组合式催化剂汽提器制造技术

本发明专利技术公开了一种组合式催化剂汽提器，适用于石油炼制领域。由挡板段和环流段组合而成，挡板段包括内环挡板、外环挡板和一段蒸汽分布器，内环挡板和外环挡板底部均分别设置有裙板，内环挡板和外环挡板上开设有供汽提蒸汽流通的通道（可以是孔、狭缝等），而裙板上交错设置了多个孔和喷嘴；环流段则设有承接挡板段的锥形筛板、导流筒及内环和外环蒸汽分布器，锥形筛板底部连接有下端伸入导流筒的中心下料管。本发明专利技术采用了锥盘式和环流式两种汽提方式的有机组合，因此该设备可实现气－固两相间的高效接触，并能够保证催化剂与蒸汽有足够长的接触时间。本汽提器适用于各种催化转化工艺夹带油气的待生催化剂以及夹带杂质气体的固体颗粒的汽提。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种组合式催化剂汽提设备，属于石油化工领域。
技术介绍
在石油化工领域，经常需要对固体颗粒进行汽提，以除去固体颗粒吸附、夹带的杂质气体。如流化催化裂化(FCC)沉降器内，催化剂颗粒之间和颗粒孔道内部充满着油气，约占产品总量的2wt％～4wt％，这些油气只有一部分被用来维持装置的热平衡，还有一大部分被催化剂携带到再生器烧掉，既增加了再生器的热负荷又减少了轻质油收率。通常这部分油气是通过蒸汽汽提的方式除去的，汽提效果的好坏直接影响着装置的产品收率和能耗高低，对于重油催化裂化而言，甚至会影响到装置的处理能力。进入汽提器内的待生催化剂所夹带的油气主要分为两部分：1、催化剂颗粒间夹带的油气；2、催化剂微孔内吸附的油气。汽提器内汽固两相的接触效果直接影响着油气被置换和脱附的效率，而汽固接触效果则主要由汽提器结构决定。目前国内外使用的汽提器主要有三种结构形式，即人字挡板、盘形挡板和无内构件三种，其中由S&W公司引进的RFCC(渣油催化裂化)装置采用的即为无内构件汽提器。从理论上讲，有内构件的汽提器汽固接触效果好于无内构件的汽提器，因此汽提效率也高于无内构件的汽提器。对于用于FCC工艺的催化剂汽提器而言，UOP和Mobil两家公司拥有了主要的专利技术。UOP汽提器工艺的特点是在内锥盘的裙板上开有许多小孔或短管，用以加强汽固接触。在此基础上，也产生了一些以进一步加强汽固接触为目的的改进专利。如USP 5910240在内锥盘上附加了许多三角形旋转叶片，对-->向下流动的催化剂产生导向作用；USP 5549814则用多层格栅代替内锥盘，每层格栅像车辐条一样布置，每根辐条上开有小窗；USP 2001/0027938 A1提出了一种汽提器，其特点是挡板水平布置，板上开有小孔，或是由水平布置的格栅代替挡板，以破碎气泡。这类汽提器的共同特点是在操作中催化剂是垂直流过挡板(格栅)，导致汽固接触时间短、汽提效率有限。中国专利申请CN 200420075014.1、CN 93247744等也公开了一些FCC汽提器，其采用了锥盘式的汽提挡板。CN 93247744公开的汽提器结构中，在与汽提挡板相连的裙体设置开孔，这样汽提蒸汽由裙体上的喷嘴分布到催化剂流道内，该装置的汽提机理为汽提蒸汽与催化剂在催化剂流道内接触，置换出催化剂间夹带的油气。CN 200420075014.1提出了另一种交错布置锥盘式汽提挡板结构，在多层汽提挡板间还布置有2层导流板(内环导流板和外环导流板)，为开孔板或格栅结构，而汽提挡板上不开孔，催化剂由内、外环汽提挡板上自上而下依次流过，该过程中催化剂还经过设有开孔或格栅的导流板，汽提蒸汽的流动通道则与催化剂相同，与催化剂实现逆流接触。由于导流板的设置，减少了催化剂的返混程度，并可破碎气泡。上述汽提器结构虽然可提高汽提效率，但由于汽提挡板上没有开孔，汽提蒸汽与催化剂在该部位不能充分接触，汽提蒸汽和催化剂的接触效率会降低，同时还会浪费一部分汽提器空间，因而总体来讲汽提效率的提高是有限的。中国专利98250779.8提出了一种汽提挡板开孔而裙体不开孔的汽提挡板结构，通过设置较大的开孔率，使挡板上的催化剂有一大部分由挡板上的孔流入挡板下方，类似于穿流操作。在这种结构中，汽提蒸汽与催化剂通过催化剂通道以及汽提挡板的孔而逆流接触，实现油气的汽提。然而，由于这种结构在裙体上没有设置开孔或喷嘴，限制了一部分催化剂与蒸汽的接触，实际上只有小部分催化剂能和蒸汽充分接触，因而汽提效率的提高受到一定限制。另外，上述几种汽提器只采用了挡板形式，催化剂的停留时间较短，只能汽提掉催化剂间夹带的油气，难以充分置换催化剂孔道内吸附的油气，因而影-->响了汽提效率的提高。中国专利CN 98102166.2提出了一种适用于再生催化剂的密相环流的新型汽提器，用以去除再生催化剂中的烟气；CN 98204681.2提出了一种与提升管出口快分系统配套的环流汽提器，适用于待生催化剂。这种汽提器内汽固接触效率高、催化剂停留时间长，能够充分将催化剂微孔内的油气置换掉。但这种汽提器也存在一些缺点，如：压降相对较大、不能应用于高度较大的汽提段等，在工业应用中受到限制。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题就是在现有技术公开和使用的催化剂汽提装置的基础上，研究提出一种新型的组合式催化剂汽提装置，用于催化剂的再生处理中，既能汽提掉催化剂间油气，又能置换出催化剂微孔内油气，并具有高效、低压降的特点。本专利技术提供了一种组合式催化剂汽提器结构，包括设置于汽提器筒体内的挡板段和环流段，其中：挡板段位于汽提器筒体的上部，包括沿筒体轴向呈交替设置的内环挡板与外环挡板，内环挡板和外环挡板下端分别连设有裙板，内环挡板及所连设的裙板与汽提器筒体内壁间形成外通道，外环挡板的内缘及所连设的裙板围成内通道；内环挡板和外环挡板均开设有供汽提蒸汽流通的通道，裙板上均水平交错布置有供汽提蒸汽流动的孔和喷嘴；该挡板段的筒体内还设有一段蒸汽分布器；环流段位于汽提器筒体下部，设有承接来自挡板段的催化剂的锥形筛板，该锥形筛板设置于汽提器筒体的内壁并成倒锥台，底部连通中心下料管；环流段还设置有至少一级导流筒，该导流筒的外壁与汽提器内壁间形成环隙通道，中心下料管下部伸入导流筒；该环流段内还分别设置有内环蒸汽分布器和外环蒸汽分布器。-->本专利技术的组合式催化剂汽提器，内环挡板和外环挡板的设置可以与现有技术相似，内环挡板设于筒体中心，外缘向下倾斜成锥板(本专利技术也称其为锥板)，其中心线(纵向)与汽提器轴向中心线重合，最好使母线与水平线的夹角设置为25°～45°，优选30°～40°；外环挡板绕汽提器筒体内壁设置，内缘向下倾斜成锥盘(本专利技术也称其为锥盘)，其中心线(纵向)与汽提器轴向中心线重合，最好使母线与水平线的夹角设置为25°～45°，优选30°～40°。所述裙板为筒状，分别垂直焊接于内环挡板和外环挡板底部，裙板上水平交错设置的孔和喷嘴的面积之和为汽提器有效截面积的1％～20％。孔和喷嘴的当量直径为10～150mm。筒体的挡板段可以设置1～20组挡板，每层内环挡板及其裙板和外环挡板及其裙板成为一组挡板，在设计上，各组挡板之间具有适当间距，也可以是重叠设置，即，下一组挡板中内环挡板可伸入上一组挡板中外环挡板的裙板内。根据本专利技术的组合式催化剂汽提器，挡板段与环流段通过一个锥形筛板连接，该锥形筛板与水平线的夹角为25°～60°，优选30°～45°，该锥形筛板开设有当量直径10～150mm的孔和/或喷嘴，该锥形筛板上的孔和/或喷嘴的面积之和与汽提器有效截面积之比为1％～30％(即0.01～0.3)。锥形筛板底部与中心下料管相连，用以将催化剂汇集到中心下料管。环流段还设置有1～10级导流筒，每级导流筒的高度为500～2000mm，导流筒的有效截面积与汽提器的有效截面积之比为0.5～0.8。根据本专利技术的组合式催化剂汽提器，内环蒸汽分布器设于环流段下部，位于最下级导流筒底部至伸入该导流筒内0～500mm处，或者位于最下级导流筒底部以下0～500mm处；外环蒸汽分布器设于导流筒与汽提器筒壁之间的环隙通道，位于最下级导流筒底部向上0～500mm处，或者位于最下级导流筒底部向下0～500mm处。与其他目前使用的汽本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组合式催化剂汽提器，其特征在于包括挡板段和环流段，其中：挡板段位于汽提器筒体的上部，包括沿筒体轴向呈交替设置的内环挡板与外环挡板，内环挡板和外环挡板下端分别连设有裙板，内环挡板及所连设的裙板与汽提器筒体内壁间形成外通道，外环挡板 的内缘及所连设的裙板围成内通道；内环挡板和外环挡板均开设有供汽提蒸汽流通的通道，裙板上均水平交错布置有供汽提蒸汽流动的孔和喷嘴；该挡板段的筒体内还设有一段蒸汽分布器；环流段位于汽提器筒体下部，设有承接来自挡板段的催化剂的锥形筛板，该 锥形筛板设置于汽提器筒体的内壁并成倒锥台，底部连通中心下料管；环流段还设置有至少一级导流筒，该导流筒的外壁与汽提器筒体内壁间形成环隙通道，中心下料管下部伸入导流筒；该环流段内还分别设置有内环蒸汽分布器和外环蒸汽分布器。

【技术特征摘要】
1.一种组合式催化剂汽提器，其特征在于包括挡板段和环流段，其中：挡板段位于汽提器筒体的上部，包括沿筒体轴向呈交替设置的内环挡板与外环挡板，内环挡板和外环挡板下端分别连设有裙板，内环挡板及所连设的裙板与汽提器筒体内壁间形成外通道，外环挡板的内缘及所连设的裙板围成内通道；内环挡板和外环挡板均开设有供汽提蒸汽流通的通道，裙板上均水平交错布置有供汽提蒸汽流动的孔和喷嘴；该挡板段的筒体内还设有一段蒸汽分布器；环流段位于汽提器筒体下部，设有承接来自挡板段的催化剂的锥形筛板，该锥形筛板设置于汽提器筒体的内壁并成倒锥台，底部连通中心下料管；环流段还设置有至少一级导流筒，该导流筒的外壁与汽提器筒体内壁间形成环隙通道，中心下料管下部伸入导流筒；该环流段内还分别设置有内环蒸汽分布器和外环蒸汽分布器。2.如权利要求1所述的组合式催化剂汽提器，其特征在于，内环挡板设于筒体中心，外缘向下倾斜成锥板，其中心线与汽提器轴向中心线重合，母线与水平线的夹角为25°～45°；外环挡板绕汽提器筒体内壁设置，内缘向下倾斜成锥盘，其中心线与汽提器轴向中心线重合，母线与水平线的夹角为25°～45 °。3.如权利要求1或2所述的组合式催化剂汽提器，其特征在于，所述裙板为筒状，分别垂直焊接于内环挡板和外环挡板底部，裙板上交错设置的孔和喷嘴的面积之和为汽提器有效截面积的1％～20％。4.如权利要求3所述的组合式催化剂汽提器，其特征在于，裙板上设置的孔和喷嘴的当量直径为10～100mm。5.如权利要求3所述的组合式催化剂汽提器，其特征在于，裙板高度为50～300mm。6.如权利要求1或2所述的组合式催化剂汽提器，其特征在于，内环挡板和外环挡板开设的供汽提蒸汽流通的通道为多数个孔和/或喷嘴，使挡板成为筛板，所述孔/或喷嘴的面积之和为汽提器有效截面积的8％～30％。7.如权利要求6所述的组合式催化剂汽提器，其特征在于，设于挡板上的孔和/或喷嘴的当量直径为50～150mm。8.如权利要求1或2所述的组合式催化剂汽提器，其特征在于，内环挡板和外环挡板开设的供汽提蒸汽流通的通道为矩形或菱形格栅狭缝，使挡板成为格栅，格栅狭缝的面积之和为格栅在水平面上投影面积的8％～30％。9.如权利要求8所述组合式催化剂汽提器，其特征在于，所述矩形或菱形格栅狭缝的边长为10～500mm。10.如权利要求1或2所述的组合式催化剂汽提器，其特征在于，挡板段的筒体内设置有1～20组挡板，每组挡板包括一层内环挡板及其裙板和外环挡板及其裙板，每组挡板之间的间距L1为...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘梦溪，卢春喜，王祝安，张永民，时铭显，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]