催化剂焙烧系统的制作方法

本技术涉及催化剂处理，具体地涉及一种催化剂焙烧系统。

背景技术：

1、焙烧工艺在催化剂的制备过程中起着重要的作用，它有助于调整催化剂的物化性质和催化性能。在催化剂的焙烧过程中，有时需要引入水蒸汽来优化催化剂的性能，包括促进或调节特定晶体结构的形成，影响催化剂中的酸碱性能，促进某些组分之间的相互作用或分散，改善催化剂的氧化还原性能或氧存储释放能力。例如在氧化铝催化剂的高温焙烧过程中，需要通过注水来维持其表面酸性。具体的，注水所形成的水蒸汽可以与氧化铝催化剂表面的氧原子发生反应，生成氢氧化铝和氧气，氢氧化铝表面的羟基具有酸性，可以调整氧化铝催化剂的酸性。

2、立式焙烧炉是催化剂生产过程中的常见焙烧设备，常见的操作是通过电加热炉将净化工业风加热至高温并通过高温管道引入立式焙烧炉内加热催化剂物料。为满足水氛条件，常规操作是通过柱塞泵将水加压后直接注入到高温管道中，水在高温管道中受热汽化并达到工艺指标中的水氛条件后，随高温的净化工业风进入立式焙烧炉中，对催化剂进行高温焙烧。

3、现有立式焙烧炉采用间歇式操作，即每隔一段时间需要进行放空出料，将焙烧好的催化剂放出。在此过程中，立式焙烧炉的炉压明显降低，而炉压的降低会直接导致柱塞泵注入到高温管道中的水量增加，该增加的水量在高温管道中无法及时蒸发，导致水滴在高温管道内，造成高温管道遇水急剧冷却，从而导致高温管道的注水点处晶相破裂，在高温管道的内壁随着水流过的地方出现不规则的裂纹，最终导致高温管道破裂频发。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是为了克服现有的立式焙烧炉中用于注水的高温管道破裂频发的问题，提供一种催化剂焙烧系统，该催化剂焙烧系统能够在满足焙烧炉中水氛条件的同时，避免放空出料引发高温管道破裂频发的问题，延长高温管道的使用寿命。

2、为了实现上述目的，本实用新型提供了一种催化剂焙烧系统，包括：

3、焙烧炉；

4、介质输送单元，所述介质输送单元具有用于加热介质气体的加热器并设置为能够通过高温管道将加热后的所述介质气体输送至所述焙烧炉；以及

5、注水单元，所述注水单元具有用于输送水的注水管道和设置在所述注水管道上的电蒸发器，所述电蒸发器用于将所述注水管道中的水加热汽化，所述注水单元设置为能够将所述水加热汽化形成的水蒸汽注入所述高温管道，以跟随所述介质气体进入所述焙烧炉。

6、可选地，所述注水管道包括第一预热管段，所述第一预热管段延伸至所述加热器中并螺旋缠绕在所述加热器的加热管上。

7、可选地，所述注水管道包括第二预热管段，所述第二预热管段紧靠所述高温管道并沿所述高温管道的管长方向延伸设置。

8、可选地，所述第二预热管段与所述高温管道通过耐热保温材料包裹在一起。

9、可选地，所述水蒸汽在所述高温管道的注入方向与所述高温管道的来料方向之间的夹角小于90°。

10、可选地，所述注水单元还包括：

11、注水泵，所述注水泵用于为所述注水管道中的所述水提供动力；和

12、过滤器，所述过滤器设置在所述注水泵的进水侧，以用于对进入所述注水泵的水进行过滤处理。

13、可选地，所述注水泵为变频水泵。

14、可选地，所述注水单元还包括流量表，所述流量表设置在所述注水管道上以用于计量所述注水管道中的水流量。

15、可选地，所述加热器具有放空阀，所述高温管道上设置有自动阀以用于控制所述高温管道的通断；所述催化剂焙烧系统还包括dcs控制模块，所述放空阀、所述自动阀和所述注水泵分别与所述dcs控制模块相连，所述dcs控制模块接收到所述介质输送单元的故障信号时，控制所述放空阀打开、控制所述自动阀关闭和控制所述注水泵停止运转。

16、可选地，所述焙烧炉的尾气出口处设置有温度传感器，所述温度传感器和所述加热器分别与所述dcs控制模块相连，所述dcs控制模块设置为能够根据所述温度传感器的温度信号控制所述加热器的加热功率。

17、与现有技术相比，本实用新型通过在注水管道上设置电蒸发器，利用电蒸发器将水加热汽化形成水蒸汽后注入高温管道中，彻底解决了焙烧炉因放空出料导致炉压降低，进而造成注水系统在高温管道中形成水滴的问题，彻底避免了放空出料引发高温管道破裂频发的问题，延长了高温管道的使用寿命。

技术特征：

1.一种催化剂焙烧系统，其特征在于，所述催化剂焙烧系统包括：

2.根据权利要求1所述的催化剂焙烧系统，其特征在于，所述注水管道(40)包括第一预热管段(401)，所述第一预热管段(401)延伸至所述加热器(20)中并螺旋缠绕在所述加热器(20)的加热管上。

3.根据权利要求1所述的催化剂焙烧系统，其特征在于，所述注水管道(40)包括第二预热管段(402)，所述第二预热管段(402)紧靠所述高温管道(30)并沿所述高温管道(30)的管长方向延伸设置。

4.根据权利要求3所述的催化剂焙烧系统，其特征在于，所述第二预热管段(402)与所述高温管道(30)通过耐热保温材料包裹在一起。

5.根据权利要求1所述的催化剂焙烧系统，其特征在于，所述水蒸汽在所述高温管道(30)的注入方向与所述高温管道(30)的来料方向之间的夹角小于90°。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的催化剂焙烧系统，其特征在于，所述注水单元还包括：

7.根据权利要求6所述的催化剂焙烧系统，其特征在于，所述注水泵(42)为变频水泵。

8.根据权利要求6所述的催化剂焙烧系统，其特征在于，所述注水单元还包括流量表(44)，所述流量表(44)设置在所述注水管道(40)上以用于计量所述注水管道(40)中的水流量。

9.根据权利要求6所述的催化剂焙烧系统，其特征在于，所述加热器(20)具有放空阀(21)，所述高温管道(30)上设置有自动阀(31)以用于控制所述高温管道(30)的通断；

10.根据权利要求9所述的催化剂焙烧系统，其特征在于，所述焙烧炉(10)的尾气出口(101)处设置有温度传感器(11)，所述温度传感器(11)和所述加热器(20)分别与所述dcs控制模块相连，所述dcs控制模块设置为能够根据所述温度传感器(11)的温度信号控制所述加热器(20)的加热功率。

技术总结
本技术涉及催化剂处理技术领域，公开了一种催化剂焙烧系统，包括焙烧炉、介质输送单元和注水单元，介质输送单元具有用于加热介质气体的加热器并设置为能够通过高温管道将加热后的介质气体输送至焙烧炉，注水单元具有用于输送水的注水管道和电蒸发器，电蒸发器用于将注水管道中的水加热汽化，注水单元设置为能够将水加热汽化形成的水蒸汽注入高温管道，以跟随介质气体进入焙烧炉；本技术利用电蒸发器将水加热汽化形成水蒸汽后注入高温管道中，彻底解决了焙烧炉因放空出料导致炉压降低，进而造成注水系统在高温管道中形成水滴的问题，彻底避免了放空出料引发高温管道破裂频发的问题，延长了高温管道的使用寿命。

技术研发人员：肖敏,李斌,雷霆,王长春,曾厚旭,杨郁满
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司
技术研发日：20231016
技术公布日：2024/5/6