[发明专利]一种催化剂自动加料器和催化剂自动加料方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种催化剂自动加料器和催化剂自动加料方法，用于将催化剂从催化剂储罐输送至目的容器。

背景技术

在石油炼制与石油化工领域的流化催化裂化(FCC)等工艺过程中，粉体催化剂是参与反应的重要物料。各种催化剂输送设备广泛应用于工业现场，其中用于补充催化剂消耗的输送设备一般称为加料器。

以前，催化剂加料采用人工加料，通常是把一天内需要补充的催化剂在数小时内加入到工艺装置的目的容器(例如FCC再生器)，造成工艺装置操作不稳定。并且人工加料无法计量加入量，造成催化剂浪费。中国专利CN2360147Y公开的粉体物料自动计量加料器，《炼油设计》杂志2002年第9期“LPEC-2型小型催化剂自动加料器的研制”一文所介绍的催化剂自动加料器，以及CN2467174Y介绍的催化剂自动加料装置，用自动加料取代了传统的人工加料。技术特点是把一天内需要补充的催化剂分成更多的批次，称量出每个批次的催化剂重量，然后用输送气体作为动力输送到目的容器；各个批次的间隔时间和每批输送的催化剂重量都是可以设置和控制的。存在的一个问题是，各批次输送的间隔时间通常有几分钟到几十分钟，不是真正意义上的连续输送，仍然会影响到工艺装置化学反应的平稳性、造成工艺装置运行波动。

另外，例如在FCC工艺过程中，采用上述加料器只能把常温的催化剂从催化剂储罐输送到再生器，而再生器温度通常有600～700℃。一些FCC装置的操作者发现，在向再生器补充新鲜催化剂、特别是大量置换催化剂时，FCC装置烟囱的排烟粉尘浓度明显升高，并且补充催化剂后实测催化剂藏量低于计算的藏量。据此分析，可能是由于常温催化剂突然进入高温环境造成部分催化剂热崩，催化剂热崩在一定程度上造成了加料过程中的催化剂跑损。实验室研究表明，把常温催化剂注入700℃的实验装置，催化剂的平均热崩率为10.0w％(w％表示重量百分数)，表观热崩率为8.4w％。由于催化剂非常昂贵，因而热崩会造成较大的损失。采用上述加料器只能把常温催化剂从催化剂储罐输送到再生器，是由于：前两种加料器的称重传感器设置在流化罐内，耐温范围有限。如果选用耐高温的称重传感器，将大幅度提高成本。第三种加料器(CN2467174Y所述)的称重传感器设置在流化罐外部(底部)，流化罐内设有流化膜。输送气体通入流化罐后，以流化膜作为气体分布器使催化剂流化起来，继而再输送出去。流化膜通常为羊毛毡或其它的化学纤维纺织品，不耐高温。所用的称重传感器为气动称重传感器，内设有橡胶薄膜等部件，也不耐高温。因此，上述的三种加料器只能输送常温催化剂，输送气体只能使用常温气体(例如普通压缩空气)而不能使用高温气体。

发明内容

本发明的目的是提供一种催化剂自动加料器和催化剂自动加料方法，以解决现有加料技术所存在的不能连续输送催化剂、而且只能向目的容器输送常温催化剂的问题。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：一种催化剂自动加料器，设有料仓、进料管和下料管，进料管的出口连接于料仓的顶部，进料管上设有进料阀，下料管上设有下料阀，料仓的外部设有用于称量料仓内催化剂重量的称重传感器，其特征在于：进料管上设有第三波纹管，称重传感器为电子称重传感器，料仓通过支柱支承于称重传感器上，支柱的底部设有隔热板，料仓的下方设有出料管，出料管的一端为入口端，自出料管入口依次设有输送阀和第一波纹管，出料管的另一端为出口端，设有第二波纹管，出料管位于第一波纹管和第二波纹管之间的管段为出料管的中段，下料管设于料仓的底部与出料管的中段之间，下料管上所设的下料阀为调节阀，出料管的中段与料仓的顶部之间设有压力平衡管，压力平衡管上设有压力平衡阀，上述管道和阀门以及料仓的外部均设有保温层。

采用上述催化剂自动加料器进行催化剂自动加料的方法，将催化剂储罐内的催化剂输送至目的容器，催化剂储罐处于充压状态，其特征在于：首次操作前料仓内预先储存有高于催化剂下限储存重量的催化剂，所述的催化剂自动加料方法依次包括如下步骤：

A、通气操作：进料阀、下料阀关闭，输送阀打开，与出料管入口相连的输送气源中的输送气体进入出料管，之后压力平衡阀打开，出料管内的一部分输送气体经压力平衡管进入料仓，使料仓内上部的压力与出料管内的压力相等，之后开始执行下述的步骤B；

B、连续加料与计量调整操作：下料阀打开，料仓内的催化剂经下料管连续地进入出料管，在输送气体的作用下在出料管内流动，并经设于出料管出口与目的容器之间的输送管连续地进入目的容器；