催化剂连续再生系统的制作方法

专利2022-06-28  73


本实用新型涉及一种催化剂连续再生系统,属于石油化工移动床的催化剂再生技术领域。



背景技术:

移动床反应器是石油化工装置中常见的一种形式,该形式的特点是新鲜催化剂连续的从反应器入口进入,失活的催化剂连续的从反应器出口移出,移出的失活催化剂进入连续再生装置,催化剂再生之后再返回到反应系统,从而实现催化剂的连续循环。

近几年国内多套石油化工装置采用了移动床反应器,催化剂连续再生系统也得到了迅速发展。以典型的移动床为例,催化剂在反应器内停留一定时间后其表面会发生结焦积碳,催化剂出现暂时性失活,为了让催化剂恢复活性,提高反应的转化率,需对催化剂进行再生,通过连续再生保持催化剂的高活性。

催化剂连续再生工艺简称ccr包括两部分:反应区和再生区。

ccr就是以一种安全的、完全可控的方式把失去活性的催化剂从富含氢气和碳氢化合物的反应区输送到富含氧气的再生区,然后再将恢复活性的催化剂从再生区输送回反应区。ccr反应区,主要功能是实现催化剂在反应器内的循环和催化剂从富含氢气、碳氢化合物的氛围到富氧氛围的转换。ccr再生区,主要功能是将催化剂表面的积碳烧掉恢复催化剂的活性,并将催化剂就从富氧氛围转换到富含氢气、碳氢化合物的氛围。

目前ccr工艺流程中催化剂在再生过程中因为局部高温和流动摩擦等原因,会有粉尘和破碎颗粒产生,粉尘和破碎颗粒无法产生催化作用,现有再生装置脱除粉尘的设备在再生器的上部,因此,再生过程产生的粉尘需要循环一周之后才能脱除,这样进入反应器的催化剂含有一定量的粉尘和破碎颗粒。若粉尘和破碎颗粒在反应器内网集聚则会阻塞反应器内网,降低物料在反应器的流通能力,阻塞严重时则需要停工检修。

此外,目前ccr工艺流程中的缓冲料斗设置的冷却水系统是板片式换热器,用于催化剂降温,由于催化剂硬度大、怕磨损、价格高、怕水等特性,技术商对该板片式换热器有专门的技术要求,全球仅tranter公司能够提供该专利设备,使用专利设备增加了投资成本。



技术实现要素:

根据以上现有技术中的不足,本实用新型要解决的技术问题是:提供一种催化剂连续再生系统,以解决上述不足。

本实用新型所述的一种催化剂连续再生系统,包括反应区、分离料斗和提升器,反应区与分离料斗的连通,分离料斗与再生器连通,分离料斗与除尘系统连通,再生器与流量控制料斗连通,流量控制料斗与缓冲料斗连通,流量控制料斗与除尘系统连通,缓冲料斗与闭锁料斗连通,闭锁料斗与提升器连通,提升器与反应区连通。

优选的,流量控制料斗设有外壁和内筒,内筒上部和外壁封闭连接,内筒下部为敞口结构,内筒与外壁形成环隙空间,作为冷却风通道,内筒内为催化剂流动空间,冷却风从环隙空间上部进入,从下部向上折回进入催化剂流动空间,避免出现偏流等不均匀情况。冷却风从流量控制料斗上部冷却风出口进入冷却风管线,最后进入集尘器。

优选的,除尘系统内的气体为氮气,氮气为惰性气体,在作为除尘风、冷却风的同时,可以脱除催化剂的富氧氛围。

优选的,除尘系统设有集尘器、除尘风机和除尘风冷却器,集尘器底部与催化剂罐连通,集尘器与除尘风机进风口连通,除尘风机出风口与除尘风冷却器连通,集尘器分别与分离料斗的出风口和流量控制料斗的出风口连通,除尘风冷却器分别与分离料斗的进风口和流量控制料斗的进风口连通,除尘风冷却器与分离料斗的进风口之间的管线上设有除尘风流量控制阀,除尘风冷却器与流量控制料斗的进风口之间的管线上设有冷却风流量控制阀。除尘风机出口管线经除尘气冷却器后分两路,一路经除尘风流量控制阀进入分离料斗,将反应区来的催化剂表面粉尘吹出,另一路则作为冷却风经冷却风流量控制阀进入流量控制料斗,将催化剂冷却并进一步吹出催化剂表面的粉尘,两路含粉尘气体汇合后进入集尘器,在集尘器内粉尘被收集起来,气体则进入除尘风机入口,实现循环。

工作原理及过程:

从反应区提升过来的催化剂进入分离料斗脱除粉尘后进入再生器,在再生器内通过高温燃烧,烧掉催化剂表面的积碳,并在再生器下部的氧氯化区,与氯气(或其它助剂)反应使催化剂表面的活性金属均匀分布,使催化剂恢复活性。再生后的催化剂进入流量控制料斗,在流量控制料斗内,催化剂被来自除尘风机的冷风冷却,并进一步除尘,冷却后的催化剂进入缓冲料斗,催化剂自缓冲料斗进入闭锁料斗,催化剂从闭锁料斗进入提升器,经过提升器提升到反应区,从而完成催化剂的再生循环。

流量控制料斗具有流量控制、催化剂冷却及除尘三重功能。在流量控制料斗中,冷却风从内筒和外壁之间的环隙空间上部进入,从下部向上折回进入催化剂流动空间,避免出现偏流等不均匀情况。冷却风从流量控制料斗上部冷却风出口进入冷却风管线,最后进入集尘器。冷却风在与流动的催化剂接触过程中将催化剂冷却并进一步除去催化剂再生过程中产生的粉尘。

本实用新型与现有技术相比所具有的有益效果是:

本实用新型的催化剂连续再生系统与传统的催化剂连续再生系统相比,缓冲料斗不再设置循环冷却水系统,降低了专利设备的费用,同时减小了缓冲料斗尺寸,降低了框架高度。本实用新型增加了催化剂再生后的除尘功能,减少了无效催化剂进入反应器,从而有效延缓反应器内网的阻塞,减少检修次数。综上所述,本实用新型具有投资成本低、循环水消耗少、设备占用空间小和装置在线时间长等优点。

附图说明

图1是催化剂连续再生系统结构示意图;

图中:1、反应区;2、分离料斗;3、再生器;4、冷却风管线;5、流量控制料斗;6、缓冲料斗;7、闭锁料斗;8、提升器;9、冷却风流量控制阀;10、除尘风冷却器;11、除尘风机;12、除尘风流量控制阀;13、催化剂罐;14、集尘器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例做进一步描述:

如图1所示,一种催化剂连续再生系统,包括反应区1、分离料斗2和提升器8,反应区1与分离料斗2的连通,分离料斗2与再生器3连通,分离料斗2与除尘系统连通,再生器3与流量控制料斗5连通,流量控制料斗5与缓冲料斗6连通,流量控制料斗5与除尘系统连通,缓冲料斗6与闭锁料斗7连通,闭锁料斗7与提升器8连通,提升器8与反应区1连通。

流量控制料斗5设有外壁和内筒,内筒上部和外壁封闭连接,内筒下部为敞口结构,内筒与外壁形成环隙空间,作为冷却风通道,内筒内为催化剂流动空间,冷却风从环隙空间上部进入,从下部向上折回进入催化剂流动空间,避免出现偏流等不均匀情况。冷却风从流量控制料斗5上部冷却风出口进入冷却风管线,最后进入集尘器。

除尘系统内的气体为氮气,氮气为惰性气体,在作为除尘风、冷却风的同时,可以脱除催化剂的富氧氛围。

除尘系统设有集尘器14、除尘风机11和除尘风冷却器10,集尘器14底部与催化剂罐13连通,集尘器14与除尘风机11进风口连通,除尘风机11出风口与除尘风冷却器10连通。集尘器14分别与分离料斗2的出风口和流量控制料斗5的出风口连通。除尘风冷却器10分别与分离料斗2的进风口和流量控制料斗5的进风口连通。除尘风冷却器10与分离料斗2的进风口之间的管线上设有除尘风流量控制阀12。除尘风冷却器10与流量控制料斗5的进风口之间的管线上设有冷却风流量控制阀9。除尘风机11出口管线经除尘气冷却器10后分两路,一路经除尘风流量控制阀12进入分离料斗2,将反应区1来的催化剂表面粉尘吹出,另一路则作为冷却风经冷却风流量控制阀9进入流量控制料斗5,将催化剂冷却并进一步吹出催化剂表面的粉尘,两路含粉尘气体汇合后进入集尘器14,在集尘器14内粉尘被收集起来,气体则进入除尘风机11入口,实现循环。

从反应区1提升过来的催化剂进入分离料斗2脱除粉尘后进入再生器3,在再生器3内通过高温燃烧,烧掉催化剂表面的积碳,并在再生器3下部的氧氯化区,与氯气(或其它助剂)反应使催化剂表面的活性金属均匀分布,使催化剂恢复活性。再生后的催化剂进入流量控制料斗5,在流量控制料斗5内,催化剂被来自除尘风机11的冷风冷却,并进一步除尘,冷却后的催化剂进入缓冲料斗6,催化剂自缓冲料斗6进入闭锁料斗7,催化剂从闭锁料斗7进入提升器8,经过提升器8提升到反应区1,从而完成催化剂的再生循环。

流量控制料斗5具有流量控制、催化剂冷却及除尘三重功能。在流量控制料斗5中,冷却风从内筒和外壁之间的环隙空间上部进入,从下部向上折回进入催化剂流动空间,避免出现偏流等不均匀情况。冷却风从流量控制料斗5上部冷却风出口进入冷却风管线4,最后进入集尘器14。冷却风在与流动的催化剂接触过程中将催化剂冷却并进一步除去催化剂再生过程中产生的粉尘。

本实用新型的催化剂连续再生系统与传统的催化剂连续再生系统相比,缓冲料斗6不再设置循环冷却水系统,降低了专利设备的费用,同时减小了缓冲料斗尺寸,降低了框架高度。本实用新型增加了催化剂再生后的除尘功能,减少了无效催化剂进入反应器,从而有效延缓反应器内网的阻塞,减少检修次数。综上所述,本实用新型具有投资成本低、循环水消耗少、设备占用空间小和装置在线时间长等优点。


技术特征:

1.一种催化剂连续再生系统,包括反应区(1)、分离料斗(2)和提升器(8),其特征在于:所述的反应区(1)与分离料斗(2)的连通,所述的分离料斗(2)与再生器(3)连通,分离料斗(2)与除尘系统连通,再生器(3)与流量控制料斗(5)连通,流量控制料斗(5)与缓冲料斗(6)连通,流量控制料斗(5)与除尘系统连通,缓冲料斗(6)与闭锁料斗(7)连通,闭锁料斗(7)与提升器(8)连通,提升器(8)与反应区(1)连通。

2.根据权利要求1所述的催化剂连续再生系统,其特征在于:所述的流量控制料斗(5)设有外壁和内筒,内筒上部和外壁封闭连接,内筒下部为敞口结构。

3.根据权利要求1所述的催化剂连续再生系统,其特征在于:所述的除尘系统内的气体为氮气。

4.根据权利要求1所述的催化剂连续再生系统,其特征在于:所述的除尘系统设有集尘器(14)、除尘风机(11)和除尘风冷却器(10),集尘器(14)底部与催化剂罐(13)连通,集尘器(14)与除尘风机(11)进风口连通,除尘风机(11)出风口与除尘风冷却器(10)连通。

5.根据权利要求4所述的催化剂连续再生系统,其特征在于:所述的集尘器(14)分别与分离料斗(2)的出风口和流量控制料斗(5)的出风口连通。

6.根据权利要求4所述的催化剂连续再生系统,其特征在于:所述的除尘风冷却器(10)分别与分离料斗(2)的进风口和流量控制料斗(5)的进风口连通。

7.根据权利要求6所述的催化剂连续再生系统,其特征在于:所述的除尘风冷却器(10)与分离料斗(2)的进风口之间的管线上设有除尘风流量控制阀(12)。

8.根据权利要求6所述的催化剂连续再生系统,其特征在于:所述的除尘风冷却器(10)与流量控制料斗(5)的进风口之间的管线上设有冷却风流量控制阀(9)。

技术总结
本实用新型涉及一种催化剂连续再生系统,包括反应区、分离料斗和提升器,反应区与分离料斗的连通,分离料斗与提升器之间依次设有再生器、流量控制料斗、缓冲料斗、闭锁料斗,提升器与反应区连通,分离料斗和流量控制料斗均与除尘系统连通。本实用新型的催化剂连续再生系统与传统的催化剂连续再生系统相比,缓冲料斗不再设置循环冷却水系统,降低了专利设备的费用,同时减小了缓冲料斗尺寸,降低了框架高度。本实用新型增加了催化剂再生后的除尘功能,减少了无效催化剂进入反应器,从而有效延缓反应器内网的阻塞,减少检修次数。

技术研发人员:路德明;许兆广;黄春琴;周鹏;于冠红
受保护的技术使用者:山东齐鲁石化工程有限公司
技术研发日:2019.07.30
技术公布日:2020.06.09

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