專(zhuān)利名稱(chēng)：一種催化轉(zhuǎn)化催化劑汽提器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及石油煉制領(lǐng)域使用的一種催化轉(zhuǎn)化催化劑汽提器。
背景技術(shù)：
在流化催化裂化(FCC)沉降器內(nèi)，催化劑顆粒之間和顆粒的微孔內(nèi)部充滿(mǎn)著油氣，這部分油氣約占產(chǎn)品總量的2～4重量％，若不除去相當(dāng)于增加了2～4重量％的焦炭，減少了輕質(zhì)油收率。Exxon等公司的研究結(jié)果表明，如果從催化劑上汽提出全部可汽提的油氣，焦炭量將減少20～40重量％。由于汽提不完全而使焦炭產(chǎn)率升高，將增加再生器的燒焦負(fù)荷；特別是對(duì)于重油催化裂化而言，再生器的燒焦能力可能成為限制裝置處理能力的控制因素。
汽提器內(nèi)的流動(dòng)呈現(xiàn)為典型的汽固逆流接觸，在此過(guò)程中實(shí)現(xiàn)油氣的置換和脫附。汽提蒸汽與催化劑之間的接觸狀況直接影響著汽提的效率，而汽提蒸汽與催化劑之間的接觸狀況主要取決于汽提器的結(jié)構(gòu)形式。目前國(guó)內(nèi)外使用的汽提器主要有三種結(jié)構(gòu)形式，即人字形擋板、盤(pán)環(huán)擋板和無(wú)構(gòu)件(空筒)三種，其中由S&W公司引進(jìn)的RFCC(渣油催化裂化)裝置采用的即為無(wú)構(gòu)件汽提器。從理論上講，有擋板的汽提器無(wú)疑會(huì)改善汽固接觸狀況，提高汽提效率；S&W公司現(xiàn)在也已采用有擋板結(jié)構(gòu)的汽提器。目前，國(guó)內(nèi)大多數(shù)FCC裝置汽提蒸汽用量在23～50千克/噸原料(或3～6千克/噸催化劑)，焦炭中的氫含量多數(shù)在8體積％左右，有的甚至高達(dá)10體積％以上，說(shuō)明其中含有較多的輕烴。至今尚沒(méi)有一套裝置能夠長(zhǎng)期將焦炭中的氫含量保持在6體積％以下，包括引進(jìn)的幾套R(shí)FCC裝置。自二十世紀(jì)九十年代以來(lái)，為了延長(zhǎng)汽固接觸時(shí)間、改善汽提效果，在新設(shè)計(jì)的催化裂化裝置中，汽提段的高度有逐漸加長(zhǎng)的趨勢(shì)。
對(duì)用于FCC工藝的催化劑汽提器而言，國(guó)外的專(zhuān)利主要集中于UOP和Mobil兩家公司。UOP汽提器的特點(diǎn)是在內(nèi)外環(huán)擋板的裙板上開(kāi)有許多小孔或短管，用以加強(qiáng)汽固交換。USP 5,549,814提出了多層格柵結(jié)構(gòu)，每層格柵像車(chē)輻條一樣布置，每根輻條上開(kāi)有窗口，以便于汽固交換。Mobil的汽提器擋板形式與UOP的基本雷同，但內(nèi)外環(huán)擋板上的細(xì)微結(jié)構(gòu)有所不同。USP 5,910,240在內(nèi)外環(huán)擋板上附加了許多三角形旋轉(zhuǎn)板(葉片)，對(duì)向下流動(dòng)的催化劑有旋轉(zhuǎn)導(dǎo)流作用，以改善汽固接觸。上述專(zhuān)利除應(yīng)用在沉降器下部的常規(guī)汽提段外，還應(yīng)用于沉降器閉路旋風(fēng)系統(tǒng)中，如UOP的VDS(Vortex Disengager Stripper)系統(tǒng)和VSS(Vortex separations system)系統(tǒng)、Mobil的粗旋風(fēng)分離器內(nèi)。它們共同的缺點(diǎn)是汽提器的有效空間利用率較低，在55％～85％之間，各層擋板下方催化劑的填充率小于30％，因此使汽提器的汽提效率尚不夠理想。
國(guó)內(nèi)FCC汽提器的專(zhuān)利有CN 2370950Y、CN 2463042Y、CN 1136295C等。這些專(zhuān)利在汽提器的有效空間利用率和擋板下方催化劑的填充率方面有重大的改進(jìn)。但上述的汽提器大多采用內(nèi)外環(huán)汽提擋板交錯(cuò)的布置，汽提器內(nèi)催化劑的返混程度較高，大氣泡存在較為普遍，汽提器的汽提效率通常在95％以下；焦炭中的氫含量多數(shù)在7～8體積％左右，甚至更高。
美國(guó)專(zhuān)利USP 2001/0027938 A1公開(kāi)了一種用于FCC過(guò)程的汽提設(shè)備，其特點(diǎn)是擋板水平布置，擋板上開(kāi)有許多孔，或是由板條組成格柵而形成格柵狹縫；此種結(jié)構(gòu)的擋板可以起到破碎氣泡的作用。這種結(jié)構(gòu)的汽提器所存在的缺點(diǎn)是因催化劑在汽提器內(nèi)由上向下流動(dòng)的過(guò)程中，汽固混合物基本無(wú)繞流，而直接垂直通過(guò)每層擋板，所以汽固接觸時(shí)間較普通錐形擋板的短，因此汽提效率有限。
對(duì)于其它的在FCC工藝基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出來(lái)的催化轉(zhuǎn)化工藝，例如HCC(重油直接裂解制烯烴工藝)、DCC(多產(chǎn)低分子烯烴的催化裂解工藝)等，其沉降器汽提段的油氣汽提過(guò)程基本上與FCC工藝相同。該類(lèi)工藝因產(chǎn)品分離的要求，需要對(duì)再生催化劑夾帶的氣體雜質(zhì)(煙氣)進(jìn)行脫除。例如HCC工藝，其產(chǎn)品乙烯、丙烯的純度要求很高，氣體分離非常重要，因此在再生催化劑進(jìn)入提升管反應(yīng)器前需設(shè)置煙氣汽提器，以減少進(jìn)入到提升管反應(yīng)器的再生催化劑攜帶的煙氣量，從而降低烯烴產(chǎn)品中的雜質(zhì)(例如N2、CO2、CO、SOx、NOx等)的含量。采用上述現(xiàn)有的各種汽提設(shè)備，同樣存在汽提效率不高的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是現(xiàn)有的汽提設(shè)備所存在的汽提效率不高的問(wèn)題。
為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種催化轉(zhuǎn)化催化劑汽提器，包括筒體，筒體內(nèi)設(shè)有汽提擋板、汽提蒸汽分布器，其特征在于在汽提擋板之間沿筒體的軸向設(shè)有一至二組導(dǎo)流板，每組導(dǎo)流板由沿筒體的軸向設(shè)置的位于筒體中部的內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板和繞筒體的內(nèi)壁設(shè)置的外環(huán)導(dǎo)流板組成，內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板的外邊緣與筒體的內(nèi)壁之間形成外通道，外環(huán)導(dǎo)流板的中部設(shè)有內(nèi)通道，內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板與外環(huán)導(dǎo)流板為開(kāi)孔板或格柵。
采用本實(shí)用新型，具有如下的有益效果與現(xiàn)有的催化轉(zhuǎn)化催化劑汽提器相比，本實(shí)用新型通過(guò)在汽提器內(nèi)設(shè)置一至二組導(dǎo)流板(每組導(dǎo)流板由內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板與外環(huán)導(dǎo)流板組成)，將汽提器分成若干個(gè)區(qū)；汽提擋板分別設(shè)于各區(qū)內(nèi)。催化劑經(jīng)過(guò)導(dǎo)流板的導(dǎo)流與重新分布，減小了各區(qū)內(nèi)汽固的返混程度，破碎了現(xiàn)有汽提器鼓泡床中的大氣泡，提高了催化劑與汽提蒸汽的接觸效率與傳質(zhì)效率。將本實(shí)用新型用于沉降器汽提段夾帶油氣的待生催化劑的汽提，可使汽提效率提高到98％以上，焦炭中的氫含量可降至6體積％；將本實(shí)用新型用于來(lái)自再生器的夾帶氣體雜質(zhì)(煙氣)的再生催化劑的汽提，可使進(jìn)入到提升管反應(yīng)器的再生煙氣量減少95重量％以上，裂解氣中的非烴含量減少50重量％以上。同時(shí)，由于提高了汽提效率，增加了汽提器內(nèi)允許通過(guò)的催化劑的流通量，可將裝置處理能力提高5～10重量％。
本實(shí)用新型既可提高汽提器的汽提效率，又能降低能耗(即降低汽提蒸汽用量)。本實(shí)用新型既可用于FCC(流化催化裂化工藝)、DCC(多產(chǎn)低分子烯烴的催化裂解工藝)、ARGG(以常壓渣油為原料，最大量生產(chǎn)液化氣和高辛烷值汽油的工藝)、FDFCC(靈活雙效流化催化裂化工藝)、MIP(生產(chǎn)清潔汽油組分的流化催化裂化工藝)、MGD(多產(chǎn)液化氣和柴油、降低汽油烯烴含量的技術(shù))等工藝的沉降器汽提段夾帶油氣的待生催化劑的汽提，又可用于HCC(重油直接裂解制烯烴工藝)、DCC(多產(chǎn)低分子烯烴的催化裂解工藝)等工藝的夾帶氣體雜質(zhì)的再生催化劑的汽提，可達(dá)到多回收目的產(chǎn)品、降低干氣產(chǎn)率、減少產(chǎn)品中雜質(zhì)含量的目的。此外，本實(shí)用新型還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)、適用范圍廣、設(shè)備投資少等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于新建或改建的催化轉(zhuǎn)化裝置中。
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(shuō)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)用新型的一種外提升管式汽提器沿軸向的剖視圖，內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板與外環(huán)導(dǎo)流板水平設(shè)置。
圖2是圖1中的A-A剖視圖，內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板為開(kāi)孔板。
圖3是圖1中的A-A剖視圖，內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板為矩形格柵狹縫的格柵。
圖4是圖1中的A-A剖視圖，內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板為菱形格柵狹縫的格柵。
圖5是圖1中的B-B剖視圖，外環(huán)導(dǎo)流板為開(kāi)孔板。
圖6是圖1中的B-B剖視圖，外環(huán)導(dǎo)流板為矩形格柵狹縫的格柵。
圖7是圖1中的B-B剖視圖，外環(huán)導(dǎo)流板為菱形格柵狹縫的格柵。
圖8是本實(shí)用新型的一種內(nèi)提升管式汽提器沿軸向的剖視圖，內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板與外環(huán)導(dǎo)流板水平設(shè)置。
圖9是圖8中的C-C剖視圖，外環(huán)導(dǎo)流板為開(kāi)孔板。
圖10是圖8中的C-C剖視圖，外環(huán)導(dǎo)流板為矩形格柵狹縫的格柵。
圖11是圖8中的C-C剖視圖，外環(huán)導(dǎo)流板為菱形格柵狹縫的格柵。
圖12是圖8中的D-D剖視圖，內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板為開(kāi)孔板。
圖13是圖8中的D-D剖視圖，內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板為矩形格柵狹縫的格柵。
圖14是圖8中的D-D剖視圖，內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板為菱形格柵狹縫的格柵。
圖15是本實(shí)用新型的一種外提升管式汽提器沿軸向的局部剖視圖，內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板與外環(huán)導(dǎo)流板傾斜向下設(shè)置。
圖16是本實(shí)用新型的一種內(nèi)提升管式汽提器沿軸向的局部剖視圖，內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板與外環(huán)導(dǎo)流板傾斜向下設(shè)置。
圖17是本實(shí)用新型汽提器用于夾帶氣體雜質(zhì)的再生催化劑汽提的示意圖(再生立管位于再生器的側(cè)面)。
圖18是本實(shí)用新型汽提器用于夾帶氣體雜質(zhì)的再生催化劑汽提的示意圖(再生立管位于再生器的底部)。
圖1至圖18中的附圖標(biāo)記表示1——汽提器；2——內(nèi)環(huán)汽提擋板；3——外環(huán)汽提擋板；4——內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板；5——外環(huán)導(dǎo)流板；601——一段汽提蒸汽分布器；602——二段汽提蒸汽分布器；7——裙板；801——外通道；802——內(nèi)通道；901——一段汽提蒸汽管；902——二段汽提蒸汽管；10——汽提器筒體；11——沉降器；12——待生立管或待生斜管；13——提升管；14——再生器；15——?dú)怏w返回管；161——催化劑下料管；162——催化劑流出管；17——倒錐。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖1所示本實(shí)用新型的一種催化轉(zhuǎn)化催化劑汽提器，這種汽提器是一種外提升管式汽提器(提升管設(shè)于汽提器的外部，圖中未示出)，用于沉降器汽提段夾帶油氣的待生催化劑的汽提；如圖所示，汽提器1設(shè)于沉降器11的底部。汽提器1包括筒體10，筒體10內(nèi)設(shè)有汽提擋板、汽提蒸汽分布器。汽提擋板包括內(nèi)環(huán)汽提擋板2和外環(huán)汽提擋板3。汽提蒸汽分布器包括一段汽提蒸汽分布器601和二段汽提蒸汽分布器602，分別與一段汽提蒸汽管901和二段汽提蒸汽管902相連。圖1所示的汽提蒸汽分布器為環(huán)狀的汽提蒸汽分布器，也可以采用樹(shù)枝狀的汽提蒸汽分布器。汽提器1的底部設(shè)有待生立管或待生斜管12。
在汽提擋板之間沿筒體10的軸向設(shè)有導(dǎo)流板，導(dǎo)流板一般設(shè)置一至二組，圖1所示汽提器設(shè)置的是一組。每組導(dǎo)流板由沿筒體10的軸向設(shè)置的位于筒體10中部的內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板4和繞筒體10的內(nèi)壁設(shè)置的外環(huán)導(dǎo)流板5組成。內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板4與外環(huán)導(dǎo)流板5將汽提器分成三個(gè)區(qū)(參見(jiàn)圖1，內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板4之上為第一區(qū)，內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板4與外環(huán)導(dǎo)流板5之間為第二區(qū)，外環(huán)導(dǎo)流板5之下為第三區(qū))，內(nèi)環(huán)汽提擋板2和外環(huán)汽提擋板3設(shè)于每個(gè)區(qū)的內(nèi)部。對(duì)于圖1所示的汽提器而言，一組導(dǎo)流板中的內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板與外環(huán)導(dǎo)流板之間一般應(yīng)至少設(shè)有一組汽提擋板(每組汽提擋板含有內(nèi)環(huán)汽提擋板和外環(huán)汽提擋板各一件)。如圖1所示，內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板4設(shè)于一塊外環(huán)汽提擋板的下方，外環(huán)導(dǎo)流板5設(shè)于一塊內(nèi)環(huán)汽提擋板的下方。參見(jiàn)圖1以及圖2至圖7，內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板4為圓盤(pán)形，外環(huán)導(dǎo)流板5為圓環(huán)形。內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板4的外邊緣與筒體10的內(nèi)壁之間形成外通道801，外環(huán)導(dǎo)流板5的中部設(shè)有內(nèi)通道802。如圖2至圖4所示的外通道801為圓環(huán)形，圖5至圖7所示的內(nèi)通道802為圓形。內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板4與外環(huán)導(dǎo)流板5可以是開(kāi)孔板(參見(jiàn)圖2和圖5)，還可以是格柵(參見(jiàn)圖3、圖4、圖6和圖7)。開(kāi)孔板是在實(shí)心板上加工出開(kāi)孔而制成的，格柵則是由鋼板帶制成。開(kāi)孔板上的開(kāi)孔可以是圓形、橢圓形或其它的形狀，圖2和圖5所示開(kāi)孔板上的開(kāi)孔是圓形。格柵的格柵狹縫的形狀一般是矩形(參見(jiàn)圖3和圖6)，或是菱形(參見(jiàn)圖4和圖7)。開(kāi)孔板上的開(kāi)孔、格柵的格柵狹縫以及組成格柵的鋼板帶，均與水平面相垂直(即均與汽提器筒體的軸向平行)。參見(jiàn)圖1，內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板4與外環(huán)導(dǎo)流板5均水平設(shè)置；內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板4位于外通道801的外邊緣、外環(huán)導(dǎo)流板5位于內(nèi)通道802的內(nèi)邊緣分別設(shè)有垂直向下的裙板7。設(shè)置裙板7的目的是為了使汽提蒸汽聚集于內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板4與外環(huán)導(dǎo)流板5的下方而通過(guò)導(dǎo)流板向上流動(dòng)，從而使汽提蒸汽得到再分布。裙板7的結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)參數(shù)與現(xiàn)有的汽提擋板所設(shè)置的裙板相同。
內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板4與外環(huán)導(dǎo)流板5采用開(kāi)孔板時(shí)，板上開(kāi)孔的當(dāng)量直徑一般為30～300毫米，優(yōu)選為50～150毫米。對(duì)于圓形開(kāi)孔，當(dāng)量直徑即為圓孔的直徑；對(duì)于非圓形開(kāi)孔，當(dāng)量直徑為面積與其相等的圓孔的直徑。開(kāi)孔板的開(kāi)孔率一般為5％～50％，優(yōu)選為10％～30％。內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板4與外環(huán)導(dǎo)流板5采用格柵時(shí)，格柵狹縫的形狀一般為矩形或菱形；格柵狹縫每邊的邊長(zhǎng)一般為30～300毫米，優(yōu)選為50～150毫米。該邊長(zhǎng)為各格柵狹縫相對(duì)兩邊的鋼板帶厚度中心的距離。格柵狹縫的面積為格柵在水平面上投影面積的20％～80％。開(kāi)孔板與格柵的厚度一般為6～30毫米。上述外通道801與內(nèi)通道802的面積，分別為汽提器有效橫截面積的0.2～0.5倍。對(duì)于圖1所示的汽提器1，汽提器的有效橫截面積是以筒體10的內(nèi)徑計(jì)算出的筒體的橫截面積。
圖1所示汽提器1所設(shè)的一組導(dǎo)流板中，內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板4與外環(huán)導(dǎo)流板5之間的距離L一般為汽提器1高度的0.2～0.5倍；對(duì)于水平設(shè)置的內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板4與外環(huán)導(dǎo)流板5，該距離L為內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板4與外環(huán)導(dǎo)流板5的最頂端(即上表面)之間的距離。如果設(shè)置二組上述水平的導(dǎo)流板，二組導(dǎo)流板之間的距離為汽提器1高度的0.1～0.3倍；該距離是上方一組導(dǎo)流板中下面的一塊導(dǎo)流板的最底端(裙板的最底端)與下方一組導(dǎo)流板中上面的一塊導(dǎo)流板的最頂端(即上表面)之間的距離。
圖1所示汽提器的操作過(guò)程是這樣的夾帶油氣的待生催化劑從沉降器11進(jìn)入汽提器1，同時(shí)經(jīng)一段汽提蒸汽管901、一段汽提蒸汽分布器601和二段汽提蒸汽管902、二段汽提蒸汽分布器602分別向汽提器1內(nèi)通入一級(jí)汽提蒸汽和二級(jí)汽提蒸汽。待生催化劑首先在汽提器1的上方與頂部的內(nèi)環(huán)汽提擋板2接觸，然后自上而下經(jīng)過(guò)各層外環(huán)汽提擋板3和內(nèi)環(huán)汽提擋板2向下流動(dòng)，依次與上升的一、二級(jí)汽提蒸汽逆流接觸，將待生催化劑中夾帶的油氣置換出來(lái)。置換出的油氣和汽提蒸汽向上流動(dòng)進(jìn)入沉降器11，再經(jīng)沉降器11去分餾塔進(jìn)行分離。汽提過(guò)的待生催化劑進(jìn)入設(shè)于汽提器1底部的待生立管或待生斜管12，最后送入再生器進(jìn)行再生。在上述的汽提過(guò)程中，待生催化劑經(jīng)內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板4上的開(kāi)孔或格柵狹縫以及外通道801、外環(huán)導(dǎo)流板5上的開(kāi)孔或格柵狹縫以及內(nèi)通道802向下流動(dòng)，汽提蒸汽經(jīng)外環(huán)導(dǎo)流板5上的開(kāi)孔或格柵狹縫以及內(nèi)通道802、內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板4上的開(kāi)孔或格柵狹縫以及外通道801向上流動(dòng)。通過(guò)設(shè)置導(dǎo)流板(內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板4與外環(huán)導(dǎo)流板5)，使每個(gè)區(qū)內(nèi)的待生催化劑經(jīng)過(guò)導(dǎo)流板的導(dǎo)流與分布后，減小了待生催化劑的返混程度，破碎了現(xiàn)有汽提器鼓泡床內(nèi)的大氣泡，大大提高了待生催化劑與汽提蒸汽的接觸效率，從而使整個(gè)汽提器的汽提效率明顯提高。如果汽提器的操作負(fù)荷不變，那么汽提蒸汽的用量就可以減少，從而節(jié)約能耗；如果汽提蒸汽用量不降低，那么汽提效率提高后，就可以增加汽提器的負(fù)荷，相當(dāng)于可提高裝置的處理量。
圖8所示，是本實(shí)用新型的一種內(nèi)提升管式催化轉(zhuǎn)化催化劑汽提器。與圖1所示汽提器的主要不同之處是，提升管13設(shè)于汽提器1內(nèi)；一段汽提蒸汽管901和二段汽提蒸汽管902由汽提器的外部直接伸入汽提器內(nèi)，分別與一段汽提蒸汽分布器601和二段汽提蒸汽分布器602相連。
內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板4與外環(huán)導(dǎo)流板5同樣水平設(shè)置(參見(jiàn)圖8)，外環(huán)導(dǎo)流板5仍為圓環(huán)形(參見(jiàn)圖8以及圖9、圖10和圖11)，但內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板4變?yōu)閳A環(huán)形(參見(jiàn)圖8以及圖12、圖13和圖14)。如圖12至圖14所示，外通道801仍為圓環(huán)形，但內(nèi)通道802由圓形變?yōu)閳A環(huán)形(由圖1所示外環(huán)導(dǎo)流板5位于圓形內(nèi)通道802的內(nèi)邊緣與提升管13的外壁所構(gòu)成的區(qū)域)，參見(jiàn)圖9至圖11。外環(huán)導(dǎo)流板5與內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板4同樣可采用開(kāi)孔板(參見(jiàn)圖9和圖12)，或是格柵(參見(jiàn)圖10、圖11、圖13和圖14)。開(kāi)孔板上的開(kāi)孔可以是圓形(參見(jiàn)圖9和圖12)，還可以是橢圓形或其它的形狀；格柵的格柵狹縫的形狀可以是矩形(參見(jiàn)圖10和圖13)，或是菱形(參見(jiàn)圖11和圖14)。參見(jiàn)圖8，內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板4位于外通道801的外邊緣、外環(huán)導(dǎo)流板5位于內(nèi)通道802的內(nèi)邊緣同樣分別設(shè)有垂直向下的裙板7。
圖8所示汽提器其余未提及部件的結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)參數(shù)等，例如開(kāi)孔板上開(kāi)孔的當(dāng)量直徑、開(kāi)孔板的開(kāi)孔率、格柵狹縫的邊長(zhǎng)、格柵狹縫的面積、開(kāi)孔板與格柵的厚度、一組導(dǎo)流板中內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板4與外環(huán)導(dǎo)流板5之間的距離L、設(shè)置二組導(dǎo)流板時(shí)二組導(dǎo)流板之間的距離等，均與圖1所示的汽提器相同。外通道801與內(nèi)通道802的面積同樣分別為汽提器有效橫截面積的0.2～0.5倍；但對(duì)于圖8所示的汽提器1而言，汽提器的有效橫截面積是以筒體10的內(nèi)徑計(jì)算出的筒體的橫截面積減去以提升管13的外徑計(jì)算出的提升管的橫截面積而得到的圓環(huán)形的橫截面積。圖8所示汽提器的操作過(guò)程與圖1所示汽提器的操作過(guò)程基本相同，說(shuō)明從略。
圖1和圖8所示的汽提器，內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板4與外環(huán)導(dǎo)流板5均水平設(shè)置。而圖15和圖16所示的汽提器，內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板4與外環(huán)導(dǎo)流板5均傾斜向下設(shè)置。參見(jiàn)圖15，所示汽提器為外提升管式汽提器。內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板4自其中心至筒體10內(nèi)壁的方向傾斜向下設(shè)置，外環(huán)導(dǎo)流板5自筒體10的內(nèi)壁至筒體10的軸心線方向傾斜向下設(shè)置。如圖所示，內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板4為圓錐面形，外環(huán)導(dǎo)流板5為倒截頭圓錐面形。內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板4與外環(huán)導(dǎo)流板5相對(duì)于水平面的傾斜角α一般為5～60度，優(yōu)選為30～45度。與水平設(shè)置的內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板4與外環(huán)導(dǎo)流板5不同的是，傾斜向下設(shè)置的內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板4與外環(huán)導(dǎo)流板5均不設(shè)置裙板。一組導(dǎo)流板中內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板4與外環(huán)導(dǎo)流板5之間的距離L仍為汽提器高度的0.2～0.5倍；對(duì)于圖15所示的汽提器，傾斜向下設(shè)置的一組導(dǎo)流板中內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板4與外環(huán)導(dǎo)流板5之間的距離L為內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板4與外環(huán)導(dǎo)流板5的最頂端之間的距離。內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板4在水平面上的投影形狀與圖2、圖3和圖4相同，而外環(huán)導(dǎo)流板5在水平面上的投影形狀與圖5、圖6和圖7相同。外通道801仍為圓環(huán)形(參見(jiàn)圖2、圖3和圖4)，內(nèi)通道802仍為圓形(參見(jiàn)圖5、圖6和圖7)。內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板4與外環(huán)導(dǎo)流板5同樣可采用開(kāi)孔板(開(kāi)孔板上的開(kāi)孔可以是圓形、橢圓形或其它的形狀)，或是采用格柵(格柵狹縫的形狀為矩形或菱形)。圖15所示汽提器其余未提及部件的結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)參數(shù)等，例如開(kāi)孔板上開(kāi)孔的當(dāng)量直徑、開(kāi)孔板的開(kāi)孔率、格柵的格柵狹縫的邊長(zhǎng)、格柵狹縫的面積、開(kāi)孔板與格柵的厚度、外通道801與內(nèi)通道802的面積等，以及汽提器的操作過(guò)程，均與圖1所示的汽提器相同，說(shuō)明從略。需要說(shuō)明的是，在內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板4與外環(huán)導(dǎo)流板5傾斜向下設(shè)置的情況下，開(kāi)孔板上的開(kāi)孔、格柵的格柵狹縫以及組成格柵的鋼板帶同樣均是與水平面相垂直(即均與汽提器筒體的軸向平行)。上述開(kāi)孔板上的開(kāi)孔形狀、格柵的格柵狹縫的形狀均是指其在水平面上的投影形狀；開(kāi)孔板上開(kāi)孔的當(dāng)量直徑、開(kāi)孔板的開(kāi)孔率、格柵狹縫的邊長(zhǎng)、格柵狹縫的面積、格柵鋼板帶的厚度，均是在該水平面上投影的數(shù)值。
圖16所示的汽提器，是一種內(nèi)提升管式汽提器，內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板4與外環(huán)導(dǎo)流板5均傾斜向下設(shè)置。與圖15所示汽提器的主要不同之處是，提升管13設(shè)于汽提器1內(nèi)；而與圖8所示汽提器的主要不同之處是，內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板4與外環(huán)導(dǎo)流板5均是傾斜向下設(shè)置的。
如圖16所示，內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板4為截頭圓錐面形，外環(huán)導(dǎo)流板5為倒截頭圓錐面形。內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板4在水平面上的投影形狀與圖12、圖13和圖14相同，而外環(huán)導(dǎo)流板5在水平面上的投影形狀與圖9、圖10和圖11相同。圖16所示汽提器其它的主要部件的結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)參數(shù)，例如內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板4與外環(huán)導(dǎo)流板5相對(duì)于水平面的傾斜角α、內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板4與外環(huán)導(dǎo)流板5不設(shè)置裙板的情況、一組導(dǎo)流板中內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板4與外環(huán)導(dǎo)流板5之間的距離L及其測(cè)量基準(zhǔn)、開(kāi)孔板與格柵的采用、開(kāi)孔與格柵狹縫的形狀及其大小、開(kāi)孔板的開(kāi)孔率與格柵狹縫的面積、開(kāi)孔板與格柵的厚度等，均與圖15所示的汽提器相同。圖16所示汽提器的外通道801為圓環(huán)形(可參見(jiàn)圖12、圖13和圖14)，內(nèi)通道802也為圓環(huán)形(可參見(jiàn)圖9、圖10和圖11)；外通道801與內(nèi)通道802的面積與圖8所示的汽提器相同。圖16所示汽提器的操作過(guò)程與圖1所示汽提器的操作過(guò)程基本相同，說(shuō)明從略。圖15和圖16所示的汽提器如果設(shè)置二組傾斜向下的導(dǎo)流板，二組導(dǎo)流板之間的距離仍為汽提器1高度的0.1～0.3倍；該距離是上方一組導(dǎo)流板中下面的一塊導(dǎo)流板的最底端與下方一組導(dǎo)流板中上面的一塊導(dǎo)流板的最頂端之間的距離。
圖1和圖8所示，是本實(shí)用新型汽提器用于沉降器汽提段夾帶油氣的待生催化劑的汽提；本實(shí)用新型汽提器還可用于HCC、DCC等裝置，用作脫除來(lái)自再生器的再生催化劑夾帶氣體雜質(zhì)的汽提器，參見(jiàn)圖17和圖18。對(duì)于夾帶氣體雜質(zhì)的再生催化劑的汽提，采用與沉降器汽提段夾帶油氣的待生催化劑的汽提相類(lèi)似的技術(shù)方案，包括汽提器的導(dǎo)流板(內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板與外環(huán)導(dǎo)流板)和汽提擋板的結(jié)構(gòu)，以及汽提方法。
如圖17所示，再生立管位于再生器14的側(cè)面，汽提器1也設(shè)于再生器14的側(cè)面。再生立管由催化劑下料管161和催化劑流出管162組成；催化劑下料管161設(shè)于再生器14的下部(催化劑密相段)與汽提器1的上部之間，催化劑流出管162設(shè)于汽提器1的下部與提升管13的下部之間。汽提器1的頂部與再生器14內(nèi)的催化劑稀相段之間設(shè)有氣體返回管15。再生器14中的再生催化劑經(jīng)催化劑下料管161進(jìn)入汽提器1，然后自上而下經(jīng)過(guò)各層內(nèi)環(huán)汽提擋板2和外環(huán)汽提擋板3(以及內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板4與外環(huán)導(dǎo)流板5)向下流動(dòng)，依次與上升的一、二級(jí)汽提蒸汽逆流接觸；汽提蒸汽與再生催化劑夾帶的氣體雜質(zhì)(即煙氣)進(jìn)行傳質(zhì)、傳熱，再生催化劑中夾帶的氣體雜質(zhì)被水蒸汽置換出來(lái)。汽提出的氣體雜質(zhì)和汽提蒸汽向上流動(dòng)，經(jīng)汽提器1頂部的氣體返回管15返回再生器14內(nèi)的催化劑稀相段。經(jīng)汽提后的夾帶有水蒸汽的再生催化劑由汽提器1流出，經(jīng)催化劑流出管162流入提升管13的下部，與原料油混合進(jìn)行裂化反應(yīng)。在上述的汽提過(guò)程中，汽提器1通過(guò)設(shè)置內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板4與外環(huán)導(dǎo)流板5，使再生催化劑經(jīng)過(guò)導(dǎo)流與分布后，減小了再生催化劑的返混程度，破碎了汽提器鼓泡床內(nèi)的大氣泡，提高了再生催化劑與汽提蒸汽的接觸效率，從而提高了汽提器的效率。
圖18與圖17的主要不同之處是，再生立管(由催化劑下料管161和催化劑流出管162組成)位于再生器14的底部，汽提器1設(shè)于再生器14的下方，催化劑下料管161的出口設(shè)有倒錐17(倒錐可防止汽提器中的氣體竄入催化劑下料管)。圖18所示汽提器的操作過(guò)程與圖17所示的汽提器基本相同。
本實(shí)用新型的各種汽提器，水平設(shè)置與傾斜向下設(shè)置的導(dǎo)流板可以混合使用。例如對(duì)于一組導(dǎo)流板，內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板4水平設(shè)置、外環(huán)導(dǎo)流板5傾斜向下設(shè)置，或是內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板4傾斜向下設(shè)置、外環(huán)導(dǎo)流板5水平設(shè)置。此時(shí)，一組導(dǎo)流板中的內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板與外環(huán)導(dǎo)流板之間的距離L仍為汽提器高度的0.2～0.5倍；該距離是內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板與外環(huán)導(dǎo)流板的最頂端之間的距離。對(duì)于水平設(shè)置的內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板與外環(huán)導(dǎo)流板而言，其最頂端即為上表面?；旌显O(shè)置二組導(dǎo)流板時(shí)，二組導(dǎo)流板之間的距離仍為汽提器高度的0.1～0.3倍；該距離是上方一組導(dǎo)流板中下面的一塊導(dǎo)流板的最底端與下方一組導(dǎo)流板中上面的一塊導(dǎo)流板的最頂端之間的距離。對(duì)于水平設(shè)置的內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板與外環(huán)導(dǎo)流板，其最頂端即為上表面，最底端為裙板的最底端。內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板4與外環(huán)導(dǎo)流板5還可以分別使用開(kāi)孔板或格柵。
本實(shí)用新型各種汽提器的內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板4與外環(huán)導(dǎo)流板5以及汽提擋板，均可采用各種常用的部件及方法固定于汽提器內(nèi)。內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板4與外環(huán)導(dǎo)流板5以及汽提擋板可采用各種常用的金屬材料制造；為防止磨損，可在其表面噴涂抗高溫耐磨涂層，例如采用電弧噴涂工藝噴涂致密的由高碳不銹鋼等組成的合金材料涂層。
本實(shí)用新型的各種汽提器，汽提器的高度為3～15米，直徑(內(nèi)徑)為1～6米。在操作過(guò)程中，操作線速為0.1～0.3米/秒，采用一段或兩段汽提的方式，汽提介質(zhì)采用水蒸汽。
本實(shí)用新型圖2至圖18中，所有未說(shuō)明的附圖標(biāo)記的意義均參見(jiàn)本說(shuō)明書(shū)“附圖說(shuō)明”部分的說(shuō)明。此外在本實(shí)用新型說(shuō)明書(shū)中，以重量％表示重量百分?jǐn)?shù)，以體積％表示體積百分?jǐn)?shù)。
本實(shí)用新型汽提器適用于各種催化轉(zhuǎn)化工藝夾帶油氣的待生催化劑的汽提以及夾帶氣體雜質(zhì)的再生催化劑的汽提，催化劑可以是各種類(lèi)型的催化轉(zhuǎn)化催化劑。
權(quán)利要求1.一種催化轉(zhuǎn)化催化劑汽提器，包括筒體(10)，筒體(10)內(nèi)設(shè)有汽提擋板、汽提蒸汽分布器，其特征在于在汽提擋板之間沿筒體(10)的軸向設(shè)有一至二組導(dǎo)流板，每組導(dǎo)流板由沿筒體(10)的軸向設(shè)置的位于筒體(10)中部的內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板(4)和繞筒體(10)的內(nèi)壁設(shè)置的外環(huán)導(dǎo)流板(5)組成，內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板(4)的外邊緣與筒體(10)的內(nèi)壁之間形成外通道(801)，外環(huán)導(dǎo)流板(5)的中部設(shè)有內(nèi)通道(802)，內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板(4)與外環(huán)導(dǎo)流板(5)為開(kāi)孔板或格柵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化轉(zhuǎn)化催化劑汽提器，其特征在于所述內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板(4)與外環(huán)導(dǎo)流板(5)水平設(shè)置，內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板(4)位于外通道(801)的外邊緣、外環(huán)導(dǎo)流板(5)位于內(nèi)通道(802)的內(nèi)邊緣分別設(shè)有垂直向下的裙板(7)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化轉(zhuǎn)化催化劑汽提器，其特征在于所述內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板(4)自其中心至筒體(10)內(nèi)壁的方向傾斜向下設(shè)置，外環(huán)導(dǎo)流板(5)自筒體(10)的內(nèi)壁至筒體(10)的軸心線方向傾斜向下設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的催化轉(zhuǎn)化催化劑汽提器，其特征在于內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板(4)與外環(huán)導(dǎo)流板(5)相對(duì)于水平面的傾斜角α為5～60度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的催化轉(zhuǎn)化催化劑汽提器，其特征在于所述開(kāi)孔板上開(kāi)孔的形狀為圓形或橢圓形，開(kāi)孔的當(dāng)量直徑為30～300毫米，開(kāi)孔板的開(kāi)孔率為5％～50％。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的催化轉(zhuǎn)化催化劑汽提器，其特征在于所述格柵的格柵狹縫的形狀為矩形或菱形，格柵狹縫每邊的邊長(zhǎng)為30～300毫米，格柵狹縫的面積為格柵在水平面上投影面積的20％～80％。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的催化轉(zhuǎn)化催化劑汽提器，其特征在于所述外通道(801)與內(nèi)通道(802)的面積分別為汽提器有效橫截面積的0.2～0.5倍。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的催化轉(zhuǎn)化催化劑汽提器，其特征在于一組導(dǎo)流板中的內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板(4)與外環(huán)導(dǎo)流板(5)之間的距離L為汽提器高度的0.2～0.5倍。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的催化轉(zhuǎn)化催化劑汽提器，其特征在于汽提器設(shè)置二組導(dǎo)流板，二組導(dǎo)流板之間的距離為汽提器高度的0.1～0.3倍。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的催化轉(zhuǎn)化催化劑汽提器，其特征在于所述的內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板(4)、外環(huán)導(dǎo)流板(5)以及汽提擋板的表面具有抗高溫耐磨涂層。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了石油煉制領(lǐng)域使用的一種催化轉(zhuǎn)化催化劑汽提器，以解決現(xiàn)有的汽提設(shè)備所存在的汽提效率不高的問(wèn)題。本實(shí)用新型汽提器包括筒體(10)，其內(nèi)設(shè)有汽提擋板、汽提蒸汽分布器。在汽提擋板之間沿筒體的軸向設(shè)有一至二組導(dǎo)流板，每組導(dǎo)流板由沿筒體的軸向設(shè)置的位于筒體中部的內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板(4)和繞筒體的內(nèi)壁設(shè)置的外環(huán)導(dǎo)流板(5)組成。內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板的外邊緣與筒體的內(nèi)壁之間形成外通道(801)，外環(huán)導(dǎo)流板(5)的中部設(shè)有內(nèi)通道(802)。內(nèi)環(huán)導(dǎo)流板與外環(huán)導(dǎo)流板為開(kāi)孔板或格柵，可以水平設(shè)置或傾斜向下設(shè)置。本實(shí)用新型汽提器適用于各種催化轉(zhuǎn)化工藝夾帶油氣的待生催化劑的汽提以及夾帶氣體雜質(zhì)的再生催化劑的汽提。
文檔編號(hào)B01J8/00GK2736056SQ20042007501
公開(kāi)日2005年10月26日 申請(qǐng)日期2004年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月2日
發(fā)明者張振千, 畢志予, 田耕, 郭海峰 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