[发明专利]催化转化汽提器

说明书

技术领域

本发明属于石油炼制与石油化工行业的催化转化反应领域，涉及催化转化 装置所用的一种催化转化汽提器。

背景技术

在流化催化裂化(FCC)沉降器内，由于催化剂是多孔性物质，催化剂颗粒之 间和颗粒的微孔内部充满着油气；这部分油气约占产品总量的2w％～4w％(w％表示 重量百分数)，若不除去相当于增加了2w％～4w％的焦炭，减少了轻质油收率。 Exxon公司的研究结果表明，如果从催化剂上汽提出全部可汽提的油气，焦炭量 将减少20w％～40w％；由于汽提不完全而使焦炭产率升高，将增加再生器的烧焦 负荷；特别是对于重油催化裂化，再生器的烧焦能力可能成为限制装置处理能 力的控制因素。

汽提器内的汽提是一个典型的汽固逆流接触过程，在逆流流动过程中实现 油气的置换和脱附。因此，汽提蒸汽和催化剂之间的接触状况直接影响着汽提 器的效率，而汽提蒸汽与催化剂之间的接触主要取决于汽提器的结构形式。国 内外使用的汽提器主要有三种结构形式，即人字形挡板、盘环挡板和格栅填料 式三种。目前国内大多数FCC装置汽提蒸汽用量在23～50千克/吨原料(或3～6千 克/吨催化剂)，汽提后待生催化剂上焦炭中的氢含量多数在8v％左右(v％表示体 积百分数)，有的甚至高达10v％以上。自二十世纪九十年代以来，在新设计的催 化裂化装置中，汽提段的高度有加长的趋势；其目的是为了延长汽固接触时间， 改善汽提效果。

对用于FCC工艺的催化剂汽提器而言，国外专利主要集中于UOP、Mobil两家 公司。UOP汽提器的特点是在内外环挡板的裙板上开有许多小孔或短管，用以加 强汽固交换。美国专利US5,549,814提出了多层格栅结构，每层格栅象车辐条 一样布置，每根辐条上开有窗口，以便于汽固交换。Mobil的汽提器挡板形式与 UOP基本雷同，但内外环挡板上的微观结构有所不同。US5,910,240在内外环 挡板上附加了许多三角形旋转板(叶片)，对向下流动的催化剂有旋转导流作用， 以改善汽固接触。上述专利除应用在沉降器下部的常规汽提段外，还应用于沉 降器闭路旋风系统中，如UOP的外提升管涡流沉降器汽提器和涡流分离系统、 Mobil的粗旋风分离器内。它们共同的缺点是：汽提器的有效空间利用率较低， 在55％～85％之间，各层挡板下方催化剂的填充率小于30％，催化剂在流动时易出 现沟流，因此汽提器的汽提效率尚不够理想。

国内FCC汽提器专利，参见中国专利CN2370950Y、CN2463042Y、CN1136295C、 CN2736056Y、CN1191111C等。所述汽提器在有效空间利用率和挡板下方催化剂 的填充率方面有重大改进，但汽提器的汽提效率仍需进一步提高。

在现有的挡板式汽提器中，催化剂在流动时易出现沟流，在内环挡板和外 环挡板之间的间隙易形成大气泡，造成汽提气体分布不均，影响汽固接触效率。 格栅填料式汽提器易形成催化剂流动死区，减少了汽固接触机会。这都会影响 到汽提效率。

对于其它的在FCC工艺基础上开发出来的催化转化工艺，例如HCC(重油直接 裂解制烯烃工艺)、DCC(多产低分子烯烃的催化裂解工艺)等，其沉降器汽提段 的油气汽提过程基本上与FCC工艺相同。该类工艺因产品分离的要求，需要对再 生催化剂夹带的气体杂质(烟气)进行脱除。例如HCC工艺，其产品乙烯、丙烯的 纯度要求很高，气体分离非常重要，因此在再生催化剂进入提升管反应器前需 设置烟气汽提器，以减少进入到提升管反应器的再生催化剂夹带的烟气量，从 而降低烯烃产品中的杂质(例如N₂、CO₂、CO、SOx、NOx等)的含量。采用上述现 有的各种汽提器，同样存在汽提效率不高的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种催化转化汽提器，以解决现有催化转化汽提器所 存在的汽提效率不高的问题。