CN110003934A - 一种用于输送待还原催化剂的输送系统及输送工艺 - Google Patents

Abstract

本发明属于费托合成技术领域，提供一种用于输送待还原催化剂的输送系统及输送工艺，输送系统包括：催化剂接收罐、第一发料罐、催化剂储存罐、第二发料罐、催化剂压料罐；第一发料罐的入料口和催化剂接收罐的出料口连接，第二发料罐的入料口与催化剂储存罐的出料口连接；第一发料罐与催化剂储存罐通过第一输送管道连通，第二发料罐与催化剂压料罐通过第二输送管道连通；第一输送管道与其外部设有的第一补气管道之间设有第一支气管道；第二输送管道与其外部设有的第二补气管道之间设有第二支气管道；第一和第二支气管道上分别设有气量调节装置。本发明能够实现催化剂输送时气速可控、平稳，降低了输送过程中对催化剂的冲击和破坏。

Description

一种用于输送待还原催化剂的输送系统及输送工艺

技术领域

本发明属于费托合成技术领域，尤其涉及一种用于输送待还原催化剂的输送系统及输送工艺。

背景技术

随着石油资源的日益减少，以及人类对保护生态环境要求的日益严格，世界对洁净液体燃料的需求急剧增加，为了满足这种需求，各国科研工作者致力于研究开发洁净燃料油生产技术，其中以费托(Fischer-Tropsch)合成技术最受瞩目。典型的费托合成工艺流程为：首先，煤/天然气经气化或部分氧化、重整转化为合成气，再将合成气脱硫、脱氧净化后，根据采用的费托合成工艺条件及催化剂，调整H/CO比，然后进入费托合成反应器制取混合烃。最后，合成产物经分离加工改质后即可得到不同目标产品。

费托浆态床合成是煤间接液化工艺的关键技术环节之一。费托浆态床合成是指合成气经催化反应转化为碳氢化合物的过程，主要发生生成烷烃和烯烃的反应，同时还伴随有含氧化合物的生成和水煤气变换(WGS)反应等。费托浆态床合成技术关键是开发高活性、高产品选择性和高稳定性的催化剂。在浆态床费托合成工艺中，无论采用钴基催化剂还是铁基催化剂，由于制备的催化剂不具备对合成反应起催化作用所需要物理结构和化学状态，需要将其进一步还原使其具有一定的物理化学性质后，才具有催化剂的活性。一般而言，催化剂在送入浆态床反应器之前，需要被还原使其一定的活性，或者采用费托合成反应器直接还原催化剂。但无论采用何种方法，均需要将催化剂由较低的下位容器输送到较高的上位容器，再送入反应器中，甚至为了保证装置不间断运行，需要将催化剂由低压容器输送至高压容器后，输送至反应器内。如何保障在催化剂颗粒输送的过程中，输送平稳且磨损降低至最小至关重要。

气力输送技术，是依靠空气在密闭的管道内形成具有一定速度的气流，从而使物料在气流的作用下，被悬浮于管道内同时由气流带动输送到另一处的技术。气力输送技术分为负压气力输送、低正压气力输送、正压气力输送等。根据流体力学的原理，气流在管道内的流动会受到管壁摩擦力和通过弯头、变径管段等部件上的局部阻力，造成气流的压力损失，导致在管道的弯头等部件以及在较长的水平管段上，所输送的物料因动能的不足而沉降下来，造成管路的堵塞而使整个输送系统停工。一般来说，为了防止管路出现堵塞的现象，通过大幅度地增大输送气流的流量，提高气流速度。例如，中国发明专利文件CN102152972 B公开了一种正压气力输送系统及方法，该发明首先向多台仓泵内装料，然后再向进气管道中通入压缩空气，通过调节设置在进气管道上的调压阀调节进气管道中的管路压力，进而调整通过其的气体流量，向输送管道内补入压缩空气以提高系统的输送力。中国发明专利文件CN 103662837 A公开了一种密相输送系统，用于将粉体输送至一反应器；该发明采用两个输送系统，每一输送系统包括料仓锁斗和料仓锁斗添加粉体的料仓，且两个料仓锁斗与反应器并联连通，用于交替向反应器密相输送粉体；该方法可实现粉体连续、稳定输送。

现有的正压气力输送系统，主要用于输送固体粉状物质，重点关注固体颗粒对输送管道的磨损，忽略了对被输送颗粒的磨损和破坏，因此不适合输送对机械强度要求较高的颗粒催化剂，如浆态床所用催化剂。在浆态床费托合成工艺中，催化剂的损失和磨耗不仅存在于浆态床费托合成反应器中，也存在于浆态床费托催化剂还原活化反应器中，以及催化剂输送过程中。也就是说，一部分费托催化剂在进入浆态床费托合成反应器之前，就有可能已经被磨损到非常小的粒径，如果能够最大程度降低催化剂在输送过程中的磨损，可以有效地减少破碎的不合格催化剂颗粒进入浆态床费托合成反应器内，从而保证费托合成浆态床反应器中存在的催化剂细粉和/或粉尘比例将会有明显的下降。事实上采用现有技术，在输送过程中易造成催化剂磨损而破坏其机械强度，其破损率增加，进而造成费托合成反应系统因催化剂快速破碎而阻塞过滤设备，导致出蜡系统频繁切换、反吹，增加了费托合成系统操作难度，甚至造成停车的风险。

因此，设计催化剂颗粒输送系统需要注意两点：(1)输送内壁要洁净光滑；如果输送管线内壁粗糙，在输送过程中容易造成催化剂颗粒与管壁撞击、摩擦加剧，催化剂破损率增加；(2)输送气体流速要稳定且在保证正常输送状态下，气流流速要尽可能小。在实际设计中，要保证催化剂颗粒正常输送，就必须使用来输送催化剂颗粒的气流速度大于所输送的物料悬浮速度，颗粒就会悬浮起来并被气流推动。由于颗粒相互间或与管壁间的碰撞、摩擦和粘附作用，加上管道中气流速度不均以及其他因素的影响，实际输送气流速度要远大于物料悬浮速度。但当实际输送气流速度过大时，不仅增加系统能耗，更严重的问题是催化剂颗粒相互间或与管壁间的碰撞、摩擦加剧，催化剂强度将遭受严重破坏。

目前，还原过程和还原装置是制约合成装置平稳运行的关键环节，主要是催化剂输送系统不合理，催化剂输送气速较高，且流量无法控制，导致催化剂破损严重，进而造成催化剂活性降低，这导致费托合成反应器过滤效率降低，严重影响合成反应器的稳定运行。鉴于此，开发新型、适合于工业应用的新型装置和工艺就非常有必要。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有输送系统存在的问题，提供一种用于输送待还原催化剂的输送系统及输送工艺，该输送系统及工艺能够实现催化剂输送时气速可控、平稳，降低输送过程中对催化剂的冲击和破坏。

为了实现上述目的，本发明提供一种用于输送待还原催化剂的输送系统，催化剂接收罐、第一发料罐、催化剂储存罐、第二发料罐、催化剂压料罐；

所述第一发料罐的入料口和所述催化剂接收罐的出料口通过管道连接，第一发料罐用于接收来自催化剂接收罐的待还原催化剂；所述第二发料罐的入料口与所述催化剂储存罐的出料口通过管道连接，第二发料罐用于接收来自催化剂储存罐的待还原催化剂；

所述第一发料罐的上部和下部均设有第一输送气入口；所述第二发料罐的上部和下部均设有第二输送气入口；

所述第一发料罐的出料口与所述催化剂储存罐的入料口通过第一输送管道连通，催化剂储存罐用于接收由所述第一输送管道输送的来自第一发料罐中的待还原催化剂；

所述第一输送管道的外部设有用于向第一输送管道内补充输送气的第一补气管道，第一输送管道与第一补气管道之间设有用于将二者连通的第一支气管道；

所述第二发料罐的出料口与所述催化剂压料罐的入料口通过第二输送管道连通；催化剂压料罐用于接收由所述第二输送管道输送的来自第二发料罐的待还原催化剂，所述催化剂压料罐还设有用于与还原反应器连接的出料口；

所述第二输送管道的外部设有用于向第二输送管道内补充输送气的第二补气管道，第二输送管道与第二补气管道之间设有用于将二者连通的第二支气管道；

第一和第二支气管道上分别设有气量调节装置，用于调整第一和第二补气管道补入第一和第二输送管道内的输送气的气体流量。

在本发明的输送系统中，第一发料罐所需的第一输送气、第二发料罐所需的第二输送气、第一补气管道以及第二补气管道所需的气源，通常可以合用一个供气气源，也可分别单独设置供气气源。当共用一个供气源时，输送气通过一个补气总管分流给第一发料罐、第二发料罐和第一、第二补气管道。

根据本发明提供的输送系统，优选地，所述第一补气管道的排布方式为：顺着所述第一输送管道的输料方向平行设置，或者围绕所述第一输送管道呈螺旋形设置；所述第二补气管道的排布方式为：顺着所述第二输送管道的输料方向平行设置，或者围绕所述第二输送管道呈螺旋形设置。

优选地，所述第一支气管道和第二支气管道的数量不少于2。

根据本发明提供的输送系统，优选地，所述第一支气管道的出气气流方向与所述第一输送管道的中心线的夹角大于0°且小于等于90°；

更优选地，所述第一补气管道与第一支气管道连接接口的出气气流方向、所述第一输送管道与第一支气管道连接接口的出气气流方向分别与所述第一输送管道内催化剂输送方向的夹角均小于等于90°。

根据本发明提供的输送系统，优选地，所述第二支气管道的出气气流方向与所述第二输送管道的中心线的夹角大于0°且小于等于90°；

更优选地，所述第二补气管道与第二支气管道连接接口的出气气流方向、所述第二输送管道与第二支气管道连接接口的出气气流方向分别与所述第二输送管道内催化剂输送方向的夹角均小于等于90°。

根据本发明提供的输送系统，所述气量调节装置包括：调压阀和气量调节件，且在所述第一支气管道和第二支气管道上所述气量调节件均位于所述调压阀的下游，用于根据所述调压阀的阀后压力值调整通过所述气量调节件的气体流量。本领域技术人员理解，所述气量调节件可以使本领域常用的气体流量调节设备，如截流喷嘴、进气孔板或者气体流量计。所述调压阀可以选自气动阀门或电动阀门，优选为PID气动调压阀或PID电动调压阀。PID调压阀可通过PID自动控制系统随着PID调压阀的阀后压力信号自动调节其自身的阀门开度。

根据本发明提供的输送系统，优选地，所述第一支气管道和第二支气管道上均设有压力传感器，且所述压力传感器位于气量调节件的下游。

更优选的，所述压力传感器分别设于所述第一支气管道与所述第一输送管道的连通处以及所述第二支气管道与所述第二输送管道的连通处。

在本发明的一种示例中，所述第二发料罐设有物料计量装置，例如失重称，用于称量第二发料罐所接收的来自催化剂储存罐的待还原催化剂的重量；优选地，所述物料计量装置设置于所述第二发料罐的上部，催化剂物料经计量后直接进入第二发料罐。

根据本发明提供的输送系统，优选地，所述输送系统还设有用于供应输送气的补气总管，所述补气总管分别与第一输送气入口、第二输送气入口、第一补气管道和第二补气管道通过连通管相连通，且在连通管上设有控制气路通断的气源开关。

在本发明的优选实施方式中，所述输送系统中的输送管道选自不锈钢材料或者陶瓷材料。所述输送管道包括但不限于第一输送管道、第二输送管道、第一补气管道、第二补气管道、第一支气管道和第二支气管道。

本发明的另一个目的在于，提供一种基于如上所述输送系统的输送工艺，包括如下步骤：

1)通过第一发料罐，接收催化剂接收罐中的待还原催化剂；

2)向第一发料罐上部和下部的第一输送气入口输入输送气，第一发料罐中的催化剂物料在输送气作用下进入第一输送管道，并由第一输送管道输入至催化剂储存罐中，优选控制气固输送速度小于4m/s；

在输送过程中，当第一输送管道内沿物料输送方向上的压力发生下降时，通过第一补气管道向所述第一输送管道内补入输送气，并通过第一支气管道上的气量调节装置调节补入所述第一输送管道的输送气气体流量，使第一输送管道中的输送气气量恒定；

3)待所述第一发料罐中的催化剂均输送至催化剂储存罐后，停止输送气的输送；

4)通过第二发料罐接收催化剂储存罐中的待还原催化剂物料；之后向第二发料罐上部和下部的第二输送气入口输入输送气，所述第二发料罐中的催化剂物料在输送气作用下进入所述第二输送管道，并由第二输送管道输入至催化剂压料罐中，优选控制气固输送速度小于4m/s；

在输送过程中，当第二输送管道内沿物料输送方向上的压力发生下降时，通过第二补气管道向所述第二输送管道内补入输送气，并通过第二支气管道上的气量调节装置调节补入所述第二输送管道中的输送气气体流量，使第二输送管道中的输送气气量恒定；

5)待所述第二发料罐中的待还原催化剂均输送至催化剂压料罐后，停止输送气的输送；

6)根据还原反应器需要的待还原催化剂量，重复以上步骤1)-5)，直至催化剂压料罐内的催化剂量达到还原反应所要求的重量；之后将催化剂压料罐内的待还原催化剂物料压入还原反应器。

根据本发明提供的输送工艺，优选地，所述气量调节装置包括：调压阀和气量调节件，且在所述第一和第二支气管道上所述气量调节件位于所述调压阀的下游，用于根据所述调压阀的阀后压力值调整通过所述气量调节件的气体流量；

在优选地，所述气量调节件为气体流量计；步骤2)和步骤(4)中，分别通过调节所述调压阀并根据阀后压力值，调节气体流量计，使得气体流量计前后的压力比为设定值；在所述设定值时，所述气体流量计通过的输送气气量恒定。

本发明在气力输送系统的管路上，通过设置补气管道、与其相连接的支气管道以及设置于支气管道上的气量调节装置进行补气增压，保证催化剂由低位置向高位置定量平稳输送，最大程度地降低了输送过程中对催化剂强度的破坏。通过控制调压阀和气量调节件实现补气增压，可以合理控制输送管内气固流量和管内压降，保障了催化剂在输送过程中流态较好。与一次性地把气力输送管路中的气量气压加大、让催化剂在恶化的流态下运行相比较，本发明大大降低了输送过程中对催化剂的冲击和破坏。

本发明技术方案的有益效果在于：1)本发明通过增设第一、第二补气管道，可以根据输送系统中输入的输送气压力以及系统需要运输的催化剂物料量，控制整个输送过程，以使系统的参数与输送目标相匹配；可有效控制催化剂输送过程中气固流速，使其输送平稳可控，减少了催化剂输送过程中因输送气速过快而破损，适合于实际工业应用；2)在优选实施方式中，通过气量调节装置中的PID调压阀控制，对催化剂输送管道中的输送气气量进行自动调节。

附图说明

图1为本发明所述输送待还原费托催化剂的输送系统的示意图。

上述图中标号说明如下：

1-催化剂接收罐，2-第一发料罐，3-催化剂储存罐，4-第二发料罐，5-催化剂压料罐，6-还原反应器，S1-补气总管，S2-还原气入口管，S3-第一输送管道，S3’-第二输送管道，S4-第一补气管道，S4’-第二补气管道，S5-第一支气管道，S5’-第二支气管道，S6-还原高温油气管，S7-还原催化剂输送管。

具体实施方式

为了能够详细地理解本发明的技术特征和内容，下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然实施例中描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。

如图1所示，在本发明的一个实施例中，用于输送待还原催化剂的输送系统，包括：补气总管S1、催化剂接收罐1、第一发料罐2、催化剂储存罐3、第二发料罐4、催化剂压料罐5；

所述第一发料罐2的入料口和所述催化剂接收罐1的出料口通过管道连接，第一发料罐2用于接收来自催化剂接收罐1的待还原催化剂；所述第二发料罐4的入料口与所述催化剂储存罐3的出料口通过管道连接，第二发料罐4用于接收来自催化剂储存罐3的待还原催化剂；

所述第一发料罐2的上部和下部均设有第一输送气入口；所述第二发料罐4的上部和下部均设有第二输送气入口；

所述第一发料罐2的出料口与所述催化剂储存罐3的入料口通过第一输送管道S3连通，催化剂储存罐3用于接收由所述第一输送管道S3输送的来自第一发料罐中的待还原催化剂；

所述第一输送管道S3的外部设有用于向第一输送管道内补充输送气的第一补气管道S4，第一输送管道S3与第一补气管道S4之间设有用于将二者连通的第一支气管道S5；

所述第二发料罐4的出料口与所述催化剂压料罐5的入料口通过第二输送管道S3’连通；催化剂压料罐5用于接收由所述第二输送管道S3’输送的来自第二发料罐的待还原催化剂，所述催化剂压料罐5还设有用于与还原反应器6连接的出料口；

所述第二输送管道S3’的外部设有用于向第二输送管道内补充输送气的第二补气管道S4’，第二输送管道S3’与第二补气管道S4’之间设有用于将二者连通的第二支气管道S5’；

第一和第二支气管道上分别设有气量调节装置，用于调整第一和第二补气管道补入第一和第二输送管道内的输送气的气体流量；

所述补气总管S1分为多个支路，分别与第一发料罐2上部和下部的第一输送气入口、第二发料罐4上部和下部的第二输送气入口、以及第一补气管道S4、第二补气管道S4’相连通，且在连通管上设有控制气路通断的气源开关。输送气通过一个补气总管S1分流给第一发料罐2、第二发料罐4和第一补气管道S4、第二补气管道S4’。所述第一支气管道S5和第二支气管道S5’的数量优选不少于2。

在优选实施方式中，所述第一补气管道S4的排布方式为：顺着所述第一输送管道S3的输料方向平行设置，或者围绕所述第一输送管道S3呈螺旋形设置；所述第二补气管道S4’的排布方式为：顺着所述第二输送管道S3’的输料方向平行设置，或者围绕所述第二输送管道S3’呈螺旋形设置。

在优选实施方式中，所述气量调节装置包括：调压阀和气量调节件，且在所述第一支气管道S5和第二支气管道S5’上所述气量调节件位于所述调压阀的下游，用于根据所述调压阀的阀后压力值调整通过所述气量调节件的气体流量。所述调压阀优选选自气动阀门或电动阀门，例如，PID气动调压阀或者PID电动调压阀(图中未画出)；所述气量调节件优选为气体流量计(图中未画出)；根据所述PID调压阀的阀后压力值调整通过所述气体流量计的气体流量。本领域技术人员可以理解，PID调压阀可通过PID自动控制系统随着PID调压阀的阀后压力信号自动调节其自身的阀门开度。

所述第一及第二支气管道的出气气流方向应尽可能地接近第一输送管道S3和第二输送管道S3’的输料气流的流向。也就是说，第一及第二支气管道的出气气流方向与第一输送管道S3和第二输送管道S3’的中心线的夹角越小越好，这样可以减小补气气流对输料气流的径向扰动而导致压力损失。本发明中，在所述第一发料罐2与催化剂储存罐3之间，所述第一支气管道S5的出气气流方向与所述第一输送管道S3的中心线的夹角大于0°且小于等于90°；

优选地，所述第一补气管道S4与第一支气管道S5连接接口的出气气流方向、所述第一输送管道S3与第一支气管道S5连接接口的出气气流方向分别与所述第一输送管道S3内催化剂输送方向的夹角均为15～90°，更优选为60°。

在所述第二发料罐4与催化剂压料罐5之间，所述第二支气管道S5’的出气气流方向与所述第二输送管道S3’的中心线的夹角大于0°且小于等于90°；

优选地，所述第二补气管道S4’与第二支气管道S5’连接接口的出气气流方向、所述第二输送管道S3’与第二支气管道S5’连接接口的出气气流方向分别与所述第二输送管道S3’内催化剂输送方向的夹角均为15～90°，更优选为60°。

所述第一及第二支气管道的出气口口径可以是相等或者不相等的，并且所述第一及第二支气管道的数量不少于2个，应根据气力输送中的第一输送管道S3和第二输送管道S3’的大小来决定。所述第一支气管道S5和第一支气管道S5’实际布置数量及其出气口口径根据催化剂的输送量、输送装置规模(例如，第一及第二输送管道直径)及输送气固流速计算确定，保证气固输送平稳，且催化剂颗粒磨损量最小。

本发明中，设置第一及第二补气管道最终起到调节第一及第二输送管道中的气体流量的作用。调压阀和气量调节件的设置，使得输入第一及第二补气管道的气体的流量为定值的情形下，催化剂输送管道中的输送气体流量可以调节，从而保证系统中气体流量调节的灵活性，增强了输送系统的运送稳定性和可控性，从而达到输送费托合成催化剂对气体流量的要求。

所述第一支气管道S5和第二支气管道S5’上均设有压力传感器，且所述压力传感器位于气量调节件的下游；所述压力传感器优选分别设于所述第一支气管道S5与所述第一输送管道S3的连通处以及所述第二支气管道S5’与所述第二输送管道S3’的连通处。通过在所述气量调节件的下游设置压力传感器，可以监测输送气体通过气体流量计前后的压力比是否为设定值，进而保证气量调节件通过的输送气气量恒定。

气量调节件的设置，使得整个管路中的气体流量在输送过程中可以调整，从而可以根据具体的输送情况对气体流量进行调节，使整个系统达到较为理想的输送状态；在耗气量相同的情况下，这种方式提高了系统的催化剂输送力。另外，所述气量调节件也可以是本领域技术人员所熟知的控制气体流量的气体流量计。通过在第一及第二支气管道上设置的调压阀和气量调节件的调节，可将所述第一输送管道S3和第二输送管道S3’末端的气固流速控制在4m/s以内，或者在其他实施例中其气固流速小于3m/s。

在所述第二发料罐4的上部设有物料计量装置，例如失重称，用于称量催化剂还原过程中第二发料罐4每次输送催化剂的重量。当第二发送罐4中的物料计量装置显示其称重计量达到设定的最小重量时停止送料。

为了降低输送过程中对催化剂的破坏，必须保证输送的管道内壁洁净光滑，所述第一输送管道S3、第二输送管道S3’、第一补气管道S4、第二补气管道S4’、第一支气管道S5和第二支气管道S5’均为不锈钢材料，或者在其他实施例中可以为陶瓷材料。

所用输送气体可以是CO₂、N₂等惰性气体或者催化剂还原所使用的H₂、CO或者合成气(H₂+CO)。所述输送气体的气源压力为0.1～1.0MPa，优选0.3～0.8MPa。

在一种示例中，基于如上图1所示输送系统的输送工艺，包括如下步骤：

1)待还原催化剂由罐车运货或其他容器送入催化剂接收罐1；当卸料完成后，打开催化剂接收罐1底部的出口阀门，通过第一发料罐2接收催化剂接收罐1中经重力作用下落的待还原催化剂；

2)向第一发料罐2上部和下部的第一输送气入口输入输送气；将第一发料罐2上部的气源开关打开，输送气(例如氮气)对第一发料罐2的催化剂物料进行流态化扰动，并给催化剂接收罐1和第一发料罐2充压，形成一定的压力；当第一发料罐2的出料口阀门打开时，第一发料罐2与第一输送管道S3之间存在压力差，帮助物料顺利进入第一输送管道S3并将催化剂物料由第一输送管道输入至催化剂储存罐3中；同时打开第一发料罐2下部的气源开关，输送气提高物料进入所述第一输送管道S3的速度，控制气固输送速度小于4m/s；

在输送过程中，当第一输送管道S3内沿物料输送方向上的压力发生下降时，打开设置于第一支气管道S5上PID调压阀和气体流量计，通过第一补气管道S4向所述第一输送管道S3内补入输送气；并通过所述PID调压阀阀后压力值，使得气体流量计前后的压力比为设定值；在所述设定值时，所述气体流量计通过的输送气气量恒定，保证所述第一输送管道S3中的输送气气量恒定，控制气固输送平稳；

3)待所述第一发料罐2中的催化剂均输送至催化剂储存罐3后，关闭所述催化剂接收罐1和第一发料罐2的出料口阀门、停止其中输送气的输送，催化剂物料存入催化剂储存罐3中；

4)打开催化剂储存罐3底部的出料口阀门，催化剂物料通过重力作用落入第二发料罐4上部的物料计量装置(例如失重称)，称量每次输送催化剂的重量；通过第二发料罐4接收催化剂储存罐3中的待还原催化剂物料，当第二发送罐4中物料的称重计量达到设定的最大重量时，关闭催化剂储存罐3底部的阀门；

之后向第二发料罐4上部和下部的第二输送气入口输入输送气；将第二发料罐4上部的气源开关打开，输送气对第二发料罐4中的催化剂物料进行流态化扰动，并给第二发料罐4充压，形成一定的压力；当所述第二发料罐4的出料口阀门打开时，第二发料罐4与第二输送管道S3’之间存在压力差，帮助物料顺利进入所述第二输送管道S3’，并由第二输送管道S3’输入至催化剂压料罐5中；同时打开与第二发料罐4下部的气源开关，输送气提高物料进入第二输送管道S3’的速度，控制气固输送速度小于4m/s；

在输送过程中，当第二输送管道S3’内沿物料输送方向上的压力发生下降时，打开设置于第二支气管道S5’上的PID调压阀和气体流量计，通过第二补气管道S4’向所述第二输送管道S3’内补入输送气；并通过所述PID调压阀阀后压力值，使得气体流量计前后的压力比为设定值；在所述设定值时，所述气体流量计通过的输送气气量恒定，保证所述第二输送管道S3’中的输送气气量恒定，控制气固输送平稳；

5)当第二发送罐4中物料的称重计量达到设定的最小重量时停止送料，关闭其出料口阀门，并停止其输送气的输送；所述第二发料罐4中的待还原催化剂均输送至催化剂压料罐5；

6)根据还原反应器6需要的待还原催化剂量，重复以上步骤1)-5)，直至催化剂压料罐5内的催化剂量达到还原反应所要求的重量；之后将催化剂压料罐5内的待还原催化剂物料压入还原反应器6。

切断第二发送罐4与催化剂压料罐5之间的输送管线，完成两者之间的隔断。可以选择使用H₂、CO、CO₂、N₂或者合成气向催化剂压料罐5缓慢充压，直至与还原反应器6内的压差达到设定值后，开启所述催化剂压料罐5与还原反应器6之间管线上的阀门，将待还原催化剂压入还原反应器6。当两者压差快速下降并达到最小设定值时，关闭所述催化剂压料罐5与还原反应器6之间管线上的阀门。再次将催化剂压料罐5充压至与还原反应器6内压差达到设定值后，开启催化剂压料罐5与还原反应器6之间管线上的阀门，进行管线吹扫，重复1～3次后，关闭阀门，隔断两者之间的管线，防止还原反应器6中高压物质泄入催化剂压料罐5。然后催化剂压料罐5卸压至微正压，等待下一次还原反应器6加料。

为防止催化剂飞扬造成催化剂损失和污染环境，催化剂接收罐1、催化剂储存罐3和催化剂压料罐5的上方均设置除尘器，如袋式除尘器。在催化剂输送时，开启袋式除尘器。

在一定的温度和压力下，合成气经过还原气入口管S2送入还原反应器6。待还原的催化剂在合成气作用下，在还原反应器6内发生催化剂还原反应。还原反应生成的高温油气通过还原高温油气管S6离开还原反应器6。高温油气经换热分离后，气相组分全部或者部分与新鲜H₂和CO或者硫含量小于50ppb的合成气混合后，循环至还原反应器6，继续参与催化剂还原反应，剩余的气相组分进一步脱除CO₂后送至费托合成单元或者回收利用。还原后的催化剂浆料经还原催化剂输送管S7压送至费托合成单元。还原反应中产生的反应热由汽包与反应器内换热器组成的换热系统移出，同时产生低压蒸汽。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (10)

1.一种用于输送待还原催化剂的输送系统，其特征在于，包括：催化剂接收罐(1)、第一发料罐(2)、催化剂储存罐(3)、第二发料罐(4)、催化剂压料罐(5)；

所述第一发料罐(2)的入料口和所述催化剂接收罐(1)的出料口通过管道连接，第一发料罐(2)用于接收来自催化剂接收罐(1)的待还原催化剂；所述第二发料罐(4)的入料口与所述催化剂储存罐(3)的出料口通过管道连接，第二发料罐(4)用于接收来自催化剂储存罐(3)的待还原催化剂；

所述第一发料罐(2)的上部和下部均设有第一输送气入口；所述第二发料罐(4)的上部和下部均设有第二输送气入口；

所述第一发料罐(2)的出料口与所述催化剂储存罐(3)的入料口通过第一输送管道(S3)连通，催化剂储存罐(3)用于接收由所述第一输送管道(S3)输送的来自第一发料罐中的待还原催化剂；

所述第一输送管道(S3)的外部设有用于向第一输送管道内补充输送气的第一补气管道(S4)，第一输送管道(S3)与第一补气管道(S4)之间设有用于将二者连通的第一支气管道(S5)；

所述第二发料罐(4)的出料口与所述催化剂压料罐(5)的入料口通过第二输送管道(S3’)连通；催化剂压料罐(5)用于接收由所述第二输送管道(S3’)输送的来自第二发料罐的待还原催化剂，所述催化剂压料罐(5)还设有用于与还原反应器(6)连接的出料口；

所述第二输送管道(S3’)的外部设有用于向第二输送管道内补充输送气的第二补气管道(S4’)，第二输送管道(S3’)与第二补气管道(S4’)之间设有用于将二者连通的第二支气管道(S5’)；

第一和第二支气管道上分别设有气量调节装置，用于调整第一和第二补气管道补入第一和第二输送管道内的输送气的气体流量。

2.根据权利要求1所述的输送系统，其特征在于，所述第一补气管道(S4)的排布方式为：顺着所述第一输送管道(S3)的输料方向平行设置，或者围绕所述第一输送管道(S3)呈螺旋形设置；所述第二补气管道(S4’)的排布方式为：顺着所述第二输送管道(S3’)的输料方向平行设置，或者围绕所述第二输送管道(S3’)呈螺旋形设置；

优选地，所述第一支气管道(S5)和第二支气管道(S5’)的数量不少于2。

3.根据权利要求1所述的输送系统，其特征在于，所述第一支气管道(S5)的出气气流方向与所述第一输送管道(S3)的中心线的夹角大于0°且小于等于90°；

优选地，所述第一补气管道(S4)与第一支气管道(S5)连接接口的出气气流方向、所述第一输送管道(S3)与第一支气管道(S5)连接接口的出气气流方向分别与所述第一输送管道(S3)内催化剂输送方向的夹角均小于等于90°。

4.根据权利要求3所述的输送系统，其特征在于，所述第二支气管道(S5’)的出气气流方向与所述第二输送管道(S3’)的中心线的夹角大于0°且小于等于90°；

优选地，所述第二补气管道(S4’)与第二支气管道(S5’)连接接口的出气气流方向、所述第二输送管道(S3’)与第二支气管道(S5’)连接接口的出气气流方向分别与所述第二输送管道(S3’)内催化剂输送方向的夹角均小于等于90°。

5.根据权利要求1-4任一项所述的输送系统，其特征在于，所述气量调节装置包括：调压阀和气量调节件，且在所述第一支气管道(S5)和第二支气管道(S5’)上所述气量调节件均位于所述调压阀的下游，用于根据所述调压阀的阀后压力值调整通过所述气量调节件的气体流量；

优选的，所述调压阀选自气动阀门或电动阀门，进一步优选为PID气动调压阀或PID电动调压阀。

6.根据权利要求5中任一项所述的输送系统，其特征在于，所述第一支气管道(S5)和第二支气管道(S5’)上均设有压力传感器，且所述压力传感器位于气量调节件的下游；

优选的，所述压力传感器分别设于所述第一支气管道(S5)与所述第一输送管道(S3)的连通处以及所述第二支气管道(S5’)与所述第二输送管道(S3’)的连通处。

7.根据权利要求1所述的输送系统，其特征在于，所述第二发料罐(4)设有物料计量装置，用于称量第二发料罐所接收的来自催化剂储存罐的待还原催化剂的重量。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的输送系统，其特征在于，所述输送系统还设有用于供应输送气的补气总管(S1)，所述补气总管(S1)分别与第一输送气入口、第二输送气入口、第一补气管道(S4)和第二补气管道(S4’)通过连通管相连通，且在连通管上设有控制气路通断的气源开关。

9.一种基于如权利要求1-8中任一项所述输送系统的输送工艺，其特征在于，包括如下步骤：

1)通过第一发料罐(2)，接收催化剂接收罐(1)中的待还原催化剂；

2)向第一发料罐(2)上部和下部的第一输送气入口输入输送气，第一发料罐(2)中的催化剂物料在输送气作用下进入第一输送管道(S3)，并由第一输送管道输入至催化剂储存罐(3)中，优选控制气固输送速度小于4m/s；

在输送过程中，当第一输送管道(S3)内沿物料输送方向上的压力发生下降时，通过第一补气管道(S4)向所述第一输送管道(S3)内补入输送气，并通过第一支气管道(S5)上的气量调节装置调节补入所述第一输送管道(S3)的输送气气体流量，使第一输送管道(S3)中的输送气气量恒定；

3)待所述第一发料罐(2)中的催化剂均输送至催化剂储存罐(3)后，停止输送气的输送；

4)通过第二发料罐(4)接收催化剂储存罐(3)中的待还原催化剂物料；之后向第二发料罐(4)上部和下部的第二输送气入口输入输送气，所述第二发料罐(4)中的催化剂物料在输送气作用下进入所述第二输送管道(S3’)，并由第二输送管道(S3’)输入至催化剂压料罐(5)中，优选控制气固输送速度小于4m/s；

在输送过程中，当第二输送管道(S3’)内沿物料输送方向上的压力发生下降时，通过第二补气管道(S4’)向所述第二输送管道(S3’)内补入输送气，并通过第二支气管道(S5’)上的气量调节装置调节补入所述第二输送管道(S3’)中的输送气气体流量，使第二输送管道(S3’)中的输送气气量恒定；

5)待所述第二发料罐(4)中的待还原催化剂均输送至催化剂压料罐(5)后，停止输送气的输送；

6)根据还原反应器(6)需要的待还原催化剂量，重复以上步骤1)-5)，直至催化剂压料罐(5)内的催化剂量达到还原反应所要求的重量；之后将催化剂压料罐(5)内的待还原催化剂物料压入还原反应器(6)。

10.根据权利要求9所述的输送工艺，其特征在于，所述气量调节装置包括：调压阀和气量调节件，且在所述第一和第二支气管道上所述气量调节件位于所述调压阀的下游，用于根据所述调压阀的阀后压力值调整通过所述气量调节件的气体流量；

优选的，所述气量调节件为气体流量计；步骤2)和步骤(4)中，分别通过调节所述调压阀并根据阀后压力值，调节气体流量计，使得气体流量计前后的压力比为设定值；在所述设定值时，所述气体流量计通过的输送气气量恒定。