【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及化工领域，具体的说，本专利技术涉及一种催化裂解床层再生器外补热装置及系统和方法。
技术介绍
1、富含饱和烃类原料的链烷烃含量高，是催化裂解生产低碳烯烃的优质原料。由于短链与环烷饱和烃类的碳碳键能大，裂解反应制低碳烯烃需要提供大量热能才能实现碳碳键充分断裂；并且，原料中芳碳结构的烃类在催化裂解过程中无法生成低碳烯烃，在高温条件下只发生缩合反应生成焦炭，焦炭沉积在催化剂上在再生时燃烧释放热量和二氧化碳。未来环境法规对催化裂解装置碳排放要求日趋严格，原料中的芳碳含量必然会受到限制。因此，由于饱和烃类催化裂解产生的焦炭少，易生成焦炭的芳碳烃类在原料中将受到限制，积炭催化剂烧焦再生产生的热量不能维持催化裂解反应-再生系统热平衡，需要通过外部补热才能实现反应和再生需热。通过常规燃烧化石燃料向催化裂解反应-再生系统补充热量会造成二氧化碳过度排放，而通过强化传热的电加热装置，是饱和烃类催化裂解装置实现增产低碳烯烃、减少碳排放的最有效途径之一。
2、专利技术专利cn200510017540.1申请公开了一种烃类加工装置反应系统的加热或补热方法，是通过烃类加工装置的催化剂自动补充系统和/或催化助剂加入系统，将颗粒度在10-140μm之间的煤粉连续或间歇式加入催化剂再生器。使用该方法煤粉燃烧产生的再生烟气里会含有更多的固体杂质颗粒，增加了再生烟气的处理难度，并且煤粉燃烧会造成二氧化碳排放量加大。
3、专利技术专利cn201510833567.1申请公开了补热器、催化裂解再生装置及外补热量的方法，通过将补热器设置于
4、另外，目前还有一些内外补热的设备，是在再生器内外分别设置补热设备，其中的内补热器是设置于再生器床层或主风管线，由于加热器缺少壳体保护，在主风或流化介质作用下容易出现断裂，并且再生器床层或主风热容小，与加热器之间换热效率低，难以保证安全，无法高效长周期使用；其中的外补热器通过在再生器外设置加热器，采用提升立管结构从再生器某一床层引出催化剂，经外补热设备加热后，再返回同一床层，但是未考虑外补热设备内催化剂的床层密度以保证充足的热容实现高效传热，并且也缺少外补热设备与再生器之间催化剂的循环量，无法保证实现再生器内700～800℃的催化剂温度。
5、对于催化裂解装置，床层再生器是一种常用的密相流化床再生方式，操作线速度低，床层催化剂返混程度高，偏向全混流操作状态。当催化裂解反应产生的焦炭少、催化剂上焦炭含量低时，焦炭燃烧释放的热量难以维持正常的烧焦温度，需要对再生装置外补热量。而上述技术都存在应用方面的局限性，主要是在当前背景下，这些技术都增加了装置的二氧化碳排放，此外还存在燃料燃烧形成的高温水热环境对再生催化剂造成失活或破碎等不良影响。
技术实现思路
1、本专利技术的一个目的在于提供一种催化裂解床层再生器外补热装置；
2、本专利技术的另一目的在于提供一种催化裂解床层再生系统；
3、本专利技术的再一目的在于提供一种催化裂解床层再生器补热方法。
4、为达上述目的，一方面，本专利技术提供了一种催化裂解床层再生器外补热装置，其中，所述外补热装置1包括电供能加热装置2和外壳3；所述电供能加热装置2由多根电加热管4组成。
5、根据本专利技术一些具体实施方案，其中，电加热管4为2-50根。
6、根据本专利技术一些具体实施方案，其中，电加热管4为5-40根。
7、根据本专利技术一些具体实施方案，其中，电加热管4为10-30根。
8、根据本专利技术一些具体实施方案，其中，电加热管4为集束排列的。
9、根据本专利技术一些具体实施方案，其中，电加热管4固定安装在外补热装置1的法兰盖10上。
10、根据本专利技术一些具体实施方案，其中，电加热管4并联连接。
11、电加热管4通过外部的控制线路分别控制，实现电加热管逐个、部分或全部通电加热。
12、每个电加热管4的加热功率相同，总加热功率等于电供能加热装置2的总功率。
13、根据本专利技术一些具体实施方案，其中，所述电加热管4包括加热管外壳41、设置在加热管外壳内部的电加热发热组件42、以及设置在加热管外壳41外表面的翅片43。
14、根据本专利技术一些具体实施方案，其中，电加热发热组件42要求耐受1400℃。
15、根据本专利技术一些具体实施方案，其中，加热管外壳41为陶瓷的加热管外壳。
16、根据本专利技术一些具体实施方案，其中，陶瓷的加热管外壳能够长期承受超过1200℃的高温。
17、本专利技术利用陶瓷材料制成加热管外壳，陶瓷材料的高硬度特征解决了高温、催化剂流化状态下对电加热管4外表面需要长期承受高耐磨性能的难题。
18、根据本专利技术一些具体实施方案，其中，所述翅片43自上而下围绕加热管外壳41盘旋设置。
19、根据本专利技术一些具体实施方案，其中，翅片43盘旋设置的盘旋角度为30°-60°。
20、根据本专利技术一些具体实施方案，其中，翅片43的宽度为加热管外壳41直径的0.1-1.0倍。
21、本专利技术的翅片增加了外补热装置内催化剂颗粒的扰动及传热面积，提高电供能加热装置的供热效率。
22、根据本专利技术一些具体实施方案，其中，所述电加热管4还包括设置在加热管外壳41内部的测温传感器和超温保护组件44。
23、根据本专利技术一些具体实施方案，其中，所述外补热装置1还包括用于和催化裂解床层再生器连通的第一催化剂输送通道5和第二催化剂输送通道6；第一催化剂输送通道5设置在外补热装置1的上部，第二催化剂输送通道6设置在外补热装置1的下部。
24、根据本专利技术一些具体实施方案，其中，第一催化剂输送通道5内部在与外补热装置1连接处设置水平转向结构7。
25、根据本专利技术一些具体实施方案，其中，水平转向结构7与输送通道5的夹角为30度-60度。
26、根据本专利技术一些具体实施方案，其中，水平转向结构7高度h(图1中的h)小于管径(图1中的r)的1/4。
27、根据本专利技术一些具体实施方案，其中，第二催化剂输送通道6上设置阀门8。
28、根据本专利技术一些具体实施方案，其中，所述阀门8为滑阀。
29、根据本专利技术一些具体实施方案，其中，所述外补热装置1在内腔的底部设置催化剂流化分布器9。
30、根据本专利技术一些具体实施方案，其中，所述外补热装置1设置本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种催化裂解床层再生器外补热装置，其中，所述外补热装置(1)包括电供能加热装置(2)和外壳(3)；所述电供能加热装置(2)由多根电加热管(4)组成(优选为2-30根)。
2.根据权利要求1所述的外补热装置，其中，所述电加热管(4)包括加热管外壳(41)(优选为陶瓷的加热管外壳)、设置在加热管外壳内部的电加热发热组件(42)、以及设置在加热管外壳(41)外表面的翅片(43)(优选所述翅片(43)自上而下围绕加热管外壳(41)盘旋设置)。
3.根据权利要求2所述的外补热装置，其中，所述电加热管(4)还包括设置在加热管外壳(41)内部的测温传感器和超温保护组件(44)。
4.根据权利要求1～3任意一项所述的外补热装置，其中，所述外补热装置(1)在内腔的底部设置催化剂流化分布器(9)。
5.根据权利要求1～4任意一项所述的外补热装置，其中，所述外补热装置(1)还包括用于和催化裂解床层再生器连通的第一催化剂输送通道(5)和第二催化剂输送通道(6)；第一催化剂输送通道(5)设置在外补热装置(1)的上部，第二催化剂输送通道(6)设置在外补热装
6.一种催化裂解床层再生系统，其中，所述再生系统包括催化裂解床层再生器(11)和权利要求5所述的催化裂解床层再生器外补热装置(1)；所述外补热装置(1)通过第一催化剂输送通道(5)和第二催化剂输送通道(6)与催化裂解床层再生器(10)连通(优选所述催化裂解床层再生器外补热装置(1)为两个，并对称设置在催化裂解床层再生器(11)的两侧)。
7.一种催化裂解床层再生器补热方法，其中，所述方法包括利用权利要求1～5任意一项所述的催化裂解床层再生器外补热装置对催化裂解床层再生器进行热量补充。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，外补热装置(1)内的流化气体线速度为0.05-1m/s(优选为0.1-0.4m/s)。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其中，外补热装置(1)内的操作温度为650～950℃(优选为700～850℃)。
10.根据权利要求7～9任意一项所述的方法，其中，外补热装置(1)内的催化剂床层密度为200～700kg/m3(优选为300～650kg/m3)。
11.根据权利要求7～10任意一项所述的方法，其中，外补热装置(1)与催化裂解床层再生器之间催化剂的循环量为催化裂解反再系统催化剂循环量的0.05～1.0倍(优选为0.1～0.5倍)。
...【技术特征摘要】
1.一种催化裂解床层再生器外补热装置，其中，所述外补热装置(1)包括电供能加热装置(2)和外壳(3)；所述电供能加热装置(2)由多根电加热管(4)组成(优选为2-30根)。
2.根据权利要求1所述的外补热装置，其中，所述电加热管(4)包括加热管外壳(41)(优选为陶瓷的加热管外壳)、设置在加热管外壳内部的电加热发热组件(42)、以及设置在加热管外壳(41)外表面的翅片(43)(优选所述翅片(43)自上而下围绕加热管外壳(41)盘旋设置)。
3.根据权利要求2所述的外补热装置，其中，所述电加热管(4)还包括设置在加热管外壳(41)内部的测温传感器和超温保护组件(44)。
4.根据权利要求1～3任意一项所述的外补热装置，其中，所述外补热装置(1)在内腔的底部设置催化剂流化分布器(9)。
5.根据权利要求1～4任意一项所述的外补热装置，其中，所述外补热装置(1)还包括用于和催化裂解床层再生器连通的第一催化剂输送通道(5)和第二催化剂输送通道(6)；第一催化剂输送通道(5)设置在外补热装置(1)的上部，第二催化剂输送通道(6)设置在外补热装置(1)的下部(优选第一催化剂输送通道(5)内部在与外补热装置(1)连接处设置水平转向结构(7))(再优选第二催化剂输送通道(6)上设置阀门(8)...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。