專利名稱：一種催化轉(zhuǎn)化催化劑汽提器的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及石油化工技術(shù)領域，特別是涉及一種催化轉(zhuǎn)化催化劑汽提器。
背景技術(shù)：
在石油化工領域，經(jīng)常要對固體顆粒進行汽提，以除去固體顆粒吸附、夾帶的雜質(zhì)氣體。譬如在烴類原料流化催化轉(zhuǎn)化裝置沉降器內(nèi)，當反應結(jié)束時，經(jīng)氣固分離后的催化劑仍夾帶部分油氣，致使生焦量增加，輕油收率下降，對此，常采用蒸汽汽提的辦法對催化劑中的油氣進行置換。研究結(jié)果表明，如果從催化劑上置換出全部油氣，焦炭量可減少約三分之一，焦炭中的氫碳比可降至6%，目前的應用技術(shù)距這一目標尚有相當距離。[0003] 汽提器內(nèi)氣固兩相的接觸效果直接影響著油氣被置換和脫附的效率，而氣固接觸效果主要由汽提器結(jié)構(gòu)決定。傳統(tǒng)的催化劑汽提器是在汽提段中加入人字擋板或盤形擋板來增強汽提效果，但這兩種汽提擋板結(jié)構(gòu)除了汽提效率較低外，在操作中還存在催化劑分布不均、局部失流態(tài)化以及由此導致的架橋等諸多問題。為了防止催化劑走短路，U0P公司在汽提器內(nèi)外擋板及裙板上增設了開孔和接管，用以強化傳質(zhì)；Mobil公司的汽提器擋板形式與UOP基本類同，但內(nèi)外環(huán)擋板上細微結(jié)構(gòu)有所不同。如US5910240專利在內(nèi)外環(huán)擋板上附加了許多三角形旋轉(zhuǎn)板，對向下流動的催化劑有旋轉(zhuǎn)導流作用，以改善汽固接觸；US5549814專利提出了多層格柵內(nèi)件結(jié)構(gòu)，每層格柵像自行車輻條一樣布置，每根輻條上開有窗口，以便于氣固交換；US5531884專利公開的Mobil公司的汽提設備，在內(nèi)環(huán)擋板和外環(huán)擋板上垂直開設有多個催化劑下降管，為催化劑提供了附加的通道。中國專利ZL98250779. 8在現(xiàn)有汽提器的擋板上設置開孔，使向下流經(jīng)開孔的催化劑進一步填充擋板下方的空腔，增加氣固接觸面積。以上這些對汽提裝置的改進綜合點主要體現(xiàn)在擋板局部。[0004] 通過使用垂直間隔的擋板使催化劑在汽提設備中向下移動并與汽提介質(zhì)逆流接觸，可使汽提效率得以提高，而水平移動催化劑增加了催化劑和汽提介質(zhì)的接觸，可以從催化劑中汽提出更多的烴。ZL01212424.9在內(nèi)擋板和外環(huán)擋板的開孔下方設置分配盤，向下流動的固相催化劑通過開孔流入分配盤，經(jīng)二次分布后到達擋板下方，填充了擋板下方的空腔，增加了氣固接觸面積；ZL200420075014. 1提出交錯布置錐盤式汽提擋板結(jié)構(gòu)，在多層汽提段擋板間布置兩層開孔板或格柵結(jié)構(gòu)的導流板，以減少催化劑的返混；ZL200680052721.0的擋板型汽提設計，具有徑向從汽提部分的中心軸伸出的降液管，其結(jié)構(gòu)能保證跨越擋板表面的催化劑的水平移動。 近年來，新穎的專利構(gòu)思是用類似于格柵或規(guī)整填料的內(nèi)構(gòu)件取代以往的環(huán)形擋板，例如Total公司的專利US5716585采用多層波紋板填料作為汽提器內(nèi)構(gòu)件，每層填料由多個波紋板組成，各層之間留有空域；Koch-Glitsch公司的專利US6224833的結(jié)構(gòu)填料的單元結(jié)構(gòu)是一種中間帶有相互交叉網(wǎng)眼的板狀格柵，這些鋼板的放置方位與汽提器軸線構(gòu)成一定的角度；ZL01128770. 5使用設有至少兩段填料層的汽提器，填料是交叉成菱形的柵板填料，菱形通道與汽提器軸向平行；ZL200410083892. 2汽提器內(nèi)設有一層或一層以上的填料層，構(gòu)成所述填料層的內(nèi)構(gòu)件包括兩片以上的輔助導流葉片以及與輔助導流葉片固定
3連接的呈八字型設置的兩片主導流葉片。采用結(jié)構(gòu)填料可顯著地改善氣相介質(zhì)與催化劑的分布和接觸，因而能明顯提高汽提效率。 現(xiàn)有這些結(jié)構(gòu)的催化轉(zhuǎn)化催化劑汽提器雖然一定程度改進了汽提效率，但是也存在效率不高，蒸汽消耗大，有時存在顆粒的返混以及顆?；虼髿鈭F的形成等缺陷。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于在現(xiàn)有公開技術(shù)和使用的催化劑汽提設備
基礎上，提供一種新穎結(jié)構(gòu)的催化轉(zhuǎn)化催化劑汽提器。 為達上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案 —種催化轉(zhuǎn)化催化劑汽提器，包括筒體， 筒體內(nèi)設有汽提蒸汽分布器和至少兩級汽提段，汽提段為擋板式或擋板導流填料組合式，其特征在于所述的擋板式結(jié)構(gòu)包括錐形擋板和環(huán)形擋板，錐形擋板和環(huán)形擋板上設有氣體通路，在錐形擋板與筒體內(nèi)壁間的環(huán)形空間設置水平格柵。 本實用新型的一種催化轉(zhuǎn)化催化劑汽提器，其優(yōu)選的技術(shù)方案可以是所述的汽提段擋板導流填料組合式結(jié)構(gòu)中，導流填料段設有多層導流填料，與擋板段在汽提段空間內(nèi)沿筒體軸線方向交替布置。 本實用新型的一種催化轉(zhuǎn)化催化劑汽提器，其優(yōu)選的技術(shù)方案可以是所述的汽
提段擋板導流填料組合式結(jié)構(gòu)中，導流填料單元結(jié)構(gòu)為八字形或方形導流葉片。 本實用新型的一種催化轉(zhuǎn)化催化劑汽提器，上述優(yōu)選的技術(shù)方案進一步改進的技
術(shù)方案可以是所述的汽提段擋板導流填料組合式結(jié)構(gòu)，導流填料的單元結(jié)構(gòu)為八字形導
流葉片，每層導流填料包含至少兩組上下交錯疊置的上述單元結(jié)構(gòu)，每一組包含兩個以上
的沿水平方向平行排列的單元結(jié)構(gòu)，相鄰的單元結(jié)構(gòu)之間固定連接。上述技術(shù)方案更進一
步具體的技術(shù)方案是所述八字形導流葉片夾角角度為30-150° 。 本實用新型的一種催化轉(zhuǎn)化催化劑汽提器，上述優(yōu)選的技術(shù)方案進一步改進的技術(shù)方案可以是所述的汽提段擋板導流填料組合式結(jié)構(gòu)，導流填料的單元結(jié)構(gòu)為有一定厚度的方形導流葉片，各方形導流葉片相互斜交叉形成矩形或菱形結(jié)構(gòu)，上下兩層方形導流葉片交錯疊置。上述技術(shù)方案更進一步具體的技術(shù)方案是所述方形導流葉片交叉角角度為30-150° 。 上述進一步改進的技術(shù)方案也可以互相組合，從而達到更好的技術(shù)效果。 本實用新型的一種催化轉(zhuǎn)化催化劑汽提器，其優(yōu)選的技術(shù)方案還可以是擋板式
結(jié)構(gòu)包括錐形擋板和環(huán)形擋板，在錐形擋板和環(huán)形擋板上設有氣體通路，氣體通路為圓形
開孔或噴嘴，沿擋板徑向均勻圓周布置。 本實用新型的一種催化轉(zhuǎn)化催化劑汽提器，其優(yōu)選的技術(shù)方案還可以是在筒體
內(nèi)沿筒體軸線方向交替布置多層錐形擋板和環(huán)形擋板，在錐形擋板和環(huán)形擋板上設有1-20
排氣體通路，在錐形擋板下沿或中部與筒體內(nèi)壁間的環(huán)形空間設置水平格柵。 本實用新型中，帶有油氣或煙氣的催化劑從汽提器筒體上端進入筒體下行，蒸汽
從筒體下端進入筒體上行，上行過程中蒸汽與催化劑在汽提器內(nèi)各級汽提段全面接觸，置
換出催化劑中的油氣或煙氣，并攜帶油氣或煙氣上行直至從筒體上端排出。 采用本實用新型的催化轉(zhuǎn)化催化劑汽提器，可以使汽提效率達到98%以上。[0019] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型所提供的催化轉(zhuǎn)化催化劑汽提器，具有以下有益效 果 首先，通過對現(xiàn)有擋板導流填料組合式汽提器的擋板結(jié)構(gòu)進行了改進，在錐形擋 板下沿或中部與筒體內(nèi)壁間的環(huán)形空間設置水平格柵，縮小了上升氣泡直徑，增強了氣固 交換，同時防止了顆粒的返混以及顆?；虼髿鈭F的形成； 第二，針對現(xiàn)有擋板導流填料組合式汽提器，在錐形擋板和環(huán)形擋板上設置氣體 通路噴嘴，使聚積在錐形擋板、環(huán)形擋板下方的汽提蒸汽均勻地上升，通過各層噴嘴的多次 再分配，增加了蒸汽與催化劑的接觸效率，不僅能減少達到通常汽提效果時所需的蒸汽量， 降低能耗，而且可以在汽提蒸汽量保持不變時，從催化劑上汽提出更多的油氣，提高產(chǎn)品回 收效率； 第三，對現(xiàn)有擋板導流填料組合式汽提器的導流填料單元結(jié)構(gòu)改進為為八字形或 方形導流葉片，可以使催化劑在自上而下流動的過程中改變流動方向，即部分催化劑在沿 導流葉片流下時，同時向葉片的兩邊流動，產(chǎn)生的水平運動可減少催化劑床層直徑，增強氣 固接觸傳質(zhì)效果；導流填料的使用，使得汽提蒸汽和催化劑顆粒在填料的導流通道內(nèi)細分 為單一尺寸的小的氣固分區(qū)，提高了氣固接觸效率； 第四，在汽提器內(nèi)分成兩級以上汽提段，可通過增設格柵、噴嘴的錐形擋板、環(huán)形 擋板來實現(xiàn)，也可通過擋板導流填料組合式結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)，大大提高了工程實施的靈活性。

圖1 :本實用新型的擋板式催化轉(zhuǎn)化催化劑汽提器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2 :本實用新型的擋板導流填料組合式催化轉(zhuǎn)化催化劑汽提器結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3-4 :本實用新型的汽提器擋板A-A向、B-B向剖示圖。 圖5-7 :本實用新型的汽提器導流填料單元結(jié)構(gòu)為八字形導流葉片的C-C向剖示 圖及導流葉片立體圖。 圖8-10 :本實用新型的汽提器導流填料單元結(jié)構(gòu)為方形形導流葉片的C-C向剖示 圖及導流葉片立體圖。 圖11 :采用圖2所示的的擋板導流填料組合式催化轉(zhuǎn)化催化劑汽提器的催化劑、 汽提介質(zhì)流動方向示意圖。 圖中編號說明10沉降器空間；20筒體；21催化劑(箭頭表示向下流動)；30錐形 擋板；31噴嘴；32格柵；40環(huán)形擋板；41噴嘴；50導流填料；51八字形導流葉片；52方形導 流葉片；60汽提蒸汽分布器；61汽提蒸汽(箭頭表示向上流動)；a八字形導流葉片夾角；
e方形導流葉片交叉角。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖詳細說明本實用新型的技術(shù)方案，但本實用新型的保護范圍包括但 是不限于此 圖1為本實用新型的擋板式催化轉(zhuǎn)化催化劑汽提器結(jié)構(gòu)示意圖，擋板式汽提器設 置于沉降器空間10以下的汽提段內(nèi)，該汽提器包括筒體20、錐形擋板30、環(huán)形擋板40、格 柵32、噴嘴31和41、汽提蒸汽分布器60。具體結(jié)構(gòu)為汽提器由多層錐形擋板30和環(huán)形擋板40沿筒體20的軸向交替布置而成，其錐形擋板30的A-A向剖視圖如圖3所示，30上 設置1-20排沿徑向均勻圓周布置的噴嘴31，在錐形擋板30下沿與筒體20內(nèi)壁間的環(huán)形空 間設置水平格柵32，環(huán)形擋板40的B-B向剖視圖如圖4所示，40上設置1_20排沿徑向均 勻圓周布置的噴嘴41。各層錐形擋板30與環(huán)形擋板40之間的距離、錐形擋板30與環(huán)形擋 板上噴嘴排數(shù)及孔面積的大小，可依據(jù)工藝條件要求及汽提器空間的大小進行選擇布置。 圖1所示的汽提器的汽提過程為需進行汽提的待生催化劑由汽提器上部的沉降 器空間10進入，依次經(jīng)過錐形擋板30、格柵32、環(huán)形擋板40呈S形順重力流下，來自汽提 蒸汽分布器60的汽提蒸汽由錐形擋板30、環(huán)形擋板40上的噴嘴31、41或格柵32的狹縫 噴出，通過控制合適的噴嘴排數(shù)、噴嘴直徑及汽提蒸汽壓力，待生催化劑不能穿過噴嘴，只 有蒸汽能通過噴嘴，因而催化劑與汽提蒸汽在錐形擋板30和環(huán)形擋板40上呈交錯逆流接 觸，經(jīng)多次接觸汽提，完成汽提的催化劑由汽提器底部流出，攜帶油氣的蒸汽自汽提器上部 流出。 圖2為本實用新型的擋板導流填料組合式催化轉(zhuǎn)化催化劑汽提器結(jié)構(gòu)示意圖，該 組合式汽提器可分為兩部分擋板段和導流填料段，分別由多層擋板30、40和多層導流填 料50沿筒體20交替布置。錐形擋板30、環(huán)形擋板40、格柵32的詳細結(jié)構(gòu)分別如圖3_4所 示；導流填料50與檔板30、40沿筒體20交替布置，其單元結(jié)構(gòu)為八字形或方形導流葉片， 圖5-7是汽提器導流填料單元結(jié)構(gòu)50為八字形導流葉片51時的C-C向剖示圖及導流葉片 立體圖，每層導流填料包含至少兩組上下交錯疊置的上述單元結(jié)構(gòu)51，如E-E向所示，每一 組包含兩個以上的沿水平方向平行排列的單元結(jié)構(gòu)51，相鄰的單元結(jié)構(gòu)之間固定連接，八 字形導流葉片51夾角a為30-150° ，其設計可保證催化劑在沿導流葉片51流下時，同時 能產(chǎn)生水平運動；圖8-10是汽提器導流填料單元結(jié)構(gòu)為方形導流葉片52時的C-C向剖示 圖及導流葉片立體圖，方形導流葉片52厚度一般在5mm以上，以保證足夠的機械強度，各方 形導流葉片相互斜交叉形成矩形或菱形結(jié)構(gòu)，其交叉角P為30-150° ，上下兩層方形導流 葉片交錯疊置；各層填料一般制作成規(guī)則形狀易于填裝的填料。該組合式汽提器可以根據(jù) 工藝條件的不同對結(jié)構(gòu)進行靈活的調(diào)節(jié)，各汽提段的具體尺寸、噴嘴數(shù)量等可根據(jù)裝置結(jié) 構(gòu)及汽提要求來確定，只要在滿足汽提要求的前提下方便施工、安裝即可，沒有特殊要求。 圖11為采用圖2所示的的擋板導流填料組合式催化轉(zhuǎn)化催化劑汽提器的催化劑、 汽提介質(zhì)流動方向示意圖，催化劑21從沉降器空間IO進入催化轉(zhuǎn)化汽提器中，自上而下呈 S形順重力作用流經(jīng)錐形擋板30、格柵32、環(huán)形擋板40、導流填料50，與自下而上由環(huán)形擋 板40上的噴嘴41、錐形擋板30上的噴嘴31、格柵32上的狹縫、導流填料50等通路噴出的 汽提蒸汽61逆流抵觸，經(jīng)多次汽提的催化劑21由汽提器底部流出，攜帶油氣的汽提蒸汽向 上進入沉降器空間10。 本實用新型可用作各種催化轉(zhuǎn)化裝置的汽提器，以脫除催化劑夾帶的油氣或煙 氣；當用于汽提催化劑夾帶的油氣時，本實用新型的汽提器同時適用于內(nèi)提升管反應器或 外提升管反應器的設計情形。
權(quán)利要求一種催化轉(zhuǎn)化催化劑汽提器，包括筒體，筒體內(nèi)設有汽提蒸汽分布器和至少兩級汽提段，汽提段為擋板式或擋板導流填料組合式，其特征在于所述的擋板式結(jié)構(gòu)包括錐形擋板和環(huán)形擋板，錐形擋板和環(huán)形擋板上設有氣體通路，在錐形擋板與筒體內(nèi)壁間的環(huán)形空間設置水平格柵。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種催化轉(zhuǎn)化催化劑汽提器，其特征在于所述的汽提段擋板 導流填料組合式結(jié)構(gòu)中，導流填料段設有多層導流填料，與擋板段在汽提段空間內(nèi)沿筒體 軸線方向交替布置。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種催化轉(zhuǎn)化催化劑汽提器，其特征在于所述的汽提段擋板 導流填料組合式結(jié)構(gòu)中，導流填料單元結(jié)構(gòu)為八字形或方形導流葉片。
4. 如權(quán)利要求2或3所述的一種催化轉(zhuǎn)化催化劑汽提器，其特征在于所述的汽提段 擋板導流填料組合式結(jié)構(gòu)，導流填料的單元結(jié)構(gòu)為八字形導流葉片，每層導流填料包含至 少兩組上下交錯疊置的上述單元結(jié)構(gòu)，每一組包含兩個以上的沿水平方向平行排列的單元 結(jié)構(gòu)，相鄰的單元結(jié)構(gòu)之間固定連接。
5. 如權(quán)利要求4所述的一種催化轉(zhuǎn)化催化劑汽提器，其特征在于所述八字形導流葉片夾角角度為30-150° 。
6. 如權(quán)利要求2或3所述的一種催化轉(zhuǎn)化催化劑汽提器，其特征在于所述的汽提段擋板導流填料組合式結(jié)構(gòu)，導流填料的單元結(jié)構(gòu)為有一定厚度的方形導流葉片，各方形導 流葉片相互斜交叉形成矩形或菱形結(jié)構(gòu)，上下兩層方形導流葉片交錯疊置。
7. 如權(quán)利要求6所述的一種催化轉(zhuǎn)化催化劑汽提器，其特征在于所述方形導流葉片交叉角角度為30-150° 。
8. 如權(quán)利要求1所述的一種催化轉(zhuǎn)化催化劑汽提器，其特征在于擋板式結(jié)構(gòu)包括錐形擋板和環(huán)形擋板，在錐形擋板和環(huán)形擋板上設有氣體通路，氣體通路為圓形開孔或噴嘴， 沿擋板徑向均勻圓周布置。
9. 如權(quán)利要求1所述的一種催化轉(zhuǎn)化催化劑汽提器，其特征在于在筒體內(nèi)沿筒體軸線方向交替布置多層錐形擋板和環(huán)形擋板，在錐形擋板和環(huán)形擋板上設有1-20排氣體通路，在錐形擋板下沿或中部與筒體內(nèi)壁間的環(huán)形空間設置水平格柵。
專利摘要本實用新型介紹了一種催化轉(zhuǎn)化催化劑汽提器，筒體內(nèi)設有汽提蒸汽分布器和至少兩級汽提段，汽提段為擋板式或擋板導流填料組合式，錐形擋板和環(huán)形擋板上設有氣體通路，在錐形擋板與筒體內(nèi)壁間的環(huán)形空間設置水平格柵。汽提段擋板導流填料組合結(jié)構(gòu)中，導流填料段與擋板段在汽提段空間內(nèi)沿筒體軸線方向交替布置，導流填料單元結(jié)構(gòu)為八字形或方形導流葉片。本實用新型的擋板上設置水平格柵，增強了氣固交換，防止了顆粒的返混以及顆?；虼髿鈭F的形成；在錐形擋板和環(huán)形擋板上設置氣體通路，減少達到通常汽提效果時所需的蒸汽量，降低能耗；導流填料的使用，增強了氣固接觸傳質(zhì)效果；技術(shù)方案選擇多，提高了工程實施的靈活性。
文檔編號B01J8/00GK201482464SQ200920177229
公開日2010年5月26日 申請日期2009年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月27日
發(fā)明者石寶珍 申請人:石寶珍