[发明专利]一种组合式催化剂汽提器

说明书

技术领域

本发明属于石油化工领域，涉及一种组合式催化剂汽提设备，具体地，涉及对催化剂中夹带和吸附的油气或其他介质进行汽提的组合式设备。

背景技术

在催化转化装置沉降器内，当反应结束时，经气固分离后的催化剂仍夹带部分油气，致使生焦量增加，能耗增加，轻油收率降低。为了汽提出催化剂中携带的油气，主要是存在于催化剂颗粒间夹带的油气以及催化剂孔内吸附的油气，净化催化剂，同时调控烧焦热量，我们常采用蒸汽汽提的方法对催化剂中的油气进行置换，因此产生了催化剂汽提设备-汽提器。

汽提器内的油气置换和脱附是典型的气固相接触传质过程。因此，汽提蒸汽和催化剂之间的接触状况直接影响汽提器的效果。对此，国内外进行了大量研发工作，对汽提装置进行改进。

中国专利CN101112679提出了一种组合式催化剂汽提器，是锥盘式和环流式两种汽提方式的结合。在挡板段的内、外环挡板及裙板上均设置供汽提蒸汽流通的气体通道，并且在裙板上还交错布置了孔和喷嘴。

WO2007/094771公布了一种挡板型汽提设计，该装置汽提部分的挡板包括有限定降液管的圆的放射状部分，且每个部分可包括穿孔区和无孔区。挡板的交错设置，可以使得催化剂流程增加，使得催化剂与汽提蒸汽的接触更充分。

上述专利技术方案原理上基本相同，流态化状态也相同。仅挡板结构有细微差别。已有汽提技术，无法阻断汽提器内催化剂的自由沉降。由于催化剂重力、压力平衡以及流态化的关系，以及催化剂重力沉降的不受限制，已有技术中催化剂自然的选择停留在最低位置，汽提器各处的催化剂只能靠催化剂自身相互支撑，催化剂只能相互连接。当汽提器内催化剂量变化时，只能集中停留在汽提器下部一个连续被催化剂充满的区域，汽提器上部则无催化剂。一旦汽提器内的催化剂数量减少，或下方出现未被催化剂填充的空间时，上面的催化剂自动填充下方的空间，即催化剂只能尽可能存留在汽提器底部。下方有未被催化剂填充的空间时，催化剂无法在上部存留。挡板或格栅上下均为密相流化床状态的催化剂，挡板或格栅仅仅是安置在密相流化床内的构件，无法把挡板或格栅上下的催化剂分开，使汽提器内形成了“返混”状态。这种工况与精馏塔内的“液体淹塔”工况相同，大大降低了汽提传质的效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种组合式结构汽提设备，汽提器由板式溢流汽提区和格栅汽提区组成。板式溢流汽提区为主汽提区，形成无返混多段汽提，保证汽提效果；格栅汽提区为再汽提区，同时该区满足汽提器内的催化剂藏量的调节要求。该汽提设备在提高催化剂汽提效果的同时还保证汽提器催化剂的蓄压。

为达上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种置换固体颗粒携带介质的汽提器，包含壳体和汽提内件、汽提介质分布器；壳体内自上而下分成板式固体颗粒溢流汽提区、固体颗粒密相格栅汽提区、汽提介质分配区和固体颗粒出口；汽提介质经分布器进入汽提器；汽提出的固体颗粒携带的介质和汽提介质一并向上流出汽提器。

汽提器壳体内上部设置2～10层汽提板，每层汽提板由升气孔板、一个或多个溢流堰和固体颗粒下降通道组成。每层汽提板的间距600mm~2000mm；汽提升气孔板开孔率为0.2~3.0%，孔直径3~30mm；升汽孔板板面径向线与水平线的夹角0~20°；溢流堰高出孔板100mm~400mm；固体颗粒下降通道横截面为圆形或矩形或弧形，下降通道横截面为等面积柱形或上大下小的锥形；下降通道下沿距下层汽提板间距100mm~400mm；上下两层汽提板上的固体颗粒下降管竖直错排；固体颗粒下降通道总横截面积为汽提器壳体横截面积的8%~35%。在汽提板下方设置2~8层格栅；格栅由宽度60mm～150mm钢板焊接而成，格栅形成长度60mm～150mm、宽度60mm～150mm、上下中心线与水平线成45°~90°夹角的通道，每层格栅的高度为150mm~600mm。溢流堰的上沿设置三角形、梯形或矩形齿槽，汽提介质在汽提器底部进入。

本发明中，带有油气的催化剂从汽提器筒体上部进入筒体下行，汽提介质从筒体下部进入汽提器上行；汽提介质在上行过程中与催化剂全面接触，置换出催化剂中的油气，并携带油气上行直至筒体上端排出；催化剂在下行过程中脱出油气，然后通过管道排除。