專利名稱：顆粒狀催化劑振動流態化密度分級裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及顆粒狀催化劑密度分級裝置，特別是涉及鉑重整顆粒狀催化劑密度分級裝置。
背景技術：
催化劑連續再生式(CCR)鉑重整裝置加工石腦油，生產高辛烷值的汽油調合組分和供石油化工利用的芳烴。反應是在裝有含鉑催化劑(顆粒狀)的移動床層反應器中進行，在裝置運行過程中，既可以向反應器中添加催化劑，也可以從反應器中卸出催化劑。因為催化劑在反應器中不斷地循環，在催化劑的內外表面上會產生結碳，一般情況下，積碳量為5％。
在上述反應過程中，有一小部分的鉑催化劑并末在反應器系統中完全實現循環，這部分沒有流動的催化劑，滯留在反應器底部，稱為滯底催化劑，數次循環以后，滯底催化劑的積碳量可高達30～50％，卸催化劑時，滯底催化劑會摻雜在最新的低碳催化劑中離開反應器。被滯底污染的催化劑的數量取決于裝置的規模、設計以及催化劑卸出的操作步聚。一般來說，卸出的催化劑有10％左右被滯底催化劑污染。
現有經驗表明，如果催化劑中含有3％左右的高碳催化劑(含碳量＞8％)，該催化劑就不宜再用，因為在再生段，滯底催化劑上的積碳只有小部分能燒掉，通過更新段時，其余積碳會迅速反應，引起超溫。可是，一般情況下被滯底催化劑污染的催化劑中高含碳量的的質量分數約在10～35％，而90～65％是可以繼續使用的催化劑。以往，這類被滯底催化劑污染的催化劑只能作為廢品回收，造成的經濟損失一次就高達幾百萬，甚至上千萬。一般來說，每回收1噸催化劑，相當于節約30～40萬左右的重新加工費。顯然，如果能采用分級技術將被污染的催化劑中的有用催化劑(低密度部分，約含65～90％)分離出來，繼續使用，將具有明顯的經濟效應。
但是，國內至今還沒有開展對顆粒狀催化劑按不同密度進行分級的機理研究與技術開發研究。
發明內容
因為催化劑的含碳量不同，密度就不同，本發明根據此類催化劑的特征，提出了采用按密度的差異使催化劑分級的技術設想，但低含碳量的催化劑的密度與高含碳量的催化劑的密度差別不是很大，這對分開兩者在技術上帶來了困難，本發明人通過大量的試驗研究與工業化實踐，最終實現了顆粒狀催化劑的密度分級，本發明的裝置能將催化劑之間密度差僅大于3％的催化劑進行分級，分出的低含碳量催化劑的含碳量達到了工業化的應用要求，變成能直接使用的合格催化劑。
本發明采用振動床(篩)與流態化相結合的復合技術，構成密度分級(分離)裝置，其工作原理如圖1所示。它是利用篩板由下而上的流態化風使篩板上的顆粒流態化，密度小的顆粒上浮在顆粒流化層的表面，密度大的顆粒下沉到篩板的表面附近，由于篩板不斷地在傾斜方向上作直線振動，篩板的表面附近的密度大的顆粒不斷的被篩板推向上端，密度小的顆粒在自身重量的作用下，自然落滑向下端，從而將密度大和密度小的顆粒分開。
應用上述原理，本發明的技術方案如下一種顆粒狀催化劑振動流態化密度分級裝置，它包括一個傾斜的矩形篩板，篩板通過振動連桿、傳動部件與電機相連，開動電機可以使篩板沿著篩板傾斜方向作直線振動，篩板上裝有密封罩，密封罩通過軟連接與吸風管道連接，吸風管道再與引風機相連，篩板上方有一個加料斗，加料斗下有管道穿過吸風管道與篩板上方的撤料板相連，撒料板的長度與篩板的寬度相配合，撤料板隨篩板一起振動。當開動電機和引風機，需分級的顆粒狀催化劑從加料斗加入，顆粒狀催化劑通過撤料板沿篩板的寬度方向均勻地加到篩板上，在篩板上形成流態化，低密度的顆粒上浮，高密度的顆粒下沉到篩板表面附近，通過篩板的振動，篩板將密度大的催化劑顆粒(高含碳量)推送到篩板的上端排出；由于篩板具有一定的斜度，浮在流態化層面上的低密度催化劑(低含碳量)在重力的作用下，自動地滑落到篩板的下端排出。
上述的密度分級裝置的篩板的傾斜度可以是6～8°，篩板的開孔率可以是20～30％，篩板的振動頻率可以是80～90次/分，振幅是2～3毫米。流態化風的總風量可以根據篩板的大小而不同，一般情況下，總風量能使篩板上的催化劑顆粒形成30～50毫米左右厚的流態化層即可。本發明的顆粒狀催化劑振動流態化密度分級裝置所配置的引風機應使通過流態化層端面的平均風速達到0.8～1.2米/秒。
上述的密度分級裝置的篩板的篩孔可以是0.6～0.8×15～20mm的長條形。
上述的密度分級裝置的篩板的篩孔上可以帶有“小舌”，即在沖出篩孔時有一短邊不沖斷，小舌向上翹起0.8～1.0mm，如圖3所示。
本發明的顆粒狀催化劑振動流態化密度分級裝置可以用于鉑重整裝置的高含碳量和低含碳量的催化劑顆粒的密度分級，所分出的低含碳量的催化劑能直接用于生產。
本發明的振動流態化密度分級裝置結構簡單，操作方便，密度分級的效果好，可以實現密度差在3％以上的顆粒狀催化劑之間的分級，體積回收率達90～95％以上。
圖1為本發明的振動流態化密度分級裝置的工作原理圖，其中7為篩板，F為流態化風的風向，G為高密度顆粒的排出口，D為低密度顆粒的排出口，Z為篩板振動方向；圖2為本發明的振動流態化密度分級裝置的主要結構的示意圖，其中1、機座，2、電機，3、振動連桿，4、催化劑原料入口料斗，5、吸風管上流態化風出口，6、撒料板，7、篩板，8、密封罩；圖3為本發明的振動流態化密度分級裝置的篩板的局部側視圖；具體實施方式
實施例1.
一種用于鉑重整裝置的高含碳量的和低含碳量的顆粒狀催化劑振動流態化密度分級裝置，機座1，它主要包括一個基本為600×1500mm傾斜的篩板7，在長度方向上傾斜6°，篩板7上開有0.6×15mm的長方形篩孔，開孔率為20％，篩板7通過振動連桿3和傳動部件與電機2相連，開動電機2可以使篩板7沿著篩板傾斜方向上作直線振動，振動頻率為80次/分，振幅為3mm；篩板7上裝有密封罩8，密封罩8固定安裝在篩板7上，可以隨篩板7一起振動，密封罩8通過軟連接與吸風管道相接，再通過吸風管道上的流態化風出口5與引風機相連；吸風管道中部裝有一個加料斗4，加料斗4下有管道穿過吸風管道與與固定在篩板7上方的撒料板6相通，撤料板6的長度與篩板7的寬度相配合，撒料板6能隨篩板7一起振動。當開動電機2和引風機，需分級的顆粒狀催化劑從加料斗4加入，顆粒狀催化劑通過撒料板6沿篩板7的寬度方向均勻地撤到篩板7上，在篩板7上形成流態化，實現低密度的顆粒上浮，高密度的顆粒下沉到篩板7表面附近，通過篩板7的振動，篩板7將密度大的催化劑顆粒(高含碳量)推送到篩板7的上端排出；由于篩板7具有一定的斜度，浮在流化層面上的低密度催化劑(低含碳量)在重力的作用下，自動地滑落到篩板7的下端排出。
本實施例被應用于揚子石油化工股份有限公司的芳烴廠，反應器中共卸出的滯底催化劑為43噸，經清灰后，采用本發明的振動流態化密度分級裝置分級回收可再用的催化劑，共分級出29噸合格的低含碳量的可用催化劑，其平均含碳量為1.5～2％，從大約2000顆分出的合格催化劑中人工挑選出30顆最黑(含碳量最高)的催化劑，測得的含碳量為5～8％，一般穩定在6.3％左右。
實施例2.
一種用于鉑重整裝置的高含碳量的和低含碳量的催化劑的振動流態化密度分級裝置，它主要包括一個基本為600×1500mm傾斜的篩板7，在長度方向上傾斜8°，篩板7上開有0.8×20mm的長方形篩孔，篩孔上有小舌，小舌向上翹起1.0mm，開孔率為30％，篩板7通過振動連桿3和傳動部件與電機2相連，開動電機2可以使篩板7沿著篩板傾斜方向上作直線振動，振動頻率為90次/分，振幅為2mm；篩板7上裝有密封罩8，密封罩8固定安裝在篩板7上，可以隨篩板7一起振動，密封罩8通過軟連接與吸風管道相接，再通過吸風管道上的流態化風出口5與引風機相連；吸風管道中部裝有一個加料斗4，加料斗4下有管道穿過吸風管道與與固定在篩板7上方的撒料板6相通，撒料板6的長度與篩板7的寬度相配合，撒料板6能隨篩板7一起振動。當開動電機2和引風機，需分級的顆粒狀催化劑從加料6斗加入，顆粒狀催化劑通過撤料板6沿篩板7的寬度方向均勻地撒到篩板7上，在篩板7上形成流態化，實現低密度的顆粒上浮，高密度的顆粒下沉到篩板7表面附近，通過篩板7的振動，篩板7將密度大的催化劑顆粒(高含碳量)推送到篩板的上端排出；由于篩板具有一定的斜度，浮在流化層面上的低密度催化劑(低含碳量)在重力的作用下，自動地滑落到篩板7的下端排出。
本實施例的振動流態化密度分級裝置主要是用于二次分級，此時，催化劑顆粒間的密度差異不大的情況，例如對已分級過一次高碳含量的催化劑，再將其中部分含碳量較低的催化劑分離出來。本實施例的振動流態化密度分級裝置應用于揚子石油化工股份有限公司的芳烴廠，對原來分離出來的高碳含量催化劑進行二次分級，共分級出6.3噸低含碳量的可用催化劑，其平均含碳量為2.6～4.8％，從大約2000顆分出的合格催化劑中人工挑選出30顆最黑(含碳量最高)的催化劑，測得的含碳量為7～8.5％，一般穩定在7.6％左右。
權利要求
1.一種顆粒狀催化劑振動流態化密度分級裝置，其特征是它包括一個傾斜的矩形篩板(7)，篩板(7)上開有0.8×20mm的長方形篩孔，篩板(7)通過振動連桿(3)、傳動部件與電機(2)相連，篩板(7)上裝有密封罩(8)，密封罩(8)通過吸風管道上的流態化風出口(5)與引風機相連，篩板(7)上方有一個加料斗(4)，加料斗(4)下有管道穿過吸風管道與密封罩(8)內的、篩板(7)上方的撒料板(6)相連，撒料板(6)的長度與篩板(7)的寬度相配合，加入的顆粒狀催化劑能沿寬度方向均勻地加到篩板(7)上。
2.根據權利要求1所述的密度分級裝置，其特征是篩板(7)的傾斜度是6～8°可調節，篩板(7)的開孔率是20～30％，篩板(7)的振動頻率是80～90次/分，振幅是2～3毫米。
3.根據權利要求1所述的密度分級裝置，其特征是篩板(7)的篩孔是0.6～0.8×15～20mm的長條形。
4.根據權利要求3所述的密度分級裝置，其特征是篩板的篩孔上帶有小舌(9)，小舌(9)向上翹起0.8～1.0mm。
全文摘要
一種顆粒狀催化劑振動流態化密度分級裝置，它包括一個傾斜的矩形篩板(7)，篩板(7)通過振動連桿(3)、傳動部件與電機(2)相連，篩板(7)上裝有密封罩(8)，密封罩(8)通過吸風管道上的流態風出口(5)與引風機相連，篩板(7)上方有一個加料斗(4)，加料斗(4)下有管道穿過吸風管道與密封罩(8)內，當開動電機(2)和引風機，需分級催化劑從加料(4)斗加入，在篩板(7)上形成流態化，篩板的振動，將含碳量高的催化劑顆粒推送到上端排出，含碳量低的催化劑顆粒滑落到篩板的下端排出。采用本發明可以實現密度差在3％以上的顆粒狀催化劑之間的分級，其中低含碳量催化劑的平均含碳量一般為1.5～3.5％，體積回收效率達90～95％以上。
文檔編號B03B4/00GK1554486SQ20031011273
公開日2004年12月15日 申請日期2003年12月24日 優先權日2003年12月24日
發明者葉旭初, 張賽軍, 徐利斌 申請人:揚子石油化工股份有限公司, 南京工業大學