[发明专利]一种定向催化裂解装置及工艺

权利要求书

1.一种定向催化裂解装置，其特征在于，包括供气装置、用于提高煤热解反应焦油产率的上段炉(9)、用于对热解焦油进行催化择型的下段炉(10)、冷却装置以及温度和压力控制器装置；上段炉(9)和下段炉(10)均为圆柱体，并且两段上段炉(9)和下段炉(10)上下同轴，上段炉(9)和下段炉(10)内中心竖直设置有反应管；供气装置与上段炉(9)相连，供气装置、上段炉(9)以及下段炉(10)均与温度和压力控制器装置相连；冷却装置设置在下段炉(10)下方。

2.根据权利要求1所述的一种定向催化裂解装置，其特征在于，供气装置包括第一载气瓶(1)、第二载气瓶(2)、第三载气瓶(3)、第一载气流量控制阀(4)、第二载气流量控制阀(5)、第三载气流量控制阀(6)、混合气罐(7)以及用于调控反应气的总流量的系统总载气流量控制器(8)；第一载气瓶(1)的出口经第一载气流量控制阀(4)与混合气罐(7)入口相连，第二载气瓶(2)的出口经第二载气流量控制阀(5)与混合气罐(7)入口相连，第三载气瓶(3)的出口经第三载气流量控制阀(6)与混合气罐(7)入口相连，混合气罐(7)出口经系统总载气流量控制器(8)与上段炉(9)入口相连。

3.根据权利要求2所述的一种定向催化裂解装置，其特征在于，温度和压力控制器装置包括第一载气流量控制器(31)、第二载气流量控制器(32)、第三载气流量控制器(33)、上段炉中部温度控制器(34)、上段炉上部温度控制器(35)、上段炉下部温度控制器(36)、下段炉中部温度控制器(37)、下段炉上部温度控制器(38)以及下段炉下部温度控制器(39)；第一载气流量控制器(31)与第一载气流量控制阀(4)相连，第二载气流量控制器(32)与第二载气流量控制阀(5)相连，第三载气流量控制器(33)与第三载气流量控制阀(6)相连；上段炉(9)的炉体外上、中、下三个部位，分别连接信号线至温度和压力控制器装置中的上段炉中部温度控制器(34)、上段炉上部温度控制器(35)、上段炉下部温度控制器(36)，下段炉(10)的炉体外上、中、下三个部位，分别连接信号线至下段炉中部温度控制器(37)、下段炉上部温度控制器(38)、下段炉下部温度控制器(39)。

4.根据权利要求1所述的一种定向催化裂解装置，其特征在于，上段炉(9)中的反应管内，从上至下装有气体分布器(12)、催化剂床层(13)、第一固体分布器(14)、原料床层(15)、第二固体分布器(16)以及第二气体分布器(17)；其中，气体分布器(12)用于使反应气均匀的分布于催化剂床层，催化剂床层(13)用于活化反应气，第一固体分布器(14)和第二固体分布器(16)分别用于平铺催化剂床层(13)和原料床层(15)，第二气体分布器(17)用于使热解反应后的气态产物流向下段炉(10)的反应管内。

5.根据权利要求4所述的一种定向催化裂解装置，其特征在于，下段炉(10)中的反应管内，从上至下装有第三气体分布器(18)、催化剂A床层(19)、第三固体分布器(20)、催化剂B床层(21)、第四固体分布器(22)以及第四气体分布器(23)；其中，第三气体分布器(18)用于使热解反应后的气态产物分布于催化剂A床层(19)，催化剂A床层(19)用于催化裂解热解反应的气态产物，第三固体分布器(20)和第四固体分布器(22)分别用于平铺催化剂A床层(19)和催化剂B床层(21)，第四气体分布器(23)用于使反应后的气态产物流向冷凝装置。

6.根据权利要求1所述的一种定向催化裂解装置，其特征在于，冷却装置包括螺旋式冷凝装置(24)、循环冷凝液输送泵(25)、焦油收集装置(26)、气体收集装置(28)以及产物检测装置(30)；下段炉(10)下方设置有螺旋式冷凝装置(24)，并且螺旋式冷凝装置(24)入口与下段炉(10)出口相连通，螺旋式冷凝装置(24)出口分为两路，一路经气体产物储罐(28)与相色谱质谱联用仪(30)相连，气体产物储罐(28)下方设置有二次液态冷凝产物储罐(29)，并且二次液态冷凝产物储罐(29)与气体产物储罐(28)相连，另一路经液态焦油产物储罐(26)与相色谱质谱联用仪(30)相连；螺旋式冷凝装置(24)还连接有循环冷凝液输送泵(25)。