回转焙烧炉在FCC催化剂行业及应用及其结构优化.pdfVIP

587 回转焙烧炉在FGC催化剂 行业的应用及其结构优化 张传杰+ 王永花何德强 (天华化工机械及自动化研究设计院) 摘要介绍了回转焙烧炉在催化裂化(FCC)催化赉l行业的应用，根 据实际应用情况进行了设备结构优化，实现节能降耗，提高产品收率。 关键词催化裂化催化荆 回转焙烧炉 结构优化节能降耗 目前，汽油、柴油及石化产品的生产仍然需要使用炼油催化剂，而 FCC催化剂占炼油催化剂的80％以上。焙烧是催化裂化催化剂的主要 活性组分——分子筛生产过程中关键的制备工艺，其作用是使分子筛发 生脱铝、脱羟基、硅迁移、脱氨、结晶重排反应并导致部分Al—O—Al被 Si—O—Si取代，从而使晶胞收缩、硅铝比提高、结构稳定性好，同时也使 Na+由难交换的位置迁移至易交换的位置，因此，焙烧效果直接影响分子 筛性能的好坏。 目前用于催化剂、分子筛等物料焙烧生产的焙烧炉有燃烧型焙烧炉 和电加热焙烧炉两种基本型式。在国外电热型焙烧技术极为普及，我国 催化剂生产厂家近几年开始尝试电热型焙烧技术在分子筛中的应用．天 华化工机械及自动化研究设计院(以下简称“天华院”)通过与中石化催 化剂分公司的合作开发，在消化、吸收国外先进技术的基础上，研制开发 了具有自主知识产权的温度可控、电加热型焙烧技术…，应用于大规模 新建或改扩建的工业装置中。 1焙烧物料特性 物料名称：分子筛 ·张传杰，男，1977年3月生，工程师。甘肃省兰州市，730060 588 物料特性：含有大量的结晶水，在各种不同的酸性催化剂中能够提 供很高的活性和不寻常的选择性，且绝大多数反应是由分子筛的酸性引 起 腐蚀性：物料含C1～、NH4、SO：一、H+成分，高温腐蚀性较强 湿含量：20％一30％ 进料温度：常温 物料焙烧温度：550℃一650℃ 加热方式：电加热或燃气 停留时间：0．5～2h(可调节) 过热蒸汽温度：450—600cc 温度控制方式：分段控温 操作方式：连续操作 炉筒转速控制：变频调速 产品单程收率：395％ 产品总收率：399％ 焙烧后的产品要求： 结晶度：不小于75％ 晶胞常数：不大于2．456×10一m 2回转焙烧炉选型 回转焙烧炉是一种高温转动设备，以煤、气、油和电作能源。根据炉 筒加热方式分为直接加热和间接加热两大类。在FCC催化剂生产过程 中不得有污染，焙烧炉只能选择间接加热。而热源的选择直接关系到能 耗与热效率、操作的难易程度、自动化程度的高低、产品质量的稳定性、 劳动生产率的高低以及物料是否产生二次污染等，因此焙烧炉的选型应 从现有条件、规模、投资环境、经济实力和人员素质诸因素来综合考虑， 确保所需的产品质量与效益匹配。 间接加热的回转焙烧炉加热方式，常用的有电热、燃油、燃气(煤气、 液化石油气、天然气等)3种。 3．1 电加热回转焙烧炉 电加热焙烧炉如图1所示，是采用电热元件作为热源进行间接加热 的，电热元件在保温炉膛内主要依靠辐射换热来加热炉筒。电热元件主 589 电热元件[碳化硅电热元件、硅钼电热元件]。一般在炉膛底部单面布置 安装，便于操作维护，虽然是单面辐射传热，但由于炉筒是匀速旋转的， 炉筒受热仍很均匀，因此，在不影响焙烧炉热效率和正常工况条件下，很 好地解决了电热元件方便修换的问题。 图1 电加热焙烧炉结构示意图 图2燃油、燃气焙烧炉结构示意图 3．2燃油回转焙烧炉 燃油焙烧炉如图2所示，一般采用3—4台轻柴油烧嘴加热炉筒，并 直线均布于加热窑体的一侧，明焰式火焰直接喷射在炉筒外表面上，使 炉筒受热后将热能传递给筒内物料。特点是油雾燃烧反应迅速，升温过 程较快，有利缩短窑炉冷态升温过程，缩短升温时间。另外，也有采用直 火焰，