一種同軸式防結焦氣固分離方法和設備的製作方法
2023-04-26 01:30:06 1
一種同軸式防結焦氣固分離方法和設備的製作方法
【專利摘要】一種同軸式防結焦氣固分離方法，屬於石油化工、流態化【技術領域】，用於解決同軸式裝置沉降器結焦及過度熱裂化問題。包括油氣與催化劑快速分離、頂旋二級分離、料腿翼閥排料及油氣導出過程，其特徵是：採用密閉旋風筒快速分離，設置催化劑導流設施、密閉連接設施，其與密閉旋風筒快速分離、頂旋二級分離相互連接形成一個密閉分離系統，將翼閥排出的催化劑、油氣及防焦蒸汽密閉導流至密閉分離系統。該發明方法同軸式沉降器內只有蒸汽、沒有油氣和催化劑，實現了清潔化，徹底解決了沉降器結焦問題，並且可減少油氣過度熱裂化反應，降低幹氣產率、提高產品收率。還提供了實現本發明方法的旋風筒快速分離器、連接筒及催化劑導流設備。用於重油催化裂化、催化裂解等裝置。
【專利說明】一種同軸式防結焦氣固分罔方法和設備
【技術領域】
[0001]本發明屬於石油化工、流態化【技術領域】，特別涉及一種同軸式防結焦氣固分離方法和設備。
【背景技術】
[0002]煉油廠催化裂化裝置提升管反應器出口都設有氣固快速分離裝置，用於實現油氣與催化劑快速分離、終止裂化反應。早期有傘帽、倒L、T型等結構型式，分離效率一般在70%?80%，分離後的油氣在直徑較大的沉降器內慢速上升，然後進入沉降器頂部旋風分離器(簡稱頂旋)。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，影響輕質油收率，在加工重質油時甚至在沉降器結焦。有的裝置提升管反應器出口設置I?4臺初級旋風分離器(簡稱粗旋)，效率可達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，影響輕質油收率，加工重質油時甚至在沉降器結焦。有的裝置將粗旋升氣管向上延伸到頂旋入口附近，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100秒)，沉降器有結焦更嚴重的趨勢。
[0003]為降低油氣在沉降器停留時間，專利專利ZL200420037425.1提升管出口採用粗旋快分，將粗旋與頂旋密閉連接，設置油氣導管將沉降器下部的油氣(粗旋料腿排出油氣、汽提氣體、防焦蒸汽混合氣體)導流至沉降器上部的頂旋人口，降低油氣停留時間。這種方案在一定程度上可減輕過度熱裂化及結焦，但粗旋料腿仍是正壓差排料，仍會有油氣從料腿排出，沉降器下部有結焦機會，另外粗旋料腿排出的油氣速度較高，對沉降器下部催化劑擾動，使該區域催化劑密度增大，在此區域引出油氣會使頂旋入口催化劑密度增加，導致催化劑帶出量增加，另外該方案設計不當容易導致催化劑大量跑損。
[0004]專利ZL01228805.5開發了帶預汽提段的開式直聯多臂旋流分離技術。提升管出口連接多臂旋流分離器，其外側設置密封罩；密封罩下部設置數層預汽提擋板，密封罩上端升氣管與頂旋入口開式軟連接。該技術應用於並列式內提升管催化裝置，密封罩流通面積為沉降器流通面積的20%?30%，油氣在密封罩內的停留時間大幅度縮短。該方案翼閥排出的少量油氣仍然從沉降器下部慢速上升到上部，在沉降器上部的開式軟連接處進入頂旋，該少量油氣在沉降器停留時間很長(> 100秒)，在沉降器中有結焦的機會。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提供一種同軸式防結焦氣固分離方法，解決油氣在沉降器慢速流動、停留時間過長而結焦，並避免油氣過度熱裂化。
[0006]本發明解決其技術問題所採用的方法是:包括油氣與催化劑快速分離、頂旋二級分離、料腿翼閥排料及油氣導出過程，其特徵是:採用密閉旋風筒快速分離，並設置催化劑導流設施；催化劑導流設施與密閉旋風筒快速分離、頂旋二級分離相互連接形成一個密閉分尚系統。
[0007]—種實現所述發明方法的設備，包括同軸式結構的沉降器、汽提段、提升管，及旋風筒快速分離器、連接筒、催化劑導流設施、密閉連接管、頂旋、料腿、翼閥、蒸汽環管。
[0008]進一步，旋風筒臺數I?4臺，每臺旋風筒有I?2個油氣進口，旋風筒進氣流道是切向直進結構或是蝸殼螺旋結構；旋風筒頂部為密閉結構，頂部中心設有排氣管；排氣管下沿與旋風筒頂板平齊，或是伸入旋風筒內部，伸入部分是直管或是錐型管。
[0009]進一步，連接筒是圓形筒或是褲衩形筒或是異形筒，上端與旋風筒下部軟連接或導向連接，下端與沉降器底部殼體連接或與汽提段連接。
[0010]進一步，催化劑導流設施是通道，截面是幾何形或組合形或漸變形或異形，立面是直形或折形或異形，通道數量與頂旋臺數相同或不相同，通道下端或側面與連接筒壁連接或伸到連接筒內，上端與翼閥連接或將翼閥包裹或部分包裹。
[0011]進一步，頂旋料腿是垂直或折管結構。
[0012]進一步，密閉連接管連接旋風筒與頂旋，密閉連接管立管段有補償器；各旋風筒排氣管匯入I根集合管與各頂旋連接，或每臺旋風筒排氣管分別與I?3臺頂旋連接。
[0013]進一步，沉降器頂部、下部、連接筒內部設置蒸汽環管或不設置。
[0014]進一步，提升管是原料油主提升管，或是回煉油提升管或是汽油提升管或是輔助提升管，或是其與原料油主提升管合併後的提升管，或各提升管與旋風筒快速分離器連接。
[0015]本發明創新點和積極效果:
[0016]本發明創新點是:採用密閉旋風筒快速分離，設計了催化劑導流設施、連接筒密閉連接設施，其與密閉旋風筒快速分離、頂旋二級分離相互連接形成一個密閉分離系統，將頂旋料腿翼閥排出的催化劑、油氣及防焦蒸汽導流至旋風筒快速分離器內，沉降器充滿蒸汽、沒有油氣和催化劑，實現了清潔化。
[0017]本發明積極效果是:1、徹底解決了沉降器結焦問題，可實現裝置長周期運行。2、密閉旋風筒氣固分離效率達98%以上，油氣停留時間小於5秒，減少油氣過度熱裂化反應，降低幹氣產率，提高產品收率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1是一種同軸式防結焦氣固分離方法和設備示意圖。
[0019]1-出口管,2-頂旋排氣管,3-頂旋進氣管,4-頂旋,5-旋風筒排氣管,6-旋風筒，
7-料腿，8-翼閥，9-催化劑導流管，10-汽提段，11-提升管，12-集氣室，13-防焦蒸汽環管，14-補償器，15-沉降器，16-連接筒，17-再生器。
[0020]圖2是另一種同軸式防結焦氣固分離方法和設備示意圖。
[0021]1-出口管,2-頂旋排氣管,3-頂旋進氣管,4-頂旋,5-旋風筒排氣管,6-旋風筒，
7-料腿，8-翼閥，9-催化劑導流管，10-汽提段，11-提升管，12-集氣室，13-防焦蒸汽環管，14-補償器，15-沉降器，16-連接筒，17-再生器。
[0022]圖3是另一種同軸式防結焦氣固分離方法和設備示意圖。
[0023]1-出口管,2-頂旋排氣管,3-頂旋進氣管,4-頂旋,5-旋風筒排氣管,6-旋風筒，
7-料腿，8-翼閥，9-催化劑導流管，10-汽提段，11-提升管，12-集氣室，13-防焦蒸汽環管，14-補償器，15-沉降器，16-連接筒，17-再生器，18-翼閥導流管。
【具體實施方式】
[0024]見圖1?圖3，圖1是I臺旋風筒方案，圖2是褲衩形連接筒方案，圖3是異形連接筒方案。沉降器15上部有出口管1、集氣室12、防焦蒸汽環管13，下端與再生器17、汽提段10連接。提升管11出口與旋風筒6連接，旋風筒6上端經旋風筒排氣管5、頂旋進氣管3與頂旋4連接，旋風筒6下端與連接筒16上端軟連接，連接筒16下端與沉降器15底部殼體連接。頂旋4上端經頂旋排氣管2與集氣室12連接，下端連接料腿7及翼閥8。圖1、圖2，催化劑導流管9側面與連接筒16連接，上端將翼閥8包裹。圖3，催化劑導流管9下端與連接筒16器壁連接，翼閥導流管18上端與翼閥8連接，下端伸到催化劑導流管9內。
[0025]參見圖1?圖3，反應油氣與催化劑的混合物從提升管11出口流出，沿切線方向進入旋風筒6，油氣和催化劑在旋風筒6中做旋轉運動，在離心力作用下進行氣固離心分離，其分離效率達98%以上。初級淨化油氣從旋風筒排氣管5排出，經頂旋進氣管3進入頂旋4 ;在頂旋4再次進行離心分離，淨化油氣經頂旋排氣管2至集氣室12經出口管I排出。初級分離下來的催化劑在重力作用下沿旋風筒6內壁向下流動經連接筒16落入下方的汽提段10中。頂旋分離下來的催化劑落入料腿7中經翼閥8(圖3再經翼閥導流管18)排入催化劑導流管9中，在重力作用下經連接筒16落入下方的汽提段10。在防焦蒸汽環管13給入防焦蒸汽，充滿沉降器15沿截面緩慢向下流動至在沉降器15下部，從催化劑導流管9上口進入，匯同翼閥排出的少量油氣、汽提氣一起從下口進入旋風筒6內。
【權利要求】
1.一種同軸式防結焦氣固分離方法，包括油氣與催化劑快速分離、頂旋二級分離、料腿翼閥排料及油氣導出過程，其特徵是:採用密閉旋風筒快速分離，並設置催化劑導流設施、密閉連接設施，其與密閉旋風筒快速分離、頂旋二級分離相互連接形成一個密閉分離系統。
2.一種實現權利要求1所述發明方法的設備，包括同軸式結構的沉降器、汽提段、提升管，及旋風筒快速分離器、連接筒、催化劑導流設施、密閉連接管、頂旋、料腿、翼閥、蒸汽環管。
3.根據權利要求2所述的設備，其特徵是:旋風筒臺數I?4臺，每臺旋風筒有I?2個油氣進口，旋風筒進氣流道是切向直進結構或是蝸殼螺旋結構；旋風筒頂部為密閉結構，頂部中心設有排氣管；排氣管下沿與旋風筒頂板平齊，或是伸入旋風筒內部，伸入部分是直管或是錐型管。
4.根據權利要求2所述的設備，其特徵是:連接筒是圓形筒或是褲衩形筒或是異形筒，上端與旋風筒下部軟連接或導向連接，下端與沉降器底部殼體連接或與汽提段連接。
5.根據權利要求2所述的設備，其特徵是:催化劑導流設施是通道，截面是幾何形或組合形或漸變形或異形，立面是直形或折形或異形，通道數量與頂旋臺數相同或不相同，通道下端或側面與連接筒壁連接或伸到連接筒內，上端與翼閥連接或將翼閥包裹或部分包裹。
6.根據權利要求2所述的設備，其特徵是:頂旋料腿是垂直或折管結構。
7.根據權利要求2所述的設備，其特徵是:密閉連接管連接旋風筒與頂旋，密閉連接管立管段有補償器；各旋風筒排氣管匯入I根集合管與各頂旋連接，或每臺旋風筒排氣管分別與I?3臺頂旋連接。
8.根據權利要求2所述的設備，其特徵是:沉降器頂部、下部、連接筒內部設置蒸汽環管或不設置。
9.根據權利要求2所述的設備，其特徵是:提升管是原料油主提升管，或是回煉油提升管或是汽油提升管或是輔助提升管，或是其與原料油主提升管合併後的提升管，或各提升管與旋風筒快速分離器連接。
【文檔編號】C10G11/14GK104275037SQ201310288817
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2013年7月9日 優先權日:2013年7月9日
【發明者】劉英聚 申請人:劉英聚