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第15卷第5期
油化
设备
2016年9月
PETRO-CHEMICAL EOUIPMENT
Sept.20⊥6
技术综述
文章编号:1000160201605-0031-060
催化裂化反应器研究进展
赵文斌,朱丽云,苏楷然,王振波,金有海
(中国石油大学(华东)化学工程学院,山东青岛266580)
摘要:论述了自提升管反应器诞生以来其结构变化的发展历程以及现代催化裂化工艺中使用的各
类反应器,包括变径提升管反应器、多段进料提升管反应器、下行式反应器、组合式反应器以及其它
类型的反应器。比较和归纳了各类反应器的特点和应用,阐述了组合式反应器的优点以及改进后
的提升管反应器和组合式反应器在工业中的应用。在此基础上,提出了未来催化裂化反应器的研
究方向。
关键词:催化裂化;提升管反应器;下行式反应器:组合式反应器;研究进展
中图分类号:TQ052.1;TF966文献标志码:Bdi:10.3969jisn.1000166016.0500
Technical Process in Catalytic Cracking Reactor
ZHAO Wen-bin, ZHU Li-yun, SU Kai-ran, WNGZAEN-BO, JN You-hai
(College of Chemical Engineering, China University o
Petroleum ( East China), Qingdao 266380, China
Abstract: The structure of riser reactor created and modern reactors of catalytic cracking process
are Introduced, Including diameter-changing riser reactor, multiple-staged feeding riser reactor
dow ner reactor, com bined reactor and other reactors. The application and characteristics of vari
ous reactors are compared and summarized, the paper mainly elaborates the advantages of com
bined reactor and application of improved riser reactor and combined reactor in indust ry. Using
this as a foundation, some suggestions for future research are described
Key words: cataly tic cracking; riser reactor; dow ner reactor; combined reactor; technical
rocess
20世纪50年代以来,石油化学工业中的催化裂行式反应器的过程中,国内外研究者在减少反应时
化工艺取得了长足的发展,该工艺在炼油过程中占有间、提高油剂接触效率、抑制返混等方面对反应器不
举足轻重的地位,也是炼油企业在未来重点发展的断进行优化改进,并取得一定成就。文中重点介绍一
对象12
些新型催化裂化反应器以及组合式反应器,比较各类
催化裂化反应器作为催化裂化工艺的核心设备反应器的优缺点及其应用情况,并对未米反应器的改
之一,在从流化床反应器过渡到提升管反应器以及下进方向进行展望
①收稿日期:2016-03-2
基金项目:高校自主创新科研计划研究生创新基金(14CX061004)资助;中国博土后科学某金(2016M592266)
作者简介:赵文斌(1990-),男,甘耐武威人,预士研究生,从事多相流动、重油催化裂化方面研究
通信作者:朱丽云
第5期
赵文斌,等:催化裂化反应器研究进展
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1单提升管反应器
流现象,并减轻再生催化剂从斜管进人提升管的压
力阻力,有利于装置的平稳操作。
1.1传统单提管反应器
传统提升管通常为等径直管型提升管,单侧进
催化剂,传统的预提升段以直管式和环管式两种方
式通人预提升蒸汽,结构较为简单,传统提升管反应
器结构见图
是丌
雨生催化剂斜管
蒸汽管
a)顶提段为缩径段
Y牛催化剂斜管
预提升蒸汽管
a)预提升段为分布器进气
生僻化剂斜管
预提升蒸汽管
(b)迿提升段为扩径段
終2变径提爪管反应器结构示图
再生催化剂斜
变径提升管贔然优势岄显.但也存在自身缺陷。
提升蒸汽
与传统等径提升管相比,扩径的提升管颗粒速度降
(b)预提升段为自管进气
低,压力梯度有较大幅度的増加,能耗增加。另外,
扩径比过大会加刷催化剂颗粒闭聚和滑落现象。
图1传统提爪管反应器结构示图
从流化床反应器发展到提升管反应器,反应1.3多段进料提升管反应器
催化裂化原料来源广泛,物料性质复杂、多样
大幅缩短的同时,也改善了产品的选择性,不仅枚
原料油催化裂化反应所需的操作条件以及反应程度
大地提高了轻油产率,而且大幅降低了焦炭产率、掺差异比较大。单一人口进料对催化裂化反应程度影
渣比例明显提高。随着原油重质化、劣质化日益严
响极大.目标产物收率低。多段进料提升管反应器
重,传统提升管反应器表现出诸多不足。例如,再生
(图3)则很好地解决了这一难题。如图3所示,在提
催化剂从一侧进入提升管底部,沿轴向易形成S分
布,导致催化剂径向分布不均匀,影啊油气亏催化剂
的接触效率,降低目标产品的收率。其次,等径直简
型提升管反应器再生斜管出口处缓冲空间小,下
物料人口
阻力大,致使再生催化剂间歇下料,易产生波动,不
利于装置操作的稳定性。
1.2变径提升管反应器
传统提升管固相浓度低、径向分布不均,变径提
升管反应器应运而生由,其结构示意见图2。变径
再牛催化剂斜管
提升管反应器改变了提升管的直径,将底部预提升
区的等径管改为扩大管或缩径管,其目的在于改变
预提升昦汽管
流化空间,降低或增大气体线速,进而改善催化剂偏
图3多段进料提升管反应器结构图