[發明專利]自動化固體催化助劑添加系統

有效

• 申請號: 201310544372.6
• 申請日: 2013-11-05
• 公開（公告）號: CN103623751A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 朱核光;熊靚;魏玉斌
• 申請（專利權）人: 深圳市泓耀環保有限公司
• 主分類號: B01J19/00
• 分類號: 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

技術領域

本發明涉及一種新型自動化固體催化劑自動添加系統，涉及到化工、冶金、水泥陶瓷及能源等工業門類。

背景技術

許多工業過程（尤其是化工過程）都需要使用催化劑或助劑（以下統稱為催化劑），催化劑按照形態可分為液態催化劑和固態催化劑，而固體催化劑又可按形態分為粉狀（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物混合均勻等優點在石油化工行業使用得最為廣泛。如在石油煉制行業催化裂化裝置所使用的主催化劑及其助燃劑、硫轉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，使用過程中會出現跑損現象，同時催化劑使用一段時間后會失去活性，因此必須不斷地向反應裝置中添加新鮮催化劑。

由于反應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進行。由于添加的物料為固體粉體，同時必須添加準確可靠，故加料裝置加料時多采用氣力傳輸；一般選擇空氣作為載氣（也稱作輸送風），讓粉料先以一定比例混入到空氣中，并隨空氣一起進入到反應裝置中去。用風力輸送固體物料根據固體在風中所含的濃度分為密相輸送和稀相輸送。工業上料倉的補充一般使用密相輸送，而固體催化劑添加至反應裝置則一般使用稀相輸送。

在煉油廠，催化裂化裝置是關鍵的設備之一，其反應--再生體系的壓力一般為3-5個大氣壓，溫度一般為500-700℃，其中主催化劑的添加量每天可達數噸，而副助催化劑的添加量每天一般只有幾十公斤。目前國內主劑的添加多采用高位儲罐和流化罐所組成的添加系統，儲罐的體積大（高度甚至達到幾十米，一般要求儲存幾十噸甚至上百噸的催化劑），流化罐一般設在儲罐的下方，儲罐的下部一般有一管路通至流化罐，管路上設置手動或電動調節閥門以便控制從儲罐進入流化罐的催化劑流量；催化劑一般依賴重力從儲罐落入流化罐。為了方便對儲罐中的催化劑進行補充，一般的儲罐都附有一個采用密相輸送的氣力提升輸運系統，輸送風在輸運管路中形成真空，把處于低位儲槽中的催化劑吸入輸送風中，并隨輸送風一起進入高位儲罐內；在高位儲罐頂部一般設置氣固分離裝置進行氣固分離，脫固后的干凈風被排出高位儲罐，而催化劑則存留在罐內供儲備使用。流化罐（或稱添加計量倉）供少量粉體物料的暫存及其與載氣混合，一般都配有計量系統以便準確地計量和控制催化劑的添加量，并通過多個電/氣動或手動閥門來控制計量倉內的壓力及載氣的流動。除此之外，添加裝置還配有電控柜（箱）用于監控系統的壓力以及各電/氣動閥門、開關等執行器件的工作運行狀態。

現有的催化劑添加系統（尤其是流化罐）的設計雖然大致采用相同的氣動輸送原理，但由于不同制造商對添加計量的精確性、添加的連續性、安全可靠性、及添加裝置的使用對象等的不同考慮，具有不同的特征。

美國專利US?2004/0099572A1揭示了一種催化劑自動加料系統，該系統主要由料倉、催化劑計量注入設備和控制系統組成。催化劑計量注入設備有連續式和批序式兩種形式。連續式采用一種特殊設計的進料調節閥，該閥門通過電機驅動的連桿帶動一與彈簧連接的圓盤做偏心運動，能夠控制向壓力體系的投料。系統工作時，通過置于料倉支架底部的壓力傳感器結合控制系統控制調節閥的加料量，使催化劑定量地從儲罐落入閥體中，閥體底部一側與載氣風管相連，另一側與輸料管相連，落入閥體中的催化劑被輸送風連續的吹入再生裝置中。連續式加料主要適于投加量較大的主劑的添加，該系統對調節閥的要求很高，需要閥門在滿足精確調節的基礎上不易堵塞、密封性良好。序批式采用一球型壓力罐作為流化罐，該壓力罐通過多個閥門控制物料及輸送風的進出。系統工作時，首先料倉中的催化劑通過閥門控制加入球形壓力罐，通過料倉支架底部的稱重傳感器計量加料量。加料完成后對壓力罐進行加壓，當達到設定壓力后，由高壓輸送風將壓力罐中的高壓固氣混合物輸送至再生裝置。序批式加料的特點是通過多個閥門的開啟和關閉控制加料程序的進行。