[实用新型]一种石油烃流化催化转化反应器

说明书

本实用新型涉及一种石油烃流化催化转化反应器，反应器分成上下串联的两个独立控制的反应区，下部为下反应区(10)，上方为上反应区（20）；所述下反应区(10)和上反应区（20）为上下同轴竖向布置且相互连通，下反应区(10)和/或上反应区（20）分别为提升管，快速流化床，或湍流流化床形式，或提升管、快速流化床、湍流流化床形式的组合。该反应器为原油或不同组分原料提供了相适应的催化剂流态化模式和各自独立的反应条件，同时实现不同原料在一个反应器内独立的进行选择性催化裂解，尤其适用于原油催化裂解。

技术领域

本实用新型属于石油炼制领域，涉及一种石油烃流化催化转化反应器, 特别是石油烃流化催化转化制低碳烯烃用反应器。

背景技术

石油烃流化催化转化是典型的气固两相流态化反应过程。常用的反应器包括提升管。提升管和湍流流化床串联，提升管和快速流化床串联几种形式。

由于石油烃组成复杂，反应物化学物质多样，反应催化转化过程化学转化层级多，而且反应过程催化剂性能变化大，尤其是催化裂解制低碳烯烃，需要从原油重组分一直到C1、C2组分的多层次多阶段裂解；一种原料油不同反应阶段形成的不同新反应物反应、不同反应原料反应、不同的目标产物要求需要的催化剂的流态化模式不同，比如研究证明，小分子石油烃催化转化制丙烯采用湍流流化床可以提高丙烯产率；重油大分子裂化阶由于生焦量大，需要尽可能提高催化剂实际反应活性，更需要输送床即提升管模式；而低温快速流化床条件可以很好的强化汽油阶段组分的烯烃转化，降低汽油组分的烯烃含量，而不影响汽油收率；下行输送床通过超短反应时间可以明显限制气体产率；尽可能使反应器内流态化模式与反应物质和反应目的形式应使提高反应效率和改进结果的重要途径。

尤其是当多种差别明显的反应原料反应时，如何使反应器适合不同的原料使重要问题；一个有效的解决途径是设置多个反应器，一种原料在一个反应器内反应，但这将导致装置复杂；

特别是当有小分子原料如富含烷烃的石脑油、C4、C5组分等以乙烯为目标产物催化裂解时，需要较高的反应温度，比如650℃以上；工业装置实践证明，催化裂解路线的高温反应产物性质不稳定，在高温条件下离开反应器后会发生明显的后续性质变化，造成少量焦炭脱出，形成设备结焦，在蒸汽裂解过程中，通过裂解炉定期切换清焦解决裂解过程中产物不稳定析出焦炭问题，但流化催化裂解无法采用切换反应器方式，高温反应产物的不稳定影响装置正常运行。高温流化催化裂解产物性质不稳定引起的后续设备结是制约催化裂解质低碳烯烃的关键问题。

研究表明，高沸点组分石油烃相比小分子石油烃更容易进行催化裂解，而且在相同的反应温度下，快速流化床模式比提升管模式丙烯产率更高。

实用新型内容

石油烃流化催化裂解制乙烯和丙烯，无论是原油、重油等一种原料，还是多种原料，反应过程中都涉及从大分子一直到C1、C2组分的多级、多层次多次裂解，过程中形成多种反应物的催化裂解反应，催化剂也随反应过程变化。

本实用新型，所述石油烃包括原油，重油，VGO组分，LCO组分，HCO组分，C5及以下碳数的烃类，实沸点为汽油范围的烃类，实沸点为石脑油组分的烃类，实沸点为柴油组分的烃类，实沸点低于180℃的烃类，或以上烃类中的一种或多种；

本实用新型提出了一种石油烃流化催化转化反应器，特别是一种适应不同原料或同种原料反应过程形成的不同组分的复合催化裂解制乙烯和丙烯的反应器，通过反应器内催化剂流态化模式的改变，适应不同反应物的反应要求，尤其适用于原油直接催化裂解制低碳烯烃，特别是石脑油组分和重组分分别裂解的情况，使低沸点组分在独立的高温条件反应，重组分或高沸点组分在比低沸点组分低的反应温度下反应，既实现低沸点组分的催化裂解制丙烯对高反应温度的要求，又解决高温裂解反应产物性质不稳定引起的结焦。

本实用新型采用如下技术方案：

一种石油烃流化催化转化反应器，其特征在于：