CN1220554C - 颗粒状催化剂振动流态化密度分级装置 - Google Patents
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Abstract
一种颗粒状催化剂振动流态化密度分级装置，它包括一个倾斜的矩形筛板(7)，筛板(7)通过振动连杆(3)、传动部件与电机(2)相连，筛板(7)上装有密封罩(8)，密封罩(8)通过吸风管道上的流态风出口(5)与引风机相连，筛板(7)上方有一个加料斗(4)，加料斗(4)下有管道穿过吸风管道与密封罩(8)内，当开动电机(2)和引风机，需分级催化剂从加料(4)斗加入，在筛板(7)上形成流态化，筛板的振动，将含碳量高的催化剂颗粒推送到上端排出，含碳量低的催化剂颗粒滑落到筛板的下端排出。采用本发明可以实现密度差在3%以上的颗粒状催化剂之间的分级，其中低含碳量催化剂的平均含碳量一般为1.5～3.5%，体积回收效率达90～95%以上。
Description
技术领域
本发明涉及颗粒状催化剂密度分级装置，特别是涉及铂重整颗粒状催化剂密度分级装置。
背景技术
催化剂连续再生式(CCR)铂重整装置加工石脑油，生产高辛烷值的汽油调合组分和供石油化工利用的芳烃。反应是在装有含铂催化剂(颗粒状)的移动床层反应器中进行，在装置运行过程中，既可以向反应器中添加催化剂，也可以从反应器中卸出催化剂。因为催化剂在反应器中不断地循环，在催化剂的内外表面上会产生结碳，一般情况下，积碳量为5％。
在上述反应过程中，有一小部分的铂催化剂并末在反应器系统中完全实现循环，这部分没有流动的催化剂，滞留在反应器底部，称为滞底催化剂，数次循环以后，滞底催化剂的积碳量可高达30～50％，卸催化剂时，滞底催化剂会掺杂在最新的低碳催化剂中离开反应器。被滞底污染的催化剂的数量取决于装置的规模、设计以及催化剂卸出的操作步聚。一般来说，卸出的催化剂有10％左右被滞底催化剂污染。
现有经验表明，如果催化剂中含有3％左右的高碳催化剂(含碳量＞8％)，该催化剂就不宜再用，因为在再生段，滞底催化剂上的积碳只有小部分能烧掉，通过更新段时，其余积碳会迅速反应，引起超温。可是，一般情况下被滞底催化剂污染的催化剂中高含碳量的的质量分数约在10～35％，而90～65％是可以继续使用的催化剂。以往，这类被滞底催化剂污染的催化剂只能作为废品回收，造成的经济损失一次就高达几百万，甚至上千万。一般来说，每回收1吨催化剂，相当于节约30～40万左右的重新加工费。显然，如果能采用分级技术将被污染的催化剂中的有用催化剂(低密度部分，约含65～90％)分离出来，继续使用，将具有明显的经济效应。
但是，国内至今还没有开展对颗粒状催化剂按不同密度进行分级的机理研究与技术开发研究。
发明内容
因为催化剂的含碳量不同，密度就不同，本发明根据此类催化剂的特征，提出了采用按密度的差异使催化剂分级的技术设想，但低含碳量的催化剂的密度与高含碳量的催化剂的密度差别不是很大，这对分开两者在技术上带来了困难，本发明人通过大量的试验研究与工业化实践，最终实现了颗粒状催化剂的密度分级，本发明的装置能将催化剂之间密度差仅大于3％的催化剂进行分级，分出的低含碳量催化剂的含碳量达到了工业化的应用要求，变成能直接使用的合格催化剂。
本发明采用振动床(筛)与流态化相结合的复合技术，构成密度分级(分离)装置，其工作原理如图1所示。它是利用筛板由下而上的流态化风使筛板上的颗粒流态化，密度小的颗粒上浮在颗粒流化层的表面，密度大的颗粒下沉到筛板的表面附近，由于筛板不断地在倾斜方向上作直线振动，筛板的表面附近的密度大的颗粒不断的被筛板推向上端，密度小的颗粒在自身重量的作用下，自然落滑向下端，从而将密度大和密度小的颗粒分开。
应用上述原理，本发明的技术方案如下：
一种颗粒状催化剂振动流态化密度分级装置，它包括一个倾斜的矩形筛板，筛板通过振动连杆、传动部件与电机相连，开动电机可以使筛板沿着筛板倾斜方向作直线振动，筛板上装有密封罩，密封罩通过软连接与吸风管道连接，吸风管道再与引风机相连，筛板上方有一个加料斗，加料斗下有管道穿过吸风管道与筛板上方的撒料板相连，撒料板的长度与筛板的宽度相配合，撒料板随筛板一起振动。当开动电机和引风机，需分级的颗粒状催化剂从加料斗加入，颗粒状催化剂通过撒料板沿筛板的宽度方向均匀地加到筛板上，在筛板上形成流态化，低密度的颗粒上浮，高密度的颗粒下沉到筛板表面附近，通过筛板的振动，筛板将密度大的催化剂颗粒(高含碳量)推送到筛板的上端排出；由于筛板具有一定的斜度，浮在流态化层面上的低密度催化剂(低含碳量)在重力的作用下，自动地滑落到筛板的下端排出。
上述的密度分级装置的筛板的倾斜度可以是6～8°，筛板的开孔率可以是20～30％，筛板的振动频率可以是80～90次/分，振幅是2～3毫米。流态化风的总风量可以根据筛板的大小而不同，一般情况下，总风量能使筛板上的催化剂颗粒形成30～50毫米左右厚的流态化层即可。本发明的颗粒状催化剂振动流态化密度分级装置所配置的引风机应使通过流态化层端面的平均风速达到0.8～1.2米/秒。
上述的密度分级装置的筛板的筛孔可以是0.6～0.8×15～20mm的长条形。
上述的密度分级装置的筛板的筛孔上可以带有“小舌”，即在冲出筛孔时有一短边不冲断，小舌向上翘起0.8～1.0mm，如图3所示。
本发明的颗粒状催化剂振动流态化密度分级装置可以用于铂重整装置的高含碳量和低含碳量的催化剂颗粒的密度分级，所分出的低含碳量的催化剂能直接用于生产。
本发明的振动流态化密度分级装置结构简单，操作方便，密度分级的效果好，可以实现密度差在3％以上的颗粒状催化剂之间的分级，体积回收率达90～95％以上。
附图说明
图1为本发明的振动流态化密度分级装置的工作原理图，其中7为筛板，F为流态化风的风向，G为高密度颗粒的排出口，D为低密度颗粒的排出口，Z为筛板振动方向；
图2为本发明的振动流态化密度分级装置的主要结构的示意图，其中：1、机座，2、电机，3、振动连杆，4、催化剂原料入口料斗，5、吸风管上流态化风出口，6、撒料板，7、筛板，8、密封罩；
图3为本发明的振动流态化密度分级装置的筛板的局部侧视图；
具体实施方式
实施例1.
一种用于铂重整装置的高含碳量的和低含碳量的颗粒状催化剂振动流态化密度分级装置，机座1，它主要包括一个基本为600×1500mm倾斜的筛板7，在长度方向上倾斜6°，筛板7上开有0.6×15mm的长方形筛孔，开孔率为20％，筛板7通过振动连杆3和传动部件与电机2相连，开动电机2可以使筛板7沿着筛板倾斜方向上作直线振动，振动频率为80次/分，振幅为3mm筛板7上装有密封罩8，密封罩8固定安装在筛板7上，可以随筛板7一起振动，密封罩8通过软连接与吸风管道相接，再通过吸风管道上的流态化风出口5与引风机相连；吸风管道中部装有一个加料斗4，加料斗4下有管道穿过吸风管道与与固定在筛板7上方的撒料板6相通，撒料板6的长度与筛板7的宽度相配合，撒料板6能随筛板7一起振动。当开动电机2和引风机，需分级的颗粒状催化剂从加料斗4加入，颗粒状催化剂通过撒料板6沿筛板7的宽度方向均匀地撒到筛板7上，在筛板7上形成流态化，实现低密度的颗粒上浮，高密度的颗粒下沉到筛板7表面附近，通过筛板7的振动，筛板7将密度大的催化剂颗粒(高含碳量)推送到筛板7的上端排出；由于筛板7具有一定的斜度，浮在流化层面上的低密度催化剂(低含碳量)在重力的作用下，自动地滑落到筛板7的下端排出。
本实施例被应用于扬子石油化工股份有限公司的芳烃厂，反应器中共卸出的滞底催化剂为43吨，经清灰后，采用本发明的振动流态化密度分级装置分级回收可再用的催化剂，共分级出29吨合格的低含碳量的可用催化剂，其平均含碳量为1.5～2％，从大约2000颗分出的合格催化剂中人工挑选出30颗最黑(含碳量最高)的催化剂，测得的含碳量为5～8％，一般稳定在6.3％左右。
实施例2.
一种用于铂重整装置的高含碳量的和低含碳量的催化剂的振动流态化密度分级装置，它主要包括一个基本为600×1500mm倾斜的筛板7，在长度方向上倾斜8°，筛板7上开有0.8×20mm的长方形筛孔，筛孔上有小舌，小舌向上翘起1.0mm，开孔率为30％，筛板7通过振动连杆3和传动部件与电机2相连，开动电机2可以使筛板7沿着筛板倾斜方向上作直线振动，振动频率为90次/分，振幅为2mm；筛板7上装有密封罩8，密封罩8固定安装在筛板7上，可以随筛板7一起振动，密封罩8通过软连接与吸风管道相接，再通过吸风管道上的流态化风出口5与引风机相连；吸风管道中部装有一个加料斗4，加料斗4下有管道穿过吸风管道与与固定在筛板7上方的撒料板6相通，撒料板6的长度与筛板7的宽度相配合，撒料板6能随筛板7一起振动。当开动电机2和引风机，需分级的颗粒状催化剂从加料6斗加入，颗粒状催化剂通过撒料板6沿筛板7的宽度方向均匀地撒到筛板7上，在筛板7上形成流态化，实现低密度的颗粒上浮，高密度的颗粒下沉到筛板7表面附近，通过筛板7的振动，筛板7将密度大的催化剂颗粒(高含碳量)推送到筛板的上端排出；由于筛板具有一定的斜度，浮在流化层面上的低密度催化剂(低含碳量)在重力的作用下，自动地滑落到筛板7的下端排出。
本实施例的振动流态化密度分级装置主要是用于二次分级，此时，催化剂颗粒间的密度差异不大的情况，例如对已分级过一次高碳含量的催化剂，再将其中部分含碳量较低的催化剂分离出来。本实施例的振动流态化密度分级装置应用于扬子石油化工股份有限公司的芳烃厂，对原来分离出来的高碳含量催化剂进行二次分级，共分级出6.3吨低含碳量的可用催化剂，其平均含碳量为2.6～4.8％，从大约2000颗分出的合格催化剂中人工挑选出30颗最黑(含碳量最高)的催化剂，测得的含碳量为7～8.5％，一般稳定在7.6％左右。
Claims (3)
1.一种颗粒状催化剂振动流态化密度分级装置，它包括一个倾斜的矩形筛板(7)，筛板(7)通过振动连杆(3)、传动部件与电机(2)相连，筛板(7)上装有密封罩(8)，密封罩(8)通过吸风管道上的流态化风出口(5)与引风机相连，筛板(7)上方有一个加料斗(4)，其特征是：筛板(7)上开有0.6～0.8×15～20mm的长方形筛孔，加料斗(4)下有管道穿过吸风管道与密封罩(8)内的、筛板(7)上方的撒料板(6)相连，撒料板(6)的长度与筛板(7)的宽度相配合，加入的颗粒状催化剂能沿宽度方向均匀地加到筛板(7)上。
2.根据权利要求1所述的密度分级装置，其特征是：筛板(7)的倾斜度是6～8°可调节，筛板(7)的开孔率是20～30％，筛板(7)的振动频率是80～90次/分，振幅是2～3毫米。
3.根据权利要求1所述的密度分级装置，其特征是：筛板(7)的筛孔上带有小舌(9)，小舌(9)向上翘起0.8～1.0mm。
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