[發(fā)明專利]自動(dòng)化固體催化助劑添加系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310544372.6
• 申請(qǐng)日: 2013-11-05
• 公開（公告）號(hào): CN103623751A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱核光;熊靚;魏玉斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市泓耀環(huán)保有限公司
• 主分類號(hào): B01J19/00
• 分類號(hào): B01J19/00;B01J8/00;C10G11/18
• 代理公司: 深圳市千納專利代理有限公司 44218
• 代理人: 康宇寧

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種新型自動(dòng)化固體催化劑自動(dòng)添加系統(tǒng)，涉及到化工、冶金、水泥陶瓷及能源等工業(yè)門類。

背景技術(shù)

許多工業(yè)過(guò)程（尤其是化工過(guò)程）都需要使用催化劑或助劑（以下統(tǒng)稱為催化劑），催化劑按照形態(tài)可分為液態(tài)催化劑和固態(tài)催化劑，而固體催化劑又可按形態(tài)分為粉狀（或粉體）催化劑和成型催化劑兩種。粉狀催化劑一般無(wú)定形、顆粒大小在幾百微米以下,而成型催化劑顆粒的大小在幾個(gè)毫米以上,而且形狀呈球型、柱狀型、或蜂窩型等。粉狀催化劑由于其比表面積大及其與反應(yīng)物混合均勻等優(yōu)點(diǎn)在石油化工行業(yè)使用得最為廣泛。如在石油煉制行業(yè)催化裂化裝置所使用的主催化劑及其助燃劑、硫轉(zhuǎn)移劑及脫硝助劑等輔助催化劑就是粉狀催化劑。由于粉狀催化劑顆粒小，使用過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)跑損現(xiàn)象，同時(shí)催化劑使用一段時(shí)間后會(huì)失去活性，因此必須不斷地向反應(yīng)裝置中添加新鮮催化劑。

由于反應(yīng)裝置大多具有一定溫度和壓力，所以粉狀催化劑的添加需要借助某種加料裝置來(lái)進(jìn)行。由于添加的物料為固體粉體，同時(shí)必須添加準(zhǔn)確可靠，故加料裝置加料時(shí)多采用氣力傳輸；一般選擇空氣作為載氣（也稱作輸送風(fēng)），讓粉料先以一定比例混入到空氣中，并隨空氣一起進(jìn)入到反應(yīng)裝置中去。用風(fēng)力輸送固體物料根據(jù)固體在風(fēng)中所含的濃度分為密相輸送和稀相輸送。工業(yè)上料倉(cāng)的補(bǔ)充一般使用密相輸送，而固體催化劑添加至反應(yīng)裝置則一般使用稀相輸送。

在煉油廠，催化裂化裝置是關(guān)鍵的設(shè)備之一，其反應(yīng)--再生體系的壓力一般為3-5個(gè)大氣壓，溫度一般為500-700℃，其中主催化劑的添加量每天可達(dá)數(shù)噸，而副助催化劑的添加量每天一般只有幾十公斤。目前國(guó)內(nèi)主劑的添加多采用高位儲(chǔ)罐和流化罐所組成的添加系統(tǒng)，儲(chǔ)罐的體積大（高度甚至達(dá)到幾十米，一般要求儲(chǔ)存幾十噸甚至上百噸的催化劑），流化罐一般設(shè)在儲(chǔ)罐的下方，儲(chǔ)罐的下部一般有一管路通至流化罐，管路上設(shè)置手動(dòng)或電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門以便控制從儲(chǔ)罐進(jìn)入流化罐的催化劑流量；催化劑一般依賴重力從儲(chǔ)罐落入流化罐。為了方便對(duì)儲(chǔ)罐中的催化劑進(jìn)行補(bǔ)充，一般的儲(chǔ)罐都附有一個(gè)采用密相輸送的氣力提升輸運(yùn)系統(tǒng)，輸送風(fēng)在輸運(yùn)管路中形成真空，把處于低位儲(chǔ)槽中的催化劑吸入輸送風(fēng)中，并隨輸送風(fēng)一起進(jìn)入高位儲(chǔ)罐內(nèi)；在高位儲(chǔ)罐頂部一般設(shè)置氣固分離裝置進(jìn)行氣固分離，脫固后的干凈風(fēng)被排出高位儲(chǔ)罐，而催化劑則存留在罐內(nèi)供儲(chǔ)備使用。流化罐（或稱添加計(jì)量倉(cāng)）供少量粉體物料的暫存及其與載氣混合，一般都配有計(jì)量系統(tǒng)以便準(zhǔn)確地計(jì)量和控制催化劑的添加量，并通過(guò)多個(gè)電/氣動(dòng)或手動(dòng)閥門來(lái)控制計(jì)量倉(cāng)內(nèi)的壓力及載氣的流動(dòng)。除此之外，添加裝置還配有電控柜（箱）用于監(jiān)控系統(tǒng)的壓力以及各電/氣動(dòng)閥門、開關(guān)等執(zhí)行器件的工作運(yùn)行狀態(tài)。

現(xiàn)有的催化劑添加系統(tǒng)（尤其是流化罐）的設(shè)計(jì)雖然大致采用相同的氣動(dòng)輸送原理，但由于不同制造商對(duì)添加計(jì)量的精確性、添加的連續(xù)性、安全可靠性、及添加裝置的使用對(duì)象等的不同考慮，具有不同的特征。

美國(guó)專利US?2004/0099572A1揭示了一種催化劑自動(dòng)加料系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要由料倉(cāng)、催化劑計(jì)量注入設(shè)備和控制系統(tǒng)組成。催化劑計(jì)量注入設(shè)備有連續(xù)式和批序式兩種形式。連續(xù)式采用一種特殊設(shè)計(jì)的進(jìn)料調(diào)節(jié)閥，該閥門通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的連桿帶動(dòng)一與彈簧連接的圓盤做偏心運(yùn)動(dòng)，能夠控制向壓力體系的投料。系統(tǒng)工作時(shí)，通過(guò)置于料倉(cāng)支架底部的壓力傳感器結(jié)合控制系統(tǒng)控制調(diào)節(jié)閥的加料量，使催化劑定量地從儲(chǔ)罐落入閥體中，閥體底部一側(cè)與載氣風(fēng)管相連，另一側(cè)與輸料管相連，落入閥體中的催化劑被輸送風(fēng)連續(xù)的吹入再生裝置中。連續(xù)式加料主要適于投加量較大的主劑的添加，該系統(tǒng)對(duì)調(diào)節(jié)閥的要求很高，需要閥門在滿足精確調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)上不易堵塞、密封性良好。序批式采用一球型壓力罐作為流化罐，該壓力罐通過(guò)多個(gè)閥門控制物料及輸送風(fēng)的進(jìn)出。系統(tǒng)工作時(shí)，首先料倉(cāng)中的催化劑通過(guò)閥門控制加入球形壓力罐，通過(guò)料倉(cāng)支架底部的稱重傳感器計(jì)量加料量。加料完成后對(duì)壓力罐進(jìn)行加壓，當(dāng)達(dá)到設(shè)定壓力后，由高壓輸送風(fēng)將壓力罐中的高壓固氣混合物輸送至再生裝置。序批式加料的特點(diǎn)是通過(guò)多個(gè)閥門的開啟和關(guān)閉控制加料程序的進(jìn)行。