專利名稱：用于催化裂化工藝中再生煙氣的在線分析系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及石油化工領域，更具體地說，尤其涉及一種用于催化裂化工藝中 再生煙氣的在線分析系統(tǒng)。
背景技術：
在用于石油煉制過程的催化裂化工藝中，催化劑主要在再生器中與氧氣發(fā)生反應 實現(xiàn)再生，除了反應產物之外，還會產生攜帶少量催化劑和水的再生煙氣。為了掌握再生反 應過程的進行情況，尤其是催化劑再生的反應情況，需要實時了解氧含量、二氧化碳含量、 一氧化碳含量等信息。然而，再生反應的情況、反應的效率等參數(shù)無法用儀表設備進行直接 檢測的，只有通過對再生器內的反應組份的檢測來間接地進行評價。因此，通常通過對再生 煙氣的在線檢測分析來獲得再生反應過程情況的相關信息。然而，來自于再生器的再生煙氣并不適用于利用分析儀對其直接進行檢測，主要 原因在于再生煙氣的溫度很高，含水量大，而且再生煙氣中還摻雜有催化劑粉末，這些因 素都會導致分析儀的分析檢測結果誤差較大。因此，在對該再生煙氣進行檢測之前，需要對 該再生煙氣進行預處理，以使進入到分析儀的再生煙氣符合分析儀的要求。如圖1所示，傳統(tǒng)的用于催化裂化工藝中再生煙氣的在線分析系統(tǒng)主要包括水 罐、冰箱和分析儀，其中，再生煙氣經過水罐而除去再生煙氣中攜帶的催化劑粉末，(工業(yè) 用)冰箱用于使再生煙氣處于滿足分析儀要求的溫度范圍之內，分析儀用于對經過水罐和 冰箱處理的再生煙氣進行分析和檢測，從而獲得再生反應過程情況的相關信息。上述傳統(tǒng)的在線分析系統(tǒng)的缺陷在于，不能有效地除去再生煙氣中所存在的水 分，因而由于再生煙氣中水分的存在會嚴重影響分析儀的檢測準確度；而且該在線分析系 統(tǒng)組成結構相對復雜，容易出現(xiàn)故障而導致在線分析系統(tǒng)的失效。
實用新型內容本實用新型的目的是克服傳統(tǒng)的用于催化裂化工藝中再生煙氣的在線分析系統(tǒng) 不能有效地除去再生煙氣中的水分且組成結構相對復雜的缺陷，而提供一種能夠有效地除 去再生煙氣中的水分且組成結構相對簡單的在線分析系統(tǒng)。根據本實用新型的一個方面，提供了用于催化裂化工藝中再生煙氣的在線分析系 統(tǒng)，其中，該在線分析系統(tǒng)包括渦旋冷卻裝置，該渦旋冷卻裝置與再生煙氣的管道連接，以接收所述再生煙氣，所 述渦旋冷卻裝置用于除去所接收的再生煙氣中的粉塵，并且使所接收的再生煙氣冷卻；除水裝置，該除水裝置與所述渦旋冷卻裝置連通，用于對經過渦旋冷卻裝置處理 后的再生煙氣進行除水處理；和分析儀，該分析儀接收經過除水處理后的再生煙氣中的一部分，并對該再生煙氣 進行分析。按照本實用新型所提供的在線分析系統(tǒng)，利用渦旋冷卻裝置對再生煙氣進行除塵處理和降溫處理，從而使再生煙氣中存在的如催化劑粉塵基本得以清除，還使再生煙氣的 溫度保持在合適的溫度范圍之內；利用除水裝置對再生煙氣進行除水處理，從而使再生煙 氣中得以脫水并具有合適的含水量。因此，輸送到分析儀的再生煙氣的粉塵、溫度以及含水 量都處于合適的水平，適于分析儀進行檢測分析，滿足分析儀的要求。與傳 統(tǒng)的在線分析系統(tǒng)相比，在本實用新型所提供的在線分析系統(tǒng)中，由于利用 渦旋冷卻裝置集成地實現(xiàn)除塵處理和降溫處理，因而組成結構相對簡單，可靠性更高。而 且，利用除水處理，能夠對再生煙氣進行除水處理，從而使輸送到分析儀的再生煙氣的水含 量處于合適的范圍，克服了傳統(tǒng)的分析系統(tǒng)中再生煙氣的水分對分析儀的不利影響。優(yōu)選地，所述渦旋冷卻裝置為豎直安裝。通過將渦旋冷卻裝置設置為豎直安裝，能 夠使渦旋冷卻裝置保持良好的工作狀態(tài)，有利于渦旋冷卻裝置實現(xiàn)其自清潔的功能。優(yōu)選地，所述渦旋冷卻裝置與再生煙氣的管道之間設置有閥門，該閥門用于控制 所述渦旋冷卻裝置與再生煙氣的管道之間的接通或斷開。通過設置渦旋冷卻裝置與再生煙 氣之間的閥門，能夠方便地控制所述在線分析系統(tǒng)的啟動和關閉。例如，當需要進行在線分 析時，可以將所述閥門接通，允許待檢測分析的再生煙氣的一部分從所述管道流到渦旋冷 卻裝置，以最終輸送到分析儀，從而進行檢測分析。而當不需要進行檢測分析時，可以將所 述閥門斷開，以防止再生煙氣從管道進入所述渦旋冷卻裝置中。優(yōu)選地，所述在線分析系統(tǒng)還包括流量控制閥，所述渦旋冷卻裝置通過所述流量 控制閥與所述除水裝置連通。利用該流量控制閥，能夠控制再生煙氣在在線分析系統(tǒng)中的 流量，從而使再生煙氣在在線分析系統(tǒng)中的流量保持穩(wěn)定，以有利于分析儀獲得更為準確 的檢測分析結果。優(yōu)選地，所述除水裝置包括彼此連通的第一級除水裝置和第二級除水裝置，所述 第一級除水裝置設置為使得除水處理后的再生煙氣的含水量最大為1%，所述第二級除水 裝置設置為使得除水處理后的再生煙氣的含水量最大為0. 5%。通過將除水裝置分為第一 級除水裝置和第二級除水裝置，能夠使經過除水處理的再生煙氣的含水量更小，從而更為 徹底地去除再生煙氣中的水分。優(yōu)選地，所述第一級除水裝置為冷凝器。優(yōu)選地，所述第一級除水裝置還包括與所述冷凝器連接的排污閥。優(yōu)選地，所述第二級除水裝置為膜式過濾器。優(yōu)選地，所述膜式過濾器包括輸入管、第一排出管和第二排出管，其中，所述輸入 管與所述第一級除水裝置連通，所述第一排出管與所述分析儀連接，所述第二排出管連接 有旁路。

附圖是用來提供對本實用新型的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面 的具體實施方式
一起用于解釋本實用新型，但并不構成對本實用新型的限制。在附圖中圖1為傳統(tǒng)的用于催化裂化工藝中再生煙氣的在線分析系統(tǒng)的結構示意圖；圖2為根據本實用新型優(yōu)選實施方式的用于催化裂化工藝中再生煙氣的在線分 析系統(tǒng)的結構示意圖；圖3為膜式過濾器的結構示意圖。[0025]附圖標記說明渦旋冷卻裝置11除水裝置12第一級除水裝置121第二級除水裝置122排污閥123分析儀13閥門14流量控制閥15輸入管16第一排出管17第二排出管18旁路19具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
進行詳細說明。應當理解的是，此處 所描述的具體實施方式
僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限制本實用新型。如圖2所示，根據本實用新型的用于催化裂化工藝中再生煙氣的在線分析系統(tǒng)包 括渦旋冷卻裝置11，該渦旋冷卻裝置11與再生煙氣的管道連接，以接收所述再生煙 氣，所述渦旋冷卻裝置11用于除去所接收的再生煙氣中的粉塵，并且使所接收的再生煙氣 冷卻；除水裝置12，該除水裝置12與所述渦旋冷卻裝置11連接，用于對經過渦旋冷卻裝 置11處理后的再生煙氣進行除水處理；和分析儀13，該分析儀13接收經過除水處理后的再生煙氣中的至少一部分，并對該 至少一部分再生煙氣進行檢測分析。圖2中所示的管道為再生煙氣所流經的管道。渦旋冷卻裝置11與該管道連接，用 于接收再生煙氣(一部分)，從而在后續(xù)處理中對所接收的再生煙氣進行檢測分析。優(yōu)選地，所述渦旋冷卻裝置11與再生煙氣的管道之間設置有閥門14，該閥門14用 于控制所述渦旋冷卻裝置11與所述管道之間的接通或斷開。因此，當在線分析系統(tǒng)不工作 時，例如需要對在線分析系統(tǒng)進行檢修時，可以利用閥門14斷開所述管道與渦旋冷卻裝置 11之間的連接，從而避免再生煙氣總是會進入渦旋冷卻裝置11中，以對該渦旋冷卻裝置11 造成不利影響(如腐蝕等)。此外，當在線分析系統(tǒng)工作而使閥門14處于接通狀態(tài)時，也可 以通過調整閥門14的開度來調節(jié)進入渦旋冷卻裝置11的再生煙氣的速度、流量等參數(shù)，以 隨后的分析儀能夠處于合適的工作狀態(tài)之中。渦旋冷卻裝置11可以采用傳統(tǒng)的渦旋冷卻裝置，如中國實用新型專利 ZL200620071168.2中所公開的渦旋制冷取樣裝置。這里不再對該渦旋制冷裝置的自身的具 體結構進行詳細描述。渦旋冷卻裝置11的主要作用為除去所接收的再生煙氣中的粉塵(如催化劑顆粒等)，并且使所接收的再生煙氣冷卻，從而能夠使再生煙氣的溫度降低到合適的水平。在本實用新型的在線分析系統(tǒng)中，由于采用了能夠集成地對再生煙氣進行除塵處 理和制冷處理的渦旋冷卻裝置，因此與傳統(tǒng)的分析系統(tǒng)相比，本實用新型的系統(tǒng)組成結構 相對更為簡單，因此 可靠性也更高。而且，渦旋冷卻裝置還能夠將樣品氣中的粉塵顆粒去 除，從而能夠降低或防止在線分析系統(tǒng)的管路中出現(xiàn)堵塞的可能性。此外，渦旋冷卻裝置還 能夠將樣品氣中所含有的二氧化硫等腐蝕性氣體除去，因而能夠防止樣品氣對管路的不利 影響。因此，本實用新型所提供的在線分析系統(tǒng)能夠長期穩(wěn)定地正常運行，基本實現(xiàn)免維 護，極大程度上減少了維護成本。優(yōu)選地，為了便于渦旋制冷裝置11的可靠工作，所述渦旋冷卻裝置11為豎直安裝。經過渦旋制冷裝置11處理后的再生煙氣不可避免地會含有部分水分。雖然在 ZL200620071168. 2描述說渦旋制冷裝置11也具有脫水功能，然而，在實際工作過程中，該 渦旋制冷裝置為了獲得自清潔效果會主動地添加氣態(tài)水，從而造成再生煙氣中必然含有一 定的水分。而不清除再生煙氣中的水分，水冷卻后變?yōu)橐簯B(tài)會損壞分析儀的檢測器，也會對 隨后分析儀的檢測分析結果造成干擾，從而影響檢測分析和結果的準確性。有鑒于此，為了消除再生煙氣中所存在的水分對分析儀的不利影響，在本實用新 型所提供的在線分析系統(tǒng)中設置了除水裝置，從而盡可能地清除再生煙氣中的水分。除水裝置12與渦旋制冷裝置11連接，用于接收經過渦旋制冷裝置11處理后的再 生煙氣，以對該再生煙氣進行除水處理。該除水裝置可以通過多種方式來實現(xiàn)，如通過集結 器加干燥劑除水、通過冰箱進一步降低溫度除水等。如上所述，按照本實用新型的在線分析系統(tǒng)，由于利用渦旋制冷裝置11實現(xiàn)了系 統(tǒng)較為簡單的組成結構，并通過除水裝置將再生煙氣中的水分盡可能地清除掉，因此本實 用新型的在線分析系統(tǒng)可靠性相對較高且分析檢測結果的準確度也相對較高。優(yōu)選地，如圖2所示，所述在線分析系統(tǒng)還包括流量控制閥15，所述渦旋冷卻裝置 11通過所述流量控制閥15與所述除水裝置12連通。流量控制閥15用于控制經過該流量控制閥15的再生煙氣的流量，從而使再生煙 氣在該在線分析系統(tǒng)中穩(wěn)定地流動，防止出現(xiàn)波動較大的情形。流量控制閥15可以為各種能夠實現(xiàn)流量控制的閥門，如針型閥、可調節(jié)式減壓 閥、可調節(jié)式穩(wěn)壓閥等。如上所述，除水裝置可以通過多種方式來實現(xiàn)。但優(yōu)選地，為了獲得更好的除水效 果，如圖2所示，所述除水裝置12包括彼此連通的第一級除水裝置121和第二級除水裝置 122，經過所述第一級除水裝置121的除水處理后的再生煙氣的水含量最大為1%，經過所 述第二級除水裝置122的除水處理后的再生煙氣的水含量最大為0. 5%。在本說明書中，所 謂的水含量是指在單位體積的再生煙氣中，氣態(tài)水的體積與該單位體積的比例。再生煙氣首先經過第一級除水裝置121的一級除水，從而能夠將大部分的水分除 去。因此，當經過第一級除水裝置121處理后的再生煙氣經過第二級除水裝置時，第二級除 水裝置的負擔相對較輕，能夠進行更高程度的除水處理。利用第一級除水裝置和第二級除 水裝置能夠保證后續(xù)的分析儀所采集分析的再生煙氣樣品中的含水量極少甚至為零，從而 能夠避免再生煙氣中水分對檢測分析結果的干擾，以獲得較高精度和準確度的檢測結果。[0058]優(yōu)選地，所述第一級除水裝置121為冷凝器。冷凝器可以選擇常用的冷凝器，如脫 液罐、聚集器等。當然，本實用新型并不限于冷凝器，第一級除水裝置還可以為旋風式脫液 裝置或冰箱制冷的脫液裝置等。優(yōu)選地，所述第一級除水裝置121還包括與所述冷凝器連 接的排污閥123。利用該排污閥123將第一級除水裝置121所積累的雜質或積水及時排出。優(yōu)選地，所述第二級除水裝置122為膜式過濾器，該膜式過濾器僅允許氣體通過， 而不允許雜質顆粒以及液體通過。換句話說，膜式過濾器不但能夠用作第二級除水裝置，具 有除水作用，即防止經過該模式過濾器的再生煙氣中帶有水分；還能夠用作過濾器，將再生 煙氣中所存在的少許雜質顆粒過濾掉，防止進入分析儀的再生煙氣中帶有雜質顆粒。膜式過濾器可以為蘇州天華的MODEL 101型膜式過濾器或者是重慶凌卡的 LKP303型膜式過濾器等。當然，本實用新型并不限于膜式過濾器，還可以選擇其他類型的除 水裝置用作第二級除水裝置，如通過干燥劑進行除水、通過冰箱進一步降低溫度除水等。優(yōu)選地，膜式過濾器具有如圖3所示的結構。具體來說，所述膜式過濾器包括輸入 管16、第一排出管17和第二排出管18，其中，所述輸入管16與所述第一級除水裝置121連 接，所述第一排出管17與所述分析儀13連接，所述第二排出管18連接有旁路19。如圖3所示，當煙氣通過輸入管16到達膜式過濾器的過濾膜后，能夠通過膜式過 濾器的過濾膜的再生煙氣的氣體成分則順利進入第一排出管17，而不能通過膜式過濾器的 雜質顆粒以及液體成分(如水)則通過第二排出管18進入旁路19。因此，具有圖3所示結 構的膜式過濾器具有自清潔的功能，能夠防止雜質積聚在膜式過濾器中，防止膜式過濾器 過濾性能的下降。此外，旁路19的設置還能夠提高再生煙氣在在線分析系統(tǒng)的管路中的流動速度。 具體來說，在進行在線分析過程中，如果發(fā)現(xiàn)再生煙氣在在線分析系統(tǒng)的管路中的流動速 度較慢，則可以通過控制流量控制閥15增大再生煙氣的流量或流速，同時多余的再生煙氣 則可以通過旁路19流出。因此，通過設置旁路19，從而允許提高再生煙氣在在線分析系統(tǒng) 的管路中的速度，進而減小在線分析系統(tǒng)測量的滯后性。另外，如圖2和圖3所示，在本實用新型的在線分析系統(tǒng)中，可以根據需要而在合 適的位置設置合適的閥裝置，以控制再生煙氣在管路中的流動。這里不再對相關閥裝置的 設置進行詳細描述。以上描述了本實用新型所提供的用于催化裂化工藝中再生煙氣的在線分析系統(tǒng)， 但本實用新型并不限于此。例如，上述在線分析系統(tǒng)還可應用于對流體(如液體或其他氣 體)進行檢測的工作場合。以上結合附圖詳細描述了本實用新型的優(yōu)選實施方式，但是，本實用新型并不限 于上述實施方式中的具體細節(jié)，在本實用新型的技術構思范圍內，可以對本實用新型的技 術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本實用新型的保護范圍。另外需要說明的是，在上述具體實施方式
中所描述的各個具體技術特征，在不矛 盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合，而不限于權利要求書中各項權利要求的 引用關系。為了避免不必要的重復，本實用新型對各種可能的組合方式不再另行說明。此 外，本實用新型的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本實用新 型的思想，其同樣應當視為本實用新型所公開的內容。
權利要求1.用于催化裂化工藝中再生煙氣的在線分析系統(tǒng)，其特征在于，該在線分析系統(tǒng)包括渦旋冷卻裝置(11)，該渦旋冷卻裝置(11)與再生煙氣的管道連接，以接收所述再生煙 氣，所述渦旋冷卻裝置(11)用于除去所接收的再生煙氣中的粉塵，并且使所接收的再生煙 氣冷卻；除水裝置(12)，該除水裝置(12)與所述渦旋冷卻裝置(11)連接，用于對經過渦旋冷卻 裝置(11)處理后的再生煙氣進行除水處理；和分析儀(13)，該分析儀(13)接收經過除水處理后的再生煙氣中的至少一部分，并對該 至少一部分再生煙氣進行檢測分析。
2.根據權利要求1所述的在線分析系統(tǒng)，其特征在于，所述渦旋冷卻裝置(11)為豎直 安裝。
3.根據權利要求2所述的在線分析系統(tǒng)，其特征在于，所述渦旋冷卻裝置(11)與再生 煙氣的管道之間設置有閥門(14)，該閥門(14)用于控制所述渦旋冷卻裝置(11)與所述管 道之間的接通或斷開。
4.根據權利要求1-3中任意一項所述的在線分析系統(tǒng)，其特征在于，所述在線分析系 統(tǒng)還包括流量控制閥(15)，所述渦旋冷卻裝置(11)通過所述流量控制閥(15)與所述除水 裝置(12)連通。
5.根據權利要求4所述的在線分析系統(tǒng)，其特征在于，所述除水裝置(12)包括彼此連 通的第一級除水裝置(121)和第二級除水裝置(122)，所述第一級除水裝置(121)設置為使 得除水處理后的再生煙氣的水含量最大為1%，所述第二級除水裝置(122)設置為使得除 水處理后的再生煙氣的水含量最大為0. 5%。
6.根據權利要求5所述的在線分析系統(tǒng)，其特征在于，所述第一級除水裝置(121)為冷 凝器。
7.根據權利要求6所述的在線分析系統(tǒng)，其特征在于，所述第一級除水裝置(121)還包 括與所述冷凝器連接的排污閥(123)。
8.根據權利要求4所述的在線分析系統(tǒng)，其特征在于，所述第二級除水裝置(122)為膜 式過濾器，該膜式過濾器僅允許氣體通過。
9.根據權利要求8所述的在線分析系統(tǒng)，其特征在于，所述膜式過濾器包括輸入管 (16)、第一排出管(17)和第二排出管(18)，其中，所述輸入管(16)與所述第一級除水裝置 (121)連接，所述第一排出管(17)與所述分析儀(13)連接，所述第二排出管(18)連接有旁 路(19)。
專利摘要用于催化裂化工藝中再生煙氣的在線分析系統(tǒng)，該在線分析系統(tǒng)包括渦旋冷卻裝置，該渦旋冷卻裝置與再生煙氣的管道連接，以接收所述再生煙氣，所述渦旋冷卻裝置用于除去所接收的再生煙氣中的粉塵，并且使所接收的再生煙氣冷卻；除水裝置，該除水裝置與所述渦旋冷卻裝置連通，用于對經過渦旋冷卻裝置處理后的再生煙氣進行除水處理；和分析儀，該分析儀接收經過除水處理后的再生煙氣中的一部分，并對該再生煙氣進行分析。按照本實用新型所提供的在線分析系統(tǒng)，由于利用渦旋冷卻裝置集成地實現(xiàn)除塵處理和降溫處理，因而組成結構相對簡單。而且，利用除水處理，能夠對再生煙氣進行除水處理，從而使輸送到分析儀的再生煙氣的含水量處于合適的范圍。
文檔編號G01N1/42GK201837553SQ201020541480
公開日2011年5月18日 申請日期2010年9月25日 優(yōu)先權日2010年9月25日
發(fā)明者何定君, 傅澤宏, 李應甲, 李鵬飛, 許忠儀, 賀雷 申請人:中國石油化工股份有限公司, 天華化工機械及自動化研究設計院蘇州自動化研究所