CN1322794A - 含有四个反应区的连续重整装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于石油加工过程的含有四个反应区的连续重整装置。本发明将四个反应区中的每二个分别按由上向下的方式重叠布置,组成二个反应塔;二个反应塔以及再生系统相互并列布置。与按已有技术实施所构成的含有四个反应区的连续重整装置相比,可以减少反应构架与再生构架之间的标高差,使装置构架布置较为方便。还能兼顾催化剂的提升次数与反应塔的结构复杂性,使催化剂的提升次数不至于过多,反应塔的结构不至于太复杂。

Description

含有四个反应区的连续重整装置

本发明涉及石油加工过程的一种催化重整装置，尤其是涉及含有催化剂连续再生系统的连续重整装置。

在连续重整工艺中，石脑油在有氢气存在的情况下与移动的催化剂接触并发生反应，提高了石脑油的辛烷值，且改善了产品质量。同时，在催化剂的表面产生焦炭，使催化剂的活性逐渐降低。通过反应系统的催化剂被输送到催化剂连续再生系统中进行再生，再生后的催化剂被送回反应系统，开始下一循环。

申请号为89108187.9的中国专利申请(公开号CN1042559A)对法国IFP公司(法国石油公司)的第二代连续重整技术作了详细描述。反应物依次通过几个并排的反应区，每个反应区内都充满催化剂并靠重力向下移动。依反应物流动方向，前一个反应区内的催化剂从反应区底部取出，用氢气输送到下一个反应区的顶部。最后一个反应区的催化剂用氮气输送到再生系统进行再生，经过再生的催化剂用氮气输送到第一个反应区的顶部。

UOP公司(环球油品公司)的连续重整装置中，反应系统一般采用重叠式反应区，如公开号为CN85103262A的中国专利申请所公开的叠置式反应器。催化剂从第一个反应区到最后一个反应区都是靠重力流动；从最后一个反应区排出的催化剂用氮气提升到再生系统进行再生，经过再生的催化剂用氢气提升到第一个反应区的顶部。

在由四个反应区组成的连续重整装置中，按CN1042559A所公开的技术实施时，反应系统中的四个反应区分布在4个并列布置的反应构架上。反应构架与再生系统所在的再生构架相比，标高低得很多。例如，对于一个处理量为80万吨/年的装置，一般低20米左右，造成装置构架布置不方便，且对装置操作的方便性也造成不利影响。另外，在一个催化剂循环中催化剂被5次提升，使催化剂的磨损较为严重。

按UOP公司的重叠式反应器布置四个反应区，虽然可以避免催化剂被多次提升并可降低催化剂的磨损，但4个反应区重叠于一体，构成的反应塔结构过于复杂；标高较高，造成反应构架比再生构架标高高出许多。例如，对于一个处理量为80万吨/年的装置，其反应构架高度可达到70米左右，比再生系统所在的再生构架高出20米左右，构架布置也不方便。另外，对于一个庞大而复杂的反应塔而言，其制造和运输难度也比较大。

本发明的目的在于提供一种含有四个反应区的连续重整装置，能够减少反应构架与再生构架之间的标高差，并能兼顾催化剂的提升次数和反应塔的结构复杂性，使催化剂的提升次数不至于过多，反应塔的结构不至于太复杂。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种含有四个反应区的连续重整装置，包括由四个反应区组成的反应系统和一个再生系统，其特征在于：所述四个反应区中的第一反应区和第二反应区由上向下重叠布置，组成第一反应塔，第三反应区和第四反应区由上向下重叠布置，组成第二反应塔，第一反应塔与第二反应塔以及再生系统相互并列布置，第一反应塔的上方依次设有第一反应塔上部料斗和还原室，顶部设有原料入口，第一反应塔中的第一反应区的底部与第二反应区的顶部之间设有催化剂导管以及第一反应塔下部加热炉，第一反应塔的下方依次设有第一反应塔下部料斗和第一提升器，第二反应塔的上方设有第二反应塔上部料斗，通过管道与第一提升器相连，第一反应塔的底部与第二反应塔的顶部之间设有第二反应塔上部加热炉，第二反应塔中的第三反应区的底部与第四反应区的顶部之间设有催化剂导管以及第二反应塔下部加热炉，第二反应塔的下方依次设有第二反应塔下部料斗和第二提升器，第二提升器设有管道通往再生系统，第二反应塔的底部设有反应产物出口。

采用本发明，具有如下的有益效果：本发明对含有四个反应区的连续重整装置的四个反应区进行了很好的组合。将四个反应区中的每两个反应区分别以上下叠置的方式布置，组成二个反应塔；二个反应塔与再生系统相互并列布置。与按IFP或UOP所述的方案布置四个反应区相比，两个反应塔所在的构架与再生器构架的标高相近，减少了反应构架与再生构架之间的标高差，使装置构架布置较为方便。此外，与按IFP的方案实施所构成的含有四个反应区的连续重整装置相比，催化剂的提升次数减少了2次，减轻了催化剂的磨损，延长了催化剂的寿命。与按UOP的方案实施所构成的含有四个反应区的连续重整装置相比，由于每个反应塔仅含有两个反应区，使反应塔设备高度得到了有效的控制，还降低了反应塔的结构复杂性，从而减轻了其制造和运输的难度。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明含有四个反应区的连续重整装置的设备结构与布置简图。

如图1所示，在本发明的含有四个反应区的连续重整装置中，包括由四个反应区组成的反应系统和一个再生系统。所述四个反应区中的第一反应区5和第二反应区6由上向下重叠布置，组成第一反应塔101；第三反应区12和第四反应区13由上向下重叠布置，组成第二反应塔102。第一反应塔101与第二反应塔102以及再生系统相互并列布置。

第一反应塔101的上方设有第一反应塔上部料斗3和还原室4，还原室4位于第一反应塔上部料斗3和第一反应塔101的顶部之间。第一反应塔上部料斗3的底部设有管52通入还原室4的顶部，还原室4的底部设有多根并联管53通入第一反应塔101的顶部。第一反应塔101的顶部设有原料入口70，通过管道与第一反应塔上部加热炉2相连。第一反应塔101中，位于上部的第一反应区5的底部与位于下部的第二反应区6的顶部之间设有催化剂导管54，还设有第一反应塔下部加热炉7。第一反应塔101的底部设有多根并联管55，通入位于其下方的第一反应塔下部料斗8的顶部。第一反应塔下部料斗8的底部设有管56，通入位于其下方的第一提升器9的顶部。

第二反应塔102的上方设有第二反应塔上部料斗11，通过管57与第一提升器9相连。第二反应塔上部料斗11的底部设有多根并联管58，通入第二反应塔102的顶部。第一反应塔101的底部与第二反应塔102的顶部之间设有第二反应塔上部加热炉10。

第二反应塔102中，位于上部的第三反应区12的底部与位于下部的第四反应区13的顶部之间设有催化剂导管59，还设有第二反应塔下部加热炉14。第二反应塔102的底部设有多根并联管60，通入位于其下方的第二反应塔下部料斗15的顶部。第二反应塔下部料斗15的底部设有管61，通入位于其下方的第二提升器16的顶部。第二提升器16设有管道62通往再生系统分离料斗17。第二反应塔102的底部设有反应产物出口80，通过管道与换热器1相连。

再生系统主要包括由上向下布置的分离料斗17、闭锁料斗18、再生器19、再生器下部料斗20和再生器提升器21。该再生系统是现有技术所使用的。再生器提升器21通过管63与第一反应塔上部料斗3相连。

本发明连续重整装置的工作过程是这样的：

反应物流流程：原料701(石脑油和氢气)依次经过换热器1、第一反应塔上部加热炉2，由第一反应塔101顶部的原料入口70进入第一反应区5，反应后由第一反应区5的底部经第一反应塔下部加热炉7由顶部进入第二反应区6进行反应，反应后由第二反应区6的底部经管道和第二反应塔上部加热炉10、由第二反应塔102的顶部进入第三反应区12进行反应，反应后由第三反应区12的底部经第二反应塔下部加热炉14由顶部进入第四反应区13进行反应。反应产物由第二反应塔102底部的反应产物出口80经管道进入换热器1，经换热器1换热降温后，将反应产物801排出装置。

催化剂循环流程：再生后的催化剂经多根并联的管53由顶部进入第一反应塔101上部的第一反应区5，与油气错流接触反应，并在重力作用下向下移动至该区底部，再经催化剂导管54靠重力流至第一反应塔101下部的第二反应区6。在第二反应区6中，催化剂继续与油气接触反应并下移动，再从该区底部经多根并联管55向下进入第一反应塔下部料斗8。催化剂在第一反应塔下部料斗8中被氢气吹扫，除掉表面的油气。之后经管56向下进入第一提升器9，用氢气经管57提升至第二反应塔上部料斗11。

第二反应塔上部料斗11中的催化剂经多根并联的管58由顶部进入第二反应塔102上部的第三反应区12，与油气错流接触反应，并在重力作用下向下移动至该区底部，再经催化剂导管59靠重力流至第二反应塔102下部的第四反应区13。在第四反应区13中，催化剂继续与油气接触反应并下移动，再从该区底部经多根并联的管60向下进入第二反应塔下部料斗15。催化剂在第二反应塔下部料斗15中被氮气吹扫，除掉表面的氢和油气。之后经管61向下进入第二提升器16，用氮气经管62提升至再生系统分离料斗17。

进入再生系统的催化剂首先在分离料斗17中被淘析掉粉尘，沉降下来的催化剂经管65向下进入闭锁料斗18。闭锁料斗18用公知的方法(例如中国发明专利申请公开说明书CN1259478A所述的方法)将催化剂升压，并经管66向下输送到再生器19。催化剂在再生器19中完成再生过程中的烧焦、氯化、焙烧三步骤。催化剂再生方法是公知的。可以采用中国发明专利申请CN1241455A所述的方法，该方法主要包括以下步骤：(1)用较低氧含量的循环烟气烧掉催化剂表面的焦炭；(2)用较高温度的空气和含氯有机物将被烧焦后的催化剂氯化；(3)用高温干燥空气将被氯化后的催化剂干燥。

从再生器19中出来的催化剂经管67向下进入再生器下部料斗20，在此用氮气吹扫，除去其表面的氧。然后催化剂经管68向下进入再生器提升器21，再经管63将其用氮气提升至第一反应塔上部料斗3。在第一反应塔上部料斗3中，催化剂和提升催化剂的氮气分离；气体经料斗顶部的管51排出，催化剂经管52向下进入还原室4。在还原室4中通入氢气，将催化剂用公知的方法(例如中国发明专利申请CN1241455A所述的方法)还原，完成全部再生步骤。之后，还原室4中再生后的催化剂经多根并联的管53向下流动，由顶部进入第一反应塔101上部的第一反应区5与油气错流接触反应，开始下一循环。

在上述过程中，第一提升器9所用的提升氢气直接进入反应油气系统，第二提升器16和再生器提升器21所用的氮气分别从分离料斗17的管64和第一反应塔上部料斗3的管51排出，分别用公知的方法处理。例如经过过滤、冷却、升压后作为第二提升器16和再生器提升器21的提升气体循环使用。进入还原室4的氢气，在将催化剂还原后由管50排出，进入分馏部分。

在本发明实施时，第一反应塔上部料斗3、还原室4、第一反应塔101、第一反应塔下部料斗8和第一提升器9垂直布置于第一反应塔构架上；第二反应塔上部料斗11、第二反应塔102、第二反应塔下部料斗15和第二提升器16垂直布置于第二反应塔构架上；分离料斗17、闭锁料斗18、再生器19、再生器下部料斗20和再生器提升器21垂直布置于再生器构架上。三个构架的标高基本相同。以处理量为80万吨/年的装置为例，其标高均在40～60米之间，一般约为50米左右；标高差一般小于10米。

Claims (1)

1、一种含有四个反应区的连续重整装置，包括由四个反应区组成的反应系统和一个再生系统，其特征在于：所述四个反应区中的第一反应区(5)和第二反应区(6)由上向下重叠布置，组成第一反应塔(101)，第三反应区(12)和第四反应区(13)由上向下重叠布置，组成第二反应塔(102)，第一反应塔(101)与第二反应塔(102)以及再生系统相互并列布置，第一反应塔(101)的上方依次设有第一反应塔上部料斗(3)和还原室(4)，顶部设有原料入口(70)，第一反应塔(101)中的第一反应区(5)的底部与第二反应区(6)的顶部之间设有催化剂导管(54)以及第一反应塔下部加热炉(7)，第一反应塔(101)的下方依次设有第一反应塔下部料斗(8)和第一提升器(9)，第二反应塔(102)的上方设有第二反应塔上部料斗(11)，通过管道(57)与第一提升器(9)相连，第一反应塔(101)的底部与第二反应塔(102)的顶部之间设有第二反应塔上部加热炉(10)，第二反应塔(102)中的第三反应区(12)的底部与第四反应区(13)的顶部之间设有催化剂导管(59)以及第二反应塔下部加热炉(14)，第二反应塔(102)的下方依次设有第二反应塔下部料斗(15)和第二提升器(16)，第二提升器(16)设有管道(62)通往再生系统，第二反应塔(102)的底部设有反应产物出口(80)。

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