一种水热减活固定流化床装置的制作方法

本实用新型属于石油烃类的催化裂化转化装置，特别是一种水热减活的固定流化床装置。
背景技术：
：新研制开发或生产出来的新鲜裂化催化剂与工业FCCU上平衡剂的性质有很大的不同。所以为了模仿工业条件以调整新鲜催化剂的性能，使其催化活性、比表面积、UCS和金属污染状态能与工业平衡剂相一致，新鲜的FCC催化剂在评价前必需进行减活预处理。目前常用的减活预处理方式有高温、水蒸气(水热失活)及金属等。稳定性是在模拟的操作条件下反映催化剂失活程度的一项指标。裂化催化剂不仅需要具备良好的抗高温的稳定性，而且还需要具备在该温度下抗水蒸气减活的能力，即有较好的水热稳定性，因此，水热稳定性是裂化催化剂在工业应用时赖以保持足够的平衡活性的一个极为重要的性质。在实验室研究中，常用的考察催化剂水热稳定性的装置有轻油微反、重油微反、固定流化床、中型提升管水热减活装置等。其中，水热减活固定流化床装置具有造价低、传热效率高、床层等温、操作和维修费用少等优点，在催化裂化实验研究中得到了广泛的应用。中国专利201120394789.5公开了一种用于水热减活的固定流化床反应器，其中采用了改变喷嘴等反应器的内构件，从而达到控制反应精度和重复性的问题。中国专利201120394790.8公开了一种用于水热减活的含后处理单元的固定流化床反应器，该专利文献主要是针对催化裂化剂水热减活反应过程中，装置系统容易内部憋压从而对结构进行了改进。中国专利201010228853.2公开了一种用于成型催化剂水热处理与固定流化床催化剂评价的装置，该装置能将催化剂的老化与反应在同一个装置下进行了，优化了装置的结构，提高了催化剂开发的效率。上述专利文献都包括了进气系统，主要是在装置未达到水热减活条件前，对装置内的样品进行流化的过程，和水热处理完成后，对装置样品进行流化，防止其结块、死床的目的。但是上述专利文献对进气系统并没有进行优化控制，而在日常的水热减活实验过程中，由于每次实验前装置内的起始温度有所差异，而外部的流化空气的数值为随意无固定的数值，所以导致同样的体积的流化空气进行起始温度不同的装置内，体积不同，从而达到水热处理条件前的流化效果会有差别，流化状态不稳定，导致催化剂样品在还未进入水热减活处理时就存在了差异，并且在水热处理结束后，需要用流化空气进行流化降温，而目前均采用了相同流量的流化空气对其进行降温处理，而并未考虑温度对空气体积产生的差异，以及不同的样品随着时间降温幅度存在差异，本实用新型的目的旨在开发一种开工和停工过程中都能够控制流化空气的量，从而减少样品在水热处理前和水热处理后由于流化空气体积变化带来的流化状态变化从而引起水热减活反应器内部压力变化和由于流化空气体积变化导致碰撞磨损带来的误差，提高样品的重复性和平行性，另外本实用新型在老化器主体的内部的水蒸汽喷嘴上设有反吹管线，避免了喷嘴管线会因温度等因素的变化粘连催化剂导致喷嘴堵塞，喷嘴堵塞会引起水热减活装置压力变化，从而影响水热减活样品处理效果。技术实现要素：本实用新型的目的在于克服上述技术中存在的不足之处，提供一种能够精确控制开工和停工过程中流化空气的量的一种水热减活固定流化床装置。为了达到上述目的，本实用新型提供了一种水热减活固定流化床装置，包括预流化系统、预热炉、老化器主体，各部分之间通过连接件连接，其中预流化系统依次包括滑阀、转子流量计、电磁阀，滑阀的开度通过老化反应段的热电偶及装置外部的温度模块转化器、PLC控制器协同控制。所述老化器主体分为三段，依次为沉降段、老化反应段、预提升段，所述沉降段、老化反应段、预提升段内均设有热电偶用来控制温度。上述的水热减活固定流化床装置，所述连接件是指各种直通阀、三通阀。上述的水热减活固定流化床装置，所述滑阀前端设有过滤器，滑阀后端连接有单向阀。上述的水热减活固定流化床装置，所述预提升段设有水蒸汽喷嘴，水蒸汽喷嘴管线上设有反吹管线。上述的水热减活固定流化床装置，所述预提升段的水蒸汽喷嘴管线上反吹管线与水蒸汽喷嘴管线为逆向设置。本实用新型的有益效果：本实用新型在预流化系统中加入了滑阀，滑阀在温度模块转化器及PLC控制器和老化反应段的热电偶协同控制下，会因老化器主体内温度的变化自动调节滑阀的开度，从而保证老化器主体内预流化空气的量不会因为温度的变化而变化，减少了样品颗粒因为流化空气变化过大而产生的细粉，同时也减少了由于流化空气体积变化导致的流化状态和碰撞磨损带来的误差，提高样品的均一性和平行性；另外本实用新型在老化器主体预提升段的水蒸汽喷嘴上设有反吹管线，可以随时在试验过程和试验结束后对水蒸气喷嘴管线进行吹扫，及时将管线内部粘连的粉末样品吹出，避免了喷嘴管线因温度等因素的变化粘连催化剂导致喷嘴堵塞，喷嘴堵塞会引起水热减活装置压力变化，从而影响水热减活样品处理效果；最后，本实用新型在流化空气进入滑阀之前先经过过滤器，过滤了空气中的杂质，延长了滑阀、转子流量计、电磁阀的使用寿命。附图说明当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本发明以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本实用新型的不当限定。图1为普通的水热减活固定流化床装置示意图。图2为本实用新型的水热减活固定流化床装置示意图。附图中：1-老化器主体，2-过滤器，3-滑阀，4-转子流量计，5-电磁阀，6-热电偶，7-水蒸汽喷嘴，8-反吹管线，9-单向阀，10-预流化系统具体实施方式在不冲突的情况下，本申请中的具体实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图来详细说明本实用新型。实施例中主要分析评价方法及标准：催化剂耐磨损性能测定：将一定量的催化剂放入固定装置中，在恒定气流下吹磨5h，除第一小时外，后四小时的平均磨损百分数称为催化剂的磨损指数，单位为％每小时。将一定量的粉末样品加入水热减活固定流化床装置中，设定相应的实验温度，其它工作准备就绪，水热减活固定流化床装置开始运行(一般包括预流化、水热减活、水热减活后流化)，随着温度的升高，老化反应段的热电偶将温度信号传递给PLC控制器，通过PLC控制器与热电偶的协同作用，共同控制滑阀的开度，从而控制进入装置中预流化空气的量，采用滑阀控制，保证老化器主体内部的流化空气的量不随温度的变化而变化，从而保证了样品在预流化过程中不会因预流化空气的量人为的引入流动状态改变而导致的样品颗粒的磨损和装置内部压力变化带来的误差。当温度达到设定温度时，电磁阀会自动关闭流化空气，老化器内也会按实验要求进入相应的气体(水热减活一般采用水蒸汽)，待水热减活程序结束后，老化反应段的热电偶将此时的温度信号传递给PLC控制器，通过PLC控制器与热电偶的协同作用，共同控制滑阀的开度，将预流化空气的体积流量调整到相同的大小，从而保证了老化器内流化状态的稳定。在水热减活过程中，或水热减活试验结束后，若发现喷嘴处压力有异常，则可随时打开反吹管线进行吹扫，不用将装置停工，延长了装置的使用周期。实施例1：将300g催化剂粉末装入本实用新型的水热减活固定流化床装置中，设定水热减活温度为800度，时间为10小时，随着温度的升高，老化反应段的热电偶随时将温度信号传递给PLC控制器，通过PLC控制器与热电偶的协同作用，共同控制滑阀的开度，从而控制进入装置中预流化空气的量并不随温度的变化而变化，到水热减活过程结束后，温度由设定温度降低到室温的过程中，老化反应段的热电偶同样随时将温度信号传递给PLC控制器，通过PLC控制器与热电偶的协同作用，共同控制滑阀的开度，从而控制进入装置中水热减活后流化空气的量并不随温度的变化而变化，并且与预流化空气的量相同。将水热减活后的样品在沉降段，老化反应段，预提升段，分别采样记为A01、A02、A03、，从装置中抽出的样品混合记为A1，进行了磨损指数测量，测量结果见表1。对比例1：将300g催化剂粉末装入普通水热减活固定流化床装置中，设定水热减活温度为800度，时间为10小时，水热减活结束后，将水热减活后的样品在沉降段，老化反应段，预提升段，分别采样记为D01、D02、D03，从装置中抽出的混合样品记为D1，进行了磨损指数测量，测量结果见表1。表1测量结果对比样品编号磨损指数，wt％A10.98A010.95A020.99A031.02D11.23D012.35D021.88D032.15由上表可以看出，采用本实用新型的水热减活后的样品，在装置沉降段，老化反应段，预提升段，与混合样品的磨损指数相当，说明采用本发明的水热减活装置流化状态较好，样品在老化器主体内的磨损程度一致。以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页1 2 3