提升管 riser 在流化催化裂化裝置中，藉助氣體介質（空氣、蒸汽或油氣）的提升力將催化劑提升至高處所用的管子，由下而上依次為預提升段、進料段和裂化反應區，出口一般設定快速分離裝置。
基本介紹
- 中文名：提升管
- 外文名： riser
- 位置：流化催化裂化裝置
- 出口：設定快速分離裝置
簡介,階段,
簡介
提升管 riser 在流化催化裂化裝置中，藉助氣體介質（空氣、蒸汽或油氣）的提升力將催化劑提升至高處所用的管子，由下而上依次為預提升段、進料段和裂化反應區，出口一般設定快速分離裝置。反應在提升管內以接近活塞流（平推流）的方式進行。
階段
提升管反應器有直立式和摺疊式兩種，各有其不同的特點，但基本結構是相同的。提升管反應器的基本形式如圖所示。按功能分段，提升管可以分為以下幾段:
(1)預提升段
催化劑在提升管中的流化狀態和流速對於轉化率和產品選擇性均十分重要。設定預提升段.用蒸汽一輕烴混合物作為提升介質一方面加速催化劑、使催化劑形成活塞流向上流動外，另一方面還可使催化劑上的重金屬鈍化，有利於與油霧的快速混合，提高轉化率和改善產品的選擇性。預提升段的高度一般為3一6m。
(2)裂化反應段
進料噴嘴以上提升管的作用是為裂化反應提供所需的停留時間。提升管頂部催化劑分離段的作用是進行產品與催化劑的初步分離。催化裂化的主要產品是裂化的中間產物，它們可進一步裂化為不希望生成的小分子輕烴，也可以縮合成焦炭，因此控制總的裂化深度、最佳化反應時間，並且在完成反應之後立刻進行產品一催化劑的快速分離是非常必要的。
對於重油催化裂化，為了最佳化反應深度，有的裝置採用中止反應技術，即在提升管的中上部某個適當位置注人冷卻介質以降低中上部的反應溫度，從而抑制二次反應。
提升管下端進料噴嘴的作用是使原料充分霧化，在提升管內均勻分布和避免發生返混。對於重油催化裂化，改進噴嘴的這些功能更為重要。因為霧化效果不好將會造成催化劑局部過熱,氣體和焦炭收率增高。對進料噴嘴的性能要求包括霧化油滴的平均直徑接近催化劑的平均粒徑;霧滴的空間分布均勻和具有適宜的流速以利於油劑混合。
提升管上端出口處設有氣一固快速分離構件，又稱為提升管反應終止設施，其目的是使催化劑與油氣快速分離以抑制反應的繼續進行。快速分離構件有多種形式，比較簡單的有半圓帽形、T字形的構件。為了提高分離效率,近年來較多地採用初級旋風分離器，並將其升氣管儘可能靠近沉降器頂部的旋風分離器人口，縮短油氣在高溫下的接觸時間，減少二次反應，防止在沉降器、油氣管線及分餾塔底的器壁上結成焦塊。這樣可使乾氣產率降低1%以上，液體產品收率相應增加。實際上油氣在沉降器及油氣轉移管線中仍有一段停留時間，從提升管出口到分餾塔約為10-20s,溫度為450 -510℃。在此條件下還會有相當程度的二次反應發生，而且主要是熱裂化反應，造成乾氣和焦炭產率增大。對重油催化裂化，此現象更為嚴重。因此，適當減小沉降器的稀相空間體積，縮短初級旋風分離器的升氣管出口與沉降器頂的旋風分離器人口之間的距離是減少二次反應的有效措施之一。
（3）汽提段
汽提段的作用是用水蒸氣脫除催化劑上吸附的油氣及置換催化劑顆粒之間的油氣，以免其被催化劑夾帶至再生器，增加再生器的燒焦負荷。裂化反應中生成的催化焦、附加焦及污染焦的含氫量(質量分數)約為4%，但汽提段的焦的氫含量(質量分數)有時可達10%以上。因此，從汽提後的催化劑上焦炭的氫碳比可以判斷汽提效果。汽提效率與水蒸氣用量、催化劑在汽提段的停留時間、汽提段的溫度及壓力，以及催化劑的表面結構有關。
提高汽提效率的措施:一是增加汽提段的段數，使用高效的汽提塔板;二是調整催化劑的流通量，以提高催化劑與蒸汽的接觸時間和改善油氣的置換效果;三是增加蒸汽進口個數以改善蒸汽分布和汽提效率。
提升管反應器簡圖