一種同軸無沉降器旋流氣固分離方法及設(shè)備的制作方法
【專利摘要】一種同軸無沉降器旋流氣固分離方法，屬于石油化工、流態(tài)化【技術(shù)領(lǐng)域】，用于解決同軸式裝置沉降器結(jié)焦及油氣過度熱裂化問題。包括氣固快速分離、二級分離、料腿翼閥排料及油氣導(dǎo)出過程，其特征是：同軸無沉降器，采用外置旋流快速分離、配套外置二級分離，并設(shè)計催化劑導(dǎo)流設(shè)施，催化劑導(dǎo)流設(shè)施與旋流快速分離、二級分離形成一個密閉分離系統(tǒng)，將翼閥排出的催化劑、油氣密閉導(dǎo)流至密閉分離系統(tǒng)。該方法優(yōu)點：1、消除了同軸式沉降器結(jié)焦問題，有利于裝置長周期運行。2、密閉旋流快分氣固分離效率達(dá)98％以上，油氣停留時間小于5秒，減少油氣過度熱裂化反應(yīng)，有效降低干氣產(chǎn)率、提高產(chǎn)品收率。3、料腿排料流暢、避免串氣。4、便于設(shè)備檢修、大幅降低設(shè)備投資。還提供了實現(xiàn)本發(fā)明方法的外置旋流快速分離器、外置二級分離器、兩折疊提升管反應(yīng)器、催化劑導(dǎo)流設(shè)備。應(yīng)用于催化裂化、催化裂解等裝置。
【專利說明】一種同軸無沉降器旋流氣固分離方法及設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于石油化工、流態(tài)化【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種同軸無沉降器旋流氣固分離方法及設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]煉油廠催化裂化裝置提升管反應(yīng)器出口都設(shè)有氣固快速分離裝置，用于實現(xiàn)油氣與催化劑快速分離、終止裂化反應(yīng)。早期有傘帽、倒L、T型等結(jié)構(gòu)型式，分離效率一般在70%?80%，分離后的油氣在直徑較大的沉降器內(nèi)慢速上升，然后進(jìn)入沉降器頂部二級分離器。這部分油氣在沉降器停留時間在20?50秒，在500°C高溫下仍存在過度熱裂化、縮合等反應(yīng)，影響輕質(zhì)油收率，在加工重質(zhì)油時甚至在沉降器結(jié)焦。有的裝置提升管反應(yīng)器出口設(shè)置I?4臺初級旋風(fēng)分離器(簡稱粗旋)，效率可達(dá)95%以上，粗旋料腿是在正壓差條件下排出催化劑，同時排出15%?30%油氣，這部分油氣在沉降器下部慢速上升到上部停留時間在30?90秒，在500°C高溫下存在明顯的過度熱裂化、縮合等反應(yīng)，影響輕質(zhì)油收率，加工重質(zhì)油時甚至在沉降器結(jié)焦。有的裝置將粗旋升氣管向上延伸到二級分離器入口附近，這種方案油氣主流停留時間大幅度縮短，但粗旋料腿排出的少量油氣在沉降器停留時間更長(達(dá)100秒)，沉降器有結(jié)焦更嚴(yán)重的趨勢。
[0003]為降低油氣在沉降器停留時間，并降低設(shè)備投資，專利200710000133.9開發(fā)了一種粗旋內(nèi)置的管式沉降器催化裂化裝置、專利200710000132.4開發(fā)了一種粗旋外置的管式沉降器催化裂化裝置。這兩項技術(shù)采用管式沉降器，提升管出口快速分離設(shè)施采用常規(guī)粗旋風(fēng)分離器，粗旋料腿出口設(shè)置在汽提段上方位置，粗旋料腿排出的油氣速度較高，對催化劑擾動使該區(qū)域催化劑密度增大，使二級分離器入口催化劑密度增加，最終導(dǎo)致催化劑帶出量增加。另外二級分離器料腿采用折管結(jié)構(gòu)、沒有設(shè)置翼閥，不利于細(xì)粉流動、容易串氣。
[0004]專利200610162084.4 一種無沉降器催化裂化裝置，該技術(shù)方案取消了沉降器，提升管出口快速分離設(shè)施采用旋流分離器，二級分離器外置。該方案中二級分離器料腿采用折管結(jié)構(gòu)、沒有設(shè)置翼閥，不利于細(xì)粉流動、容易串氣。專利200610162095.2無沉降器催化裂化裝置，該技術(shù)方案取消了沉降器，提升管出口快速分離設(shè)施采用常規(guī)粗旋風(fēng)分離器，二級分離器外置。該方案中二級分離器料腿采用折管結(jié)構(gòu)不利于細(xì)粉流動，翼閥置于汽提段中容易被催化劑掩埋而造成二級分離器料腿下料不暢、催化劑大量跑損。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種同軸無沉降器旋流氣固分離方法，解決油氣在沉降器中結(jié)焦及過度熱裂化，料腿排料流暢、避免串氣，并便于設(shè)備檢修、大幅降低設(shè)備投資。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的方法是:包括氣固快速分離、二級分離、料腿翼閥排料及油氣導(dǎo)出過程，其特征是:同軸無沉降器，采用外置旋流快速分離、配套外置二級分離，并設(shè)計催化劑導(dǎo)流設(shè)施，催化劑導(dǎo)流設(shè)施與旋流快速分離、二級分離形成一個密閉分離系統(tǒng)。
[0007]—種實現(xiàn)所述發(fā)明方法的設(shè)備，包括同軸式結(jié)構(gòu)的汽提段、兩折疊提升管反應(yīng)器，及外置旋流快速分離器、外置二級分離器、催化劑導(dǎo)流設(shè)備、料腿、翼閥。
[0008]進(jìn)一步，外置旋流快速分離器包括旋流器和密封罩；密封罩是直筒結(jié)構(gòu)，或是錐體結(jié)構(gòu)或是直筒與錐體組合結(jié)構(gòu)或是下部擴大直徑的兩節(jié)筒結(jié)構(gòu)；密封罩上端設(shè)有排氣管，下端與汽提段連接；旋流器設(shè)2?8個流道，流道是彎管結(jié)構(gòu)或是蝸殼結(jié)構(gòu)，截面是矩形或梯形，流道水平設(shè)置或向下傾斜設(shè)置，設(shè)置排氣隔離筒或隔離錐或不設(shè)置，旋流器設(shè)置在密封罩內(nèi)部，并與提升管上端連接。
[0009]進(jìn)一步，兩折疊提升管反應(yīng)器是提升管水平或傾斜伸到密封罩中心位置再向上折疊與旋流器連接，提升管折彎采用弧形直角彎或帶氣墊結(jié)構(gòu)直角彎。
[0010]進(jìn)一步，催化劑導(dǎo)流設(shè)施是通道，截面是幾何形或是組合形或漸變形或異形，通道數(shù)量與二級分離器臺數(shù)相同或不相同，通道下端與密封罩下部或汽提段上部連接，上端將翼閥包裹；導(dǎo)流通道設(shè)置蒸汽管嘴或不設(shè)置。
[0011 ] 進(jìn)一步，二級分離器料腿采用直管結(jié)構(gòu)，下端伸入導(dǎo)流通道內(nèi)并設(shè)置翼閥。
[0012]進(jìn)一步，用于有沉降器同軸式裝置改造時，可保留原沉降器下部一段殼體，設(shè)置外置旋流分離器及二級分離器，保留的下段殼體內(nèi)設(shè)置蒸汽環(huán)管或不設(shè)置。
[0013]進(jìn)一步，提升管是原料油主提升管，或是回?zé)捰吞嵘芑蚴瞧吞嵘芑蚴禽o助提升管，或是其與原料油主提升管合并后的提升管。
[0014]本發(fā)明創(chuàng)新點和積極效果:
[0015]創(chuàng)新點是:1、同軸無沉降器，設(shè)計兩折疊提升管反應(yīng)器與旋流快速分離器銜接。2、設(shè)計了催化劑導(dǎo)流設(shè)施，并與旋流快速分離、二級分離形成一個密閉分離系統(tǒng)，可實現(xiàn)沉降器清潔化；3、二級分離采用直管翼閥排料，排料流暢、避免串氣。
[0016]積極效果是:1、消除了沉降器結(jié)焦問題，有利于裝置長周期運行。2、旋流快分氣固分離效率達(dá)98%以上，油氣停留時間小于5秒，減少油氣過度熱裂化反應(yīng)，有效降低干氣產(chǎn)率、提高產(chǎn)品收率。3、料腿排料流暢、避免串氣。4、便于設(shè)備檢修、大幅降低設(shè)備投資。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是一種同軸無沉降器旋流氣固分離方法及設(shè)備。
[0018]1-油氣出口，2-二級排氣管，3-二級進(jìn)氣管，4-二級分離器，5-密封罩排氣管，6-旋流器，7-密封罩，8-料腿，9-翼閥，10-催化劑導(dǎo)流管，11-提升管，12-汽提段，13-再生器。
[0019]圖2是另一種同軸無沉降器旋流氣固分離方法及設(shè)備。
[0020]1-油氣出口，2- 二級排氣管，3- 二級進(jìn)氣管，4- 二級分離器，5-密封罩排氣管，6-旋流器，7-密封罩，8-料腿，9-翼閥，11-提升管，12-汽提段，13-再生器，14-蒸汽環(huán)管，15-原沉降器下段。

【具體實施方式】
[0021]見圖1、圖2，圖1是無沉降器方案，圖2是有沉降器裝置改造方案。提升管11水平進(jìn)入密封罩7伸到中心位置再向上折疊與旋流器6連接。密封罩7采用直筒結(jié)構(gòu)，上端經(jīng)密封罩排氣管5、二級進(jìn)氣管3與二級分離器4連接。二級分離器4上端經(jīng)二級排氣管2與油氣出口 I連接，下端連接料腿8及翼閥9。圖1，密封罩7下端直接與汽提段12及再生器13連接，催化劑導(dǎo)流管10下端與密封罩7下部連接，上端將翼閥9包裹。圖2，密封罩7中部與原沉降器下段15頂蓋連接，密封罩7、料腿8下部伸到原沉降器下段15內(nèi)部，原沉降器下段15頂部設(shè)有蒸汽環(huán)管14。
[0022]參見圖1、圖2，反應(yīng)油氣與催化劑的混合物從提升管11出口流出進(jìn)入旋流器6，然后沿切線方向進(jìn)入密封罩7中，油氣和催化劑在密封罩7中做旋轉(zhuǎn)運動，在離心力作用下進(jìn)行氣固分離，其分離效率達(dá)98%以上。初級凈化油氣經(jīng)密封罩排氣管5、二級進(jìn)氣管3進(jìn)入二級分離器4，在二級分離器4中再次進(jìn)行離心分離，凈化油氣經(jīng)二級排氣管2至油氣出口I排出。初級分離下來的催化劑在重力作用下沿密封罩7內(nèi)壁向下流動落入下方的汽提段12，二級分離下來的催化劑經(jīng)料腿8、翼閥9排入催化劑導(dǎo)流管10中，在重力作用下排入汽提段12 (圖2，翼閥9排出的催化劑直接排入汽提段)。翼閥排出的少量油氣和汽提氣一起從下口進(jìn)入密封罩7內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種同軸無沉降器旋流氣固分離方法，包括氣固快速分離、二級分離、料腿翼閥排料及油氣導(dǎo)出過程，其特征是:同軸無沉降器，采用外置旋流快速分離、配套外置二級分離，并設(shè)計催化劑導(dǎo)流設(shè)施，催化劑導(dǎo)流設(shè)施與旋流快速分離、二級分離形成一個密閉分離系統(tǒng)。
2.一種實現(xiàn)權(quán)利要求1所述發(fā)明方法的設(shè)備，包括同軸式結(jié)構(gòu)的汽提段、兩折疊提升管，及外置旋流快速分離器、外置二級分離器、催化劑導(dǎo)流設(shè)備、料腿、翼閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征是:外置旋流快速分離器包括旋流器和密封罩；密封罩是直筒結(jié)構(gòu)，或是錐體結(jié)構(gòu)或是直筒與錐體組合結(jié)構(gòu)或是下部擴大直徑的兩節(jié)筒結(jié)構(gòu)；密封罩上端設(shè)有排氣管，下端與汽提段連接；旋流器設(shè)2?8個流道，流道是彎管結(jié)構(gòu)或是蝸殼結(jié)構(gòu)，截面是矩形或梯形，流道水平設(shè)置或向下傾斜設(shè)置，設(shè)置排氣隔離筒或隔離錐或不設(shè)置，旋流器設(shè)置在密封罩內(nèi)部，并與提升管上端連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征是:兩折疊提升管反應(yīng)器是提升管水平或傾斜伸到密封罩中心位置再向上折疊與旋流器連接，提升管折彎采用弧形直角彎或帶氣墊結(jié)構(gòu)直角彎。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征是:催化劑導(dǎo)流設(shè)施是通道，截面是幾何形或是組合形或漸變形或異形，通道數(shù)量與二級分離器臺數(shù)相同或不相同，通道下端與密封罩下部或汽提段上部連接，上端將翼閥包裹；導(dǎo)流通道設(shè)置蒸汽管嘴或不設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征是:二級分離器料腿采用直管結(jié)構(gòu)，下端伸入導(dǎo)流通道內(nèi)并設(shè)置翼閥。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征是:用于有沉降器同軸式裝置改造時，可保留原沉降器下部一段殼體，設(shè)置外置旋流分離器及二級分離器，保留的下段殼體內(nèi)設(shè)置蒸汽環(huán)管或不設(shè)置。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征是:提升管是原料油主提升管，或是回?zé)捰吞嵘芑蚴瞧吞嵘芑蚴禽o助提升管，或是其與原料油主提升管合并后的提升管。
【文檔編號】B01D45/12GK104275039SQ201310288850
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2013年7月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月9日
【發(fā)明者】劉英聚 申請人:劉英聚