一种沸腾床渣油加氢工艺用催化剂在线加卸方法及系统与流程

文档序号:30787685发布日期:2022-07-16 08:44阅读:320来源:国知局
一种沸腾床渣油加氢工艺用催化剂在线加卸方法及系统与流程

1.本发明涉及化工生产技术领域,特别是涉及一种沸腾床渣油加氢工艺用催化剂在线加卸方法及系统。


背景技术:

2.现阶段,普遍采用沸腾床渣油加氢技术来实现渣油的轻质化。该工艺通常以镍钒金属、镍钼金属或镍钴金属等为催化剂,使原料油依次在第一反应器和第二反应器内进行加氢裂化反应。在此过程中,第一反应器和第二反应器内催化剂的活性需要通过每天加入新催化剂并卸出用过的催化剂来保证,卸剂中包含废催化剂、焦炭、残留油等。在系统运行过程中,需每天采样分析用过的催化剂中镍钒金属、镍钼金属或镍钴金属等的含量,来监测催化剂的活性。
3.目前,已建和在建催化剂在线加卸系统的加卸方式普遍采用以下方式进行:首先,向第二反应器中加入新催化剂;其次,将第二反应器内用过的催化剂卸出;接着,将第二反应器卸出的催化剂加入第一反应器;最后,将第一反应器内用过的催化剂卸出(如图1所示)。
4.然而,该催化剂在线加卸方式存在以下缺陷:
5.(1)易造成第二反应器中催化剂活性降低:反应过程中,需每天向第一反应器和第二反应器中加入新催化剂并卸出用过的催化剂(以下简称加卸剂),随时间的累积,第二反应器中催化剂活性明显下降,相同温度下,催化剂活性降低会导致反应程度不够,最终表现为目标产品收率下降,经济效益降低。为保证稳定的产品收率,通常通过提高反应温度来提高反应程度。然而,这样势必会提高装置的操作难度和操作风险,同时会增加人力成本和物料成本,得不偿失。
6.(2)易造成第一反应器中催化剂活性过度增加,不利于温度控制:日常加卸剂的持续时间为2-3个月。通常情况下,运行三个月后,第一反应器底部的核料位计显示物料的密度值大于1200kg/m3,甚至高达1500kg/m3(如图2所示),这预示着第一反应器底部物料已产生结焦,即第一反应器中催化剂活性过高。催化剂活性的过度增加,易使反应产物向两极化发展:气相产物增加,液相产物减少,反应深度增大。致使原料油中的沥青等大分子物质缩合生焦,影响装置的长周期运转。
7.(3)副反应较多:随着第二反应器中催化剂活性降低和第一反应器中活性增加,每次加卸剂后,两个反应器中的催化剂活性距离目标值渐行渐远,分化越来越严重。相同的加卸剂频率,无法改善各自的催化剂活性,最终难以维持稳定,副反应必然增加,经济效益受到严重影响。
8.(4)造成催化剂的浪费和环保性的降低:按照每年运行8400小时(即350天)计算,每个反应器中稳定含有催化剂约200吨,每天加入的新催化剂和卸出的用过的催化剂均为7吨(此处,仅为废催化剂,不包括废油等物质),则每年浪费的催化剂的用量为m(kg)=7000*7/207*7/207*350=3001.25(kg)。在加卸剂整个过程中,通常以输送油作为催化剂的输送
载体来实现催化剂的加入和卸出。为保证输送管线的畅通,减少催化剂粉末在输送管线管壁的附着,保证加入的新催化剂顺利到达第二反应器中,通常会将大量的温度为230-260℃的输送油送入第二反应器中。然而,第二反应器中物料的平均温度为428-440℃,输送油与物料的温差达到168-210℃。送入第二反应器中的输送油会降低第二反应器内物料的平均温度,不可避免地对目标产品的性质及收率产生负面影响,造成生产波动,同时也增加了操作难度和装置运行风险。
9.(5)影响装置的长周期运行:加入的新催化剂通常通过催化剂计量罐计量称重后被输送至加卸罐中,在加卸罐中与输送油混合后,随输送油一起被送入第二反应器中。然而,在将新催化剂自催化剂计量罐输送至加卸罐的过程中,不可避免地会造成催化剂的磨损,产生的粉末会进入加卸罐中,无法及时除去。在向第二反应器中加入新催化剂时,催化剂粉末会逐步造成第二反应器中催化剂床层压差增大,同时还会与原料油中的胶质、沥青等物质结合更易生成结焦物,从而影响装置的长周期运行。


技术实现要素:

10.鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种沸腾床渣油加氢工艺用催化剂在线加卸方法及系统,以解决第二反应器中催化剂活性降低,第一反应器中催化剂活性过度增加导致的催化剂活性不稳定、结焦、进入第二反应器中的输送油对生产造成生产波动等技术问题。
11.第一个方面,本发明提供一种沸腾床渣油加氢工艺用催化剂在线加卸方法,在沸腾床渣油加氢工艺用催化剂在线加卸系统中进行,所述系统包括第一反应器和第二反应器,所述第一反应器和第二反应器均为沸腾床加氢反应器,所述方法包括以下步骤:将第二反应器内用过的催化剂加入到第一反应器内,进入第一反应器内的催化剂参与渣油加氢反应,待催化剂部分失去活性后,卸出,然后向第二反应器中加入新催化剂。
12.可选地,所述系统还包括加卸罐,将第二反应器内用过的催化剂加入到第一反应器内包括以下步骤:以输送油为载体,通过调整第二反应器与加卸罐的压力差,使第二反应器内用过的催化剂随输送油一起进入加卸罐内,随后通过调整加卸罐与第一反应器的压力差,使加卸罐内的催化剂随输送油一起进入第一反应器内。
13.可选地,所述第二反应器的内部压力至少高于加卸罐的内部压力0.2mpa。
14.可选地,所述加卸罐的内部压力至少高于第一反应器的内部压力0.2mpa。
15.可选地,催化剂进入第一反应器过程中,所述输送油的流量为5-15m3/h,优选为5-10m3/h。
16.可选地,催化剂进入第一反应器过程中,所述输送油的温度为350-440℃,优选为350-360℃。
17.可选地,所述系统还包括加卸罐,将第一反应器内催化剂卸出包括以下步骤:以输送油为载体,通过调整第一反应器与加卸罐的压力差,使第一反应器内的催化剂随输送油一起进入加卸罐内。
18.可选地,将第一反应器内催化剂卸出过程中,所述第一反应器的内部压力至少高于加卸罐的内部压力0.2mpa。
19.可选地,向第二反应器内加入新催化剂包括以下步骤:向加卸罐内加入新催化剂
和输送油,通过调整加卸罐与第二反应器的压力差,使加卸罐内的新催化剂随输送油一起进入第二反应器内。
20.可选地,向第二反应器内加入新催化剂过程中,所述第二反应器的内部压力至少低于加卸罐的内部压力0.2mpa。
21.可选地,向第二反应器内加入新催化剂过程中,所述输送油的流量为5-15m3/h,优选为5-10m3/h。
22.可选地,向第二反应器内加入新催化剂过程中,所述输送油的温度为350-400℃,优选为350-360℃。
23.可选地,所述催化剂在线加卸方法还包括以下步骤:将第一反应器卸出的催化剂再生,得到再生催化剂,向第二反应器中加入再生催化剂。
24.另一方面,本发明还提供如上所述的催化剂在线加卸方法所采用的催化剂在线加卸系统包括:
25.包括第一反应器、第二反应器、加卸罐和输送油存储罐,所述加卸罐为输送油和催化剂混合的场所,其设置有废油出口,第一反应器底部和第二反应器底部均通过管道与加卸罐相连通,加卸罐通过管道与第一反应器顶部和第二反应器顶部相连通,所述输送油存储罐通过输送油进油管连通所述加卸罐,所述输送油进油管上设置有输送油加热器。
26.本发明的系统通过增设输送油加热器,能够将输送油加热至350-440℃,缩小了进入第一反应器和/或第二反应器的输送油与反应器内部的物料之间的温差,进而减小温差过大对目标产品性质及目标产品收率的不良影响。
27.可选地,所述第一反应器和第二反应器均设置温度调节组件和氢气进气管道。
28.可选地,所述加卸罐设置有氢气进气管道和泄压阀。
29.可选地,所述加卸罐设置有火炬管道,所述火炬管道连通有火炬系统。
30.可选地,所述输送油加热器连通第一反应器底部与加卸罐之间的管道。
31.可选地,所述输送油加热器连通第二反应器底部与加卸罐之间的管道。
32.通过将输送油加热器连通第一反应器底部和/或第二反应器底部与加卸罐之间的管道,能够使加热后的输送油预热、冲洗第一反应器底部和/或第二反应器底部与加卸罐之间的管道,避免卸剂过程中管道与催化剂之间温差过大造成催化剂温度的降低,进而避免在后续操作过程中进入第一反应器底部和/或第二反应器内的输送油、催化剂与内部的物料之间的温差过大对目标产品的性质及收率产生负面影响的问题。
33.可选地,所述输送油加热器连通第一反应器顶部与加卸罐之间的管道。
34.可选地,所输送油加热器连通第二反应器顶部与加卸罐之间的管道。
35.通过将输送油加热器连通第一反应器顶部和/或第二反应器顶部与加卸罐之间的管道,能够使加热后的输送油预热、冲洗第一反应器顶部和/或第二反应器顶部与加卸罐之间的管道,避免加剂过程中管道与催化剂之间温差过大造成催化剂温度的降低,进而进一步避免进入第一反应器和/或第二反应器内的输送油、催化剂与内部的物料之间的温差过大对目标产品的性质及收率产生负面影响的问题。
36.可选地,所述输送油进油管连通加卸罐的上部或中部。
37.通过将输送油进油管连通加卸罐的上部或中部,能够使输送油自上部或中部进入加卸罐内,并在重力作用下自上而下进行喷淋,从而对加卸罐及加卸罐内装填的催化剂进
行冲洗,以避免加卸罐内的杂质及加卸罐内装填的催化剂上附着的杂质在后续操作过程中进入第一反应器和/或第二反应器内,进而对生产造成负面影响。
38.可选地,所述加卸罐底部设置有料位检测器。
39.可选地,所述加卸罐底部设置有密度计。
40.可选地,所述第一反应器底部设置有密度计。
41.可选地,所述第二反应器底部设置有密度计。
42.通过密度计能够监测第一反应器和第二反应器底部物料的密度,进而能够及时获知是否发生结焦现象,从而采取相应的措施。
43.可选地,所述催化剂在线加卸系统还包括废油过滤器,所述废油过滤器通过管道连通所述加卸罐的废油出口和输送油存储罐,连通废油过滤器与输送油存储罐的管道上设置有废油罐。
44.可选地,所述催化剂在线加卸系统还包括新催化剂存储罐,所述新催化剂存储罐通过管道连通所述加卸罐,连通新催化剂存储罐与加卸罐的管道上设置有催化剂计量罐。
45.可选地,所述催化剂计量罐设置有泄压阀、火炬管道和排气管道,火炬排气管道连通有火炬系统。
46.可选地,所述催化剂计量罐设置有保护气体进气管道。通过保护气体进气管道能够向催化剂计量罐内通入保护气体,进而将催化剂计量罐内空气除去。
47.可选地,所述催化剂在线加卸系统还包括再生催化剂存储罐,所述再生催化剂存储罐通过管道连通所述加卸罐。
48.可选地,所述催化剂在线加卸系还包括废催化剂罐,所述罐废催化剂罐连通所述加卸罐与所述第一反应器顶部和/或第二反应器顶部之间的管道。
49.可选地,所述废催化剂罐设置有出气口、排气管道和火炬管道,出气口连通所述火炬管道,所述火炬管道连通有火炬系统。
50.如上所述,本发明的催化剂在线加卸方法及系统,通过改变日常加卸剂方式、增加输送油换热器及废油过滤器,确保了第一反应器及第二反应器中催化剂活性的稳定。同时,减少了加卸剂过程对第一反应器及第二反应器中物料温度的影响,还解决了结焦问题,为装置的长周期运转提供了可靠的保证,具体而言:
51.(1)通过将催化剂加卸方式由先加剂后卸剂改变为先卸剂后加剂,确保了第一反应器及第二反应器中催化剂活性的稳定,同时,避免了第一反应器中催化剂活性过度增加导致的结焦问题。
52.(2)通过增设输送油加热器,能够将输送油加热至350-440℃,缩小了进入第一反应器和/或第二反应器的输送油与反应器内部的物料之间的温差,进而避免温差过大对目标产品性质及目标产品收率的不良影响。
53.(3)通过增设废油过滤器,能够将催化剂粉末截留在其内部,避免催化剂粉末在后续操作过程中随输送油进入第一反应器和第二反应器中,进而与第一反应器和第二反应器内的原料油中含有的胶质、沥青等物质结合产生结焦。
附图说明
54.图1为现有催化剂在线加卸方式;
55.图2为按照现有催化剂在线加卸方式运行三个月后,第一反应器底部的密度值,其中,1310kg/m3和1507kg/m3分别为距离第一反应器下切线50%切线高度和60%切线高度处物料的密度值;
56.图3为实施例1的催化剂在线加卸系统的结构示意图;
57.图4为实施例2的催化剂在线加卸方式;
58.图5为按照实施例2的催化剂在线加卸方法,运行三个月后,第一反应器底部物料的密度值,其中,849kg/m3和869kg/m3分别为距离第一反应器下切线50%切线高度和60%切线高度处物料的密度值。
59.附图标记
60.1为第一吊装装置,2为第二吊装装置,3为新催化剂存储罐,4为再生催化剂存储罐,5为催化剂计量罐,6为输送油存储罐,7为输送油泵,8为输送油加热器,9为加卸罐,10为第一反应器,11为第二反应器,12为废催化剂罐,13为废油过滤器,14为废油罐,15为废油泵,di为密度计,w1、w2、w3和w4均为称重组件,tc为温度调节组件,li为液位计。
具体实施方式
61.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
62.本发明提供一种沸腾床渣油加氢工艺用催化剂在线加卸方法,在沸腾床渣油加氢工艺用催化剂在线加卸系统中进行,所述系统包括第一反应器、第二反应器和加卸罐,所述第一反应器和第二反应器均为沸腾床加氢反应器,所述方法包括以下步骤:
63.以输送油为载体,调节第二反应器与加卸罐的内部压力,使第二反应器的内部压力至少高于加卸罐的内部压力0.2mpa,进而使第二反应器内用过的催化剂随输送油一起进入加卸罐内,随后通过调整加卸罐与第一反应器与的压力,使加卸罐的内部压力至少高于第一反应器的内部压力0.2mpa,进而使加卸罐内的催化剂随温度为350-440℃、流量为5-15m3/h的输送油一起进入第一反应器内;进入第一反应器内的催化剂参与渣油加氢反应,待催化剂部分失去活性后,调节第一反应器与加卸罐的压力差,使第一反应器的内部压力至少高于加卸罐的内部压力0.2mpa,进而使第一反应器内的催化剂随输送油一起进入加卸罐内;
64.然后向加卸罐内加入新催化剂和输送油,调节加卸罐与第二反应器的压力,使第二反应器的内部压力至少低于加卸罐的内部压力0.2mpa,进而使加卸罐内的新催化剂随温度为350-440℃、流量为5-15m3/h的输送油一起进入第二反应器内。
65.下面通过具体的例举实施例以详细说明本发明。同样应理解,以下实施例只用于对本发明进行具体的说明,不能理解为对本发明保护范围的限制,本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。下述示例具体的工艺参数等也仅是合适范围中的一个示例,即本领域技术人员可以通过本文的说明做合适的范围内选择,而并非要限定于下文示例的具体数值。
66.实施例1
67.图1示出了本实施例的催化剂在线加卸系统,该系统用于在沸腾床渣油加氢工艺中,将第一反应器10和第二反应器11中用过的催化剂卸出,并向第二反应器11中加入新催化剂,以保证催化剂的活性。
68.如图1所示,本实施例的催化剂在线加卸系统,包括:
69.第一反应器10、第二反应器11、第一吊装装置1、第二吊装装置2、新催化剂存储罐3、再生催化剂存储罐4、催化剂计量罐5、加卸罐9、废催化剂罐12及输送油存储罐6。
70.第一反应器10和第二反应器11用于作为重质原油的渣油等原油料的反应容器。在对重质原油的渣油等原料油进行处理过程时,先向第一反应器10中加入重质原油的渣油等原料油、氢气和催化剂(通常为镍钒金属、镍钼金属或镍钴金属),反应一段时间后,将第一反应器10中的物料加入第二反应器11中继续反应,具体通过第一反应器10顶部与第二反应器底部11之间的管道进行物料的转移,以使物料反应彻底。在反应过程中,液体反应物(原料油中未蒸发的重组分)和富氢气体向上提升而处于流化状态,使原料油、催化剂和氢气进入第一反应器10和第二反应器11内充分接触进而完成加氢反应,从而改善原料油的品质。在此过程中,催化剂的催化活性随反应的进行逐渐降低。第一反应器10和第二反应器11均采用沸腾床加氢反应器,沸腾床加氢反应器为现有技术,此处不再赘述。
71.第一反应器10和第二反应器11均设置有温度调节组件、氢气进气管道(未画出)、密度计和反应物流出口,氢气进气管道上设置有开关阀。通过温度调节组件能够调节第一反应器10和第二反应器11内物料的温度,进而控制反应温度。密度计用于监测第一反应器10和第二反应器11底部物料的密度,进而及时获知是否发生结焦现象,从而采取相应的措施。本实施例中,第一反应器10和第二反应器11均采用圆柱状筒体结构。
72.第一反应器10底部和第二反应器11底部均通过卸剂管道连通加卸罐9的第一端,通过卸剂管道能够将第一反应器10和第二反应器11内用过的催化剂输送至加卸罐9,卸剂管道上设置有开关阀。
73.第一反应器10顶部和第二反应器11顶部均通过加剂管道连通加卸罐9第二端,加剂管道上设置有开关阀。通过第一反应器10与加卸罐9之间的加剂管道,能够将加卸罐9内的用过的催化剂输送至第一反应器10内,通过第二反应器11与加卸罐9的第二端之间的加剂管道,能够将加卸罐9内的新催化剂输送至第二反应器11内。
74.第一吊装装置1和第二吊装装置2分别用于向新催化剂存储罐3和再生催化剂存储罐4添加新催化剂和再生催化剂。
75.新催化剂存储罐3和再生催化剂存储罐4均位于催化剂计量罐5的上方,二者分别用于存储新催化剂和再生催化剂,二者均设置有称重组件w1和w2。新催化剂存储罐3和再生催化剂存储罐4均通过管道连通催化剂计量罐5的第一端。新催化剂存储罐3与催化剂计量罐5之间的管道及再生催化剂存储罐4与催化剂计量罐5之间的管道上均设置有开关阀。通过新催化剂存储罐3及再生催化剂存储罐4与催化剂计量罐5之间的管道,能够分别使新催化剂存储罐3和再生催化剂存储罐4内的新催化剂和再生催化剂在重力作用下被输送至催化剂计量罐5。
76.催化剂计量罐5位于加卸罐9的上方,其用于对其内部装填的催化剂进行称重计量,从而监测催化剂的量。催化剂计量罐5的第二端通过管道连通加卸罐9的催化剂进料口。催化剂计量罐5与加卸罐9之间的管道上设置有开关阀。通过催化剂计量罐5与加卸罐9之间
的管道,能够使经计量称重后的催化剂在重力作用下被输送至加卸罐9。
77.催化剂计量罐5设置有保护气体进气管道、称重组件w3、泄压阀(未画出)、火炬管道和排气管道,火炬管道连通有火炬系统。通过保护气体进气管道能够向催化剂计量罐5内通入保护气体(如氮气),进而将催化剂计量罐5内空气置换出去。称重组件w3能够对催化剂计量罐5进行称重,进而监测催化剂计量罐5内部装填的催化剂的量。
78.加卸罐9为输送油和催化剂混合的场所。输送油用于作为催化剂的输送载体,在加卸剂过程中,催化剂随输送油一起在各容器间转移,输送油可以采用蜡油等。加卸罐9的第一端通过输送油进油管连通输送油存储罐6,其第二端通过送油进油管连通输送油存储罐6。第一端是指加卸罐的上部或中部,第二端是指加卸罐的下部。输送油进油管上设置有输送油泵7(未画出)和开关阀。通过第一端,能够使输送油自上部或中部进入加卸罐9内,进入加卸罐9内的输送油在重力作用向下喷淋,从而对加卸罐9及其内部装填的催化剂起到浸润、除尘和预热作用,从而将加卸罐9内的杂质及其内部装填的催化剂上附着的杂质去除,避免杂质在后续操作过程中进入第一反应器10和/或第二反应器11内,进而对生产造成负面影响。通过第二端,能够使输送油自下部进入加卸罐9内,自下部进入加卸罐9内的输送油与自催化剂计量罐5进入到加卸罐9内的催化剂逆向接触,进而对催化剂起到冲洗作用,从而去除催化剂上附着的杂质;在此过程中,输送油与催化剂充分传热,从而对催化剂起到预热作用。
79.加卸罐9的第二端通过管道连通废催化剂罐12的第一端,连通废催化剂罐12与加卸罐9的管道上设置有开关阀。通过加卸罐9与废催化剂罐12之间的管道,能够将加卸罐9内失去活性的废催化剂输送至废催化剂罐12内。
80.加卸罐9设置有氢气进气管道(未画出)、泄压阀(未画出)、料位检测器di、液位计li、排气管道(未画出)和火炬管道,其第一端设置有溢流口,第二端设置有废油出口,排气管道和火炬管道上均设置有开关阀,火炬管道连通有火炬系统。
81.通过料位检测器di能够监测加卸罐9内的物料高度变化,进而获知加卸罐9内装填的催化剂的量或者液体存留量。料位检测器di采用核料位计,核料位计为现有技术,此处不再赘述。
82.废催化剂罐12用于存储活性丧失的废催化剂,其设置有出气口、火炬管道、保护气体进气管道和称重组件w4。出气口连通火炬管道,火炬管道上设置有开关阀,其连通有火炬系统,保护气体进气管道上设置有开关阀。通过保护气体进气管道能够向废催化剂罐12内通入保护气体(如氮气),进而将废催化剂罐12内油气置换出去。废催化剂罐12的第一端设置有柴油进液口。
83.本实施例的催化剂在线加卸系统还包括输送油加热器8,输送油加热器8位于输送油进油管上,输送油加热器8与输送油存储罐6之间的输送油进油管上设置有开关阀和输送油泵7,输送油加热器8与加卸罐9之间的输送油进油管上设置有开关阀。输送油加热器8可以采用油罐加热器,油罐加热器为现有技术,此处不再赘述。
84.输送油加热器8连通加卸罐9的第一端与位置a处及位置b处之间的卸剂管道。输送油加热器8与位置a处和/或位置b处之间的管道上设置有开关阀。通过输送油加热器8与位置a和/或位置b处之间的管道,能够使加热后的输送油预热、冲洗加卸罐9与位置a和/或位置b处之间的卸剂管道,避免卸剂过程中催化剂与卸剂管道之间的温差过大造成催化剂温
度的降低,进而避免后续操作过程中进入第一反应器10和/或第二反应器11内的催化剂与物料的温差过大,降低反应器中物料的反应温度,进而影响目标产物的性质和收率。
85.输送油加热器8连通加卸罐9的第二端与第一反应器10顶部和第二反应器11顶部之间的加剂管道,输送油加热器8与第一反应器10顶部及第二反应器11顶部之间的加剂管道上均设置有开关阀。同样的道理,通过输送油加热器8与第一反应器10顶部和第二反应器11顶部之间的加剂管道,能够使加热后的输送油预热、冲洗该段加剂管道,避免加剂过程中催化剂与卸剂管道之间的温差过大造成催化剂温度的降低,进而避免进入第一反应器10和/或第二反应器11内的催化剂与物料的温差过大,降低反应器中物料的反应温度,进而影响目标产物的性质和收率。
86.本实施例的催化剂在线加卸系统通过增设输送油加热器8,能够将来自输送油存储罐6的输送油加热至350-440℃,缩小进入第一反应器10和/或第二反应器11的输送油与其内部的物料之间的温差,避免温差过大对目标产物的性质及收率造成不良影响。
87.本实施例的催化剂在线加卸系统还包括废油过滤器13和废油罐14。
88.废油过滤器13设置有过滤组件(未画出),过滤组件可以采用筛网等。废油过滤器13的第一端通过管道连通加卸罐9的溢流口和废油出口,其第二端通过管道连通废油罐14。溢流口及废油出口与废油过滤器13之间的管道上设置有开关阀,废油过滤器13与废油罐14之间的管道上设置有开关阀。通过溢流口及废油出口与废油过滤器13之间的管道,能够将加卸罐9内多余的输送油输送至废油过滤器13。通过过滤组件能够将输送油携带的催化剂粉末截留在其内部,以防止催化剂粉末在后续操作过程中随输送油一起进入第一反应器10和/或第二反应器11内,进而与原料油中含有的胶质、沥青等物质结合产生结焦。
89.废油罐14位于废油过滤器13的下方,其第二端通过管道连通废油罐区,连通废油罐14与废油罐区之间的管道上设置有开关阀和废油泵15,废油泵15可以采用离心泵等。通过废油罐14与废油罐区之间的管道,能够将除去杂质后的输送油在废油泵15的泵送作用下输送至废油罐区。
90.实施例2
91.采用实施例1的系统在线加卸催化剂,具体步骤如下:
92.打开输送油存储罐6与加卸罐9的第二端之间的输送油进油管上的开关阀、输送油泵7和输送油加热器8。来自输送油存储罐6的输送油在输送油泵7的泵送作用下进入输送油加热器8,在输送油加热器8中经加热后温度升高至350℃。加热后的输送油在输送油泵7的泵送作用下自第二端进入加卸罐9,使加卸罐9内环境温度升高至最小升压温度(即mpt温度)以上。关闭输送油加热器8与加卸罐9的第二端之间的输送油进油管上的开关阀。输送油具体采用蜡油。
93.打开氢气进气管道上的开关阀,向加卸罐9内通入氢气,使加卸罐9的内部压力升高至17mpa,因第二反应器11的内部压力为17.5mpa,故加卸罐9的内部压力低于第二反应器11的内部压力0.5mpa,随后关闭氢气进气管道上的开关阀。
94.在向加卸罐9通入氢气过程中,打开输送油加热器8与位置b处之间的管道、位置b处与加卸罐9之间的卸剂管道、加卸罐9的废油出口与废油过滤器13之间的管道及废油过滤器13与废油罐14之间的管道上的开关阀,加热后的输送油冲洗并预热位置b处与加卸罐9之间的卸剂管道,随后进入加卸罐9内,并通过废油出口进入废油过滤器13中。
95.冲洗10min后,打开第二反应器11底部与位置b处之间的卸剂管道上的开关阀(未画出)及废油过滤器13与废油罐14之间的连通管道上的开关阀,打开废油罐14的第二端与废油罐区之间的管道上的开关阀及废油泵15,向废油罐区送油。因加卸罐9与第二反应器11之间存在压力差,第二反应器11内用过的催化剂随输送油一起被送至加卸罐9,过多的输送油经废油出口被送至废油过滤器13。输送油在废油过滤器13内被过滤组件过滤,进而去除输送油中携带的管壁上附着的催化剂粉末等杂质,经过滤处理的输送油被泵送至废油罐14内,接着在后续过程中在废油泵15的泵送作用下被送至废油罐区。
96.根据料位检测器确定催化剂的卸出量,卸剂完成后,关闭第二反应器11底部与位置b处之间的管道上的开关阀(未画出),继续用输送油冲洗加卸罐9与位置b处之间的卸剂管道10min。
97.冲洗完成后,关闭废油泵15、输送油泵7及所有开关阀。通过温度调节组件将第一反应器10内的温度(原为431℃)升高1℃,打开加卸罐9氢气进气管道上的开关阀,向加卸罐9内通入氢气,使加卸罐9的内部压力高于第一反应器10(第二反应器10的内部压力为17.5mpa)的内部压力0.5mpa。
98.在压力调节过程中,打开输送油存储罐6与输送油加热器8之间的管道上的开关阀及输送油泵7,打开输送油加热器8与第一反应器10顶部之间的加剂管道上的开关阀,输送油在离心泵的泵送作用下进入输送油加热器8与第一反应器10顶部之间的加剂管道,并对加剂管道进行预热、冲洗,使管壁上残留的催化剂粉末随输送油一起进入第一反应器10内。
99.冲洗10min后,打开加卸罐9与第一反应器10顶部之间的管道上的开关阀。因加卸罐9与第一反应器10之间存在压力差,加卸罐9内的催化剂被加热至350℃并随输送油一起被送至第一反应器10内,输送油的流量为10m3/h。
100.在输送过程中,打开输送油加热器8与加卸罐9的第二端之间的输送油进油管上的开关阀,经加热后的输送油被泵送至加卸罐9内,以保证加卸罐9内的输送油维持在一定水平,避免加剂后期加卸罐9内呈“干锅”状态,进而影响加剂过程的顺利进行。
101.当料位检测器di显示加卸罐9内没有催化剂(即加剂完成)时,关闭加卸罐9与第一反应器10顶部之间的管道上的开关阀,打开输送油加热器8与第一反应器10顶部之间的管道上的开关阀,输送油继续冲洗与第一反应器10顶部相连通的加剂管道10min。冲洗完成后,关闭开关阀。
102.待第一反应器10内的催化剂部分失去活性,打开加卸罐9排气管道上的开关阀,通过压力调节,使加卸罐9的内部压力低于第一反应器10的内部压力0.5mpa。
103.在加卸罐9压力调节过程中,打开输送油存储罐6与输送油加热器8之间的管道、输送油加热器8与位置a处之间的管道及加卸罐9与位置a处之间的管道的开关阀,加热至350℃的输送油冲洗并预热位置a处与加卸罐9之间的卸剂管道10min。
104.冲洗完成,打开第一反应器10底部与位置a处之间的卸剂管道上的开关阀及加卸罐9的废油出口与废油过滤器13之间的管道上的开关阀。因加卸罐9与第一反应器10之间存在压力差,第一反应器10内的废催化剂随输送油一起被送至加卸罐9,过多的输送油经废油出口被送至废油过滤机构13。
105.根据料位检测器di确定催化剂的卸出量,卸剂完成后,关闭第一反应器10底部与位置a处之间的卸剂管道上的开关阀,继续用输送油冲洗加卸罐9与位置a处之间的卸剂管
道10min。
106.冲洗完成,关闭所有开关阀。用泄压阀将加卸罐9内压力卸去,随后打开输送油加热器8与加卸罐9的第一端之间的输送油进油管上的开关阀及输送油泵7,打开加卸罐9的废油出口与废油过滤器13之间的管道上的开关阀。输送油自第一端进入加卸罐9,并在重力作用下自上而下冲洗加卸罐9中的废催化剂,从而对废催化剂进行冷却。
107.待加卸罐9中的催化剂降到一定温度后,关闭输送油加热器8与加卸罐9的第一端之间的输送油进油管上的开关阀及输送油泵7,关闭废油出口与废油过滤器13之间的管道上的开关阀,用压力调节部件(此处,可采用火炬系统调节加卸罐9和废催化剂罐12的内部压力,或通过排气管道及保护气体进气管道上的开关阀,调节加卸罐9和废催化剂罐12的内部压力)调节加卸罐9和废催化剂罐12的压力,使加卸罐9的内部压力高于废催化剂罐12的内部压力1mpa。
108.在压力调节过程中,打开输送油加热器8与废催化剂罐12之间的管道上的开关阀及离心泵,输送油冲洗并预热输送油加热器8与废催化剂罐12之间的管道。
109.冲洗10min后,打开加卸罐9与废催化剂罐12之间的管道上的开关阀。因加卸罐9与废催化剂罐12之间存在压力差,加卸罐9内的废催化剂在压力差的作用下随输送油一起进入废催化剂罐12。在输送过程中,打开输送油加热器8与加卸罐9的第一端之间的管道上的开关阀,输送油被泵送至加卸罐9内,以保证加卸罐9内的输送油维持在一定水平,避免废催化剂转移后期加卸罐9内输送油不足影响废催化剂转移的顺利进行。
110.当料位检测器di显示加卸罐9内没有催化剂时,关闭加卸罐9与废催化剂罐12之间的开关阀,关闭输送油加热器8,打开输送油加热器8与废催化剂12之间的管道上的开关阀,不需经输送油加热器8加热的输送油继续冲洗输送油加热器8与废催化剂罐12之间的管道10min。
111.冲洗完成,关闭输送油加热器8与废催化剂罐12之间的管道上的开关阀,废催化剂罐12静置一段时间。待称重组件w4显示废催化剂罐12的质量在连续2h内无变化时,用泄压阀卸去废催化剂罐12内压力,并向废催化剂罐12内通入保护气体,保护气体采用氮气。废催化剂罐12内的废催化剂卸入装车系统,运至再生厂家进行再生,得到的再生催化剂放入再生催化剂存储罐4内。
112.用泄压阀卸去加卸罐9内的压力,并通过火炬系统将加卸罐9内压力调节至0.05mpa,关闭火炬管道上的开关阀,打开输送油存储罐6与输送油加热器8之间的管道上的开关阀、输送油泵7,打开输送油加热器8与加卸罐9的第一端之间的输送油进油管上的开关阀及输送油泵7,经加热后的输送油被泵送至加卸罐9,直至加卸罐9内的输送油的量达到其容积的50%。
113.关闭输送油加热器8与加卸罐9的第一端之间的输送油进油管上的开关阀及输送油泵7。打开新催化剂存储罐3与催化剂计量罐5之间的管道及再生催化剂存储罐4与催化剂计量罐5之间的管道上的开关阀,新催化剂存储罐3内的新催化剂和再生催化剂存储罐4内的再生催化剂在重力的作用下进入催化剂计量罐5,并在催化剂计量罐5内被称重组件w3计量称重。其中,新催化剂存储罐3内的新催化剂和和再生催化剂存储罐4内的再生催化剂的质量比为8:2(实际生产过程中,可根据第二反应器11内整体催化剂的活性调整二者的配比)。
114.关闭新催化剂存储罐3与催化剂计量罐5之间的管道及再生催化剂存储罐4与催化剂计量罐5之间的管道上的开关阀,打开排气管道及保护气体进气管道上的开关阀,向催化剂计量罐5内通入保护气体,保护气体采用氮气,催化剂计量罐5内的空气逐渐被置换成保护气体。
115.待催化剂计量罐5内压力达到0.1mpa,关闭排气管道及保护气体进气管道上的开关阀,打开催化剂计量罐5与加卸罐9之间的管道上的开关阀。因催化剂计量罐5与加卸罐9之间存在高度差,催化剂计量罐5内装填的催化剂在重力的作用下被送至加卸罐9。在此过程中,打开输送油加热器8与加卸罐9的第二端之间的输送油进油管上的开关阀及输送油泵7,打开加卸罐9的废油出口与废油过滤器13之间的管道及加卸罐9的溢流口与废油过滤器13之间的管道上的开关阀。自第二端进入加卸罐9的输送油与加卸罐9内的催化剂进行热量交换,从而对催化剂起到预热作用,并经溢流口被送至废油过滤器13。
116.当催化剂计量罐5的称重组件w3显示其内部没有催化剂时,关闭催化剂计量罐5与加卸罐9之间的管道上的开关阀,经加热后的输送油自加卸罐9的第二端进入加卸罐9,继续冲洗并预热加卸罐9内装填的催化剂10min。
117.冲洗、预热完成后,关闭输送油泵7及所有开关阀。打开氢气进气管道上的开关阀,向加卸罐9通入氢气,使加卸罐9的内部压力升高至17mpa,高于第二反应器11的内部压力0.5mpa。
118.在压力调节过程,打开输送油存储罐6与输送油加热器8之间的管道上的开关阀及输送油泵7,打开输送油加热器8,打开输送油加热器8与第二反应器11顶部之间的加剂管道上的开关阀;加热后的输送油冲洗并预热加剂管道。冲洗10min后,打开加卸罐9与第二反应器11顶部之间的管道上的开关阀。因加卸罐9与第二反应器11之间存在压力差,加卸罐9内的催化剂随被加热至350℃的输送油一起被泵送至第二反应器11内,输送油的流量为10m3/h。
119.在加剂过程中,打开输送油加热器8与加卸罐9的第一端之间的输送油进油管上的开关阀及输送油泵7,以保证加卸罐9内的输送油维持在一定水平,避免加剂后期加卸罐9内输送油不足影响加剂过程的顺利进行。
120.当料位检测器di显示加卸罐9内没有催化剂时,关闭加卸罐9与第二反应器11顶部之间的管道上的开关阀,打开输送油加热器8与第二反应器11顶部之间的管道上的开关阀,用加热后的输送油继续冲洗加剂管道10min。
121.冲洗完成,关闭输送油加热器8、输送油泵7及所有开关阀,完成催化剂在线加卸过程。
122.实施例3
123.除以下条件外,以与实施例2相同的方式在线加卸催化剂:
124.输送油的流量为15m3/h,输送油的温度为360℃。
125.结果检测
126.分别按照实施例2-4及对比例1的方式在线加卸催化剂,运行三个月后,通过密度计显示距离第一反应器下切线50%切线高度(第一位置)和60%切线高度(第二位置)处的密度值,结果如表1所示,此处,切线高度是指第一反应器的顶端切线与底端切线之间的距离l0,下切线50%切线高度是指物料与底端切线之间的距离l1为顶端切线与底端切线之间
的距离l0的50%。
127.表1检测结果
[0128][0129]
由表1可知,与现有方式相比,采用实施例2-3的方式运行三个月,第一反应器底部物料的密度值显著降低。由此表明,本发明有效解决了现有技术中第二反应器新剂添加完后会被立即卸出造成损失、第一反应器内催化剂活性过度增加导致的底部结焦问题,保证了装置长周期平稳运行。
[0130]
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。
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