[發明專利]一種同軸無沉降器氣固分離方法及設備

無效

• 申請號: 201310288823.4
• 申請日: 2013-07-09
• 公開（公告）號: CN104275038A
• 公開（公告）日: 2015-01-14
• 發明（設計）人: 劉英聚
• 申請（專利權）人: 劉英聚
• 主分類號: B01D45/12
• 分類號: B01D45/12;C10G11/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于石油化工、流態化技術領域，特別涉及一種同軸無沉降器氣固分離方法及設備。

背景技術

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，用于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％，分離后的油氣在直徑較大的沉降器內慢速上升，然后進入沉降器頂部二級分離器。這部分油氣在沉降器停留時間在20～50秒，在500℃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1～4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℃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二級分離器入口附近，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。

為降低油氣在沉降器停留時間，并降低設備投資，專利200710000133.9開發了一種粗旋內置的管式沉降器催化裂化裝置、專利200710000132.4開發了一種粗旋外置的管式沉降器催化裂化裝置。這兩項技術采用管式沉降器，提升管出口快速分離設施采用常規粗旋風分離器，粗旋料腿出口設置在汽提段上方位置，粗旋料腿排出的油氣速度較高，對催化劑擾動使該區域催化劑密度增大，使二級分離器入口催化劑密度增加，最終導致催化劑帶出量增加。另外二級分離器料腿采用折管結構、沒有設置翼閥，不利于細粉流動、容易串氣。

專利200610162084.4一種無沉降器催化裂化裝置，該技術方案取消了沉降器，提升管出口快速分離設施采用旋流分離器，二級分離器外置。該方案中二級分離器料腿采用折管結構、沒有設置翼閥，不利于細粉流動、容易串氣。專利200610162095.2無沉降器催化裂化裝置，該技術方案取消了沉降器，提升管出口快速分離設施采用常規粗旋風分離器，二級分離器外置。該方案中二級分離器料腿采用折管結構不利于細粉流動，翼閥置于汽提段中容易被催化劑掩埋而造成二級分離器料腿下料不暢、催化劑大量跑損。

發明內容

本發明的目的是提供一種同軸無沉降器氣固分離方法，解決油氣在沉降器中結焦及過度熱裂化，并且排料流暢、避免串氣，并便于設備檢修、大幅降低設備投資。

本發明解決其技術問題所采用的方法是：包括快速分離、二級分離、料腿翼閥排料及油氣導出過程，其特征是：同軸無沉降器，采用外置密閉旋風筒快速分離，配套外置二級分離，并設置催化劑導流設施；催化劑導流設施與外置旋風筒快速分離、外置二級分離相互連接形成一個密閉分離系統。

一種實現所述發明方法的設備，包括同軸式結構的提升管、汽提段，及外置旋風筒快速分離器、外置二級分離器、催化劑導流設施、料腿、翼閥。

進一步，旋風筒臺數1～4臺，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，或伸入旋風筒內部，伸入管是直管或是錐型管，旋風筒下端與汽提段連接。

進一步，催化劑導流設施是通道，截面是幾何形或是組合形或是漸變形或是異形，通道數量與二級分離器臺數相同或不相同，通道下端與密封罩下部或汽提段上部連接，上端將翼閥包裹并封閉，導流通道設置蒸汽管嘴或不設置。

進一步，二級分離器料腿采用直管結構，下端設置翼閥。

進一步，各旋風筒排氣管匯入1根集合管與各二級分離器連接，或每臺旋風筒排氣管分別與1～2臺二級分離器連接。

進一步，用于同軸式有沉降器裝置改造時，可保留原沉降器下部一段殼體，設置外置旋流分離器及二級分離器，保留的下段殼體內設置蒸汽環管或不設置。

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并后的提升管，或各提升管與旋風筒快速分離器連接。

本發明創新點和積極效果：

本發明創新點是：同軸無沉降器，采用外置旋風筒快速分離；巧妙設計了外置催化劑導流設施，與外置旋風筒快速分離、外置二級分離器相互連接形成一個密閉分離系統；二級分離器料腿采用直管、翼閥排料。