一种同轴式防结焦气固分离设备的制作方法
【专利摘要】一种同轴式防结焦气固分离设备,属于石油化工、流态化设备【技术领域】,用于解决同轴式装置沉降器结焦及油气过度热裂化问题。包括同轴式结构的沉降器、提升管、汽提段,及密闭连接管、蒸汽环管、顶旋、料腿、翼阀,其特征是:采用密闭旋风筒快速分离器,设置催化剂导流设施、密闭连接设施,并与密闭旋风筒快速分离器、顶旋连通。将顶旋料腿排出的催化剂、油气及防焦蒸汽导流至旋风筒快速分离器。沉降器充满蒸汽、没有油气和催化剂,实现了清洁化,彻底解决了同轴式沉降器结焦问题,并且可减少油气过度热裂化反应,降低干气产率、提高产品收率。应用于同轴式重油催化裂化、催化裂解等装置。
【专利说明】一种同轴式防结焦气固分罔设备
【技术领域】
[0001]本实用新型属于石油化工、流态化设备【技术领域】,特别涉及一种同轴式防结焦气固分离设备。
【背景技术】
[0002]炼油厂催化裂化装置提升管反应器出口都设有气固快速分离装置,用于实现油气与催化剂快速分离、终止裂化反应。早期有伞帽、倒L、T型等结构型式,分离效率一般在70%?80%,分离后的油气在直径较大的沉降器内慢速上升,然后进入沉降器顶部旋风分离器(简称项旋)。这部分油气在沉降器停留时间在20?50秒,在500°C高温下仍存在过度热裂化、缩合等反应,影响轻质油收率,在加工重质油时甚至在沉降器结焦。有的装置提升管反应器出口设置I?4台初级旋风分离器(简称粗旋),效率可达95%以上,粗旋料腿是在正压差条件下排出催化剂,同时排出15%?30%油气,这部分油气在沉降器下部慢速上升到上部停留时间在30?90秒,在500°C高温下存在明显的过度热裂化、缩合等反应,影响轻质油收率,加工重质油时甚至在沉降器结焦。有的装置将粗旋升气管向上延伸到顶旋入口附近,这种方案油气主流停留时间大幅度缩短,但粗旋料腿排出的少量油气在沉降器停留时间更长(达100秒),沉降器有结焦更严重的趋势。
[0003]为降低油气在沉降器停留时间,专利专利ZL200420037425.1提升管出口采用粗旋快分,将粗旋与顶旋密闭连接,设置油气导管将沉降器下部的油气(粗旋料腿排出油气、汽提气体、防焦蒸汽混合气体)导流至沉降器上部的顶旋人口,降低油气停留时间。这种方案在一定程度上可减轻过度热裂化及结焦,但粗旋料腿仍是正压差排料,仍会有油气从料腿排出,沉降器下部有结焦机会,另外粗旋料腿排出的油气速度较高,对沉降器下部催化剂扰动,使该区域催化剂密度增大,在此区域引出油气会使顶旋入口催化剂密度增加,导致催化剂带出量增加,另外该方案设计不当容易导致催化剂大量跑损。
[0004]专利ZL01228805.5开发了带预汽提段的开式直联多臂旋流分离技术。提升管出口连接多臂旋流分离器,其外侧设置密封罩;密封罩下部设置数层预汽提挡板,密封罩上端升气管与顶旋入口开式软连接。该技术应用于并列式内提升管催化装置,密封罩流通面积为沉降器流通面积的20%?30%,油气在密封罩内的停留时间大幅度缩短。该方案翼阀排出的少量油气仍然从沉降器下部慢速上升到上部,在沉降器上部的开式软连接处进入顶旋,该少量油气在沉降器停留时间很长(> 100秒),在沉降器中有结焦的机会。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的是提供一种同轴式防结焦气固分离设备,解决油气在沉降器慢速流动、停留时间过长而结焦,并避免油气过度热裂化。
[0006]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:包括同轴式结构的沉降器、提升管、汽提段,及密闭连接管、蒸汽环管、顶旋、料腿、翼阀,其特征是:采用密闭旋风筒快速分离器,设置连接筒及催化剂导流设施;催化剂导流设施连通旋风筒、连接筒、顶旋翼阀;旋风筒台数I?4台,每台旋风筒有I?2个油气进口,旋风筒进气流道是切向直进结构或是蜗壳螺旋结构,旋风筒顶部为密闭结构,顶部中心设有排气管,排气管下沿与旋风筒顶板平齐,或是伸入旋风筒内部,伸入部分是直管或是锥型管;连接筒是圆形筒或是裤衩形筒或是异形筒,上端与旋风筒下部软连接或导向连接,下端与沉降器底部壳体连接或与汽提段连接。
[0007]进一步,催化剂导流设施是通道,截面是几何形或组合形或渐变形或异形,立面是直形或折形或异形,通道数量与顶旋台数相同或不相同,通道下端或侧面与连接筒壁连接或伸到连接筒内,上端与翼阀连接或将翼阀包裹或部分包裹。
[0008]进一步,顶旋料腿是垂直或折管结构。
[0009]进一步,密闭连接管连接旋风筒与顶旋,密闭连接管立管段有补偿器;各旋风筒排气管汇入I根集合管与各顶旋连接,或每台旋风筒排气管分别与I?3台顶旋连接。
[0010]进一步,或在沉降器顶部、下部、连接筒内部设置蒸汽环管。
[0011]进一步,提升管是原料油主提升管,或是回炼油提升管或是汽油提升管或是辅助提升管,或是其与原料油主提升管合并后的提升管,或各提升管与旋风筒快速分离器连接。
[0012]本实用新型创新点和积极效果:
[0013]本实用新型创新点是:采用密闭旋风筒快速分离器,设计了催化剂导流设施、连接筒密闭连接设施,其与旋风筒、顶旋相互连通,将顶旋料腿翼阀排出的催化剂、油气及防焦蒸汽导流至旋风筒快速分离器,沉降器充满蒸汽、没有油气和催化剂,实现了清洁化。
[0014]本实用新型积极效果是:1、彻底解决了同轴式沉降器结焦问题,可实现长周期运行。2、密闭旋风筒气固分离效率达98%以上,油气停留时间小于5秒,减少油气过度热裂化反应,降低干气产率,提高产品收率。
[0015]【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是一种同轴式防结焦气固分离设备示意图。
[0017]1-出口管,2-顶旋排气管,3-顶旋进气管,4-顶旋,5-旋风筒排气管,6-旋风筒,7-料腿,8-翼阀,9-催化剂导流管,10-汽提段,11-提升管,12-集气室,13-防焦蒸汽环管,14-补偿器,15-沉降器,16-连接筒,17-再生器。
[0018]图2是另一种同轴式防结焦气固分离设备示意图。
[0019]1-出口管,2-顶旋排气管,3-顶旋进气管,4-顶旋,5-旋风筒排气管,6-旋风筒,7-料腿,8-翼阀,9-催化剂导流管,10-汽提段,11-提升管,12-集气室,13-防焦蒸汽环管,14-补偿器,15-沉降器,16-连接筒,17-再生器。
[0020]图3是另一种同轴式防结焦气固分离设备示意图。
[0021]1-出口管,2-顶旋排气管,3-顶旋进气管,4-顶旋,5-旋风筒排气管,6-旋风筒,7-料腿,8-翼阀,9-催化剂导流管,10-汽提段,11-提升管,12-集气室,13-防焦蒸汽环管,14-补偿器,15-沉降器,16-连接筒,17-再生器,18-翼阀导流管。
[0022]【具体实施方式】
[0023]见图1?图3,图1是I台旋风筒方案,图2是裤衩形连接筒方案,图3是异形连接筒方案。沉降器15上部有出口管1、集气室12、防焦蒸汽环管13,下端与再生器17、汽提段10连接。提升管11出口与旋风筒6连接,旋风筒6上端经旋风筒排气管5、顶旋进气管3与顶旋4连接,旋风筒6下端与连接筒16上端软连接,连接筒16下端与沉降器15底部壳体连接。顶旋4上端经顶旋排气管2与集气室12连接,下端连接料腿7及翼阀8。图1、图2,催化剂导流管9侧面与连接筒16连接,上端将翼阀8包裹。图3,催化剂导流管9下端与连接筒16器壁连接,翼阀导流管18上端与翼阀8连接,下端伸到催化剂导流管9内。
[0024]参见图1?图3,反应油气与催化剂的混合物从提升管11出口流出,沿切线方向进入旋风筒6,油气和催化剂在旋风筒6中做旋转运动,在离心力作用下进行气固离心分离,其分离效率达98%以上。初级净化油气从旋风筒排气管5排出,经顶旋进气管3进入顶旋
4;在顶旋4再次进行离心分离,净化油气经顶旋排气管2至集气室12经出口管I排出。初级分离下来的催化剂在重力作用下沿旋风筒6内壁向下流动经连接筒16落入下方的汽提段10中。顶旋分离下来的催化剂落入料腿7中经翼阀8(图3再经翼阀导流管18)排入催化剂导流管9中,在重力作用下经连接筒16落入下方的汽提段10。在防焦蒸汽环管13给入防焦蒸汽,充满沉降器15沿截面缓慢向下流动至在沉降器15下部,从催化剂导流管9上口进入,汇同翼阀排出的少量油气、汽提气一起从下口进入旋风筒6内。
【权利要求】
1.一种同轴式防结焦气固分离设备,包括同轴式结构的沉降器、提升管、汽提段,及密闭连接管、蒸汽环管、顶旋、料腿、翼阀,其特征是:采用密闭旋风筒快速分离器,设置连接筒及催化剂导流设施;催化剂导流设施连通旋风筒、连接筒、顶旋翼阀;旋风筒台数I?4台,每台旋风筒有I?2个油气进口,旋风筒进气流道是切向直进结构或是蜗壳螺旋结构,旋风筒顶部为密闭结构,顶部中心设有排气管,排气管下沿与旋风筒顶板平齐,或是伸入旋风筒内部,伸入部分是直管或是锥型管;连接筒是圆形筒或是裤衩形筒或是异形筒,上端与旋风筒下部软连接或导向连接,下端与沉降器底部壳体连接或与汽提段连接。
2.根据权利要求1所述的设备,其特征是:催化剂导流设施是通道,截面是几何形或组合形或渐变形或异形,立面是直形或折形或异形,通道数量与顶旋台数相同或不相同,通道下端或侧面与连接筒壁连接或伸到连接筒内,上端与翼阀连接或将翼阀包裹或部分包裹。
3.根据权利要求1所述的设备,其特征是:顶旋料腿是垂直或折管结构。
4.根据权利要求1所述的设备,其特征是:密闭连接管连接旋风筒与顶旋,密闭连接管立管段有补偿器;各旋风筒排气管汇入I根集合管与各顶旋连接,或每台旋风筒排气管分别与I?3台顶旋连接。
5.根据权利要求1所述的设备,其特征是:或在沉降器顶部、下部、连接筒内部设置蒸汽环管。
6.根据权利要求1所述的设备,其特征是:提升管是原料油主提升管,或是回炼油提升管或是汽油提升管或是辅助提升管,或是其与原料油主提升管合并后的提升管,或各提升管与旋风筒快速分离器连接。
【文档编号】B01D45/12GK203379715SQ201320408559
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年7月9日 优先权日:2013年7月9日
【发明者】刘英聚 申请人:刘英聚