一种催化油浆减压蒸馏塔及其抗结焦的方法

技术领域

本发明属于化工领域，更具体地，涉及一种催化油浆减压蒸馏塔及其抗结焦的方法。

背景技术

催化油浆是炼厂催化裂化装置的副产品，其富含稠环芳烃，是生产某高端碳材料的优质原料。然而，其硫含量、灰分、固体催化剂粉末、沥青质、胶质含量也较高，导致了其在分馏时具有粘度大，流动性差，表面张力大，易结焦沉积，容易造成堵塞等特点。目前，主要通过减压蒸馏的手段来研究探索催化油浆的加工问题。

催化油浆经过减压蒸馏的拔出率一般在65％左右，减压蒸馏之后，减压重质油浆从塔底离开送往下游装置。催化油浆减压蒸馏的拔出率较高，同时由于精馏段良好的分离效果，催化油浆原料中的绝大部分灰分、固体粉末、沥青质、胶质等汇聚在了减压重质油浆中，在减压重质油浆中得到浓缩。例如，某减压重质油浆中沥青质的含量达到了11％，胶质的含量达到了28％，残炭的含量达到了33％，固体含量达到了0.5％。

减压重质油浆中含有的上述杂质含量对减压塔汽提段的设计提出了挑战。常规的减压塔汽提段设计一般能够承受减压渣油的残炭含量在20％上下，当残炭含量达到25％上下时就必须在汽提段采取阻焦器等设施，以防止汽提段发生结焦，影响设备的长周期运行。

减压重质油浆的残炭含量达到了33％，并含有大量的沥青质、胶质和固体杂质，这些物质的存在加剧了结焦、沉积和堵塞现象的发生，这就使得催化油浆减压蒸馏塔汽提段必须进行特殊设计，以达到减压塔底抗结焦和固体阻塞的目的，保证设备的长周期平稳运行。

发明内容

本发明的目的是通过结合溢流、湍动以及冲刷等方式，改善催化油浆减压塔底部的操作环境，避免塔底结焦和固体堵塞现象的发生，保证催化油浆减压蒸馏塔的长周期平稳操作。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种催化油浆减压蒸馏塔，该催化油浆减压蒸馏塔包括塔壁和由上至下设置在塔内的精馏段、进料段、汽提段、过渡段和缩径段，塔底出口设置异径排出管；

其中，

所述过渡段下部沿塔壁周设置接焦板，所述接焦板板面上开设有若干孔，所述接焦板与塔壁之间存在夹角，使得接焦板和塔壁共同构成接焦池；

所述缩径段底部设置有圆筒形湍动环，所述圆筒形湍动环上部沿筒周开设有若干孔，底部与蒸馏塔塔底出口连接；所述圆筒形湍动环外侧环绕设置有扰动管，所述扰动管内侧设置有若干喷射孔。

本发明中，为了更好地拦截和存储汽提段落下且带有一定重量的焦块，避免焦块进入塔底，优选地，所述接焦板与塔壁的夹角为60～90°。本领域技术人员可根据塔径以及生焦程度自行判断结焦板的宽度，优选地，接焦板宽度为不小于400mm。为了实现对接焦池中的液体进行过滤，方便液体快速排出进入缩径段，减少液体在接焦池中的停留时间，优选地，所述接焦板板面上的孔为长圆孔和/或圆孔。

本发明中，脱除了重质大焦块的液相物料下降来到缩径段，缩径段底部设置有扰动管，液体自扰动管内侧的开孔向圆筒形湍动环外壁喷射并不断搅动塔底物料，有效防止液相物料中的灰粉、固体粉末、沥青质、胶质等沉积在塔底，防止已经生成的微量小焦粒继续生长，同时扰动产生的撞击也将促进小焦粒的破碎，优选地，所述催化油浆减压蒸馏塔底部设置有减压重质油浆抽出泵，所述减压重质油浆抽出泵入口端与异径排出管连接，出口端分为两支，一支与所述扰动管连接，另一支作为减压重质油浆采出管线，即扰动管喷射的油浆来自系统内的减压重质油浆，无需引入新的物料。减压重质油浆热回流以及被热回流搅动的物料一同自圆筒形湍动环上部进入湍动环内部，随后进入异径排出管，然后经过减压重质油浆泵排出催化油浆减压蒸馏塔，为了加速物料的排出，优选地，所述圆筒形湍动环上部沿筒周开设的孔为长圆孔和/或圆孔。

本发明中，优选地，所述圆筒形湍动环的内径大于所述异径排出管最大外径，使得催化油浆减压蒸馏塔塔底物料均通过圆筒湍动环进入异径排出管内，进一步优选地，所述圆筒形湍动环的内径为所述异径排出管最大外径的1.1～1.5倍。

本发明中，催化油浆减压蒸馏塔塔底出口设置的异径排出管，优选地，所述异径排出管包括不少于两次的变径，由于异径排出管不断变径，流速增大，加剧了液体的冲刷作用，使得流动到塔底的固体杂质能够迅速离开塔底，减少停留时间。

本发明另一方面提供一种催化油浆减压蒸馏抗结焦的方法，该方法在上述蒸馏塔中进行，包括：

催化油浆进入减压蒸馏塔进料段，气相物料上升至精馏段进一步分离，液相物料下降到汽提段，经汽提段汽提出液相中裹挟的轻组分后，液相物料继续下降至过渡段和缩径段；

在过渡段内，接焦板拦截液相物料中夹带的重质焦块；

在缩径段内，脱除了重质焦块的液相物料与扰动管喷射孔喷出的油浆，以及被油浆吹起的沉积在蒸馏塔底部的催化剂颗粒、粉尘和焦粒一同依次经过圆筒形湍动环、异径排出管后排出催化油浆减压蒸馏塔。

本发明中，为了充分利用资源，优选地，所述油浆为催化油浆减压蒸馏塔塔底采出的减压重质油浆，不需再引入新的物料；为了有效地搅动催化油浆减压蒸馏塔塔底的物料，优选地，所述扰动管喷射孔的喷射速度不小于2m/s。

根据本发明，优选地，所述异径排出管每次变径后速度增加不小于1倍。

本发明通过在催化油浆减压蒸馏塔底部区域设置结焦池对焦块进行拦截，再设置扰动管以及湍动环防止其余杂质在塔底处沉积，同时防止小焦粒生产并促进其破碎，最后再配合设置异径管使物料加速排出蒸馏塔，上述结构共同作用，增强了催化油浆减压蒸馏塔底的抗结焦和固体沉积、堵塞的能力，保证催化油浆减压蒸馏塔长周期平稳运行。

本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了本发明一个具体实施例中催化油浆减压蒸馏塔过渡段和缩径段的示意图。

图2示出了本发明一个具体实施例中催化油浆减压蒸馏塔过渡段和缩径段塔内件的示意图。

图3示出了本发明一个具体实施例中催化油浆减压蒸馏塔过渡段中接焦板的示意图。

附图标记说明：

1、接焦池；2、扰动管；3、圆筒形湍动环；4、异径排出管；5、接焦板；6、汽提段塔盘；7、塔壁。

具体实施方式

下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。

实施例1

一种催化油浆减压蒸馏塔，包括塔壁和由上至下设置在塔内的精馏段、进料段、汽提段、过渡段和缩径段(如图1所示)，塔底出口设置两次变径的异径排出管4；

其中，

过渡段下部沿塔壁周设置400mm接焦板5(如图3所示)，接焦板5板面上开设有若干长圆孔和圆孔，接焦板5与塔壁7之间存在60°夹角，使得接焦板5和塔壁7共同构成接焦池1；

缩径段底部设置有圆筒形湍动环3，圆筒形湍动环3上部沿筒周开设有若干长圆孔和圆孔，底部与蒸馏塔塔底出口连接；圆筒形湍动环3外侧环绕设置有扰动管2，扰动管2内侧设置有若干喷射孔，圆筒形湍动环3的内径为异径排出管4最大外径的1.5倍。

催化油浆减压蒸馏塔底部设置有减压重质油浆抽出泵，减压重质油浆抽出泵入口端与异径排出管4连接，出口端分为两支，一支与扰动管2连接，另一支作为减压重质油浆采出管线。

催化油浆利用上述蒸馏塔进行减压蒸馏，具体包括：

催化油浆进入减压蒸馏塔进料段，气相物料上升至精馏段进一步分离，大部分液相物料下降到汽提段，经汽提段汽提出液相中裹挟的轻组分后，液相物料继续下降至过渡段和缩径段；

在过渡段内，接焦板5拦截液相物料中夹带的重质焦块；

在缩径段内，脱除了重质焦块的液相物料与扰动管2喷射孔喷出的油浆，以及被油浆吹起的沉积在蒸馏塔底部的催化剂颗粒、粉尘和焦粒一同依次经过圆筒形湍动环3、异径排出管4后排出催化油浆减压蒸馏塔，其中，扰动管2喷射孔的喷射速度不小于2m/s，异径排出管4每次变径后速度增加不小于1倍。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。