[发明专利]用于催化裂化反应器的进料管嘴组件

说明书

技术领域

本发明涉及一种将气体和液体进给到反应器容器中的进料管嘴组件，尤其是用于将弥散气体(例如蒸汽)和液体物料进给到催化裂化反应器中的进料管嘴。

背景技术

在流化催化裂化单元和类似工艺中，进料管嘴组件可以用来将重油馏分与弥散气体进给至反应器(一般为提升管反应器)，在反应器中，碳氢化合物物料与再生的颗粒状固体催化剂相接触。原油中含有的大链烃分子借助于裂化催化剂被裂解成更小且更有价值的商业产品，例如汽油和柴油类碳氢化合物。催化剂可选择性地帮助所要的裂化反应来主要地生成所希望的碳氢化合物产品。

进料管嘴组件的例子披露在WO 2012/041782中。该进料管嘴包括内管和外管，所述内管限定蒸汽管道，外管绕内管同轴地布置以限定环形碳氢化合物管道。这种进料管嘴组件典型地用作用于将液态碳氢化合物物料喷射到提升管反应器中的主要喷射点。

作为原油的替代物，诸如生物资源的可再生能源变得愈加重要。催化裂化工艺可以用来由生物资源生成碳氢化合物燃料。如果生物资源与原油物料或其他类型的液态碳氢化合物主要物料共同裂解，则能够实现好的结果。但是，为催化裂化反应器的提升斗组件或提升管增加第二个或另一个进料管嘴需要结构上的改变，且成本高。生物资源物料与碳氢化合物物料在进料管嘴的上游混合是一种不可行的选择，因为生物资源典型地包括颗粒材料，如果颗粒材料与油预混合后被进给至提升管反应器，会导致进料管线和阀的堵塞。此外，生物资源一般可以包含可能导致污秽碳氢化合物物料管线的组分。另外，生物资源如果长时间暴露于碳氢化合物物料温度，则可能会分解。

发明内容

因此，本发明的目标是在不需要高成本地改变提升斗组件、提升管或裂化反应器的其他部件的情况下实现不同碳氢化合物物料例如原油和生物资源的组合裂解。

为此，本申请公开了一种用于将气体和液体进给到反应器容器中的进料管嘴组件。所述进料管嘴组件包括：

-在液体物料入口和管嘴出口之间延伸的外管；

-带有下游区段的内管，所述下游区段具有气体出口。所述内管的下游区段布置在外管内，以限定环形管道。所述外管的管嘴出口位于所述内管的气体出口的下游，且与所述内管的气体出口成一条直线。

-第三管，所述第三管的一端连接至第二液体物料入口，相对的另一端具有一出口。该出口位于所述气体出口上游的环形管道内。

主要碳氢化合物物料(典型地为原油)可以经由环形管道进给至反应器，在环形管道中，所述主要碳氢化合物物料与经由第三管供应的第二碳氢化合物物料(例如生物资源)的流汇合。所组合的物料接着可以被气体物料冲散，并被雾化进入反应器中。生物资源在管嘴处被喷射到碳氢化合物物料中。这确保生物资源物料与碳氢化合物物料的接触时间短。

第三管还可以用于供应任何其他类型的液体，例如酸性水。酸性水是酸精炼厂工艺用水，例如来自流化催化裂化(FCC)工艺的工艺用水，其含有硫化氢以及其他自由基。通过将酸性水注射到提升管中，允许在没有催化剂冷却器的情况下控制单元的能量平衡，并通过降低提升管反应器的压降帮助提高催化剂循环速率。

其他液体或气体也可以经由第三管供给。可选地，根据需要，还可以提供另外的管用于供给另外的物料类型。

可选地，第三管还连接至吹扫气体源。在生物资源物料被阻断的情况下，吹扫气体流使生物资源物料管及其出口保持没有碎屑，避免堵塞。吹扫气体可以例如是与所使用的弥散气体例如蒸汽相同的气体。

在一特定实施例中，第三管可以具有与内管平行地例如同轴地布置的下游区段。例如，第三管可以是环形管道中的一系列平行管区段的一部分，例如WO 2012/041782中提出的消声器管。消声器管减低内管的振动，并可以例如通过垂直于内管轴线的环形板保持在适当位置，所述环形板具有分别容置第三管和消声器管的开口。消声器管的数量，包括进料管嘴组件的第三管，可以例如为3到15根。这些管可以均匀地分布在环形管道的横截面上。

为将第三管连接至第二物料源，第三管可以设置有横穿外管的壁的区段，例如管弯头。