• 1.摘要
  • 2.基本信息
  • 3.介绍
  • 4.分类
  • 5.结构
  • 6.闭锁料斗的控制要求

闭锁料斗

闭锁料斗是重整催化剂连续再生设备中的一个关键设备,闭锁料斗的作用是将催化剂从高压的反应系统输送至低压的再生系统(包括将氢/烃环境与氮/氧环境隔绝)。闭锁料斗内有过滤器以防止吸附剂被排出的气体携带出去。

基本信息

  • 中文名

    闭锁料斗

  • 外文名

    Closed-end hopper

  • 作用

    输送催化剂

  • 分类

    阀控式气控式闭料锁斗

  • 学科

    石油化工

  • 应用

    连续重整技术

介绍

催化重整是生产高辛烷值汽油和芳径的主要工艺方法之一。由于我国环保要求的日益提高和国内对基本有机化工原料需求的迅速增加,今后若干年内催化重整加工能力将迅速增加。目前,世界上有两种催化剂连续再生工艺,一种是美国环球油品公司(UOP)开发的轴向重叠式连续重整工艺(UOP-CCR),另一种是法国石油科学研究院(IFP)开发的并列式连续重整(IFP-CCR)。

闭锁料斗是重整催化剂连续再生设备中的一个关键设备,它的作用是将上部低压区的催化剂输送到下部高压区。主要有两种技术,第一种依靠阀门的开关直接控制催化剂流量,在法国 IFP 公司及环球油品公司(UOP)第一代连续催化重整中使用,由于阀门频繁的开关,阀体与催化剂的磨损相当严重,因此,对阀门的维护要求相当高,给装置的长周期运转带来困难。第二种 UOP 第二代及第三代连续重整中使用的闭锁料斗依靠料斗气体压力的变化输送催化剂,催化剂管线上不设阀门,通过改变料斗气体压力的维持时间来控制催化剂的流量,实现了催化剂输送的气动控制,从而解决了上述问题。

分类

阀控式闭锁料斗逻辑控制系统简单,但设备结构复杂,阀门个数多,对催化剂磨损严重,产生许多催化剂粉末,容易堵塞设备,对阀门要求高,通常是一用一备(仓库备用),直接威胁着装置的长周期运行。其催化剂管路的关断由两个阀来实现,第一个阀对密封没有要求,仅关断催化剂,第二个阀为密封阀,用来关断气体,该系统投资较高,目前此两种阀仅法国 IFP 公司能够生产。

气控式闭锁料斗使用气体来控制催化剂的流动和输送,催化剂管线上不设阀门,是气固流态化技术的一个应用领域,该种料斗结构简单,对阀门要求低,投资少,但闭锁料斗运行时要求不引起再生器的压力波动,需要复杂的逻辑控制系统支持。

结构

气控式闭锁料斗包括低压区、变压区、高压区、催化上输送管、催化剂下输送管、上平衡管和下平衡管。催化上输送管和催化剂下输送管底部带节流装置并垂直安装,分别实现上述三区之间的顺序连接。XV1303 是增压阀,其作用是保证再生器缓冲区压力稳定。变压区压力的变化是由上、下平衡管及其附带的上、下平衡阀的协同协动作来实现的。当下平衡阀关闭,上平衡阀缓缓打开,变压区压力降到与低压区相等,催化剂从低压区进入变压区,此时变压区与高压区之间催化剂流动靠压差中止,当变压区装满催化后,上平衡阀关闭,下平衡阀缓缓打开,变压区压力升到与高压区相等,催化剂从变压区进入高压区,此时低压区与变压区之间催化剂流动靠压差中止。

特点是:催化剂在上输送管和下输送管中的流动是靠差压来中止的,当必要的差压消失时上输送管或下输送管中的催化剂即开始流动,这种控制方式对变压区压力变化的平稳度要求十分苛刻,上、下平衡阀缓缓打开时必须按特定的程序动作,通过配备专门的控制系统来规划上、下平衡阀的行程曲线以调节系统压力。

闭锁料斗的控制要求

1、实现催化剂分批输送

闭锁料斗控制系统将催化剂以分批的形式从分离料斗传输到再生器缓冲区,当下平衡阀关闭,上平衡阀缓缓打开,变压区压力降到与低压区相等,催化剂依自身重力从低压区进入变压区,此时变压区与高压区之间催化剂流动靠反向压差中止;当变压区装满催化后,上平衡阀关闭,下平衡阀缓缓打开,变压区压力升到与高压区相等,催化剂又依自身重力从变压区进入高压区,此时低压区与变压区之间催化剂流动靠反向压差中止。闭锁料斗的五个基本步骤为:准备、加压、卸料、降压、装料。当“装料”完成后,闭锁料斗又回到“准备”步骤,如此循环。

2. 调节催化剂循环速率

分批操作的周期时间决定催化剂循环速率,准备步骤时间是可调的,准备时间越短,催化剂循环速率越大,准备时间越长,催化剂循环速率越小。这样,通过改变准备时间长短来改变闭锁料斗的催化剂循环速率。

3. 确保再生器缓冲区压力稳定

为保证再生器缓冲区压力稳定,控制系统对变压区压力变化的平稳度要求十分苛刻,要求上、下平衡阀及增压阀必须按特定的行程曲线动作,工艺过程要求的三阀行程曲线见图 4-2。

4.与 DCS 双通讯