專利名稱：：一種降低催化裂化再生催化劑溫度的裝置與方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于石油化工催化裂化領(lǐng)域，涉及一種降低催化裂化再生催化劑溫度的裝置與方法。
背景技術(shù)：
：目前，在石油化工行業(yè)催化裂化過(guò)程中所使用的一類催化裂化裝置，設(shè)有單根重油提升管反應(yīng)器，或設(shè)有多根提升管反應(yīng)器(其中含有一根重油提升管反應(yīng)器)。各提升管反應(yīng)器頂部出口分別與各自的沉降器相連通，底部通過(guò)各自的再生斜管和再生立管與再生器相連通。在上述的催化裂化裝置中，催化劑的再生溫度一般為69075(TC。由于再生催化劑的溫度較高，受裝置熱平衡的限制，重油提升管反應(yīng)器的劑油比相對(duì)較小，一般為58(重油提升管反應(yīng)器的劑油比為重油提升管反應(yīng)器內(nèi)催化劑的重量循環(huán)量與重油提升管反應(yīng)器進(jìn)料的重量流量之比)。因?yàn)閯┯捅鹊拇笮≈苯雨P(guān)系到與單位重量的進(jìn)料接觸進(jìn)行催化裂化反應(yīng)的活性中心數(shù)目，所以它對(duì)催化裂化反應(yīng)的產(chǎn)品分布和產(chǎn)品性質(zhì)有較大的影響。劑油比較大時(shí)，原料單程轉(zhuǎn)化率高，回?zé)挶冉档停a(chǎn)品的選擇性提高。提高重油提升管反應(yīng)器的劑油比通?？刹捎媒档驮偕呋瘎囟然蚪档椭赜吞嵘芊磻?yīng)器進(jìn)料預(yù)熱溫度的方法。重油提升管反應(yīng)器進(jìn)料的粘度受溫度的影響較大，溫度較高時(shí)粘度降低，反之則粘度上升；為了便于輸送和保證一定的霧化效果，重油提升管反應(yīng)器進(jìn)料的預(yù)熱溫度不宜過(guò)低。因此，降低重油提升管反應(yīng)器進(jìn)料預(yù)熱溫度的方法雖然簡(jiǎn)便易行，但其對(duì)提高劑油比的作用受到限制。另一方面，較高溫度的再生催化劑與重油提升管反應(yīng)器進(jìn)料在接觸的瞬間，會(huì)產(chǎn)生局部過(guò)熱的現(xiàn)象，使一部分重油提升管反應(yīng)器進(jìn)料的溫度超過(guò)600'C。過(guò)高的油劑接觸溫度會(huì)加大熱裂化反應(yīng)的程度，降低催化裂化反應(yīng)的程度，使產(chǎn)品分布惡化，干氣和焦炭產(chǎn)率上升、總液體收率下降(總液體收率指液化氣產(chǎn)率、汽油產(chǎn)率和柴油產(chǎn)率之和)。因此，降低再生催化劑的溫度是進(jìn)一步提高重油提升管反應(yīng)器劑油比的有效方法，對(duì)改善重油提升管反應(yīng)器催化裂化反應(yīng)的產(chǎn)品分布和產(chǎn)品性質(zhì)具有重要作用。中國(guó)專利CN100338185C公開的一種催化裂化方法及裝置，將在輕烴提升管反應(yīng)器反應(yīng)后保留有高剩余活性(相當(dāng)于再生催化劑活性的90%)、低溫(500。C左右)的一部分或全部待生催化劑返回催化劑混合器，在催化劑混合器內(nèi)與來(lái)自再生器的再生催化劑混合后進(jìn)入重油提升管反應(yīng)器，與重油提升管反應(yīng)器進(jìn)料接觸反應(yīng)。由于催化劑混合器中兩股催化劑的熱交換作用，再生催化劑被冷卻，因而該催化劑混合器具有降低再生催化劑溫度的作用。溫度為63(TC左右的混合催化劑進(jìn)入重油提升管反應(yīng)器參與反應(yīng)，使劑油比得到顯著提高，產(chǎn)品分布得到改善。該技術(shù)存在的主要問(wèn)題是僅適用于設(shè)置兩根以上提升管反應(yīng)器的催化裂化裝置(包括重油提升管反應(yīng)器和輕烴提升管反應(yīng)器)，對(duì)于只設(shè)置單根重油提升管反應(yīng)器的催化裂化裝置，則不能用于降低再生催化劑的溫度，因而該技術(shù)的適用范圍較小。另外，輕烴提升管反應(yīng)器待生催化劑的含碳量雖然較低，卻主要覆蓋在催化劑活性中心上，與再生催化劑混合后參與重油提升管反應(yīng)器的反應(yīng)時(shí)，因其含碳量高于再生催化劑、活性相對(duì)較低，對(duì)重油提升管反應(yīng)器進(jìn)料的裂化性能要劣于再生催化劑。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種降低催化裂化再生催化劑溫度的裝置與方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的降低催化裂化再生催化劑溫度的方式適用范圍較小、用于降低催化裂化再生催化劑溫度的輕烴提升管反應(yīng)器待生催化劑對(duì)重油提升管反應(yīng)器進(jìn)料的裂化性能劣于再生催化劑的問(wèn)題。為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種降低催化裂化再生催化劑溫度的裝置，其特征在于該裝置包括設(shè)于催化裂化裝置再生器下方的再生催化劑冷卻器，再生催化劑冷卻器設(shè)有一個(gè)圓柱形筒體，圓柱形筒體的頂部設(shè)有圓錐段，底部設(shè)有封頭，封頭內(nèi)設(shè)有冷卻主風(fēng)分布器，再生催化劑冷卻器圓錐段的頂部與再生器的底部之間設(shè)有套管，套管內(nèi)設(shè)置有再生催化劑輸送管，兩者之間形成環(huán)形空間，再生催化劑輸送管的頂部入口位于再生器內(nèi)密相催化劑床層的上部，底部出口位于再生催化劑冷卻器內(nèi)、冷卻主風(fēng)分布器的上方，催化裂化裝置設(shè)有重油提升管反應(yīng)器，再生催化劑冷卻器與重油提升管反應(yīng)器之間設(shè)有再生斜管，再生斜管由再生催化劑冷卻器的封頭伸入至再生催化劑冷卻器內(nèi)，在再生催化劑冷卻器內(nèi)的管段為垂直管段。采用上述裝置降低催化裂化再生催化劑溫度的方法，其特征在于來(lái)自再生器內(nèi)的再生催化劑經(jīng)再生催化劑輸送管向下流動(dòng)進(jìn)入再生催化劑冷卻器內(nèi)，與由冷卻主風(fēng)分布器通入再生催化劑冷卻器內(nèi)的冷卻主風(fēng)混合、換熱，冷卻后的再生催化劑經(jīng)再生斜管進(jìn)入重油提升管反應(yīng)器，被加熱的冷卻主風(fēng)經(jīng)套管與再生催化劑輸送管之間的環(huán)形空間向上流入再生器內(nèi)，與待生催化劑接觸進(jìn)行燒焦再生。釆用本發(fā)明，具有如下的有益效果本發(fā)明可靈活應(yīng)用于多種催化裂化裝置，包括只設(shè)置單根重油提升管反應(yīng)器的催化裂化裝置、設(shè)置多根提升管反應(yīng)器的催化裂化裝置(包括一根重油提升管反應(yīng)器，還有汽油提升管反應(yīng)器、輕烴提升管反應(yīng)器和/或劣質(zhì)原料提升管反應(yīng)器)，適用范圍廣。通入再生催化劑冷卻器內(nèi)的冷卻主風(fēng)，是單獨(dú)供給的。另外，進(jìn)入重油提升管反應(yīng)器參與反應(yīng)的催化劑，全部為冷卻后的再生催化劑，其含碳量低、活性高，對(duì)重油提升管反應(yīng)器的進(jìn)料有較好的裂化性能。本發(fā)明可有效地降低進(jìn)入重油提升管反應(yīng)器的再生催化劑的溫度，對(duì)重油提升管反應(yīng)器劑油比的獨(dú)立調(diào)節(jié)具有較大的靈活性?？梢越档驮偕呋瘎┡c重油提升管反應(yīng)器進(jìn)料的瞬間接觸溫度，以減少熱裂化反應(yīng)；同時(shí)又可以提高重油提升管反應(yīng)器內(nèi)催化劑的循環(huán)量，從而提高劑油比(劑油比一般為520),達(dá)到降低裝置的干氣和焦炭產(chǎn)率、提高液體收率、改善產(chǎn)品分布和產(chǎn)品性質(zhì)的目的。與常規(guī)的單根重油提升管反應(yīng)器催化裂化裝置和常規(guī)的雙提升管催化裂化裝置(設(shè)有一根重油提升管反應(yīng)器和一根汽油提升管反應(yīng)器)相比，采用本發(fā)明方案，在使用相同的進(jìn)料并采用相同的反應(yīng)溫度及反應(yīng)壓力的條件下，通過(guò)提高劑油比，在達(dá)到基本相同的轉(zhuǎn)化率時(shí)(轉(zhuǎn)化率指干氣產(chǎn)率、液化氣產(chǎn)率、汽油產(chǎn)率和焦炭產(chǎn)率之和)，可使重油提升管反應(yīng)器的總液體收率提髙O.253.8w96(w9&為重量百分?jǐn)?shù))，干氣產(chǎn)率降低O.152.2w%,焦炭產(chǎn)率降低O.152.Ow%;同時(shí)還能使重油提升管反應(yīng)器催化裂化汽油的研究法辛烷值(RON)提高0.22個(gè)單位，硫含量相對(duì)降低1025W。另外，還可以在一定程度上提高進(jìn)料的單程轉(zhuǎn)化率，降低操作的回?zé)挶?，提高重油提升管反?yīng)器的處理量并降低裝置能耗。本發(fā)明方案用于設(shè)置多根提升管反應(yīng)器的催化裂化裝置，冷卻后的再生催化劑分別進(jìn)入各根提升管反應(yīng)器，同樣會(huì)降低各根提升管反應(yīng)器的干氣和焦炭產(chǎn)率、改善產(chǎn)品分布、提高經(jīng)濟(jì)效益。同CN100338185C公開的催化裂化方法及裝置相比，由于本發(fā)明進(jìn)入重油提升管反應(yīng)器的催化劑全部為冷卻后的再生催化劑，所以重油提升管反應(yīng)器的干氣和焦炭產(chǎn)率、液體收率、產(chǎn)品分布和產(chǎn)品性質(zhì)等均會(huì)有所改善。本發(fā)明降低催化裂化再生催化劑溫度的裝置與方法，還具有操作簡(jiǎn)便、調(diào)控靈活、運(yùn)行平穩(wěn)等特點(diǎn)。下面結(jié)合附圖具體實(shí)施方式和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。附圖具體實(shí)施方式和實(shí)施例并不限制本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。圖l是本發(fā)明降低催化裂化再生催化劑溫度的裝置應(yīng)用于設(shè)置單根重油提升管反應(yīng)器的催化裂化裝置上的示意圖。具體實(shí)施例方式6參見圖l，所示設(shè)置單根重油提升管反應(yīng)器的催化裂化裝置，設(shè)有重油提升管反應(yīng)器12、沉降器18、再生器l。重油提升管反應(yīng)器12的頂部出口與沉降器18相連通，沉降器18的下方設(shè)有沉降器汽提段17，沉降器汽提段17的下部設(shè)有待生斜管15，待生斜管15與再生器1相連通(連通于再生器l內(nèi)的密相催化劑床層，附圖標(biāo)記23表示再生器1內(nèi)的密相催化劑床層料位)。沉降器18內(nèi)設(shè)有沉降器旋風(fēng)分離器19。再生器1內(nèi)設(shè)有再生器旋風(fēng)分離器22,下部設(shè)有燒焦主風(fēng)分布器14;再生器1的外部設(shè)有外取熱器16。再生器l的底部為封頭，形狀一般為圓錐形、半球形等。上述的結(jié)構(gòu)均是常規(guī)的。參見圖l，本發(fā)明降低催化裂化再生催化劑溫度的裝置，包括設(shè)于催化裂化裝置再生器1下方的再生催化劑冷卻器4。再生催化劑冷卻器4設(shè)有一個(gè)圓柱形筒體，圓柱形筒體的頂部設(shè)有圓錐段，底部設(shè)有封頭，封頭內(nèi)設(shè)有冷卻主風(fēng)分布器8。再生催化劑冷卻器4圓錐段的頂部與再生器1的底部之間設(shè)有套管5，套管5內(nèi)設(shè)置有再生催化劑輸送管3，兩者之間形成環(huán)形空間6。再生催化劑輸送管3的頂部入口位于再生器l內(nèi)密相催化劑床層的上部，底部出口位于再生催化劑冷卻器4內(nèi)、冷卻主風(fēng)分布器8的上方。再生催化劑冷卻器4與催化裂化裝置的重油提升管反應(yīng)器12之間設(shè)有再生斜管11。再生斜管11由再生催化劑冷卻器4的封頭伸入至再生催化劑冷卻器4內(nèi)，在再生催化劑冷卻器4內(nèi)的管段為垂直管段111。垂直管段111的頂部為再生斜管11的入口112;再生斜管ll的另一端為其出口，連接于重油提升管反應(yīng)器12的底部。再生催化劑冷卻器4(包括冷卻主風(fēng)分布器8)、再生催化劑輸送管3、套管5和再生斜管ll，均為為金屬構(gòu)件(材料一般為碳鋼)，構(gòu)成本發(fā)明降低催化裂化再生催化劑溫度的裝置。套管5、再生斜管11和再生催化劑冷卻器4的圓柱形筒體、圓錐段、封頭的內(nèi)表面，一般均內(nèi)襯隔熱耐磨襯里；再生催化劑輸送管3的內(nèi)外表面一般均需襯隔熱耐磨襯里。圓柱形筒體是再生催化劑冷卻器4的主體部分，其內(nèi)直徑D—般為16米，高度L一般為310米。再生催化劑冷卻器4的圓錐段主要起連接作用，無(wú)嚴(yán)格的尺寸要求；封頭一般為半球形封頭。冷卻主風(fēng)分布器8(以及再生器l內(nèi)的燒焦主風(fēng)分布器14)可以采用催化裂化裝置上常用的主風(fēng)分布器，例如環(huán)管形、樹枝形的主風(fēng)分布器。再生催化劑輸送管3和套管5的橫截面形狀一般為圓形，同軸設(shè)置。再生催化劑輸送管3的內(nèi)直徑一般為0.23米(通常為圓柱形筒體內(nèi)直徑D的八分之一至三分之一)，根據(jù)再生催化劑輸送管3內(nèi)再生催化劑循環(huán)量和再生催化劑的密度來(lái)確定；再生催化劑輸送管3的長(zhǎng)度一般為320米，根據(jù)裝置高度確定。套管5與再生催化劑輸送管3之間所形成的環(huán)形空間6的寬度b(套管5內(nèi)表面半徑與再生催化劑輸送管3外表面半徑的差值)一般為0.11.5米。再生催化劑輸送管3的底部出口至冷卻主風(fēng)分布器8上表面的距離t一般為0.22米。再生斜管ll的橫截面形狀一般為圓形，內(nèi)直徑一般為O.12米，根據(jù)再生斜管ll內(nèi)再生催化劑的循環(huán)量來(lái)確定。再生斜管l1的入口112(位于垂直管段l11的頂部)高于再生催化劑輸送管3的底部出口高度，高度差a—般為O.55米，根據(jù)所需的再生催化劑冷卻器4內(nèi)催化劑的藏量來(lái)確定。本發(fā)明方案不僅可用于上述設(shè)置單根重油提升管反應(yīng)器的催化裂化裝置，而且還適用于設(shè)置多根提升管反應(yīng)器的催化裂化裝置。設(shè)置多根提升管反應(yīng)器的催化裂化裝置，包括一根重油提升管反應(yīng)器、再生器，還設(shè)有汽油提升管反應(yīng)器、輕烴提升管反應(yīng)器和/或劣質(zhì)原料提升管反應(yīng)器；即設(shè)置一根重油提升管反應(yīng)器，同時(shí)設(shè)置汽油提升管反應(yīng)器、輕烴提升管反應(yīng)器、劣質(zhì)原料提升管反應(yīng)器中的任意1根至3根。各根提升管反應(yīng)器的頂部出口分別與各自的沉降器相連通，各沉降器汽提段的下部分別設(shè)有待生斜管，與再生器相連通。按與圖l相同的方式設(shè)置本發(fā)明降低催化裂化再生催化劑溫度的裝置，各部件的結(jié)構(gòu)參數(shù)完全相同。不同之處僅在于再生催化劑冷卻器與各根提升管反應(yīng)器之間分別設(shè)置l根再生斜管。各根再生斜管按與圖l相同的方式設(shè)置，出口分別連接于各根提升管反應(yīng)器的底部。有關(guān)的附圖省略。對(duì)于上述設(shè)置單根重油提升管反應(yīng)器和設(shè)置多根提升管反應(yīng)器的催化裂化裝置，都可以在再生催化劑冷卻器4與再生器1之間設(shè)置13根再生催化劑循環(huán)管2。再生催化劑循環(huán)管2—般是設(shè)置1根(如圖1所示)，以使設(shè)備結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單。參見圖l，再生催化劑循環(huán)管2的入口與再生催化劑冷卻器4的圓柱形筒體相連(一般是連接于圓柱形筒體的下部)，出口201位于再生器1內(nèi)密相催化劑床層的上部。圖1所示的再生催化劑循環(huán)管2，通過(guò)一段水平管段伸入再生器內(nèi)，在再生器內(nèi)設(shè)有一垂直管段，垂直管段的底部出口即為再生催化劑循環(huán)管2的出口201。再生催化劑循環(huán)管2還可以不設(shè)置上述的垂直管段，只通過(guò)一段水平管段伸入再生器內(nèi)；水平管段的出口即為再生催化劑循環(huán)管2的出口，也要位于再生器l內(nèi)密相催化劑床層的上部(圖略)；為此水平管段要從圖l所示的位置向下移動(dòng)至與再生器l內(nèi)密相催化劑床層上部的髙度相同的位置。再生催化劑循環(huán)管2上設(shè)有輸送風(fēng)入口，用以通入輸送風(fēng)IO。再生催化劑循環(huán)管2—般采用橫截面為圓形的金屬管(材料一般為碳鋼)，通常內(nèi)襯隔熱耐磨襯里；其內(nèi)直徑一般為100800毫米。再生催化劑循環(huán)管2的內(nèi)直徑和設(shè)置根數(shù)，均根據(jù)再生催化劑冷卻器4內(nèi)冷卻后的再生催化劑經(jīng)再生催化劑循環(huán)管2循環(huán)回再生器1內(nèi)的量來(lái)確定。再生斜管ll、待生斜管15和再生催化劑循環(huán)管2上均設(shè)有流量控制閥16，以調(diào)節(jié)各管內(nèi)催化劑的流量。流量控制閥16可以采用催化裂化裝置上各種常用的流量控制閥，例如滑閥。采用圖l所示裝置降低催化裂化再生催化劑溫度的方法，步驟如下來(lái)自再生器l內(nèi)的再生催化劑經(jīng)再生催化劑輸送管3向下流動(dòng)進(jìn)入再生催化劑冷卻器4內(nèi)(再生器l內(nèi)的再生催化劑由再生催化劑輸送管3的頂部入口進(jìn)入再生催化劑輸送管3，由再生催化劑輸送管3的底部出口進(jìn)入再生催化劑冷卻器4),與由冷卻主風(fēng)分布器8通入再生催化劑冷卻器4內(nèi)的冷卻主風(fēng)7混合、換熱。再生催化劑由再生催化劑輸送管3的底部出口流出后，在冷卻主風(fēng)7的作用下在再生催化劑冷卻器4內(nèi)向上流動(dòng)；冷卻主風(fēng)7吸收一部分再生催化劑的熱量。冷卻后的再生催化劑經(jīng)再生斜管11進(jìn)入重油提升管反應(yīng)器12(冷卻后的再生催化劑由再生斜管11的入口112進(jìn)入再生斜管11，由再生斜管ll的出口進(jìn)入重油提升管反應(yīng)器12)，被加熱的冷卻主風(fēng)經(jīng)套管5與再生催化劑輸送管3之間的環(huán)形空間6向上流入再生器1內(nèi)，與待生催化劑接觸進(jìn)行燒焦再生。冷卻主風(fēng)7被加熱后進(jìn)入再生器l，再生催化劑冷卻器4起到了主風(fēng)預(yù)熱爐的作用。再生催化劑輸送管3內(nèi)，再生催化劑的密度一般為300650千克/立方米。再生催化劑冷卻器4內(nèi)，冷卻后的再生催化劑形成密相催化劑床層，其料位41最高不高于圓柱形筒體高度L的三分之二，最低不低于再生斜管11的入口112。本發(fā)明所述再生催化劑冷卻器4內(nèi)冷卻后的再生催化劑，即是指該密相催化劑床層中的催化劑。密相催化劑床層中催化劑的密度一般為300650千克/立方米；密相催化劑床層體積與該催化劑密度相乘，即得到再生催化劑冷卻器4內(nèi)催化劑的藏量。再生催化劑冷卻器4內(nèi)催化劑的藏量根據(jù)重油提升管反應(yīng)器12內(nèi)催化劑的重量循環(huán)量進(jìn)行控制。對(duì)于還設(shè)置有汽油提升管反應(yīng)器、輕烴提升管反應(yīng)器和/或劣質(zhì)原料提升管反應(yīng)器的催化裂化裝置，再生催化劑冷卻器內(nèi)冷卻后的再生催化劑分別經(jīng)各根再生斜管進(jìn)入各根提升管反應(yīng)器。有關(guān)的附圖省略。在上述的操作過(guò)程中，待生催化劑在再生器l內(nèi)于常規(guī)催化裂化催化劑再生條件下進(jìn)行燒焦再生，再生溫度一般控制在690750'C(再生器內(nèi)催化劑的再生溫度是指密相催化劑床層溫度)，再生催化劑的含碳量一般為O.020.20w%，微反活性一般為5575。再生煙氣21經(jīng)再生器旋風(fēng)分離器22分離出催化劑后從再生器l的頂部排出。再生催化劑冷卻器4內(nèi)的操作條件一般如下冷卻主風(fēng)7與再生催化劑的重量流量之比為O.05:10.4:1，經(jīng)再生催化劑輸送管3進(jìn)入再生催化劑冷卻器4內(nèi)的再生催化劑的溫度為69075(TC，被冷卻主風(fēng)7冷卻至58068(TC。冷卻主風(fēng)7為空氣；由冷卻主風(fēng)分布器8通入再生催化劑冷卻器4內(nèi)的冷卻主風(fēng)7的溫度為2050°C，被再生催化劑加熱至240500'C。上述的操作條件中，較好的操作條件為冷卻主風(fēng)7與再生催化劑的重量流量之比為O.1:10.25:1,經(jīng)再生催化劑輸送管3進(jìn)入再生催化劑冷卻器4內(nèi)的再生催化劑的溫度為690750。C，被冷卻主風(fēng)7冷卻至600660。C。由冷卻主風(fēng)分布器8通入再生催化劑冷卻器4內(nèi)的冷卻主風(fēng)7的溫度為205(TC，被再生催化劑加熱至350450'C。最好的操作條件為冷卻主風(fēng)7與再生催化劑的重量流量之比為O.14:10.16:1，經(jīng)再生催化劑輸送管3進(jìn)入再生催化劑冷卻器4內(nèi)的再生催化劑的溫度為69075(TC，被冷卻主風(fēng)7冷卻至61063(TC。由冷卻主風(fēng)分布器8通入再生催化劑冷卻器4內(nèi)的冷卻主風(fēng)7的溫度為205(TC，被再生催化劑加熱至380420。C。冷卻主風(fēng)7與再生催化劑的重量流量之比較大時(shí)，冷卻后的再生催化劑的溫度較低，被加熱的冷卻主風(fēng)的溫度也較低。冷卻主風(fēng)7與再生催化劑的重量流量之比較小時(shí)，結(jié)果相反。經(jīng)再生催化劑輸送管3進(jìn)入再生催化劑冷卻器4內(nèi)的再生催化劑的溫度，在再生催化劑輸送管3的底部出口處測(cè)量，與再生器l的再生溫度基本相同(690750°C)。再生催化劑冷卻器4內(nèi)被冷卻主風(fēng)7冷卻后的再生催化劑由再生斜管11的入口112進(jìn)入再生斜管11，垂直管段lll相當(dāng)于一個(gè)淹流管。冷卻后的再生催化劑的溫度(580680。C)在再生斜管11的入口112處測(cè)量。被再生催化劑加熱后的冷卻主風(fēng)的溫度(24050(TC),在套管5與再生催化劑輸送管3之間的環(huán)形空間6內(nèi)測(cè)量。在環(huán)形空間6內(nèi)，加熱后冷卻主風(fēng)的溫度基本不變，并按此溫度由環(huán)形空間6在再生器1的底部所形成的環(huán)形孔進(jìn)入再生器1。通入再生催化劑冷卻器4內(nèi)的冷卻主風(fēng)7的流量，根據(jù)冷卻主風(fēng)7的溫度、進(jìn)入再生催化劑冷卻器4內(nèi)的再生催化劑的溫度、再生催化劑冷卻器4內(nèi)催化劑藏量的熱平衡計(jì)算而得。再生催化劑冷卻器4內(nèi)被加熱的冷卻主風(fēng)進(jìn)入再生器1，同時(shí)經(jīng)燒焦主風(fēng)分布器14向再生器1內(nèi)通入燒焦主風(fēng)13(預(yù)熱至380420'C的空氣)，兩股主風(fēng)混合后共同與待生催化劑接觸進(jìn)行燒焦再生。被加熱的冷卻主風(fēng)與燒焦主風(fēng)13的流量之和為再生器1的燒焦總風(fēng)量；燒焦總風(fēng)量根據(jù)催化裂化裝置的生焦率來(lái)計(jì)算(一般情況下燃燒1千克焦炭需1014立方米的空氣)。.當(dāng)冷卻主風(fēng)7的流量足夠時(shí)，再生器l可以只使用被加熱的冷卻主風(fēng)作為燒焦空氣，再生器1的燒焦總風(fēng)量即為冷卻主風(fēng)7的流量；此時(shí)不必經(jīng)燒焦主風(fēng)分布器14向再生器1內(nèi)通入燒焦主風(fēng)13。在再生催化劑冷卻器4與再生器1之間設(shè)置13根再生催化劑循環(huán)管2時(shí)，并且在外取熱器16的取熱量不足的條件下，再生催化劑冷卻器4內(nèi)冷卻后的一部分再生催化劑可經(jīng)再生催化劑循環(huán)管2、在由輸送風(fēng)入口通入的輸送風(fēng)10的作用下進(jìn)入再生器1內(nèi)的密相催化劑床層(由再生催化劑循環(huán)管2的出口20l進(jìn)入)。這樣可降低再生器l內(nèi)的催化劑再生溫度，使之保持在690750'C，防止再生器超溫、燒壞設(shè)備與催化劑。輸送風(fēng)10—般為205(TC的空氣。再生催化劑循環(huán)管2內(nèi)的催化劑密度一般為200600千克/立方米，輸送風(fēng)10的流量(重量流量)據(jù)此來(lái)確定。再生催化劑冷卻器4內(nèi)冷卻后的再生催化劑經(jīng)再生催化劑循環(huán)管2循環(huán)回再生器l內(nèi)的量，根據(jù)所要控制的再生器l內(nèi)密相催化劑床層的溫度(690750'C)來(lái)確定。再生催化劑輸送管3的底部出口、再生斜管l1的入口112以及再生催化劑循環(huán)管2的入口，均位于再生催化劑冷卻器4內(nèi)的密相催化劑床層中。參見圖l，再生催化劑冷卻器4內(nèi)冷卻后的再生催化劑經(jīng)再生斜管11進(jìn)入重油提升管反應(yīng)器12的底部，與重油提升管反應(yīng)器進(jìn)料9接觸后沿重油提升管反應(yīng)器12上行進(jìn)行反應(yīng)。進(jìn)入重油提升管反應(yīng)器12底部的再生催化劑的溫度基本上等于再生催化劑冷卻器4內(nèi)冷卻后的再生催化劑的溫度(58068(TC)。重油提升管反應(yīng)器12內(nèi)的反應(yīng)結(jié)束后，反應(yīng)物流由重油提升管反應(yīng)器12的頂部出口進(jìn)入沉降器18，通過(guò)沉降器旋風(fēng)分離器19進(jìn)行待生催化劑與油氣分離；分離出的重油提升管反應(yīng)器反應(yīng)生成油氣20進(jìn)入分餾系統(tǒng)進(jìn)行分餾以得到所需產(chǎn)品，分離出的待生催化劑在沉降器汽提段17經(jīng)水蒸汽汽提后通過(guò)待生斜管15進(jìn)入再生器l內(nèi)進(jìn)行燒焦再生，燒焦再生后的催化劑經(jīng)再生催化劑輸送管3進(jìn)入再生催化劑冷卻器4內(nèi)進(jìn)行冷卻；上述的操作過(guò)程連續(xù)循環(huán)進(jìn)行。在以上的操作過(guò)程中，沉降器汽提段17的操作條件是常規(guī)的；汽提介質(zhì)為水蒸汽，汽提溫度一般為480520°C。來(lái)自重油提升管反應(yīng)器12的經(jīng)沉降器汽提段17汽提的待生催化劑的溫度一般為47052(TC,含碳量一般為0.51.5w^微反活性一般為3353。重油提升管反應(yīng)器進(jìn)料9在重油提升管反應(yīng)器12內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)的條件，除劑油比外均為常規(guī)催化裂化條件。重油提升管反應(yīng)器12的主要操作條件一般如下反應(yīng)溫度為450550。C，反應(yīng)時(shí)間為0.55.0s(s為秒)，劑油比為520，反應(yīng)絕對(duì)壓力為O.150.40MPa。催化劑采用現(xiàn)有常用的各種催化裂化催化劑，例如CC-20D。重油提升管反應(yīng)器進(jìn)料9包括常壓渣油、減壓渣油、直餾蠟油、焦化蠟油、脫瀝青油、加氫尾油、回?zé)捰?、油漿、原油、頁(yè)巖油、合成油、煤焦油。本領(lǐng)域的技術(shù)人員對(duì)重油提升管反應(yīng)器12的操作和控制過(guò)程是清楚的，可以根據(jù)具體操作情況選用操作條件。ii對(duì)于設(shè)置多根提升管反應(yīng)器的催化裂化裝置，再生催化劑冷卻器內(nèi)冷卻后的再生催化劑分別經(jīng)各根再生斜管進(jìn)入各根提升管反應(yīng)器參與反應(yīng)。進(jìn)入各根提升管反應(yīng)器底部的再生催化劑的溫度基本上均為580680'C。除重油提升管反應(yīng)器以外的其它提升管反應(yīng)器，根據(jù)不同的加工目的，可分為如下幾種類型:(l)汽油提升管反應(yīng)器，進(jìn)料為催化裂化汽油、催化裂化輕汽油、焦化汽油、凝縮油、石腦油。①當(dāng)以降低汽油烯烴含量為主要目的時(shí)，操作條件一般為反應(yīng)溫度為40050(TC，反應(yīng)時(shí)間為1.53.0s，劑油比為410，反應(yīng)絕對(duì)壓力為O.200.30MPa。②當(dāng)以提高汽油辛烷值或增產(chǎn)低碳烯烴(指丙稀或乙烯)為主要目的時(shí)，操作條件一般為反應(yīng)溫度為53056(TC，反應(yīng)時(shí)間為2.03.0s，劑油比為1030，反應(yīng)絕對(duì)壓力為0.150.20MPa。(2)輕烴提升管反應(yīng)器，進(jìn)料為碳四組分，以制取烯烴(丙烯或乙烯)為主要目的時(shí)，操作條件一般為反應(yīng)溫度為600630。C,反應(yīng)時(shí)間為4.06.0s，劑油比為2050，反應(yīng)絕對(duì)壓力為O.150.20MPa。(3)劣質(zhì)原料提升管反應(yīng)器，進(jìn)料為回?zé)捰汀⒂蜐{、焦化蠟油；目的是對(duì)這些劣質(zhì)原料單獨(dú)進(jìn)行改質(zhì)處理。操作條件一般為反應(yīng)溫度為480520°C，反應(yīng)時(shí)間為3.04.0s，劑油比為812，反應(yīng)絕對(duì)壓力為O.200.30MPa。設(shè)置多根提升管反應(yīng)器的催化裂化裝置及其操作過(guò)程，除采用本發(fā)明方案向各根提升管反應(yīng)器輸送經(jīng)過(guò)冷卻的再生催化劑以及各提升管反應(yīng)器采用的劑油比以外，其余均與現(xiàn)有技術(shù)基本相同，所以只進(jìn)行上述的簡(jiǎn)要說(shuō)明。各提升管反應(yīng)器的劑油比，為各提升管反應(yīng)器內(nèi)催化劑的重量循環(huán)量與各提升管反應(yīng)器進(jìn)料的重量流量之比。再生催化劑冷卻器內(nèi)催化劑的藏量，根據(jù)各提升管反應(yīng)器內(nèi)催化劑的重量循環(huán)量的總和進(jìn)行控制。在將再生催化劑冷卻器內(nèi)冷卻后的一部分再生催化劑經(jīng)再生催化劑循環(huán)管循環(huán)回再生器時(shí)，確定再生催化劑冷卻器內(nèi)催化劑的藏量還要加入這部分催化劑的量。采用本發(fā)明方案降低再生催化劑的溫度，可以降低提升管反應(yīng)器進(jìn)料與再生催化劑的接觸溫度，相應(yīng)提高各提升管反應(yīng)器的劑油比，從而降低干氣和焦炭產(chǎn)率、改善產(chǎn)品分布，取得良好的效果。對(duì)比例與實(shí)施例對(duì)比例在常規(guī)的設(shè)置單根重油提升管反應(yīng)器的催化裂化中試裝置上進(jìn)行試驗(yàn)(未設(shè)置本發(fā)明降低催化裂化再生催化劑溫度的裝置)。重油提升管反應(yīng)器加工大慶催化原料，處理量為30kg/d(千克/天)，進(jìn)行模擬全回?zé)挷僮鳎皇褂檬惺鄣腃C-20D催化裂化催化劑。再生器內(nèi)催化劑的再生溫度為70(TC,再生催化劑的含碳量為0.03w%，微反活性為62;進(jìn)入再生器的燒焦主風(fēng)(預(yù)熱空氣)溫度為400。C。再生器與重油提升管反應(yīng)器底部之間設(shè)有再生斜管，再生器內(nèi)的再生催化劑(70(TC)經(jīng)再生斜管進(jìn)入重油提升管反應(yīng)器。沉降器汽提段的汽提介質(zhì)為水蒸汽，汽提溫度為50(TC。重油提升管反應(yīng)器進(jìn)料性質(zhì)見表l，重油提升管反應(yīng)器的操作條件、產(chǎn)品分布和所產(chǎn)汽油的部分性質(zhì)見表2。對(duì)比例中，中試裝置按常規(guī)操作，重油提升管反應(yīng)器的操作是以生產(chǎn)車用燃料餾分(汽油和柴油)為主要目的。實(shí)施例l在圖l所示設(shè)置單根重油提升管反應(yīng)器的催化裂化中試裝置上進(jìn)行試驗(yàn)。中試裝置設(shè)有本發(fā)明降低催化裂化再生催化劑溫度的裝置，但未設(shè)置再生催化劑循環(huán)管，再生催化劑冷卻器內(nèi)冷卻后的再生催化劑不經(jīng)再生催化劑循環(huán)管循環(huán)回再生器內(nèi)。重油提升管反應(yīng)器加工大慶催化原料，處理量為30kg/d，進(jìn)行模擬全回?zé)挷僮鳎皇褂檬惺鄣腃C-20D催化裂化催化劑。沉降器汽提段的汽提介質(zhì)為水蒸汽，汽提溫度為50(TC。重油提升管反應(yīng)器進(jìn)料性質(zhì)與對(duì)比例相同，見表l。再生器、再生催化劑冷卻器和重油提升管反應(yīng)器的操作條件，以及重油提升管反應(yīng)器的產(chǎn)品分布和所產(chǎn)汽油的部分性質(zhì)見表3。實(shí)施例1中，中試裝置按本發(fā)明所述的方式操作。重油提升管反應(yīng)器的操作是以生產(chǎn)車用燃料餾分為主要目的，以下的實(shí)施例2實(shí)施例3同此。實(shí)施例2再生器、再生催化劑冷卻器和重油提升管反應(yīng)器的操作條件，以及重油提升管反應(yīng)器的產(chǎn)品分布和所產(chǎn)汽油的部分性質(zhì)見表4。實(shí)施例2所使用的試驗(yàn)裝置，重油提升管反應(yīng)器進(jìn)料、處理量、模擬全回?zé)挷僮鞣绞胶褪褂玫拇呋鸦呋瘎?，以及沉降器汽提段的汽提介質(zhì)和汽提溫度，與實(shí)施例l相同。實(shí)施例3再生器、再生催化劑冷卻器和重油提升管反應(yīng)器的操作條件，以及重油提升管反應(yīng)器的產(chǎn)品分布和所產(chǎn)汽油的部分性質(zhì)見表5。實(shí)施例3所使用的試驗(yàn)裝置，重油提升管反應(yīng)器進(jìn)料、處理量、模擬全回?zé)挷僮鞣绞胶褪褂玫拇呋鸦呋瘎?，以及沉降器汽提段的汽提介質(zhì)和汽提溫度，與實(shí)施例l相同。表l重油提升管反應(yīng)器進(jìn)料性質(zhì)(對(duì)比例，實(shí)施例1實(shí)施例3)重油提升管反應(yīng)器進(jìn)料大慶催化原料密度(20'C)，千克/立方米906,2殘?zhí)?w%4.0族組成，w%飽和烴62.5芳烴25.4膠質(zhì)+瀝青質(zhì)12.1硫含量，pg/g2050表2重油提升管反應(yīng)器的操作條件、產(chǎn)品分布和所產(chǎn)汽油的部分性質(zhì)(對(duì)比例)重油提升管反應(yīng)器反應(yīng)溫度，°c510重油提升管反應(yīng)器反應(yīng)時(shí)間，s2.80重油提升管反應(yīng)器劑油比6.1重油提升管反應(yīng)器反應(yīng)絕對(duì)壓力，MPa0.23重油提升管反應(yīng)器回?zé)挶?重量比)0.22重油提升管反應(yīng)器產(chǎn)品分布，w%干氣4.40液化氣13.75汽油(〈18(TC餾分)44.39柴油28.45焦炭8.65損失0.36合計(jì)100.00重油提升管反應(yīng)器轉(zhuǎn)化率，w%71.19重油提升管反應(yīng)器總液體收率，w%86.59重油提升管反應(yīng)器汽油RON89.5重油提升管反應(yīng)器汽油硫含量，ng/g18014<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>表4再生器、再生催化劑冷卻器和重油提升管反應(yīng)器的操作條件，以及重油提升管反應(yīng)器的產(chǎn)品分布和所產(chǎn)汽油的部分性質(zhì)(實(shí)施例2)<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>表5再生器、再生催化劑冷卻器和重油提升管反應(yīng)器的操作條件，以及重油提升管反應(yīng)器的產(chǎn)品分布和所產(chǎn)汽油的部分性質(zhì)(實(shí)施例3)<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>權(quán)利要求1、一種降低催化裂化再生催化劑溫度的裝置，其特征在于該裝置包括設(shè)于催化裂化裝置再生器(1)下方的再生催化劑冷卻器(4)，再生催化劑冷卻器(4)設(shè)有一個(gè)圓柱形筒體，圓柱形筒體的頂部設(shè)有圓錐段，底部設(shè)有封頭，封頭內(nèi)設(shè)有冷卻主風(fēng)分布器(8)，再生催化劑冷卻器(4)圓錐段的頂部與再生器(1)的底部之間設(shè)有套管(5)，套管(5)內(nèi)設(shè)置有再生催化劑輸送管(3)，兩者之間形成環(huán)形空間(6)，再生催化劑輸送管(3)的頂部入口位于再生器(1)內(nèi)密相催化劑床層的上部，底部出口位于再生催化劑冷卻器(4)內(nèi)、冷卻主風(fēng)分布器(8)的上方，催化裂化裝置設(shè)有重油提升管反應(yīng)器(12)，再生催化劑冷卻器(4)與重油提升管反應(yīng)器(12)之間設(shè)有再生斜管(11)，再生斜管(11)由再生催化劑冷卻器(4)的封頭伸入至再生催化劑冷卻器(4)內(nèi)，在再生催化劑冷卻器(4)內(nèi)的管段為垂直管段(111)。2、根據(jù)權(quán)利要求l所述降低催化裂化再生催化劑溫度的裝置，其特征在于:催化裂化裝置還設(shè)有汽油提升管反應(yīng)器、輕烴提升管反應(yīng)器和/或劣質(zhì)原料提升管反應(yīng)器，再生催化劑冷卻器與各根提升管反應(yīng)器之間分別設(shè)置l根再生斜管。3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述降低催化裂化再生催化劑溫度的裝置，其特征在于再生催化劑冷卻器(4)與再生器(1)之間設(shè)有13根再生催化劑循環(huán)管(2)，再生催化劑循環(huán)管(2)的入口與再生催化劑冷卻器(4)的圓柱形筒體相連，出口(201)位于再生器(1)內(nèi)密相催化劑床層的上部，再生催化劑循環(huán)管(2)上設(shè)有輸送風(fēng)入口。4、一種采用權(quán)利要求l所述裝置降低催化裂化再生催化劑溫度的方法，其特征在于來(lái)自再生器(l)內(nèi)的再生催化劑經(jīng)再生催化劑輸送管(3)向下流動(dòng)進(jìn)入再生催化劑冷卻器(4)內(nèi)，與由冷卻主風(fēng)分布器(8)通入再生催化劑冷卻器(4)內(nèi)的冷卻主風(fēng)(7)混合、換熱，冷卻后的再生催化劑經(jīng)再生斜管(ll)進(jìn)入重油提升管反應(yīng)器(12),被加熱的冷卻主風(fēng)經(jīng)套管(5)與再生催化劑輸送管(3)之間的環(huán)形空間(6)向上流入再生器(l)內(nèi)，與待生催化劑接觸進(jìn)行燒焦再生。5、根據(jù)權(quán)利要求4所述降低催化裂化再生催化劑溫度的方法，其特征在于:催化裂化裝置還設(shè)有汽油提升管反應(yīng)器、輕烴提升管反應(yīng)器和/或劣質(zhì)原料提升管反應(yīng)器，再生催化劑冷卻器與各根提升管反應(yīng)器之間分別設(shè)置l根再生斜管，再生催化劑冷卻器內(nèi)冷卻后的再生催化劑分別經(jīng)各根再生斜管進(jìn)入各根提升管反應(yīng)器。6、根據(jù)權(quán)利要求4或5所述降低催化裂化再生催化劑溫度的方法，其特征在于再生催化劑冷卻器(4)內(nèi)，冷卻主風(fēng)(7)與再生催化劑的重量流量之比為0.05:10.4:1，經(jīng)再生催化劑輸送管(3)進(jìn)入再生催化劑冷卻器(4)內(nèi)的再生催化劑的溫度為690750。C，被冷卻主風(fēng)(7)冷卻至580680。C，冷卻主風(fēng)(7)為空氣，由冷卻主風(fēng)分布器(8)通入再生催化劑冷卻器(4)內(nèi)的冷卻主風(fēng)(7)的溫度為2050。C。7、根據(jù)權(quán)利要求6所述降低催化裂化再生催化劑溫度的方法，其特征在于:再生催化劑冷卻器(4)內(nèi)，冷卻主風(fēng)(7)與再生催化劑的重量流量之比為0，1:10.25:1，經(jīng)再生催化劑輸送管(3)進(jìn)入再生催化劑冷卻器(4)內(nèi)的再生催化劑的溫度為690750。C，被冷卻主風(fēng)(7)冷卻至600660。C。8、根據(jù)權(quán)利要求7所述降低催化裂化再生催化劑溫度的方法，其特征在于:再生催化劑冷卻器(4)內(nèi)，冷卻主風(fēng)(7)與再生催化劑的重量流量之比為0.14:10.16:1，經(jīng)再生催化劑輸送管(3)進(jìn)入再生催化劑冷卻器(4)內(nèi)的再生催化劑的溫度為690750。C，被冷卻主風(fēng)(7)冷卻至610630。C。9、根據(jù)權(quán)利要求4或5所述降低催化裂化再生催化劑溫度的方法，其特征在于再生催化劑冷卻器(4)與再生器(1)之間設(shè)有13根再生催化劑循環(huán)管(2)，再生催化劑循環(huán)管(2)的入口與再生催化劑冷卻器(4)的圓柱形筒體相連，出口(201)位于再生器(1)內(nèi)密相催化劑床層的上部，再生催化劑循環(huán)管(2)上設(shè)有輸送風(fēng)入口，再生催化劑冷卻器(4)內(nèi)冷卻后的一部分再生催化劑經(jīng)再生催化劑循環(huán)管(2)、在由輸送風(fēng)入口通入的輸送風(fēng)(10)的作用下進(jìn)入再生器(1)內(nèi)的密相催化劑床層。全文摘要本發(fā)明公開了石油化工催化裂化領(lǐng)域的一種降低催化裂化再生催化劑溫度的裝置與方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的降低催化裂化再生催化劑溫度的方式適用范圍較小等問(wèn)題。本發(fā)明裝置包括設(shè)于再生器(1)下方的再生催化劑冷卻器(4)，其底部封頭內(nèi)設(shè)有冷卻主風(fēng)分布器(8)。再生催化劑冷卻器圓錐段的頂部與再生器的底部之間設(shè)有套管(5)，套管內(nèi)設(shè)置有再生催化劑輸送管(3)，兩者之間形成環(huán)形空間(6)。再生催化劑冷卻器與催化裂化裝置的重油提升管反應(yīng)器(12)之間設(shè)有再生斜管(11)。本發(fā)明還公開了采用上述裝置降低催化裂化再生催化劑溫度的方法。本發(fā)明可用于設(shè)置單根重油提升管反應(yīng)器和設(shè)置多根提升管反應(yīng)器的催化裂化裝置。文檔編號(hào)C10G11/00GK101575534SQ200910065199公開日2009年11月11日申請(qǐng)日期2009年6月16日優(yōu)先權(quán)日2009年6月16日發(fā)明者喬立功,昱劉,孟凡東,湯海濤,王文柯,王龍延,閆鴻飛申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工集團(tuán)公司;中國(guó)石化集團(tuán)洛陽(yáng)石油化工工程公司