本發(fā)明屬于一種粉末添加裝置，特別是一種用于催化裂化評(píng)價(jià)裝置的能夠?qū)崿F(xiàn)粉末狀顆粒物穩(wěn)定均勻地、自動(dòng)地添加至反應(yīng)器中的加劑裝置。

背景技術(shù)：

流化催化裂化工藝是煉油技術(shù)中的核心工藝，這不僅是因?yàn)樗侵赜图庸さ闹饕侄?，生產(chǎn)輕質(zhì)油組分的主要來源，而且在提供輕質(zhì)烯烴和石油化工一體化技術(shù)方面，具有不可取代的地位。因此實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的中小型催化裂化評(píng)價(jià)裝置在催化劑研發(fā)及工藝的開發(fā)等方面具有舉足輕重的作用。

中國專利CN 2512495公布了一種用于催化裂化實(shí)驗(yàn)研究的固定流化床反應(yīng)器，以及中國專利CN103570520 B公布了一種催化裂化試驗(yàn)裝置，與之相配套的加劑過程是通過在進(jìn)料管口連接一段塑料軟管，利用真空泵人工地將催化劑桶內(nèi)的催化劑抽入反應(yīng)器中；這種采用單一的、人工的催化劑添加方法，無法避免人工操作的不穩(wěn)定性和不均勻性，且塑料軟管易產(chǎn)生靜電，在煉油環(huán)境中為極其不安全因素，同時(shí)增加了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

中國發(fā)明專利CN 102941039 A公開了一種催化劑添加裝置，利用滑輪將催化劑添加到催化劑配制罐中，解決催化劑添加過程中大量催化劑粉末吸入人體危害人體健康的問題，并且減少了勞動(dòng)力，降低了人工成本；該裝置同時(shí)涉及卷揚(yáng)機(jī)、減速機(jī)、電動(dòng)機(jī)等，成本較高且需消耗電力能源以及維護(hù)費(fèi)用，并且在催化劑添加過程中需要人工手動(dòng)啟動(dòng)“上升”和“下降”按鈕，不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加劑。

中國專利95213395.4公開了助燃劑自動(dòng)加料裝置，該裝置利用負(fù)壓裝填料和自動(dòng)控制加料系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)小計(jì)量顆粒物料的自動(dòng)加料。其中，助燃劑從料斗V₁通過管道L₆利用負(fù)壓吸入立式容器V₂，該方法適于料斗V₁處于較高位置，而不適于料斗V₁在較低位置時(shí)的進(jìn)料過程。

中國發(fā)明專利CN 102631870 A公開了一種催化劑自動(dòng)加料器和催化劑自動(dòng)加料方法，該方法是用于工業(yè)裝置上每日需要補(bǔ)充新鮮催化劑的添加，利用流化輸送氣將催化劑從非流化狀態(tài)的催化劑儲(chǔ)罐(容器1)輸送至處于流化狀態(tài)的目的容器(容器2)，以確保不影響現(xiàn)有流化狀態(tài)下連續(xù)自動(dòng)輸送催化劑。但是該方法只涉及由容器1輸送至容器2的方法，沒有涉及催化劑如何輸送至非流化狀態(tài)的催化劑儲(chǔ)罐(容器1)的方法。

中國專利CN 204251560 U公開了一種用于催化裂化裝置的加劑裝置，該裝置采用稀相輸送管輸送催化劑，先將催化劑送入稀相輸送管底部，再由下至上經(jīng)預(yù)提升氣流化，有效地降低稀相輸送管內(nèi)催化劑密度，是催化劑能夠均勻地進(jìn)入反應(yīng)器。該裝置是在流化狀態(tài)下將催化劑由一個(gè)反應(yīng)器輸送至另一反應(yīng)器，并沒有涉及流化狀態(tài)之前催化劑加入到反應(yīng)器的過程。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)發(fā)明的目的在于克服上述技術(shù)中存在的不足之處，提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)催化劑自動(dòng)添加的裝置，該自動(dòng)加劑裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)粉末狀顆粒物穩(wěn)定均勻地、自動(dòng)地添加至反應(yīng)器中，降低了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，且無需消耗電力等資源，保持反應(yīng)裝置平穩(wěn)操作，提高效率，降低成本。

一種自動(dòng)加劑裝置，該自動(dòng)加劑裝置包括底座1、墊片9、加料斗2、水平圓面10、進(jìn)料管4、進(jìn)料管口11，底座1自下至上由彈性支撐部分I和移動(dòng)部分II組成，彈性支撐部分I和移動(dòng)部分II為長寬相等的長方體，即彈性支撐部分I的上表面為移動(dòng)部分II的下表面，彈性支撐部分I內(nèi)部設(shè)有多根彈性材料7，所述彈性材料7的彈性剛度為0.004kg/mm～0.07kg/mm，該彈性剛度能夠保證進(jìn)料管口11與催化劑上界面3處于合適的距離，彈性材料7上下兩端與彈性支撐部分I的上下兩個(gè)底面相連接，彈性支撐部分I垂直于水平面的四個(gè)表面為可伸縮性波紋表面8；移動(dòng)部分II上部中間位置為下凹的中空半圓錐形結(jié)構(gòu)；加料斗2為半圓錐形結(jié)構(gòu)并且與移動(dòng)部分II下凹的中空半圓錐形結(jié)構(gòu)相契合；移動(dòng)部分II下凹的中空半圓錐形結(jié)構(gòu)通過墊片9與加料斗2相連，加料斗2夾角為α，加料斗2下部為一水平圓面10，加料斗2內(nèi)裝有催化劑3，加料斗2上方為進(jìn)料管4，進(jìn)料管4最下方的進(jìn)料管口11與催化劑3上界面之間的距離為-22mm～4mm，(進(jìn)料管口11在催化劑3上界面以上為正數(shù)值，以下為負(fù)數(shù)值)避免進(jìn)料管堵塞，進(jìn)料管口11有一定的角度β；進(jìn)料管4最上方通向反應(yīng)器5，進(jìn)料管4與反應(yīng)器5之間設(shè)有進(jìn)料閥6，反應(yīng)器5上方設(shè)有真空泵12。

一種自動(dòng)加劑裝置，所述彈性支撐部分I和移動(dòng)部分II為兩個(gè)長寬相等的長方體，其長與寬為150mm～600mm。

一種自動(dòng)加劑裝置，其特征在于，所述彈性材料7為壓縮彈簧。

一種自動(dòng)加劑裝置，所述彈性材料7的數(shù)量為2～8根。

一種自動(dòng)加劑裝置，所述彈性材料7的長度300mm～600mm。

一種自動(dòng)加劑裝置，所述移動(dòng)部分II的高等于彈性材料7的長度。

一種自動(dòng)加劑裝置，所述可伸縮性波紋表面(8)的伸縮強(qiáng)度為彈性材料7伸縮強(qiáng)度的1～1.5倍，高度等于彈性材料7的長度，彈性剛度等于彈性材料7的彈性剛度。

一種自動(dòng)加劑裝置，所述加料斗2的重量為500g～1000g。

一種自動(dòng)加劑裝置，所述加料斗2的圓錐形結(jié)構(gòu)所展開的扇形圓心角α為180°～280°。

一種自動(dòng)加劑裝置，所述移動(dòng)部分II下凹的中空半圓錐形結(jié)構(gòu)所展開的扇形圓心角等于α。

一種自動(dòng)加劑裝置，所述加料斗2圓錐形結(jié)構(gòu)的高為150mm～550mm。

一種自動(dòng)加劑裝置，所述進(jìn)料管口11的外徑為7mm～18mm，角度β為35°～85°。

一種自動(dòng)加劑裝置，所述水平圓面(10)的內(nèi)徑為進(jìn)料管口11外徑的1～1.3倍。

一種自動(dòng)加劑裝置，所述催化劑3為各種類型的顆粒狀粉末，顆粒粒徑為30目～200目，催化劑的量為0.5kg～30kg，堆比為0.70g/ml～0.80g/ml。

一種自動(dòng)加劑裝置，所述反應(yīng)器5選自催化裂化再生反應(yīng)器、循環(huán)流化床反應(yīng)器、固定流化床反應(yīng)器、固定床反應(yīng)器、鼓泡床反應(yīng)器、沸騰床反應(yīng)器、懸浮床反應(yīng)器中的一種。

本發(fā)明的有益效果：

1.本發(fā)明采用彈性材料，利用彈簧原理，通過催化劑或樣品質(zhì)量減少，對(duì)彈性材料的壓力減少，彈性材料壓縮量減少，從而推送催化劑向上移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加劑。

2.本發(fā)明采用不銹鋼材質(zhì)的進(jìn)料管，其連接在具有接地連接的反應(yīng)裝置上，加劑過程中無靜電產(chǎn)生，增加了煉油環(huán)境的安全性。

3.本發(fā)明進(jìn)料管口設(shè)有一定的角度，通過調(diào)節(jié)進(jìn)料管口的角度，能夠?qū)崿F(xiàn)不同堆比催化劑的自動(dòng)添加。

4.本發(fā)明無需能耗，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加劑過程，克服人工加劑隨意性大、不均勻的缺陷，降低操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，降低成本。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)催化裂化評(píng)價(jià)裝置所使用的人工加劑方法示意圖。

其中，附圖標(biāo)記：13—加劑桶，14—催化劑，15—塑料軟管，16—進(jìn)料閥，17—進(jìn)料管，18—反應(yīng)器，19—真空泵

圖2為本發(fā)明自動(dòng)加劑裝置沿軸向的剖視圖。

其中，附圖標(biāo)記：1—底座，I—彈性支撐部分，II—移動(dòng)部分，2—加料斗，3—催化劑，4—進(jìn)料管，5—反應(yīng)器，6—進(jìn)料閥，7—彈性材料，8—可伸縮性波紋表面，9—墊片，10—水平圓面，11—進(jìn)料管口，12—真空泵

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步進(jìn)行詳細(xì)說明。附圖和具體實(shí)施方式并不限制本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。

實(shí)施例1

采用本發(fā)明一種自動(dòng)加劑裝置，參見圖2，其中，彈性支撐部分I長600mm，寬600mm，高600mm；移動(dòng)部分II長600mm,寬600mm,高500mm，彈性材料7為彈性剛度為0.0696kg/mm的壓縮彈簧，彈簧7的數(shù)量為4根，加料斗2的圓錐形結(jié)構(gòu)的高為470mm，加料斗2的扇形圓心角α為200°，加料斗2的重量為1000g，可伸縮性波紋表面8與彈性材料7的高度為500mm，進(jìn)料管口11的外徑為18mm，角度β為35°。

采用XTL-5型提升管催化裂化評(píng)價(jià)裝置吹掃結(jié)束，進(jìn)油噴嘴等安裝完畢后，將已過40目篩的30kg催化劑3加入到加料斗2內(nèi)，催化劑3的堆比為0.80g/ml，催化劑3加入到加料斗2之前，進(jìn)料管口11與加料斗2底部相接觸，30kg催化劑3加入到加料斗2后，進(jìn)料管口11距離催化劑3的上表面4mm，打開進(jìn)料閥6，確保反應(yīng)器5為密封狀態(tài)，開啟真空泵12，催化劑3被抽入再生反應(yīng)器5內(nèi)，隨著催化劑3被不斷抽入到反應(yīng)器5中，加料斗2內(nèi)催化劑3的質(zhì)量不斷減少，移動(dòng)部分II在彈性材料7的作用下不斷地向上移動(dòng)，催化劑3的上界面及時(shí)與進(jìn)料管口11保持-21mm～4mm的距離，直至加劑完成，關(guān)閉進(jìn)料閥6，關(guān)閉真空泵12，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加劑的過程。試驗(yàn)進(jìn)行兩次平行試驗(yàn)：試驗(yàn)a和試驗(yàn)b。LPC-70催化劑：蘭州石化公司催化劑廠生產(chǎn)，原料油取自蘭州石化公司300萬噸/年催化裂化裝置的重質(zhì)原料油(性質(zhì)見表1)，操作條件與評(píng)價(jià)結(jié)果見表2

對(duì)比例1

采用現(xiàn)有技術(shù)催化裂化評(píng)價(jià)裝置所使用的人工加劑方法(見圖1)，

采用實(shí)施例1中的XTL-5型提升管催化裂化評(píng)價(jià)裝置吹掃結(jié)束，進(jìn)油噴嘴等安裝完畢后，將已過40目篩的30kg催化劑14加入到加劑桶13內(nèi)，開啟真空泵19，人工手拿塑料軟管15并插入催化劑14內(nèi)，使催化劑14被抽入再生反應(yīng)器18內(nèi)，隨著催化劑14被不斷抽入到反應(yīng)器18中，直至加劑完成，關(guān)閉進(jìn)料閥16，關(guān)閉真空泵19，從而實(shí)現(xiàn)人工加劑的過程。試驗(yàn)進(jìn)行兩次平行試驗(yàn)：試驗(yàn)c和試驗(yàn)d。LPC-70催化劑：蘭州石化公司催化劑廠生產(chǎn)，原料油取自蘭州石化公司300萬噸/年催化裂化裝置的重質(zhì)原料油(性質(zhì)見表1)，操作條件與評(píng)價(jià)結(jié)果見表2

實(shí)施例2

采用本發(fā)明一種自動(dòng)加劑裝置，其中，彈性支撐部分I長200mm，寬200mm，高300mm；移動(dòng)部分II長200mm,寬200mm,高300mm，彈性材料7為彈性剛度為0.004kg/mm的壓縮彈簧，彈簧7的數(shù)量為2根，加料斗2的圓錐形結(jié)構(gòu)的高為150mm，加料斗2的扇形圓心角α為180°，加料斗2的重量為500g，可伸縮性波紋表面8與彈性材料7的高度為300mm，進(jìn)料管口11的外徑為9mm，角度β為45°。

采用DCR催化裂化評(píng)價(jià)裝置吹掃結(jié)束，進(jìn)油噴嘴及測(cè)壓過濾器等安裝完畢后，將已過60目篩的0.5kg催化劑3加入到加料斗2內(nèi)，催化劑3的堆比為0.70g/ml，催化劑3加入到加料斗2之前，進(jìn)料管口11與加料斗2底部相接觸，0.5kg催化劑3加入到加料斗2后，進(jìn)料管口11距離催化劑3的上表面4mm，打開進(jìn)料閥6，確保反應(yīng)器5為密封狀態(tài)，開啟真空泵12，催化劑3被抽入再生反應(yīng)器5內(nèi)，隨著催化劑3被不斷抽入到反應(yīng)器5中，加料斗2內(nèi)催化劑3的質(zhì)量不斷減少，移動(dòng)部分II在彈性材料7的作用下不斷地向上移動(dòng)，催化劑3的上界面及時(shí)與進(jìn)料管口11保持-5mm～4mm的距離，直至加劑完成，關(guān)閉進(jìn)料閥6，關(guān)閉真空泵12，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加劑的過程。試驗(yàn)進(jìn)行兩次平行試驗(yàn)：試驗(yàn)e和試驗(yàn)f。LDR-300催化劑：蘭州石化公司催化劑廠生產(chǎn)，原料油取自蘭州石化公司300萬噸/年催化裂化裝置的重質(zhì)原料油(性質(zhì)見表1)，操作條件與評(píng)價(jià)結(jié)果見表3

對(duì)比例2

采用現(xiàn)有技術(shù)催化裂化評(píng)價(jià)裝置所使用的人工加劑方法(見圖1)，

采用實(shí)施例2中的DCR催化裂化評(píng)價(jià)裝置吹掃結(jié)束，進(jìn)油噴嘴及測(cè)壓過濾器等安裝完畢后，將已過60目篩的0.5kg催化劑14加入到加劑桶13內(nèi)，開啟真空泵19，人工手拿塑料軟管15并插入催化劑14內(nèi)，使催化劑14被抽入再生反應(yīng)器18內(nèi)，隨著催化劑14被不斷抽入到反應(yīng)器18中，直至加劑完成，關(guān)閉進(jìn)料閥16，關(guān)閉真空泵19，從而實(shí)現(xiàn)人工加劑的過程。試驗(yàn)進(jìn)行兩次平行試驗(yàn)：試驗(yàn)g和試驗(yàn)h。LDR-300催化劑：蘭州石化公司催化劑廠生產(chǎn)，原料油取自蘭州石化公司300萬噸/年催化裂化裝置的重質(zhì)原料油(性質(zhì)見表1)，操作條件與評(píng)價(jià)結(jié)果見表3。

實(shí)施例3

采用本發(fā)明一種自動(dòng)加劑裝置，其中，彈性支撐部分I長300mm，寬300mm，高400mm；移動(dòng)部分II長300mm,寬300mm,高380mm，彈性材料7為彈性剛度為0.019kg/mm的壓縮彈簧，彈簧7的數(shù)量為2根，加料斗2的圓錐形結(jié)構(gòu)的高為300mm，加料斗2的扇形圓心角α為180°，加料斗2的重量為1000g，可伸縮性波紋表面8與彈性材料7的高度為380mm，進(jìn)料管口11的外徑為18mm，角度β為60°。

采用XTL-6型提升管催化裂化評(píng)價(jià)裝置吹掃結(jié)束，進(jìn)油噴嘴等安裝完畢后，將已過60目篩的5kg催化劑3加入到加料斗2內(nèi)，催化劑3的堆比為0.75g/ml，催化劑3加入到加料斗2之前，進(jìn)料管口11與加料斗2底部相接觸，5kg催化劑3加入到加料斗2后，進(jìn)料管口11距離催化劑3的上表面4mm，打開進(jìn)料閥6，確保反應(yīng)器5為密封狀態(tài)，開啟真空泵12，催化劑3被抽入再生反應(yīng)器5內(nèi)，隨著催化劑3被不斷抽入到反應(yīng)器5中，加料斗2內(nèi)催化劑3的質(zhì)量不斷減少，移動(dòng)部分II在彈性材料7的作用下不斷地向上移動(dòng)，催化劑3的上界面及時(shí)與進(jìn)料管口11保持-8mm～4mm的距離，直至加劑完成，關(guān)閉進(jìn)料閥6，關(guān)閉真空泵12，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加劑的過程。試驗(yàn)進(jìn)行兩次平行試驗(yàn)：試驗(yàn)i和試驗(yàn)j。LDO-70催化劑：蘭州石化公司催化劑廠生產(chǎn)，原料油取自蘭州石化公司300萬噸/年催化裂化裝置的重質(zhì)原料油(性質(zhì)見表1)，操作條件與評(píng)價(jià)結(jié)果見表4。

對(duì)比例3

采用現(xiàn)有技術(shù)催化裂化評(píng)價(jià)裝置所使用的人工加劑方法(見圖1)，

采用實(shí)施例3中的XTL-6型提升管催化裂化評(píng)價(jià)裝置吹掃結(jié)束，進(jìn)油噴嘴等安裝完畢后，將已過60目篩的5kg催化劑14加入到加劑桶13內(nèi)，開啟真空泵19，人工手拿塑料軟管15并插入催化劑14內(nèi)，使催化劑14被抽入再生反應(yīng)器18內(nèi)，隨著催化劑14被不斷抽入到反應(yīng)器18中，直至加劑完成，關(guān)閉進(jìn)料閥16，關(guān)閉真空泵19，從而實(shí)現(xiàn)人工加劑的過程。試驗(yàn)進(jìn)行兩次平行試驗(yàn)：試驗(yàn)k和試驗(yàn)m。LDO-70催化劑：蘭州石化公司催化劑廠生產(chǎn)，原料油取自蘭州石化公司300萬噸/年催化裂化裝置的重質(zhì)原料油(性質(zhì)見表1)，操作條件與評(píng)價(jià)結(jié)果見表4。

表1原料油性質(zhì)

表2評(píng)價(jià)結(jié)果

表3評(píng)價(jià)結(jié)果

表4評(píng)價(jià)結(jié)果

由表2、3、4可知，對(duì)比例試驗(yàn)采用現(xiàn)有技術(shù)人工加劑方法，兩個(gè)平行試驗(yàn)最大差值大于0.7，誤差較大，不符合平行試驗(yàn)的規(guī)定，需要進(jìn)行多次重復(fù)試驗(yàn)；人工加劑過程中有靜電產(chǎn)生，試驗(yàn)過程中流化性能較差，影響裝置的平穩(wěn)性。實(shí)施例采用本發(fā)明一種自動(dòng)加劑裝置，兩個(gè)平行試驗(yàn)最大差值小于0.09；試驗(yàn)過程中流化性能良好，裝置操作過程中較為平穩(wěn)。且本發(fā)明同樣能夠進(jìn)行不同堆比的催化劑的加劑過程。

當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍。