CN101569843B - 一种可有效提高催化剂分布面积的正、倒锥环汽提器 - Google Patents

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Abstract

一种可有效提高催化剂分布面积的正、倒锥环汽提器，涉及一种汽提装置，包括汽提器本体，所述一层催化剂分布由多个直径由大到小的漏斗形锥环(13)间隔相套在同一水平面上，在每个漏斗形锥环(13)的上部设有多个固定孔(15)，所述支撑杆(12)穿在固定孔内形成完整的一层漏斗形锥环的催化剂分布设置；在另一层催化剂分布由多个直径由大到小的倒扣锥环(11)间隔相套在同一水平面上，其中中部设有一锥形体(16)，所述倒扣锥环及锥形体(16)的上部设有多个固定孔，所述支撑杆(12)穿在固定孔内，在外部的倒扣锥环外表面设有固定机构(5)；本发明可有效提高催化剂分布面积、延长催化剂通行时间。

Description

一种可有效提高催化剂分布面积的正、倒锥环汽提器
技术领域
本发明涉及石化行业的催化裂化装置中的一种汽提装置，尤其是涉及一种正、倒锥的多导流精密高效汽提器，具体是指一种可有效提高催化剂分布面积的正、倒锥环汽提器。
背景技术
众所周知，汽提器的作用是利用蒸汽将催化剂携带的油气中的焦炭汽提出去，从沉降器旋风分离器料腿的待生催化剂携带的反应油气的量约占产品总量的2％～4％。这部分油气如果进入再生器被烧掉会造成重大经济损失，因此工业装置都设有汽提器；
如：EXXON公司的FLEXICRACKING IIIR是高低并列式装置，采用专有的汽提段等。而Lumus公司开发的催化裂化装置在设计中采用了当时催化剂汽提器。
通过对国家知识产权局对相关专利进行检索发现，我国对于汽提器专利有“CN2736056Y”、“CN1191111C”和“CN100464830C”等几种不同类型的结构体；经过对现有结构形式和多家厂家的汽提器结构运行情况的摸排显示，上述专利所公开的结构都具有一定的汽提效果。
但“大幅提高汽提效果”一直是工程技术人员的追求，因此设计出一种更高效更能满足节能、降耗的新型汽提器将更适合于新时期技术进步的实际需要。基于此，研究开发了“带有一定锥度的多导流精密高效汽提器”精密高效汽提结构。
发明内容
为了从沉降器旋风分离器料腿的待生催化剂中减少夹带占产品总量2％～4％的反应油气问题和油气中焦炭含量过高问题，而这部分油气如果进入再生器被烧掉会造成重大经济损失，本发明的目的是提供一种可有效提高催化剂分布面积的正、倒锥环汽提器；本发明所述的正、倒锥环汽提器可有效提高催化剂分布面积、延长催化剂通行时间。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种可有效提高催化剂分布面积的正、倒锥环汽提器，包括汽提器本体，所述一层催化剂分布由多个直径由大到小的漏斗形锥环间隔相套在同一水平面上，在每个漏斗形锥环的上部设有多个固定孔，所述支撑杆穿在固定孔内形成完整的一层漏斗形锥环的催化剂分布设置；在另一层催化剂分布由多个直径由大到小的倒扣锥环间隔相套在同一水平面上，其中中部设有一锥形体，所述倒扣锥环及锥形体的上部设有多个固定孔，所述支撑杆穿在固定孔内，在外部的倒扣锥环外表面设有固定机构形成完整的另一层倒扣锥环的催化剂分布设置；所述每一层倒扣锥环或漏斗形锥环与下一层漏斗形锥环或倒扣锥环为交叉设置，也就是说上一层的倒扣锥环或漏斗形锥环的下端与下一层漏斗形锥环或倒扣锥环下端相交。
所述的可有效提高催化剂分布面积的正、倒锥环汽提器，所述漏斗形锥环上部设置的固定孔为至少两个。
所述的可有效提高催化剂分布面积的正、倒锥环汽提器，所述倒扣锥环上部设置的固定孔为至少两个。
所述的可有效提高催化剂分布面积的正、倒锥环汽提器，所述最下一层的倒扣锥环下部的筒体内设有蒸汽进气管，所述蒸汽进气管外联蒸汽主管路。
所述的可有效提高催化剂分布面积的正、倒锥环汽提器，在筒体上端设置有催化剂漏斗。
所述的可有效提高催化剂分布面积的正、倒锥环汽提器，在筒体的下端设置催化剂再生机构管路。
由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是；
本发明所述可有效提高催化剂分布面积，使汽提器中催化剂自均匀性调节明显增加；所产生的效果是催化剂在下流过程中，通道路径增加了将近三倍，使催化剂在整个内径中分布由原来的葫芦状厚瀑布变为至少十个瀑布状，达到更细化、更均匀，相应的催化剂与蒸汽接触面积也增长了近三倍。
延长通行时间：所述锥盘节元由四层增加到六层或八层“本发明的层数设置最少为四层”，催化剂流动折返次数也由提高50％以上，使催化剂流通时间相对延长，为下流催化剂和上升汽提蒸汽提供了充分的油气接触空间，从而使汽提蒸汽能与催化剂充分接触并汽提催化剂表面携带油气。
本发明的空速计算：空塔空速按-0.2m/s选取；则常规圆锥盘汽提器最小流通截面空速：～0.402m/s。
锥体的精密或高效汽提器流通空速：0.42m/s。
汽提率及效果比较：催化剂循环量为Xt/h，一般反应催化剂携带油汽率平均按3％，则每小时携带油汽量为0.03Xt/h，常规汽提器的汽提效果达不到80％，则每小时汽提油汽量为0.024Xt/h；本发明的锥体汽提器因其充分的接触汽提，通过试验所述汽提效果可达到86％以上。因此每小时多汽提油汽的量便是增加的收率。
由于本发明的汽提效果明显增加，和现有的汽提器比较，本发明所述多锥体汽提器提高油气量为至少在1％以上。
另外，可通过分析化验待生催化剂的氢碳比(H/C)来判断汽提效果，目前的汽提器大部分都在7.2以上，甚至达到9，本发明汽提器可能降到6.5或6以下。
附图说明
图1是现有汽提器的结构示意图；
图2是本发明的结构示意图；
图3是本发明的一层正锥环布局图；
图4是本发明的另一层倒锥环布局图；
图5是本发明的倒扣锥环立体结构示意图；
图6是本发明的漏斗形锥环立体结构示意图；
在图中：1、催化剂漏斗；2、催化剂；3、筒体；4、锥形催化剂分流板；5、分流板固定机构；6、倒锥形环；7、蒸汽进气管；8、催化剂再生机构管路；9、蒸汽；10、蒸汽主管路；11、倒扣锥环；12、支撑杆；13、漏斗形锥环；14、催化剂下料间隙；15、固定孔；16、锥形体。
具体实施方式
通过下面的实施例可以更加详细的解释本发明，本发明并不局限于下面实施例的组合方式；
公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切变化和改进，包括等同替换的结构形式；
在图2、3、4、5、6中所述的一种可有效提高催化剂分布面积的正、倒锥环汽提器，包括汽提器本体，所述一层催化剂分布由多个直径由大到小的漏斗形锥环13间隔相套在同一水平面上，在每个漏斗形锥环13的上部设有多个固定孔15，所述支撑杆12穿在固定孔15内形成完整的一层漏斗形锥环13的催化剂分布设置；在另一层催化剂分布由多个直径由大到小的倒扣锥环11间隔相套在同一水平面上，其中中部设有一锥形体16，所述倒扣锥环11及锥形体16的上部设有多个固定孔15，所述支撑杆12穿在固定孔15内，在外部的倒扣锥环11外表面设有固定机构5形成完整的另一层倒扣锥环11的催化剂分布设置；所述每一层倒扣锥环11或漏斗形锥环13与下一层漏斗形锥环13或倒扣锥环11为交叉设置，也就是说上一层的倒扣锥环11或漏斗形锥环13的下端与下一层漏斗形锥环13或倒扣锥环11下端相交。
所述的可有效提高催化剂分布面积的正、倒锥环汽提器，所述漏斗形锥环13上部设置的固定孔15为至少两个；所述倒扣锥环11上部设置的固定孔15为至少两个；所述最下一层的倒扣锥环11下部的筒体3内设有蒸汽进气管7，所述蒸汽进气管7外联蒸汽主管路10；在筒体3上端设置有催化剂漏斗1；在筒体3的下端设置催化剂再生机构管路8。
本发明所述的可有效提高催化剂分布面积的汽提器，通过在筒体3的内壁设置多层倒锥形环和漏斗形锥环分别组成的催化剂分布布局，并通过不同的布局交错设置；使用时通过筒体3上端催化剂漏斗1下落的催化剂2经过多层不同的催化剂分布布局，呈瀑布式下落；当催化剂2下落至上一层漏斗形锥环13与下一层倒扣锥环11之间时，下部的蒸汽9与催化剂2的会合面积是现有接触面积的多倍“具体根据漏斗形锥环13或倒扣锥环11布局的多少而定”，通过蒸汽9与催化剂2的摩擦进行汽提，本发明所述方式使蒸汽9与催化剂2的摩擦面非常之大；并可有效的延长通行时间：所述锥盘节元由四层增加到六层或八层，需要说明的是本发明的层数设置最少为四层，催化剂流动折返次数也由提高50％以上，使催化剂流通时间相对延长，为下流催化剂和上升汽提蒸汽提供了充分的油气接触空间，从而使汽提蒸汽能与催化剂充分接触并汽提表面携带油气。
现有的汽提器的作用是利用催化剂将油气中的焦炭出去，具体结构见图1所述布局，它是通过在筒体3内壁通过分流板固定机构5固定多个伞形催化剂分流板4，在伞形催化剂分流板4下部的筒体3内壁上设置倒锥形环6组成一层催化剂2分流层，重复上述在设置筒体3内壁设置多层催化剂2分流层，一般为四层设置；使用时通过筒体3上端的催化剂漏斗1使催化剂2利用自重下落，当催化剂2下落至伞形催化剂分流板4与倒锥形环6之间时，下部的蒸汽9与催化剂2会合，通过蒸汽9与催化剂2的摩擦进行汽提，这种气体方式使蒸汽9与催化剂2的摩擦非常局限。
从目前常规汽提器在全国使用情况看，待生催化剂的H/C“氢碳比”基本在7.2％以上，小于7.2％的情况较少。实验表明使用本发明后，待生催化剂的H/C“氢碳比”可以小于6.5％。预计总产品收率的提高在1％以上。
以试验所在的(甘肃省庆阳石化160万吨/年催化裂化)装置为例，自均匀性调节明显增加。160万吨/年催化装置汽提器，由原来的一个￠2400m/s圆锥变为：催化剂下料间隙14；因此，催化剂在下流过程中，通道路径增加了十多倍，使催化剂在整个￠3400m/s内径中分布更细化、更均匀；采用本发明所述可有效提高催化剂分布面积的汽提器。同时本发明还具有结构简单的优点，易于在现有工业装置上改造和推广。

Claims (6)

1.一种可有效提高催化剂分布面积的正、倒锥环汽提器，包括汽提器本体，在筒体(3)内设有多层用于分布催化剂的结构，其特征是：其中一层由多个直径由大到小的漏斗形锥环(13)间隔相套在同一水平面上，在每个漏斗形锥环(13)的上部设有多个固定孔(15)，支撑杆(12)穿在固定孔(15)内形成完整的一层漏斗形锥环(13)的催化剂分布设置；另一相邻层为多个直径由大到小的倒扣锥环(11)间隔相套在同一水平面上，其中中部设有一锥形体(16)，所述倒扣锥环(11)及锥形体(16)的上部设有多个固定孔(15)，所述支撑杆(12)穿在固定孔(15)内，在外部的倒扣锥环(11)外表面设有固定机构(5)形成完整的另一层倒扣锥环(11)的催化剂分布设置；每一层倒扣锥环(11)或漏斗形锥环(13)与下一层漏斗形锥环(13)或倒扣锥环(11)为交叉设置，也就是说上一层的倒扣锥环(11)或漏斗形锥环(13)的下端与下一层漏斗形锥环(13)或倒扣锥环(11)下端交错设置。
2.根据权利要求1所述的可有效提高催化剂分布面积的正、倒锥环汽提器，其特征是：所述漏斗形锥环(13)上部设置的固定孔(15)为至少两个。
3.根据权利要求1所述的可有效提高催化剂分布面积的正、倒锥环汽提器，其特征是：所述倒扣锥环(11)上部设置的固定孔(15)为至少两个。
4.根据权利要求1所述的可有效提高催化剂分布面积的正、倒锥环汽提器，其特征是：最下一层的倒扣锥环(11)下部的筒体(3)内设有蒸汽进气管(7)，所述蒸汽进气管(7)外联蒸汽主管路(10)。
5.根据权利要求1所述的可有效提高催化剂分布面积的正、倒锥环汽提器，其特征是：在筒体(3)上端设置有催化剂漏斗(1)。 
6.根据权利要求1所述的可有效提高催化剂分布面积的正、倒锥环汽提器其特征是：在筒体(3)的下端设置催化剂再生机构管路(8)。 
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