一种新型复合高效汽提器的制作方法

本实用新型属于催化裂化技术领域，主要涉及一种新型复合高效汽提器。

背景技术：

催化装置在生产过程中，反应产生的焦炭和被焦炭污染的催化剂经过与油气分离后，在汽提段进行汇集，这些不停流动的焦炭和被焦炭污染的催化剂仍然携带很多油气，需要汽提器进一步将油气分离出去，目前国内上对催化剂的含碳量要求控制在低于0.1%。分离效果第一是影响催化剂的活性和选择性，第二改变产品的收率，而焦炭产率对整个催化裂化装置的热平衡来说，影响很大。催化工艺目前就是要不断把焦炭产率降低到在完全再生的条件下，仅能维持热平衡说需要的水平，即完全再生条件下热平衡的最低热量值时的焦炭产率。可以直观地说，现代催化裂化装置的研究方向之一就是通过开发新的高效汽提器降低待生催化剂中焦炭的含量率。

催化裂化装置沉降器汽提段是将待生催化剂携带的油气其提出来的关键部件，对提高产品收率和减小再生器烧焦负荷有很大影响，更主要的是如果不能有效地把油气汽提出来，这部分油气将在再生器烧焦过程中转化为焦炭，各种研究和生产数据表明，这部分焦炭是催化焦炭的主要来源之一，因此国内外各大设计研发机构都通过不断设计优化沉降器汽提段的结构以提高沉降器汽提段的汽提效果。本人通过与洛阳德昌石化、山东恒源石化等相关专业人士交流和实际改造施工后，对催化裂化装置汽提段的结构进行研究开发，提出一种检修方便、结构合理的新型高效汽提器结构，具体如下：

目前，国内外沉降器汽提段结构主要有下面几种代表。

1、早期的沉降器汽提段

早期的沉降器汽提段是环形和锥形挡板的组合件，由于当时原料油比较好，同时对催化剂结焦的要求不是很高，催化工艺温度和再升温度不高，挡板设计比较简单，层数一般不超过两层，环形和锥形挡板的开孔率和孔径都要求不高，汽提段的汽提效率一般为50-60%。

2、通用型沉降器汽提段

后来随着原料油性质越来越稠，油气中易结焦的组分越来越多，对催化剂再生要求越来越高，不断对沉降器汽提段进行优化改进，改进主要从下列几方面进行：1.采用四段或者更多段气体挡板，分别从中部、下部分两段进蒸汽，上面的蒸汽主要是先把催化剂之间的油气分子汽提出来，下面的蒸汽主要是把催化剂颗粒内孔的油气分子汽提出来；2.挡板上开孔率提高，特别是锥形挡板孔数和圈数都提高，挡板下缘设计群板，使气体与催化剂错流接触，提高气体效率，目前气体效率一般达到85%；3.加长汽提段长度，延长催化剂与蒸汽的接触时间。其基本结构与上面类同。

3、最新型沉降器汽提段

为了进一步降低焦炭产率，提高汽提效果，各方面做了很多方案主要结构如下：

1）大孔沉降器汽提段

主要参考蒸馏塔浮阀塔盘的原理，把挡板的小孔设计为耐磨大孔或者短管（直径80-100mm），使得部分催化剂从大空中下落，与汽提蒸汽进行气体交换，这样可使得气体效率提高到90%，但是遇到大块催化剂时存在堵孔问题。

2）格栅汽提段

在国外，UOP采用填料汽提塔的原理新开发并通用一种挡板加格栅的汽提段，挡板以小孔挡板为主，结构与普通挡板相似，主要区别是在中上段挡板之间增加一层特殊形状的格栅，从而增加催化剂和蒸汽的接触空间，减低催化剂汽油含量，据数据介绍，气体效率达到92%。

国内的个别公司也开发了多种格栅汽提器，其中包含我们开发的一种人字挡板形状的多层格栅汽提器，该汽提器已经在恒源是花等单位进行良好的使用，本专利就是在恒源石化汽提器改造施工过程中进一步思考开发的一种检修方便、结构合理的新型高效汽提器。

如图5，国内基本上92%的催化装置采用的是这种老式结构的汽提器，从目前各装置的生产情况看，上述方案设计的汽提段大部分存在着汽提效率不是很高，汽提器结构复杂，比较多地存在着汽提器挡板上的喷嘴堵死、汽提蒸汽环管由于应力作用发生扭转倾斜和碰嘴损坏的问题。关键是检修非常困难，很多企业出现就算部件有问题，考虑到检修困难多时间长也不正常检修的现象，对催化剂再生、生焦率、催化剂活性都是负面影响;

另外，现有技术的汽提器具有多根汽提蒸汽总管，多根汽提蒸汽总在设备设计和安装上需要贯穿每组汽提器挡板，需要在挡板适当位置设计满足蒸汽总管穿过的环形孔洞，一方面影响汽提器整体结构的设计，并导致下层挡板内的蒸汽从蒸汽总管和环形孔洞之间的环隙跑汽，同时由于汽提蒸汽总管要贯穿每组汽提器挡板，每次更换挡板的时候需要将蒸汽总管切除掉，造成施工任务大困难多。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提出一种新型复合高效汽提器。

本实用新型完成其发明任务所采取的技术方案是：

一种新型复合高效汽提器，所述复合高效汽提器的筒体具有圆筒段、上部扩径锥段和下部缩径锥段；所述的上部扩径锥段和下部缩径锥段位于圆筒段的两端；所述的圆筒段内具有设置有挡板组合；所述的挡板组合为上下设置的多个；所述的挡板组合包括有挡板Ⅰ和挡板Ⅱ；所述的挡板Ⅰ位于挡板Ⅱ的下部；筒体所述圆筒段的中心设置有与圆筒段等长的汽提蒸汽集气主管；所述汽提蒸汽集气主管的上端与蒸汽总管联接，下端固定在固定支撑架上；所述的挡板Ⅰ和挡板Ⅱ均套置在所述的汽提蒸汽集气主管上；所述的挡板Ⅰ焊接在所述圆筒段的内壁上；所述的挡板Ⅱ焊接在所述的汽提蒸汽集气主管上；所述的复合高效汽提器还设置有汽提蒸汽环管；所述的汽提蒸汽环管至少为一个；所述的汽提蒸汽环管上具有多个用以合理分配蒸汽量的喷嘴Ⅲ；所述的汽提蒸汽环管设置在筒体所述圆筒段的下部或位于相邻两个所述的挡板组合之间。

所述的挡板Ⅰ为空心结构，具有圆柱段和渐扩径的圆锥台段；所述的圆锥台段位于圆柱段的上部，其最大直径与筒体所述圆筒段的内径相同；挡板Ⅰ所述圆锥台段的壁面上具有喷嘴Ⅰ。

所述的挡板Ⅱ为空心结构，具有圆柱段和渐缩径的圆锥台段；所述的圆锥台段位于圆柱段的上部，其最小直径与汽提蒸汽集气主管的外径相同，最大直径与圆柱段的直径相同，且小于筒体所述圆筒段的内径；挡板Ⅱ所述圆锥台段的壁面上具有喷嘴Ⅱ。

所述的喷嘴Ⅰ为上端具有保护罩的空心圆筒状结构；所述喷嘴Ⅰ的壁面上设置有多个圆周分布的蒸汽孔。

所述喷嘴Ⅱ的结构与喷嘴Ⅰ的结构相同。

本实用新型提出的一种新型复合高效汽提器，在复合高效汽提器筒体的中心设置汽提蒸汽集气主管，避免了在挡板Ⅰ、挡板Ⅱ上另外穿孔，提高了有效汽效率并节省了蒸汽量，还具有检修安装方便的特点；通过对喷嘴的改进，可以防止喷嘴堵塞，提高了汽提器的使用效果；减小催化剂颗粒内孔CH化合物含量，减少待生催化剂再生环节的烧焦负荷，间接提高再生催化剂的活性，促进原料的反应。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型中喷嘴Ⅰ的结构示意图。

图3为本实用新型中挡板Ⅰ的结构示意图。

图4为本实用新型中挡板Ⅱ的结构示意图。

图5为通用型汽提器总示意图。

图中：1、固定支撑架，2、环形挡板，3、锥形挡板，4、圆筒段，7、上部扩径锥段，8、蒸汽总管，9、下部缩径锥段，10、汽提蒸汽集气主管，11、汽提蒸汽环管，12、环形挡板上的喷嘴喷嘴Ⅰ，13、喷嘴Ⅱ，14、固定架,15、蒸汽孔,16、保护罩。

具体实施方式

结合附图与实施例对本实用新型进一步说明：

如图1所示，一种新型复合高效汽提器，所述复合高效汽提器的筒体具有圆筒段4、上部扩径锥段7和下部缩径锥段9；所述的上部扩径锥段7和下部缩径锥段9位于圆筒段4的两端；所述的圆筒段4内具有设置有挡板组合；所述的挡板组合为上下设置的多个；所述的挡板组合包括有挡板Ⅰ2和挡板Ⅱ3；所述的挡板Ⅰ2位于挡板Ⅱ3的下部；筒体所述圆筒段4的中心设置有与圆筒段等长的汽提蒸汽集气主管10；所述汽提蒸汽集气主管10的上端通过法兰与蒸汽总管8联接，下端用螺栓固定在固定支撑架1上；所述的挡板Ⅰ2和挡板Ⅱ3均套置在所述的汽提蒸汽集气主管10上；所述的挡板Ⅰ2焊接在所述圆筒段4的内壁上；所述的挡板Ⅱ3焊接在所述的汽提蒸汽集气主管10上；所述的复合高效汽提器还设置有汽提蒸汽环管11；所述的汽提蒸汽环管11至少为一个；所述的汽提蒸汽环管11上具有多个用以合理分配蒸汽量的喷嘴Ⅲ；喷嘴Ⅲ的数量根据工艺计算，以便合理分配蒸汽量，节约蒸汽；所述的汽提蒸汽环管11设置在筒体所述圆筒段的下部或位于相邻两个所述的挡板组合之间；该实施例中，所述的汽提蒸汽环管11为两个，其中一个位于筒体所述圆筒段的下部，另一个位于相邻两个所述的挡板组合之间。

汽提蒸汽环管11通过与汽提蒸汽集气主管10连接的金属短管焊接在汽提蒸汽集气主管10上。

如图3所示，所述的挡板Ⅰ2为空心结构，具有圆柱段和渐扩径的圆锥台段；所述的圆锥台段位于圆柱段的上部，其最大直径与筒体所述圆筒段的内径相同；挡板Ⅰ2所述圆锥台段的壁面上具有喷嘴Ⅰ12。

如图4所示，所述的挡板Ⅱ3为空心结构，具有圆柱段和渐缩径的圆锥台段；所述的圆锥台段位于圆柱段的上部，其最小直径与汽提蒸汽集气主管的外径相同，最大直径与圆柱段的直径相同，且小于筒体所述圆筒段的内径；挡板Ⅱ3所述圆锥台段的壁面上具有喷嘴Ⅱ13。

如图2所示，所述的喷嘴Ⅰ12为上端具有保护罩16的空心圆筒状结构；所述喷嘴Ⅰ12的壁面上设置有多个圆周分布的蒸汽孔15。

所述喷嘴Ⅱ的结构与喷嘴Ⅰ的结构相同。

所述的汽提蒸汽环管11、挡板Ⅱ3与汽提蒸汽集气主管10焊接成为一个整体大设备，不存在蒸汽跑汽问题，而且当温度变化时，这个设备组合体整体在中心线上热胀冷缩，产生的位移和应力通过上部的“几”字形蒸汽管道吸收，可以防止设备损坏；汽提蒸汽在汽提蒸汽集气主管10内汇集，然后通过多组汽提蒸汽环管11和环管上的喷嘴Ⅰ12、喷嘴Ⅱ13喷出，进入汽提器不同位置，蒸汽量是经过核算的，蒸汽分布也比较均化，可以节约蒸汽；所述汽提器筒体内设置有多层由挡板Ⅰ2和挡板Ⅱ3组成的挡板组合，其中挡板Ⅱ3在安装时是分片组对焊接在汽提蒸汽集气主管10的安装位置的，长期使用并损坏的挡板Ⅱ3也可以比较容易地从汽提蒸汽集气主管10的安装位置分片切割下来，比较容易检修；在所述挡板Ⅱ3、挡板Ⅰ2斜面上设置喷嘴Ⅰ12、喷嘴Ⅱ13，由于设计改变，不容易出现喷嘴堵死，如果有喷嘴堵死，工作人员可以通过挡板Ⅱ3、挡板Ⅰ2之间的检修空间自由进出，处理事故喷嘴，包括蒸汽环管上的喷嘴；挡板Ⅱ3、挡板Ⅰ2之间相互有400mm的直线间距，可以方便人员进入检修。

正常工作中，反应后的待生催化剂进入汽提器内，催化剂通过最上层的组合挡板向下流动，蒸汽由蒸汽总管8进入汽提蒸汽集气主管10内，然后通过汽提蒸汽环管11以及环管上的喷嘴喷进汽提器内，汽提蒸汽通过组合挡板及挡板Ⅱ3、挡板Ⅰ2斜面上的喷嘴Ⅰ12、喷嘴Ⅱ13，与催化剂进行传热传质，使催化剂分散，以流化态分布到挡板组的倾斜面上，能够较大限度地汽提催化剂聚集物间的附着物，把催化剂之间的油气分子汽提出来，最终尽可能地将把催化剂颗粒内孔的油气分子汽提出来。