固体调混装置及其在FCC催化剂生产中
的应用分析
当前，国内催化裂化催化剂厂商一般是根据不同炼油厂的原料油、
装置特点和产品方案，量体裁衣地供应催化剂。但由于不少炼油厂拥
有两套以上的FCC装置，且原料油、产品方案时常进行调整，因而目
前FCC催化剂的供应方式基本上是一厂一剂，甚至一厂多剂。催化剂
厂每年往往要生产上百种的催化剂，因而在生产过程中经常需要转产。
这不仅影响生产效率，也给生产组织带来不便，而且对市场需求的响
应较慢;此外，由于不同品种催化剂在性能上存在着差异，在生产切换
过程中，就不可避免地造成质量波动，从而导致相当数量的产品不合
格，生产成本也因此增加。
如能根据分子筛、基质类型及其催化特性，制备出几种具有不同
催化性能的模块化基础催化剂，而后通过混仓来获取具有不同功能的
FCC催化剂，则可以更灵活快速地满足炼油厂需求，而且可避免生产
过程中频繁转产，有利于催化剂的生产组织、成本控制和产品质量控
制，将成为催化剂厂节能降耗，提高资源有效利用率及提升产品质量
的重要途径。因而，采用基础剂混仓生产模式是未来FCC催化剂生产
技术发展的重要方向。
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调混装置是混仓工艺过程的核心设备，然而在大型FCC催化剂掺
混装置方而并无现成的国外经验或文献报道可以借鉴。国内虽曾开展
过FCC催化剂调混技术的研究工作，但目前生产中所用的混仓设备规
模通常较小，用途主要限于将部分同批次催化剂产品进行掺混均化。
对大型调混生产设备仍缺乏充分的理论认识和成熟稳定的实践经验。
在此背景下，本文对国内外固粒颗粒物质掺混装置的研究进展及其在
裂化催化剂生产中的应用进行了调研和总结，并通过试验数据分析为
FCC催化剂大型调混装置的设计优化与选型提供基础
1调混装置技术目标
调混装置作为混仓生产过程的核心设备，除占地与投资因素外，
设计与选型方而需重点考虑的技术指标包括:
1)处理量大或操作周期短，可适应工业生产线产能要求，且能对
市场需求做出快速响应;
2)掺混效果好，混合均匀度高;
3)调混过程中催化剂颗粒磨损破坏少，细粉含量基本不增加(一般
要求0-20pm细粉含量1%)。
2.固体掺混系统开发进展与应用情况分析
固体粉末或颗粒物料掺混设备己在化工、冶金、制药和食品等领
域得到广泛的应用。大致可分为以下几种类型:重力掺混、流化掺混、
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机械(搅拌或旋转)掺混和组合称重掺混等。
1)重力掺混
重力掺混设备早在20世纪60年代就己开始有专利公开，近年来
在工业生产中应用也较为普遍，特别常见于聚烯烃小球颗粒的掺混。
其结构和基本原理是:在掺混料仓中排布多根竖直贯穿仓体的固体物
料掺混管(均化管);掺混管纵向不同高度处开有设计合理的孔口;料仓
内不同高度处的物料在重力作用下流入掺混管，在料仓底部掺混室或
出口处汇合掺混。
2)流化掺混
不同催化剂颗粒在同一流化床层中流化时，必然会发生掺混，而
FCC装置在实际运转中，不同类型的催化剂、助剂在反再系统中也自
然经历着类似混合过程。因而，流化床掺混也是一种可能的催化剂调
混方式。
开发的固体颗粒物质(如塑料小球)掺混装置示意。其主要特点是:
①掺混装置内置一中心提升料管或称掺混管;
②携带物料的气流由插入料仓底部延伸段(料腿)中的喷嘴进入提
升料管，在压力作用下沿竖直方向上行，同时与系统中己有的物料进
行掺混，混合物料在提升料管上端出口处以喷泉形式进入掺混料仓上
部;
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③掺混装置底部设有双向喷嘴、转换阀和旁路循环接口，可实现
卸料与循环同时进行，以及底部与顶部进料模式的切换，同时还可通
过旁路循环消除提升料管中形成的堵塞。
虽然流化床掺混形式与FCC催化剂在装置中的实际流化状态非
常相似，但并未见相关研究或应用报道。此外，流化掺混能耗通常较
高，且可能对催化剂造成一定的磨损破坏。
3)机械(搅拌或旋转)掺混
机械(搅拌或旋转)掺混是一种直观而有效的掺混方式，最简单、
最基础的可以是类似分散液体或浆液物料的釜式搅拌方式。
Lauer和