[發明專利]帶有錐型隔流筒的高效提升管出口旋流快分設備

有效

• 申請號: 200710301280.X
• 申請日: 2008-03-07
• 公開（公告）號: CN101524610A
• 公開（公告）日: 2009-09-09
• 發明（設計）人: 盧春喜;胡艷華;魏耀東;時銘顯
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（北京）
• 主分類號: B01D45/12
• 分類號: B01D45/12;B04C5/00;B01J8/00;C10G11/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬石油化工技術領域，涉及煉油化工工藝及其設備，特別是重油催 化裂化工藝提升管出口末端催化劑與油氣的高效快速分離。

背景技術

隨著催化裂化高性能分子篩催化劑的開發運用，提升管反應技術已成為催 化裂化工業的核心技術。為適應其發展需要，提升管末端的氣固快速分離技術 也不斷發展更新。提升管末端的氣固快分裝置其主要目的是防止反應后油氣繼 續發生不必要的過度裂化，降低輕質油產率，同時也盡量減少沉降器內的結焦， 保證裝置長周期安全運行。所以，快分技術必須達到“三快”要求：氣固快速高效 分離(分離效率一般等于或大于99％)，油氣快速引出沉降器(平均停留時間小 于5秒)，催化劑及時高效汽提(盡量減少待生劑上H/C比)。目前，工業上采 用的提升管出口末端氣固快速分離裝置主要有兩類：慣性分離裝置和離心分離 裝置。

慣性分離裝置主要用于八十年代以前的蠟油催化裂化時期，典型的形式有 倒L型、T型、三葉型等。其分離主要靠氣固混合物流出提升管后急速轉向180° 所產生的氣固兩相慣性差異來實現。由于轉向路徑很短，氣固混合物之間的分 離很不充分；油氣上升夾帶的催化劑顆粒較多，分離效率只有70～80％，后繼 的旋風分離器一般須兩級串聯才能保證油漿中的固體含量不至于偏高。分離后 的油氣在沉降器大空間內緩慢上升，一般約20秒才能進入沉降器上部的旋風分 離器(簡稱頂旋)，在旋風分離器內又需3～4秒才能進入分餾系統。這樣在高 溫條件下，反應后的油氣停留時間太長，致使油氣發生過度裂化，增加干氣和 焦炭的產率，使目的產品收率下降。在蠟油催化裂化情況下，此問題并不突出， 但在加工重油條件下，這個矛盾非常尖銳。

離心分離裝置主要依靠氣固兩相混合物旋轉形成的強離心力場實現氣固快 速分離，目前應用比較廣泛的是旋風分離器和旋流式快分系統。旋風分離器(粗 旋)具有氣固分離效率高的優點，分離效率可達98％以上。其缺點是分離后的 油氣從升氣管排出后，要經過較大的沉降器空間才能進入頂部旋風分離器(頂 旋)內，氣體停留時間長達15秒以上。在高溫下仍存在過度裂化問題，影響輕 質油收率，同時造成沉降器內的結焦，影響裝置的長周期安全運轉。

為解決慣性分離裝置分離效率不高的問題，美國專利US?4,495,063(1985 年)開發了彈射式氣固快速分離裝置，其氣固分離效率可達到90～95％，氣體 返混率降低到20％左右，但壓降高達數千帕，操作彈性較小，開工困難，并沒 有得到推廣應用。為進一步改善慣性分離裝置的操作性能，提高其分離效率， 縮短油氣在沉降器內的停留時間，美國專利US?4,364,965(1982年)、4,721, 603(1988年)提出了帶封閉罩的改進方案，但并未解決好油氣在沉降區內停留 時間過長的弊端。

為解決離心分離裝置存在的問題，美國專利US?4,502,947(1985年)、US 4,579,716(1986年)、US?4,624,772(1986年)等開發了閉式直聯旋風分 離系統，將粗旋升氣管直接與沉降器上部旋風分離器入口相連，大大縮短了油 氣在沉降器內的停留時間，使氣體的返混率進一步降到6％～10％，但該裝置的 抗壓力波動的性能較差，開工時要特別小心。隨后，美國專利US?5,158,669 (1992年)、歐洲專利EP0593827A1，中國專利CN92112441(1992年)等又在粗旋 下部直接連接了一個汽提段，改變一部分反應油氣從粗旋料腿向下噴出的不利 情況，進一步縮短了反應油氣在沉降器內的平均停留時間，使油氣返混率進一 步降到2％以下。日本特許公報(B2)昭61-25413(1986年)和美國專利US?4, 482,451(1984年)則在提升管末端采用了幾根向下傾斜一定角度的圓弧彎管 作為氣固快速分離器，并在其外面加了一個封閉罩以實現油氣的快速引出。美 國專利US?5,314,611(1994年)中，提出了一種帶有封閉罩的旋流臂式氣固 快速分離裝置，可實現催化劑的高效快速分離及油氣快速引出，但是該專利并 未具體說明該裝置的具體結構，且封閉罩外的油氣滯留空間仍然太大，易引起 結焦。