[實用新型]催化劑冷卻器

有效

• 申請號: 201320122625.6
• 申請日: 2013-03-18
• 公開（公告）號: CN203222574U
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: 曹曉輝;王曉芳
• 申請（專利權）人: 洛陽智達石化工程有限公司;大連連重石化科技有限公司
• 主分類號: C10G11/18
• 分類號: C10G11/18;B01J8/22
• 代理公司: 北京中原華和知識產權代理有限責任公司 11019
• 代理人: 壽寧;張華輝

技術領域

本實用新型涉及催化劑冷卻技術，特別是涉及一種催化劑冷卻器。

背景技術

無論是在石油煉油工藝中的重油催化裂化過程或者甲醇制烯烴（MTO）過程中，還是在化工行業的單體合成過程中，通常都會存在放熱的化學反應。這些化學反應所放出的熱會導致再生器或者反應器（如流化床反應器）等設備中的熱量過剩。為了維持設備的熱平衡，往往需要設置催化劑冷卻器。催化劑冷卻器通過催化劑和冷卻介質的換熱來冷卻催化劑，以維持設備的熱平衡。另外，催化劑冷卻器還可以起到高效利用過剩熱量的作用。

現有的主流的催化劑冷卻器主要包括：下流式催化劑冷卻器和全返混型式催化劑冷卻器。下流式催化劑冷卻器的一個具體例子如圖1所示，包括：取熱套管1、單根催化劑返回管2以及流化風分配器3；冷卻介質（如除氧水）通過冷卻介質入口A（如除氧水入口）進入取熱套管1內，并在取熱后產生蒸汽，汽水混合物通過汽水混合物出口B排出取熱套管1；催化劑返回管2的下端口對應設置有提升風入口C；流化風通過流化風分配器3的流化風入口D進入催化劑冷卻器內。

現有的下流式催化劑冷卻器的優點包括：由于催化劑通過量大，因此催化劑床層平均溫度高，傳熱強度大，相應的催化劑冷卻器中的取熱管束少，節省了投資；同時，由于催化劑的流化比較均勻，因此，較適合應用于大型的催化劑冷卻器。相應的，其缺點包括：由于催化劑的流動是通過改變流化床的特性來實現的，而流化床的運行有自身規律，因此，流化床的運行尤其是較低流速下的流化床運行不穩定，從而使下流式催化劑冷卻器存在低負荷下（設計負荷50%以下）調節不靈敏以及取熱負荷大幅波動等問題，很難實現全范圍靈活調節。

現有的全返混型式催化劑冷卻器的優點包括：可以通過改變流化風量靈活調節取熱負荷，調節較靈敏。相應的，其缺點包括：由于催化劑床層的自由返混，使冷熱催化劑的交換較差，實際熱催化劑的通過量小，催化劑床層平均溫度低，因此，傳熱強度小，相應的催化劑冷卻器中的取熱管束多，投資較大。

發明人在實現本實用新型過程中發現，目前用戶一方面希望催化劑冷卻器投資小且有足夠的取熱能力，另一方面希望能夠靈活穩定的調節催化劑冷卻器的取熱量（在有些情況下甚至要求在0-100%負荷范圍內進行調節），而現有的催化劑冷卻器并不能夠同時滿足用戶的上述需求。

有鑒于現有的催化劑冷卻器存在的問題，本發明人基于從事此類產品設計制造多年豐富的實務經驗以及專業知識，并配合學理的運用，積極加以研究創新，以期創設一種新型結構的催化劑冷卻器，能夠滿足用戶對催化劑冷卻器的需求，使其更具有實用性。經過不斷的研究設計,并經過反復試作樣品及改進，終于創設出確具實用價值的本實用新型。

實用新型內容

本實用新型的主要目的在于，克服現有的催化劑冷卻器存在的技術問題，而提供一種新型結構的催化劑冷卻器，所要解決的技術問題包括，使催化劑冷卻器在投資小且有足夠的取熱能力的情況下，可以靈活穩定的調節催化劑冷卻器的取熱量。

本實用新型的目的及解決其技術問題可采用以下的技術方案來實現。

依據本實用新型提出的一種催化劑冷卻器，包括：取熱套管、催化劑返回管以及流化風分配器，所述催化劑返回管為多段催化劑返回管，且所述催化劑冷卻器的提升風入口的數量與所述催化劑返回管的段數相同，每一段催化劑返回管的下部管口分別對應設置有一個提升風入口。

較佳的，前述的催化劑冷卻器，其中所述多段催化劑返回管由下至上順序設置，且設置位置在下的一段催化劑返回管的出口對應與其相鄰的設置位置在上的一段催化劑返回管的入口。

較佳的，前述的催化劑冷卻器，其中所述流化風分配器的流化環為兩個對稱的半圓環，所述兩個對稱的半圓環相對設置，且所述兩個對稱的半圓環相對的兩個端面之間互不連通，所述催化劑冷卻器具有兩個流化風入口，每一個半圓環與一個流化風入口連通。

較佳的，前述的催化劑冷卻器，其中所述催化劑冷卻器為內循環下流式催化劑冷卻器。

借由上述技術方案，本實用新型的催化劑冷卻器至少具有下列優點以及有益效果：本實用新型的催化劑冷卻器是在充分分析催化劑冷卻取熱原理以及催化劑流動特性的基礎上而設計的；本實用新型的催化劑冷卻器通過改變現有的催化劑循環結構，既保留了下流式催化劑冷卻器所具有的催化劑平均床層溫度高、傳熱強度大、取熱管束少以及節省投資等優點，又具有全返混型式催化劑冷卻器的全范圍內調節靈敏的優點；從而本實用新型的催化劑冷卻器結合了現有的兩種主流的催化劑冷卻器的優點，能夠在投資小且有足夠的取熱能力的情況下，靈活穩定的調節催化劑冷卻器的取熱量。