涂敷在用于流化催化裂化处理的反应器、催化剂再生器和烟气管道的内壁上的耐火材料的烘干方法

摘要

本发明提供一种将涂敷在用于流化催化裂化(FCC)处理的例如反应器、催化剂再生器和烟气管道等作业设备的内壁上的耐火材料烘干的方法。将耐火材料烘干的该方法能够缩短启动时间并使处理能够尽早地进行，并且该方法包括以下步骤：(A)计算将附着在设备的内壁上的全部耐火材料烘干所需热量的总量；(B)在设备上设置热电偶，并且在设备的开口处形成多个燃气燃烧器和用于喷射火焰的多个可打开和关闭的排气口部分；(C)利用燃气燃烧器烘干耐火材料；(D)利用设置在设备上的热电偶测量作业设备的温度；以及(E)根据所测得的温度，控制燃气燃烧器所喷射的火焰以及排气口部分是打开还是关闭。

说明书

技术领域

本发明涉及利用可暂时拆卸的燃气燃烧器来烘干施加在用于FCC(流化催化裂化)处理的例如反应器、催化剂再生器和烟气管道等作业容器的内壁上的耐火材料的方法。 

背景技术

许多工业领域所使用的作业容器具有需要施加例如耐火砖等耐火材料的结构，即耐火结构，从而，使容器在高温下不变软，并且能够在保持足够的强度的同时承受化学作用。 

例如，由从炼油厂的常压蒸馏塔的底部生产的常压渣油(为重油馏分，例如高硫B-C)开始，执行氢化作用，以便将例如金属或硫组分等杂质从常压渣油中去除，此后，对所得到的馏分进行FCC，从而生产出例如汽油、丙烯等轻油。于是，用于FCC处理的反应器和再生器基本上均设有耐火结构。 

事实上，用于FCC处理的反应器和再生器的内部设计温度分别是约579℃和约788℃，并且仅由碳钢制成的作业容器可能会在这样的高温下变软，因此，作业容器以如下的形式来使用：在作业容器的内壁上构造厚度约为100～125mm的耐火材料。 

通过向干燥的材料中加入约15％的水来构造该耐火材料。因此，为了增大所构造的耐火材料的设计强度，执行脱水处理，即烘干处理，此后，便可以使用所得到的耐火材料。耐火材料的干燥状态对耐火材料的预期使用寿命有影响。 

例如，在所构造的被烘干的耐火材料的质量较差的情况下，耐火材料可能会在流化催化裂化处理期间部分地脱离或磨损，从而，可能在作业容器上形成热点，或者脱离的耐火材料可能导致用于将处理 单元连接起来的连接器造成堵塞或可能妨碍阀门的操作，从而不希望地阻碍催化剂的供应并由此严重地破坏安全操作。 

图1示出根据常规技术的使附着在用于FCC处理的反应器和再生器上的耐火材料干燥的处理。下面，参考图1描述干燥耐火材料的常规方法。 

常规上，反应器10与再生器20连接在一起，驱动在FCC处理的正常操作期间使用的主鼓风机30，从而利用鼓风机所产生的空气来使形成在反应器10和再生器20上的耐火材料干燥。 

因为在FCC处理的正常操作期间使用的主鼓风机30的容量大，从而能一次性将耐火材料干燥，因此常规方法在这点上是有利的。然而，为了使用主鼓风机30，应该使所有其它处理单元做好准备，从而只有在完成正常操作的所有准备之后才可以执行干燥处理。具体地说，在干燥耐火材料之后，将彼此连接在一起的反应器10和再生器20再次打开，以便能够检查和修复耐火材料的状态，从而不希望地需要约20天或更长的时间来完成干燥处理。因此，由于即使完成了正常操作的准备，整个处理操作仍可能被延误，从而不希望地导致非常大的金钱损失，所以常规的干燥处理是存在问题的。 

发明内容

<技术问题> 

因此，针对在现有技术中遇到的上述问题而做出本发明，并且本发明旨在提供如下方法：利用暂用的燃气燃烧器来烘干形成在作业容器的内壁上的耐火材料，从而缩短启动时间并且能够尽早地进行处理。 

<技术方案> 

根据本发明的一个方面，提供一种将附着在作业容器的内壁上的耐火材料烘干的方法，包括：(A)计算将附着在所述作业容器的内壁上的全部耐火材料烘干所需热量的总量；(B)为所述作业容器设置热电偶，并且为所述作业容器的开口设置用于喷射火焰的多个燃 气燃烧器以及多个能开闭的排气口部分；(C)利用所述燃气燃烧器烘干所述耐火材料；(D)利用设置在所述作业容器上的热电偶测量所述作业容器的温度；以及(E)基于所测得的温度，控制所述燃气燃烧器喷射的火焰以及所述排气口部分是打开还是关闭。 

在该方面中，所述作业容器可以是用于FCC的反应器或再生器。 

在该方面中，在步骤(A)中，可以通过将从所述作业容器的内壁的总面积和所附着的耐火材料的厚度计算得到的所述耐火材料的总量与将单位量的所用耐火材料烘干所需的单位量的热量相乘，来确定所述热量的总量。 

在该方面中，在步骤(B)中，可以确定所述燃气燃烧器的数目，以使由各所述燃气燃烧器产生的热量的总和等于或超过将全部耐火材料烘干所需热量的总量。 

在该方面中，在步骤(B)中，可以将所述燃气燃烧器设置为使所喷射的火焰不直接接触所述作业容器的内部装置。 

在该方面中，各所述排气口部分可以包括：固定部分，其固定地附接到各所述开口的端部；以及能开闭的开闭部分，并且可以将绝热材料涂敷在所述固定部分上，以保护所述固定部分不被从所述作业容器喷射的火焰损坏。 

在该方面中，可以将所述热电偶设置在所述作业容器的内部或外部。 

在该方面中，可以将所述热电偶构造为使一个或多个热电偶设置在所述作业容器的被各所述燃气燃烧器喷射火焰的部分。 

在该方面中，在步骤(C)之前，可以在所述作业容器的内部装置的与所述燃气燃烧器所喷射的火焰直接接触的部分上形成绝热覆盖物。 

在该方面中，所述绝热覆盖物可以包括：陶瓷阻隔层，其施加到所述作业容器的内部装置的外表面上；以及支撑件，其用于支撑所述陶瓷阻隔层。 

<有益效果> 

根据本发明，利用暂用的燃气燃烧器来烘干形成在作业容器的内壁上的耐火材料，从而缩短启动时间并且能够尽早地进行处理。 

此外，根据本发明，考虑燃气燃烧器的火焰喷射范围来设置燃气燃烧器，从而防止工作容器的内部装置由于火焰而受损。 

此外，根据本发明，在内部装置设置附加的绝热覆盖物，从而防止工作容器的内部装置由于火焰而受损。 

此外，根据本发明，利用热电偶来测量工作容器的温度，从而检查在预定位置处形成的耐火材料的干燥状态，并由此基于检查的结果控制燃气燃烧器和排气口部分，从而改善耐火材料的干燥状态。 

附图说明

图1示出根据常规技术的使附着在用于FCC处理的反应器和再生器上的耐火材料干燥的处理； 

图2示出根据本发明实施例的烘干附着在作业容器的内壁上的耐火材料的处理的流程图； 

图3示意性地示出根据本发明实施例的设置在作业容器上的燃气燃烧器、排气口部分和热电偶； 

图4至图6示出根据本发明实施例的设置在作业容器上的燃气燃烧器和排气口部分； 

图7示出根据本发明实施例的施加在作业容器的内部装置上的绝热覆盖物； 

图8示意性地示出根据本发明实施例的用于FCC处理的包括燃气燃烧器、排气口部分和热电偶在内的反应器；以及 

图9示意性地示出根据本发明实施例的用于FCC处理的包括燃气燃烧器、排气口部分和热电偶在内的再生器。 

<附图中的附图标记的说明> 

具体实施方式

从下面的结合附图的具体描述中，将更清楚地理解本发明的上述和其它的目的、特征及优点。在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同或相似的元件。此外，对于公知技术而言，如果它们会使本发明的技术特征不突出，则会省略其描述，即使这些技术与本发明有关也是如此。 

在下文中，参考附图具体地描述本发明的具体实施例。 

图2示出根据本发明实施例的烘干附着在作业容器的内壁上的耐火材料的处理的流程图，图3示意性地示出根据本发明实施例的设置在作业容器上的燃气燃烧器、排气口部分和热电偶，图4至图6示出根据本发明实施例的设置在作业容器上的燃气燃烧器和排气口部分，图7示出根据本发明实施例的施加在作业容器的内部装置上的绝热覆盖物，图8示意性地示出根据本发明实施例的用于FCC处理的包括燃气燃烧器、排气口部分和热电偶在内的反应器，并且图9示意性地示出根据本发明实施例的用于FCC处理的包括燃气燃烧器、排气口部分和热电偶在内的再生器。 

下面参考图2和图3来描述根据本发明实施例的利用可拆卸的燃气燃烧器300来烘干附着在作业容器200的内壁上的耐火材料100的方法。 

具体地说，计算将附着在作业容器200的内壁上的全部耐火材料100烘干所需热量的总量(S1)。 

考虑以预定厚度附着在作业容器200的内壁的整个区域上的全部耐火材料100的种类和量，来计算烘干这种耐火材料所需热量的总量。因而，可以基于将根据耐火材料的种类而使用的单位量的耐火材料烘干所需的单位量的热量，考虑由作业容器的内壁的总面积和所附着的耐火材料的厚度而计算得的耐火材料的总量，来确定热量的总 量。 

作业容器200是指这样的容器：其需要施加有耐火材料(例如耐火砖)，即具有耐火结构，从而在高温下不变软，并且能够在充分地保持强度的同时承受化学作用。例如，作业容器包括用于石油化工处理，特别是FCC处理(为了便于说明而将在下文中进行描述)的反应器、催化剂再生器和烟气管道。 

接下来，作业容器200设有用于测量温度的热电偶400，并且作业容器200的例如喷嘴等开口220，包括人孔盖或连接部分，设有：多个燃气燃烧器300，其用于喷射火焰，以烘干附着在作业容器200的内壁上的耐火材料100；以及排气口部分240，其用于排出在烘干耐火材料100时所产生的气体或蒸气(S2)。 

热电偶400设置在作业容器200的内部和/或外部，以便测量作业容器200的温度来检查耐火材料100的干燥状态。燃气燃烧器300固定地插入开口220中以喷射火焰，排气口部分240设置成能够将开口220敞开或封闭。稍后参考图4至图6描述燃气燃烧器300和排气口部分240的安装状态。 

为了测量整个作业容器200的温度，可以在作业容器200中分散布置多个热电偶400。此外，测量作业容器200的温度，特别是作业容器200的内壁的温度，从而能够检查附着在作业容器200的内壁上的耐火材料100的干燥状态。为此，可以在作业容器200的内部和外部均设置热电偶。为了进行说明，在图3中分别描绘了设置在作业容器200内部的内热电偶400a和设置在作业容器200外部的外热电偶400b。 

可以适当地设置燃气燃烧器300和排气口部分240，以便均匀地烘干附着在作业容器200的内壁上的全部耐火材料。具体地说，可以至少设置预定数目的燃气燃烧器300来产生烘干全部耐火材料100所需的热量(在下文中进行说明)。 

在将火焰强烈地施加到耐火材料100上的情况下，可能发生耐火材料100损坏而脱落的现象，并且仅在特定的位置不设置燃气燃烧器300。 

此外，因为燃气燃烧器300的火焰喷射范围是有限的，所以可以适当地考虑该范围来设置燃气燃烧器300，以便防止产生火焰不能到达的死区。具体地说，因为可能在燃气燃烧器300之间形成死区，所以应考虑上述火焰喷射范围。 

为了防止燃气燃烧器300所喷射的火焰直接接触到作业容器200的内部装置260，可以适当设定燃气燃烧器300的位置。另外，可以控制由燃气燃烧器300喷射的火焰量，或者可以预先在作业容器200的内部装置的与火焰直接接触的部分上设置绝热覆盖物500。稍后参考图7描述绝热覆盖物500的施加状态。 

考虑多个燃气燃烧器300的位置以有效地排出在用燃气燃烧器300烘干耐火材料100时产生的气体或蒸气，可以在多个燃气燃烧器300之间适当地设置排气口部分240。 

此外，可以至少设置预定数目的燃气燃烧器300，以使各燃气燃烧器300所产生的热量之和等于或超过烘干全部耐火材料所需热量的总量。 

接下来，使用燃气燃烧器300喷射火焰，从而烘干附着在作业容器200的内壁上的耐火材料100(S3)。 

参考图2，燃气燃烧器300能够利用从燃气供应器310供应的燃气、以及从风扇控制器350和涡轮式鼓风机340供应的空气来喷射火焰。 

因此，为了使燃气燃烧器300操作，应该送入足以使供应给燃气燃烧器300的燃气燃烧的空气。这可以以这样的方式实现：燃气阀组(gas train)320接收由燃气供应器310供应的燃气，并且将待供应至燃气燃烧器300的燃气量发送给空气控制器360，空气控制器360控制空气控制阀380，从而调节由风扇控制器350和涡轮式鼓风机340供应的空气量。燃气控制器330控制由燃气阀组320向燃气燃烧器300供应的燃气量，并相应地控制空气量，从而控制由燃气燃烧器喷射的火焰量。 

接下来，利用设置在作业容器上的热电偶400测量作业容器200的内部温度(S4)。 

将利用热电偶400测得的温度值发送给温度解码器370。发送给温度解码器370的温度值能用来直接检查耐火材料100的干燥状态，从而可以控制燃气燃烧器300和排气口部分240。 

最后，基于利用热电偶400测得的作业容器200的内部温度来控制燃气燃烧器300喷射的火焰以及排气口部分240是打开还是关闭(S5)。 

可以基于烘干基准线来烘干形成在作业容器200中的耐火材料100，以确保良好的烘干质量。具体地说，可以根据烘干基准线来设置基于耐火材料的种类和厚度的烘干温度和烘干时间。 

在将利用热电偶400测得的作业容器200的温度与烘干基准线进行比较时，控制燃气燃烧器300喷射的火焰以及排气口部分240是打开还是关闭，从而实际上基于烘干基准线执行烘干耐火材料的处理。 

具体地说，如果预定位置处的温度值小于烘干基准线的值，则增大覆盖上述位置的燃气燃烧器300所喷射的火焰量。相反地，如果测得的温度值超过烘干基准线的值，则减小覆盖上述位置的燃气燃烧器300所喷射的火焰量，或者打开排气口部分240，从而控制耐火材料100的干燥状态。 

下面参考图4至图6描述根据本发明实施例的设置在作业容器上的燃气燃烧器300和排气口部分240。 

如图4所示，燃气燃烧器300和排气口部分240设置在作业容器200的开口(图7中的喷嘴)的端部。排气口部分240包括固定地附接到开口220的端部处的固定部分242以及可以打开或关闭的开闭部分244。这样，可以使排气口部分240的固定部分242涂敷有绝热材料246，以便保护固定部分242不被从作业容器200喷射出的火焰损坏。 

图5和图6分别示出排气口部分240的关闭状态和打开状态。可以通过操作开闭部分244来决定排气口部分240的打开或关闭状态。 

排气口部分240的构造和开闭方法仅仅是示例性的。显然，可 以使用已知的结构来实现上述功能。 

下面参考图7描述施加到根据本发明实施例的作业容器的内部装置上的绝热覆盖物500的施加状态。 

如上所述，内部装置的与燃气燃烧器300喷射的火焰直接接触的部分直接接触约1000℃或更高的高温。因此，可以设置绝热覆盖物500来保护作业容器的内部装置260。 

绝热覆盖物500由可以承受高温的陶瓷材料制成，并且包括：陶瓷阻隔层(ceramic barrier)520，其施加到内部装置260上；薄的绝热板540；以及SUS线560，其用于将陶瓷阻隔层520固定到内部装置260上。如图7所示，绝热覆盖物500可以以如下的方式来施加：将薄的绝热板540附着在陶瓷阻隔层520的整个表面上，并且可以利用SUS线560将陶瓷阻隔层520固定到内部装置260上。 

下面参考图8和图9描述根据本发明实施例的利用燃气燃烧器来烘干附着在用于FCC处理的反应器或再生器上的耐火材料的方法。 

如图8和图9所示，反应器600的开口220设有燃气燃烧器300和排气口部分240，并且热电偶400设置在反应器600的内部或外部。 

这样，燃气燃烧器300均匀地设置在反应器600或再生器700上，以便不在预定位置产生死区，同时使内部装置260不直接接触火焰，并且排气口部分240设置在适当的位置，以便排出由燃气燃烧器300产生的气体或蒸气。 

热电偶400均匀地分散布置在反应器600或再生器700的整个区域上，并被构造为使一个或多个热电偶设置在作业容器的被各燃气燃烧器300覆盖的部分并且对称地设置在作业容器200的内部和外部。 

如图8和图9所示，燃气燃烧器300、排气口部分240和热电偶400的位置仅是示例性的，用以向形成在具有所示结构的反应器600或再生器700上的耐火材料100最佳地传播均匀的火焰，并且可以基于作业容器的结构来适当地调节上述各部件的位置。 

尽管已经出于示例的目的公开了根据本发明优选实施例的施加 在作业容器的内壁上的耐火材料的方法，但本领域技术人员将会意识到，可以在不脱离所附权利要求书所公开的本发明的范围和精神的范围内进行各种修改、增加和替换。 

 本发明的单纯的变形乃至变更都属于本发明的领域，而本发明的具体保护范围由所附权利要求书限定。