[发明专利]在FCC单元的腔室的内壁上形成防腐蚀保护层的方法和形成所述保护层的锚固结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种在流体催化裂化单元(FCC，英译文为“Fluid Catalytic Cracking”)的腔室的内壁或外壁上形成防腐蚀保护层的方法。

本发明特别涉及一种在属于流体催化裂化单元的一部分的旋流器、增压器或分离器的壁上形成防腐蚀保护层的方法。

本发明还涉及一种用根据本发明的方法形成防腐蚀保护层的锚固结构。

背景技术

流化床催化裂化(FCC)是在石油炼制中频繁使用的化学方法，其目的是把例如来自石油真空蒸馏的长的碳氢链的重的组分转变为较轻并较易挥发的组分。与特殊催化剂的存在相结合的高温、相对于大气压的较小的过压可以使得大的碳氢分子裂解(断裂)，以便产生例如在石油产品的生产链中具有较高的价值的较小的分子。

普遍使用的催化剂是带有保持在无定形二氧化硅-氧化铝基质内的稀土阳离子置换物的沸石。由于其颗粒尺寸非常小(约五十微米)，该催化剂在FCC的反应区中可以是“流态”或“近似流态”的运动。

在FCC方法中，要处理的物料和催化剂一起进入到反应器中，所述反应器的温度可以达到几百摄氏度，例如520℃到550℃。从反应器出来并在化学反应过程中形成的气态排出物在位于反应器的下游的分离器中与固态的且焦化的催化剂颗粒分离。一个或多个位于分离器中的旋流器可以补充催化剂颗粒与气态排出物的分离。

FCC的反应器中产生的化学反应导致在催化剂颗粒上形成焦炭的沉积。这要求该催化剂的持续的再生。为此，规定在FCC中的焦化的催化剂向再生器连续地流动，在所述再生器中吹入温度约为200/220℃的燃烧空气，以使焦碳燃烧。用于使得焦碳燃烧的再生器的内部温度约为720℃-760℃。这样再生的热的催化剂——其可以看作是新的催化剂——与新鲜的物料一起注入到反应器的入口。

这种催化剂的再生的流态且连续的运动叫做FCC方法。

尽管除焦后的催化剂被连续地排放到再生器的下部，但是，在所述再生器的上出口处还继续存在有不可忽略的量的被如下的燃烧气夹带的所述催化剂的固体颗粒，所述燃烧气特别地含有二氧化碳(CO₂)、氮(N₂)、一氧化碳(CO)、氧化氮(NOx)和氧化硫(SOx)或甚至氧气(O₂)。然后在能量回收单元中通过不同方式对所述燃烧气进行处理，以便尤其是降低其温度，然后通过烟筒将之排出。这些燃烧气中几乎完全没有甚至完全没有催化剂颗粒是极端重要的，这就要求在再生器的上出口处存在用于分离和回收这些颗粒的装置。和在反应器中一样，以及为了将在裂解反应过程中形成的气流与催化剂颗粒分离，在再生器中使用至少一级旋流器，并优选使用串联安装的第一和第二级的二级旋流器，以便分离并回收容纳在燃烧气中的催化剂颗粒。

分离器、再生器和位于再生器或分离器中的内部设备，特别是旋流器的金属壁可能承受由于催化剂的颗粒的循环而导致的腐蚀，以及在再生器处承受由于燃烧气导致的较大的和迅速的腐蚀。因此需要保护这些金属壁，以延长它们的使用寿命。

因此，催化裂化单元的腔室内的金属壁和这些腔室的内部设备的金属壁被覆盖保护层，所述保护层主要用于防腐蚀保护。所述保护层一般由复合材料构成，例如通过较通常地为金属的锚固结构保持的混凝土。这些锚固结构被焊接在金属壁上，并因此保证复合材料的附接。这些锚固结构的形状可以是蜂窝状，所述蜂窝包括多个通过其侧边互相牢固地连接的六边形单巢。因此，通过只将一部分单巢焊接在金属壁上而实现将锚固结构焊接在金属壁上。通常四个单巢中有一个单巢被焊接至金属壁。然后给每个单巢填充复合材料。保护层的这种构造还可保证吸收金属锚固结构与复合材料之间存在的膨胀差。

某些现有的蜂窝锚固结构由一些两两组装的带构成。每个带沿着它的长度分为多个部分，带的第一部分在与带的纵向平行的第一平面中延伸，带的第二部分在与第一平面平行并与第一平面分开的第二平面中延伸，带的第三部分分别将带的第一部分连接至带的第二部分。带的第一和第二部分在带的整个长度上交替。为了形成此种类型的锚固结构，带的第一部分与相邻的带的第二部分并置，并通过固定部件组装在该相邻带的第二部分上以便形成单巢。因此每个单巢由带的第一部分和它的两个相邻的第三部分以及并置的带的第二部分和它的两个相邻的第三部分界定。固定部件例如为穿过要组装的带的孔眼的铆钉、销、夹子或类似的固定部件。现在，不同的规范规定组装的带的两个部分之间的最大间隙约为0.2mm。