一种组合式催化剂汽提器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于石油化工领域，涉及一种组合式催化剂汽提设备，具体地，涉及对催化剂中夹带和吸附的油气或其他介质进行汽提的组合式设备。
【背景技术】
[0002]在催化转化装置沉降器内，当反应结束时，经气固分离后的催化剂仍夹带部分油气，致使生焦量增加，能耗增加，轻油收率降低。为了汽提出催化剂中携带的油气，主要是存在于催化剂颗粒间夹带的油气以及催化剂孔内吸附的油气，净化催化剂，同时调控烧焦热量，我们常采用蒸汽汽提的方法对催化剂中的油气进行置换，因此产生了催化剂汽提设备-汽提器。
[0003]汽提器内的油气置换和脱附是典型的气固相接触传质过程。因此，汽提蒸汽和催化剂之间的接触状况直接影响汽提器的效果。对此，国内外进行了大量研发工作，对汽提装置进行改进。
[0004]中国专利CN101112679提出了一种组合式催化剂汽提器，是锥盘式和环流式两种汽提方式的结合。在挡板段的内、外环挡板及裙板上均设置供汽提蒸汽流通的气体通道，并且在裙板上还交错布置了孔和喷嘴。
[0005]W02007/094771公布了一种挡板型汽提设计，该装置汽提部分的挡板包括有限定降液管的圆的放射状部分，且每个部分可包括穿孔区和无孔区。挡板的交错设置，可以使得催化剂流程增加，使得催化剂与汽提蒸汽的接触更充分。
[0006]上述专利技术方案原理上基本相同，流态化状态也相同。仅挡板结构有细微差别。已有汽提技术，无法阻断汽提器内催化剂的自由沉降。由于催化剂重力、压力平衡以及流态化的关系，以及催化剂重力沉降的不受限制，已有技术中催化剂自然的选择停留在最低位置，汽提器各处的催化剂只能靠催化剂自身相互支撑，催化剂只能相互连接。当汽提器内催化剂量变化时，只能集中停留在汽提器下部一个连续被催化剂充满的区域，汽提器上部则无催化剂。一旦汽提器内的催化剂数量减少，或下方出现未被催化剂填充的空间时，上面的催化剂自动填充下方的空间，即催化剂只能尽可能存留在汽提器底部。下方有未被催化剂填充的空间时，催化剂无法在上部存留。挡板或格栅上下均为密相流化床状态的催化剂，挡板或格栅仅仅是安置在密相流化床内的构件，无法把挡板或格栅上下的催化剂分开，使汽提器内形成了 “返混”状态。这种工况与精馏塔内的“液体淹塔”工况相同，大大降低了汽提传质的效率。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于提供一种组合式结构汽提设备，汽提器由板式溢流汽提区和格栅汽提区组成。板式溢流汽提区为主汽提区，形成无返混多段汽提，保证汽提效果；格栅汽提区为再汽提区，同时该区满足汽提器内的催化剂藏量的调节要求。该汽提设备在提高催化剂汽提效果的同时还保证汽提器催化剂的蓄压。
[0008]为达上述目的，本发明采用如下技术方案:
一种置换固体颗粒携带介质的汽提器，包含壳体和汽提内件、汽提介质分布器；壳体内自上而下分成板式固体颗粒溢流汽提区、固体颗粒密相格栅汽提区、汽提介质分配区和固体颗粒出口 ；汽提介质经分布器进入汽提器；汽提出的固体颗粒携带的介质和汽提介质一并向上流出汽提器。
[0009]汽提器壳体内上部设置2?10层汽提板，每层汽提板由升气孔板、一个或多个溢流堰和固体颗粒下降通道组成。每层汽提板的间距600mm~2000mm ;汽提升气孔板开孔率为0.2-3.0%，孔直径3~30mm ;升汽孔板板面径向线与水平线的夹角0~20° ;溢流堰高出孔板100mm~400mm;固体颗粒下降通道横截面为圆形或矩形或弧形，下降通道横截面为等面积柱形或上大下小的锥形；下降通道下沿距下层汽提板间距100mm~400mm ;上下两层汽提板上的固体颗粒下降管竖直错排；固体颗粒下降通道总横截面积为汽提器壳体横截面积的8%~35%。在汽提板下方设置2~8层格栅；格栅由宽度60_?150_钢板焊接而成，格栅形成长度60mm?150_、宽度60mm?150_、上下中心线与水平线成45° ~90°夹角的通道，每层格栅的高度为150mm~600mm。溢流堰的上沿设置三角形、梯形或矩形齿槽，汽提介质在汽提器底部进入。
[0010]本发明中，带有油气的催化剂从汽提器筒体上部进入筒体下行，汽提介质从筒体下部进入汽提器上行；汽提介质在上行过程中与催化剂全面接触，置换出催化剂中的油气，并携带油气上行直至筒体上端排出；催化剂在下行过程中脱出油气，然后通过管道排除。
[0011]本发明中，汽提器的汽提区分为两段，分别为板式汽提区和格栅汽提区。板式汽提区设在上部，格栅汽提区设在下部。汽提介质从格栅汽提区下方开始上行，经过汽提格栅，在该段形成催化剂密相区，进入密相区的汽提介质与催化剂直接混合传质，置换出催化剂中的油气。密相区的存在为汽提器提供了足够的催化剂藏量，使得催化剂的循环量满足汽提器正常运转的需求。汽提介质在继续上行的过程中，经过无返混板式溢流汽提区第I汽提区，即板式汽提区；汽提介质在汽提板上与催化剂进行气体置换；待汽提的催化剂先进入最上一层汽提板，经汽提后的催化剂经溢流堰进入催化剂下降通道，从催化剂下降通道落入下一汽提板，汽提介质则经由孔板上的升气孔进入汽提板上的催化剂区，然后进入上一汽提孔板；上层汽提板和下层汽提板之间设置一定高度，汽提板上形成密相催化剂，由于溢流堰的存在，使汽提板上达到一定的密相催化剂高度，且该高度受到限制，板式汽提区的催化剂量不受汽提器催化剂藏量变化的影响；在下层密相催化剂和上层汽提板间形成气相区；由于汽提介质在离开催化剂料位界面时实现了气固分离，下层汽提板上的催化剂无法返回上层汽提板，可有效防止汽提板间催化剂返混；同时由于溢流堰的设置，催化剂在汽提板有足够的停留时间，实现该板的汽提气和催化剂携带油气的传质，提高汽提效率。
[0012]本发明的汽提过程如下:
待汽提催化剂，从上方流入汽提器I区第一层汽提板，分布在汽提板的孔板区，被经孔板升气孔进入来自下一层汽提板的汽提气流化，实现催化剂携带气体与汽提气的传递，使催化剂携带气体混入汽提气，与汽提气一起向上排出汽提器；该汽提板上的催化剂与来自下层汽提板的汽提介质完成汽提过程后，高于溢流堰的催化剂沿溢流堰进入催化剂下降通道，在重力作用下进入下一层汽提板，以此类推；下一层汽提板上的催化剂携带的气体中原待汽提成份比上一层少，而上升的汽提气中汽提介质的含量比上一层多，形成多段逆流传递形式。
[0013]催化剂向下流过全部汽提板后，进入格栅汽提区；该区催化剂为密相流化床状态，格栅上下的催化剂是相互联通接触的，形成一个流化床；通过催化剂料位的高低可以方便的调整该区催化剂藏量；该区的格栅把汽提器横断面分割成多个小尺寸的通道，使上行的汽提气和催化剂在这些小通道内接触、混合，限制了汽提气的聚集体积，增加了汽提气与催化剂的接触面积，增强传递程度。
[0014]利用本发明进行催化剂汽提，汽提后的催化剂夹带油气少，同时生焦量减少，进而减少再生负荷，轻油收率也得以提高。
[0015]本发明可以用于反应待生剂携带反应气的汽提，也可用于再生催化剂携带烟气的汽提。
【附图说明】
[0016]图1为本发明结构及流向示意图；图中单线箭头、双线箭头分别代表油气和待汽提催化剂流动方向；
图2为汽提板俯视图；
图3为汽提板俯视图；
图4为汽提板详图；
图5为溢流堰齿槽三种结构详图；
图6为汽提格栅结构示意图。
[0017]图中编号说明:1、板式溢流汽提区；2、格栅汽提区；3、过渡段；4、催化剂出口 ；<