一种用于粗重芳回炼混合芳烃的提升管反应器
技术领域
本发明涉及一种提升管反应器，尤其是涉及一种用于粗重芳回炼混合芳烃的提升管反应器，属于石油化工技术领域。
背景技术
提升管反应器是催化裂化装置上的核心设备，该设备是长度约为40米，直径约为0.5米-1.0米，垂直安装的管式反应器。生产过程中原料油连续不断的送入管式反应器内部，在500℃高温及催化剂的条件下，进行裂化反应，催化裂化提升管反应器按其内部功能而言，一般由底部预提升段、中部进料接触混合的裂化反应段、上部反应终止段和末端气固快速分离段四部分组成。原料油经雾化，按平均流速10-15米/秒左右速度，经3秒左右时间完成反应，研究结果表明，催化裂化的反应结果直接取决于提升管反应器的结构和设计参数。
混合芳烃（Mixed Aromatics）为芳香烃混合物，含C5-C9等的低分子量有机物，还有一些其他的杂质：硫、苯、烯烃、非芳烃等。低密度的混合芳烃可用于汽油调和，另外也可用于农药、油漆及其他化工品抽提和稀释；高密度的混合芳烃（重芳烃）是石油树脂、溶剂油等化工产品的重要原料，也可以用来调和柴油，经过加氢处理的高密度混合芳烃（即重芳烃）也可以用来调和汽油，但成本相对偏高。随着下游产品的高需求量，混合芳烃在全球范围内的需求量也随之逐年攀升，随着国内混合芳烃新兴工艺产能不断在增大，行业竞争也越来越大，提高混合芳烃产值更是势在必行。
发明内容
本发明主要是针对现有提升管反应器催化裂化混合芳烃时产率低的问题，提供一种用于粗重芳回炼混合芳烃的提升管反应器，该装置能够提高粗重芳的催化裂化能力，提高混合芳烃的产率。
本发明的目的主要是通过下述方案得以实现的：
一种用于粗重芳回炼混合芳烃的提升管反应器，包括提升管反应区、沉降器和再生器，所述提升管反应区包括自下而上贯通连接的预提升段、裂化反应段、扩径段和导入段，所述预提升段下部还连接有扩大段，所述扩大段内设有流化环、预提升蒸汽喷嘴、预提升蒸汽管和引出管，所述引出管内设置预提升蒸汽管，预提升蒸汽管的上部设置预提升蒸汽喷嘴，所述流化环设置在预提升蒸汽喷嘴的下部，所述再生斜管设置在扩大段的侧壁，所述预提升段上方侧壁设有原料入口，导入段通过回流管与扩径段下部连接，所述回流管上设有回流滑阀；所述导入段的出口接沉降器内的粗旋，所述粗旋的气相出口与沉降器中的第一旋风分离器入口相连，所述沉降器下部设有汽提区，汽提区内设有汽提器，所述汽提区下端通过待生管与再生器相通；所述再生器下部侧壁设有待生斜管并与再生斜管相连，所述再生器的侧壁还设有空气进管，再生器的内部上方设有第二旋风分离器，再生器的内部下方设有与待生管配合使用的下旋塞阀。进入扩大段的催化剂有足够的缓冲空间，既可减少再生斜管下料的压力波动，又能消除其水平力的作用，从而消除因S型运动轨迹产生的偏流，流化蒸汽有利于催化剂向提升管反应器中心分布，粗重芳与催化剂均匀混合反应，提高目的产品产率，扩径段能够增大该段的剂油比。
作为优选，所述再生斜管和待生斜管之间通过单动滑阀连接，防止蒸汽互串到再生器。
作为优选，所述第一旋风分离器的气相出口连接有集气室，所述集气室外接油气分离管线，用于分离粗重芳催化裂化后的产物。
作为优选，所述扩径段的直径是裂化反应段直径的2-3倍，预提升段、裂化反应段和导入段的直径相等，扩大段的直径大于预提升段的直径，且小于扩径段的直径。
作为优选，所述再生器的顶部连通有烟气出口，便于排出待生催化剂再生后再生器的烟气。
作为优选，所述再生器与沉降器同轴设置，且再生器位于沉降器下方。
作为优选，所述沉降器内汽提器的气体介质是水蒸气。
作为优选，所述原料入口设有1-3个，可以根据实际情况设置多个原料入口，原料入口沿预提升段的轴线均匀分布。
因此，本发明具备下述优点：（1）扩大段里的催化剂有足够的缓冲空间，不但可以减少再生斜管下料的压力波动，又能消除其水平力的作用，从而消除因S型运动轨迹产生的偏流；（2）流化环内喷出的流化蒸汽从预提升蒸汽管与引出管形成的环隙向上流动，进一步向提升管反应区边壁补汽，有利于催化剂向提升管反应区中心分布，原料油与催化剂均匀混合反应，提高目的产品产率；（3）采用扩径段的反应区，既保留常规提升管反应器底部较高的反应温度和剂油比来增加一次裂化反应，同时抑制顶部的过裂化和热裂化反应，又在反应器中上部在较低的反应温度下延长反应时间；（4）导入段通过回流管与扩径段下部连接，油气进入扩径段后，与经回流管、并被回流滑阀控制的补充催化剂接触，使反应剂油比增加，提高催化裂化效果。
附图说明
图1是本发明的一种结构示意图；
图2是本发明扩大段的结构示意图。
图示说明：1-提升管反应区，2-沉降器，3-再生器，4-预提升段，5-裂化反应段，6-扩径段，7-导入段，8-扩大段，9-流化环，10-预提升蒸汽喷嘴，11-预提升蒸汽管，12-引出管，13-再生斜管，14-预提升段，15-粗旋，16-第一旋风分离器，17-汽提区，18-汽提器，19-待生管，20-待生斜管，21-空气进管，22-第二旋风分离器，23-下旋塞阀，24-单动滑阀，25-集气室，26-油气分离管线，27-烟气出口，28-回流管，29-回流滑阀。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
如图1、2所示，本发明提供一种技术方案，一种用于粗重芳回炼混合芳烃的提升管反应器，由提升管反应区1、沉降器2和再生器3组成，提升管反应区1由自下而上贯通连接的预提升段4、裂化反应段5、扩径段6和导入段7组成，预提升段4下部还连接有扩大段8，扩大段8内设有流化环9、预提升蒸汽喷嘴10、预提升蒸汽管11和引出管12，引出管12内设置预提升蒸汽管11，预提升蒸汽管11的上部设置预提升蒸汽喷嘴10，流化环9设置在预提升蒸汽喷嘴10的下部，扩大段8的侧壁上设置有再生斜管13，预提升段4上方侧壁设有原料入口14，导入段7通过回流管28与扩径段6下部连接，回流管28上设有回流滑阀29；扩径段6的直径是裂化反应段5直径的2倍，预提升段4、裂化反应段5和导入段7的直径相等，扩大段8的直径大于预提升段4的直径，且小于扩径段6的直径。
导入段7的出口接沉降器2内的粗旋15，粗旋15的气相出口与沉降器2中的第一旋风分离器16入口相连，第一旋风分离器16的气相出口连接有集气室25，所述集气室25外接油气分离管线26，沉降器2下部设有汽提区17，汽提区17内设有汽提器18，沉降器2内汽提器18的气体介质是水蒸气，汽提区17下端通过待生管19与再生器3相通，再生器3与沉降器2同轴设置；再生器3下部侧壁设有待生斜管20并通过单动滑阀24与再生斜管13相连，再生器3的侧壁还设有空气进管21，再生器3的内部上方设有第二旋风分离器22，再生器3的内部下方设有与待生管19配合使用的下旋塞阀23，再生器3的顶部连通有烟气出口27。
实施本发明一种用于粗重芳回炼混合芳烃的提升管反应器的反应过程为：高温新型石油催化剂R-MGOO-MF/B自再生器3经待生斜管20和再生斜管13流入扩大段8内，在底部流化环9的作用下形成流化状态，流化环9流出的流化蒸汽保持扩大段8底部的催化剂处于密相流化状态，从预提升蒸汽喷嘴10喷出的高速蒸汽流，其射流吸附作用将周围的催化剂携带并混合形成65kg/m3浓度的高速催化剂流，该高速催化剂在预提升蒸汽的提升作用下形成高速催化剂流束，流经引出管12，射入裂化反应段5，与原料入口14喷入的粗重芳充分混合后，在525-545℃高温环境进行催化裂化反应，为强化改质效果，在导入段7和扩径段6上设催化剂回流管28，从低温反应区上方的导入段引部分催化剂返回扩径段8内，增加其内的剂油比；反应油气和循环催化剂经导入段7进入沉降器2内粗旋15和第一旋风分离器16，催化剂从油气中分离出，进入汽提区17，催化剂从待生管19流到再生器3，通过再生介质空气进行再生，再生后的催化剂通过待生斜管20和再生斜管13流入到扩大段8进行循环，再生过程中产生的烟气通过烟气出口27排出。
通过实验得出，在剂油比为5，反应时间3s，裂化反应温度分别为525℃、535℃、545℃时，裂化生成干点为190℃混合芳烃的比例分别为19.15%、19.26%、20.04%，其混合芳烃中含有附加值更高的芳烃组分，所占比例分别为5.79%、5.88%、6.33%，可为下游芳烃抽提装置提供原料，并且采用新型石油催化剂R-MGOO-MF/B催化剂，提高重芳的裂化能力，降低焦炭产率，最终增加产物混合芳烃的产量，通过本发明制备混合芳烃时，裂化生成干点为190℃混合芳烃的比例能达到20.04%以上，且混合芳烃中含有附加值更高的芳烃组分的比例达到6.33%以上。
应理解，该实施例中沉降器、再生器、流化环、粗旋、旋风分离器、汽提器、下旋塞阀以及滑阀等均为现有技术或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知，此外应理解，该实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
