一種全混式催化裂解反應(yīng)器的制作方法

本實(shí)用新型涉及一種全混式催化裂解反應(yīng)器，具體而言，涉及一種全混式液相羰離子型催化裂解反應(yīng)器，可用于微小處理量的石油催化裂解加工過程，如用于緬甸原油的催化加工過程；屬于石油化工范疇的石油煉制領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

原油煉制工藝一般是通過如下三個(gè)過程完成的，即：常減壓蒸餾--提升管流化催化裂化/或重油加氫裂化--臨氫催化重整等過程。但是這一加工方法僅適用于原油三百萬噸以上的加工過程；對(duì)于小型處理量，或微型處理量的原油加工顯然并不完全適合。

在緬甸中部實(shí)蓋省(Sagaing)--馬圭省(Magway)和曼德勒省(Mandalay地區(qū))，有不少小型油田，是緬甸歷史悠久的產(chǎn)油區(qū)，它們的石油產(chǎn)業(yè)可以追溯到一千年前。在馬圭省Monywa的Monyue區(qū)曾經(jīng)集聚了大約300家民營小型煉油企業(yè)，他們用的還是100多年前甚至更久遠(yuǎn)的單獨(dú)釜蒸餾煉油裝置(當(dāng)?shù)胤Q為“煮油”)，它們采用的工藝技術(shù)和設(shè)備十分原始和簡陋。目前大約尚有100-150套這種裝置在運(yùn)行。其產(chǎn)品質(zhì)量無法達(dá)到國際通用的標(biāo)準(zhǔn)，亦即無法用于現(xiàn)代化的新型發(fā)動(dòng)機(jī)。產(chǎn)品收率低、能耗高、安全生產(chǎn)沒有保障、三廢污染嚴(yán)重、特別是它們 煉油所需的能源是靠砍伐樹木的木材來供應(yīng)的。因此也造成生態(tài)環(huán)境的破壞的危害。同時(shí)還有經(jīng)濟(jì)效益也較低等嚴(yán)重缺陷，整個(gè)產(chǎn)業(yè)面臨被淘汰的危機(jī)。因此，現(xiàn)急待發(fā)展新的原油加工技術(shù)取代之。

目前所面臨的是三方面問題：一是如要建立百萬噸級(jí)到千萬噸級(jí)現(xiàn)代化煉油裝置，該地區(qū)油田的原油供應(yīng)量無法滿足，需進(jìn)口；二是這些現(xiàn)有小型煉油企業(yè)尚處在發(fā)展的初步階段，無論從經(jīng)營方式、資金集聚、技術(shù)、人才等等方面，都不具備建立百萬噸級(jí)的現(xiàn)代化煉油企業(yè)的能力；三是緬甸的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展需要，對(duì)于汽油、柴油、燃油、燃?xì)獾男枨罂焖僭鲩L，現(xiàn)在70％以上仰賴進(jìn)口。而緬甸本土的民營煉油企業(yè)面臨被邊沿化、被淘汰的危機(jī)。這種狀況亟待改變。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種全混式催化裂解反應(yīng)器，具體而言，涉及一種全混式液相羰離子型催化裂解反應(yīng)器，可用于微小處理量的石油催化裂解加工過程，如用于緬甸原油的催化加工過程；具有改造投資少，占地面積較小，反應(yīng)條件緩和等特點(diǎn)。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的全混式催化裂解反應(yīng)器，包括殼體、攪拌器、物料進(jìn)出口、儀表儀器測(cè)量口、人孔；其中，在裂解反應(yīng)器殼體中央下部設(shè)置了外輻射式熱風(fēng)爐，在裂解反應(yīng)器殼體頂部中央設(shè)置油氣出口，油氣出口直接與重整反應(yīng)器相連；在殼體上設(shè)有攪拌器、物料進(jìn)出口、儀表儀器測(cè)量口、人孔；反應(yīng)器內(nèi)部左右兩側(cè)各設(shè)置了一臺(tái)強(qiáng)力攪拌器，攪拌器底端設(shè)置有梯形攪拌槳，頂端設(shè)置有驅(qū)動(dòng)電機(jī)及其行星擺線針輪減速機(jī)。

為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，所述殼體為一個(gè)兩端由橢圓分頭組成的臥式圓形筒體。其壁厚需由壓力容器設(shè)計(jì)規(guī)范GB150進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算或校核；所述反應(yīng)器殼體的功能，將原油泵入該反應(yīng)器筒體內(nèi)，同時(shí)注入裂解催化劑油漿，進(jìn)行催化裂解反應(yīng)。其容積大小由反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的反應(yīng)空速為根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算確定，按反應(yīng)空速0.167±0.084h-1(基于原料油進(jìn)料液相體積空速)，對(duì)應(yīng)假反應(yīng)時(shí)間8±4h，進(jìn)行設(shè)計(jì)確定。

為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，所述反應(yīng)器殼體頂部中央設(shè)置了一個(gè)大型開口，藉此直接與相繼進(jìn)行重整反應(yīng)的非臨氫重整反應(yīng)器相連接；高溫的催化裂解反應(yīng)油氣直接進(jìn)入非臨氫重整反應(yīng)器；所述反應(yīng)器底部設(shè)置了一個(gè)重油井，可將裂解產(chǎn)生的汽化不了的減粘重油從重油井排出。

為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，所述反應(yīng)器殼體中央下部設(shè)置了外輻射式熱風(fēng)爐，同時(shí)在裂解反應(yīng)器筒體周圍設(shè)置了環(huán)形熱風(fēng)爐加熱爐加熱下，提供全裝置所需熱量，進(jìn)行催化裂解、催化重整反應(yīng)，和產(chǎn)品分餾過程。

為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，所述殼體設(shè)有原油入口管，位于反應(yīng)器離底面中心軸線2/3高靠近左面攪拌器內(nèi)側(cè)處。其功能，經(jīng)過脫水除雜換熱后的原油泵入該口進(jìn)入裂解反應(yīng)器。所述原油入口管的特點(diǎn)是其插入反應(yīng)器殼體內(nèi)部的直管末端彎向反應(yīng)器壁，管口切為垂直口，管口靠近器壁，離器壁約30～60mm，其功能是可防止油流流入時(shí)因管壁摩擦可能產(chǎn)生靜電，如此管口靠近器壁，就可將產(chǎn)生的靜電通過金屬器壁及時(shí)傳道至設(shè)備地線，而消除靜電隱患。

為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，所述反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置左右兩臺(tái)梯形框式攪拌器，保證了反應(yīng)器內(nèi)各反應(yīng)物料之間的充分混合和均勻地接觸，從 而保證了裂解反應(yīng)的充分和完全地進(jìn)行；所述兩個(gè)梯形框式攪拌器分別對(duì)應(yīng)安裝在各自的根大軸上，大軸穿過反應(yīng)器頂面，大軸與反應(yīng)器頂端面的接觸密封采用帶循環(huán)水冷夾套的高溫密封填料箱，冷卻水不斷地循環(huán)，保證了密封填料箱和大軸溫度不超過80℃，從而使密封填料箱在大軸轉(zhuǎn)動(dòng)情況下能耐壓0.1～0.5MPa的反應(yīng)油氣壓強(qiáng)；大軸頂端分別安裝了兩臺(tái)較大功率的變頻驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。電動(dòng)機(jī)下面分別安裝了一臺(tái)行星擺線針輪變速器。所述行星擺線針輪變速器具有變速比大、扭矩大的特點(diǎn)，并且易于控制。

為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，所述殼體設(shè)有第一排水口和第二排水口，位于裂解反應(yīng)器底部的兩側(cè)，其管口離底面距離高于排凈口，其管口離反應(yīng)器筒體底面中心線約200mm。功能是，原油一般都含有一定量的水需要脫除，尤其當(dāng)初次點(diǎn)爐時(shí)，反應(yīng)器內(nèi)一次性進(jìn)入大量原油，如果同時(shí)帶入大量水需要脫除時(shí)，通過加熱沉降可以通過該第一排水口切除。所述第二排水口位于位于裂解反應(yīng)器底部第一排水口的另一側(cè)，它較第一排水口低約100mm，其功能同第一排水口。

為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，所述殼體還設(shè)有蒸汽及氮?dú)獯祾呖?，分別位于裂解反應(yīng)器頂面中心線上的兩臺(tái)攪拌器的外側(cè)。

為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，所述殼體還設(shè)有液位計(jì)口、壓力表測(cè)量口、頂部溫度測(cè)量口、中部溫度測(cè)量口、底部溫度測(cè)量口。

為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，所述殼體設(shè)有安全閥口，位于裂解反應(yīng)器頂端攪拌器的外側(cè)。功能是，當(dāng)裂解反應(yīng)器壓力超標(biāo)時(shí)，安全閥將及時(shí)自動(dòng)開啟泄壓，泄壓高溫油氣將通過管道排往火炬。從而保證反應(yīng)器的安全操作。安全閥定壓在非常安全的壓力下，由于系統(tǒng)處于微負(fù)壓 操作，一般很少會(huì)超壓，但如果后路意外堵塞或人為關(guān)錯(cuò)閥門引起憋壓，為了系統(tǒng)操作萬無一失，故安全閥定壓很低，為0.1MPa，這就可避免系統(tǒng)其他部分因超壓而引起泄漏或憋壞部件。

為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，所述殼體設(shè)有緊急放空閥口，位于裂解反應(yīng)器頂端攪拌器的外側(cè)，緊靠安全閥。功能是，當(dāng)油氣憋壓至安全閥來不及排放時(shí)，緊急放空閥就會(huì)自動(dòng)打開。其自動(dòng)打開的壓力定為較安全閥稍高0.05MPa，即0.15MPa；其它功能同安全閥。

為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，所述殼體的中央下部設(shè)置了外輻射式熱風(fēng)爐，同時(shí)在臥式圓形筒體周圍還設(shè)置了環(huán)形熱風(fēng)爐加熱爐；進(jìn)而提供催化裂解反應(yīng)器所需的熱量，以滿足催化裂解催化、重整反應(yīng)，和產(chǎn)品分餾過程的需要。所述催化裂解反應(yīng)器特點(diǎn)是反應(yīng)條件緩和，如反應(yīng)溫度較低，較一般煉油催化裂化反應(yīng)溫度低約150度以上，約300～420℃，最好380～410℃；反應(yīng)空速較低0.067～0.500h-1，最好0.125～0.25h-1(基于原料油進(jìn)料液相體積空速)，對(duì)應(yīng)假反應(yīng)時(shí)間2～15h，最好4～8h。反應(yīng)壓力為常壓或微負(fù)壓。

為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，所述殼體設(shè)有裂解催化劑加入口，位于反應(yīng)器中上部，與原油入口對(duì)稱，靠近右側(cè)攪拌器一方。功能是，調(diào)制好的一定濃度的催化劑油漿按原油加入流率成比例地從該催化劑加入口泵入反應(yīng)器內(nèi)。其特點(diǎn)是在反應(yīng)器內(nèi)的管段末端也彎向反應(yīng)器壁，同原油加入口管子末端結(jié)構(gòu)。

為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，所述殼體設(shè)有重油井，位于裂解反應(yīng)器底部一側(cè)，且在反應(yīng)器底部加熱爐外側(cè)。功能是，原油在裂解過程中將產(chǎn)生一部分減粘重油，而揮發(fā)不了，沉在反應(yīng)器底部，最后從底部的 重油井排出。

為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，所述殼體設(shè)有第一排水口和第二排水口，位于裂解反應(yīng)器底部的兩側(cè)，其管口離底面距離高于排凈口，其管口離反應(yīng)器筒體底面中心線約200mm。功能是，原油一般都含有一定量的水需要脫除，尤其當(dāng)初次點(diǎn)爐時(shí)，反應(yīng)器內(nèi)一次性進(jìn)入大量原油，如果同時(shí)帶入大量水需要脫除時(shí)，通過加熱沉降可以通過該第一排水口切除。所述第二排水口位于位于裂解反應(yīng)器底部第一排水口的另一側(cè)，它較第一排水口低約100mm，其功能同第一排水口。

本實(shí)用新型提供的催化裂解反應(yīng)器同現(xiàn)在技術(shù)相比，具有如下特點(diǎn)：

1、通過設(shè)置在裂解反應(yīng)器兩側(cè)的兩臺(tái)梯形框式攪拌器，保證了反應(yīng)器內(nèi)各反應(yīng)物料之間的充分混合和均勻地接觸，從而保證了裂解反應(yīng)的充分和完全地進(jìn)行。

2、通過裂解反應(yīng)器殼體頂部中央設(shè)置的油氣出口直接與重整反應(yīng)器相連，省去了一套冷凝冷卻-加熱裝置；一般煉油裝置裂解反應(yīng)產(chǎn)物先行冷凝冷卻，然后加熱去重整；本實(shí)用新型具有節(jié)能減排、投資少、占地面積小的特點(diǎn)。

3、通過在裂解反應(yīng)器殼體設(shè)置安全閥口和緊急放空閥口，有效避免意外堵塞或人為關(guān)錯(cuò)閥門引起憋壓而引起泄漏或憋壞部件，具有安全可靠的特點(diǎn)。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的催化裂解反應(yīng)器示意圖；

圖2為本實(shí)用新型的催化裂解反應(yīng)器俯視圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，但本發(fā)明的保護(hù)范圍包括但不限于此：

如圖1-2所示，一種全混式催化裂解反應(yīng)器，包括殼體1、兩臺(tái)攪拌器4，5、物料進(jìn)出口、儀表儀器測(cè)量口、人孔；其中，在裂解反應(yīng)器殼體1中央下部設(shè)置了外輻射式熱風(fēng)爐，在裂解反應(yīng)器殼體1頂部中央設(shè)置油氣出口8，油氣出口8直接與重整反應(yīng)器相連。其中，殼體1為一個(gè)兩端由橢圓分頭組成的臥式圓形筒體，且殼體的中央下部設(shè)置了外輻射式熱風(fēng)爐，同時(shí)在臥式圓形筒體周圍還設(shè)置了環(huán)形熱風(fēng)爐加熱爐；進(jìn)而提供催化裂解反應(yīng)器所需的熱量，以滿足催化裂解催化、重整反應(yīng)和產(chǎn)品分餾過程的需要。所述攪拌器設(shè)置左右兩臺(tái)4，5，其底端分別設(shè)置各自的梯形框式攪拌器6，7，其外形截面如倒置梯形形狀。所述梯形框式攪拌器分別安裝在各自的兩根根大軸上；所述攪拌大軸與反應(yīng)器頂端面的接觸密封裝置，采用帶循環(huán)水冷夾套的高溫密封填料箱，冷卻水不斷地循環(huán)，保證了密封填料箱和大軸溫度不超過80℃，從而使密封填料箱在大軸轉(zhuǎn)動(dòng)情況下能耐壓0.1～0.5MPa的反應(yīng)油氣壓強(qiáng)。所述攪拌大軸頂端分別安裝了兩臺(tái)較大功率的變頻驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。所述殼體設(shè)有原油入口管2，位于反應(yīng)器離底面中心軸線約2/3高靠近左面攪拌器4內(nèi)側(cè)處；所述殼體設(shè)有裂解催化劑加入口3，位于反應(yīng)器中上部，與原油入口對(duì)稱，靠近右側(cè)攪拌器5一方。所述殼體設(shè)有重油井9，位于裂解反應(yīng)器底部一側(cè)，且在反應(yīng)器底部加熱爐外側(cè)。所述殼體設(shè)有第一排水口11和第二排水口12，位于裂解反應(yīng)器底部的兩側(cè)，其管口離 底面距離高于排凈口10，其管口離反應(yīng)器筒體底面中心線約200mm。所述殼體1設(shè)有安全閥口13和緊急放空閥口14，位于裂解反應(yīng)器頂端攪拌器的外側(cè)。所述殼體還設(shè)有蒸汽及氮?dú)獯祾呖?5、16，分別位于裂解反應(yīng)器頂面中心線上的兩臺(tái)攪拌器的外側(cè)；功能是用于反應(yīng)器的安全吹掃和檢修。所述殼體還設(shè)有所述儀表儀器測(cè)量口5個(gè)，液位計(jì)口17，用于安裝多點(diǎn)溫位式液位計(jì)；壓力表測(cè)量口，用于裂解反應(yīng)器壓力表測(cè)量口；頂部溫度測(cè)量口，用于安裝裂解反應(yīng)器頂部氣相溫度熱電偶；中部溫度測(cè)量口，用于安裝裂解反應(yīng)器中部液相溫度熱電偶；底部溫度測(cè)量口，用于安裝裂解反應(yīng)器底部液相溫度熱電偶。此外，在裂解反應(yīng)器的一端面還設(shè)有一個(gè)大人孔18，用于檢修。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)先實(shí)施方式而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。