[发明专利]一种催化剂在线加注装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种以气体压力为动力源的催化剂在线加注装置及方法，属于石油化工领域，用于向反应器内在线加注催化剂，特别是用于沸腾床反应器的催化剂在线加注系统及方法。

背景技术

石油化工、环保、矿山冶金、电力等领域均存在固体颗粒输送问题。一般地，固体颗粒输送方式有机械传送、气流输送和水力输送。

给密闭系统输送固体颗粒时，一般采用水力输送方式，通常需进行制浆工序，并采用渣浆泵注入设备内，存在工序繁杂、设备台数多，动力消耗大、机泵磨损严重、运行周期短、检修量大、运行费用高等缺点。目前使用最多的离心式渣浆泵的过流件，如叶轮、护套轴、蜗壳等使用寿命一般为500～1000小时，不仅造成了人力、物力的极大浪费，而且影响装置的正常生产。

中国专利CN86209508U介绍了一种立式水力输送装置，由多台(套)设备及阀组构成，用于火电厂灰渣桨和煤粉的输送，存在装置繁杂、需渣浆泵输送等缺点。中国专利CN87206593U介绍了一种水力输送装置，由灰渣泵、高压水泵、油马达、油泵、阀组等设备构成，用于矿桨、火电厂燃煤及灰渣输送，存在装置繁杂、需渣浆泵输送和易堵塞等缺点。

沸腾床工艺技术可以处理高金属、高沥青质含量的重、劣质原料油，具有压力降小、温度分布均匀、可保持整个运转周期反应器内催化剂活性均一、可在运转中加入新鲜催化剂和取出废催化剂而无需停工等特点，特别是用于粘度大、杂质多的渣油加氢领域。该工艺需要催化剂在线加注，如果只实施水力冲送，需设置高温、高压泵，而且其输送浆液的固含率无法得到有效控制：冲送过程中固含率高时，容易堵塞管道、磨损阀门和设备，冲送过程固含率过低时，所需的冲送液液量大、对反应器沸腾状态影响较大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种以气体压力为动力源的催化剂在线装置加注及方法。本发明的催化剂在线加注装置，以蜡油为输送液和松动液，以氢气压力为输送动力源，实现催化剂的加注。

本发明的催化剂在线加注装置包括输送油储罐和催化剂加注罐，所述的催化剂加注罐底部通过管路与反应器连接；输送油储罐通过管路与催化剂加注罐连接；催化剂加注罐顶部通过管路与氢气管线、氮气管线、催化剂输送管线及放空管线连接；输送油储罐顶部通过管路与氢气管线、氮气管线及放空管线连接。

所述的催化剂加注罐包括设备封头、筒体、氮气分布器、锥形导流体、松动油分布器和注油管；所述的锥形导流体位于筒体下部，与筒体之间为密闭连接；在催化剂加注罐内设置氮气分布器，用于吹拂下落过程中的催化剂，将其含尘扬起，设置放空口，实现催化剂粉尘的分离；在催化剂加注罐内设置松动油分布器，下部喷嘴注入的输送油，使固体颗粒具有流动性；上部喷嘴注入的松动油冲击固体颗粒层，使其崩塌；锥形导流体则便于固体颗粒滑落和在底部的聚集，从而减少输送用油量；设置压力平衡管，当设备需承压时，消除锥形导流体的承压，从而降低设备造价。

工作时，先向输送油储罐注入蜡油，达到定容线时，蜡油经溢流管溢流入催化剂加注罐。催化剂加注罐设置液位计，达到液位后停止蜡油加注，并向加催化剂加注罐投加催化剂；同时向催化剂加注罐内注入氮气，吹拂下落过程中的催化剂，将其含尘扬起，设置放空口，实现催化剂粉尘的分离；催化剂投加完成后将化剂加注罐密闭，注入氮气，实现罐内气体置换；进行浸渍、升温工序，两个罐同时升温，并设定相同的温升值；达到所需温度后分别向催化剂加注罐、输送油储罐注入氢气，实现升压，后者压力高于前者压力0.1MPa，达到额定值后开始加注催化剂工序；同时加注松动油；催化剂加注罐、输送油储罐与反应器等压时加注完成，关闭催化剂加注罐和反应器间的阀门；打开两个罐的放空阀，实现放空、卸压，至此完成一次催化剂加注工序。

本发明的催化剂加注装置结构简单、输送平稳、不会堵塞管道、冲送油用量少，在输送过程中催化剂颗粒不经过输送泵，避免了机械转动对催化剂的磨损，同时避免了催化剂对机泵的磨蚀，适用于向沸腾床反应器内连续或间断地在线加注新鲜催化剂。

附图说明

图1为本发明的催化剂在线加注装置示意图。

图2为本发明的催化剂加注罐结构示意图。

图3为本发明的气体分布器结构示意图。

图4为本发明的气体分布器喷嘴分布示意图。

图5为本发明的松动油分布器结构示意图。

图6为本发明的松动油分布器的喷嘴分布示意图。