CN101569844B - 一种可有效提高催化剂分布面积的汽提器 - Google Patents
一种可有效提高催化剂分布面积的汽提器 Download PDFInfo
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Abstract
一种可有效提高催化剂分布面积的汽提器，涉及一种汽提装置，所述分散催化剂的一层锥形体(12)布局包括复数个锥形体和多根支撑杆(11)或多圈支撑杆，支撑杆的两端或最外部支撑杆通过固定机构(13)固定在筒体(3)的内壁上，在多根支撑杆上交叉设置锥形体或多圈支撑杆上交叉设置锥形体；即两根支撑杆上间隔设置锥形体，相邻的另两根支撑杆形成的间隙上分别对应前述支撑杆的锥形体间隙，形成锥形体的交叉布局或多圈支撑杆上中部分为两个四分之一圆锥形体，外圈依次间隔在内圈空当处设置锥形体，所述锥形体设置为上一层各锥形体布局的催化剂下落口(15)处正下方分别设置锥形体；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
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，尤其是涉及一种带有一定锥度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；经过本人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，我本人研究开发了“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汽提器；本发明所述技术方案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汽提器，包括汽提器本体和包含用于分散催化剂的一层锥形体布局；用于承接上一层催化剂的交叉锥形体布局；所述用于分散催化剂的一层锥形体布局主要包括复数个锥形体和多根支撑杆或多圈支撑杆，所述支撑杆的两端或最外部支撑杆通过固定机构固定在筒体的内壁上，在多根支撑杆上交叉设置锥形体或多圈支撑杆上交叉设置锥形体；即两根支撑杆上间隔设置锥形体，相邻的另两根支撑杆形成的间隙上分别对应前述支撑杆的锥形体间隙，形成锥形体的交叉布局或多圈支撑杆上中部分为两个四分之一圆锥形体，外圈依次间隔在内圈空当处设置锥形体；所述锥形体的两侧或外缘分别通过紧固件固定在支撑杆的上部面上共同构成所述分散催化剂的一层锥形体布局；所述用于承接上一层催化剂的交叉锥形体布局支撑杆同上设置，所述锥形体设置为上一层各锥形体布局的催化剂下落口处正下方分别设置锥形体，所述锥形体与支撑杆、支撑杆与筒体内壁的连接方式相同共同构成用于承接上一层催化剂的交叉锥形体布局；所述分散催化剂的一层锥形体布局与承接上一层催化剂的交叉锥形体布局为交叉设置，但是设置在筒体内的多层锥形体布局至少为四层。
所述的可有效提高催化剂分布面积的汽提器，所述锥形体设置为圆形锥形体、多角形锥形体或环状间隔锥形体。
所述的可有效提高催化剂分布面积的汽提器，所述支撑杆设置为“工”字形支撑杆，方管形支撑杆或圆形支撑杆。
所述的可有效提高催化剂分布面积的汽提器，所述支撑杆设置为横排排列或网状排列或环形排列，所述支撑杆环形排列时另外设置有横或竖的支撑杆结构。
所述的可有效提高催化剂分布面积的汽提器，在每层催化剂的交叉锥形体布局下部的筒体上分别设有倒锥形环。
所述的可有效提高催化剂分布面积的汽提器，所述最下一层的交叉锥形体布局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十多倍，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十多倍。
延长通行时间：每层锥盘节元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，按提高6％计算，为0.0258T/s，则每年多回收油汽量0.018Xt，占加工量的1.33％。
由于本发明的汽提效果明现增加，和现有的汽提器比较，本发明所述多锥体汽提器提高油气收率按催化年加工量折算为至少在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是本发明的一层锥形体布局图；
图4是本发明的另一层锥形体布局图；
图5是本发明的另一实施例一层锥形体布局图；
图6是本发明的另一实施例另一层锥形体布局图；
图7是本发明第一实施例支撑杆结构示意图；
图8是本发明第二实施例支撑杆结构示意图；
图9是本发明的锥形体催化剂落点示意图；
图10是图5的A-A视图；
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、支撑杆；12、锥形体；13、固定机构；14、紧固件；15、催化剂下落口；16、催化剂落点；17、固定孔。
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、7、8、9、10中所述的可有效提高催化剂分布面积的汽提器，包括汽提器本体和包含用于分散催化剂的一层锥形体12布局；用于承接上一层催化剂的交叉锥形体12布局；所述用于分散催化剂的一层锥形体12布局主要包括复数个锥形体12和多根支撑杆11或多圈支撑杆11，所述支撑杆11的两端或最外部支撑杆11通过固定机构13固定在筒体3的内壁上，在多根支撑杆11上交叉设置锥形体12或多圈支撑杆11上交叉设置锥形体12；即两根支撑杆11上间隔设置锥形体12，相邻的另两根支撑杆11形成的间隙上分别对应前述支撑杆11的锥形体12间隙，形成锥形体12的交叉布局或多圈支撑杆11上中部分为两个四分之一圆锥形体12，外圈依次间隔在内圈空当处设置锥形体12；所述锥形体12的两侧或外缘分别通过紧固件14固定在支撑杆11的上部面上共同构成所述分散催化剂的一层锥形体12布局；所述用于承接上一层催化剂的交叉锥形体12布局支撑杆11同上设置，所述锥形体12设置为上一层各锥形体12布局的催化剂下落口15处正下方分别设置锥形体12，所述锥形体12与支撑杆11、支撑杆11与筒体3内壁的连接方式相同共同构成用于承接上一层催化剂的交叉锥形体12布局；在图2中，所述分散催化剂的一层锥形体12布局与承接上一层催化剂的交叉锥形体12布局为交叉设置，但是设置在筒体3内的多层锥形体12布局至少为四层。
所述的可有效提高催化剂分布面积的汽提器，所述锥形体12设置为圆形锥形体12、多角形锥形体12或环状间隔锥形体12，其中多角形锥形体12以四角形锥形体12为优，优选的四角形锥形体12或环状间隔锥形体12，由于四角形锥形体12的承接效果使得催化剂2的催化剂落点16落在四角形锥形体12或环状间隔锥形体12的外缘内侧，这种下落方式可以较均匀分布催化剂2，效果优于其它形式；本发明通过上述解释仅局限于优选方案，但并不排除圆形锥形体12或多角形锥形体12的下落形式；所述支撑杆11设置为“工”字形支撑杆11，方管形支撑杆11或圆形支撑杆11；在图7、8中所述支撑杆11设置为横排排列或网状排列或环形排列，所述支撑杆11环形排列时另外设置有横或竖的支撑杆11结构；在每层催化剂的交叉锥形体12布局下部的筒体3上分别设有倒锥形环6；所述最下一层的交叉锥形体12布局下部的筒体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的内壁设置多层及多个锥形体12，并通过不同布局；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、多个锥形体12，呈淋雨使下落；当催化剂2下落至上一层锥形体12与下一层锥形体之间时，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“具体根据锥形体12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：每层锥盘节元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，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％左右，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。
以本人试验所在的(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￠2400mm圆锥变为：一、三、五、七层为14个400mm×400mm正四方锥；二、四、六、八层为17个400mm×400mm正四方锥，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￠3400mm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 (8)
1.一种可有效提高催化剂分布面积的汽提器，包括汽提器本体和包含用于分散催化剂的一层锥形体(12)布局；用于承接上一层催化剂的交叉锥形体(12)布局，其特征是：所述用于分散催化剂的一层锥形体(12)布局主要包括复数个锥形体(12)和多根支撑杆(11)或多圈支撑杆(11)，所述支撑杆(11)的两端或最外部支撑杆(11)通过固定机构(13)固定在筒体(3)的内壁上，在多根支撑杆(11)上交叉设置锥形体(12)或多圈支撑杆(11)上交叉设置锥形体(12)；即两根支撑杆(11)上间隔设置锥形体(12)，相邻的另两根支撑杆(11)形成的间隙上分别对应前述支撑杆(11)的锥形体(12)间隙，形成锥形体(12)的交叉布局或多圈支撑杆(11)上中部分为两个四分之一圆锥形体(12)，外圈依次间隔在内圈空当处设置锥形体(12)；所述锥形体(12)的两侧或外缘分别通过紧固件(14)固定在支撑杆(11)的上部面上共同构成所述分散催化剂的一层锥形体(12)布局；所述用于承接上一层催化剂的交叉锥形体(12)布局支撑杆(11)同上设置，所述锥形体(12)设置为上一层各锥形体(12)布局的催化剂下落口(15)处正下方分别设置锥形体(12)，所述锥形体(12)与支撑杆(11)、支撑杆(11)与筒体(3)内壁的连接方式相同共同构成用于承接上一层催化剂的交叉锥形体(12)布局；所述分散催化剂的一层锥形体(12)布局与承接上一层催化剂的交叉锥形体(12)布局为交叉设置，但是设置在筒体(3)内的多层锥形体(12)布局至少为四层。
2.根据权利要求1所述的可有效提高催化剂分布面积的汽提器，其特征是：所述锥形体(12)设置为圆形锥形体(12)、多角形锥形体(12)或环状间隔锥形体(12)。
3.根据权利要求1所述的可有效提高催化剂分布面积的汽提器，其特征是：所述支撑杆(11)设置为“工”字形支撑杆(11)，方管形支撑杆(11)或圆形支撑杆(11)。
4.根据权利要求1或3所述的可有效提高催化剂分布面积的汽提器，其特征是：所述支撑杆(11)设置为横排排列或网状排列或环形排列，所述支撑杆(11)环形排列时另外设置有横或竖的支撑杆(11)结构。
5.根据权利要求1所述的可有效提高催化剂分布面积的汽提器，其特征是：在每层催化剂的交叉锥形体(12)布局下部的筒体(3)上分别设有倒锥形环(6)。
6.根据权利要求1所述的可有效提高催化剂分布面积的汽提器，其特征是：所述最下一层的交叉锥形体(12)布局下部的筒体(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)。
7.根据权利要求1所述的可有效提高催化剂分布面积的汽提器，其特征是：在筒体(3)的下端设置催化剂再生机构管路(8)；在筒体(3)上端设置有催化剂漏斗(1)。
8.根据权利要求1所述的可有效提高催化剂分布面积的汽提器，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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