一种重芳烃制备用的提升回炼设备

摘要

本发明涉及油的裂化相关领域，具体是涉及一种重芳烃制备用的提升回炼设备，该回炼装置包括冲洗组件、接料管与缩口管；所述冲洗组件包括固定外管、旋转内管和旋转机构，固定外管管壁上成型有进液管；所述旋转内管的管壁上开设有若干个引流管道；接料管的底部成型有出料口。其一，本发明中引流管道能够保证液化重芳烃呈螺旋状下冲，不会大量冲下提升管内的反应物，配合旋转机构带动旋转内管旋转，还能对中管内壁上的杂质进行全方位的冲洗；其二，本发明中接料管和缩口管能够确保冲洗下的液化重芳烃和焦炭能够全部排入储料腔内；其三，本发明在去除焦炭时无需停止提升管内正在进行的裂化反应。

权利要求

1.一种重芳烃制备用的提升回炼设备，其特征在于，该回炼装置包括设置于上管（5）与中管（6）之间的冲洗组件和设置于中管（6）与下管（7）之间的接料管（8）与缩口管（9）；

所述冲洗组件包括：

呈水平状态的固定外管（10），同轴固定设置于上管（5）和中管（6）之间，固定外管（10）管壁上成型有进液管（11），所述进液管（11）用于外接向固定外管（10）内注入液化重芳烃的冲洗管；

呈空心圆管状结构且内径与中管（6）内径一致的旋转内管（12），轴向限位的同轴轴接设置于上管（5）与中管（6）之间，所述旋转内管（12）可转动的设置于固定外管（10）内且与固定外管（10）内壁动密封连接，所述旋转内管（12）的管壁上开设有若干个关于其轴线等角度分布且呈螺旋状结构的引流管道（13），所述引流管道（13）用于将固定外管（10）和旋转内管（12）之间的液化重芳烃引流成螺旋状流体并迫使液化重芳烃贴着中管（6）的内壁旋转向下流向接料件；

旋转机构，设置于上管（5）上且与旋转内管（12）传动连接，其用于驱动旋转内管（12）自转；

所述接料管（8）同轴固定设置于中管（6）与下管（7）之间且接料管（8）的底部成型有出料口，缩口管（9）同轴设置于接料管（8）内且与下管（7）的顶部固连，冲洗而下的重芳烃由缩口管（9）上端和接料管（8）之间的缝隙流入接料管（8）内并由出料口排出；

所述上管（5）与中管（6）的相向端分别同轴固连有第一圆环（20）和第二圆环（21），第一圆环（20）和第二圆环（21）之间固连有若干根沿上管（5）轴线等角度分布的连接竖轴（22），所述固定外管（10）的上下端均同轴固连有第三圆环（23），每个第三圆环（23）的外圆柱壁上均成型有若干个一一对应于若干根连接竖轴（22）的连接凸板（24），每个所述连接凸板（24）均套设于对应连接竖轴（22）上，每跟连接竖轴（22）上还同轴固连有两个轴套（25），每两个轴套（25）均相向夹紧两个对应连接凸板（24）；

所述旋转机构包括：

两个水平齿盘（26），同轴固连于两个法兰（14）的相向端，每个所述水平齿盘（26）的轮齿均成型于水平齿盘（26）的外圈；

驱动竖轴（27），第一圆环（20）和第二圆环（21）上分别成型有第一凸台（28）和第二凸台（29），所述驱动竖轴（27）轴向限位地轴接设置于第一凸台（28）和第二凸台（29）上；

两个水平齿轮（30），同轴固连于驱动竖轴（27）上且分别与两个水平齿盘（26）啮合；

所述接料管（8）的中部成型有类圆台状结构的储料腔（31），所述出料口为若干个成型于储料腔（31）底部的出料竖管（32）；

通过调整引流管道（13）的角度可实现重芳烃液体顺着中管（6）的内壁流下，故不会带走中管（6）内大量的反应物，也不会破坏中管（6）内原有反应物的上升轨迹。

2.根据权利要求1所述的一种重芳烃制备用的提升回炼设备，其特征在于，所述旋转内管（12）的上下端分别通过法兰（14）同轴固连有连接圆管（15）且每个连接圆管（15）的内径均与旋转内管（12）内径一致，两个连接圆管（15）的相向端均成型有水平向外凸出的圆环部（16），上方的圆环部（16）与上管（5）之间、下方的圆环部（16）与中管（6）之间均设有平面轴承（17），上下两个连接圆管（15）上还分别套设有嵌设于上管（5）和中管（6）对应端内的第一衬套（18）。

3.根据权利要求1所述的一种重芳烃制备用的提升回炼设备，其特征在于，所述固定外管（10）的上下端内侧均同轴固连有第二衬套（19）且第二衬套（19）的内壁与旋转内管（12）外壁滑动密封连接，固定外管（10）的上下端分别与上管（5）和中管（6）相连。

4.根据权利要求3所述的一种重芳烃制备用的提升回炼设备，其特征在于，所述缩口管（9）的下端内径与下管（7）内径一致，缩口管（9）的上端成型有内外径均变小的缩口结构且该缩口结构位于储料腔（31）的上方。

5.根据权利要求4所述的一种重芳烃制备用的提升回炼设备，其特征在于，所述上管（5）和中管（6）之间还固连有用于保护冲洗组件的保护外管（33），保护外管（33）上还开设有用于避让驱动竖轴（27）和进液管（11）的第一通槽和第二通槽。

说明书

一种重芳烃制备用的提升回炼设备

技术领域

[0001] 本发明涉及油的裂化相关领域，具体是涉及一种重芳烃制备用的提升回炼设备。

背景技术

[0002] 重芳烃是指分子量大于二甲苯的混合芳烃。主要来源于重整重芳烃、裂解汽油重芳烃和煤焦油。是一种以碳九芳烃为主要成分的混合芳烃。重芳烃的制备中通常会用到提升管，提升管是在流化催化裂化装置中，借助气体介质（空气、蒸汽或油气）的提升力将催化剂提升至高处所用的管子，由下而上依次为预提升段、进料段和裂化反应区，出口一般设置快速分离装置。反应在提升管内以接近活塞流（平推流）的方式进行。提升管的裂化反应段中由于其温度可能发生变化，进而导致温度不均，从而可能产生焦炭等杂质并吸附在提升管内壁上，影响后续反应。

[0003] 我国公开号为CN207330850U的实用新型专利“一种由重芳烃制备丙烯的提升管回炼装置”，其公开了一种回炼装置，其通过在提升管的裂化反应段和气提段之间加设冲洗管，且冲洗管的头端为冲洗头，在预提升段和裂化反应段之间加设焦炭回收罐，且焦炭回收罐和提升管之间通过回炼回收管相连，通过冲洗管将液化的重芳烃冲入提升管内，并在预提升段上端与回炼回收管之间加设止流阀，防止液化重芳烃向下冲洗焦炭时，将焦炭等杂质冲至提升管最下方的预热气入口处并排出，从而实现对提升管内附着在管壁上的焦炭进行回收利用。

[0004] 但是其存在以下不足，首先，其冲洗管头端采用冲洗头向提升管内冲入液化重芳烃，但仅有冲洗头无法保证液化重芳烃进入冲洗管后的具体流向，液化重芳烃可能是贴着提升管的内壁流下，可能是悬空流下，也可能是冲撞提升管的内壁无序流下，因此其对提升管内壁上附着焦炭的冲洗效率无法保证，且若提升管内仍在发生裂化反应，很可能大量冲下提升管内的反应物；其次，由于其焦炭回收罐与提升管仅通过一根回炼回收管相连，难以实现冲洗而下的液化重芳烃准确流入回炼回收管内；最后，其为了防止冲洗时焦炭杂质等由预热气入口处流出，采用止流阀阻止其流下，如此在冲洗时势必会停止裂化反应过程，即该装置仅能在停止提升管内反应的情况下对焦炭进行冲洗，如此严重影响了反应的进行，因此有必要设计一种新型的回炼装置以解决上述问题。

发明内容

[0005] 基于此，有必要针对现有技术问题，提供一种重芳烃制备用的提升回炼设备。

[0006] 为解决现有技术问题，本发明采用的技术方案为：

[0007] 一种重芳烃制备用的提升回炼设备，该回炼装置包括设置于上管与中管之间的冲洗组件和设置于中管与下管之间的接料管与缩口管；

[0008] 所述冲洗组件包括：

[0009] 呈水平状态的固定外管，同轴固定设置于上管和中管之间，固定外管管壁上成型有进液管，所述进液管用于外接向固定外管内注入液化重芳烃的冲洗管；

[0010] 呈空心圆管状结构且内径与中管内径一致的旋转内管，轴向限位的同轴轴接设置于上管与中管之间，所述旋转内管可转动的设置于固定外管内且与固定外管内壁动密封连接，所述旋转内管的管壁上开设有若干个关于其轴线等角度分布且呈螺旋状结构的引流管道，所述引流管道用于将固定外管和旋转内管之间的液化重芳烃引流成螺旋状流体并迫使液化重芳烃贴着中管的内壁旋转向下流向接料件；

[0011] 旋转机构，设置于上管上且与旋转内管传动连接，其用于驱动旋转内管自转；

[0012] 所述接料管同轴固定设置于中管与下管之间且接料管的底部成型有出料口，缩口管同轴设置于接料管内且与下管的顶部固连，冲洗而下的重芳烃由缩口管上端和接料管之间的缝隙流入接料管内并由出料口排出。

[0013] 优选的，所述旋转内管的上下端分别通过法兰同轴固连有连接圆管且每个连接圆管的内径均与旋转内管内径一致，两个连接圆管的相向端均成型有水平向外凸出的圆环部，上方的圆环部与上管之间、下方的圆环部与中管之间均设有平面轴承，上下两个连接圆管上还分别套设有嵌设于上管和中管对应端内的第一衬套。

[0014] 优选的，所述固定外管的上下端内侧均同轴固连有第二衬套且第二衬套的内壁与旋转内管外壁滑动密封连接，固定外管的上下端分别与上管和中管相连。

[0015] 优选的，所述上管与中管的相向端分别同轴固连有第一圆环和第二圆环，第一圆环和第二圆环之间固连有若干根沿上管轴线等角度分布的连接竖轴，所述固定外管的上下端均同轴固连有第三圆环，每个第三圆环的外圆柱壁上均成型有若干个一一对应于若干根连接竖轴的连接凸板，每个所述连接凸板均套设于对应连接竖轴上，每跟连接竖轴上还同轴固连有两个轴套，每两个轴套均相向夹紧两个对应连接凸板。

[0016] 优选的，所述旋转机构包括：

[0017] 两个水平齿盘，同轴固连于两个法兰的相向端，每个所述水平齿盘的轮齿均成型于水平齿盘的外圈；

[0018] 驱动竖轴，第一圆环和第二圆环上分别成型有第一凸台和第二凸台，所述驱动竖轴轴向限位地轴接设置于第一凸台和第二凸台上；

[0019] 两个水平齿轮，同轴固连于驱动竖轴上且分别与两个水平齿盘啮合。

[0020] 优选的，所述接料管的中部成型有类圆台状结构的储料腔，所述出料口为若干个成型于储料腔底部的出料竖管。

[0021] 优选的，所述缩口管的下端内径与下管内径一致，缩口管的上端成型有内外径均变小的缩口结构且该缩口结构位于储料腔的上方。

[0022] 优选的，所述上管和中管之间还固连有用于保护冲洗组件的保护外管，保护外管上还开设有用于避让驱动竖轴和进液管的第一通槽和第二通槽。

[0023] 本发明与现有技术相比具有的有益效果是：

[0024] 其一，本发明中引流管道能够保证液化重芳烃呈螺旋状下冲，不会大量冲下提升管内的反应物，配合旋转机构带动旋转内管旋转，还能对中管内壁上的杂质进行全方位的冲洗；

[0025] 其二，本发明中接料管和缩口管能够确保冲洗下的液化重芳烃和焦炭能够全部排入储料腔内；

[0026] 其三，本发明在去除焦炭时无需停止提升管内正在进行的裂化反应。

附图说明

[0027] 图1是提升管的结构示意图。

[0028] 图2是实施例的立体结构示意图一。

[0029] 图3是实施例的立体结构示意图二。

[0030] 图4是实施例的俯视图。

[0031] 图5是图4沿A‑A线的剖视图。

[0032] 图6是图5中B处的局部结构放大图。

[0033] 图7是实施例的图5的局部结构示意图。

[0034] 图8是实施例的上管、中管和冲洗组件的局部立体结构示意图。

[0035] 图9是实施例的旋转内管的立体结构剖视图。

[0036] 图中标号为：

[0037] 1、预提升段；2、裂化反应段；3、气提段；4、分离段；5、上管；6、中管；7、下管；8、接料管；9、缩口管；10、固定外管；11、进液管；12、旋转内管；13、引流管道；14、法兰；15、连接圆管；16、圆环部；17、平面轴承；18、第一衬套；19、第二衬套；20、第一圆环；21、第二圆环；22、连接竖轴；23、第三圆环；24、连接凸板；25、轴套；26、水平齿盘；27、驱动竖轴；28、第一凸台；29、第二凸台；30、水平齿轮；31、储料腔；32、出料竖管；33、保护外管。

具体实施方式

[0038] 为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

[0039] 参考图1至图9所示的一种重芳烃制备用的提升回炼设备，该回炼装置包括设置于上管5与中管6之间的冲洗组件和设置于中管6与下管7之间的接料管8与缩口管9；

[0040] 所述冲洗组件包括：

[0041] 呈水平状态的固定外管10，同轴固定设置于上管5和中管6之间，固定外管10管壁上成型有进液管11，所述进液管11用于外接向固定外管10内注入液化重芳烃的冲洗管；

[0042] 呈空心圆管状结构且内径与中管6内径一致的旋转内管12，轴向限位的同轴轴接设置于上管5与中管6之间，所述旋转内管12可转动的设置于固定外管10内且与固定外管10内壁动密封连接，所述旋转内管12的管壁上开设有若干个关于其轴线等角度分布且呈螺旋状结构的引流管道13，所述引流管道13用于将固定外管10和旋转内管12之间的液化重芳烃引流成螺旋状流体并迫使液化重芳烃贴着中管6的内壁旋转向下流向接料件；

[0043] 旋转机构，设置于上管5上且与旋转内管12传动连接，其用于驱动旋转内管12自转；

[0044] 所述接料管8同轴固定设置于中管6与下管7之间且接料管8的底部成型有出料口，缩口管9同轴设置于接料管8内且与下管7的顶部固连，冲洗而下的重芳烃由缩口管9上端和接料管8之间的缝隙流入接料管8内并由出料口排出。

[0045] 所述旋转内管12的上下端分别通过法兰14同轴固连有连接圆管15且每个连接圆管15的内径均与旋转内管12内径一致，两个连接圆管15的相向端均成型有水平向外凸出的圆环部16，上方的圆环部16与上管5之间、下方的圆环部16与中管6之间均设有平面轴承17，上下两个连接圆管15上还分别套设有嵌设于上管5和中管6对应端内的第一衬套18。由于固定外管10需要密封滑动套设于旋转内管12外，故通过两组法兰14和连接圆管15将旋转内管12轴接设置于上管5和中管6之间，通过两个连接圆管15的相背端转动的插设于上管5和中管6中，并设置用于减少磨损和辅助滑动的第一衬套18，从而实现将旋转内管12径向限位的设置于上管5与中管6之间，两个平面轴承17则用于更加顺畅地将旋转内管12轴接设置于上管5和中管6之间，连接圆管15、旋转内管12和中管6的内径保持一致能够保证由引流管道13中流出的液化烃贴着中管6内壁向下冲洗。

[0046] 所述固定外管10的上下端内侧均同轴固连有第二衬套19且第二衬套19的内壁与旋转内管12外壁滑动密封连接，固定外管10的上下端分别与上管5和中管6相连。第二衬套19起到减小固定外管10和旋转内管12之间磨损的作用。

[0047] 参照图9所示为旋转内管12的立体结构剖视图，引流管道13的方向螺旋向下，且由旋转内管12的外圆柱壁开向旋转内管12的内圆柱壁，引流管道13的内端紧贴旋转内管12内壁切出，从而确保高压流出的重芳烃贴着旋转内管12的内壁螺旋流下，所述上管5与中管6的相向端分别同轴固连有第一圆环20和第二圆环21，第一圆环20和第二圆环21之间固连有若干根沿上管5轴线等角度分布的连接竖轴22，所述固定外管10的上下端均同轴固连有第三圆环23，每个第三圆环23的外圆柱壁上均成型有若干个一一对应于若干根连接竖轴22的连接凸板24，每个所述连接凸板24均套设于对应连接竖轴22上，每跟连接竖轴22上还同轴固连有两个轴套25，每两个轴套25均相向夹紧两个对应连接凸板24。通过第一圆环20和第二圆环21将若干个连接竖轴22固定在上管5和中管6之间，在通过两个带有连接凸板24的第三圆环23将固定外管10固定设置在上管5和中管6之间，即可实现固定外管10固定不动的同时，旋转内管12能够在固定外管10内转动，通过冲洗管（图中未示出）由进液管11向固定外管10和旋转内管12之间注入液化重芳烃，由于旋转内管12的管壁上仅有若干个引流管道13通至旋转内管12的内部，故高压的液化重芳烃会由若干个引流管道13注入旋转内管12内，并由引流管道13的引流作用螺旋向下冲洗中管6的内壁，从而将内壁上的杂质冲洗后落入接料管8内，此处冲洗管为中型高压冲洗管，小型高压水枪为220V，适合接单相电及民用水源，用于清洗汽车、清洗动物园、清洗农场养殖场、清洗家用电器等；中型高压水枪为380V工业用电，用于清洗模具及工业零件、清洗城市牛皮癣小广告、清洗反应釜、清洗油污、清洗冷凝器、清洗换热器、清洗集装箱、船舶及大型工业设备的除锈翻新等等；大型高压水枪为380V工业用电，350公斤‑500公斤超高压，用于清洗水泥厂回转窖、清洗混凝土、钢材除锈除污等等；超大型高压水枪为380V工业用电，500公斤超高压以上，用于清洗桥梁、大型金属除锈除氧化层、切割钢板等等。

[0048] 所述旋转机构包括：

[0049] 两个水平齿盘26，同轴固连于两个法兰14的相向端，每个所述水平齿盘26的轮齿均成型于水平齿盘26的外圈；

[0050] 驱动竖轴27，第一圆环20和第二圆环21上分别成型有第一凸台28和第二凸台29，所述驱动竖轴27轴向限位地轴接设置于第一凸台28和第二凸台29上；

[0051] 两个水平齿轮30，同轴固连于驱动竖轴27上且分别与两个水平齿盘26啮合。

[0052] 驱动竖轴27的一端外接减速电机（图中未示出），通过减速电机的驱动带动驱动竖轴27缓慢旋转，进而带动两个水平齿轮30旋转，通过两个水平齿轮30带动固定于旋转内管12上的两个水平齿盘26旋转，从而带动旋转内管12旋转，由于旋转内管12密封轴接设置于固定外管10内，故当旋转内管12缓慢旋转后，位于旋转内管12和固定外管10之间的液化重芳烃仍能由若干个引流管道13流入旋转内管12内并沿着中管6的内壁流下，由于旋转内管
12在缓慢旋转，故流下的重芳烃液体能够逐渐覆盖整个中管6的内壁进行冲洗，进而保证将整个中管6内壁上的杂质冲洗干净，旋转内管12的转向和引流管道13的螺旋方向相反，进而保证不会由于旋转内管12的旋转破坏引流管道13内重芳烃的流向。

[0053] 所述接料管8的中部成型有类圆台状结构的储料腔31，所述出料口为若干个成型于储料腔31底部的出料竖管32。冲洗而下的重芳烃贴着中管6的内壁向下流动，进而将管壁上的杂质冲下并流入储料腔31内，最后顺着出料竖管32排出，通过调整引流管道13的角度可实现重芳烃液体顺着中管6的内壁流下，故不会带走中管6内大量的反应物，也不会破坏中管6内原有反应物的上升轨迹。

[0054] 本发明中提升管内原有反应物包括呈上升状态且经过雾化的小颗粒状流体重芳烃，又由于本实施例中采用的冲洗液体为液化的重芳烃，与我国公开号为CN207330850U的实用新型专利“一种由重芳烃制备丙烯的提升管回炼装置”中采用的冲洗液体一致，由于冲洗液体为液化的重芳烃，相较于提升管内原有反应物（即雾化的小颗粒流体状重芳烃），冲洗的液化重芳烃液体未经雾化处理，且呈流体状快速冲下，其反应速度慢，且即使发生反应，生成的也是反应所需要的反应物，故能够避免由于冲洗产生不必要的杂质。

[0055] 所述缩口管9的下端内径与下管7内径一致，缩口管9的上端成型有内外径均变小的缩口结构且该缩口结构位于储料腔31的上方。参照图5所示，缩口管9上端为缩口结构，且缩口管9的上端尽可能贴近中管6内壁，保证流下的重芳烃能够进入储料腔31即可，如此能够尽量避免因管缩小过多而影响管内流体的流向。

[0056] 所述上管5和中管6之间还固连有用于保护冲洗组件的保护外管33，保护外管33上还开设有用于避让驱动竖轴27和进液管11的第一通槽和第二通槽。保护外管33主要起到保护冲洗组件的作用，且保护外管33上还开设有用于散热的通孔。

[0057] 工作原理：参照图1所示提升管结构示意图，提升管由下而上分为预提升段1、裂化反应段2、气提段3和分离段4，本发明即在提升管的裂化反应段2和气提段3的分界处（即图1中所指a处）增设冲洗组件，并在预提升段1和裂化反应段2的分界处（即图1中所指b处）增设接料管8（参照图2所示）和缩口管9（参照图5所示），从而将原有提升管分为图2中所示上管5、中管6和下管7（此处将提升管分为上管5、中管6和下管7，仅为用于区分不同位置提升管，实则三者均为提升管的一部分），当提升管内反应进行到一定程度后并需要对提升管内壁进行清洗时，可直接通过冲洗管和进液管11向固定外管10和旋转内管12之间注入液化的重芳烃，同时通过减速电机带动驱动竖轴27旋转，再通过固定于驱动竖轴27上的两个水平齿轮30带动两个水平齿盘26旋转，进而带动整个旋转内管12进行旋转，如此，固定外管10和旋转内管12之间的高压状态液化重芳烃会由若干个引流管道13进入旋转内管12内，并贴合旋转内管12的管壁螺旋向下流动，且由于旋转内管12在缓慢旋转，能够保证螺旋流下的重芳烃逐渐将整个中管6的内壁冲洗一遍，从而保证将中管6内壁上的杂质全部冲洗干净，冲洗而下的杂质顺着重芳烃沿着缩口管9和接料管8之间的缝隙流入储料腔31内，进而由出料竖管32排出，本发明的上管5与连接圆管15之间、中管6与连接圆管15之间、连接圆管15与法兰
14之间、法兰14与旋转内管12之间、第二衬套19与旋转内管12之间、固定外管10与第二衬套
19之间、接料管8与中管6之间、接料管8与下管7之间和缩口管9与下管7之间均设有用于密封的密封圈。

[0058] 以上实施例仅表达了本发明的一种或几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。