CN202903533U - 一种还原气氛下的固态颗粒物取样罐 - Google Patents

Abstract

一种还原气氛下的固态颗粒物取样罐，所述的取样罐包括取样罐内筒（7），取样罐外筒（8），取样罐内筒（7）内的冷却盘管（16），设置于取样罐内筒（7）的进样口（1）、出样口（10）和排气口（2）；其中，所述的出样口（10）与排气口（2）分别设在内筒（7）的两端，所述的进样口（1）、出样口（10）、排气口（2）分别设有阀门，所述冷却盘管（16）两端穿过取样罐内筒和取样罐外筒，分别为冷却介质入口（14）和冷却介质出口（15）。本实用新型提供固体颗粒物取样罐可用于高温还原气氛下固体颗粒物隔绝空气取样，取样的过程中可同时对固体颗粒物进行冷却降温，可应用于气-固流化床及移动床反应器内的催化剂或者吸附剂取样。

Description

一种还原气氛下的固态颗粒物取样罐

技术领域

本实用新型涉及一种石油炼制领域中的取样装置，更具体地说，涉及一种用于高温下还原气氛中的固体颗粒取样装置。

背景技术

在石油化工生产领域及环保行业中广泛使用着气-固流化床及移动床操作模式。这些系统中一般含有气态或液态的反应物料，还含有固体颗粒状的催化剂或吸附剂。部分为还原性操作环境，而且处于500℃以上的高温状态，如石油炼制过程中非常重要的二次加工装置—流化催化裂化装置的反应系统，以及干法吸附脱除烟气中硫氧化物、氮氧化物的还原再生部分。

以流化催化裂化过程为例，重质原料油经过催化裂化、热裂化等反应将重烃分子裂化成相对轻的烃分子从而提高汽油、柴油等轻馏分的产率，与此同时一些重烃分子经过缩合结焦而导致催化剂失活，只有通过烧焦再生才能恢复催化剂的活性。结焦失活后的催化剂称为待生催化剂。

在催化裂化操作过程中，通常需要对反应器中的待生催化剂上的焦炭含量进行控制。同时焦炭的形成是一个复杂的过程，由于形成的焦炭会使催化剂失活，因此开展对催化裂化待生催化剂的研究工作，对于研究催化剂的结焦失活机理和烧焦再生机理至关重要。无论是工业生产过程中，还是科学研究工作中，能够取到保持焦炭原貌和组成的待生剂是必要性的步骤。由于催化裂化反应器内反应温度一般在500℃左右，传统的取样方式是在高温不隔绝空气条件下将待生催化剂通过卸剂口直接卸出，并暴露在空气气氛中，由于此时的待生催化剂温度较高，卸剂过程中，待生催化剂上焦炭与空气中的氧气接触发生反应，从而引起焦炭组成和含量的变化。必然导致相关分析及研究结果的偏差。

其它类的高温还原性气氛下待生催化剂或吸附剂的取样过程面临同样的问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种高温、还原气氛下的固体颗粒取样装置。

本实用新型提供的还原气氛下的固态颗粒物取样罐，包括取样罐内筒7，取样罐外筒8，位于取样罐内筒7内的冷却盘管16和设置于取样罐内筒7的进样口1、出样口10、排气口2；其中，所述的出样口10与排气口2分别设在内筒7的两端，所述的进样口1、出样口10、排气口2分别设有阀门，所述冷却盘管16两端穿过取样罐内筒7和取样罐外筒8，分别为冷却介质入口14和冷却介质出口15。

本实用新型提供的反应器固态颗粒取样罐的有益效果为：

本实用新型可以用于取出还原气氛下的反应器中的固体颗粒，例如反应或再生过程中的催化剂或吸附剂，并能保持固体颗粒在反应器中的状态。

附图说明

图1为还原气氛下的固态颗粒物取样罐的结构示意图；

图中：1-进样口；2-排气口；3-排气口阀门；4-压力表；5-过滤管；6把手；7-取样罐内筒；8-取样罐外筒；9-出样口阀门；10-出样口；11-进样口阀门；12，13-进样口支管阀门；14-冷却介质入口；15-冷却介质出口；16-冷却盘管。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步说明。

本实用新型提供的高温还原气氛催化剂取样罐，包括取样罐内筒7，取样罐外筒8，位于取样罐内筒7内的冷却盘管16和设置于取样罐内筒7的进样口1、出样口10、排气口2；其中，所述的出样口10与排气口2分别设在内筒7的两端，所述的进样口1、出样口10、排气口2分别设有阀门，所述冷却盘管16两端穿过取样罐内筒7和取样罐外筒8，分别为冷却介质入口14和冷却介质出口15。

本实用新型提供的取样罐，所述的排气口2处末端设有过滤管5，所述的过滤管5可以装配在取样罐内筒的内部。即在所述的所述的排气口4的末端依次设有过滤管5、排气口阀门3。过滤管的材质可以选自金属丝网、多孔烧结金属管或多孔陶瓷等，本实用新型对此没有限制。取样罐在使用过程中，过滤管用于阻挡取样罐内的固态颗粒物流出取样罐。

本实用新型提供的取样罐，所述的进样口阀门11之外设有两个进样口支管，支管上设有支管阀门12、13，所述的进样口阀门和两个支管阀门12、13组成进样口阀门组。其中，所述的进样口阀门组由三个阀门组成，三个阀门分别位于进样口和两个支管的三股通路上，在取样过程中控制取样罐和反应器连通方式。

本实用新型提供的取样罐，所述的排气口处设置压力表4。在优选情况下，所述的排气口末端依次设有过滤管5、外接压力表4、排气口阀门3。

本实用新型提供的取样罐，优选地，所述的取样罐外筒上设置把手6。所述的把手可以是至少一个，把手的形状为圆弧状或其他方便的形状，本实用新型对此没有限制。

本实用新型提供的反应器固态颗粒物取样罐的使用方法如下，取样前首先打开进样口阀门、出样口阀门和排气口阀门，然后从出样口通入惰性气体排除取样罐内的空气，使惰性气体充满整个取样罐内筒以及内筒与各个阀门之间的管路，随后依次关闭进样口阀门、排气口阀门和出样口阀门。所述的惰性气体优选氮气。

以设置进样口阀门组的取样罐为例，将取样罐进样口的一个支管与待取样反应器的待取颗粒物的卸出口连接，所述的待取样装置为处于还原气氛的流态化反应器或移动床反应器。关闭进样口阀门，打开进样口支管阀门12、13，开始卸下少量颗粒物以排除取样罐进样口与待取样反应器卸出口的连接管路之间的空气。

随后关闭进样口的旁路支管阀门，打开进样口阀门，使得取样罐与待取样反应器连通。待取样反应器中固态颗粒物流进取样罐内筒中。同时将外部冷却介质通入冷却盘管下方的冷却介质入口，让冷却介质在内筒内所设的冷却盘管中流动，对卸入内筒的高温固态颗粒物进行快速降温；颗粒物进入的过程中同时也可能伴随反应器内部一些还原性气氛的气体进入取样罐内筒，会造成取样罐内筒内部压力升高，当内筒压力达到一定程度，压力表超过某一设定值时，打开排气口的阀门进行排气泄掉一部分压力，以保证高温固态颗粒物能够顺利进入，取样完成后关闭进样口阀门，然后关闭排气口阀门，最后关闭出样口阀门。

将取样罐进样口与待取样反应器的颗粒物卸出口进行分离，取下取样罐，完成取样。将取下的取样罐放置直到罐内颗粒物降至室温，此时颗粒物上的易氧化物质已经不会被空气中的氧气氧化了，若需要取出颗粒物时，可打开出样口阀门，令样品由出样口流出。

本实用新型提供的还原气氛下的固态颗粒物取样罐适用于温度特别高并且处于还原气氛下的反应器中的固体颗粒物取样。取样过程中采用向内筒内冷却盘管通入冷却介质的方式来实现对高温颗粒物进行更好的降温。所述的冷却介质可以是水、空气或其他低温流体。优选冷水。

本实用新型提供的还原气氛下的固态颗粒物取样罐结构简单、操作方便，可以解决对高温还原气氛下固体颗粒物隔绝空气取样的难题，同时取样的过程中可对固体颗粒物进行冷却降温，适用于在催化裂化反应器中取出结焦的催化剂颗粒或催化裂化烟气吸附剂再生器中的吸附剂颗粒。也可应用于石油化工生产及环保领域中广泛使用着的气-固流化床及移动床反应器内的固态颗粒物取样。

Claims (7)

1.一种还原气氛下的固态颗粒物取样罐，其特征在于，所述的取样罐包括取样罐内筒（7），取样罐外筒（8），取样罐内筒（7）内的冷却盘管（16），设置于取样罐内筒（7）的进样口（1）、出样口（10）和排气口（2）；其中，所述的出样口（10）与排气口（2）分别设在内筒（7）的两端，所述的进样口（1）、出样口（10）、排气口（2）分别设有阀门，所述冷却盘管（16）两端穿过取样罐内筒和取样罐外筒，分别为冷却介质入口（14）和冷却介质出口（15）。

2.按照权利要求1的取样罐，其特征在于，所述的排气口（2）末端设有过滤管（5）。

3.按照权利要求1或2的取样罐，其特征在于，所述的进样口阀门（11）之外设有两个进样口支管，支管上设有支管阀门（12、13），所述的进样口阀门和两个支管阀门（12、13）组成进样口阀门组。

4.按照权利要求1或2的取样罐，其特征在于，所述的排气口处设置外接压力表（4）。

5.按照权利要求3的取样罐，其特征在于，所述的排气口处设置外接压力表（4）。

6.按照权利要求1或2的取样罐，其特征在于，所述的取样罐外筒上设置把手（6）。

7.按照权利要求3的取样罐，其特征在于，所述的取样罐外筒上设置把手（6）。

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