專利名稱：一種固體顆粒提升器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種固體顆粒提升器，尤其是涉及石油加工連續(xù)催化重整或其它的連續(xù)移動(dòng)床加工過程所用的催化劑提升器。
背景技術(shù)：
催化重整是石油二次加工的重要過程，是生產(chǎn)芳烴及高辛烷值汽油的催化反應(yīng)過程。良好的催化劑輸送是連續(xù)重整反應(yīng)的關(guān)鍵，而催化劑提升器是確保催化劑在反應(yīng)一再生系統(tǒng)中良好循環(huán)流動(dòng)的關(guān)鍵設(shè)備。催化重整反應(yīng)失活的待生催化劑依重力由反應(yīng)器進(jìn)入提升器，在高速氣體的提升作用下被送入再生器的頂部，進(jìn)入再生器進(jìn)行再生；經(jīng)再生恢復(fù)活性的再生催化劑依重力進(jìn)入另一個(gè)提升器，被提升氣提升至反應(yīng)器的頂部，進(jìn)入反應(yīng)器參與反應(yīng)，從而完成催化劑的循環(huán)。目前，在連續(xù)催化重整中使用的一種提升器見美國(guó)專利USP5516422，該提升器設(shè)有一根提升管，與提升管同心設(shè)置一個(gè)套管(中心管)。提升氣由上部進(jìn)入，沿套筒與提升管之間的環(huán)形空間向下運(yùn)動(dòng)，在提升器的底部改變方向進(jìn)入提升管，與催化劑并流向上運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)催化劑的提升。催化劑循環(huán)量的調(diào)節(jié)依靠調(diào)節(jié)提升管與套管之間下部間隙的大小來實(shí)現(xiàn)；對(duì)于已經(jīng)安裝于連續(xù)催化重整裝置中的提升器，這種調(diào)節(jié)是不易實(shí)現(xiàn)的。由于提升氣出口方向與催化劑輸送方向相反而且提升氣沒有分布措施，使用中常出現(xiàn)催化劑循環(huán)量調(diào)節(jié)范圍小或出現(xiàn)提升不暢的情況。連續(xù)催化重整中使用的另一種提升器見美國(guó)專利USP 5716516，該專利的提升器采用了L閥的原理。在下料管上輸入一股輸送氣，下料管與提升管之間用水平管連接，提升氣從提升管的下部進(jìn)入。由輸送氣攜帶的催化劑經(jīng)水平管進(jìn)入提升管，與提升氣混合并沿提升管向上流動(dòng)而得到提升輸送。此種提升器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但由于提升器容量太小，在使用中就存在一些問題，例如會(huì)出現(xiàn)下料管空管或提升不暢的情況。特別是當(dāng)催化劑物理性能由于磨損而有所變化時(shí)，更容易出現(xiàn)問題。該提升器的催化劑循環(huán)量調(diào)節(jié)范圍很小，幾乎不隨輸送氣和提升氣氣量的變化而變化。將上述提升器用于其它的固體顆粒的提升輸送時(shí)，也存在同樣的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有的提升器所存在的固體顆粒(例如連續(xù)催化重整催化劑)循環(huán)量的調(diào)節(jié)不易實(shí)現(xiàn)、調(diào)節(jié)范圍小、易出現(xiàn)提升不暢等問題。
為解決上述問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種固體顆粒提升器，包括筒體，筒體的頂部和底部分別設(shè)有頂板和底板，所述提升器設(shè)有固體顆粒入口管、提升管和提升氣輸入管，其特征在于提升管的底部設(shè)有吸入室，吸入室為截頭圓錐面形，其頂部與提升管的底部相連，底部為敞口結(jié)構(gòu)的入口，提升氣輸入管的出口端設(shè)有噴嘴，噴嘴的頂部出口由吸入室的底部入口伸入到吸入室內(nèi)，提升器設(shè)有輸送氣輸入管，在吸入室的下方與提升器底板之間設(shè)有輸送氣分布器，輸送氣輸入管經(jīng)其出口向提升器內(nèi)通入輸送氣，輸送氣再經(jīng)輸送氣分布器將固體顆粒由吸入室的底部入口輸送至吸入室內(nèi)。
采用本實(shí)用新型，具有如下的有益效果本實(shí)用新型固體顆粒提升器(以下簡(jiǎn)稱為提升器)提升管的底部設(shè)有吸入室，提升氣輸入管的出口端設(shè)有噴嘴，提升器還設(shè)有輸送氣輸入管和輸送氣分布器。上述的設(shè)置對(duì)提升器的性能起著十分重要的作用。通過合理地設(shè)置提升氣與輸送氣的進(jìn)氣方式，使兩股氣體相互協(xié)同作用于待提升的固體顆粒(例如連續(xù)催化重整催化劑)，改善了氣固之間的接觸，增大了提升輸送能力以及連續(xù)性和穩(wěn)定性?？赏ㄟ^調(diào)節(jié)輸送氣氣量的大小來調(diào)節(jié)固體顆粒(例如連續(xù)催化重整催化劑)輸送量的大小，十分方便。本實(shí)用新型提升器還充分利用了提升器的有效空間，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制造。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。附圖和具體實(shí)施方式
并不限制本實(shí)用新型要求保護(hù)的范圍。


圖1是本實(shí)用新型的一種提升器沿軸向的剖視圖。
圖2是本實(shí)用新型的另一種提升器沿軸向的剖視圖。
圖3是本實(shí)用新型的第三種提升器沿軸向的剖視圖。
圖4是一種噴嘴的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是另一種噴嘴的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是第三種噴嘴的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7是本實(shí)用新型提升器截頭圓錐面形吸入室的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8是圖1中輸送氣分布器的仰視圖，輸送氣分布器為環(huán)狀分布管。
圖9是圖3中輸送氣分布器的仰視圖，輸送氣分布器為一種樹枝狀分布管。
圖10是圖3中輸送氣分布器的仰視圖，輸送氣分布器為另一種樹枝狀分布管。
圖11是圖2中輸送氣分布器的俯視圖，輸送氣分布器為開孔分布板。
圖1至圖11中的附圖標(biāo)記表示1——提升器；101——提升器筒體；102——提升器頂板；103——提升器底板；2——輸送氣輸入管；201——輸送氣輸入管出口；
3——輸送氣分布器；4——噴嘴；5——吸入室；6——提升管；7——提升氣輸入管；8——固體顆粒入口管。
具體實(shí)施方式
參見圖1所示本實(shí)用新型的一種固體顆粒提升器(以下簡(jiǎn)稱為提升器)。提升器1包括筒體101，筒體101的頂部和底部分別設(shè)有頂板102和底板103。提升器1設(shè)有固體顆粒入口管8、提升管6和提升氣輸入管7。圖1所示提升器1的頂板102為平板，還可以是圓形封頭；底板103為平板，還可以采用圓錐面。固體顆粒入口管8垂直設(shè)置于頂板102上，還可以傾斜設(shè)置于提升器筒體101的側(cè)壁上(圖略)。
提升管6沿提升器筒體101的軸線設(shè)置。提升管6的底部設(shè)有吸入室5，吸入室5為截頭圓錐面形，其頂部與提升管6的底部相連，底部為敞口結(jié)構(gòu)的入口。吸入室5的錐角α為0度～120度，參見圖7。當(dāng)錐角α為0度時(shí)，吸入室5變?yōu)閳A筒形。
提升氣輸入管7由底板103垂直向上伸入到提升器1內(nèi)。提升氣輸入管7頂部的出口端設(shè)有噴嘴4，噴嘴4的頂部出口由吸入室5的底部入口伸入到吸入室5內(nèi)。圖4、圖5和圖6示出了幾種結(jié)構(gòu)的噴嘴。圖4所示的噴嘴4是直徑不變的直管。圖5所示的噴嘴4(圖1所示提升器所采用的)，其直徑通過圓錐面自噴嘴底部向上由大變小，上部有一段直管段；噴嘴底部直徑與上部直徑之比為1.0～3.0。圖6所示的噴嘴，其直徑通過圓錐面自噴嘴底部向上由大縮小、再由小擴(kuò)大，噴嘴最大處直徑(底部直徑)與最小處直徑(噴嘴縮徑處的直徑)之比為1.0～3.0。上述的直徑可統(tǒng)一采用噴嘴的內(nèi)徑或外徑。噴嘴4的頂部出口至吸入室5底部入口的距離d為吸入室5高度H的0～0.7倍，參見圖1。
提升器1設(shè)有輸送氣輸入管2，在吸入室5的下方與提升器底板103之間設(shè)有輸送氣分布器3。圖1所示的提升器，輸送氣輸入管2由筒體101的側(cè)壁水平伸入到提升器1內(nèi)。輸送氣輸入管2的作用是經(jīng)其出口201向提升器1內(nèi)通入輸送氣，而輸送氣分布器3的作用是用于分布來自輸送氣輸入管2的輸送氣，使輸送氣將固體顆粒由吸入室5的底部入口輸送至吸入室5內(nèi)。如圖1所示，輸送氣分布器3為環(huán)狀分布管，環(huán)繞提升氣輸入管7設(shè)置，其上設(shè)有方向向下的分布孔，參見圖8。輸送氣輸入管2的出口201與輸送氣分布器3相連。圖8所示環(huán)狀分布管的分布孔為圓形，環(huán)狀分布管的開孔率為1％～30％。輸送氣分布器3還可以使用樹枝狀分布管(其上同樣設(shè)有方向向下的分布孔)，參見圖9和圖10。這些分布器最好是設(shè)于吸入室5的正下方。上述的分布器都是工業(yè)上所常用的，與石油加工流化催化裂化裝置所使用的空氣分布器的結(jié)構(gòu)相同。
下面以石油加工連續(xù)催化重整催化劑的提升為例，說明圖1所示提升器的操作過程。連續(xù)催化重整催化劑為球形(球形度等于1)，直徑為Φ1.0～Φ2.5毫米。待提升的催化劑(待生或再生催化劑)由固體顆粒入口管8進(jìn)入提升器1內(nèi)，輸送氣(氫氣或氮?dú)?由輸送氣輸入管2經(jīng)輸送氣分布器3(環(huán)狀分布管)進(jìn)入催化劑床層與催化劑接觸，形成局部流化，并攜帶催化劑由吸入室5的底部入口進(jìn)入吸入室5內(nèi)。(說明輸送氣經(jīng)環(huán)狀分布管的分布孔向下流出，而后在壓差作用下改變方向向上流動(dòng)。)由提升氣輸入管7輸入提升氣(氫氣或氮?dú)?，提升氣經(jīng)噴嘴4進(jìn)入吸入室5。進(jìn)入吸入室5的兩股氣體(輸送氣和提升氣)攜帶催化劑在壓差的作用下沿提升管6向上運(yùn)動(dòng)，從而完成催化劑的提升與輸送。
圖2所示提升器與圖1所示提升器的主要不同之處是，輸送氣分布器3為分布板，輸送氣輸入管2的出口201設(shè)于分布板的下方，出口方向向下。參見圖2和圖11，分布板為開孔板，水平設(shè)置于吸入室5的下方與提升器底板103之間。分布板上分布孔的區(qū)域推薦位于吸入室5在分布板上的投影區(qū)域內(nèi)(相當(dāng)于位于吸入室5的正下方)，分布板也可以全開孔。圖2和圖11所示的分布孔為圓形直孔(在圖2中以粗實(shí)線表示)，開孔分布板的開孔率為1％～30％。分布板還可以采用微孔陶瓷板、金屬網(wǎng)板或金屬粉末燒結(jié)的微孔板，其孔隙率均為1％～30％。上述的分布板也都是工業(yè)上所常用的。圖2所示的提升器，底板103為倒圓錐面形；也可采用平板形的底板(如圖1所示)。提升氣輸入管7由提升器筒體101的側(cè)壁水平伸入到提升器1內(nèi)，其出口端同樣設(shè)有噴嘴4。圖2所示的噴嘴4為直管形，還可以采用如圖5和圖6所示的噴嘴。圖2中，輸送氣輸入管2經(jīng)倒圓錐面形的底板103水平伸入到提升器1內(nèi)，其出口201與分布板不直接相連。操作過程中，輸送氣經(jīng)出口201向下流動(dòng)，在底板103處改變方向向上流動(dòng)，經(jīng)分布板上分布孔的分布后繼續(xù)向上流動(dòng)，將催化劑局部流化并攜帶催化劑由吸入室5的底部入口進(jìn)入吸入室5內(nèi)。其余的操作過程與圖1所示的提升器相同。
圖3所示提升器與圖1所示提升器的主要不同之處是，底板103為倒圓錐面形；也可采用平板形的底板(如圖1所示)。輸送氣輸入管2由底板103垂直向上伸入到提升器1內(nèi)，其出口201與輸送氣分布器3相連。圖3所示的輸送氣分布器3為樹枝狀分布管，如圖9、圖10所示的兩種。樹枝狀分布管上同樣設(shè)有方向向下的分布孔；圖9、圖10所示的分布孔為圓形，樹枝狀分布管的開孔率同樣為1％～30％。圖3所示的提升器，其輸送氣分布器3也可以采用環(huán)狀分布管，如圖1、圖8所示。圖3所示的提升器，提升氣輸入管7由提升器筒體101的側(cè)壁水平伸入到提升器1內(nèi)，其出口端同樣設(shè)有噴嘴4。圖示噴嘴4為直管形，還可以采用如圖5和圖6所示的噴嘴。圖3所示提升器的操作過程與圖1所示的提升器基本相同，說明從略。
圖2和圖3所示提升器其余未提及的部件的結(jié)構(gòu)及其變化以及部件的結(jié)構(gòu)參數(shù)，均與圖1所示的提升器相同，說明從略。圖1至圖3中，未注明附圖標(biāo)記的箭頭表示輸送氣、提升氣或催化劑的輸送或流動(dòng)方向。本實(shí)用新型圖2至圖11中，所有未說明的附圖標(biāo)記的意義均參見本說明書“附圖說明”部分的說明。
以上結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型提升器的結(jié)構(gòu)和操作過程進(jìn)行了詳細(xì)說明。本實(shí)用新型提升器并不限于圖示的幾種具體的結(jié)構(gòu)形式以及說明書中所列舉的一些結(jié)構(gòu)形式的變化。本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)本說明書的說明并運(yùn)用本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)常識(shí)，還可以合理地進(jìn)行其它各種可能的部件結(jié)構(gòu)或其組合方式的變化，以滿足各種具體的操作要求。比如說，提升器輸送氣輸入管2及其出口201、輸送氣分布器3的設(shè)置，只要能滿足輸送氣輸入管2經(jīng)其出口201向提升器1內(nèi)通入輸送氣、輸送氣再經(jīng)輸送氣分布器3將固體顆粒由吸入室5的底部入口輸送至吸入室5內(nèi)即可。
本實(shí)用新型提升器主要用作石油加工連續(xù)催化重整催化劑的提升器，也可用作石油加工工業(yè)其它的連續(xù)移動(dòng)床加工過程(例如移動(dòng)床脫硫)所用的催化劑的提升器。本實(shí)用新型提升器還可用于其它的固體顆粒(如砂粒)的提升輸送，其操作過程與連續(xù)催化重整催化劑的提升輸送過程相同。所述固體顆粒的球形度為0.6～1，當(dāng)量直徑為0.3～5毫米。提升氣和輸送氣可根據(jù)具體的操作情況按常規(guī)加以選?。槐热缬糜谔嵘斔蜕傲r(shí)，提升氣和輸送氣可采用空氣。
權(quán)利要求1.一種固體顆粒提升器，包括筒體(101)，筒體(101)的頂部和底部分別設(shè)有頂板(102)和底板(103)，所述提升器(1)設(shè)有固體顆粒入口管(8)、提升管(6)和提升氣輸入管(7)，其特征在于提升管(6)的底部設(shè)有吸入室(5)，吸入室(5)為截頭圓錐面形，其頂部與提升管(6)的底部相連，底部為敞口結(jié)構(gòu)的入口，提升氣輸入管(7)的出口端設(shè)有噴嘴(4)，噴嘴(4)的頂部出口由吸入室(5)的底部入口伸入到吸入室(5)內(nèi)，提升器(1)設(shè)有輸送氣輸入管(2)，在吸入室(5)的下方與提升器底板(103)之間設(shè)有輸送氣分布器(3)，輸送氣輸入管(2)經(jīng)其出口(201)向提升器(1)內(nèi)通入輸送氣，輸送氣再經(jīng)輸送氣分布器(3)將固體顆粒由吸入室(5)的底部入口輸送至吸入室(5)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體顆粒提升器，其特征在于輸送氣分布器(3)為環(huán)狀分布管或樹枝狀分布管，其上設(shè)有方向向下的分布孔，輸送氣輸入管(2)的出口(201)與環(huán)狀分布管或樹枝狀分布管相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體顆粒提升器，其特征在于輸送氣分布器(3)為分布板，輸送氣輸入管(2)的出口(201)設(shè)于分布板的下方，出口方向向下。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種固體顆粒提升器，主要用于解決現(xiàn)有的提升器所存在的固體顆粒循環(huán)量的調(diào)節(jié)不易實(shí)現(xiàn)、調(diào)節(jié)范圍小等問題。本實(shí)用新型提升器(1)設(shè)有提升管(6)、提升氣輸入管(7)。提升管的底部設(shè)有截頭圓錐面形的吸入室(5)，提升氣輸入管的出口端設(shè)有噴嘴(4)，噴嘴的頂部出口由吸入室的底部入口伸入到吸入室內(nèi)。提升器設(shè)有輸送氣輸入管(2)，在吸入室的下方與提升器底板(103)之間設(shè)有輸送氣分布器(3)。輸送氣輸入管經(jīng)其出口(201)向提升器內(nèi)通入輸送氣，輸送氣再經(jīng)輸送氣分布器將固體顆粒由吸入室的底部入口輸送至吸入室內(nèi)。本實(shí)用新型提升器可用于固體顆粒、尤其是石油加工連續(xù)催化重整催化劑的提升輸送。
文檔編號(hào)B01J8/00GK2728606SQ20042007484
公開日2005年9月28日 申請(qǐng)日期2004年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月15日
發(fā)明者閆遂寧, 李朝發(fā), 全民 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工集團(tuán)公司, 中國(guó)石化集團(tuán)洛陽(yáng)石油化工工程公司