專利名稱：催化裂化再生催化劑在線轉(zhuǎn)移裝置及其系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于石油化工工藝領(lǐng)域，尤其涉及催化裂化裝置兩容器間自動(dòng)連續(xù)或間歇轉(zhuǎn)送固體物料的裝置及其系統(tǒng)，主要用于催化裂化再生器向外卸催化劑，也可用于向再生器內(nèi)補(bǔ)充催化劑的方法及其系統(tǒng)。
眾所周知，在催化裂化裝置操作過(guò)程中，催化劑在反應(yīng)器和再生器間連續(xù)不斷地交換。即再生催化劑參與反應(yīng)和待生催化劑進(jìn)行再生。而催化劑的物理化學(xué)性質(zhì)均會(huì)不斷變化，尤其近十幾年來(lái)發(fā)展起來(lái)的渣油催化裂化工藝，催化劑的污染速度更快。因此，需要不斷卸出部分受污染的催化劑，同時(shí)補(bǔ)充新鮮催化劑，才能使裝置的催化劑維持在較理想的狀態(tài)，方可得到好的目的產(chǎn)品。這一過(guò)程要求不影響裝置的正常操作，再生器內(nèi)操作壓力一般在0.3MPa左右，溫度高達(dá)700℃。在這種操作條件下，從再生器內(nèi)卸出催化劑難度較大。目前國(guó)內(nèi)外的催化裂化裝置均沒(méi)有設(shè)置專門的卸劑設(shè)備，不得已時(shí)，使用開、停工裝卸催化劑所用的大型轉(zhuǎn)劑線卸劑，操作若干天后，當(dāng)再生器內(nèi)催化劑活性無(wú)法維持正常生產(chǎn)時(shí)，將大型卸劑管線閥門打開，集中置換一部份催化劑。一次卸劑量較大(一般10噸左右)會(huì)引起再生器內(nèi)藏量大幅度波動(dòng)，裝置內(nèi)催化劑的平衡活性也必然大幅度變化，這樣以來(lái)會(huì)使反應(yīng)條件長(zhǎng)期偏離理想狀態(tài)，從而影響裝置平穩(wěn)操作。另外，每次卸出的催化劑的量也無(wú)法計(jì)量和控制，再者，因卸出催化劑的流速和壓力無(wú)法控制和調(diào)節(jié)，致使對(duì)卸料管線和閥門造成嚴(yán)重磨損，不能長(zhǎng)期使用。這種方法只能人工操作，勞動(dòng)強(qiáng)度較大。
本發(fā)明的目的在于為催化裂化裝置提供一套小劑量、平穩(wěn)更換平衡劑的裝置及其系統(tǒng)，使再生器內(nèi)催化劑物理化學(xué)性質(zhì)不至大幅度波動(dòng)，使之長(zhǎng)期穩(wěn)定在理想狀態(tài)下操作。從而提高催化裂化產(chǎn)品質(zhì)量，提高經(jīng)濟(jì)效益和管理水平。
本發(fā)明的內(nèi)容見附

圖1，在生產(chǎn)過(guò)程中固體物料在線轉(zhuǎn)移的裝置及其系統(tǒng)，由容器(1)，容器(2)，氣控閥(3)，計(jì)量罐(4)以及與這些設(shè)備相連接的閥門和管線組成固體物料在線轉(zhuǎn)移裝置；本系統(tǒng)所用的動(dòng)力是壓縮空氣，壓縮空氣經(jīng)管線PA100至除水器(6)脫水后的壓縮空氣分為三路第I路壓縮空氣經(jīng)控制閥(11A)或電磁閥(11B)通過(guò)管線PA101進(jìn)入氣控閥(3)作為對(duì)固體物料的提升氣流；第II路壓縮空氣通過(guò)控制閥(12)和管線PA102進(jìn)入計(jì)量罐(4)作為流化氣流或高溫固體物料冷卻氣流；第III路壓縮空氣經(jīng)控制閥(13A)或電磁閥(13B)以及孔板(14)進(jìn)入計(jì)量罐(4)內(nèi)的輸送固體物料管道(4A)作為提升氣流，固體物料從容(1)在線轉(zhuǎn)移至容(2)的過(guò)程是這樣來(lái)實(shí)現(xiàn)的，盛在容(1)內(nèi)的固體物料通過(guò)閥門(15)，經(jīng)管線CAP101進(jìn)入氣控閥(3)內(nèi)，由壓縮空氣經(jīng)管線PA101進(jìn)入氣控閥(3)內(nèi)將固體物料通過(guò)輸送管(3A)經(jīng)管線CAP103提升至計(jì)量缸(4)中，再用壓縮空氣通過(guò)管線PA103進(jìn)入計(jì)量罐(4)內(nèi)的輸送管(4A)將固體物料通過(guò)管線CAP103送至容(2)，完成了固體物料在線轉(zhuǎn)移；本系統(tǒng)自動(dòng)控制分為三部分第一部分是在氣控閥(3)與計(jì)量罐(4)之間的用差壓變送器(51)來(lái)調(diào)節(jié)壓差平衡的由壓差測(cè)量信號(hào)線C101a將信號(hào)傳送給控制器(5)，再由控制器(5)發(fā)指令通過(guò)信號(hào)傳送線C101b傳給控制閥(17)使其動(dòng)作；第二部分是測(cè)量計(jì)量罐(4)的壓力用差壓變送器(52)通過(guò)壓差測(cè)量信號(hào)線C102a送至控制器(5)，再由控制器(5)通過(guò)壓差測(cè)量信號(hào)線C102b調(diào)節(jié)控制閥(11A)的動(dòng)作；第三部分是通過(guò)溫度變送器(53)測(cè)量計(jì)量罐(4)的溫度通過(guò)C103a將信號(hào)送至控制器(5)，然后由控制器(5)通過(guò)C103b指揮控制閥(12)的動(dòng)作。
本發(fā)明可以連續(xù)操作也可以閥歇操作，以下分別闡述其內(nèi)容。
(一)固體物料在線轉(zhuǎn)移連續(xù)操作過(guò)程(見附圖1)，當(dāng)需要轉(zhuǎn)料時(shí)，打開閥(15)，使容器(1)內(nèi)的固體物料經(jīng)管線CAP101進(jìn)入氣控閥(3)內(nèi)。接通控制器及檢測(cè)儀表電源，將控制器(5)上的卸劑量顯示調(diào)整到要求的數(shù)值。如果所轉(zhuǎn)物料是高溫物料，則應(yīng)把冷卻后物料溫度顯示調(diào)整到要求數(shù)值。按下控制器(5)的啟動(dòng)按紐，控制器(5)自動(dòng)發(fā)出控制信號(hào)，經(jīng)信號(hào)線C103b，C106b指示閥12，13A打開。使來(lái)自PA100的壓縮氣體經(jīng)過(guò)濾疏水器(6)分II路III路分別進(jìn)入計(jì)量罐(4)和輸送導(dǎo)管(4A)，兩路氣體最后合并進(jìn)入管線CAP103，使系統(tǒng)處于輸送狀態(tài)(且有防止容器4、2過(guò)熱作用)。隨后將控制器(5)設(shè)置在連續(xù)檔，控制器(5)自動(dòng)發(fā)出控制信號(hào)，經(jīng)信號(hào)線C102b指示閥(11A)打開，過(guò)濾疏水器(6)的I路氣體經(jīng)閥門11A、管線PA101進(jìn)入氣控閥(3)，使氣控閥(3)處于工作狀態(tài)。固體物料經(jīng)氣控閥(3)內(nèi)的輸送管(3A)及出料管CAP102進(jìn)入計(jì)量罐(4)內(nèi)。固體物料在來(lái)自閥13A、管線PA103的氣體作用下經(jīng)輸送管4A及管線CAP103進(jìn)入容器(2)內(nèi)，氣固經(jīng)重力沉降后，固體物料留在容器(2)內(nèi)，氣體部份經(jīng)管線PA104、止逆閥16、調(diào)節(jié)閥17回到容器(1)內(nèi)，完成轉(zhuǎn)料全過(guò)程。(52)是置在計(jì)量罐(4)上的藏量測(cè)量表壓差變送器，隨時(shí)測(cè)量(4)內(nèi)的固體物料藏量，測(cè)量信號(hào)經(jīng)信號(hào)線C102a送入控制器(5)內(nèi)，經(jīng)計(jì)算機(jī)計(jì)算出卸料速度，若卸料速度小于要求值(設(shè)定值)，則控制器(5)發(fā)出控制信號(hào)，經(jīng)信號(hào)線C102b指示調(diào)節(jié)閥11A開度加大，反之將閥11A開度減小，直至滿足需要為好。若此時(shí)測(cè)得(4)內(nèi)藏量過(guò)多，超過(guò)限定值，則控制器(5)全自動(dòng)報(bào)警，同時(shí)發(fā)出調(diào)節(jié)信號(hào)，經(jīng)信號(hào)線C106b指示閥13A開度加大，反之則使閥13A開度減小。(51)是設(shè)置在氣控閥(3)和計(jì)量缸(4)上的兩器差壓變送器，隨時(shí)檢測(cè)兩器壓差。測(cè)量信號(hào)經(jīng)信號(hào)線C101a傳遞給控制器(5)，當(dāng)兩器差壓大于給定值時(shí)，控制器(5)發(fā)出控制信號(hào)，經(jīng)信號(hào)線C101b指示調(diào)節(jié)閥17減小開度。反之增大閥17開度直至兩器差壓處于要求的平衡狀態(tài)。(53)是設(shè)置在計(jì)量罐(4)上的溫度變送器。當(dāng)所轉(zhuǎn)送物料是高溫物料時(shí)，計(jì)量罐(4)不僅是測(cè)量罐，也是冷卻罐。冷卻用氣體是來(lái)自過(guò)濾疏水器(6)的II中氣體，經(jīng)閥門12及管線PA102進(jìn)入(4)內(nèi)(如果所轉(zhuǎn)送物料是常溫物料該路氣體僅作流化使用)。溫度變送器隨時(shí)檢測(cè)(4)內(nèi)物料溫度測(cè)量信號(hào)經(jīng)信號(hào)線C103a傳遞給控制器(5)。當(dāng)溫度大于設(shè)定值時(shí)，控制器(5)發(fā)出信號(hào)經(jīng)信號(hào)線C103b指示閥12開度加大，反之使開度減小。最終使計(jì)量罐(4)內(nèi)物料溫度維持在設(shè)定值范圍內(nèi)。
(二)固體物料在線轉(zhuǎn)移間歇操作過(guò)程(見附圖1)，當(dāng)需要卸料時(shí)，可把控制器(5)設(shè)置在斷續(xù)檔，按下啟動(dòng)按紐后控制器(5)發(fā)出信號(hào)經(jīng)信號(hào)線C103b指示閥12打開。向計(jì)量罐(4)內(nèi)送氣。此時(shí)，調(diào)節(jié)閥11A、13A處于關(guān)閉狀態(tài)。一定時(shí)間后，控制器(5)指示閥11B打開，來(lái)自過(guò)濾疏水器(6)的I路氣體經(jīng)閥11B及管線PA101進(jìn)入氣控閥(3)內(nèi)，此時(shí)氣控閥(3)處于工作狀態(tài)。固體物料經(jīng)(3)內(nèi)的輸送管(3A)及出料管CAP102送入計(jì)量罐(4)內(nèi)。(4)上的差壓變送器(52)隨時(shí)檢測(cè)計(jì)量罐(4)內(nèi)料位高度，測(cè)量信號(hào)經(jīng)信號(hào)線C102a傳遞給控制器(5)，當(dāng)測(cè)量信號(hào)達(dá)到設(shè)定值時(shí)，控制器(5)發(fā)出調(diào)節(jié)信號(hào)，經(jīng)信號(hào)線C105b指示閥11B關(guān)閉。此時(shí)氣控閥(3)關(guān)閉，停止向(4)內(nèi)卸料，控制器(5)內(nèi)的計(jì)算機(jī)會(huì)根據(jù)要求的卸料量及檢測(cè)得到的每次卸料量，自動(dòng)計(jì)算出間歇操作時(shí)的時(shí)間間隔值。當(dāng)時(shí)間達(dá)到此值時(shí)，控制器(5)發(fā)出信號(hào)經(jīng)信號(hào)線C104b指示13B打開，將(4)內(nèi)的物料經(jīng)管線CAP103送至容器2內(nèi)。在這個(gè)過(guò)程中，藏量?jī)x表(52)即差壓變送器(52)自動(dòng)檢測(cè)4內(nèi)藏量，當(dāng)藏量達(dá)到下限值時(shí)，即完成一批轉(zhuǎn)料。這時(shí)(5)發(fā)出調(diào)節(jié)信號(hào)，經(jīng)信號(hào)線C104b指示閥門13B關(guān)閉，同時(shí)(5)內(nèi)計(jì)算機(jī)自動(dòng)記錄本次卸料量及累計(jì)卸出量。當(dāng)閥13B完全關(guān)閉后，(5)便發(fā)出信號(hào)經(jīng)信號(hào)線C105b指示閥11B打開，開始下一次卸料。
(51)是設(shè)置在(3)和(4)的差壓變送器，當(dāng)兩器差壓不平衡時(shí)，信號(hào)經(jīng)C101a傳遞給(5)，(5)發(fā)出調(diào)節(jié)信號(hào)經(jīng)C101b指示17減小或開大。
(53)是設(shè)在(4)上溫度變送器，當(dāng)系統(tǒng)所轉(zhuǎn)物料是高溫物料時(shí)，(53)自動(dòng)檢測(cè)(4)內(nèi)物料溫度。若在需要關(guān)閉閥門13B時(shí)，其物料溫度值仍高于要求值時(shí)，則控制器(5)發(fā)出信號(hào)，經(jīng)信號(hào)線C103b指示閥12開度加大，增加(4)內(nèi)的流化冷卻氣量，直到達(dá)到要求溫度。反之則減小其開度，經(jīng)過(guò)幾次調(diào)節(jié)，即找到合適的閥12開度，使卸料進(jìn)入正常狀態(tài)。
14是小孔板向(4)及后續(xù)工序送氣，以防固體物料堵塞管線。
本發(fā)明所達(dá)到的效果是為催化裂化裝置提供了一套小劑量持續(xù)平衡催化劑轉(zhuǎn)料的裝置及其系統(tǒng)，使再生器內(nèi)催化劑藏量活性穩(wěn)定，優(yōu)化了反應(yīng)環(huán)境，為提高經(jīng)濟(jì)效益和裝置操作管理水平提供了條件。轉(zhuǎn)料裝置沒(méi)有任何機(jī)械部件與高溫催化劑接觸，徹底排除了卡閥、泄漏、磨損等機(jī)械故障，尤其適用于高溫情況；轉(zhuǎn)料裝置實(shí)現(xiàn)了全氣控方式，投用、切斷、輸送、冷卻、計(jì)量均用流態(tài)化技術(shù)，靠氣控實(shí)現(xiàn)，可以保證長(zhǎng)期安全可靠運(yùn)行；轉(zhuǎn)料裝置為壓力平衡式，物料流速可調(diào)節(jié)控制，解決了磨損問(wèn)題；轉(zhuǎn)料裝置物料轉(zhuǎn)送量可精確計(jì)量和自動(dòng)調(diào)節(jié)；轉(zhuǎn)料裝置實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理，準(zhǔn)確可靠、使用方便；轉(zhuǎn)料裝置可將轉(zhuǎn)送的物料冷卻到100℃-400℃，為后續(xù)處理設(shè)備提供了條件；所用的氣控閥，能限好的起到閥門作用，將物料流動(dòng)隨時(shí)切斷或接通；計(jì)量罐利用了導(dǎo)管流化技術(shù)，用測(cè)差壓方法實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)料量的計(jì)量，簡(jiǎn)單可靠；本發(fā)明的轉(zhuǎn)料方法及裝置即可用于催化裂化再生器在線轉(zhuǎn)劑，也可用于其他工藝裝置顆粒轉(zhuǎn)送，可用于高溫條件下，也可用于低溫環(huán)境，固體物料包括催化劑，吸附劑，干燥劑，分子篩，活性炭，白土，……附圖及其說(shuō)明，附圖1是本發(fā)明的示意圖。
容器(1)，容器(2)是物料罐
(3)氣控閥(3A)輸送管(4)計(jì)量罐(4A)輸送管(5)控制器(多功能，含計(jì)算機(jī))(6)過(guò)濾疏水器或除水器(11A)氣路調(diào)節(jié)閥(11B)氣路電磁閥(12)氣路調(diào)節(jié)閥(13A)氣路調(diào)節(jié)閥(13B)氣路電磁閥(14)孔板(15)物料閘閥(16)物料止逆閥(17)物料調(diào)節(jié)閥(51)(52)差壓變送器(53)溫度變送器C101a，C102a壓差測(cè)量信號(hào)線C103a溫度測(cè)量信號(hào)線C101bC102b壓差調(diào)節(jié)信號(hào)線C103b溫度調(diào)節(jié)信號(hào)線C104，bC105b，C106b調(diào)節(jié)信號(hào)線PA101，PA102，PA103進(jìn)系統(tǒng)氣體管線PA104出系統(tǒng)氣體管線CAP101，CAP102，CAP103催化劑輸送管線實(shí)施例1(間歇操作)催化裂化裝置需卸出700℃高溫催化劑100Kg/h，要求卸出溫度400℃，氣源壓力0.4MPa空氣。輸送距離25(m)，催化劑性質(zhì)密度1500(Kg/m3)，粒徑50(μm)。儀表全部用22伏特電壓供電。
工藝參數(shù)PA101空氣量5NM3/h，PA102空氣量40NM3/h，PA103空氣量30NM3/h，每次卸料量10公斤，每小時(shí)卸劑6次，差壓計(jì)52，量程16KPa，差壓計(jì)51，量程40KPa，溫度計(jì)53，量程600℃。
操作過(guò)程接通電源，把控制器(5)，設(shè)置間歇操作的斷續(xù)檔，將卸出量的顯示調(diào)整在10Kg，時(shí)間間隔調(diào)整在6分鐘，溫度顯示設(shè)在400℃，按下(5)的啟動(dòng)按紐，(5)指示打開閥12，向計(jì)量罐(4)內(nèi)送氣，同時(shí)(51)工作當(dāng)(3)與(4)差壓大于40KPa時(shí)(5)指示閥17關(guān)小，反之開大。10秒種后，(5)指示打開閥11B經(jīng)管線PA101向(3)送氣，催化劑隨即進(jìn)入計(jì)量罐(4)，當(dāng)壓差變送器(52)指示達(dá)20KPa時(shí)，即(4)內(nèi)藏量達(dá)15Kg時(shí)，(5)發(fā)出信號(hào)將閥11B關(guān)閉，切斷(3)的氣源，(3)處于關(guān)閉狀態(tài)，停止向(4)內(nèi)卸料。4分鐘后，控制器(5)自動(dòng)指示打開閥13B，氣體經(jīng)管線PA104向(4)內(nèi)送氣，物料以內(nèi)輸送管(4A)及管線CAP102轉(zhuǎn)送到容器(2)內(nèi)輸送2分鐘后，(5)指示關(guān)閉閥13B切斷管線PA103的輸送氣體，停止輸送，同時(shí)打開閥11B開始新一輪工作。
實(shí)施例2(連續(xù)操作)催化裂化裝置，需卸出高溫催化劑150(Kg/h)，要求卸出溫度＜400℃，輸送距離30(m)，氣源用壓強(qiáng)空氣，壓力0.35MPa。催化劑性質(zhì)密度1000(Kg/m3)，粒徑60μm，儀表用電壓220伏特。工藝參數(shù)PA102空氣量為5Nm3/h，PA102為50Nm3/h，PA103為20Nm3/h，壓差儀表51量為40KPa，壓差儀表52量為20KPa，溫度儀表53，量程為600℃。
操作過(guò)程接通電源，把控制器(5)設(shè)置為連續(xù)操作檔，并將(5)上的卸劑量顯示調(diào)整到150Kg/h，時(shí)間為連續(xù)出料，溫度顯示在350℃，按一下(5)的啟動(dòng)按紐，(5)指示打開閥12，向計(jì)量罐(4)內(nèi)送氣，同時(shí)(51)工作當(dāng)(3)與(4)差壓大于40KPa時(shí)，(5)指示閥17關(guān)小，反之開大。(5)指示打開閥11A經(jīng)管線PA101向(3)送氣，催化劑隨即進(jìn)入計(jì)量罐(4)，催化劑在來(lái)自閥13A，管線PA103的氣體作用下經(jīng)輸送管4A及管線CAP103進(jìn)入容器2內(nèi)，完成催化劑在線轉(zhuǎn)移工作。
權(quán)利要求
1.一種用于生產(chǎn)過(guò)程中固體物料在線轉(zhuǎn)移的裝置及其系統(tǒng)，包括(a)由容器(1)，容器(2)，氣控閥(3)，計(jì)量罐(4)以及與這些設(shè)備相連接的管線和閥門組成固體物料在線轉(zhuǎn)移裝置；(b)固體物料在線轉(zhuǎn)移裝置所用的動(dòng)力是壓縮空氣，壓縮空氣經(jīng)管線PA100至除水器(6)脫水后的壓縮空氣分為三路第1路壓縮空氣經(jīng)控制閥(11A)或電磁閥(11B)通過(guò)管線PA101進(jìn)入氣控閥(3)作為對(duì)固體物料的提升氣流；第II路壓縮空氣通過(guò)控制閥(12)和管線PA102進(jìn)入計(jì)量罐(4)作為流化氣流或?qū)Ω邷毓腆w物料的冷卻氣流；第III路壓縮空氣經(jīng)控制閥(13A)或電磁閥(13B)以及孔板(14)進(jìn)入計(jì)量罐(4)內(nèi)的輸送固體物料管道(4A)作為提升氣流；(C)固體物料在線轉(zhuǎn)移過(guò)程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)(1)氣控閥(3)與計(jì)量罐(4)之間用差壓變送器(51)來(lái)調(diào)節(jié)壓差平衡的，由C101a將(51)的信號(hào)傳遞給控制器(5)，再由控制器(5)通過(guò)C101b將指令傳送給控制閥(17)使其動(dòng)作來(lái)平衡壓力；(2)測(cè)量計(jì)量罐(4)的壓力用差壓變送器(52)信號(hào)由C102a送至控制器(5)，再由控制器(5)將指令通過(guò)C102b傳遞給控制閥(11A)使其動(dòng)作來(lái)平衡壓力；(3)通過(guò)溫度變送器(53)測(cè)量計(jì)量罐(4)的溫度，由C103a將信號(hào)送至控制器(5)，然后由控制器(5)通過(guò)C103b指揮控制閥(12)的動(dòng)作來(lái)平衡溫度。
全文摘要
本發(fā)明提供了一套固體物料(催化劑)在線轉(zhuǎn)移裝置及其系統(tǒng),由容器(1),容器(2),氣控閥(3),計(jì)量罐(4)以及與這些設(shè)備相連接的管線和閥門所組成的裝置,其動(dòng)力是壓縮空氣,實(shí)現(xiàn)了全氣控方式,投用、切斷、輸送、冷卻、計(jì)量均用流態(tài)化技術(shù),靠氣控實(shí)現(xiàn),達(dá)到精確計(jì)量和自動(dòng)調(diào)節(jié),既可用于高溫固體物料,也可用于低溫物料。
文檔編號(hào)C10G11/12GK1174874SQ96109518
公開日1998年3月4日 申請(qǐng)日期1996年8月23日 優(yōu)先權(quán)日1996年8月23日
發(fā)明者石寶珍, 劉獻(xiàn)玲, 牛風(fēng)賓, 張軍 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工總公司, 中國(guó)石化洛陽(yáng)石油化工工程公司