自动化固体催化助剂添加系统技术方案

一种自动化固体催化助剂添加系统，其特征在于：包括催化剂储罐、加料斗和流化罐，催化剂储罐顶部设有气固分离装置，气固分离装置的出口穿过催化剂储罐顶部伸至外部；催化剂储罐的侧壁设有补充料口，补充料口的一端与气固分离装置相连，另一端通过加料管连接到风源；连接风源的加料管设有一连接到加料斗的支管，加料斗设有供新鲜催化剂进入的进口；催化剂储罐底部设置出料口，出料口至流化罐由管道连接；催化剂储罐由数个支撑脚支撑，在支承脚的底部设有称重传感器；气固分离装置的顶部开有出风口。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术提供一种自动化固体催化助剂添加系统，包括催化剂储罐、加料斗和流化罐，催化剂储罐顶部设有气固分离装置，气固分离装置的出口穿过催化剂储罐顶部伸至外部，气固分离装置的顶部开有出风口，催化剂储罐的侧壁设有补充料口，补充料口的一端与气固分离装置相连，另一端通过加料管连接到风源，连接风源的加料管设有一连接到加料斗的支管，加料斗设有供新鲜催化剂进入的进口，催化剂储罐底部设置出料口，出料口至流化罐由管道连接，催化剂储罐由数个支撑脚支撑，在支承脚的底部设有称重传感器。所述添加系统体积小、使用较少输送风、运行稳定且安全可靠，操作方便，尤其是流化罐的设计实现流化效率高、清空更加完全彻底。【专利说明】自动化固体催化助剂添加系统
本技术涉及一种新型自动化固体催化剂自动添加系统，涉及到化工、冶金、水泥陶瓷及能源等工业门类。
技术介绍
许多工业过程(尤其是化工过程)都需要使用催化剂或助剂(以下统称为催化剂)，催化剂按照形态可分为液态催化剂和固态催化剂，而固体催化剂又可按形态分为粉状(或粉体)催化剂和成型催化剂两种。粉状催化剂一般无定形、颗粒大小在几百微米以下，而成型催化剂颗粒的大小在几个毫米以上，而且形状呈球型、柱状型、或蜂窝型等。粉状催化剂由于其比表面积大及其与反应物混合均匀等优点在石油化工行业使用得最为广泛。如在石油炼制行业催化裂化装置所使用的主催化剂及其助燃剂、硫转移剂及脱硝助剂等辅助催化剂就是粉状催化剂。由于粉状催化剂颗粒小，使用过程中会出现跑损现象，同时催化剂使用一段时间后会失去活性，因此必须不断地向反应装置中添加新鲜催化剂。由于反应装置大多具有一定温度和压力，所以粉状催化剂的添加需要借助某种加料装置来进行。由于添加的物料为固体粉体，同时必须添加准确可靠，故加料装置加料时多采用气力传输；一般选择空气作为载气(也称作输送风)，让粉料先以一定比例混入到空气中，并随空气一起进入到反应装置中去。用风力输送固体物料根据固体在风中所含的浓度分为密相输送和稀相输送。工业上料仓的补充一般使用密相输送，而固体催化剂添加至反应装置则一般使用稀相输送。在炼油厂，催化裂化装置是关键的设备之一，其反应一再生体系的压力一般为3-5个大气压，温度一般为500-700°C，其中主催化剂的添加量每天可达数吨，而副助催化剂的添加量每天一般只有几十公斤。目前国内主剂的添加多采用高位储罐和流化罐所组成的添加系统，储罐的体积大(高度甚至达到几十米，一般要求储存几十吨甚至上百吨的催化剂)，流化罐一般设在储罐的下方，储罐的下部一般有一管路通至流化罐，管路上设置手动或电动调节阀门以便控制从储罐进入流化罐的催化剂流量；催化剂一般依赖重力从储罐落入流化罐。为了方便对储罐中的催化剂进行补充，一般的储罐都附有一个采用密相输送的气力提升输运系统，输送风在输运管路中形成真空，把处于低位储槽中的催化剂吸入输送风中，并随输送风一起进入高位储罐内；在高位储罐顶部一般设置气固分离装置进行气固分离，脱固后的干净风被排出高位储罐，而催化剂则存留在罐内供储备使用。流化罐(或称添加计量仓)供少量粉体物料的暂存及其与载气混合，一般都配有计量系统以便准确地计量和控制催化剂的添加量，并通过多个电/气动或手动阀门来控制计量仓内的压力及载气的流动。除此之外，添加装置还配有电控柜(箱)用于监控系统的压力以及各电/气动阀门、开关等执行器件的工作运行状态。现有的催化剂添加系统(尤其是流化罐)的设计虽然大致采用相同的气动输送原理，但由于不同制造商对添加计量的精确性、添加的连续性、安全可靠性、及添加装置的使用对象等的不同考虑，具有不同的特征。美国专利US2004/0099572A1揭示了一种催化剂自动加料系统，该系统主要由料仓、催化剂计量注入设备和控制系统组成。催化剂计量注入设备有连续式和批序式两种形式。连续式采用一种特殊设计的进料调节阀，该阀门通过电机驱动的连杆带动一与弹簧连接的圆盘做偏心运动，能够控制向压力体系的投料。系统工作时，通过置于料仓支架底部的压力传感器结合控制系统控制调节阀的加料量，使催化剂定量地从储罐落入阀体中，阀体底部一侧与载气风管相连，另一侧与输料管相连，落入阀体中的催化剂被输送风连续的吹入再生装置中。连续式加料主要适于投加量较大的主剂的添加，该系统对调节阀的要求很高，需要阀门在满足精确调节的基础上不易堵塞、密封性良好。序批式采用一球型压力罐作为流化罐，该压力罐通过多个阀门控制物料及输送风的进出。系统工作时，首先料仓中的催化剂通过阀门控制加入球形压力罐，通过料仓支架底部的称重传感器计量加料量。加料完成后对压力罐进行加压，当达到设定压力后，由高压输送风将压力罐中的高压固气混合物输送至再生装置。序批式加料的特点是通过多个阀门的开启和关闭控制加料程序的进行。国内早期催化剂自动加料装置主要采用人工控制的连续进料装置，一般采用管状流化罐，催化剂从顶部经调节阀门不断加入流化罐中，流化风从底部连续通入，将落入流化罐的催化剂流化并通过流化罐侧面的出料口不断排出、输送至催化裂化装置中。这种加料装置因无法计量加料量而逐渐被其它方法取代。另一种早期的自动加料装置采用一圆锥形的计量阀芯及相匹配的阀芯座，计量阀芯上开有计量孔用于催化剂的定量，系统主要通过阀芯的旋转来控制加料。加料时计量孔与料仓出料口相通，并与气体通道呈垂直状态，气体被阻断；计量孔装满催化剂后计量阀芯被驱动系统带动旋转90度，此时计量孔与气体通道联通，催化剂被吹出并送至催化裂化装置。这种计量方法加料量受阀芯大小的限制，且粉末状物料很各易造成系统堵塞。如上文所述，国内用于催化裂化主剂添加的系统以设有加料计量仓的添加系统为代表的批式自动添加系统和以设有管式流化器的非自动连续添加系统为主。批式自动添加系统的加料计量仓采用立式流化罐，流化罐罐体大，尤其在高程上占据较大的空间，这会相应地提高整个料仓的高度，使得料仓补料时消耗更多的能量。同时，出料口在流化罐顶部的一侧，这往往会导致出料不完全；还有，流化罐的容积效率低，需要较大的输送风，并且一次批式输送耗时长。非自动连续添加系统虽然装置简单，占用空间小，能实现连续添加，但缺乏计量控制装置，仅仅依靠手动凭经验调节手动阀门来进行调控，添加不稳定，不能及时发现进料管线的堵塞等异常情况。另外，现有主催化剂添加系统由于料仓大，因而称重传感器设在流化罐底部，通过称量流化罐的重量变化监控加料量，导致采用过多软管连接，系统安全性差，容易堵塞或漏气，称重的准确性也较差；如果称重传感器设在流化罐内部，虽然可以避免软管的使用，但会受到压力变化影响，且故障时维修困难。还有，由于流化罐体积较大，进料在流化罐内堆积集中，在流化板上分布不均匀，这样势必会导致流化不彻底，延长流化罐清空时间。对于用于添加辅助添加剂的小型添加装置，由于加量小，每小时仅需添加数公斤的物料，其连续添加的难度比大剂量的添加要大。目前国内多采用手动间歇式添加，普遍没有设置储罐。这样装置虽然简单，但由于人工的关系，每天一般只添加1-2次，催化剂的投入分布不均匀，这样会大大影响它们的催化效率的发挥。由于采用手动添加，没有催化剂储罐，也没有自动称重系统，加料时劳动强度大，同时由于加料时催化剂暴露在空气中，部分催化剂会跑到空气中使得作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动化固体催化助剂添加系统，其特征在于：包括催化剂储罐、加料斗和流化罐，催化剂储罐顶部设有气固分离装置，气固分离装置的出口穿过催化剂储罐顶部伸至外部；催化剂储罐的侧壁设有补充料口，补充料口的一端与气固分离装置相连，另一端通过加料管连接到风源；连接风源的加料管设有一连接到加料斗的支管，加料斗设有供新鲜催化剂进入的进口；催化剂储罐底部设置出料口，出料口至流化罐由管道连接；催化剂储罐由数个支撑脚支撑，在支承脚的底部设有称重传感器；气固分离装置的顶部开有出风口。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱核光，熊靓，魏玉斌，
申请(专利权)人：深圳市泓耀环保有限公司，
类型：实用新型
国别省市：