如轻气体和焦炭的形成最小化。 

过去已经使用了各种各样的流化催化裂化反应器提升管和反应器容器设计。然而，随着裂化活性极大提高的沸石裂化催化剂的进步，最现代的流化催化裂化反应器利用短接触时间的裂化结构，其中限制催化剂和流化催化裂化装置料流接触的时间量，从而使过度裂化的量最小化，这使得低价值产物如轻质烃气体的产量上升且在裂化催化剂上的成焦沉积增多。最短接触时间的流化催化裂化结构利用了这样的反应器提升管裂化结构，其中在反应器提升管中将催化剂与硫化催化裂化装置进料接触，并且在催化剂和烃的混合物离开反应器提升管并进入流化催化裂化反应器之后立即将催化剂和烃反应产物分开。尽管在使用中存在许多不同的流化催化裂化反应器设计，但大多使用在反应器内部的机械旋风分离器以尽可能快且尽可能有效地将催化剂从烃 类反应器产物中分离出来。这种快速分离方法对使在催化剂和烃之间的后提升管反应最小化以及为将被送去做进一步处理的产物与废催化剂分开提供物理手段两者都有利，其中在将所述废催化剂作为再生催化剂重新引入而返回到反应过程之前将所述废催化剂送至再生器阶段。 

这些催化剂技术中的明显改进使得大多数的常规流化催化裂化反应器被设计为短接触时间的方法。也就是，期望将裂化反应明显地限制为反应器提升管内的反应，然后通过非常快速地从催化剂中将烃分离出来，从而防止烃进料和/或反应产物发生不需要的反应或“过度裂化”。因此，最现代的流化催化裂化装置，在烃/催化剂物流离开反应器提升管之后，引入快速的烃/催化剂分离机制。如上所述的机械旋风分离器通常为在流化催化裂化过程中用于大量催化剂/油分离的最普通方法。 

然而，即使利用这些改进的催化剂，在某些情况下，也期望设计流化催化裂化反应器提升管使其具有更长的总体长度或延长现有反应器提升管的长度。尤其是在现有反应器流化催化裂化装置的情况中，延长现有反应器提升管的长度以使得1)增加在反应器提升管中的反应时间量、和/或2)增加在反应器提升管内的流速且仍保持类似的总提升管反应时间也是有利的。期望延长反应器提升管的其他原因可能是为了向反应器提升管内引入更大的进料区，所述反应器提升管的特征为具有改进的注入和接触区设计、或增加了与提升用气体的注入或进料区相关的其他硬件或辅助装置。 

然而，尤其是在现有反应器提升管的情况下，由于现有的返回弯管(bend)部件的结构，可能难以延长现有反应器提升管的长度。通常，这些现有催化剂回流管路部件的结构为“U型弯管”结构或“J型弯管”结构。U型弯管通常为连接再生催化剂回流管路与反应器提升管的等半径的180°总角(inclusive angle)弯管。由于所述弯管的曲率基本上为 180°且具有恒定的弯曲半径，所以在流化催化裂化装置中U型弯管各端的顶部基本上处于相同的高程下。相反，因为使用了被连接所述两种弯管的直管部分分开的、内含弯曲半径不同的两种弯管的组合，J型弯管部件出口的高程比J型弯管部件进口的高。 

在Luckenbach等人的美国专利3,923,642号、Kruse的5,171,423、Eastham等人的5,175,943、Holmes的5,552,119、Wells等人的5,554,341、Swan等人的5,846,403、和Cao等人6,610,255中举例说明了U型弯管和J型弯管流化催化裂化装置的催化剂回流管路结构。在工业上多年来广泛使用了这些U型弯管和J型弯管的流化催化裂化装置催化剂回流管路结构。