CN1200945A - 一种带有密相环流预汽提器的提升管出口的气固快分方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明为一种带有密相环流预汽提器的提升管出口气固快分方法和设备,设备包括初旋旋风分离器、顶旋旋风分离器、预汽提器及承插式导气管。本发明采用全新的气固密相环流技术,这样既可实现密相汽提,同时又可使催化剂在内外环间环流过程中与新鲜预汽提蒸汽多次接触。从而获得了较高的提汽效果。本发明以简单合理的结构,以及密相环流的科学方法,解决了油气和催化剂的快速分离和催化剂携带油气的快速预汽提问题。

Description

一种带有密相环流预汽提器的提升管出口气固快分方法及设备

本发明属石油化工技术领域，尤其涉及气固分离，气固环流流化技术。

随着催化裂化反应原料的变重，裂化反应的深度不断增加，反应温度在逐步提高，反应沉降空间内无选择性二次裂化和热裂化的趋势也越来越显著。其结果将引起轻油收率降低，干气和焦炭产率增加以及沉降器顶部严重结焦等情况。针对这些问题，必须设计出更加先进的提升管末端催化剂和油气快速分离装置，将油气和催化剂快速和高效地分离开来，然后快速引出反应沉降器以缩短油气在高温环境下的平均停留时间。同时为了进一步提高轻油收率，还要求有先进的预汽提系统高效地将催化剂颗粒间和孔隙中夹带的那部分油汽置换出来，并快速引出反应沉降器。

目前国内外较先进的带预汽提器的提升管出口快分系统主要有美国UOP公司的VDS和VSS系统(Maximizing Gasoline Yield，1995 UOPRefining Conference，1995)，国内石油大学(北京)开发的FSC(中国专利96103419.X)和VQS(中国专利96103478.5)系统。VDS系统的特点是在直联式初旋下部加了一个预汽提器。它通过将初旋的升气管与顶旋入口管直联来消除油气在沉降器内的返混。它的预汽提器的结构特点是在初旋的锥体下部设置一个圆筒，在圆筒内布置环形汽提蒸汽分布管，催化剂在筒体中下落的过程中得到汽提。VSS系统的特点是在提升管出口端有几个弯成一定角度的弯臂构成的旋流快分头，在此旋流快分头外罩了一个封闭罩，罩的上部是油剂旋风分离空间，下部是催化剂的预汽提段。油剂混合物从旋流头的弯臂中喷出后在封闭罩内快速旋转将催化剂分离下来，然后油气由上部升气管直接进入顶旋，催化剂沿边壁滑落到下部预汽提器中进行预汽提。旋流式快分预汽提器的特点是在封闭罩的下部设置几层环形挡板，催化剂在挡板上流动的过程中得到汽提。FSC系统采用了初旋与加设环形挡板的预汽提器相结合的提升管出口结构。由于在预汽提器中加设了环形挡板，汽提效果比VDS系统有较大改善。VQS系统与VSS系统的主要区别是在旋流头结构和下部环形挡板结构的改进。

现有技术所存在的缺点：由于VDS系统的预汽提器是靠在初旋锥体下部设置的圆筒内布置环形汽提蒸汽分布管来实现的。固体在预气提器内是以旋转的方式沿圆筒边壁向下流落，因此汽提效果较差。VSS，FSC，VQS系统的预汽提器是通过加设不同结构的环形挡板的方式改善气固接触效果的。这种方法一方面由于在快分系统的有限空间内布置层层挡板，使得其结构复杂，不利于制造和检修，另一方面分离后的催化剂在预汽提器内是在稀相洒落的过程中得到汽提的，不仅不利于催化剂的脱气，同时催化剂与新鲜预汽提蒸汽仅有一次接触，因此汽提效果不理想。

本发明的目的是提供一种带有密相环流预汽提器的提升管出口气固快分方法及设备。该系统不仅实现了油气和催化剂快速分离，同时可使分离下来的催化剂在密相床层中及时得到汽提，而且通过环流还可实现催化剂与新鲜预汽提蒸汽多次接触，可获得较高的汽提效果。

本发明通过以下技术方案实现：本发明采用了全新的汽固密相环流技术，这样即可实现密相汽提，同时又可使催化剂在内外环间环流过程中与新鲜汽提蒸汽多次接触。

密相环流预汽提器的工作原理是调整内环气速高于外环汽速，这样就使得内环密度低于外环密度，依靠内外环之间的密度差的不同实现固体的密相环流。调整内外环气速比可改变内外环密度差，从而可实现调节内外环间环流速率的目的。

为实现上述密相环流的目的，本发明设备采用如下设计，如图1所示为本发明实施例(1)：

外提升管12出口直联初级旋风分离器9(简称“初旋”)，在初旋下部直联预汽提器6，在初旋排气管13上罩一段与顶部旋风分离器(简称“顶旋”)11直联的承插式导气管10。由于初旋的气固分离效率高达99％以上，故可实现气固快速分离。同时由于增设了预汽提器使得初旋料腿1由于正压差进料而向下夹带的油气减少到最小程度。此外增设初旋与顶旋之间的承插式导气管可把油气在沉降空间内的停留时间缩小到5秒以下。这三者的组合就可实现“三快”，即油汽与催化剂的快速分离，催化剂中夹带油汽的快速预汽提及油气的快速引出。

本发明的气固快分方法包括以下步骤：

(1)催化剂和油气通过提升管出口进入初旋分离器使油汽和催化剂快速分离。

(2)分离后的催化剂沿初旋的锥体进入预汽提器，油气则经导气管直接进入顶旋进一步分离后快速从反应沉降器15中引出。

(3)进入预汽提器的催化剂先经上部设置的带有消涡板的一层环形挡板8及与之相连的中心下料管7进入预汽提器下部的内筒5。

(4)在内筒的底部设置一气体内环分布板4，预汽提蒸汽经内环预汽提蒸汽进气管2再经此分布板后使落入内筒的催化剂流化。

(5)流化后的催化剂经内筒上端溢流到内筒与预汽提器外壁之间的环形空间，在此环形空间的底部设置一气体外环分布管3，少量预汽提蒸汽经此分布管使此环形空间的催化剂流化并向下环流。从而实现了预汽提器的密相环流流动。

(6)经环流汽提后的催化剂再经过汽提器下部的料腿进入下一级汽提段16。下一级汽提段的汽提气经沉降器及承插式导气管的环形空间进入顶旋。

环流汽提器下部的料腿设计有两种结构，其中一种为直管式(图中1所示)，另一种为弯管气控式(图1中14虚线所示)。直管式料腿适用于下一级汽提段料位较高的情况，而弯管气控式料腿适用于下一级汽提段料位较低的情况。

图2为本发明设备实施例(2)：该实施例(2)与实施例(1)的主要区别在于：

1、适用于内提升管；

2、采用旋流快分头23取代实施例(1)的初旋旋风分离器；

3、预汽提器采用外环流区别于实施列(1)的内环流，外环流即指催化剂由内筒与预汽提器外壁之间的环形空间环流到内筒的流动；

4、内环采用内环气体分布管24取代实施例(1)的内环气体分布板。

图2中17为外环分布管，18为内筒，19为预汽提器，20为承插式导气管，21为顶旋，22为内提升管，25为下级汽提器挡板，26为下级汽提器。

本发明的积极效果：

本发明能较好地实现密相环流汽提，使催化剂在密相环流流动过程中与新鲜预汽提蒸汽多次接触，汽提效果极佳。一般环流比(环流量与系统催化剂循环量之比)可在2-4之间，并可灵活调节。预汽提气从初旋内部直接上升通过初旋升气管及承插式导气管进入顶旋入口，这样可缩短汽提油气的上升时间，本发明可实现油气在沉降器内的停留时间在5-6秒以下，油浆固含量  2-4g/l，轻油收率提高一个百分点。

附图说明：

图1为本发明设备结构图(实施例(1))

图2为本发明设备(适于内提升管)结构图(实施例(2))

Claims (2)

1、一种带有密相环流预汽提器的提升管出口气固快分方法，其特征在于按下列步骤进行：

(1)油汽与催化剂从提升管进入初旋旋风分离器。

(2)在初旋旋风分离器内油汽与催化剂快速分离。

(3)催化剂与预汽提蒸汽多次接触。

(4)在预汽提器内筒流化催化剂。

(5)在内筒与预汽提器外壁构成的环形空间底部，少量预汽提蒸汽流化催化剂并向下密向环流。

(6)催化剂经料腿进入下一级汽提器。

2、一种带有密相环流预汽提器的提升管出口气固快分设备由初旋旋风分离器、顶旋旋风分离器、预汽提器及承插式导气管组成，其特征在于：

(1)预汽提器设计成套筒式结构，即预汽提器外壁为外筒，其内设置一内筒。

(2)在预汽提器上部设置一个带有消涡板的环形挡板。

(3)在内筒底部设置一内环分布板。

(4)在内筒与预汽提器外壁之间设置外环分布管。

(5)在初旋旋风分离器排气管上方罩式设置一承插式导气管。

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