[实用新型]催化剂冷却器

说明书

技术领域

本实用新型涉及催化剂冷却技术，特别是涉及一种催化剂冷却器。

背景技术

无论是在石油炼油工艺中的重油催化裂化过程或者甲醇制烯烃（MTO）过程中，还是在化工行业的单体合成过程中，通常都会存在放热的化学反应。这些化学反应所放出的热会导致再生器或者反应器（如流化床反应器）等设备中的热量过剩。为了维持设备的热平衡，往往需要设置催化剂冷却器。催化剂冷却器通过催化剂和冷却介质的换热来冷却催化剂，以维持设备的热平衡。另外，催化剂冷却器还可以起到高效利用过剩热量的作用。

现有的主流的催化剂冷却器主要包括：下流式催化剂冷却器和全返混型式催化剂冷却器。下流式催化剂冷却器的一个具体例子如图1所示，包括：取热套管1、单根催化剂返回管2以及流化风分配器3；冷却介质（如除氧水）通过冷却介质入口A（如除氧水入口）进入取热套管1内，并在取热后产生蒸汽，汽水混合物通过汽水混合物出口B排出取热套管1；催化剂返回管2的下端口对应设置有提升风入口C；流化风通过流化风分配器3的流化风入口D进入催化剂冷却器内。

现有的下流式催化剂冷却器的优点包括：由于催化剂通过量大，因此催化剂床层平均温度高，传热强度大，相应的催化剂冷却器中的取热管束少，节省了投资；同时，由于催化剂的流化比较均匀，因此，较适合应用于大型的催化剂冷却器。相应的，其缺点包括：由于催化剂的流动是通过改变流化床的特性来实现的，而流化床的运行有自身规律，因此，流化床的运行尤其是较低流速下的流化床运行不稳定，从而使下流式催化剂冷却器存在低负荷下（设计负荷50%以下）调节不灵敏以及取热负荷大幅波动等问题，很难实现全范围灵活调节。

现有的全返混型式催化剂冷却器的优点包括：可以通过改变流化风量灵活调节取热负荷，调节较灵敏。相应的，其缺点包括：由于催化剂床层的自由返混，使冷热催化剂的交换较差，实际热催化剂的通过量小，催化剂床层平均温度低，因此，传热强度小，相应的催化剂冷却器中的取热管束多，投资较大。

发明人在实现本实用新型过程中发现，目前用户一方面希望催化剂冷却器投资小且有足够的取热能力，另一方面希望能够灵活稳定的调节催化剂冷却器的取热量（在有些情况下甚至要求在0-100%负荷范围内进行调节），而现有的催化剂冷却器并不能够同时满足用户的上述需求。

有鉴于现有的催化剂冷却器存在的问题，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验以及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的催化剂冷却器，能够满足用户对催化剂冷却器的需求，使其更具有实用性。经过不断的研究设计,并经过反复试作样品及改进，终于创设出确具实用价值的本实用新型。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于，克服现有的催化剂冷却器存在的技术问题，而提供一种新型结构的催化剂冷却器，所要解决的技术问题包括，使催化剂冷却器在投资小且有足够的取热能力的情况下，可以灵活稳定的调节催化剂冷却器的取热量。

本实用新型的目的及解决其技术问题可采用以下的技术方案来实现。

依据本实用新型提出的一种催化剂冷却器，包括：取热套管、催化剂返回管以及流化风分配器，所述催化剂返回管为多段催化剂返回管，且所述催化剂冷却器的提升风入口的数量与所述催化剂返回管的段数相同，每一段催化剂返回管的下部管口分别对应设置有一个提升风入口。

较佳的，前述的催化剂冷却器，其中所述多段催化剂返回管由下至上顺序设置，且设置位置在下的一段催化剂返回管的出口对应与其相邻的设置位置在上的一段催化剂返回管的入口。

较佳的，前述的催化剂冷却器，其中所述流化风分配器的流化环为两个对称的半圆环，所述两个对称的半圆环相对设置，且所述两个对称的半圆环相对的两个端面之间互不连通，所述催化剂冷却器具有两个流化风入口，每一个半圆环与一个流化风入口连通。

较佳的，前述的催化剂冷却器，其中所述催化剂冷却器为内循环下流式催化剂冷却器。

借由上述技术方案，本实用新型的催化剂冷却器至少具有下列优点以及有益效果：本实用新型的催化剂冷却器是在充分分析催化剂冷却取热原理以及催化剂流动特性的基础上而设计的；本实用新型的催化剂冷却器通过改变现有的催化剂循环结构，既保留了下流式催化剂冷却器所具有的催化剂平均床层温度高、传热强度大、取热管束少以及节省投资等优点，又具有全返混型式催化剂冷却器的全范围内调节灵敏的优点；从而本实用新型的催化剂冷却器结合了现有的两种主流的催化剂冷却器的优点，能够在投资小且有足够的取热能力的情况下，灵活稳定的调节催化剂冷却器的取热量。