本實(shí)用新型涉及油氣催化裂化反應(yīng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種回收煙氣中催化劑的設(shè)備。
背景技術(shù)：
石油的催化裂解反應(yīng)是指石油在催化劑作用下發(fā)生裂化、異構(gòu)化、環(huán)化、芳構(gòu)化等諸多化學(xué)反應(yīng)。催化裂解反應(yīng)中產(chǎn)生的焦炭沉積到催化劑上會導(dǎo)致催化劑活性明顯降低。催化劑的再生方式通常采用燒焦法再生恢復(fù)活性，但是燒焦再生過程中會產(chǎn)生含SOX、NOX及催化劑的煙氣，原始處理方法是將該煙氣進(jìn)行余熱回收、CO焚燒、脫硝、脫硫后直接排放入大氣。但是隨著優(yōu)質(zhì)原油資源逐漸匱乏，加工高硫重質(zhì)原油的比例越來越大，再生煙氣污染物含量越來越高，同時(shí)環(huán)保要求越來越高，現(xiàn)有工藝已經(jīng)不能達(dá)到最新的環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)。
煙氣中的催化劑對余熱回收、CO焚燒、脫硝、脫硫的影響較大，具體如下：
1、催化劑沉積在余熱回收鍋爐翅片管、省煤器表面，大幅降低換熱效率。
2、催化劑吸附在脫硝催化劑表面及孔道內(nèi)，降低脫硝催化劑的活性。
3、催化劑在濕法脫硫系統(tǒng)中沉積結(jié)垢，引起腐蝕和堵塞問題。
4、CO焚燒爐及余熱回收鍋爐需要定期吹灰，吹灰期間粉塵排放嚴(yán)重超標(biāo)，污染環(huán)境。
5、硬度較大的催化劑引起管道和設(shè)備的磨損，同時(shí)磨損脫硝催化劑。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
基于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的實(shí)用新型目的在于提供一種回收煙氣中催化劑的設(shè)備，以解決現(xiàn)有技術(shù)中催化裂化反應(yīng)催化劑未被有效回收而對后續(xù)煙氣處理過程帶來的不利影響。
本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為，回收煙氣中催化劑的設(shè)備，所述催化劑為油氣催化裂解反應(yīng)催化劑，所述煙氣為所述催化劑再生處理后所得的氣固混合物，所述設(shè)備包括第一分離設(shè)備、與第一分離設(shè)備的出氣口連接的第二分離設(shè)備、與第一分離設(shè)備和第二分離設(shè)備的催化劑出口連接的儲存器；所述第一分離設(shè)備為離心機(jī)，其對平均粒度≥10μm的催化劑的回收率≥85％；所述第二分離設(shè)備為過濾器，其過濾介質(zhì)為對平均粒度≥0.1μm的催化劑的攔截率≥95％的金屬間化合物多孔膜；所述煙氣中的催化劑含量≥800mg/Nm3；所述煙氣經(jīng)第一分離設(shè)備處理后得到第一煙氣，所述第一煙氣中的催化劑含量≤100mg/Nm3；所述第一煙氣經(jīng)第二分離設(shè)備處理后得到第二煙氣，所述第二煙氣中的催化劑含量≤5mg/Nm3。
首先，第一分離設(shè)備的催化劑回收率相對較低，主要回收大部分的粒徑較大的催化劑，有效降低第二分離設(shè)備的能耗并避免這些粒徑較大的催化劑對第二分離設(shè)備的過濾介質(zhì)造成機(jī)械損害。由于煙氣中的催化劑濃度較高、粒度較大且溫度較高，因此，第一分離設(shè)備采用離心機(jī)可以節(jié)約能耗且分離后的催化劑可直接排出。第一煙氣中剩余的催化劑的粒度一般≥0.1μm，這些催化劑的粒度較大，不易離心分離，因此，第二分離設(shè)備采用對平均粒度≥0.1μm的催化劑的攔截率≥95％的金屬間化合物多孔膜為過濾介質(zhì)，不僅具有優(yōu)異的耐高溫性能和耐腐蝕性能，使用壽命長，而且所得第二煙氣中的催化劑含量≤5mg/Nm3，有效降低催化劑對后續(xù)的煙氣處理過程的影響。第一分離設(shè)備和第二分離設(shè)備協(xié)同作用，可以保證在最低的能耗下使催化劑得到有效地回收，顯著降低企業(yè)的運(yùn)行成本，并且大量回收的催化裂化反應(yīng)催化劑儲存于儲存罐中可以重新運(yùn)用于催化裂解反應(yīng)或重新進(jìn)行再生處理，使催化劑得到最大化的利用。
作為上述回收煙氣中催化劑的設(shè)備的進(jìn)一步改進(jìn)，所述過濾介質(zhì)的厚度為0.4-0.6mm；所述第二分離設(shè)備的過濾壓差≤1.5kPa。經(jīng)過長期、多次的驗(yàn)證，具有上述參數(shù)的過濾介質(zhì)可以保持較高的通量、過濾效率和機(jī)械強(qiáng)度，回收速度快且使用壽命長。
作為上述回收煙氣中催化劑的設(shè)備的進(jìn)一步改進(jìn)，還包括設(shè)于第一分離設(shè)備和第二分離設(shè)備之間的降溫設(shè)備；所述降溫設(shè)備的出氣口的第一煙氣氣體溫度為400-500℃。通過設(shè)置降溫設(shè)備可以顯著提升第二分離設(shè)備的過濾介質(zhì)的使用壽命。降溫設(shè)備所回收的熱量還可以用于油氣催化裂解反應(yīng)的其他需要加熱的工段。此外，上述溫度范圍在催化劑的露點(diǎn)之上，因此可以保持催化劑始終保持較好的流動性，不會發(fā)生粘連現(xiàn)象，便于與過濾介質(zhì)剝離。
作為上述回收煙氣中催化劑的設(shè)備的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第二分離設(shè)備的進(jìn)氣口與過濾介質(zhì)之間設(shè)有氣流分布器。通過設(shè)置氣流分布器，可以使煙氣均勻地與過濾介質(zhì)接觸，從而在過濾介質(zhì)表面形成厚度均勻的濾餅，從而維持分離過程的壓力穩(wěn)定性。
作為上述回收煙氣中催化劑的設(shè)備的進(jìn)一步改進(jìn)，還包括反吹裝置和/或震打裝置。反吹裝置和震打裝置可以使過濾介質(zhì)與其表面的催化劑濾餅剝離并儲存于儲存罐中，還可恢復(fù)過濾介質(zhì)的過濾通量。
作為上述回收煙氣中催化劑的設(shè)備的進(jìn)一步改進(jìn)，所述反吹裝置包括脈沖閥；所述反吹裝置的反吹氣為第二煙氣。采用脈沖閥可以實(shí)現(xiàn)自動化反吹，使得第二分離設(shè)備過濾壓差長期維持在1.5kpa以內(nèi)，在保持低能耗的同時(shí)確保過濾后氣體中的催化劑含量在5mg/Nm3以下。反吹氣為從第二分離設(shè)備的出氣口所引出的潔凈的第二煙氣，確保不造成煙氣溫度降低和不損失反吹煙氣，節(jié)能效果明顯。
作為上述回收煙氣中催化劑的設(shè)備的進(jìn)一步改進(jìn)，所述反吹氣的壓力比所述第二分離設(shè)備內(nèi)的第二煙氣壓力高0.2-0.4MPa。具有上述壓力要求的潔凈的第二煙氣的剝離效果好，能夠有效恢復(fù)過濾介質(zhì)的通量且節(jié)能效果明顯。
作為上述回收煙氣中催化劑的設(shè)備的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一分離設(shè)備的催化劑出口與儲存器入口之間設(shè)有第一閥門；所述第二分離設(shè)備的催化劑出口與儲存器入口之間設(shè)有第二閥門；通?？梢允沟谝婚y門保持長期的開啟狀態(tài)，而第二閥門可以在濾餅達(dá)到一定厚度后再開啟，這樣便于控制第二分離設(shè)備的過濾壓差。
作為上述回收煙氣中催化劑的設(shè)備的進(jìn)一步改進(jìn)，所述儲存器內(nèi)設(shè)有料位計(jì)；所述儲存器的催化劑出口設(shè)有第三閥門。料位計(jì)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測儲存罐中的儲存量，確保催化裂解催化劑有效及時(shí)地進(jìn)行后續(xù)操作。
經(jīng)驗(yàn)證，采用上述的回收油氣催化裂化反應(yīng)催化劑的設(shè)備具備以下優(yōu)點(diǎn)：1)最終排放的煙氣中催化劑的含量≤5mg/Nm3，完全滿足最新排放標(biāo)準(zhǔn)；2)第一分離設(shè)備和第二分離設(shè)備的檢修維護(hù)方便，且使用壽命長；3)催化劑的有效回收對后續(xù)煙氣脫硝脫硫系統(tǒng)有非常積極的作用，節(jié)省運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用20％以上；8)保護(hù)脫硝催化劑，避免使用價(jià)格高昂的特殊高耐磨脫硝催化劑，大大降低運(yùn)行費(fèi)用。
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說明。本實(shí)用新型附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實(shí)用新型的實(shí)踐了解到。
附圖說明
構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式、示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中：
圖1為本實(shí)用新型的回收煙氣中催化劑的設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的具體實(shí)施方式、實(shí)施例以及其中的特征可以相互組合。現(xiàn)將參考附圖并結(jié)合以下內(nèi)容詳細(xì)說明本實(shí)用新型。
為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好的理解本實(shí)用新型方案，下面將結(jié)合本實(shí)用新型具體實(shí)施方式、實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型具體實(shí)施方式、實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分的實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的具體實(shí)施方式、實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實(shí)施方式、實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
需要說明的是，所述金屬件化合物多孔膜可以采用中國發(fā)明專利CN104759629A所公布的柔性多孔金屬箔。
如圖1所示的回收煙氣中催化劑的設(shè)備，所述催化劑為油氣催化裂解反應(yīng)催化劑，所述煙氣為所述催化劑再生處理后所得的氣固混合物，所述煙氣中的催化劑含量≥800mg/Nm3；所述設(shè)備包括第一分離設(shè)備1、與第一分離設(shè)備1的出氣口連接的降溫設(shè)備4，與所述降溫設(shè)備4的出氣口連接的第二分離設(shè)備2、與第一分離設(shè)備1和第二分離設(shè)備2的催化劑出口連接的儲存器3。
所述第一分離設(shè)備1的催化劑出口與儲存器3入口之間設(shè)有第一閥門51；所述第二分離設(shè)備2內(nèi)還設(shè)有反吹裝置23，所述反吹裝置23包括脈沖閥，可實(shí)現(xiàn)自動化反吹；所述反吹裝置23的反吹氣為第二煙氣，所述反吹氣的壓力比所述第二分離設(shè)備2內(nèi)的第二煙氣壓力高0.3MPa。所述第二分離設(shè)備2的催化劑出口與儲存器3入口之間設(shè)有第二閥門52。所述第二分離設(shè)備2的進(jìn)氣口與過濾介質(zhì)之間設(shè)有氣流分布器22。所述儲存器3內(nèi)設(shè)有料位計(jì)31，所述儲存器3出口設(shè)有第三閥門53。所述降溫設(shè)備4的出氣口的氣體溫度為400-500℃。
所述第一分離設(shè)備1為離心機(jī)，其對平均粒度≥10μm的催化劑的回收率≥85％；所述第二分離設(shè)備2為過濾器，其過濾介質(zhì)為對平均粒度≥0.1μm的催化劑的攔截率≥95％的金屬間化合物多孔膜21，所述金屬間化合物多孔膜21的厚度為0.5mm。采用上述的第一分離設(shè)備1和第二分離設(shè)備2來回收煙氣中的催化劑時(shí)，所述煙氣經(jīng)第一分離設(shè)備1處理后得到的第一煙氣中的催化劑含量≤100mg/Nm3，所述煙氣經(jīng)第一分離設(shè)備1處理后得到的催化劑直接進(jìn)入儲存器3；所述第一煙氣經(jīng)第二分離設(shè)備2處理后得到的第二煙氣中的催化劑含量≤5mg/Nm3，且所述第二分離設(shè)備2的過濾壓差始終保持在1.5kPa以內(nèi)；所述第一煙氣被第二分離設(shè)備2的過濾介質(zhì)截留所得的催化劑濾餅層采用反吹裝置22反吹后流入儲存器3，通過開啟第三閥門53，即可使回收后的催化劑從新用于油氣催化裂解反應(yīng)或再次被再生處理。