CN109261223A - 一种化工实验用催化剂再生氯化器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种化工实验用催化剂再生氯化器，属于石油化工技术领域，其导流锥体的锥度朝向与催化剂在氯化器外壳内的前进方向相反，导流锥体与第二导流锥筒的锥度朝向相反且导流锥体设置在第二导流锥筒的内部，且导流锥体的锥度大于第二导流锥筒的锥度，由于导流锥体迎着催化剂的流动方向设置在第二导流锥筒的内部，进而第二导流锥筒和导流锥体相互配合降低催化剂的流动速度并将催化剂均匀的摊薄摊开，进而均匀缓慢的流入第二导流内筒与第二导流外筒间的环形空间内与氯气进行反应，可以提高催化剂与氯气的接触面积和接触均匀性，提升催化剂与氯气之间的混合效果和反应率，实现催化剂的完全氯化更新以提升催化剂的催化效果。
Description
技术领域
本发明涉及石油化工技术领域，尤其涉及一种化工实验用催化剂再生氯化器。
背景技术
众所周知，从地下开采出来的原油需要经过炼化才能够成为可以使用的各种油份。其中，炼油是将原油或其他油脂进行蒸馏而不改变分子结构的一种工艺，由于在石油炼制过程中，原油必须经过一系列工艺加工过程，才能得到有用的各种石油产品。一般是指石油炼制，也就是把原油等裂解为符合内燃机使用的煤油、汽油、柴油、重油等燃料，并生产化工原料，如烯烃、芳烃等，现在的炼油厂一般为油化结合型炼厂。催化剂是原油炼化过程中的重要反映添加剂。
催化剂使用一段时间之后，因为催化剂失氯而导致其酸性发生改变造成其催化效果变差，此时需要注氯来维持催化剂的酸性，实现催化剂的氯化更新以提升催化剂的催化效果。但是，已有技术中的催化剂再生氯化器采用圆筒进行催化剂与氯气的混合和反应，导致催化剂与氯气的接触面积小且接触不均匀，进而造成催化剂的再生氯化更新效果差。
发明内容
本发明提供一种化工实验用催化剂再生氯化器，旨在提高催化剂与氯气的接触面积和接触均匀性，提升催化剂与氯气之间的混合效果和反应率，实现催化剂的完全氯化更新以提升催化剂的催化效果。
本发明提供的具体技术方案如下：
本发明提供的一种化工实验用催化剂再生氯化器包括带催化剂入口的氯化器外壳、设置在所述氯化器外壳内部的第一导流锥筒、与所述第一导流锥筒相连接的第一导流内筒、套设在所述第一导流内筒外部的第一导流外筒、与所述第一导流外筒相连接的第二导流锥筒、与所述第二导流锥筒相连接的第二导流外筒、设置在所述第二导流外筒内部的第二导流内筒、与所述第二导流内筒相连接的导流锥体、靠近所述第二导流内筒与所述第二导流外筒的连接处设置在所述氯化器外壳内部的第三导流锥筒、与所述第三导流锥筒的小端相连接的导流直筒，所述导流锥体、所述导流直筒与所述氯化器外壳同心设置，所述导流锥体的锥度朝向与催化剂在所述氯化器外壳内的前进方向相反，所述导流锥体与所述第二导流锥筒的锥度朝向相反且所述导流锥体设置在所述第二导流锥筒的内部，且所述导流锥体的锥度大于所述第二导流锥筒的锥度，所述第二导流内筒与所述第二导流外筒间的环形空间为催化剂出口且所述催化剂出口位于所述催化剂再生氯化器的氯化区。
可选的，所述第一导流锥筒的大端固定在所述氯化器外壳的内壁上，所述第一导流内筒采用支撑圈固定在所述氯化器外壳的内壁上，所述第一导流外筒的端部固定在所述支撑圈上，所述第一导流内筒的端部采用第一导向板固定在所述第一导流外筒上，所述第一导流内筒、所述第一导流锥筒、所述第一导流外筒之间同心设置。
可选的，所述第一导流外筒与所述第二导流锥筒的连接处对应的所述氯化器外壳上设置有氯化区入口，所述氯化区入口用于向所述氯化器外壳内注入氯气，所述导流直筒对应的所述氯化器外壳上设置有干燥区入口，所述干燥区入口用于向所述导流直筒与所述氯化器外壳之间的环形空间内注入干燥用高温气体。
可选的，所述第二导流内筒与所述第二导流外筒的端部设置有通气管，所述第二导流内筒与所述第二导流外筒之间采用支撑板固定，所述支撑板沿所述第二导流内筒的圆周方向均匀对称设置。
可选的，所述导流直筒的端部采用第二导向板固定在所述氯化器外壳的内壁上，所述第一导流锥筒和所述第三导流锥筒的锥度大于所述第二导流锥筒的锥度且小于所述导流锥体的锥度。
可选的，所述导流锥体的锥度为1:3，所述第二导流锥筒的锥度为1:5，所述第一导流锥筒和所述第三导流锥筒的锥度为1:4。
可选的，所述氯化器外壳的氯化区设置有第一热电偶组件，所述氯化器外壳的干燥区设置有第二热电偶组件，所述第一热电偶组件用于监测所述氯化器外壳的氯化区的反应温度，所述第二热电偶组件用于监测所述氯化器外壳的干燥区的干燥温度。
可选的，所述第一热电偶组件和所述第二热电偶组件的一端与所述氯化器外壳呈45°夹角穿插固定在所述氯化器外壳上，所述第一热电偶组件的另一端采用热电偶固定板平行所述第一导流内筒固定在所述第一导流内筒的内壁上，所述第二热电偶组件的另一端采用热电偶固定板平行所述导流直筒固定在所述导流直筒的内壁上。
可选的，所述第二导流锥筒与所述导流锥体的长度相同，所述导流锥体为圆锥结构，所述第二导流锥筒为中空的圆锥台结构。
本发明的有益效果如下：
本发明实施例提供一种化工实验用催化剂再生氯化器，其结构包括相互连接设置在氯化器外壳内部的第一导流锥筒、第一导流内筒、第一导流外筒、第二导流锥筒、第二导流外筒、第二导流内筒、导流锥体、第三导流锥筒和导流直筒，其中，导流锥体的锥度朝向与催化剂在氯化器外壳内的前进方向相反，导流锥体与第二导流锥筒的锥度朝向相反且导流锥体设置在第二导流锥筒的内部，且导流锥体的锥度大于第二导流锥筒的锥度，第二导流内筒与第二导流外筒间的环形空间为催化剂出口且催化剂出口位于催化剂再生氯化器的氯化区，由于导流锥体迎着催化剂的流动方向设置在第二导流锥筒的内部，进而第二导流锥筒和导流锥体相互配合降低催化剂的流动速度并将催化剂均匀的摊薄摊开，进而均匀缓慢的流入第二导流内筒与第二导流外筒间的环形空间内与氯气进行反应，可以提高催化剂与氯气的接触面积和接触均匀性，提升催化剂与氯气之间的混合效果和反应率，实现催化剂的完全氯化更新以提升催化剂的催化效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的一种化工实验用催化剂再生氯化器的结构示意图；
图2为图1中的A-A向剖视结构示意图；
图3为图1中的B-B向剖视结构示意图；
图4为图1中的I部分的局部放大结构示意图；
图5为图1中的II部分的局部放大结构示意图；
图6为图1中的III部分的局部放大结构示意图；
图7为图1中的IV部分的局部放大结构示意图；
图8为图1中的V部分的局部放大结构示意图；
图9为图1中的C-C结向剖视构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
下面将结合图1~图9对本发明实施例的一种化工实验用催化剂再生氯化器进行详细的说明。
参考图1和图2所示，本发明实施例提供一种化工实验用催化剂再生氯化器包括带催化剂入口的氯化器外壳1、设置在氯化器外壳1内部的第一导流锥筒2、与第一导流锥筒2相连接的第一导流内筒3、套设在第一导流内筒3外部的第一导流外筒4、与第一导流外筒4相连接的第二导流锥筒5、与第二导流锥筒5相连接的第二导流外筒6、设置在第二导流外筒6内部的第二导流内筒7、与第二导流内筒7相连接的导流锥体8、靠近第二导流内筒7与第二导流外筒6的连接处设置在氯化器外壳1内部的第三导流锥筒9、与第三导流锥筒9的小端相连接的导流直筒10，其中，第一导流锥筒2、第一导流内筒3、第一导流外筒4、第二导流锥筒5、第二导流外筒6、第二导流内筒7、导流锥体8所在的区域为本发明实施例的催化剂再生氯化器的氯化区，第三导流锥筒9和导流直筒10所在的区域为本发明实施例的催化剂再生氯化器的干燥区，本发明实施例的催化剂再生氯化器采用的是先氯化在干燥处理的催化剂氯化再生工艺，在干燥区对催化剂进行干燥处理以除去氯化过程中引入的水分，提高催化剂的氯化更新效果，保证氯化再生处理之后的催化剂的催化效果。
参考图1、图2和图3所示，导流锥体8、导流直筒10与氯化器外壳1同心设置，可以保证催化剂氯化和干燥处理过程中正常流动，并且，导流锥体8锥度朝向与催化剂在氯化器外壳1内的前进方向相反，也即导流椎体8的尖端迎着催化剂在氯化器外壳1内的流动方向设置。
参考图1、图2和图3所示，导流锥体8与第二导流锥筒5的锥度朝向相反且导流锥体8设置在第二导流锥筒5的内部，也即导流锥体8的尖端位于第二导流锥筒5的大端，导流锥体8的大端位于第二导流锥筒5的小端，并且导流锥体8的锥度大于第二导流锥筒5的锥度，第二导流内筒7与第二导流外筒6间的环形空间为催化剂出口且催化剂出口位于催化剂再生氯化器的氯化区。
参考图1所示，第二导流锥筒5与导流锥体8的长度相同，并且导流锥体8为圆锥结构，第二导流锥筒5为中空的圆锥台结构，其中，第二导流锥筒5与导流锥体8同心设置，导流锥体8的大端与第二导流内筒7相连接，第二导流内筒7与第二导流外筒6之间同心设置，当催化剂进入第一导流内筒3的内腔之后，经第二导流锥筒5与导流锥体8之间的环形空间进入第二导流内筒7与第二导流外筒6间的环形空间，由于第二导流锥筒5与导流锥体8的锥度方向相反，进而在催化剂经过第二导流锥筒5与导流锥体8之间的环形空间时，其流动速度降低并且第二导流锥筒5与导流锥体8之间的环形空间逐渐变小，进而催化剂在氯化器外壳1中的厚度逐渐变薄，进而在逐渐进入第二导流内筒7与第二导流外筒6间的环形空间并于氯气发生氯化反应，由于导流锥体迎着催化剂的流动方向设置在第二导流锥筒的内部，进而第二导流锥筒和导流锥体相互配合降低了催化剂的流动速度并将催化剂均匀的摊薄摊开，进而均匀缓慢的流入第二导流内筒与第二导流外筒间的环形空间内与氯气进行反应，可以提高催化剂与氯气的接触面积和接触均匀性，提升催化剂与氯气之间的混合效果和反应率，实现催化剂的完全氯化更新以提升催化剂的催化效果。
参考图1和图3所示，第一导流锥筒2的大端固定在氯化器外壳1的内壁上，示例的，第一导流锥筒2的大端焊接在氯化器外壳1的内壁上；第一导流内筒3采用支撑圈11固定在氯化器外壳1的内壁上，第一导流外筒4的端部固定在支撑圈11上，第一导流内筒3的端部采用第一导向板12固定在第一导流外筒4上，其中，第一导流内筒3、第一导流锥筒2、第一导流外筒4之间同心设置。
示例的，支撑圈11的两端分别焊接固定在氯化器外壳1的内壁和第一导流内筒3的外壁上，同时支撑圈11还可以单向封闭氯化器外壳1的内壁和第一导流内筒3的外壁之间的环形空间，防止本发明实施例的化工实验用催化剂再生氯化器的氯化区的氯气外泄。
参考图1和图6所示，第一导流外筒4的端部焊接固定在支撑圈11上，并且，第一导流外筒4与第一导流内筒3之间的环形空间内靠近支撑圈11的地方设置有加强筋板13，其中，加强筋板13用于支撑第一导流外筒4并提高支撑圈11的结构稳定性。参考图1和图5所示，第一导流内筒3的右端采用第一导向板12固定在第一导流外筒4上，并且第一导流外筒4与第一导流内筒3之间的环形空间内靠近第一导流内筒3的右端设置有4个第一导向板12，并且，4个第一导向板12沿第一导流内筒3的圆周方向均匀分布在第一导流外筒4与第一导流内筒3之间的环形空间内，其中，第一导向板12用于提高第一导流内筒3的右端的结构强度，避免第一导流内筒3的右端出现悬臂梁结构造成其结构强度差。
参考图1所示，第一导流外筒4与第二导流锥筒5的连接处对应的氯化器外壳1上设置有氯化区入口14，其中，氯化区入口14用于向氯化器外壳1内注入氯气，氯化区入口14与第一导流外筒4、第二导流锥筒5与氯化器外壳1之间的环形空间相连通，进而通过氯化区入口14注入的氯气可以到达本发明实施例的化工实验用催化剂再生氯化器的氯化区与催化剂发生再生氯化反映。
参考图1所示，导流直筒10对应的氯化器外壳1上设置有干燥区入口15，也即干燥区入口15与导流直筒10和氯化器外壳1之间的环形空间相连通，干燥区入口15用于向导流直筒10与氯化器外壳1之间的环形空间内注入干燥用高温气体。示例的，可以通过干燥区入口15向导流直筒10与氯化器外壳1之间的环形空间内注入干燥用高温惰性气体，以实现氯化再生反应之后的催化剂干燥处理。
参考图1、图3和图7所示，第二导流内筒7与第二导流外筒6的端部设置有通气管16，第二导流内筒7与第二导流外筒6之间采用支撑板17固定，其中，支撑板17沿第二导流内筒7的圆周方向均匀对称设置。第二导流外筒6与第二导流内筒7之间的直径差大于催化剂颗粒直径的2倍且小于催化剂颗粒直径的6倍，并且，第二导流外筒6与第二导流内筒7上均匀的设置有微气孔，设置微气孔可以实现催化剂流经第二导流外筒6与第二导流内筒7之间的环形空间时，氯气可以进入该环形空间内与催化剂发生氯化再生反应，可以提高催化剂与氯气之间的反应程度，提升催化剂的再生效果。
由于第二导流外筒6与第二导流内筒7之间的直径差大于催化剂颗粒直径的2倍且小于催化剂颗粒直径的6倍，催化剂在经过第二导流外筒6与第二导流内筒7之间的环形空间时，极少发生堆叠现象，并且由于第二导流外筒6与第二导流内筒7上均匀的设置有微气孔，高压氯气可以流经第二导流外筒6与第二导流内筒7上均匀的设置的微气孔，进而实现氯气与催化剂的充分接触，同时，氯气气流的冲击还可以防止催化剂在流经第二导流外筒6与第二导流内筒7之间的环形空间时发生堵塞现象，提高了催化剂与氯气的接触面积和接触均匀性，提升了催化剂与氯气之间的混合效果和反应率，实现催化剂的完全氯化更新以提升催化剂的催化效果。
参考图1和图8所示，导流直筒10的端部采用第二导向板21固定在氯化器外壳1的内壁上，示例的，第二导向板21的两端分别焊接固定在导流直筒10的外壁和氯化器外壳1的内壁上，第二导向板21用于解决导流直筒10的端部的悬空问题，提高导流直筒10右端的结构强度。
参考图1所示，第一导流锥筒2和第三导流锥筒9的锥度大于第二导流锥筒5的锥度且小于导流锥体8的锥度，其中，锥度是指大端半径与小端半径的差值与高度之间的比值。其中，优选的，导流锥体8的锥度为1:3，第二导流锥筒5的锥度为1:5，第一导流锥筒2和第三导流锥筒9的锥度为1:4。将第一导流锥筒2和第三导流锥筒9的锥度设置为大于第二导流锥筒5的锥度且小于导流锥体8的锥度，进而催化剂在本发明实施例的化工实验用催化剂再生氯化器内流动的过程中，由于第一导流锥筒2大于第二导流锥筒5的锥度，进而第一导流锥筒2可以首先对催化剂进行减速并向中间聚拢，然后在流向第二导流锥筒5和导流锥体8之间的环形空间。由于第一导流锥筒2的锥度设置为大于第二导流锥筒5的锥度且小于导流锥体8的锥度，进而催化剂在进入第二导流锥筒5和导流锥体8之间的环形空间之后，第二导流锥筒5向内改变催化剂的前进方向，导流锥体8向外改变催化剂的前进方向，进而催化剂可以以平行第二导流内筒7轴线的方向进入第二导流外筒6和第二导流内筒7之间的环形空间，保证了催化剂可以顺滑的进入第二导流外筒6和第二导流内筒7之间的环形空间。
参考图1、图2和图4所示，氯化器外壳1的氯化区设置有第一热电偶组件18，氯化器外壳1的干燥区设置有第二热电偶组件19，其中，第一热电偶组件18用于监测氯化器外壳1的氯化区的反应温度，保证本发明实施例的催化剂与氯气充分发生氯化反应，并提升催化剂的氯化再生成功率；第二热电偶组件19用于监测氯化器外壳1的干燥区的干燥温度，防止干燥区温度过高导致催化剂的氯化再生后发生失效。
参考图1、图2和图4所示，第一热电偶组件18和第二热电偶组件19的一端与氯化器外壳1之间呈45°夹角穿插固定在氯化器外壳1上，并且第一热电偶组件18的另一端采用热电偶固定板20平行第一导流内筒3固定在第一导流内筒3的内壁上，第二热电偶组件19的另一端采用热电偶固定板20平行导流直筒10固定在导流直筒10的内壁上。
本发明实施例提供一种化工实验用催化剂再生氯化器，其结构包括相互连接设置在氯化器外壳内部的第一导流锥筒、第一导流内筒、第一导流外筒、第二导流锥筒、第二导流外筒、第二导流内筒、导流锥体、第三导流锥筒和导流直筒，其中，导流锥体的锥度朝向与催化剂在氯化器外壳内的前进方向相反，导流锥体与第二导流锥筒的锥度朝向相反且导流锥体设置在第二导流锥筒的内部，且导流锥体的锥度大于第二导流锥筒的锥度，第二导流内筒与第二导流外筒间的环形空间为催化剂出口且催化剂出口位于催化剂再生氯化器的氯化区，由于导流锥体迎着催化剂的流动方向设置在第二导流锥筒的内部，进而第二导流锥筒和导流锥体相互配合降低催化剂的流动速度并将催化剂均匀的摊薄摊开，进而均匀缓慢的流入第二导流内筒与第二导流外筒间的环形空间内与氯气进行反应，可以提高催化剂与氯气的接触面积和接触均匀性，提升催化剂与氯气之间的混合效果和反应率，实现催化剂的完全氯化更新以提升催化剂的催化效果。
显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (9)
1.一种化工实验用催化剂再生氯化器，其特征在于，所述催化剂再生氯化器包括带催化剂入口的氯化器外壳、设置在所述氯化器外壳内部的第一导流锥筒、与所述第一导流锥筒相连接的第一导流内筒、套设在所述第一导流内筒外部的第一导流外筒、与所述第一导流外筒相连接的第二导流锥筒、与所述第二导流锥筒相连接的第二导流外筒、设置在所述第二导流外筒内部的第二导流内筒、与所述第二导流内筒相连接的导流锥体、靠近所述第二导流内筒与所述第二导流外筒的连接处设置在所述氯化器外壳内部的第三导流锥筒、与所述第三导流锥筒的小端相连接的导流直筒，所述导流锥体、所述导流直筒与所述氯化器外壳同心设置，所述导流锥体的锥度朝向与催化剂在所述氯化器外壳内的前进方向相反，所述导流锥体与所述第二导流锥筒的锥度朝向相反且所述导流锥体设置在所述第二导流锥筒的内部，且所述导流锥体的锥度大于所述第二导流锥筒的锥度，所述第二导流内筒与所述第二导流外筒间的环形空间为催化剂出口且所述催化剂出口位于所述催化剂再生氯化器的氯化区。
2.根据权利要求1所述的催化剂再生氯化器，其特征在于，所述第一导流锥筒的大端固定在所述氯化器外壳的内壁上，所述第一导流内筒采用支撑圈固定在所述氯化器外壳的内壁上，所述第一导流外筒的端部固定在所述支撑圈上，所述第一导流内筒的端部采用第一导向板固定在所述第一导流外筒上，所述第一导流内筒、所述第一导流锥筒、所述第一导流外筒之间同心设置。
3.根据权利要求2所述的催化剂再生氯化器，其特征在于，所述第一导流外筒与所述第二导流锥筒的连接处对应的所述氯化器外壳上设置有氯化区入口，所述氯化区入口用于向所述氯化器外壳内注入氯气，所述导流直筒对应的所述氯化器外壳上设置有干燥区入口，所述干燥区入口用于向所述导流直筒与所述氯化器外壳之间的环形空间内注入干燥用高温气体。
4.根据权利要求1或3所述的催化剂再生氯化器，其特征在于，所述第二导流内筒与所述第二导流外筒的端部设置有通气管，所述第二导流内筒与所述第二导流外筒之间采用支撑板固定，所述支撑板沿所述第二导流内筒的圆周方向均匀对称设置。
5.根据权利要求1或4所述的催化剂再生氯化器，其特征在于，所述导流直筒的端部采用第二导向板固定在所述氯化器外壳的内壁上，所述第一导流锥筒和所述第三导流锥筒的锥度大于所述第二导流锥筒的锥度且小于所述导流锥体的锥度。
6.根据权利要求5所述的催化剂再生氯化器，其特征在于，所述导流锥体的锥度为1:3，所述第二导流锥筒的锥度为1:5，所述第一导流锥筒和所述第三导流锥筒的锥度为1:4。
7.根据权利要求6所述的催化剂再生氯化器，其特征在于，所述氯化器外壳的氯化区设置有第一热电偶组件，所述氯化器外壳的干燥区设置有第二热电偶组件，所述第一热电偶组件用于监测所述氯化器外壳的氯化区的反应温度，所述第二热电偶组件用于监测所述氯化器外壳的干燥区的干燥温度。
8.根据权利要求7所述的催化剂再生氯化器，其特征在于，所述第一热电偶组件和所述第二热电偶组件的一端与所述氯化器外壳呈45°夹角穿插固定在所述氯化器外壳上，所述第一热电偶组件的另一端采用热电偶固定板平行所述第一导流内筒固定在所述第一导流内筒的内壁上，所述第二热电偶组件的另一端采用热电偶固定板平行所述导流直筒固定在所述导流直筒的内壁上。
9.根据权利要求8所述的催化剂再生氯化器，其特征在于，所述第二导流锥筒与所述导流锥体的长度相同，所述导流锥体为圆锥结构，所述第二导流锥筒为中空的圆锥台结构。
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