[发明专利]一种高温费托合成废催化剂的钝化装置

说明书

本发明涉及一种高温费托合成废催化剂的钝化装置，包括废催化剂收集槽(1)及连接在废催化剂收集槽(1)顶部的气固分离器(4)，废催化剂收集槽(1)的外侧和/或内侧设有换热管(2)，底部带有锥底，锥底处设有一层或多层气体分布器(3)，气固分离器气体出口管线设置在线氧分析仪(5)。本发明能够降低催化剂温度和反应活性，置换掉催化剂夹带的反应气体和烃类物质，避免反应气与钝化空气接触发生危险。与现有技术相比，本发明能够高效清洁的对废催化剂进行钝化处理，有利于催化剂的回收利用，避免了污水排放。

技术领域

本发明涉及一种钝化装置，尤其是涉及一种高温费托合成废催化剂的钝化装置。

背景技术

费托合成是煤间接液化技术的核心，费托合成通过铁基或钴基催化剂将合成气(CO+H2)转化为烃类物质，同时生成水。根据反应温度，费托合成又分为低温费托合成和高温费托合成，其中高温费托合成反应温度为300～400℃，反应压力2.0～5.0MPa，采用循环流化床或固定流化床反应器，催化剂采用熔融法铁基催化剂或沉淀法铁基催化剂。费托合成反应的催化剂主要是还原态，所以催化剂加入合成反应器前需要进行催化剂还原，随着反应进行，部分催化剂活性下降或破损，因此需要定期对催化剂进行在线部分排放和部分添加来保证催化剂浓度、活性和选择性，由于废催化剂中金属仍然大量为还原态，性质比较活泼，暴露在空气中很容易发生氧化反应，引起自燃，这为运行装置和废催化剂运输带来了安全隐患，因此在废催化剂送出界区前必须进行催化剂钝化处理。传统的催化剂钝化一般是排入渣池用水钝化后捞出，会造成催化剂污染和组分流失，不利于催化剂回收；如果直接用水蒸气钝化则容易因为水汽冷凝造成催化剂结块，影响催化剂排放，本发明克服了以上缺点，更有利于催化剂的回收利用，也避免了污水排放。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种高温费托合成废催化剂的钝化装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种高温费托合成废催化剂的钝化装置，包括废催化剂收集槽及连接在所述废催化剂收集槽顶部的气固分离器，废催化剂通过压差以密相输送的形式进入废催化剂收集槽，通入钝化气体在一定的钝化温度下进行钝化，钝化失活的催化剂从废催化剂收集槽下部排放口排出。

所述废催化剂收集槽的外侧和/或内侧设有换热管，底部带有锥底，该锥底内角为45°～145°，优选为60°～90°，所述锥底处设有一层或多层气体分布器。

所述换热管采用螺旋盘管式或U型管式的换热管，螺旋盘管式的换热管为多圈与收集槽同心的盘管。

所述换热管通入冷却水以降低温度，控制废催化剂收集槽的钝化温度在200-400℃。

所述气体分布器为与收集槽同心的环状管。

锥底设有一层或多层环形气体分布器，尽量靠近锥壁，分布器呈环状，气体分布管上开孔，孔均匀分布，开孔率为1～10％，孔口向下，气体孔口流速10-200m/s，根据需要开孔可以配置喷嘴，多层气体分布器呈同心布置，确保气体的均匀分布和床层流化均匀。并且多层气体分布器小孔尽量均布，使气体在收集槽截面上均布，使颗粒悬浮更加均匀，催化剂在收集槽内保持好的流化状态。

如果仅有一层气体分布器，则气体分布器先后通入低压气体和空气，如果有多组气体分布器，则可分别通入低压气体和空气，低压气体为氮气或其它惰性气体，优选氮气。

所述废催化剂收集槽的顶部设有高压气体进口。通入高压气体用于上游设备催化剂排放时控制收集槽压力，保持上游设备与收集槽压差，以控制催化剂排放速度，高压气体为氮气或其它惰性气体。

所述气固分离器内设有多孔介质过滤器。多孔介质过滤器设有一组或多组滤芯，滤芯为金属烧结或其它多孔材料，滤芯的孔径小于5μm。所述滤芯内外压差大于0.2MPa时使用高压气体对滤芯进行反吹。反吹高压气体为氮气或其它惰性气体，优选氮气。