本發(fā)明涉及工業(yè)催化劑再生，特別涉及一種廢催化劑脫油裝置。

背景技術(shù)：

1、對大多數(shù)的工業(yè)催化劑來說，長期的運轉(zhuǎn)過程會導致催化劑活性下降或選擇性下降，亦即催化劑失活。此時，催化劑不能滿足產(chǎn)品質(zhì)量要求或經(jīng)濟上不合理，就必須對其進行燒焦再生，以恢復催化劑的活性。例如，煤液化工藝中加氫穩(wěn)定裝置的催化劑是以沸騰狀態(tài)存在于反應器內(nèi)，通過催化劑在線裝填系統(tǒng)卸除的待生催化劑所含的重油量高達30％。因此，為了使沸騰床加氫工藝卸出的催化劑能夠達到再生的條件，必須首先對此催化劑進行脫油操作。催化劑脫油方法大部分采用高溫焚燒，不僅浪費了資源，而且排出的焚燒廢氣含有害物質(zhì)較多，若處理不當，容易造成嚴重的環(huán)境污染。

2、現(xiàn)有技術(shù)中還有針對廢催化劑進行脫油的其他方式，例如中國專利申請cn102527448a公開了一種催化劑脫油裝置及脫油方法，該裝置包括脫油罐、氣液分離器、油氣管線、循環(huán)氮壓縮機、氮氣管線、油氣水冷器、循環(huán)氮加熱器和油氣-氮氣換熱器，其中，脫油罐內(nèi)設(shè)有過濾元件油氣管線從脫油罐的底部引出，并依次串聯(lián)油氣-氮氣換熱器、油氣水冷器和氣液分離器；氮氣管線從氣液分離器的頂部引出，并依次串聯(lián)循環(huán)氮壓縮機、油氣-氮氣換熱器、循環(huán)氮加熱器和脫油罐。從氣液分離器逸出的氮氣經(jīng)循環(huán)氮壓縮機升壓后再經(jīng)油氣-氮氣換熱器換熱和循環(huán)氮加熱器加熱后輸送至脫油罐，使含油催化劑中的油品氣化成油氣。采用該方案中的裝置能在短時間內(nèi)完成催化劑的脫油，脫油率高達98.7％。

3、該現(xiàn)有技術(shù)的方案是在脫油罐中通入熱氮氣，將吸附在催化劑表面和孔道內(nèi)的存油加熱，油氣不斷從催化劑上分離出來，并隨熱氮氣一起帶走，進一步冷卻后，再將氮氣和油分離。由于采用階梯式升溫模式，可以縮短脫油操作時間并提高脫油效率。該方案通過循環(huán)氮加熱器對脫油罐的氮氣入口溫度進行階梯式升溫并分別控制恒溫時間，其中，溫度較低的階段(例如120-140℃)用于脫除水分，恒溫時間較短(2-4小時)；在溫度較高的階段(例如280-300℃)用于油品的氣化，恒溫時間較長(4-8小時)。但采用階梯式升溫模式，會導致廢催化劑脫油無法連續(xù)操作。

4、因此，亟需一種可以實現(xiàn)廢催化劑連續(xù)脫油操作的裝置，不僅脫油效果更佳，而且可有效節(jié)約能耗。

5、公開于該背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在增加對本發(fā)明的總體背景的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種廢催化劑脫油裝置，通過傾斜設(shè)置的可旋轉(zhuǎn)筒體以及分區(qū)通入不同溫度的氮氣，可實現(xiàn)廢催化劑脫油的連續(xù)操作。

2、本發(fā)明的另一目的在于提供一種廢催化劑脫油裝置，通過串聯(lián)連接的多個傾斜設(shè)置的可旋轉(zhuǎn)筒體，可對不同筒體通入不同溫度的氮氣，不僅可以實現(xiàn)廢催化劑脫油的連續(xù)操作，還能將不同筒體不同溫度的油氣和氮氣的混合氣分別處理后循環(huán)使用。

3、為實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，本發(fā)明提供了一種廢催化劑脫油裝置，通過熱氮氣進行脫油處理，包括：外筒，其兩端穿設(shè)中空轉(zhuǎn)軸；外筒一側(cè)壁面設(shè)有敞開式的不同溫度氮氣通入?yún)^(qū)，另一側(cè)壁面設(shè)有脫油后的油氣和氮氣的混合氣出口；脫油內(nèi)筒，其與中空轉(zhuǎn)軸連通并固定，使得脫油內(nèi)筒可相對于外筒旋轉(zhuǎn)；脫油內(nèi)筒的側(cè)壁為濾網(wǎng)結(jié)構(gòu)，網(wǎng)孔尺寸小于廢催化劑的最小粒徑；脫油內(nèi)筒傾斜設(shè)置且沿廢催化劑顆粒的移動方向依次設(shè)有與不同溫度氮氣通入?yún)^(qū)相應的氮氣進料口。

4、進一步，上述技術(shù)方案中，外筒的不同溫度氮氣通入?yún)^(qū)包括低溫氮氣通入?yún)^(qū)、中溫氮氣通入?yún)^(qū)以及高溫氮氣通入?yún)^(qū)，脫油內(nèi)筒的氮氣進料口包括與不同溫度氮氣通入?yún)^(qū)位置相應的低溫氮氣進料口、中溫氮氣進料口以及高溫氮氣進料口。

5、進一步，上述技術(shù)方案中，中空轉(zhuǎn)軸較高一端的端口為廢催化劑進料口，較低一端的端口為脫油后催化劑出料口。

6、進一步，上述技術(shù)方案中，脫油內(nèi)筒的傾斜角度可以為5～15℃。

7、進一步，上述技術(shù)方案中，低溫氮氣的溫度可以控制為120℃，中溫氮氣的溫度可以控制為180℃，高溫氮氣的溫度可以控制為270℃；廢催化劑依次緩慢傾斜向下通過脫油內(nèi)筒中的低溫氮氣汽提區(qū)、中溫氮氣汽提區(qū)以及高溫氮氣汽提區(qū)，可分別汽提出廢催化劑中的水、輕油和重油。

8、進一步，上述技術(shù)方案中，廢催化劑在緩慢傾斜向下移動的同時可在內(nèi)筒的旋轉(zhuǎn)作用下處于不斷翻滾狀態(tài)，從而完成連續(xù)的廢催化劑脫油操作。

9、進一步，上述技術(shù)方案中，外筒直徑可以為φ500mm，長度為3300mm；內(nèi)筒直徑可以為φ400mm，長度為3000mm，旋轉(zhuǎn)速度為2r/min；廢催化劑進料口處的體積流量可以為3m3/h。

10、進一步，上述技術(shù)方案中，不同溫度氮氣的通入方向可以為自下而上或自上而下，相應地，混合氣的排出方向與氮氣的通入方向相同。

11、根據(jù)本發(fā)明的第二方面，本發(fā)明提供了一種廢催化劑脫油裝置，通過熱氮氣進行脫油處理，包括多個通過中空轉(zhuǎn)軸串聯(lián)連接的筒體結(jié)構(gòu)，每個筒體結(jié)構(gòu)進一步包括：外筒，其兩端穿設(shè)中空轉(zhuǎn)軸；外筒一側(cè)壁面設(shè)有敞開式的氮氣通入?yún)^(qū)，另一側(cè)壁面設(shè)有脫油后的油氣和氮氣的混合氣出口；脫油內(nèi)筒，其與中空轉(zhuǎn)軸連通并固定，使得脫油內(nèi)筒可相對于外筒旋轉(zhuǎn)；脫油內(nèi)筒的側(cè)壁為濾網(wǎng)結(jié)構(gòu)，網(wǎng)孔尺寸小于廢催化劑的最小粒徑；脫油內(nèi)筒傾斜設(shè)置且不同內(nèi)筒沿廢催化劑顆粒的移動方向依次通入不同溫度的氮氣。

12、進一步，上述技術(shù)方案中，串聯(lián)連接的筒體結(jié)構(gòu)可沿廢催化劑顆粒的移動方向依次包括第一筒體、第二筒體以及第三筒體；第一筒體通入低溫氮氣，第二筒體通入中溫氮氣，第三筒體通入高溫氮氣。

13、進一步，上述技術(shù)方案中，位于第一筒體處的中空轉(zhuǎn)軸較高一端的端口為廢催化劑進料口，位于第三筒體處的中空轉(zhuǎn)軸較低一端的端口為脫油后催化劑出料口。

14、進一步，上述技術(shù)方案中，每個筒體結(jié)構(gòu)的脫油內(nèi)筒的傾斜角度均為5～15℃。

15、進一步，上述技術(shù)方案中，低溫氮氣的溫度為120℃，中溫氮氣的溫度為180℃，高溫氮氣的溫度為270℃；廢催化劑依次緩慢傾斜向下通過每個筒體結(jié)構(gòu)的脫油內(nèi)筒，在第一筒體、第二筒體以及第三筒體的脫油內(nèi)筒中分別汽提出廢催化劑中的水、輕油和重油。

16、進一步，上述技術(shù)方案中，廢催化劑在緩慢傾斜向下移動的同時可在每個筒體結(jié)構(gòu)的脫油內(nèi)筒的旋轉(zhuǎn)作用下處于不斷翻滾狀態(tài)，廢催化劑依次經(jīng)過第一筒體、第二筒體以及第三筒體后完成連續(xù)的廢催化劑脫油操作。

17、進一步，上述技術(shù)方案中，每個筒體結(jié)構(gòu)的外筒直徑可以為φ500mm，長度為1100mm；每個筒體結(jié)構(gòu)的脫油內(nèi)筒直徑可以為φ400mm，長度為1000mm，旋轉(zhuǎn)速度為2r/min；廢催化劑進料口處的體積流量可以為3m3/h。

18、進一步，上述技術(shù)方案中，脫油裝置可通過如下方式進行氮氣的循環(huán)利用：升溫至270℃后的新鮮高溫氮氣通入第三筒體，汽提出廢催化劑中的重油；將冷凝降溫至180℃并分離出的中溫氮氣通入第二筒體，汽提出廢催化劑中的輕油；將冷凝降溫至120℃并分離出的低溫氮氣通入第一筒體，汽提出廢催化劑中的水；進一步降溫后的氮氣與補充的新鮮氮氣一起加熱升溫至270℃后循環(huán)利用。

19、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

20、1)本發(fā)明通過傾斜設(shè)置的內(nèi)外筒結(jié)構(gòu)以及中空轉(zhuǎn)軸(即第一種實施方式)，可以針對同時進行軸向移動和周向翻滾的廢催化劑顆粒，使用不同溫度的氮氣對不同區(qū)域的廢催化劑進行汽提，從而有效實現(xiàn)廢催化劑脫油的連續(xù)操作；廢催化劑依次緩慢傾斜向下通過脫油內(nèi)筒中的低溫氮氣汽提區(qū)、中溫氮氣汽提區(qū)以及高溫氮氣汽提區(qū)，可分別汽提出廢催化劑中的水、輕油和重油；由于廢催化劑在內(nèi)筒內(nèi)處于不斷翻滾的狀態(tài)，進而提高了汽提效率，降低了汽提氮氣的用量，可有效縮短脫油操作時間；

21、2)本發(fā)明通過串聯(lián)連接的多個傾斜設(shè)置的內(nèi)外筒結(jié)構(gòu)以及共用的中空轉(zhuǎn)軸(即第二種實施方式)，可以針對同時進行軸向移動和周向翻滾的廢催化劑顆粒，使用不同溫度的氮氣分別對每一個脫油內(nèi)筒中的廢催化劑進行汽提，從而有效實現(xiàn)廢催化劑脫油的連續(xù)操作，不僅可分別汽提出廢催化劑中的水、輕油和重油，而且汽提出的氮氣+水、氮氣+輕油、氮氣+重油還可分別冷凝降溫，分離出水、輕廢油、重廢油并進行分別處理；通過三個筒體的傾斜設(shè)置，廢催化劑在重力作用下緩慢從廢催化劑進料口向脫油后催化劑出口移動，通過設(shè)置不同的筒體進行溫度分區(qū)，同時在每個筒體結(jié)構(gòu)的脫油內(nèi)筒的旋轉(zhuǎn)作用下廢催化劑始終處于不斷翻滾狀態(tài)，廢催化劑依次經(jīng)過第一筒體、第二筒體以及第三筒體后可完成連續(xù)的廢催化劑脫油操作；

22、3)本發(fā)明通過將第二種實施方式的脫油裝置與氮氣+油氣分離系統(tǒng)配合使用，可以更有效地循環(huán)利用氮氣，節(jié)省氮氣用量的同時降低能量消耗。

23、上述說明僅為本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚地了解本發(fā)明的技術(shù)手段并可依據(jù)說明書的內(nèi)容予以實施，同時為了使本發(fā)明的上述和其他目的、技術(shù)特征以及優(yōu)點更加易懂，以下列舉一個或多個優(yōu)選實施例，并配合附圖詳細說明如下。