[發明專利]一種焦化塔頂氣脫固用旋風分離器除焦裝置與方法

有效

• 申請號: 202110239546.2
• 申請日: 2021-03-04
• 公開（公告）號: CN113117905B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 王振波;茹毅;朱麗云;馬振飛;都帥
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: B04C5/00
• 分類號: B04C5/00;B04C5/107;B04C5/20
• 代理公司: 廈門智慧呈睿知識產權代理事務所(普通合伙) 35222
• 代理人: 陳曉思

本發明的目的在于提供一種焦化塔頂氣脫固用旋風分離器除焦裝置與方法，該裝置采用旋風分離單元與二次分離單元的集成化設計，兼顧效率、能耗和空間占用方面的經濟性；同時在旋風分離單元采用了螺旋式傳熱翅片結構，提高傳熱面積同時強化離心力提高分離效率，翅片結構實現導流作用的同時不易粘結焦粉，以適應焦粉粘度大、易結塊影響導流效果的特性，實現了焦化塔頂油氣的快速冷卻和設備分離性能的有效提高。

技術領域

本發明涉及石化領域分離、凈化工藝的化工設備、環保設備，具體涉及一種焦化塔頂氣脫固用旋風分離器除焦裝置與方法。

背景技術

延遲焦化工藝是一種技術成熟、應用廣泛的重油加工工藝。目前，延遲焦化裝置正向著大型化、清潔化和靈活化的方向發展。近年來，受國內原料油重質化、劣質化趨勢的影響，國內多數延遲焦化裝置長期處于滿負荷運轉，同時延遲焦化工藝本身也向著低壓、低循環比的方向發展，以求獲得更高的液相產品收率，最大化提高企業的經濟效益。但由此也引發了焦化塔料位、泡沫層高度過高的問題，大幅壓縮了焦化塔的安全空塔高度，使焦粉被夾帶進入大油氣線和分餾塔的風險大大增加。上述問題將嚴重威脅延遲焦化裝置的安全運行，其主要危害有：①引發大油氣線結焦；②引起分餾塔塔底和塔盤等內構件結焦堵塞，危害分餾塔運行安全；③引發循環系統過濾器結垢失效、空冷(換熱)設備換熱效率降低、管道和閥門等設備的沖蝕堵塞問題，影響裝置運行周期；④導致焦化產品含焦，威脅下游處理裝置的運行安全。

目前主要通過工藝參數優化、控制泡沫層高度和采用在線除焦凈化設備對焦化塔頂氣的焦粉夾帶量進行控制。工藝參數優化主要包括控制焦化塔氣速、控制小吹汽量、優化切塔操作流程等方式，控制泡沫層高則主要通過抑/消泡劑等化學試劑的加注實現。但上述兩種技術手段在控制焦粉夾帶量的同時，也一定程度降低了液相產品收率與焦化產品質量，同時脫除焦粉的效果有限，無法徹底解決焦化油品焦粉夾帶的問題，仍需要進一步通過技術改造對焦化塔頂氣夾帶焦粉進行高效脫除。在線除焦裝置則依托延遲焦化工藝中的凈化分離設備，實現裝置運行過程中的固體顆粒在線脫除。目前常見的在線除焦設備主要包括有分餾塔單元除焦和焦化產品除焦兩大部分：常見的分餾塔單元除焦設備為反沖洗過濾器，其普遍存在過濾網沖洗頻率高、過濾精度較低等問題，無法實現單臺設備的長周期安全運行；焦化產品除焦則主要包括磁絮凝沉降法、旋流分離法、膜過濾法等技術手段，但目前仍存在技術手段不成熟、對細微顆粒分離效率低、生產成本高等問題。此外，目前的在線除焦凈化工藝普遍忽略了大油氣線等分餾塔前設備的抑/除焦操作，一方面造成分餾塔前設備的結焦情況嚴重，另一方面，加重了分餾塔后除焦設備的運行負荷，影響裝置的長周期安全運行。

針對現有技術的不足，有必要針對焦化塔頂氣除焦問題，同時考慮脫除效率、能耗、安全性等因素，開發一種焦化塔頂氣脫固用旋風分離器除焦裝置及方法。

發明內容

基于上述內容，本發明的目的在于提供一種焦化塔頂氣脫固用旋風分離器除焦裝置與方法，該裝置采用旋風分離單元與二次分離單元的集成化設計，兼顧效率、能耗和空間占用方面的經濟性；同時在旋風分離單元采用了螺旋式傳熱翅片結構，提高傳熱面積同時強化離心力提高分離效率，翅片結構實現導流作用的同時不易粘結焦粉，以適應焦粉粘度大、易結塊影響導流效果的特性，實現了焦化塔頂油氣的快速冷卻和設備分離性能的有效提高。