一种沸腾床反应系统技术方案

本发明专利技术公开了一种沸腾床反应系统，包括一套催化剂加注装置，所述的催化剂加注装置顶部与反应器气体出口连接；加注装置底部与反应器连接；输送油储罐与反应器液体出口连接，输送油储罐底部与机泵连接；机泵和催化剂加注装置连接；所述的催化剂加注装置顶部还与氢气管线、氮气管线、真空泵和放空阀连接。本发明专利技术的反应系统能够以反应器出口馏分油为输送液，采用水力输送方式，实现催化剂的在线加注。本发明专利技术的反应系统催化剂加注系统结构简单、输送平稳、不会堵塞管道、固含率稳定而且可控，冲送油用量少，催化剂颗粒在输送过程中不经过输送泵，避免了催化剂和机泵的磨蚀，适用于向沸腾床反应器内连续或间断地在线加注新鲜催化剂。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种催化剂在线加注工艺及装置，属于石油化工领域，特别是用于沸 腾床反应工艺的催化剂在线加注系统。
技术介绍
石油化工、环保、矿山冶金、电力等领域均存在固体颗粒输送问题。一般地，固体颗 粒输送方式有机械传送、气流输送和水力输送。给密闭系统输送固体颗粒时，一般采用水力输送方式，通常需进行制浆工序，并采 用渣浆泵注入设备内，存在工序繁杂、设备台数多，动力消耗大、机泵磨损严重、运行周期 短、检修量大、运行费用高等缺点。目前使用最多的离心式渣浆泵的过流件，如叶轮、护套 轴、蜗壳等使用寿命一般为500 1000小时，不仅造成了人力、物力的极大浪费，而且影响 装置的正常生产。中国专利CN86209508U介绍了一种立式水力输送装置，由多台(套)设备及阀组 构成，用于火电厂灰渣桨和煤粉的输送，存在装置繁杂、需渣浆泵输送等缺点。中国专利 CN87206593U介绍了一种水力输送装置，由灰渣泵、高压水泵、油马达、油泵、阀组等设备构 成，用于矿桨、火电厂燃煤及灰渣输送，存在装置繁杂、需渣浆泵输送和易堵塞等缺点。沸腾床工艺技术可以处理高金属、高浙青质含量的重、劣质原料油，具有压力降 小、温度分布均勻、可保持整个运转周期反应器内催化剂活性均一、可在运转中加入新鲜催 化剂和取出废催化剂而无需停工等特点，特别是用于粘度大、杂质多的渣油加氢领域。该工 艺需要催化剂在线加注，如果只实施水力冲送，其输送浆液的固含率无法得到有效控制冲 送过程中固含率高时，容易堵塞管道、磨损阀门和设备，冲送过程固含率过低时，所需的冲 送液液量大、对反应器沸腾状态影响较大。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种能够实现在线加注催化剂的沸腾床反应系 统。本专利技术的沸腾床反应系统包括一套催化剂在线加注罐，可以以反应器出口馏分油为输 送液，通过备料-加注两个阶段，采用水力输送方式，实现催化剂的在线加注。本专利技术的沸腾床反应系统包括沸腾床反应器、输送油储罐、催化剂加注罐和机泵； 催化剂加注罐顶部通过管路与沸腾床反应器气体出口管线连接；催化剂加注罐底部通过管 路与反应器筒体连接；输送油储罐通过管路与反应器液体出口连接，输送油储罐底部通过 管路与机泵连接；机泵通过多路管线和催化剂加注罐连接；所述的催化剂加注罐顶部通过 管路与氢气管线、氮气管线、真空泵和放空阀连接。根据本专利技术提供的沸腾床反应系统，所述的催化剂加注罐包括设备封头、筒体、导 流管、输送油分布器、喷射器、锥形导流体和冲送器；所述的锥形导流体位于筒体下部，与筒 体之间为密闭连接；导流管固定在锥形导流体底部，与下封头形成密闭连接；喷射器位于 导流管内，其主轴线与导流管轴线重合；冲送器与导流管底部连接。所述的喷射器包括两段喉管段、两段收缩段、固体颗粒导入管和混合室筒体。所述 的输送油分布器由环管和支管构成；环管套装在导流管外侧，其环管轴线与导流管轴线重合。 根据本专利技术提供的沸腾床反应系统，在所述的上封头开有人孔和气相入口。在距 筒体边缘处还可以设置压力平衡管，其下端与锥形导流体为密闭连接；上端深入上封头内； 上端可设置雨帽。根据本专利技术提供的沸腾床反应系统，其中的催化剂加注罐可以通过备料-加注两 个阶段，完成催化剂的在线加注。在催化剂加注罐内设置输送油分布器，从下部的小孔注入 的输送油，使固体颗粒具有流动性；上部小孔注入的输送油冲击固体颗粒层，使其崩塌，通 过注入上述两路输送油，实现制浆；设置锥形导流体，便于固体颗粒的滑动和外排；设置喷 射器和导流管，在喷射器内注入输送油并形成喷射，在喷射器混合室内产生微负压，抽吸固 体颗粒进入喷射器混合室，在喷射器射流作用下，由输送油、催化剂制成的泥浆经收缩段和 喉管段进入导流管，喷射器注入的输送油将泥浆稀释；设置冲送器，注入输送油，在冲送器 入口处形成微负压，实现夹带、冲送沸腾床加氢催化剂；输送油分布器用油量、喷射用油量 和冲送用油量三者间的比例调节，可实现输送过程中浆液固含率的控制；设置锥形导流体， 便于固体颗粒滑落和在底部的聚集，从而减少输送用油量；设置压力平衡管，当设备需承压 时，消除锥形导流体的承压，从而降低设备造价。本专利技术沸腾床反应系统中包含的催化剂加注装置结构简单、输送平稳、不会堵塞 管道、固含率稳定而且可控，冲送油用量少，催化剂颗粒在输送过程中不经过输送泵，避免 了机械转动对催化剂的磨损，同时避免了催化剂对机泵的磨蚀，适用于向沸腾床反应器内 连续或间断地在线加注新鲜催化剂。附图说明图1为本专利技术的沸腾床反应系统示意图。图2为本专利技术的催化剂加注罐结构示意图。其中01-反应器，02-催化剂加注罐，03-输送油储罐，04-机泵，05-设备封头， 06-压力平衡管，07-筒体，08-喷射器，09-锥形导流体，010-导流管，011-冲送器，012-输 送油分布器。1-原料入口，2-催化剂加注口，3-浆液出口，4-冲送油入口，5-稀释油入口， 6-输送油入口，7-油气入口，8-催化剂投加口，9-抽真空口，10-氮气入口，11-氢气入口， 12-放空口，13-排油口，14-输送油入口，15-油气旁通阀，16-油气出口，17-压力平衡管 口，18-稀释油喷嘴。具体实施例方式本专利技术沸腾床反应系统的催化剂在线加注是这样实现的以反应器出口馏分油为 输送液，通过备料一加注两个阶段，实现催化剂的在线加注。备料阶段由投加催化剂、封闭 催化剂加注罐、抽真空、输入氮气、二次抽真空、输入氢气、催化剂加注装置顶部与沸腾床反 应器顶部连通七步工序组成；加注阶段由制浆、稀释和冲送三个过程组成。以下结合附图对本专利技术的沸腾床反应系统做进一步说明。如图1所示，本专利技术的沸腾床反应系统包括反应器01，催化剂加注罐02，输送油储罐03和机泵04 ；输送油储罐03的输送油入口 14通过工艺管线与反应器液体产品出口管线 连接，在输送油储罐内设置液位自控仪表及控制阀，控制输送油入口的开启和关闭。输送油 储罐通过工艺管线13与机泵04连接，所述的机泵分别通过管线4、5和6与催化剂加注罐 02连接；催化剂加注罐顶部油气入口 7通过油气旁通阀15与反应器气相出口管线16连接， 催化剂加注罐顶部抽真空口 9通过管线与真空泵连接，催化剂加注罐顶部还设置了氮气入 口 10、氢气入口 11和放空口 12。如图2所示，所述的催化剂加注罐02包括设备封头05、压力平衡管06、筒体07、喷 射器08、锥形导流体09、导流管010、输送油分布器012和冲送器011。催化剂加注罐除在 上封头设置催化剂投加口 8，还在不同位置上设置油气入口 7、抽真空口 9、氮气入口 10、氢 气入口 11及放空口 12，可分别实现压力平衡、输入氮气、抽真空、输入氢气及油气放空等功 能。本专利技术的催化剂加注罐，所述的喷射器08由两段喉管段、两段收缩段、固体颗粒 导入管及混合室筒体构成。所述的导流管010由锥形封头、筒体、连接件、接管及法兰构成； 导流管与下封头、锥形导流体09间为密闭连接。所述的冲送器011由浆液入口管、浆液出口 管、冲送油入口 4、收缩段和喉管构成；浆液出口管与冲送油入口管等径且为同一轴线；收 缩段、喉管与冲送油入口管为同一轴线。所述的输送油分布器012由环管和支管构成；环管 套装在导流管外侧，其环管轴线与导流管轴线重合，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种沸腾床反应系统，包括反应器、输送油储罐、催化剂加注罐和机泵，所述的催化剂加注罐顶部通过管路与沸腾床反应器气体出口管线连接；催化剂加注装置底部通过管路与反应器连接；输送油储罐通过管路与反应器液体出口连接，输送油储罐底部通过管路与机泵连接；机泵分别通过管路和催化剂加注装置连接；所述的催化剂加注罐顶部还通过管路与氢气管线、氮气管线、真空泵和放空阀连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：彭德强，齐慧敏，刘忠信，刘杰，李欣，王岩，姜阳，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：11