[發明專利]一種無翼閥的催化裂化二級旋風料腿卸料方式

在審

• 申請號: 201610124848.4
• 申請日: 2016-03-07
• 公開（公告）號: CN107158810A
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發明（設計）人: 陳培;劉對平;董芳芳;王蒙;張永民
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（北京）
• 主分類號: B01D45/16
• 分類號: B01D45/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種催化裂化二級旋風料腿的卸料方式，屬石油化工裝備技術領域。

技術背景

催化裂化裝置中，料腿-翼閥系統是沉降器或再生器內氣體中催化劑分離回收的關鍵設備，如圖1所示。其工作狀態的好壞直接影響著旋風分離器的工作效率。如果料腿-翼閥系統出現故障，會造成大量的催化劑跑損，增加生產成本，污染大氣環境，還會對煙氣輪機、余熱鍋爐等后路系統設備的安全工作造成影響，當催化劑跑損非常嚴重時甚至會直接導致裝置的停工。因此，設計高質量的料腿-翼閥鎖氣排料結構是很多科研人員的研究方向。

目前，翼閥使用過程中最為突出的問題是沉降器頂旋或再生器二級旋風分離器料腿翼閥的磨損，翼閥磨損的主要部位是閥座的密封面和閥板與閥座接觸的橢圓形區域內，與閥座接觸的閥板表面出現磨損狀的溝槽，其深度可達5mm以上，嚴重的部位甚至直接被磨透見圖2，使得閥板和閥座閉合時已經不能滿足鎖氣的要求。研究認為，翼閥磨損的主要原因是料腿-翼閥系統卸料本身是一種典型的負壓差卸料過程，一旦翼閥打開或翼閥密封不嚴或者操作條件變化劇烈時，沉降器或再生器內的部分高壓氣體就會向料腿中反竄，而這些高壓氣體攜帶顆粒高速通過閥板與閥座之間的縫隙時，就會對閥座和閥板造成沖蝕磨損，且這種磨損的磨損量與顆粒速度的2～3次方成正比，當沖擊角 度在30°～40°時磨損最為嚴重。

為了解決翼閥磨損問題，研究人員采取了各種辦法，包括在翼閥表面鑲嵌硬質合金，這樣能提高翼閥的耐沖蝕能力；提高翼閥的安裝角度，由原來的3°～5°提高到8°～9°，以此來提高密封的平衡力，但翼閥安裝角度的提高，隱含著翼閥開啟靈敏度的降低，增加設備的運行風險。此外，還有在閥座上增加一圈導流板，通過導流板的導流作用，使得攜帶著顆粒的高速氣體不會在閥板與閥座接觸位置發生急轉，有效的控制了顆粒在閥板表面的沖蝕磨損。但是，以上解決翼閥磨損問題的所有方案都僅僅是在一定程度上減緩了翼閥的磨損過程，并沒有從根本上消除翼閥的磨損。

發明內容

本發明是在現有技術的基礎上，提出一種沉降器或再生器內二級旋風料腿無翼閥的卸料方式，該方式是將傳統二級旋風的料腿和一級旋風的料腿在一定高度上連接，省去二級旋風料腿的翼閥。通過一級旋風料腿內高顆粒濃度的持續卸料來帶動二級料腿的卸料，實現二級旋風料腿的無翼閥卸料，從根本上解決了翼閥磨損問題對裝置運行安全的影響。

采用的技術方案是：

(1)拆掉傳統二級旋風分離器分離系統中二級料腿末端的翼閥，將二級旋風的料腿和一級旋風料腿通過一傾斜管在一定高度上連接，如圖3所示。可以通過調節連接一、二級旋料腿的傾斜管的傾斜角度，以及傾斜管與一級旋風料腿相接位置，來保證二級料腿卸料的 通暢，同時做到不影響一級料腿的卸料。為了達到二級料腿很好的卸料效果，傾斜連接管與水平方向的夾角一般為60°到-60°，與一級旋風料腿的連接位置應靠近一級旋風料腿的中下部。因為一級旋風料腿的卸料是一種高顆粒濃度的持續卸料過程，且料腿的末端一般置于床層的密相段，顆粒的下行作用力及床層的密封作用，使得一級料腿中幾乎沒有氣體反竄上來，因此，該卸料方式可以充分利用一級料腿卸料的密封優勢，來達到二級旋風料腿的無翼閥卸料。

(2)將傾斜管與一級旋風料腿的連接處采用一擴徑段，并且將一級料腿以原直徑內插一段，如圖4所示，以保證二級料腿中顆粒進入一級料腿后不影響一級料腿卸料的通暢，同時可避免當操作條件變化時，二級料腿中顆粒流率降低或二級料腿出現半管卸料時，一級料腿中氣體向二級旋風中的反竄。

(3)另外，當傾斜連接管與水平方向的夾角為0°到60°之間時，需要在傾斜連接管的左端某一位置設置一松動風送入點，如圖5所示，通過松動風來帶動斜管中顆粒的流動，同時控制松動風輸入量，還可以提高料腿卸料的操作彈性。此外，松動風的壓力還可以起到阻止當操作條件變化劇烈時，一級料腿中的氣體向二級料腿中反竄。

本發明的優點是能夠充分利用一級料腿卸料的密封優勢，實現二級旋風料腿的無翼閥卸料，完全避免翼閥的磨損問題，徹底解決由翼閥密封不嚴引起的二級旋風分離效率下降，催化劑跑損嚴重等一系列問題，延長裝置運行周期，提高了裝置的可靠性。另一方面，該發明 還具有結構簡單，改造，維修方便的特點。此外，裝置省去翼閥的使用，還降低了企業的生產成本。

附圖說明

圖1是傳統料腿-翼閥系統的典型結構型式。

圖2是某一工業裝置中翼閥的磨損情況。

圖3是本發明的無翼閥的催化裂化二級旋風料腿卸料方式的一種典型結構型式。