專利名稱：一種催化裂化裝置補(bǔ)充催化劑的加料方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于石油加工行業(yè)催化裂化工藝，尤其涉及催化裂化工藝補(bǔ)充和添加催化劑的方法。
背景技術(shù)：
催化裂化催化劑廣泛應(yīng)用于石化行業(yè)的FCC裝置中，但由于各種原因，催化劑在循環(huán)使用中效能會逐漸降低，為了維持生產(chǎn)的平穩(wěn)，每天都需要向裝置內(nèi)補(bǔ)充以噸計(jì)量的新鮮催化劑，國內(nèi)石化行業(yè)對這種操作稱為小型加料。新鮮催化劑為常溫的微球顆粒，現(xiàn)有技術(shù)中，世界上幾乎所有的FCC裝置補(bǔ)充催化劑的工藝流程都是采用空氣輸送的方法把常溫催化劑輸送到FCC裝置再生器的密相床層中，再生器的操作溫度通常為650 750°C左右。催化劑效能降低的原因之一是催化劑顆粒產(chǎn)生了破碎而跑損，由于催化裂化催化劑較昂貴，因而破碎跑損會給用戶造成較大的損失，使生產(chǎn)成本提高；另一方面催化劑破碎跑損會導(dǎo)致外排煙氣中粉塵顆粒濃度和催化油漿固含量的提高，并促使煙機(jī)磨損和結(jié)垢現(xiàn)象的發(fā)生，不利于FCC裝置的平穩(wěn)運(yùn)行。催化劑破碎的原因非常復(fù)雜。近年的實(shí)驗(yàn)室研究和文獻(xiàn)表明，在向裝置補(bǔ)充新鮮催化劑的過程中催化劑也可以產(chǎn)生10%左右的破碎，這種情形稱為催化劑熱崩。在催化劑受潮或者水份含量過高的情況下，這種情況尤甚。補(bǔ)充新鮮劑過程中發(fā)生熱崩的原因是催化劑輸送過程前后環(huán)境溫差帶來的熱沖擊以及新鮮劑注入部位的溫度較高，但是如何解決這類催化劑熱崩的技術(shù)措施目前幾乎沒有報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就是如何降低催化裂化裝置補(bǔ)充新鮮催化劑時(shí)的破碎即熱崩。本發(fā)明提出了一種向催化裂化裝置補(bǔ)充催化劑的新方法，能夠降低FCC工藝裝置的催化劑消耗，同時(shí)降低外排煙氣中粉塵顆粒濃度和催化油漿固含量，并且可減少煙機(jī)磨損和結(jié)垢現(xiàn)象的發(fā)生。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:依靠現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)具備的催化裂化裝置中催化劑加料器和加料管線，把新鮮催化劑加注到FCC裝置沉降器的汽提段。一種催化裂化裝置補(bǔ)充催化劑的加料方法，包括以下步驟:1)催化劑儲罐中的新鮮催化劑進(jìn)入催化裂化裝置中的催化劑加料器和加料管線;2)步驟1)來的新鮮催化劑在沉降器汽提段前與反吹風(fēng)管線中的氣源混合；3)由步驟2)來的新鮮催化劑加注到催化裂化裝置沉降器的汽提段。由于沉降器汽提段存在高溫油氣，F(xiàn)CC裝置現(xiàn)有的的催化劑加料器將由普通壓縮空氣做為輸送動力改為采用高壓氮?dú)饣蛘吒蓺庾鰹檩斔蛣恿?。FCC裝置現(xiàn)有的催化劑儲存罐的充壓管線氣源也采用高壓氮?dú)饣蛘吒蓺?。通過在FCC裝置的沉降器汽提段部位開孔，把加料管線引入沉降器汽提段，并且在進(jìn)入沉降器汽提段前的加料管線的器壁閥后面加料管線上開孔，連接反吹風(fēng)管線和反吹風(fēng)閥。反吹風(fēng)管線的氣源也采用高壓氮?dú)饣蛘吒蓺狻＿@種方法不再將新鮮催化劑直接加注到FCC裝置再生器的密相床層中，而是直接加注到FCC裝置沉降器的汽提段。沉降器汽提段操作溫度通常為460 500°C，加注過程中新鮮催化劑由常溫狀態(tài)進(jìn)入汽提段460 500°C的環(huán)境，催化劑瞬時(shí)環(huán)境溫差變化遠(yuǎn)低于直接加注到再生器￠50 750°C )的環(huán)境溫差變化，降低了瞬時(shí)環(huán)境溫差變化所帶給新鮮催化劑的熱沖擊力，降低了催化劑的熱崩率。由于汽提段內(nèi)催化劑的停留時(shí)間通常為2 3分鐘，因此進(jìn)入汽提段的新鮮劑在經(jīng)過與系統(tǒng)待生催化劑的充分傳熱后逐漸達(dá)到汽提段環(huán)境溫度，而后隨汽提段待生催化劑進(jìn)入再生器，此階段，已加入到系統(tǒng)內(nèi)的新鮮催化劑所遇到的環(huán)境溫差變化更小，所產(chǎn)生的熱崩也就更少。因此，新鮮催化劑采用這種加注方法可以有效地減少在加注過程中發(fā)生的熱崩。實(shí)施本發(fā)明降低了加注新鮮催化劑過程中發(fā)生熱崩的可能性，可帶來以下有益效果:(1)FCC裝置的劑耗降低5%以上，使生產(chǎn)成本降低。(2)因?yàn)榇呋療煔庵?lt; 20 μ m催化劑細(xì)粉的減少，因此可減少催化煙機(jī)磨損和結(jié)垢現(xiàn)象的發(fā)生。(3)催化劑細(xì)粉的減少同樣可降低FCC裝置反應(yīng)系統(tǒng)催化劑的跑損，從而降低油漿固含量，有利于FCC裝置的平穩(wěn)運(yùn)行。(4)減少排放煙氣中的粉塵顆粒濃度，降低周邊環(huán)境污染。實(shí)施本發(fā)明不需要增加投資更新加料設(shè)備，只需要部分更改輸送催化劑的管路，消耗的高壓氮?dú)饣蛘吒蓺鈹?shù)量很少，因此具有投資小收益大的優(yōu)點(diǎn)。


附圖1是現(xiàn)有技術(shù)的加料工藝流程；附圖2是本發(fā)明的加料工藝流程。圖中所示附圖標(biāo)記為:1_用戶的催化劑儲罐，2-FCC裝置再生器，3-FCC裝置沉降器汽提段，4-催化劑加料器，5-充壓閥門，6-加料管線，7-催化劑加料器輸送風(fēng)閥，8-催化劑加料器加料閥，9-催化劑加料器出料閥，10-器壁閥門，11-反吹風(fēng)閥門。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)例進(jìn)一步說明本發(fā)明。對附圖一說明如下?，F(xiàn)有技術(shù)的加料工藝流程是把存儲在催化劑儲罐I的催化劑經(jīng)過加料器4不斷輸送到FCC裝置再生器2的過程現(xiàn)有技術(shù)中用戶的催化劑儲罐通常存儲有數(shù)十噸新鮮催化劑。為了使催化劑順利進(jìn)入加料器，需要對催化劑儲罐充壓，通常是0.1-0.3MPa壓縮空氣。根據(jù)生產(chǎn)需要，人工操作或者自動化操作催化劑加料器每天向FCC裝置再生器部位補(bǔ)充以噸計(jì)量的新鮮催化劑。這種加料方法通常采用氣力輸送的原理，輸送動力采用普通壓縮空氣。對附圖二說明如下。本發(fā)明依靠現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)具備的催化劑加料器和加料管線(通常的管徑是DN50)把新鮮催化劑加注到FCC裝置中的沉降器汽提段。在FCC裝置的沉降器汽提段開孔，把加料管線引入沉降器汽提段，并且在進(jìn)入容器前的加料管線的器壁閥后面加料管線上開孔，連接反吹風(fēng)管線和反吹風(fēng)閥。FCC裝置現(xiàn)有的催化劑儲存罐的充壓管線氣源、催化劑加料器輸送動力以及加裝的反吹風(fēng)管線的氣源全部也采用高壓氮?dú)饣蛘吒蓺?。下面結(jié)合附圖二和本發(fā)明應(yīng)用于某工業(yè)試驗(yàn)裝置的一個(gè)實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。試驗(yàn)裝置的催化劑儲罐1，設(shè)計(jì)為壓力容器，可以儲存100噸催化劑。該試驗(yàn)裝置加工能力為100萬噸/年。根據(jù)以往運(yùn)行數(shù)據(jù)，每加工I噸原料該裝置催化劑消耗約為1.1公斤，每天需要補(bǔ)充新鮮催化劑約3噸。該裝置現(xiàn)有的催化劑加料器4，可以根據(jù)設(shè)定的加料重量分批次自動操作，向裝置內(nèi)補(bǔ)充催化劑。實(shí)施本發(fā)明需要改造加料管線。原來小型加料管線進(jìn)入再生器密相床，現(xiàn)在變更為在該裝置沉降器汽提段開孔，經(jīng)過沉降器容器器壁和保溫層把加料管線引入汽提段。在加料管線上加裝兩個(gè)閥門，分別是器壁閥門和反吹風(fēng)閥門，型號均為Z41Y-40R#DN50，用于切斷加料管線和防止催化劑倒流。反吹風(fēng)氣源采用氮?dú)?，壓?.4MPa。只有反吹風(fēng)閥門11打開(風(fēng)量控制在2立方米/小時(shí)左右)才允許打開器壁閥門10。試驗(yàn)裝置現(xiàn)有的催化劑儲存罐和催化劑加料器均不做改動。催化劑儲罐充壓氣源由壓縮空氣變更為0.3MPa氮?dú)?，催化劑加料器輸送動力變更?.6MPa氮?dú)?。在該裝置實(shí)施本發(fā)明一年，總結(jié)運(yùn)行數(shù)據(jù)，催化劑消耗降低為0.9公斤/噸.原料，較改造前節(jié)約催 化劑200噸。
權(quán)利要求
1.一種催化裂化裝置補(bǔ)充催化劑的加料方法，包括以下步驟: 1)催化劑儲罐中的新鮮催化劑進(jìn)入催化裂化裝置中的催化劑加料器和加料管線； 2)步驟I)來的新鮮催化劑在沉降器汽提段前與反吹風(fēng)管線中的氣源混合； 3)由步驟2)來的新鮮催化劑加注到催化裂化裝置沉降器的汽提段。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化裂化裝置補(bǔ)充催化劑的加料方法，其特征在于:通過在所述沉降器汽提段部位開孔，把加料管線弓I入沉降器汽提段。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化裂化裝置補(bǔ)充催化劑的加料方法，其特征在于:所述反吹風(fēng)管線設(shè)置有反吹風(fēng)閥，反吹風(fēng)管線與進(jìn)入沉降器汽提段前的器壁閥后面的加料管線相連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化裂化裝置補(bǔ)充催化劑的加料方法，其特征在于:所述沉降器汽提段操作溫 度通常為460 500°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化裂化裝置補(bǔ)充催化劑的加料方法，其特征在于:所述催化劑在汽提段內(nèi)的停留時(shí)間為2 3分鐘。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化裂化裝置補(bǔ)充催化劑的加料方法，其特征在于:所述催化劑加料器采用高壓氮?dú)饣蛘吒蓺庾鰹檩斔蛣恿Α?br> 7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化裂化裝置補(bǔ)充催化劑的加料方法，其特征在于:催化劑儲罐的充壓管線氣源為高壓氮?dú)饣蛘吒蓺狻?br> 8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化裂化裝置補(bǔ)充催化劑的加料方法，其特征在于:所述反吹風(fēng)管線的氣源采用高壓氮?dú)饣蛘吒蓺狻?br> 全文摘要
本發(fā)明公開了一種催化裂化裝置補(bǔ)充催化劑的加料方法，把新鮮催化劑加注到催化裂化裝置沉降器的汽提段。在FCC裝置的沉降器汽提段部位開孔，把加料管線引入沉降器汽提段，并且在進(jìn)入容器前的加料管線的器壁閥后面加料管線上開孔，連接反吹風(fēng)管線和反吹風(fēng)閥。反吹風(fēng)管線的氣源也采用高壓氮?dú)饣蛘吒蓺?。?shí)施本發(fā)明降低了加注新鮮催化劑過程中發(fā)生熱崩的可能性，并能使催化裂化裝置的劑耗降低5％以上，使生產(chǎn)成本降低。
文檔編號C10G11/00GK103242890SQ201210032888
公開日2013年8月14日 申請日期2012年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月9日
發(fā)明者王龍延, 蘇秦豫, 閆鴻飛, 張振千, 夏金法, 劉丹 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石化集團(tuán)洛陽石油化工工程公司