天津催化剂评价装置——催化裂化主要设备

天津催化剂评价装置厂家带你了解催化裂化主要设备

一、提升管反应器及沉降器

1.提升管反应器

工业上一般采用的线速是入口处为4-7m/s ，出口处为12-18m/s。随着反应深度的变大，油气体积流量变大，因此有的提升管反应器由不同直径的两段（上粗下细）组成二提升管反应器的高度由反应所需时间确定，工业设计时多采用2-4s的反应时间。

2.沉降器

二、再生器

再生器是催化裂化装置的重要工艺设备，其作用是为催化剂再生提供场所和条件。它的结构形式和操作状况直接影响烧焦能力和催化剂损耗。再生器是决定整个装置处理能力的关键设备。

再生器筒体是由A3碳钢焊接而成的，由于经常处于高温和受催化剂颗粒冲刷，因此筒体内壁敷设一层隔热、耐磨衬里以保护设备材质。筒体上部为稀相段，下部为密相段，中间变径处通常叫过渡段。

1.密相段

密相段是待生催化剂进行流化和再生反应的主要场所。在空气（主风）的作用下，待生催化剂在这里形成密相流化床层，密相床层气体线速度一般为0.6～1.0m／s，采用较低气速叫低速床，采用较高气速称为高速床。密相段直径大小通常由烧焦所能产生的湿烟气量和气体线速度确定。密相段高度一般由催化剂藏量和密相段催化剂密度确定，一般为6～7m。

2.稀相段

稀相段实际上是催化剂的沉降段。为使催化剂易于沉降，稀相段气体线速度不能太高，要求不大于0.6～0.7m／s，因此稀相段直径通常大于密相段直径。稀相段高度应由沉降要求和旋风分离器料腿长度要求确定，适宜的稀相段高度是9～11m。

三、反再系统特殊设备

1.旋风分离器

旋风分离器的作用原理都是相同的，携带催化剂颗粒的气流以很高的速度（15～25 m／s）从切线方向进入旋风分离器，并沿内外圆柱筒间的环形通道作旋转运动，使固体颗粒产生离心力，造成气固分离的条件，颗粒沿锥体下转进入灰斗，气体从内圆柱筒排出。灰斗、料腿和翼阀都是旋风分离器的组成部分。灰斗的作用是脱气，即防止气体被催化剂带入料腿；料腿的作用回收的催化剂输送回床层，为此，料腿内催化剂应具有一定的料面高度以保证催化剂顺利下流，这也就是要求一定料腿长度的原因；翼阀的作用是密封，即允许催化剂流出而阻止气体倒窜。

2.主风分布管和辅助燃烧室

主风分布管是再生器的空气分配器，作用是使进入再生器的空气均匀分布，防止气流趋向中间部位，以形成良好的流化状态，保证气固均匀接触，强化再生反应。 

辅助燃烧室是一个特殊形式的加热炉，没在再生器下面（可与再生器连为一体，也可分开设置），其作用是开工时用以加热主风使再生器升温，紧急停工时维持一定的降温速度，正常生产时辅助燃烧室只作为主风的通道。

3.取热器

随着分子筛催化剂的使用，对再生催化剂的含炭量提出新的要求，为了充分发挥分子催化剂高活性的特点，需要强化再生过程以降低再剂含炭量，近年来各厂多采用CO助燃剂，使CO在床层完全燃烧，这样就会使得再生热量超过两器热平衡的需要，发生热量过剩现象，特别是加工重质原料，掺炼或全炼渣油的装置这个问题更显得突出，因此再生器中过剩热的移出便成为实现渣油催化裂化需要解决的关键之一。

再生器的取热方式有内外两种，各有特点。内取热投资少，操作简便，但维修困难，热管破裂只能切断不能抢修，而且对原料品种变化的适应性差，即可调范围小。外取热具有热量可调，操作灵活，维修方便等特点，对发展渣油催化裂化技术具有很大的实际意义。

（1）内取热器

①垂直式内取热盘管

②水平式内取热管

（2）外取热器

外取热器是在再生器外部设置催化剂流化床，取热管浸没在床层中，按催化剂的移动方向外取热器又分为上得流式和下流式两种。

①下流式外取热器

国内首先使用的是牡丹江炼油厂的催化裂化装置，效果良好。它是将再生器密相床上部或二密（烧焦罐式再生器）700℃左右的高温再生催化剂引出一部分进入取热器，使其在取热器列管间隙中自上而下流动，列管内走水。在取热器内进行热量交换，在取热器底部通入适量空气，维持催化剂很好地流化，通过换热后的催化剂温降一般约为100～150℃，然后通过斜管返回再生器下部（或烧焦罐的预混合管）。

催化剂的循环量根据两器热平衡的需要由斜管上的滑阀控制，气体自取热器顶部出来返回再生器密相段（或烧焦罐）。由于下流式外取热器的催化剂颗粒与气体的流动方向相反所以其表观速度均较小，因之对管束的磨损很小，而且床层的温度均匀。试验证明床内各处温度几乎相同，通过对管壁温度的计算和分析认为在正常情况下管外壁温度约为243℃高也只有278℃左右，因此可以采用碳素钢管（取热器支撑件需用合金钢）。这种取热器的布置与高的效率烧焦罐式再生器及常规再生器均能配套，通入少量空气就能维持外取热器床层良好的流化状态，动力消耗小，特别是对老装置改造更为适宜。

催化裂化装置高温再生烟气的能量回收系统是一项重要节能措施，近几年来发展很快。三级旋风分离器是该系统的重要设备之一。它的性能好坏直接关系到烟机的运行寿命与效率。目前国内催化裂化装置采用的三旋有多管式、旋流式、布埃尔式，国外还开发出水平多管式，分离效率更高。多管三旋是由分离器壳体内装有数十根旋风管并联组成的旋风分离器其主要元件是旋风管，旋风管主要由导向器、升气管排气锥、泄料盘和旋风筒四部分组成。