CN105709667B - 一种催化剂温度控制方法 - Google Patents
一种催化剂温度控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105709667B CN105709667B CN201610299441.5A CN201610299441A CN105709667B CN 105709667 B CN105709667 B CN 105709667B CN 201610299441 A CN201610299441 A CN 201610299441A CN 105709667 B CN105709667 B CN 105709667B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- catalyst
- gas
- zone
- heat transfer
- heat
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/18—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
- B01J8/24—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/18—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
- B01J8/1809—Controlling processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/18—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
- B01J8/1836—Heating and cooling the reactor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/18—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
- B01J8/1881—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles with particles moving downwards while fluidised
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
- B01J2208/00008—Controlling the process
- B01J2208/00017—Controlling the temperature
- B01J2208/00106—Controlling the temperature by indirect heat exchange
- B01J2208/00115—Controlling the temperature by indirect heat exchange with heat exchange elements inside the bed of solid particles
- B01J2208/00132—Tubes
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
Abstract
一种催化剂温度控制方法,上部设置共用催化剂和流化介质混合区,混合区下方设置换热区;换热区通过内壳体分成两个独立的换热单元,每个单元内分别设置换热管,流化介质分布器,催化剂出口;来自入口管的催化剂先进入混合区,然后分别进入两个换热单元,各换热单元在独立的流化介质作用下形成流化床条件,改变流化状态可以调节各区的换热量,使各区流出的催化剂温度独立控制。
Description
技术领域
本发明涉及一种催化剂温度控制方法,适用于对进入气固反应器的催化剂的温度控制,使催化剂符合反应要求的条件,特别适用于对催化裂化反应循环再生催化剂的温度控制。
背景技术
在传统催化裂化反应过程中,再生剂直接进入反应器,但因烧焦的需要,再生温度往往较高,再生剂的温度决定反应的剂油比,剂油比对产品分布有至关重要的影响,高温的反应过程也导致不希望的热裂化反应,高的再生剂温度对反应不利;反应器不同位置往往也需要不同温度的催化剂,实现对再生催化剂温度的控制,并且向反应器不同区域提供不同条件的催化剂能明显改善反应结果。比如在反应原料气化过程需要提供气化热,需要较高催化剂温度,而对于气化后的反应区,则需要较低温度的催化剂。
为实现以上目的,往往需要对高温的催化剂冷却。
已有技术中实现是使用外取热器实现这一目的,把外取热器内的催化剂送入反应器,实现较低温的再生剂循环反应。但外取热器主要控制取热量,已有外取热器技术对控制催化剂的温度并不理想。需要开发具有灵活、精确、方便的控制催化剂温度的方法来完成反应的需要。
另外,已有技术使用外取热器冷却催化剂,进入反应器的催化剂在相同的条件下冷却,只能向反应器提供一种条件的催化剂,无法适应反应器对不同催化剂的要求。
本发明的目的是提供一种可以向反应器同时提供两种不同温度条件,并且温度可以精确调节控制的催化剂温度控制方法和温度控制器,为优化反应条件,提高效益服务。
发明内容
为解决上述问题,本发明采用的技术方案是:
一种催化剂温度控制方法的温度控制器设置壳体、一个催化剂入口、两个催化剂出口;壳体内上部设置共用催化剂和流化介质混合区,混合区下方设置换热区;催化剂入口设置壳体上部,催化剂出口设置各换热区下半部;换热区设置内壳体,通过内壳体将换热区分成两个独立的换热单元,每个单元内分别设置换热管,操作流化介质分布器;来自入口的高温催化剂先进入混合区,然后分别进入两个换热单元,各单元在独立的流化介质作用下形成流化床条件,实现分别与所在区的换热管内的取热介质换热,使各自的催化剂冷却,冷却后从各自的出口进入反应器不同位置;各换热区可以在不同的催化剂流速,不同的流化气体流速,不同的换热面积条件下运行,使各区流出的催化剂温度可以分别控制,为反应器提供两种不同温度的催化剂;设计时调整各换热区换热管面积、使用时控制各换热单元的流化介质、改变流化状态可以调节传热系数,从而改变各区的换热量,使各区流出的催化剂温度独立控制;两区的流化介质在混合区混合,从催化剂入口或独立的气体出口排出。
各换热区底部均设置汽提区;汽提蒸汽通过分布器进入汽提区,对流出的催化剂进行汽提置换,使流出的催化剂携带的氮气、烟气、二氧化碳等不凝气体量减少。
汽提区内设置格栅、挡板内件,提高汽提效果;汽提蒸汽分布器设置在汽提内件下方。
该催化剂温度控制方法用水作为取热介质,水吸收的热量后产生蒸汽;在催化剂混合区以上设置气液分离器,该气液分离器直接与换热区壳体为一体设计,之间用底板或封头隔开,换热管直接焊接在气液分离器底板或底封头上;气液分离器自下而上分成液相区,液滴沉降区,聚结区,液相区和沉降区下部设置内筒;内筒上方设置转向气液分离区;水先进入气液分离器,从气液分离器液相区进入换热管的进水管,受热后水汽从换热管进入气液分离器液相区内筒和壳体的环隙区,换热区加热后的水汽混合物在此环隙向上流动,在气液分离器水位以上的转向分离区经180°转向进入气液分离器水位上方的空间,转向过程实现水汽分离,蒸汽则在沉降区继续向上流动,携带的部分液体靠重力沉降下降到下方的液体区,蒸汽到达气液分离器顶部的聚结区,经过聚结器进一步分离出携带的水,蒸汽经出口排除。
发明效果
本发明的催化剂温度控制方法具有如下的有益效果:
1、实现对进入反应器的催化剂的温度的控制,使催化剂适合反应器的要求,改善反应条件;
2、为反应器提供不同温度条件的催化剂,适应反应器要求,提高反应器的效率;
3、减少进入反应器的不凝气体携带量;
4、设备结构简单,便于使用。
附图说明
图1 催化剂温度控制方法结构示意图。
图2 带有汽提的催化剂温度控制方法示意图。
图3 带有汽提的催化剂稳定控制方法示意图。
图4 带有汽液分离器的催化剂稳定控制方法示意图。
图5 换热区分区方法横截面示意图。
图6 汽提构件示意图。
图7 汽提构件示意图。
图中编号说明:
1外换热区,11壳体,11B法兰,12换热管,13流化气体分布器,13A汽提蒸汽分布器,14冷却介质进入管,15冷却介质流出管;17汽提器,17A汽提构件,18人孔;2内换热区,21壳体,22换热管,23流化气体分布器,23A汽提蒸汽分布器,24冷却介质进入管,25冷却介质流出管;27汽提器,27A汽提构件,28人孔;3催化剂入口;4A、4B催化剂出口;6催化剂和流化介质混合区,L混合区高度,L1内换热区到催化剂入口上沿的距离;5气液分离器,51壳体,51A底封头或底板,52内筒,54转向气液分离器,55冷却介质气化气体出口,56冷却介质入口,58冷却介质管固定板,59聚结器,501气液上升通道,502气液转向通道,503液滴沉降区;7,流化介质、汽提气出口;G流化介质,GA排除的流化介质;W冷却介质、水;S蒸汽、气化气体;C催化剂。
具体实施方式
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,旨在帮助读者理解本发明的特点和实质,但附图和具体实施方式内容并不限制本发明的可实施范围。
如图1所示,反应循环再生剂C从催化剂入口3进入催化剂温度控制器,进入外换热区壳体11内,与换热管12接触,热量传递到换热管12内的冷却介质W使再生剂冷却到反应器要求的温度;流化气体G从流化气体分布器13进入该换热区,使催化剂流化,控制该流化气体的数量,可以改变换热系数,从而改变取热量,使再生剂达到需要的温度,合格的再生剂从催化剂出口4A送入反应器;来自3的反应循环催化剂一部分进入另一换热区壳体21内,与换热管22接触,热量传递到换热管22内的冷却介质,流化气体G从流化气体分布器13进入该换热区,使催化剂流化,控制该流化气体的数量,可以改变换热系数,从而改变取热量,使反应循环再生剂冷却到反应器要求的温度;冷却后的反应循环再生剂从催化剂出口4B进入反应器;两个换热区1和2可以根据不同的要求,设计不同的换热管面积,采用不同的流化条件,使流出的催化剂温度不同并且互不影响,满足反应器的不同要求。
流化介质G从流化气体分布器13和流化气体分布器23进入换热区,在换热区使催化剂流化实现换热后,流入催化剂和流化介质混合区6,然后从反应循环催化剂入口3流出返回再生器。
冷却介质分别从冷却介质进入管14和冷却介质进入管24进入换热管,吸收热量后从冷却介质流出管15和冷却介质流出管25流出。
如图2所示,换热区内分别在换热管12和催化剂出口4A之间以及换热管22和催化剂出口4B之间设置催化剂携带气体的汽提器17和汽提器27,内部设置汽提构件17A和汽提构件27A;汽提构件下方设置汽提蒸汽分布器13A和汽提蒸汽分布器23A;汽提构件设置流化气体分布器13和流化气体分布器23下方;催化剂温度控制器内的气体从流化介质、汽提气出口7流出返回再生器。其他部分与图1相同。
如图3所示,催化剂出口4A设置在下封头上。
如图4所示,设置顶部气液分离器5,气液分离器5和壳体11用法兰11B连接,气液分离器5和外换热区1之间用底板或底封头51A分开;换热管12、换热管22连接在51A上,冷却介质进入管14、冷却介质进入管24用冷却介质管固定板58固定;液体从冷却介质入口56进入汽液分离器,然后分别从冷却介质进入管14和冷却介质进入管24进入换热管12和换热管22内,被加热并部分气化后从壳体51和内筒52 之间的环隙气液上升通道501向上流动,在转向气液分离器54内经180°转向,实现汽液分离;气体在液滴沉降区503内进一步分离出液体,在顶部经过聚结器59进行再次分离,从冷却介质气化气体出口55流出。其他部分见其他图说明。
如图5所示,内换热区设置在外换热区的中心区。
如图6所示,汽提构件为多层人字挡板结构,上下层横向交错排列;人字挡板优先在温度控制器壳体横截面上径向设置,且采用沿径向向外逐渐加宽的设计,适应周长增加的变化。
如图7所示,汽提构件为格栅。
本发明的冷却介质可以为气体,也可以为液体,如反应原料。
实施例:
催化剂进入温度680℃;
催化剂进入量 500 T/h;
外换热区催化剂流出量300T/h;
内换热区催化剂流出量200T/h;
内换热区流出的催化剂温度600℃;外换热区流出的催化剂温度540℃;
用水做冷却介质,产生3.5MPa饱和蒸汽;进水温度190℃;水流量600T/h;
使用空气做流化介质;外换热区流化介质用量:2000Nm³/h,内换热区流化介质用量1600Nm³/h ;
流化介质从催化剂入口流出;
温度控制器壳体11内径2200mm;催化剂入口1400mm;内换热区壳体21内径1550mm;外换热区设置换热管12传热面积65㎡,内换热区设置换热管22传热面积40㎡;催化剂出口4A内径550mm,催化剂出口4B内径450mm ;流化气体分布器13压降15KPa;流化气体分布器23压降20KPa。
Claims (4)
1.一种催化剂温度控制方法,由催化剂温度控制器实现,催化剂温度控制器设置壳体,一个催化剂入口,两个催化剂出口;壳体内上部设置共用催化剂和流化介质混合区,混合区下方设置换热区;催化剂入口设置壳体上部,催化剂出口设置各换热区下部;壳体内设置内壳体,换热区通过内壳体分成两个独立的换热单元,每个单元内分别设置换热管,流化介质分布器;来自催化剂温度控制器入口的催化剂先进入混合区,然后分别进入两个换热单元,各换热单元在独立的流化介质作用下形成流化床条件,实现分别与所在区的换热管内的取热介质换热,使催化剂冷却,冷却后从出口进入反应器不同位置;控制各换热单元的流化介质量、改变流化状态可以调节传热系数,从而改变各换热区的换热量,使各区流出的催化剂温度独立控制;两换热区的流化介质在混合区混合,从催化剂入口或独立的气体出口排出。
2.如权利要求1所述的催化剂温度控制方法,其特征在于,两个换热区底部均设置汽提区;汽提蒸汽通过各自的分布器进入汽提区,对流出的催化剂进行汽提置换,使流出的催化剂携带的氮气、烟气或二氧化碳不凝气体量减少。
3.如权利要求1所述的催化剂温度控制方法,其特征在于,汽提区内设置格栅或挡板内件,提高汽提效果。
4.如权利要求1所述的催化剂温度控制方法,其特征在于,该催化剂温度控制器的取热介质为水,吸收的热量产生蒸汽;在催化剂混合区以上设置气液分离器,该气液分离器直接与换热区壳体为一体设计,之间用气液分离器底板或封头隔开;换热管直接焊接在气液分离器底板或底封头上;气液分离器下部设置内筒,内筒上方设置转向气液分离器;气液分离器自下而上设置液相区,水汽沉降分离区,聚结分离区;水先进入气液分离器,从气液分离器液相区进入换热管的进水管,受热后水汽从换热管进入气液分离器液相区内筒和壳体的环隙区,换热区加热后的水汽混合物在此环隙向上流动,在气液分离器水位以上经转向气液分离器,转向过程实现水汽分离,蒸汽则在沉降区继续向上流动,携带的部分液体靠重力沉降下降到下方的液体区,蒸汽到达气液分离器顶部的聚结区,经过聚结器进一步分离出携带的水,蒸汽经出口排除。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610299441.5A CN105709667B (zh) | 2016-05-09 | 2016-05-09 | 一种催化剂温度控制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610299441.5A CN105709667B (zh) | 2016-05-09 | 2016-05-09 | 一种催化剂温度控制方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105709667A CN105709667A (zh) | 2016-06-29 |
CN105709667B true CN105709667B (zh) | 2018-01-30 |
Family
ID=56162496
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201610299441.5A Active CN105709667B (zh) | 2016-05-09 | 2016-05-09 | 一种催化剂温度控制方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN105709667B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112915928B (zh) * | 2019-12-05 | 2024-03-26 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种合成聚α-烯烃的系统及方法 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005042957A (ja) * | 2003-07-24 | 2005-02-17 | Toshiba Corp | 熱交換器およびその製造方法 |
JP5522950B2 (ja) * | 2009-01-23 | 2014-06-18 | アルストム テクノロジー リミテッド | 多管式熱交換器 |
CN202403575U (zh) * | 2011-11-21 | 2012-08-29 | 南京师范大学 | 斜管板列管式换热器 |
CN103808174A (zh) * | 2013-11-21 | 2014-05-21 | 无锡爱科换热器有限公司 | 管壳式换热器 |
-
2016
- 2016-05-09 CN CN201610299441.5A patent/CN105709667B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN105709667A (zh) | 2016-06-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8181942B2 (en) | Liquid redistribution device for multibed reactors | |
US2941956A (en) | Regeneration of contact material | |
EP3247486B1 (en) | Heat exchange and/or mass transfer column comprising a gas distributor and method for distributing gas | |
CN102942953B (zh) | 一种反应区催化剂控制和再生剂取热冷却方法 | |
AU2007359708B2 (en) | A gas-liquid-solid three-phases suspension bed reactor for Fischer-Tropsch synthesis and the use thereof | |
US9211516B2 (en) | Fluid distribution device for multibed reactors | |
CN101474582B (zh) | 一种再生催化剂的冷却和汽提设备 | |
JPS627435A (ja) | 多管型反応器における気体または液体の接触転化 | |
US20200215525A1 (en) | Regenerated catalyst cooling method and device therefor | |
CN205761064U (zh) | 一种催化剂冷却器 | |
CN105709667B (zh) | 一种催化剂温度控制方法 | |
US10569246B2 (en) | Compact device for mixing fluids | |
CN113412150B (zh) | 已减小高度的加氢处理反应器内构件 | |
US8568669B2 (en) | Device for cooling and distributing mixed charges on fixed catalyst beds | |
CN105879925B (zh) | 一种组合催化剂冷却器 | |
CN108970550B (zh) | 甲醇深加工床层梯度定向控温反应装置及其反应方法 | |
CN104946305A (zh) | 一种催化裂化反应方法 | |
CN205235936U (zh) | 一种组合式固定床反应器及由其形成的装置 | |
CN213037713U (zh) | 一种烃类原料热处理装置 | |
CN211754821U (zh) | 一种自取热式固定床反应器及系统 | |
CN112705114A (zh) | 一种换热式多相反应器及其应用方法和轻汽油醚化方法 | |
CN107551961A (zh) | 一种高温高压浆态床反应装置 | |
CN209772060U (zh) | 床层梯度定向控温反应装置及甲醇加工床层梯度控温装置 | |
CN105771820A (zh) | 一种催化剂冷却器 | |
CN105879797B (zh) | 一种溢流催化剂冷却器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |