一種流化床熱超導(dǎo)取熱方法和設(shè)備的制作方法
【專利摘要】一種流化床熱超導(dǎo)取熱方法，屬于石油化工、熱能利用、流態(tài)化【技術(shù)領(lǐng)域】，用于解決現(xiàn)有取熱系統(tǒng)復(fù)雜問(wèn)題。包括流化床、內(nèi)部取熱及外部換熱，其特征是：設(shè)置若干取熱單元，每個(gè)取熱單元包括流化床內(nèi)部熱超導(dǎo)取熱和外部熱超導(dǎo)換熱，外部熱超導(dǎo)換熱是加熱除氧水或工藝介質(zhì)使其蒸發(fā)，并能夠調(diào)節(jié)取熱負(fù)荷。該方法可省去復(fù)雜的熱水循環(huán)系統(tǒng)，使取熱系統(tǒng)大幅度簡(jiǎn)化，并且沒(méi)有空間高度限制可應(yīng)用于低空間高度場(chǎng)合。還提供了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明方法的器內(nèi)熱超導(dǎo)取熱管和器外熱超導(dǎo)換熱器設(shè)備。應(yīng)用于催化裂化裝置再生器取熱、再生劑冷卻降溫、預(yù)提升器取熱、提升管反應(yīng)器取熱及甲醇制烯烴裝置再生器、反應(yīng)器取熱。
【專利說(shuō)明】一種流化床熱超導(dǎo)取熱方法和設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于石油化工、熱能利用、流態(tài)化【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種流化床熱超導(dǎo)取熱方法和設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]煉油廠催化裂化裝置加工重質(zhì)油時(shí)再生器熱量會(huì)過(guò)剩，裝置提高劑油比適當(dāng)降低再生劑溫度也需要設(shè)置取熱設(shè)施。常用的取熱設(shè)施有內(nèi)取熱和外取熱。外取熱熱負(fù)荷可以調(diào)節(jié)可以使裝置具有較大操作彈性故得到廣泛應(yīng)用，外取熱是將熱催化劑引出再生器，在外部將催化劑冷卻降溫(通過(guò)設(shè)置取熱管并通入除氧水產(chǎn)汽取熱)后再返回再生器，通過(guò)調(diào)節(jié)催化劑循環(huán)量調(diào)節(jié)取熱負(fù)荷。取熱器熱水循環(huán)有自然循環(huán)(無(wú)熱水泵)和強(qiáng)制循環(huán)(有熱水泵)兩種型式。專利91227483.2為了提高取熱管的取熱能力在取熱管外側(cè)設(shè)置翅片，專利01275334.3在取熱管外側(cè)設(shè)置釘頭。專利94220406.9提出了帶汽包方案，但其沒(méi)有涉及汽水快速分離及蒸汽脫水。目前工業(yè)催化裂化裝置外取熱器現(xiàn)狀是:方案一，夕卜取熱器與汽包分體布置、采用自然循環(huán)(無(wú)熱水循環(huán)泵)，大型外取熱器安裝40?100根翅片管或釘頭管，汽包與外取熱器高差?20m，其間有50?120根連接管道，工程龐大、汽水循環(huán)系統(tǒng)非常復(fù)雜。方案二，帶汽包外取熱器方案，該方案可省略取熱器與汽包間連接管道，當(dāng)發(fā)生中壓蒸汽時(shí)汽包尺寸大、壁厚較厚，尤其汽包下端板由于多根取熱管插入使其壁厚高達(dá)200?250mm，制造難度大、投資高、限制了規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大故不適用大型化，該方案目前應(yīng)用最大規(guī)模是23260kW，規(guī)模再大設(shè)計(jì)及制造均困難，另外該方案取熱管一旦損壞裝置就要停車。常規(guī)取熱器由于有循環(huán)倍率要求，外取熱器需要一定高度空間，如分體型汽包與外取熱器需要?20m高差，聯(lián)體型外取熱器設(shè)備需要8?12m高度，如不具備上述條件外取熱系統(tǒng)將面臨困難。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種流化床熱超導(dǎo)取熱方法，省去復(fù)雜的熱水循環(huán)系統(tǒng)，使取熱系統(tǒng)大幅度簡(jiǎn)化，消除空間高度限制。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的方法是:包括流化床、內(nèi)部取熱及外部換熱，其特征是:設(shè)置若干取熱單元，每個(gè)取熱單元包括流化床內(nèi)部熱超導(dǎo)取熱和外部熱超導(dǎo)換熱，夕卜部熱超導(dǎo)換熱是加熱除氧水或工藝介質(zhì)使其蒸發(fā)，并能夠調(diào)節(jié)取熱負(fù)荷。
[0005]一種實(shí)現(xiàn)所述發(fā)明方法的設(shè)備，包括若干取熱單元，每個(gè)取熱單元包括若干器內(nèi)熱超導(dǎo)取熱管和器外熱超導(dǎo)換熱器。
[0006]進(jìn)一步，器內(nèi)熱超導(dǎo)取熱管布置在流化床內(nèi)部，包括主管和輔助管，主管是直管或L型或倒L型，上端或下端伸出器外與器外換熱器的干管連接；輔助管是若干根[型或弓型管，上端、下端分別與主管連接，連接處主管擴(kuò)大或不擴(kuò)大直徑；主管及輔助管內(nèi)均充滿熱超導(dǎo)介質(zhì)，管外側(cè)設(shè)置翅片或釘頭或不設(shè)置；或不設(shè)置輔助管。
[0007]進(jìn)一步，器外熱超導(dǎo)換熱器包括殼體、換熱管及蒸汽脫水器；殼體是釜式或筒式，是立式結(jié)構(gòu)或臥式結(jié)構(gòu)，布置在流化床設(shè)備上方或下方或側(cè)方，與流化床設(shè)備形成聯(lián)體結(jié)構(gòu)或分體結(jié)構(gòu)；換熱管包括干管和支管，干管是直管型或L型或倒L型，其上端或下端與器內(nèi)熱超導(dǎo)主管連接；支管是若干根[型或弓型管，上端、下端分別與干管連接，連接處干管擴(kuò)大或不擴(kuò)大直徑；干管及支管內(nèi)均充滿熱超導(dǎo)介質(zhì)，管外側(cè)設(shè)置翅片或釘頭或不設(shè)置；或不設(shè)置支管；蒸汽脫水器設(shè)置在汽包內(nèi)部或外部或不設(shè)置。
[0008]進(jìn)一步，設(shè)置除氧水罐與汽包連通或不設(shè)置。
[0009]進(jìn)一步，流化床設(shè)備是再生器或是反應(yīng)器或是外取熱器或是再生劑降溫器或是預(yù)提升器或是提升管及快速床反應(yīng)器。
[0010]本發(fā)明創(chuàng)新點(diǎn)和積極效果:
[0011]本發(fā)明創(chuàng)新點(diǎn)是:設(shè)置若干取熱單元，每個(gè)取熱單元包括流化床內(nèi)部熱超導(dǎo)取熱和外部熱超導(dǎo)換熱，外部熱超導(dǎo)換熱是加熱除氧水或工藝介質(zhì)使其蒸發(fā)，并能夠調(diào)節(jié)取熱負(fù)荷。
[0012]本發(fā)明積極效果是:1、省去了取熱管與汽包間復(fù)雜的熱水循環(huán)系統(tǒng)，使取熱系統(tǒng)大幅度簡(jiǎn)化。2、通過(guò)熱超導(dǎo)換熱管、熱超導(dǎo)取熱管進(jìn)行熱量交換，沒(méi)有循環(huán)倍率限制、沒(méi)有空間高度限制。3、可調(diào)節(jié)取熱負(fù)荷。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是一種流化床熱超導(dǎo)取熱方法和設(shè)備不意圖。
[0014]1-主管，2-輔助管，3-主管翅片，4-輔助管翅片，5-再生器殼體，6_導(dǎo)熱管，7_蒸汽出口，8-釜式殼體，9-換熱管，10-除氧水進(jìn)口，11-液位計(jì)，12-連接筒。
[0015]圖2是另一種流化床熱超導(dǎo)取熱方法和設(shè)備不意圖。
[0016]1-蒸汽出口，2-絲網(wǎng)，3-釜式殼體，4-除氧水進(jìn)口，5-均汽孔板，6_換熱管，7_取熱管，8-再生劑降溫器，9-流化介質(zhì)環(huán)管，10-流化風(fēng)排出口，11-再生劑進(jìn)入管，12-再生劑排出管，13-液位計(jì)。
[0017]圖3是另一種流化床熱超導(dǎo)取熱方法和設(shè)備的不意圖。
[0018]1-汽水出口，3-筒形殼體，4-除氧水進(jìn)口，6-換熱管，7-取熱管，8_預(yù)提升器殼體，9-流化介質(zhì)環(huán)管，11-再生劑進(jìn)入管，12-提升管反應(yīng)器，14-連接筒。
[0019]圖4是另一種流化床熱超導(dǎo)取熱方法和設(shè)備的不意圖。
[0020]1-汽水出口，3-釜形殼體，4-除氧水進(jìn)口，6-換熱管，7-取熱管，8_快速床反應(yīng)器，9-分布器，11-提升管反應(yīng)器，12-上段提升管，14-連接筒。
[0021]圖5是另一種流化床熱超導(dǎo)取熱方法和設(shè)備的不意圖。
[0022]1-汽水出口，2-絲網(wǎng)，3-釜式殼體，4-汽水進(jìn)口，5-均汽孔板，6_換熱管，7_取熱管，8-外取熱器殼體，9-流化風(fēng)環(huán)管，10-流化風(fēng)排出口，11-高溫催化劑進(jìn)入管，12-低溫催化劑排出管，13-液位計(jì)，14-連接筒。

【具體實(shí)施方式】
[0023]見(jiàn)圖1，是應(yīng)用于再生器或反應(yīng)器流化床內(nèi)取熱、I個(gè)取熱單元、釜式換熱器方案。若干根輔助管2上端及下端與主管I連接。主管I上端伸出再生器殼體5與導(dǎo)熱管6下端連接。導(dǎo)熱管6上端通過(guò)支承筒12伸入釜式殼體8內(nèi)部與換熱管9下端連接，釜式殼體8中部有除氧水進(jìn)口 10和液位計(jì)11，頂部有蒸汽出口 7。
[0024]見(jiàn)圖2，是應(yīng)用于再生劑降溫器、I個(gè)取熱單元、釜式換熱器方案。釜式殼體3置于再生劑降溫器8頂部并與之聯(lián)體結(jié)構(gòu)。再生劑降溫器8內(nèi)設(shè)有取熱管7，其上端伸入釜式殼體3內(nèi)部與換熱管6連接。釜式殼體3內(nèi)部設(shè)有均汽孔板5，中部殼體有除氧水進(jìn)口 4，上部有絲網(wǎng)2，頂部有蒸汽出口 I。再生劑降溫器8上部有再生劑進(jìn)入管11、流化風(fēng)排出口10，底部有流化介質(zhì)環(huán)管9和再生劑排出管12。
[0025]見(jiàn)圖3，是應(yīng)用于預(yù)提升器取熱、I?6個(gè)取熱單元、筒式換熱器方案。預(yù)提升器8采用擴(kuò)大直徑結(jié)構(gòu)，筒式殼體3安裝在其過(guò)渡段上方通過(guò)連接筒14連接。預(yù)提升器殼體8內(nèi)設(shè)有取熱管7，其上端伸入筒式殼體3內(nèi)部與換熱管6連接。筒式殼體3有除氧水進(jìn)口 4和汽水出口 I。預(yù)提升器下部與再生劑進(jìn)入管11連接，頂部與提升管反應(yīng)器12連接，底部有流化介質(zhì)環(huán)管9。
[0026]見(jiàn)圖4，是應(yīng)用于提升管及快速床反應(yīng)器、2?10個(gè)取熱單元、釜式換熱器方案?？焖俅卜磻?yīng)器8采用擴(kuò)大直徑結(jié)構(gòu)，釜式殼體3安裝在其過(guò)渡段上方通過(guò)連接筒14連接。快速床反應(yīng)器8內(nèi)設(shè)有取熱管7，其上端伸入釜式殼體3內(nèi)部與換熱管6連接。釜式殼體3有除氧水進(jìn)口 4和蒸汽出口 I?？焖俅卜磻?yīng)器8上端與上段提升管12連接，下端與提升管反應(yīng)器11連接，下部有分布器9。
[0027]見(jiàn)圖5，應(yīng)用于外取熱器，是3?10個(gè)取熱單元、釜式換熱器方案。釜式殼體3置于外取熱器殼體8頂部通過(guò)連接筒14連接。外取熱器殼體8內(nèi)設(shè)有取熱管7，其上端伸入釜式殼體3內(nèi)部與換熱管6連接。釜式殼體3內(nèi)部設(shè)有均汽孔板5，中部殼體有除氧水進(jìn)口4，上部有絲網(wǎng)2，頂部有蒸汽出口 I。外取熱器殼體8上部有高溫催化劑進(jìn)入管11、流化風(fēng)排出口 10，下部有低溫催化劑排出管12，底部有流化風(fēng)環(huán)管9。
[0028]參見(jiàn)圖1，再生器內(nèi)高溫催化劑向主管翅片3及輔助管翅片4傳遞熱量，將熱量傳遞給主管I及輔助管2內(nèi)部熱超導(dǎo)介質(zhì)(輔助管2通過(guò)其內(nèi)部熱超導(dǎo)介質(zhì)將熱量傳遞給主管I)，隨后主管I通過(guò)導(dǎo)熱管6將熱量傳遞給器外換熱管9 ;在除氧水進(jìn)口 10給入除氧水，在釜式殼體8內(nèi)除氧水與換熱管9進(jìn)行熱量交換，除氧水汽化取出熱量，實(shí)現(xiàn)將再生器流化床熱量移出。
[0029]參見(jiàn)圖2，高溫再生催化劑從再生劑進(jìn)入管11進(jìn)入再生劑降溫器8，從流化介質(zhì)環(huán)管9給入流化介質(zhì)使催化劑處于流化狀態(tài)，高溫再生劑與熱超導(dǎo)取熱管7進(jìn)行熱量交換，并將熱量傳遞給換熱管6。在除氧水進(jìn)口 4進(jìn)入除氧水，在釜式殼體3內(nèi)除氧水與換熱管6進(jìn)行熱量交換，除氧水汽化取走熱量，飽和蒸汽經(jīng)均汽孔板5、絲網(wǎng)2從蒸汽出口 I排出。再生劑降低溫度后經(jīng)再生劑排出管12排出。
[0030]參見(jiàn)圖3，高溫再生劑經(jīng)再生劑進(jìn)入管11進(jìn)入預(yù)提升器8中，從流化介質(zhì)環(huán)管9給入流化介質(zhì)使催化劑處于流化狀態(tài)，高溫再生劑與熱超導(dǎo)取熱管7進(jìn)行熱量交換，并將熱量傳遞給換熱管6。在除氧水進(jìn)口 4進(jìn)入除氧水，在筒式殼體3內(nèi)除氧水與換熱管6進(jìn)行熱量交換，除氧水部分汽化取走熱量，汽水從汽水出口 I排出。再生劑降低溫度后被提升到提升管反應(yīng)器12。
[0031]參見(jiàn)圖4，高溫油氣及催化劑從提升管反應(yīng)器11上端流出經(jīng)分布器9進(jìn)入快速床反應(yīng)器8，高溫催化劑與取熱管7進(jìn)行熱量交換，并將熱量傳遞給換熱管6。在除氧水進(jìn)口 4進(jìn)入除氧水，在釜式殼體3內(nèi)除氧水與換熱管6進(jìn)行熱量交換，除氧水汽化取走熱量，蒸汽從蒸汽出口 I排出。催化劑和油氣降低溫度后經(jīng)上段提升管12排出。
[0032]參見(jiàn)圖5，高溫催化劑從高溫催化劑進(jìn)入管11進(jìn)入外取熱器殼體8中，從流化風(fēng)環(huán)管9給入流化風(fēng)使催化劑處于流化狀態(tài)(流化風(fēng)從流化風(fēng)排出口 10排出)，高溫催化劑與取熱管7進(jìn)行熱量交換，并將熱量傳遞給換熱管6。在除氧水進(jìn)口 4進(jìn)入除氧水，在釜式殼體3內(nèi)除氧水與換熱管6進(jìn)行熱量交換，除氧水汽化取走熱量，飽和蒸汽經(jīng)均汽孔板5、絲網(wǎng)2從蒸汽出口 I排出。催化劑降低溫度后經(jīng)低溫催化劑排出管12排出。
【權(quán)利要求】
1.一種流化床熱超導(dǎo)取熱方法，包括流化床、內(nèi)部取熱及外部換熱，其特征是:設(shè)置若干取熱單元，每個(gè)取熱單元包括流化床內(nèi)部熱超導(dǎo)取熱和外部熱超導(dǎo)換熱，外部熱超導(dǎo)換熱是加熱除氧水或工藝介質(zhì)使其蒸發(fā)，并能夠調(diào)節(jié)取熱負(fù)荷。
2.一種實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述發(fā)明方法的設(shè)備，包括若干取熱單元，每個(gè)取熱單元包括若干器內(nèi)熱超導(dǎo)取熱管和器外熱超導(dǎo)換熱器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征是:器內(nèi)熱超導(dǎo)取熱管布置在流化床內(nèi)部，包括主管和輔助管，主管是直管或L型或倒L型，上端或下端伸出器外與器外換熱器的干管連接；輔助管是若干根[型或弓型管，上端、下端分別與主管連接，連接處主管擴(kuò)大或不擴(kuò)大直徑；主管及輔助管內(nèi)均充滿熱超導(dǎo)介質(zhì)，管外側(cè)設(shè)置翅片或釘頭或不設(shè)置；或不設(shè)置輔助管。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征是:器外熱超導(dǎo)換熱器包括殼體、換熱管及蒸汽脫水器；殼體是釜式或筒式，是立式結(jié)構(gòu)或臥式結(jié)構(gòu)，布置在流化床設(shè)備上方或下方或側(cè)方，與流化床設(shè)備形成聯(lián)體結(jié)構(gòu)或分體結(jié)構(gòu)；換熱管包括干管和支管，干管是直管型或L型或倒L型，其上端或下端與器內(nèi)熱超導(dǎo)主管連接；支管是若干根[型或弓型管，上端、下端分別與干管連接，連接處干管擴(kuò)大或不擴(kuò)大直徑；干管及支管內(nèi)均充滿熱超導(dǎo)介質(zhì)，管外側(cè)設(shè)置翅片或釘頭或不設(shè)置；或不設(shè)置支管；蒸汽脫水器設(shè)置在汽包內(nèi)部或外部或不設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征是:設(shè)置除氧水罐與汽包連通或不設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征是:流化床設(shè)備是再生器或是反應(yīng)器或是外取熱器或是再生劑降溫器或是預(yù)提升器或是提升管及快速床反應(yīng)器。
【文檔編號(hào)】B01J8/24GK104275130SQ201310290105
【公開(kāi)日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2013年7月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月10日
【發(fā)明者】劉英聚 申請(qǐng)人:劉英聚