一種無(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】，用于解決反應(yīng)沉降器結(jié)焦及油氣過(guò)度熱裂化問(wèn)題。包括氣固快速分離、二級(jí)分離、料腿翼閥排料及油氣導(dǎo)出過(guò)程，其特征是：無(wú)沉降器，采用密閉旋流快速分離，配套二級(jí)旋風(fēng)分離并設(shè)置催化劑導(dǎo)流設(shè)施，催化劑導(dǎo)流設(shè)施與旋流快速分離、二級(jí)分離相互連接形成一個(gè)密閉分離系統(tǒng)，并將二級(jí)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(diǎn)：1、消除了沉降器結(jié)焦；2、密閉旋流快分氣固快速分離效率達(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、便于設(shè)備檢修、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流快速分離器、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，料腿翼閥排料流暢、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:包括氣固快速分離、二級(jí)分離、料腿翼閥排料及油氣導(dǎo)出過(guò)程，其特征是:無(wú)沉降器，采用密閉旋流快速分離，配套二級(jí)旋風(fēng)分離并設(shè)置催化劑導(dǎo)流設(shè)施，催化劑導(dǎo)流設(shè)施與旋流快速分離、二級(jí)分離相互連接形成一個(gè)密閉分離系統(tǒng)，并將二級(jí)翼閥排出的催化劑、油氣密閉導(dǎo)流至密閉分離系統(tǒng)。
[0007]—種實(shí)現(xiàn)所述發(fā)明方法的設(shè)備，包括提升管、汽提段、外置密閉旋流快速分離器、配套外置二級(jí)分離器、催化劑導(dǎo)流設(shè)施及二級(jí)料腿、翼閥。
[0008]進(jìn)一步，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)，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(gè)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，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(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，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)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。
[0011]進(jìn)一步，用于同軸式裝置時(shí)，密封罩下端封閉，通過(guò)待生劑輸送管及汽提氣排出管與汽提段連接并連通；待生劑輸送管及汽提氣排出管是斜管或是折形管；密封罩底部設(shè)置流化介質(zhì)環(huán)管或不設(shè)置。
[0012]進(jìn)一步，用于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。
[0014]本發(fā)明創(chuàng)新點(diǎn)和積極效果:
[0015]創(chuàng)新點(diǎn)是:無(wú)沉降器，采用外置密閉旋流快速分離、外置二級(jí)旋風(fēng)分離，并設(shè)置外置催化劑導(dǎo)流設(shè)施，催化劑導(dǎo)流設(shè)施與旋流快速分離、二級(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、油氣密閉導(dǎo)流至密閉分離系統(tǒng)；二級(jí)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；2、密閉旋流快分氣固快速分離效率達(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、便于設(shè)備檢修、大幅降低設(shè)備投資。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是一種無(wú)沉降器氣固分離方法及設(shè)備示意圖。
[0018]1-出口總管，2-二級(jí)排氣管，3-二級(jí)進(jìn)口管，4-二級(jí)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。
[0019]圖2是另一種無(wú)沉降器氣固分離方法及設(shè)備示意圖。
[0020]1-出口總管，2- 二級(jí)排氣管，3- 二級(jí)進(jìn)口管，4- 二級(jí)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-蒸汽環(huán)管，14-原沉降器下段。
[0021]圖3是另一種無(wú)沉降器氣固分離方法及設(shè)備示意圖。
[0022]1-油氣出口，2- 二級(jí)排氣管，3- 二級(jí)進(jìn)氣管，4- 二級(jí)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-汽提氣排出管，14-待生劑輸送管，15-流化介質(zhì)環(huán)管，16-再生器。

【具體實(shí)施方式】
[0023]見(jiàn)圖1，提升管11出口與旋流器6連接，旋流器6的外側(cè)設(shè)有密封罩7。密封罩7采用直筒結(jié)構(gòu)，密封罩7下端與汽提段12連接，上端通過(guò)密封罩排氣管5、二級(jí)進(jìn)口管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與出口總管I連接，下端連接料腿8及翼閥9。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。
[0024]見(jiàn)圖2，有沉降器并列式裝置改造方案，提升管11出口與旋流器6連接，旋流器6的外側(cè)設(shè)有密封罩7。密封罩7采用直筒結(jié)構(gòu)，密封罩7中部與原沉降器下段14頂蓋連接，下部伸到原沉降器下段14內(nèi)部，上端通過(guò)密封罩排氣管5、二級(jí)進(jìn)口管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與出口總管I連接，下端與料腿8上端連接，料腿8下部伸到原沉降器下段14內(nèi)部連接翼閥9。
[0025]見(jiàn)圖3，同軸式裝置改造方案，提升管11上部伸到密封罩7上部與旋流器6連接。密封罩7采用直筒結(jié)構(gòu)，下部與汽提氣排出管13及待生劑輸送管14上端連接，上端經(jīng)密封罩排氣管5、二級(jí)進(jìn)氣管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與油氣出口 I連接，下端連接料腿8及翼閥9。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。汽提氣排出管13及待生劑輸送管14下端與汽提段12上部連接。
[0026]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出口流出進(jìn)入旋流器7，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(yùn)動(dòng)，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(jí)凈化油氣從密封罩排氣管5排出，經(jīng)二級(jí)進(jìn)口管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至出口總管I排出。見(jiàn)圖1、圖2，初級(jí)分離下來(lái)的催化劑沿密封罩7內(nèi)壁落入下方的汽提段12中，二級(jí)分離器4分離下來(lái)的催化劑落入料腿8中，圖2經(jīng)翼閥9排入下方的汽提段12，圖1翼閥9排出催化劑經(jīng)催化劑導(dǎo)流管10排入下方的汽提段12，翼閥9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)。見(jiàn)圖3，初級(jí)分離下來(lái)的催化劑落入密封罩7下部，翼閥9排出的催化劑經(jīng)催化劑導(dǎo)流管10落入密封罩7下部，在流化介質(zhì)環(huán)管15給入流化蒸汽使催化劑處于流化狀態(tài)，經(jīng)待生劑輸送管14排入汽提段12中；汽提段12頂部的汽提氣由汽提氣排出管13進(jìn)入密封罩7下部，然后同流化蒸汽、翼閥9排出油氣一起進(jìn)入密封罩7上部。
【權(quán)利要求】
1.一種無(wú)沉降器氣固分離方法，包括氣固快速分離、二級(jí)分離、料腿翼閥排料及油氣導(dǎo)出過(guò)程，其特征是:無(wú)沉降器，采用密閉旋流快速分離，配套二級(jí)旋風(fēng)分離并設(shè)置催化劑導(dǎo)流設(shè)施，催化劑導(dǎo)流設(shè)施與旋流快速分離、二級(jí)分離相互連接形成一個(gè)密閉分離系統(tǒng)，并將二級(jí)翼閥排出的催化劑、油氣密閉導(dǎo)流至密閉分離系統(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，包括提升管、汽提段、外置密閉旋流快速分離器、配套外置二級(jí)分離器、催化劑導(dǎo)流設(shè)施及二級(jí)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)，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(gè)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: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(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，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)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。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的設(shè)備，其特征是:用于同軸式裝置時(shí)，密封罩下端封閉，通過(guò)待生劑輸送管及汽提氣排出管與汽提段連接并連通；待生劑輸送管及汽提氣排出管是斜管或是折形管；密封罩底部設(shè)置流化介質(zhì)環(huán)管或不設(shè)置。
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。
【文檔編號(hào)】B01D45/12GK104275036SQ201310288783
【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