一種臥管式第三級旋風分離器的製作方法

2023-04-26 17:33:41

專利名稱：一種臥管式第三級旋風分離器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種臥管式第三級旋風分離器，用於石油化工和煤化工行 業流態化反應再生裝置的油氣中催化劑分離回收系統或再生煙氣能量回收系統 中，將催化劑與油氣或煙氣進行分離。
背景技術：
在石油化工和煤化工行業的流態化反應再生裝置中，油氣中的催化劑分離 回收系統或再生煙氣的能量回收系統是必不可少的一部分，這些系統中的第三 級旋風分離器又是關鍵設備之一。臥管式第三級旋風分離器是第三級旋風分離
器的一種類型；參見美國專利US 5538696等文獻的介紹，它主要設有乾淨氣體 出口管、內吊筒、中間吊筒、外吊筒、臥式分離單管等部件。臥式分離單管安 裝在內吊筒和中間吊筒上，用於氣固分離。乾淨氣體出口管設於臥管式第三級 旋風分離器的頂部。臥管式第三級旋風分離器的上部設有進氣室，底部設有催 化劑排洩管。目前工業上應用的臥管式第三級旋風分離器是一個獨立的設備， 屬於一類壓力容器；設於反應器或再生器的外部， 一般都放置在幾十米高的三 旋框架上。反應器或再生器內環繞反應器或再生器的軸心線成組設置有多組第 一級旋風分離器和第二級旋風分離器，它們分離出的含塵氣體(指夾帶有催化劑 顆粒的油氣或煙氣)通過第二級旋風分離器的氣體出口管集中於油氣或煙氣的 集合管或集氣室(集合管設於反應器或再生器的外部，集氣室設於反應器或再生 器的內部)，然後再通過一根油氣或煙氣管道送往臥管式第三級旋風分離器進行 進一步的氣固分離。上述臥管式第三級旋風分離器的設置方式存在的主要問題 是由於需設置三旋框架、集合管或集氣室以及油氣或煙氣管道，使工藝裝置 投資較髙；臥管式第三級旋風分離器設於反應器或再生器的外部，佔地面積也 較大。 發明內容
本實用新型的目的是提供一種臥管式第三級旋風分離器，主要用於解決現 有臥管式第三級旋風分離器設於反應器或再生器外部的方式所存在的工藝裝置 投資較高、佔地面積較大的問題。
為解決上述問題，本實用新型採用的技術方案是 一種臥管式第三級旋風 分離器，設有乾淨氣體出口管、內吊筒、中間吊筒和外吊筒，內吊筒和中間吊 筒上安裝有臥式分離單管，乾淨氣體出口管設於臥管式第三級旋風分離器的頂 部，臥管式第三級旋風分離器的上部設有進氣室，底部設有催化劑排洩管，其特徵在於所述的臥管式第三級旋風分離器內置於反應器或再生器的上部，與 反應器或再生器同軸，反應器或再生器內環繞反應器或再生器的軸心線成組設 置有第一級旋風分離器和第二級旋風分離器，臥管式第三級旋風分離器的進氣 室與第二級旋風分離器的氣體出口管相連通，臥管式第三級旋風分離器的乾淨 氣體出口管和催化劑排洩管均通向反應器或再生器的外部。
採用本實用新型，具有如下的有益效果(l)臥管式第三級旋風分離器內置 於反應器或再生器後，固定於反應器或再生器頂部封頭上；現有將臥管式第三 級旋風分離器設於反應器或再生器外部的方式所需要的三旋框架可取消。反應 器或再生器內第一級旋風分離器和第二級旋風分離器分離出的含塵氣體直接通 過第二級旋風分離器的氣體出口管進入臥管式第三級旋風分離器的進氣室，在 臥管式第三級旋風分離器內進行進一步的氣固分離，不需要設置油氣或煙氣的 集合管或集氣室，以及通向臥管式第三級旋風分離器的油氣或煙氣管道。因而， 可以減少工藝裝置的投資。由於臥管式第三級旋風分離器是內置於反應器或再 生器中，所以工藝裝置的佔地面積也可以減少。(2)現有反應器或再生器內的第 一級旋風分離器和第二級旋風分離器，環繞反應器或再生器的軸心線成組設置 多組，靠近反應器或再生器的側壁。環繞反應器或再生器的軸心線有大量空間 閒置，被本實用新型用來放置臥管式第三級旋風分離器。根據第一級旋風分離 器和第二級旋風分離器以及臥管式第三級旋風分離器的設置位置，多個第二級 旋風分離器的氣體出口管隨之沿臥管式第三級旋風分離器進氣室的圓周方向與 之連通，這樣可以保證含塵氣體從多處均勻地進入臥管式第三級旋風分離器的 進氣室，然後再均勻地分配到各個臥式分離單管進行氣固分離，有利於提高臥 管式第三級旋風分離器的分離效率。相比之下，現有臥管式第三級旋風分離器 設於反應器或再生器外部的方式，含塵氣體是通過一根油氣或煙氣管道進入臥 管式第三級旋風分離器的進氣室；由於是從一處進氣，因此進氣不夠均勻，含 塵氣體也不能夠均勻地分配到各個臥式分離單管，從而會影響到臥管式第三級 旋風分離器的分離效率。(3)由於本實用新型臥管式第三級旋風分離器佔據了環 繞反應器或再生器軸心線的大量閒置空間，所以可以提高反應氣體的稀相線速、 減少氣固接觸時間；這對於需要此種條件的工藝過程而言有利。(4)現有的臥管 式第三級旋風分離器設於反應器或再生器的外部，是一個獨立的設備，屬於一 類壓力容器；需要單獨維護，並且每年都需要技術監督部門專門進行年檢，需 交付年檢費用。採用本實用新型，臥管式第三級旋風分離器成為反應器或再生 器的內構件，可以隨反應器或再生器一起進行維護、檢修；並且，不需要有關 部門專門進行年檢，可以節省年檢費用。
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細的說明。附圖和具體實施方式
並不限制本實用新型要求保護的範圍。

圖l是本實用新型臥管式第三級旋風分離器內置於反應器或再生器中的一 種方案的示意圖。
圖2是圖1中的A""A階梯剖視圖。
圖3是本實用新型臥管式第三級旋風分離器內置於反應器或再生器中的另 一種方案的示意圖。
具體實施方式

參見圖1以及圖2，所示臥管式第三級旋風分離器設有乾淨氣體出口管l、內 吊筒3、中間吊筒6和外吊筒9。內吊筒3、中間吊筒6和外吊筒9同軸設置，乾淨 氣體出口管1設於內吊筒3的頂部。內吊筒3和中間吊筒6上安裝有臥式分離單管 5。內吊筒3的底部為封閉結構，其內腔構成臥管式第三級旋風分離器的集氣室 13。內吊筒3上設有膨脹節15，用於吸收內吊筒3產生的熱膨脹。中間吊筒6的頂 部通過倒置圓錐面形的錐段4與外吊筒9連接，底部設有倒置圓錐面形的中間吊 筒底部封頭7;中間吊筒底部封頭7的底部設有排塵管8。外吊筒9的頂部設有臥 管式第三級旋風分離器頂部封頭2，底部設有倒置圓錐面形的外吊筒底部封頭 10。外吊筒底部封頭10的底部設有催化劑排洩管11，中間吊筒底部封頭7底部的 排塵管8通入催化劑排洩管11內。參見圖l，乾淨氣體出口管l位於臥管式第三級 旋風分離器的頂部，焊接於臥管式第三級旋風分離器頂部封頭2上。催化劑排洩 管ll位於臥管式第三級旋風分離器的底部，其上設有膨脹節15，用於吸收整個 臥管式第三級旋風分離器產生的熱膨脹。臥管式第三級旋風分離器頂部封頭2、 外吊筒9和錐段4之間的空間構成臥管式第三級旋風分離器的進氣室12，進氣室 12位於臥管式第三級旋風分離器的上部。外吊筒底部封頭10的內部空間，除去 中間吊筒底部封頭7和排塵管8佔據的區域，構成臥管式第三級旋風分離器的集 塵室14。
參見圖1以及圖2，本實用新型將臥管式第三級旋風分離器內置於反應器或 再生器16的上部，與反應器或再生器16同軸。反應器或再生器16內環繞反應器 或再生器16的軸心線成組設置有多組第一級旋風分離器17和第二級旋風分離器 18。反應器或再生器頂部封頭20上設有支座臺21，通過吊杆22、吊架23將第一 級旋風分離器17連同第二級旋風分離器18吊掛於反應器或再生器16內。臥管式 第三級旋風分離器的進氣室12與第二級旋風分離器的氣體出口管19相連通；圖 1、圖2所示，第二級旋風分離器氣體出口管19的出口端管壁與外吊筒9位於進氣室12部分的筒體焊接連接，其出口通入進氣室12。
參見圖1,臥管式第三級旋風分離器頂部封頭2位於反應器或再生器頂部封 頭20的外部。外吊筒9在靠近臥管式第三級旋風分離器頂部封頭2的筒體處與反 應器或再生器頂部封頭20焊接連接，以此將臥管式第三級旋風分離器固定。焊 接於臥管式第三級旋風分離器頂部封頭2上的乾淨氣體出口管l通向反應器或再 生器16的外部，臥管式第三級旋風分離器底部的催化劑排洩管ll也經過反應器 或再生器16的側壁(連接處採用焊接)通向反應器或再生器16外部。臥管式第三 級旋風分離器頂部封頭2上以及外吊筒9的下部設有人孔24，供人員進入臥管式 第三級旋風分離器內進行檢査、維修。圖1和圖2(以及圖3)中，附圖標記25表示 隔熱耐磨襯裡。
圖l所示的臥管式第三級旋風分離器，其頂部封頭2位於反應器或再生器頂 部封頭20的外部，因此上說並未完全內置於反應器或再生器16中。本實用新型 還可將臥管式第三級旋風分離器完全內置於反應器或再生器16中，如圖3所示。 與圖l所示不完全內置方案的主要不同是，臥管式第三級旋風分離器不設置頂部 封頭，而是借用反應器或再生器頂部封頭20將外吊筒9頂部與乾淨氣體出口管l 之間的圓環形區域封閉。外吊筒9的頂部以及乾淨氣體出口管l焊接在反應器或 再生器頂部封頭20上，反應器或再生器頂部封頭20、外吊筒9和錐段4之間的空 間構成臥管式第三級旋風分離器的進氣室12。圖l中設於臥管式第三級旋風分離 器頂部封頭2上的人孔24，在圖3中改設於與臥管式第三級旋風分離器的位置相 對應之處的反應器或再生器頂部封頭20上。
本實用新型圖1至圖3中，相同附圖標記表示相同的技術特徵。圖1和圖3中， 第一級旋風分離器17、第二級旋風分離器18、吊架23等部件未剖視。
下面結合圖l說明本實用新型的操作過程。在反應器或再生器16內，夾帶有 催化劑顆粒的油氣或煙氣經第一級旋風分離器17和第二級旋風分離器18分離之
後，仍夾帶有部分小顆粒催化劑的油氣或煙氣從第二級旋風分離器的氣體出口 管19均勻地進入臥管式第三級旋風分離器的進氣室12，然後再均勻地分配到各 個臥式分離單管5進行進一步的氣固分離。分離出的催化劑顆粒進入集塵室14， 然後與洩料氣一起由催化劑排洩管ll排出臥管式第三級旋風分離器以及反應器 或再生器16之外。臥式分離單管5分離出的淨化氣體則進入集氣室13，然後經幹 淨氣體出口管1排出臥管式第三級旋風分離器以及反應器或再生器16之外。本實 用新型涉及到的臥管式第三級旋風分離器以及第一級旋風分離器17和第二級旋 風分離器18，結構和操作過程與現有技術基本相同，因此只進行上述的簡要說 明。石油化工行業的流化催化裂化裝置、流化催化裂解裝置以及煤化工行業的 甲醇制烯烴裝置，在其油氣中的催化劑分離回收系統或再生煙氣能量回收系統 中，都可以採用本實用新型的方案，將臥管式第三級旋風分離器內置於反應器 或再生器中，進行催化劑與油氣或煙氣的分離。
權利要求1、一種臥管式第三級旋風分離器，設有乾淨氣體出口管(1)、內吊筒(3)、中間吊筒(6)和外吊筒(9)，內吊筒(3)和中間吊筒(6)上安裝有臥式分離單管(5)，乾淨氣體出口管(1)設於臥管式第三級旋風分離器的頂部，臥管式第三級旋風分離器的上部設有進氣室(12)，底部設有催化劑排洩管(11)，其特徵在於所述的臥管式第三級旋風分離器內置於反應器或再生器(16)的上部，與反應器或再生器(16)同軸，反應器或再生器(16)內環繞反應器或再生器(16)的軸心線成組設置有第一級旋風分離器(17)和第二級旋風分離器(18)，臥管式第三級旋風分離器的進氣室(12)與第二級旋風分離器的氣體出口管(19)相連通，臥管式第三級旋風分離器的乾淨氣體出口管(1)和催化劑排洩管(11)均通向反應器或再生器(16)的外部。
專利摘要本實用新型公開了一種臥管式第三級旋風分離器，主要用於解決現有臥管式第三級旋風分離器設於反應器或再生器外部的方式所存在的工藝裝置投資較高、佔地面積較大的問題。本實用新型的主要特徵在於臥管式第三級旋風分離器內置於反應器或再生器(16)的上部，與反應器或再生器同軸。反應器或再生器內環繞反應器或再生器的軸心線成組設置有第一級旋風分離器(17)和第二級旋風分離器(18)，臥管式第三級旋風分離器的進氣室(12)與第二級旋風分離器的氣體出口管(19)相連通。本實用新型的方案可用於石油化工和煤化工行業流態化反應再生裝置的油氣中催化劑分離回收系統或再生煙氣能量回收系統中，將催化劑與油氣或煙氣進行分離。
文檔編號B04C5/00GK201304371SQ20082022117
公開日2009年9月9日 申請日期2008年11月12日 優先權日2008年11月12日
發明者喬立功, 昱 劉, 張世成, 張衛華, 磊 施, 麗 李, 李群生, 顧月章 申請人:中國石化集團洛陽石油化工工程公司