一種同軸無(wú)沉降器氣固分離方法及設(shè)備的制作方法
【專利摘要】一種同軸無(wú)沉降器氣固分離方法，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(guò)度熱裂化問(wèn)題。包括快速分離、二級(jí)分離、料腿翼閥排料及油氣導(dǎo)出過(guò)程，其特征是：同軸無(wú)沉降器，采用外置密閉旋風(fēng)筒快速分離，配套外置二級(jí)分離，并設(shè)置催化劑導(dǎo)流設(shè)施；催化劑導(dǎo)流設(shè)施與外置旋風(fēng)筒快速分離、外置二級(jí)分離相互連接形成一個(gè)密閉分離系統(tǒng)，將二級(jí)翼閥排出的催化劑、油氣及防焦蒸汽密閉導(dǎo)流至密閉分離系統(tǒng)。該方法優(yōu)點(diǎn)：1、消除了沉降器結(jié)焦問(wèn)題；2、密閉旋風(fēng)筒快分氣固分離效率達(dá)98％以上，油氣停留時(shí)間小于5秒，明顯減少油氣過(guò)度熱裂化反應(yīng)，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、大幅降低設(shè)備投資。還提供了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明方法的外置密閉旋風(fēng)筒快速分離器、外置二級(jí)分離器及外置催化劑導(dǎo)流設(shè)備。應(yīng)用于催化裂化、催化裂解等裝置。
【專利說(shuō)明】一種同軸無(wú)沉降器氣固分離方法及設(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(wú)沉降器氣固分離方法及設(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(shí)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(jí)分離器。這部分油氣在沉降器停留時(shí)間在20?50秒，在500°C高溫下仍存在過(guò)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(shí)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(tái)初級(jí)旋風(fēng)分離器(簡(jiǎn)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(shí)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(shí)間在30?90秒，在500°C高溫下存在明顯的過(guò)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(shí)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(jí)分離器入口附近，這種方案油氣主流停留時(shí)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(shí)間更長(zhǎng)(達(dá)100秒)，沉降器有結(jié)焦更嚴(yán)重的趨勢(shì)。
[0003]為降低油氣在沉降器停留時(shí)間，并降低設(shè)備投資，專利200710000133.9開(kāi)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(kāi)發(fā)了一種粗旋外置的管式沉降器催化裂化裝置。這兩項(xiàng)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(duì)催化劑擾動(dòng)使該區(qū)域催化劑密度增大，使二級(jí)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(jí)分離器料腿采用折管結(jié)構(gòu)、沒(méi)有設(shè)置翼閥，不利于細(xì)粉流動(dòng)、容易串氣。
[0004]專利200610162084.4 一種無(wú)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(jí)分離器外置。該方案中二級(jí)分離器料腿采用折管結(jié)構(gòu)、沒(méi)有設(shè)置翼閥，不利于細(xì)粉流動(dòng)、容易串氣。專利200610162095.2無(wú)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(jí)分離器外置。該方案中二級(jí)分離器料腿采用折管結(jié)構(gòu)不利于細(xì)粉流動(dòng)，翼閥置于汽提段中容易被催化劑掩埋而造成二級(jí)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(wú)沉降器氣固分離方法，解決油氣在沉降器中結(jié)焦及過(guò)度熱裂化，并且排料流暢、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(wèn)題所采用的方法是:包括快速分離、二級(jí)分離、料腿翼閥排料及油氣導(dǎo)出過(guò)程，其特征是:同軸無(wú)沉降器，采用外置密閉旋風(fēng)筒快速分離，配套外置二級(jí)分離，并設(shè)置催化劑導(dǎo)流設(shè)施；催化劑導(dǎo)流設(shè)施與外置旋風(fēng)筒快速分離、外置二級(jí)分離相互連接形成一個(gè)密閉分離系統(tǒng)。
[0007]—種實(shí)現(xiàn)所述發(fā)明方法的設(shè)備，包括同軸式結(jié)構(gòu)的提升管、汽提段，及外置旋風(fēng)筒快速分離器、外置二級(jí)分離器、催化劑導(dǎo)流設(shè)施、料腿、翼閥。
[0008]進(jìn)一步，旋風(fēng)筒臺(tái)數(shù)I?4臺(tái)，旋風(fēng)筒進(jìn)氣流道是切向直進(jìn)結(jié)構(gòu)或是蝸殼螺旋結(jié)構(gòu)，旋風(fēng)筒頂部為密閉結(jié)構(gòu)，頂部中心設(shè)有排氣管，排氣管下沿與旋風(fēng)筒頂板平齊，或伸入旋風(fēng)筒內(nèi)部，伸入管是直管或是錐型管，旋風(fēng)筒下端與汽提段連接。
[0009]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是漸變形或是異形，通道數(shù)量與二級(jí)分離器臺(tái)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，上端將翼閥包裹并封閉，導(dǎo)流通道設(shè)置蒸汽管嘴或不設(shè)置。
[0010]進(jìn)一步，二級(jí)分離器料腿采用直管結(jié)構(gòu)，下端設(shè)置翼閥。
[0011]進(jìn)一步，各旋風(fēng)筒排氣管匯入I根集合管與各二級(jí)分離器連接，或每臺(tái)旋風(fēng)筒排氣管分別與I?2臺(tái)二級(jí)分離器連接。
[0012]進(jìn)一步，用于同軸式有沉降器裝置改造時(shí)，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(jí)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，或各提升管與旋風(fēng)筒快速分離器連接。
[0014]本發(fā)明創(chuàng)新點(diǎn)和積極效果:
[0015]本發(fā)明創(chuàng)新點(diǎn)是:同軸無(wú)沉降器，采用外置旋風(fēng)筒快速分離；巧妙設(shè)計(jì)了外置催化劑導(dǎo)流設(shè)施，與外置旋風(fēng)筒快速分離、外置二級(jí)分離器相互連接形成一個(gè)密閉分離系統(tǒng)；二級(jí)分離器料腿采用直管、翼閥排料。
[0016]本發(fā)明積極效果是:1、消除了沉降器結(jié)焦問(wèn)題，有利于裝置長(zhǎng)周期運(yùn)行。2、密閉旋風(fēng)筒快分氣固分離效率達(dá)98%以上，油氣停留時(shí)間小于5秒，減少油氣過(guò)度熱裂化反應(yīng)，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、大幅降低設(shè)備投資。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是一種同軸無(wú)沉降器氣固分離方法及設(shè)備示意圖。
[0018]1-出口管，2- 二級(jí)排氣管，3- 二級(jí)排進(jìn)管，4- 二級(jí)分離器，5-旋風(fēng)筒排氣管，6_旋風(fēng)筒，7-料腿，8-翼閥，9-催化劑導(dǎo)流管，10-汽提段，11-提升管，12-再生器。
[0019]圖2是另一種同軸無(wú)沉降器氣固分離方法及設(shè)備示意圖。
[0020]1-出口管，2- 二級(jí)排氣管，3- 二級(jí)排進(jìn)管，4- 二級(jí)分離器，5-旋風(fēng)筒排氣管，6_旋風(fēng)筒，7-料腿，8-翼閥，9-催化劑導(dǎo)流管，10-汽提段，11-提升管，12-再生器，13-連接筒。
[0021]圖3是另一種同軸無(wú)沉降器氣固分離方法及設(shè)備示意圖。
[0022]1-出口管，2- 二級(jí)排氣管，3- 二級(jí)排進(jìn)管，4- 二級(jí)分離器，5-旋風(fēng)筒排氣管，6_旋風(fēng)筒，7-料腿，8-翼閥，10-汽提段，11-提升管，12-再生器，13-蒸汽環(huán)管，14-原沉降器下段。

【具體實(shí)施方式】
[0023]見(jiàn)圖1?圖3，圖1是I臺(tái)旋風(fēng)簡(jiǎn)方案，圖2是2臺(tái)旋風(fēng)筒方案，圖3是同軸式裝置改造方案。提升管11出口與旋風(fēng)筒6連接。旋風(fēng)筒6上端經(jīng)旋風(fēng)筒排氣管5、二級(jí)排進(jìn)管3與二級(jí)分離器4連接。二級(jí)分離器4上端經(jīng)二級(jí)排氣管2與出口管I連接，下端連接料腿7及翼閥8。催化劑導(dǎo)流管9下端與旋風(fēng)簡(jiǎn)6或連接筒13連接，上端將翼閥8包裹。圖1，旋風(fēng)筒6下端直接與汽提段10及再生器12連接。圖2，旋風(fēng)筒6下端經(jīng)連接筒13與汽提段10及再生器12連接。圖3，旋風(fēng)筒6中部與原沉降器下段14頂蓋連接，旋風(fēng)筒6、料腿7下部伸到原沉降器下段14內(nèi)部，原沉降器下段14頂部設(shè)有蒸汽環(huán)管13。
[0024]參見(jiàn)圖1?圖3，反應(yīng)油氣與催化劑的混合物從提升管11出口流出，沿切線方向進(jìn)入旋風(fēng)筒6，油氣和催化劑在旋風(fēng)筒6中做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，在離心力作用下進(jìn)行氣固離心分離，其分離效率達(dá)98%以上。初級(jí)凈化油氣從旋風(fēng)筒排氣管5排出，經(jīng)二級(jí)排進(jìn)管3進(jìn)入二級(jí)分離器4 ;在二級(jí)分離器4再次進(jìn)行離心分離，凈化油氣經(jīng)二級(jí)排氣管2至出口管I排出系統(tǒng)。初級(jí)分離下來(lái)的催化劑在重力作用下沿旋風(fēng)筒6內(nèi)壁向下流動(dòng)落入下方的汽提段10。圖1、圖2，二級(jí)分離下來(lái)的催化劑經(jīng)料腿7、翼閥8排入催化劑導(dǎo)流管9中，在重力作用下經(jīng)旋風(fēng)筒6下部或連接筒13排入下方的汽提段10。圖3，二級(jí)分離下來(lái)的催化劑經(jīng)料腿7、翼閥8直接排入下方的汽提段10。翼閥排出的少量油氣和汽提氣一起從下口進(jìn)入旋風(fēng)筒6內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種同軸無(wú)沉降器氣固分離方法，包括快速分離、二級(jí)分離、料腿翼閥排料及油氣導(dǎo)出過(guò)程，其特征是:同軸無(wú)沉降器，采用外置密閉旋風(fēng)筒快速分離，配套外置二級(jí)分離，并設(shè)置催化劑導(dǎo)流設(shè)施；催化劑導(dǎo)流設(shè)施與外置旋風(fēng)筒快速分離、外置二級(jí)分離相互連接形成一個(gè)密閉分離系統(tǒng)。
2.一種實(shí)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)的提升管、汽提段，及外置旋風(fēng)筒快速分離器、外置二級(jí)分離器、催化劑導(dǎo)流設(shè)施、料腿、翼閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征是:旋風(fēng)筒臺(tái)數(shù)I?4臺(tái)，旋風(fēng)筒進(jìn)氣流道是切向直進(jìn)結(jié)構(gòu)或是蝸殼螺旋結(jié)構(gòu)，旋風(fēng)筒頂部為密閉結(jié)構(gòu)，頂部中心設(shè)有排氣管，排氣管下沿與旋風(fēng)筒頂板平齊，或伸入旋風(fēng)筒內(nèi)部，伸入管是直管或是錐型管，旋風(fēng)筒下端與汽提段連接。
4.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是漸變形或是異形，通道數(shù)量與二級(jí)分離器臺(tái)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，上端將翼閥包裹并封閉，導(dǎo)流通道設(shè)置蒸汽管嘴或不設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征是:二級(jí)分離器料腿采用直管結(jié)構(gòu)，下端設(shè)置翼閥。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征是:各旋風(fēng)筒排氣管匯入I根集合管與各二級(jí)分離器連接，或每臺(tái)旋風(fēng)筒排氣管分別與I?2臺(tái)二級(jí)分離器連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征是:用于同軸式有沉降器裝置改造時(shí)，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(jí)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，或各提升管與旋風(fēng)筒快速分離器連接。
【文檔編號(hào)】B01D45/12GK104275038SQ201310288823
【公開(kāi)日】2015年1月14日 申請(qǐng)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(qǐng)人:劉英聚