CN101474582B - 一种再生催化剂的冷却和汽提设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了石油炼制与石油化工行业催化裂化领域的一种再生催化剂的冷却和汽提设备，以解决现有设备所存在的水蒸汽耗量较高、取热量和再生催化剂温度的调节范围较小等问题。本发明设有汽提段，汽提段包括汽提段筒体(8)、汽提挡板(9)和汽提蒸汽分布器(10)。在汽提段筒体上部的外部设有混合筒体(6)，混合筒体与汽提段筒体之间构成调温混合空间(61)，调温混合空间的底部设有混合空气分布器(7)。再生催化剂出入管(1)内的下部设有热催化剂引进管(2)，其入口通入再生器内，出口与混合筒体的中部或下部相连。取热管(4)设于混合筒体的外部，下方设有流化空气分布器(5)。本发明可用于各种催化裂化工艺装置中。

Description

一种再生催化剂的冷却和汽提设备

技术领域

本发明涉及石油炼制与石油化工行业催化裂化领域的一种再生催化剂的冷却和汽提设备。

背景技术

催化裂化是石油炼制与石油化工行业中一种重要的二次加工过程。随着对化工产品需求的增加，流化催化裂化技术广泛应用于生产化工产品的烃类转化工艺，例如MTO工艺(利用甲醇生产乙烯、丙烯和丁二烯产品)、MTP工艺(利用甲醇生产单一的丙烯产品)。其工艺过程是：原料进入提升管反应器，与来自再生器的催化剂接触发生反应。反应产物和催化剂在沉降器进行分离；反应产物从沉降器上部排出，进入分馏系统分离出目的产品。与反应产物分离后的催化剂落入沉降器下部的汽提段，用水蒸汽置换出催化剂颗粒夹带的气体。汽提后的催化剂进入再生器内，用高温烧去沉积的焦炭，使催化剂恢复活性。再生后的催化剂通过再生催化剂循环管道进入提升管反应器，与新鲜原料接触反应。

上述的催化剂再生过程(即烧焦过程)，一般在700℃左右的温度下进行，而提升管反应器内的反应一般在500℃左右的温度下进行。在目前的烃类催化裂化工艺过程中，要求大剂油比操作(剂油比为10～20；剂油比是指单位时间内通过提升管反应器的循环催化剂与提升管反应器进料的重量比)，以增加原料与催化剂的接触，提高目的产品收率。为维持热平衡和大剂油比反应的要求，需要降低再生催化剂(简称为催化剂)与原料的初始接触温度，这就需要对高温再生催化剂进行冷却。此外，由于催化剂为多孔的硅铝氧化物，再生后的烟气夹带在催化剂内孔隙和颗粒之间，所以必须采取措施汽提出烟气；否则，不但会增加气压机负荷、增加能耗，而且还会使反应产物含有杂质气体，给反应产物的后续分离和精制带来困难。

CN1754626A公开的再生催化剂的烟气汽提器，主要包括再生催化剂导入管、烟气汽提器筒体、汽提填料、汽提介质分布器、再生斜管、汽提介质导出管、取热管等构件。这种烟气汽提器具有冷却催化剂的功能，但它在整个汽提器内采用水蒸汽作为催化剂的流化与汽提介质，所以水蒸汽的耗量较高。用调节进入取热管的取热介质量(水量)的方法来调节取热量和再生催化剂的温度，调节范围较小。并且，由于水蒸汽直接与700℃左右的高温再生催化剂接触，容易引起催化剂的水热失活和“热崩”，使催化剂耗量增加。CN1762567A公开的再生催化剂烟气汽提器，也具有冷却催化剂的功能。它采用直径不同的两个内套筒，使催化剂在汽提器内迂回流动，与由两个汽提介质分布器通入的汽提介质接触进行汽提，同时使催化剂与取热管中的取热介质进行热交换。这种烟气汽提器，当汽提介质为水蒸汽时，存在着与CN1754626A所述汽提器相同的问题(原因相同)。除此之外，由于其内部无汽提挡板、格栅等提高汽提效率的构件，使汽提效果受到影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种再生催化剂的冷却和汽提设备，以解决现有再生催化剂的冷却和汽提设备所存在的水蒸汽耗量较高、取热量和再生催化剂温度的调节范围较小、水蒸汽容易引起高温再生催化剂水热失活和热崩等问题。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：一种再生催化剂的冷却和汽提设备，包括由设备筒体、顶部封头和底部封头组成的冷却和汽提设备壳体，以及再生催化剂出入管、催化剂输送管、气体平衡管和垂直设置的取热管，再生催化剂出入管的入口与再生器相连，出口与设备筒体的上部相连，催化剂输送管上设有再生滑阀，其特征在于：冷却和汽提设备壳体内设有汽提段，汽提段包括汽提段筒体、汽提挡板和汽提蒸汽分布器，所述的催化剂输送管与汽提段的底部相连，在汽提段筒体上部的外部设有混合筒体，混合筒体与汽提段筒体之间构成调温混合空间，调温混合空间的底部设有混合空气分布器，汽提段筒体和混合筒体的顶端为敞口结构，混合筒体的顶端高于汽提段筒体的顶端以及再生催化剂出入管的出口的顶端，再生催化剂出入管内的下部设有热催化剂引进管，热催化剂引进管的入口通入再生器内，出口与混合筒体的中部或下部相连，所述的取热管设于混合筒体的外部，取热管的下方设有流化空气分布器。

采用本发明，具有如下的有益效果：(1)再生器内夹带烟气的高温再生催化剂(700℃左右)经再生催化剂出入管进入再生催化剂的冷却和汽提设备后，首先在冷却段内在流化空气分布器通入的流化空气的作用下流化，并与取热管中的取热介质(水)进行热交换。取热管取热、冷却后的再生催化剂(500～600℃)经混合筒体的顶端溢流进入调温混合空间，与经热催化剂引进管直接引入调温混合空间的来自再生器内的高温再生催化剂一起组成混合催化剂，并在混合空气分布器通入的混合空气的作用下流化和充分混合。混合催化剂调整到进入汽提段所需的温度后(一般为550～620℃)，再经汽提段筒体的顶端溢流进入汽提段，与由汽提蒸汽分布器通入的水蒸汽逆流接触，汽提出催化剂夹带的烟气。汽提后的再生催化剂(一般为520～600℃)由汽提段的底部流出，经催化剂输送管进入提升管反应器，与原料接触进行反应。由于采用空气作为高温再生催化剂的流化介质，仅在汽提段内采用水蒸汽作为再生催化剂的汽提介质，所以水蒸汽的耗量较少。并且，由于可通过调节混合空气分布器通入调温混合空间内的混合空气的流量而灵活有效地控制进入汽提段的再生催化剂的温度(一般为550～620℃)，防止了温度过高的再生催化剂与汽提段内汽提水蒸汽的接触，所以不会引起再生催化剂的水热失活和热崩，避免了再生催化剂的耗量增加。(2)通过调节流化空气分布器通入的流化空气的流量，改变进入再生催化剂的冷却和汽提设备内的再生催化剂的密度并由此改变再生催化剂与取热管的接触频率，来调节取热量和再生催化剂的温度，调节范围较大。此外，上述的操作过程简单灵活、操作费用较少。(3)汽提段可设置提高汽提效率的汽提挡板，以增加催化剂停留时间并提高气固接触效率。还可以设置多个汽提蒸汽分布器(最多可设置4个)，采用多段汽提，以提高汽提效率和汽提效果，进一步大量降低汽提用水蒸气的耗量，实现节能降耗。(4)本发明再生催化剂的冷却和汽提设备，可以同时进行再生催化剂的冷却和汽提，也可以只进行再生催化剂的冷却，或只进行再生催化剂的汽提(参见本说明书操作过程部分的说明)，以满足不同的工艺要求。(5)本发明还具有设备结构和操作过程都比较简单的优点。

石油炼制与石油化工行业的各种催化裂化工艺装置，包括烃类转化生产低碳烯烃的工艺装置，都可以采用本发明再生催化剂的冷却和汽提设备，取得良好的使用效果。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。附图和具体实施方式并不限制本发明要求保护的范围。

附图说明

图1是本发明的一种再生催化剂的冷却和汽提设备的结构示意图。

图2是本发明的另一种再生催化剂的冷却和汽提设备的结构示意图。

图3是图1中的A-A剖视图(放大)。

图4是图2中的B-B剖视图(放大)。

图1至图4中，相同附图标记表示相同的技术特征。

具体实施方式

参见图1所示本发明的一种再生催化剂的冷却和汽提设备。它包括由设备筒体3、顶部封头和底部封头组成的冷却和汽提设备壳体，以及再生催化剂出入管1、催化剂输送管13、气体平衡管12和垂直设置的取热管4。设备筒体3为圆筒形，顶部封头和底部封头可以是椭圆形封头、半球形封头、圆锥形封头等。再生催化剂出入管1的横截面形状为圆形，其入口与再生器14相连，连接于再生器14内密相催化剂床层所处位置的再生器筒体上(再生器14的下部)；附图标记141表示再生器14内的催化剂界面。再生催化剂出入管1的出口与设备筒体3的上部相连。催化剂输送管13的横截面形状为圆形，其上设有再生滑阀131；再生滑阀131是催化裂化装置上所常用的。气体平衡管12的入口连接于顶部封头上(参见图1以及图2)，也可连接于设备筒体3的上部(图略)；气体平衡管12的出口连接于再生器14内稀相催化剂床层所处位置的再生器筒体上(再生器14的上部)。取热管4为单回路套管结构的取热管，每根取热管的取热介质可单独切断；取热介质一般为水。取热管4固定于顶部封头上，其取热介质导入端和导出端位于冷却和汽提设备壳体外部，其余部分位于冷却和汽提设备壳体内部；取热管4的底端为自由端，可以自由热膨胀。取热管4也可以采用U型盘管式和集合管式的取热管。

参见图1和图3，冷却和汽提设备壳体内设有汽提段；汽提段包括汽提段筒体8、汽提挡板9和汽提蒸汽分布器10。图1所示的汽提段筒体8为圆筒形，与设备筒体3同轴设置；汽提挡板9和汽提蒸汽分布器10设于汽提段筒体8内。汽提段各部件的结构与布置都是常规的。汽提挡板9可以采用人字形挡板(如图1、图3所示)或格栅填料挡板等型式，设置多组。汽提蒸汽分布器10为催化裂化装置汽提设备上常用的环管式汽提蒸汽分布器、枝状汽提蒸汽分布器等类型。汽提蒸汽分布器10一般设置1～4个。设置1个汽提蒸汽分布器10时，设置于底部一组汽提挡板9的下方；设置2～4个汽提蒸汽分布器10时，其中的1个设置于底部一组汽提挡板9的下方，其余的设置于各组汽提挡板9之间(每隔数组汽提挡板9设置一个)。汽提蒸汽分布器10设置2～4个时，可使汽提段采用多段(两段至四段)汽提，以增加传质的推动力、提高汽提效率和汽提效果。汽提蒸汽分布器10最好是设置2～3个。图1(以及图2)所示再生催化剂的冷却和汽提设备，汽提段均设置2个汽提蒸汽分布器10，采用两段汽提。催化剂输送管13与汽提段的底部相连。图1所示汽提段筒体8的底端由冷却和汽提设备壳体的底部封头伸出，与催化剂输送管13的入口相连；催化剂输送管13的出口与提升管反应器11的底部相连。

在汽提段筒体8上部的外部设有混合筒体6，混合筒体6与汽提段筒体8之间构成调温混合空间61，调温混合空间61的底部设有混合空气分布器7。混合筒体6、调温混合空间61和混合空气分布器7构成调温混合段。图1所示再生催化剂的冷却和汽提设备，混合筒体6为圆筒形，与汽提段筒体8和设备筒体3同轴设置。混合筒体6的底端设有底板，与汽提段筒体8的外壁相连。调温混合空间61的横截面形状为圆环形；混合空气分布器7采用催化裂化装置上常用的环管式空气分布器，围绕汽提段筒体8的外壁设置(参见图1、图3)。

汽提段筒体8和混合筒体6的顶端为敞口结构；混合筒体6的顶端高于汽提段筒体8的顶端以及再生催化剂出入管1的出口的顶端。

再生催化剂出入管1内的下部设有热催化剂引进管2。热催化剂引进管2的横截面形状为圆形，其入口通入再生器14内(通入再生器14内的密相催化剂床层中)，出口与混合筒体6的中部或下部相连。热催化剂引进管2的入口最好是圆锥管式的(参见图1以及图2)，以便于从再生器14内引入催化剂。热催化剂引进管2的入口也可以是直管式的(图略)。

取热管4设于混合筒体6的外部。图1、图3所示再生催化剂的冷却和汽提设备，取热管4设置多根，在冷却和汽提设备壳体内位于混合筒体6和设备筒体3之间圆环形区域的横截面上绕设备筒体3的轴心线布置若干圈(图3所示布置的是1圈)，在各圈上均匀排列。取热管4采用U型盘管式和集合管式的取热管时，布置方式与此相同。取热管4的类型和设置数量主要是按工艺过程所要求的取热量而确定。取热管4的下方设有流化空气分布器5，流化空气分布器5一般设置在冷却和汽提设备壳体的底部。流化空气分布器5采用催化裂化装置上常用的环管式空气分布器，围绕汽提段筒体8的外壁设置(参见图1)。取热管4固定于顶部封头上。取热管4位于设备筒体3与混合筒体6和汽提段筒体8之间的部分以及流化空气分布器5，连同它们所处的空间(冷却和汽提设备壳体内混合筒体6和汽提段筒体8外部的空间)，共同构成冷却段。如图所示，本发明再生催化剂的冷却和汽提设备的冷却段、调温混合段和汽提段是相互隔离的。

图2所示为本发明的另一种再生催化剂的冷却和汽提设备。与图1所示再生催化剂的冷却和汽提设备的主要不同之处是，汽提段筒体8和混合筒体6均为圆弧面形；混合筒体6同样设置在汽提段筒体8上部的外部。汽提段筒体8的两条侧边和混合筒体6的两条侧边分别同与再生催化剂出入管1的出口相对一侧的设备筒体3相连。汽提挡板9和汽提蒸汽分布器10设于汽提段筒体8内壁和所述与再生催化剂出入管1的出口相对一侧的设备筒体3之间构成的空间内；上述的部件组成汽提段。在本发明中，圆弧面形汽提段筒体8和混合筒体6的内壁是指向内弯曲的表面，外壁是指向外弯曲的表面；圆弧面形汽提段筒体8和混合筒体6的外部是指外壁之外的区域。参见图4，汽提段的横截面形状大致为椭圆形，汽提挡板9和汽提蒸汽分布器10也变为与之相适应的形状。除此之外，汽提挡板9和汽提蒸汽分布器10的结构与设置方式均与图1所示再生催化剂的冷却和汽提设备相同。图2所示再生催化剂的冷却和汽提设备的底部封头为斜锥形封头，也可以采用椭圆形封头、半球形封头等。汽提段筒体8的底端连接于底部封头上。在汽提段所处位置的底部封头上开设有圆形孔，催化剂输送管13的入口与此圆形孔相连，从而与汽提段的底部相连。参见图4，圆弧面形的混合筒体6与汽提段筒体8之间构成调温混合空间61，调温混合空间61的横截面形状为圆弧形。调温混合空间61的底部设有混合空气分布器7，混合空气分布器7为圆弧形的空气分布管，也是催化裂化装置上所常用的。图2所示再生催化剂的冷却和汽提设备，取热管4也设于混合筒体6的外部，设置多根。取热管4可以在冷却和汽提设备壳体内位于混合筒体6外部区域的横截面上绕设备筒体3的轴心线布置若干圈(图4所示布置的是2圈)，在各圈上均匀排列。取热管4还可以在上述的横截面上采用矩形排列或三角形排列(图略)。取热管4采用U型盘管式和集合管式的取热管时，布置方式与此相同。取热管4的下方设有流化空气分布器5，流化空气分布器5可以采用催化裂化装置上常用的环管式空气分布器，也可以采用枝状空气分布器、直管空气分布器等类型，设于汽提段筒体8的外部(参见图2)。取热管4位于设备筒体3与混合筒体6和汽提段筒体8之间的部分以及流化空气分布器5，连同它们所处的空间(冷却和汽提设备壳体内混合筒体6和汽提段筒体8外部的空间)，共同构成冷却段。

图2所示再生催化剂的冷却和汽提设备中，其余未说明的各部件的结构、布置以及连接关系、连接位置等，均与图1所示再生催化剂的冷却和汽提设备相同。图2所示再生催化剂的冷却和汽提设备，将调温混合段和汽提段靠设备筒体3的边壁设置，取热管4可以在冷却和汽提设备壳体内位于混合筒体6外部区域的横截面上集中布置；这种形式有利于取热管4的布置，并且便于取热管4的检修。

参见图1至图4，本发明再生催化剂的冷却和汽提设备的一些主要结构参数一般如下：混合筒体6的顶端比汽提段筒体8的顶端高100～500毫米，在图1、图2中用a表示；混合筒体6的顶端比再生催化剂出入管1的出口的顶端高300～800毫米，在图1、图2中用b表示。混合筒体6的高度为1～3米。汽提段的横截面积为设备筒体3横截面积的0.2～0.45倍，调温混合空间61的横截面积与汽提段的横截面积相等。其中，图1和图3所示再生催化剂冷却和汽提设备的汽提段的横截面积，按圆筒形的汽提段筒体8的内直径计算；图2和图4所示再生催化剂冷却和汽提设备的汽提段的横截面积，是指圆弧面形汽提段筒体8的内壁和所述与再生催化剂出入管1的出口相对一侧的设备筒体3之间构成的空间的横截面积。设备筒体3的横截面积按设备筒体3的内直径计算。

热催化剂引进管2的内直径为再生催化剂出入管1内直径的1/5～1/15(五分之一至十五分之一)。

汽提段的高度一般为4～8米；该高度为设置于底部一组汽提挡板9下方的汽提蒸汽分布器10至汽提段筒体8顶端之间的距离。

其它未说明的结构参数，可以根据具体的工艺条件(例如取热负荷、反应过程所需要的剂油比等)按常规方法来确定。

本发明再生催化剂的冷却和汽提设备，各部件之间的连接一般均采用焊接。

下面说明图1所示再生催化剂的冷却和汽提设备的操作过程。操作分为4种方式，根据不同的工艺要求而定。

操作方式①：同时进行再生催化剂的冷却和汽提操作，冷却和汽提后的再生催化剂进入提升管反应器。本操作方式是本发明再生催化剂的冷却和汽提设备基本和主要的操作方式。

再生器14内夹带烟气的高温再生催化剂(700℃左右)经再生催化剂出入管1进入再生催化剂的冷却和汽提设备后，首先在冷却段内在流化空气分布器5通入的流化空气的作用下流化，并与取热管4中的取热介质(水)进行热交换。取热介质由导入端进入取热管4，取热后由导出端流出。取热管取热、冷却后的再生催化剂(500～600℃)经混合筒体6的顶端溢流进入调温混合空间61，与经热催化剂引进管2直接引入调温混合空间61的来自再生器内的高温再生催化剂(700℃左右)一起组成混合催化剂，并在混合空气分布器7通入的混合空气的作用下流化和充分混合。混合催化剂调整到进入汽提段所需的温度后(一般为550～620℃)，再经汽提段筒体8的顶端溢流进入汽提段，与由汽提蒸汽分布器10通入的水蒸汽逆流接触，汽提出催化剂夹带的烟气。汽提段的操作方式基本上是常规的。汽提后的再生催化剂(一般为520～600℃)由汽提段筒体8的底端流出，经催化剂输送管13进入提升管反应器11(催化剂输送管13上的再生滑阀131打开)，与原料接触进行反应。汽提段内汽提出的烟气和汽提水蒸汽由汽提段筒体8的顶端流出、调温混合空间61内的混合空气由混合筒体6的顶端流出，连同由流化空气分布器5通入的将催化剂流化后的流化空气，一起汇集于冷却和汽提设备壳体的顶部，经气体平衡管12进入再生器14内的稀相催化剂床层。

在上述的操作过程中，流化空气分布器5通入的流化空气和混合空气分布器7通入的混合空气可以来自同一气源，压力均为0.4～0.6MPa，温度为50℃或150～180℃。冷却段内的表观线速一般为0.2～0.5米/秒，调温混合空间61内的表观线速一般为0.5～1.5米/秒。汽提段内由汽提蒸汽分布器10通入的水蒸汽为250～400℃的过热水蒸汽，汽提水蒸汽的耗量为0.5～3千克/吨催化剂。

在上述的操作过程中，通过调节流化空气分布器5通入的流化空气的流量，改变进入再生催化剂的冷却和汽提设备内的再生催化剂的密度并由此改变再生催化剂与取热管4的接触频率，可以在较大范围内调节取热量和再生催化剂的温度。进入取热管4的取热介质量(水量)不必人工调节，取热介质保持水-汽的自然循环即可。通过调节混合空气分布器7通入调温混合空间61内的混合空气的流量，可以调节调温混合空间61内混合催化剂的密度，从而调节经热催化剂引进管2引入调温混合空间61的来自再生器内的高温再生催化剂的流量，使调温混合空间61内的混合催化剂达到所需的进入汽提段的温度(一般为550～620℃)。

操作方式②：只进行再生催化剂冷却的操作，冷却后的再生催化剂进入提升管反应器。

采用这种操作方式，本发明再生催化剂的冷却和汽提设备作为循环式取热器使用，不进行再生催化剂的汽提。在高温再生催化剂夹带的烟气量不大、冷却后可以直接进入提升管反应器的常规流化催化裂化(FCC)生产过程中，采用本操作方式。

再生器14内夹带烟气的高温再生催化剂(700℃左右)经再生催化剂出入管1进入再生催化剂的冷却和汽提设备后，首先在冷却段内在流化空气分布器5通入的流化空气的作用下流化，并与取热管4中的取热介质(水)进行热交换。取热介质由导入端进入取热管4，取热后由导出端流出。取热管取热、冷却后的再生催化剂(500～600℃)经混合筒体6的顶端溢流进入调温混合空间61，与经热催化剂引进管2直接引入调温混合空间61的来自再生器内的高温再生催化剂(700℃左右)一起组成混合催化剂，并在混合空气分布器7通入的混合空气的作用下流化和充分混合。混合催化剂调整到进入提升管反应器11所需的温度后(一般为550～620℃)，再经汽提段筒体8的顶端溢流进入汽提段。汽提段内的汽提蒸汽分布器10停止通入水蒸汽，上述的混合催化剂在汽提段筒体8内自上而下流动(不进行汽提)，最后由汽提段筒体8的底端流出，经催化剂输送管13进入提升管反应器11(催化剂输送管13上的再生滑阀131打开)，与原料接触进行反应。调温混合空间61内的混合空气由混合筒体6的顶端流出，连同由流化空气分布器5通入的将催化剂流化后的流化空气，一起汇集于冷却和汽提设备壳体的顶部，经气体平衡管12进入再生器14内的稀相催化剂床层。

在上述的操作过程中，流化空气分布器5通入的流化空气和混合空气分布器7通入的混合空气的压力、温度，以及冷却段内的表观线速、调温混合空间61内的表观线速，均与上述第①种操作方式相同。通过调节流化空气分布器5通入的流化空气的流量来调节取热量和再生催化剂温度以及通过调节混合空气分布器7通入调温混合空间61内的混合空气的流量来使调温混合空间61内的混合催化剂达到所需的进入提升管反应器11的温度(一般为550～620℃)的原理，也与上述的第①种操作方式相同。进入取热管4的取热介质量(水量)不必人工调节，取热介质保持水-汽的自然循环即可。

操作方式③：只进行再生催化剂冷却的操作，冷却后的再生催化剂返回再生器。

采用这种操作方式，本发明再生催化剂的冷却和汽提设备作为返混式取热器使用，也不进行再生催化剂的汽提。在从其它管路向提升管反应器11输送再生催化剂，仅仅需要对再生器取热、调节再生器温度的情况下，采用本操作方式。

再生器14内夹带烟气的高温再生催化剂(700℃左右)经再生催化剂出入管1进入再生催化剂的冷却和汽提设备后，在冷却段内在流化空气分布器5通入的流化空气的作用下流化，并与取热管4中的取热介质(水)进行热交换。取热介质由导入端进入取热管4，取热后由导出端流出。取热管取热、冷却后的再生催化剂(500～600℃)再经再生催化剂出入管1返回再生器内的密相催化剂床层。由流化空气分布器5通入的将催化剂流化后的流化空气，汇集于冷却和汽提设备壳体的顶部，经气体平衡管12进入再生器14内的稀相催化剂床层。再生催化剂出入管1内，取热、冷却后的再生催化剂与未经取热、冷却的高温再生催化剂处于返混状态。

本操作方式中，调温混合空间61内的混合空气分布器7停止通入混合空气，汽提段内的汽提蒸汽分布器10停止通入水蒸汽，催化剂输送管13上的再生滑阀131关闭。再生催化剂进入冷却和汽提设备后在流化空气分布器5通入的流化空气的作用下流化，有一部分进入调温混合空间61、汽提段筒体8，以及催化剂输送管13自入口至再生滑阀131之间的管段内，逐渐将其填满并形成不流动的催化剂死床层；热催化剂引进管2也无催化剂流动。

在上述的操作过程中，流化空气分布器5通入的流化空气的压力、温度，以及冷却段内的表观线速，均与上述第①种操作方式相同。通过调节流化空气分布器5通入的流化空气的流量来调节取热量和再生催化剂温度的原理，也与上述的第①种操作方式相同。进入取热管4的取热介质量(水量)不必人工调节，取热介质保持水-汽的自然循环即可。

操作方式④：只进行再生催化剂汽提的操作过程，汽提后的再生催化剂进入提升管反应器。

采用这种操作方式，本发明再生催化剂的冷却和汽提设备作为汽提设备使用，不进行再生催化剂的冷却。在工艺要求不需要对来自再生器14的高温再生催化剂进行冷却的条件下[如再生器内再生催化剂的温度不高(630℃左右)，且提升管反应器内的反应所需要的剂油比不高(6以下)]，采用本操作方式。

再生器14内夹带烟气的高温再生催化剂(630℃左右)经热催化剂引进管2进入调温混合空间61，在混合空气分布器7通入的混合空气的作用下流化。之后，经汽提段筒体8的顶端溢流进入汽提段，与由汽提蒸汽分布器10通入的水蒸汽逆流接触，汽提出催化剂夹带的烟气。汽提后的再生催化剂(一般为550～620℃)由汽提段筒体8的底端流出，经催化剂输送管13进入提升管反应器11(催化剂输送管13上的再生滑阀131打开)，与原料接触进行反应。汽提段内汽提出的烟气和汽提水蒸汽由汽提段筒体8的顶端流出、调温混合空间61内的混合空气由混合筒体6的顶端流出，一起汇集于冷却和汽提设备壳体的顶部，经气体平衡管12进入再生器14内的稀相催化剂床层。

本操作方式中，流化空气分布器5停止通入流化空气。再生器14内夹带烟气的高温再生催化剂经再生催化剂出入管1进入再生催化剂的冷却和汽提设备后，在冷却段内逐渐堆积，最终在位于再生催化剂出入管1出口顶端以下的空间内形成不流动的催化剂死床层。再生催化剂出入管1内无催化剂流动。取热管4不取热，取热介质停止循环流动。

在上述的操作过程中，混合空气分布器7通入的混合空气的压力、温度，以及调温混合空间61内的表观线速、汽提段内由汽提蒸汽分布器10通入的水蒸汽的温度和汽提水蒸汽的耗量，均与上述第①种操作方式相同。通过调节混合空气分布器7通入调温混合空间61内的混合空气的流量，可以调节进入调温混合空间61内的高温再生催化剂的密度，从而调节经热催化剂引进管2引入调温混合空间61的来自再生器14内的高温再生催化剂的流量，以及进入汽提段的高温再生催化剂的流量。

采用本操作方式，由于进入汽提段的高温再生催化剂的温度较低，汽提水蒸汽不会引起催化剂的水热失活和热崩。

图2所示本发明再生催化剂的冷却和汽提设备，操作也分为与图1所示再生催化剂的冷却和汽提设备相同的4种方式。各种操作方式的选取，以及各种操作方式下的操作过程、操作条件和涉及的各种介质等，均与图1所示再生催化剂的冷却和汽提设备基本相同。

Claims (6)

1.一种再生催化剂的冷却和汽提设备，包括由设备筒体(3)、顶部封头和底部封头组成的冷却和汽提设备壳体，以及再生催化剂出入管(1)、催化剂输送管(13)、气体平衡管(12)和垂直设置的取热管(4)，再生催化剂出入管(1)的入口与再生器(14)相连，出口与设备筒体(3)的上部相连，催化剂输送管(13)上设有再生滑阀(131)，其特征在于：冷却和汽提设备壳体内设有汽提段，汽提段包括汽提段筒体(8)、汽提挡板(9)和汽提蒸汽分布器(10)，所述的催化剂输送管(13)与汽提段的底部相连，在汽提段筒体(8)上部的外部设有混合筒体(6)，混合筒体(6)与汽提段筒体(8)之间构成调温混合空间(61)，调温混合空间(61)的底部设有混合空气分布器(7)，汽提段筒体(8)和混合筒体(6)的顶端为敞口结构，混合筒体(6)的顶端高于汽提段筒体(8)的顶端以及再生催化剂出入管(1)的出口的顶端，再生催化剂出入管(1)内的下部设有热催化剂引进管(2)，热催化剂引进管(2)的入口通入再生器(14)内，出口与混合筒体(6)的中部或下部相连，所述的取热管(4)设于混合筒体(6)的外部，取热管(4)的下方设有流化空气分布器(5)。

2.根据权利要求1所述再生催化剂的冷却和汽提设备，其特征在于：所述的汽提段筒体(8)和混合筒体(6)均为圆筒形，与设备筒体(3)同轴设置。

3.根据权利要求1所述再生催化剂的冷却和汽提设备，其特征在于：所述的汽提段筒体(8)和混合筒体(6)均为圆弧面形，汽提段筒体(8)的两条侧边和混合筒体(6)的两条侧边分别同与再生催化剂出入管(1)的出口相对一侧的设备筒体(3)相连，汽提挡板(9)和汽提蒸汽分布器(10)设于汽提段筒体(8)内壁和所述与再生催化剂出入管(1)的出口相对一侧的设备筒体(3)之间构成的空间内。

4.根据权利要求1或2或3所述再生催化剂的冷却和汽提设备，其特征在于：混合筒体(6)的顶端比汽提段筒体(8)的顶端高100～500毫米，比再生催化剂出入管(1)的出口的顶端高300～800毫米，混合筒体(6)的高度为1～3米，汽提段的横截面积为设备筒体(3)横截面积的0.2～0.45倍，调温混合空间(61)的横截面积与汽提段的横截面积相等。

5.根据权利要求1或2或3所述再生催化剂的冷却和汽提设备，其特征在于：再生催化剂出入管(1)和热催化剂引进管(2)的横截面形状为圆形，热催化剂引进管(2)的内直径为再生催化剂出入管(1)内直径的1/5～1/15。

6.根据权利要求1或2或3所述再生催化剂的冷却和汽提设备，其特征在于：汽提段的汽提挡板(9)为人字形挡板或格栅填料挡板，汽提蒸汽分布器(10)设置1～4个。

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