轻烃催化裂解反应设备的制作方法

1.本实用新型属于石油化工生产设备技术领域，具体涉及轻烃催化裂解反应设备。


背景技术：

2.现有的催化裂化制烯烃装置所用原料主要为轻烃、拔头油、石脑油等轻质原料，装置反应油气设计温度675℃，反应油气经油气急冷器冷却副产10mpag高压蒸汽后，再送至后续急冷油塔等进一步冷却、分离，最终得到聚合级乙烯和丙烯。但装置分离部分循环c4-c6非芳烃中含有大量烯烃、二烯烃及炔烃等不饱和烃类物质，在提升管反应内发生聚合和芳构化反应生产多环芳烃，最后缩聚至重组分导致系统结焦，并降低双烯收率。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供轻烃催化裂解反应设备，解决了现有设备中双烯烃产率低、原料利用率低的问题。
4.本实用新型所采用的技术方案是：轻烃催化裂解反应设备，包括反应管，反应管的管身连接有烷烃进料系统和烯烃进料系统，反应管的一端连接有沉降器，沉降器顶部连接有联通管，沉降器底部连接有输送管，输送管远离沉降器的一端连接有再生器，再生器的顶部通过排烟管连接有冷却系统，再生器中部连接有外部汽提器，外部汽提器底部通过连接管与反应管的另一端连接。
5.本实用新型的特点还在于，
6.烷烃进料系统包括通过管道依次连接的第一预热器、第一汽化器、第一混合器和第一过热器，第一过热器远离第一混合器的一侧连接有第一进料环管，第一进料环管套接于反应管的管身，第一进料环管的内壁沿其周向固接有若干第一喷嘴，每个第一喷嘴远离第一进料环管的端部均伸入反应管内。
7.烯烃进料系统包括通过管道依次连接的第二汽化器、第二混合器和第二过热器，第二过热器远离第二混合器的一侧固接有第二进料环管，第二进料环管的内壁沿其周向连接有若干第二喷嘴，每个第二喷嘴远离第二进料环管的端部均伸入反应管内。
8.沉降器的内部固接有第一分离器，第一分离器的一端与连通管连接，反应管的端部连接有进料管，进料管远离反应管的端部穿过沉降器的侧壁连接于第一分离器的中部。
9.沉降器的内壁上从上至下依次连接有上部汽提蒸汽总管、汽提内件和下部汽提蒸汽总管，上部汽提蒸汽总管设置于第一分离器的下方。
10.再生器的内壁固接有第二分离器，第二分离器的顶部与排烟管连接。
11.冷却系统包括烟气冷却器，烟气冷却器与排烟管连接，排烟管的管身连接有烟气滑阀，烟气冷却器连接有脱硫除尘塔。
12.外部汽提器内填充有填料，外部汽提器的内壁连接有汽提蒸汽管，汽提蒸汽管设置于填料的下方。
13.连接管的管身连接有再生滑阀。
14.本实用新型的有益效果是：本实用新型轻烃催化裂解反应设备，实现在一个反应管内同时在最优条件下裂解两种类型原料，将循环物料、mto碳四及碳五等不饱和烃与新鲜饱和轻烃分开，实现单独进料，提高装置加工原料的灵活性，并提高双烯产品收率。
附图说明
15.图1是本实用新型轻烃催化裂解反应设备的结构示意图。
16.图中，1.反应管，2.第一预热器，3.第一汽化器，4.第一混合器，5.第一过热器，6.第二汽化器，7.第二混合器，8.第二过热器，9.第二进料环管，10.第二喷嘴，11.第一进料环管，12.第一进料喷嘴，13.沉降器，131.联通管，14.第一分离器，141.进料管，15.上部汽提蒸汽总管，16.汽提内件，17.下部汽提蒸汽总管，18.输送管，19.再生器，191.排烟管，20.外部汽提器，21.填料，22.汽提蒸汽管，23.再生滑阀，24.连接管，25.烟气滑阀，26.烟气冷却器，27.脱硫除尘塔，28.第二分离器。
具体实施方式
17.下面结合附图以及具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
18.本实用新型提供了轻烃催化裂解反应设备，如图1所示，包括反应管1，反应管1的管身连接有烷烃进料系统和烯烃进料系统，反应管1的一端连接有沉降器13，沉降器13顶部连接有联通管131，沉降器13底部连接有输送管18，输送管18远离沉降器13的一端连接有再生器19，再生器19的顶部通过排烟管191连接有冷却系统，再生器19中部连接有外部汽提器20，外部汽提器20底部通过连接管24与反应管1的另一端连接。烷烃进料和烯烃进料分别通过烷烃进料系统和烯烃进料系统进入反应管1内，烷烃进料与反应管1底部进入的高温催化剂一起沿反应管1向上流动，发生裂解反应，再与烯烃进料发生裂解反应，反应产物及催化剂进入沉降器13，催化剂再通过输送管18进入再生器19内，再生器19内与空气燃烧除去催化剂表面的结焦物，成为再生催化剂，再生催化剂进入外部汽提器20，燃烧产生的烟气经过排烟管191进入冷却系统内，同时再生催化剂从外部汽提器20经过连接管24进入反应管1内与烷烃进料和烯烃进料反应，达到循环利用的目的。
19.烷烃进料系统包括通过管道依次连接的第一预热器2、第一汽化器3、第一混合器4和第一过热器5，第一过热器5远离第一混合器4的一侧连接有第一进料环管11，第一进料环管11套接于反应管1的管身，第一进料环管11的内壁沿其周向固接有若干第一喷嘴12，每个第一喷嘴12远离第一进料环管11的端部均伸入反应管1内。烷烃进料在第一预热器2中预热，之后进入第一汽化器3中汽化为气相，并在第一混合器4中与稀释蒸汽混合，降低烃分压，蒸汽/烷烃进料比控制在0.2-0.4，混合进料再进入第一过热器5将温度提高至330-370℃，然后进入第一进料环管11，第一喷嘴12将进料喷入反应管1内。
20.烯烃进料系统包括通过管道依次连接的第二汽化器6、第二混合器7和第二过热器8，第二过热器8远离第二混合器7的一侧固接有第二进料环管9，第二进料环管9的内壁沿其周向连接有若干第二喷嘴10，每个第二喷嘴10远离第二进料环管9的端部均伸入反应管1内。烯烃进料在第二汽化器6中汽化为气相，然后在第二混合器7中与稀释蒸汽混合，降低烃分压，蒸汽/烷烃进料比控制在0.2-0.4，混合进料再进入第二过热器8将温度提高至250-300℃，然后进入第二进料环管9中，再通过第二喷嘴10喷入反应管1内。
21.沉降器13的内部固接有第一分离器14，第一分离器14的一端与联通管131连接，反应管1的端部连接有进料管141，进料管141远离反应管1的端部穿过沉降器13的侧壁连接于第一分离器14的中部。反应管1中的产物通过进料管141进入第一分离器14中，反应油气和催化剂实现快速分离，减少二次反应发生，反应油气通过联通管131进入产品分离系统，获得最终烯烃产品，催化剂从第一分离器14中分离出来。
22.沉降器13的内壁上从上至下依次连接有上部汽提蒸汽总管15、汽提内件16和下部汽提蒸汽总管17，上部汽提蒸汽总管15设置于第一分离器14的下方。从第一分离器14中分离出来的催化剂依次经过上部汽提蒸汽总管15、汽提内件16和下部汽提蒸汽总管17，汽提出催化剂中夹带的油气。
23.再生器19的内壁固接有第二分离器28，第二分离器28的顶部与排烟管191连接。汽提后的催化剂在再生器19中燃烧除去催化剂表面的结焦物，成为再生催化剂，第二分离器28实现烟气和催化剂的分离，降低催化剂损失。
24.冷却系统包括烟气冷却器26，烟气冷却器26与排烟管191连接，排烟管191的管身连接有烟气滑阀25，烟气冷却器26连接有脱硫除尘塔27。烟气通过排烟管191进入烟气冷却器26回收热量，产生高压蒸汽。最后，烟气进入脱硫除尘塔27除去烟气中夹带的硫化物和催化剂颗粒，达到达标排放。
25.外部汽提器20内填充有填料21，外部汽提器20的内壁连接有汽提蒸汽管22，汽提蒸汽管22设置于填料21的下方。再生催化剂经汽提器填料21和汽提蒸汽总管22，除去催化剂夹带的惰性气体。
26.连接管24的管身连接有再生滑阀23，再生滑阀23靠近外部汽提器20设置。汽提后的再生催化剂通过再生滑阀23控制进入连接管24中的流量。
27.本实用新型轻烃催化裂解反应设备的工作流程为：
28.烷烃进料在第一预热器2中预热，之后进入第一汽化器3中汽化为气相，并在第一混合器4中与稀释蒸汽混合，降低烃分压，蒸汽/烷烃进料比控制在0.2-0.4，混合进料再进入第一过热器5将温度提高至330-370℃，然后进入第一进料环管11，第一喷嘴12将进料喷入反应管1内，烯烃进料在第二汽化器6中汽化为气相，然后在第二混合器7中与稀释蒸汽混合，降低烃分压，蒸汽/烷烃进料比控制在0.2-0.4，混合进料再进入第二过热器8将温度提高至250-300℃，然后进入第二进料环管9中，再通过第二喷嘴10喷入反应管1内，两者在反应管1中与催化剂反应，反应产物及催化剂通过进料管141进入第一分离器14中，反应油气和催化剂实现快速分离，减少二次反应发生，反应油气通过联通管131进入产品分离系统，获得最终烯烃产品，催化剂从第一分离器14中分离出来，分离出来的催化剂依次经过上部汽提蒸汽总管15、汽提内件16和下部汽提蒸汽总管17，汽提出催化剂中夹带的油气，汽提后的催化剂在再生器19中燃烧除去催化剂表面的结焦物，成为再生催化剂，第二分离器28实现烟气和催化剂的分离，降低催化剂损失，烟气通过排烟管191进入烟气冷却器26回收热量，产生高压蒸汽。最后，烟气进入脱硫除尘塔27除去烟气中夹带的硫化物和催化剂颗粒，达到达标排放，再生催化剂经汽提器填料21和汽提蒸汽总管22，除去催化剂夹带的惰性气体，最后再生催化剂经过连接管24进入反应管1内与烷烃进料和烯烃进料反应，达到循环利用的目的。
29.本实用新型轻烃催化裂解反应设备，针对不同原料性质，通过在同一反应管的不
同位置进料实现不同的反应条件，以达到最佳双烯收率和最低结焦。