CN1228720A - 旋风分离器 - Google Patents

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Abstract

旋风分离器(1)具有:一个垂直壳体(2),其下端(4)敞开,其上端(6)设有一盖(5),盖上有一中心孔(8);一个进入管(10)用来沿切向输入来自流化床催化裂化设备的竖管反应器(15)出口的气体和催化剂颗粒的混合物;一个颗粒排出管(16)与垂直壳体(2)的敞开下端(4)连通;和一个气体排出管(18),该管有一垂直段(20)延伸通过盖(5)上的中心孔(8);旋风分离器(1)还具有:一个布置在中心孔(8)内的端头开口管(23),这样在垂直段(20)和端头开口管(23)之间便形成一个环状气体进入管(25);和布置在环状气体进入管(25)内的涡旋赋予装置(30)。

Description

旋风分离器
本发明涉及一种旋风分离器，该分离器被用作含有流化床催化裂化设备的反应竖管(立管)的反应容器内的一个分离阶段。
流化床催化裂化设备包括：一个反应容器；一个垂直的反应竖管，其上端出口与布置在反应容器内的分离器系统流体连通；和一个再生容器。在正常操作时，再生的催化剂颗粒和含烃的(碳氢化合物类的)装料从反应竖管的进口端供入，在竖管内进行催化裂化，成为气态产物和催化剂颗粒的混合物。该混合物在500和540℃之间的高温或更高的温度下离开反应竖管。气态产物和催化剂颗粒的混合物被送到分离器系统内，在那里气态产物和催化剂颗粒被分开。气态产物从反应容器的上端被排走，而催化剂颗粒则被排放到反应容器的下部，在那里催化剂颗粒被汽提。汽提的催化剂颗粒被送到再生容器，在那里裂化时沉积在颗粒上的焦炭在高温下被烧掉，得出燃烧产物和再生的催化剂。燃烧产物从再生容器的上端被排走，而再生的催化剂则被重新使用。
这样一种流化床催化裂化设备曾在欧洲专利申请公报488549号中说明过。已知的分离器系统具有一个旋风分离器和一个辅助旋风分离器，以便提供二级分离。该旋风分离器具有：一个垂直壳体，其下端敞开，其上端设有一盖，盖上有一中心孔；一个进入管，用来从竖管反应器的出口沿切向输入气体和催化剂颗粒的混合物；一个颗粒排出管与垂直壳体的敞开下端连通；和一个气体排放管，该管有一垂直段延伸通过盖上的中心孔，并且该垂直段的外直径小于中心孔的直径。中心孔和气体排放管的外表面形成一个环状的进入口。
该旋风分离器被布置在反应容器的上部，使当正常操作时在反应容器内汽提气体能通过环状进入口被在反应容器内部和旋风分离器内部之间的压力差抽吸到旋风分离器内。
本发明的一个目的是要提高已知旋风分离器的效率，特别是旋风分离器的分离效率较低的水平。
为此目的，按照本发明的旋风分离器包括：一个垂直壳体，其下端敞开，其上端设有一盖，盖上有一中心孔；一个进入管，用来从流化床催化裂化设备的竖管反应器的出口沿切向输入气体和催化剂颗粒的混合物；一个颗粒排出管，它与垂直壳体的敞开下端连通，和一个气体排放管，该管有一垂直段延伸通过盖上的中心孔；该旋风分离器还包括：一个布置在中心孔内的端头开口的管子，以便在气体排放管的垂直段的至少一部分的外表面和该端头开口的管子的内表面之间形成一个环状气体进入管；和布置在该环状气体进入管内的涡旋赋予装置(旋流产生装置)。
现在结合附图用实例较详细地说明本发明，该图概略地示出本发明的旋风分离器的一个部分的纵长剖面。
本发明的旋风分离器1具有一个垂直壳体2，在其下端4有一排出口3，在其上端6设有一盖5，盖5上有一中心孔8。
旋风分离器1还具有一个进入管10，该管从竖管反应器15的上出口12延伸到旋风分离器1的进入口14，用来沿切向将气体和催化剂颗粒的混合物输入到旋风分离器1内。它还具有一个与垂直壳体2的下端4的排出口3连通的颗粒排出管16，和一个气体排出管18。
气体排出管18有一垂直的直线段20延伸通过盖5上的中心孔8。
该旋风分离器还具有一个固定在中心孔8内的端头开口的管子23，其中在气体排出管18的垂直段20的下部的外表面和端头开口的管子23的内表面之间形成一个环状的气体进入管25。在该环状气体进入管25内布置着形式为涡旋叶片30的涡旋赋予装置。
本发明的旋风分离器1被布置在反应容器的上部23。由于这种反应容器为人所共知的，故将不详细论述而只示出其顶部35。由于流化床催化裂化设备也是人所共知的，所以这种设备的其他部分不予示出。
在正常操作时，气态产物和催化剂颗粒的混合物通过孔12离开反应竖管15。该混合物被抽吸到向壳体2开口的进入管10内，因此该混合物就沿切向进入到旋风分离器1的壳体2的上端6内。结果在壳体2内就有一种打旋的混合物，气态产物就通过气体排出管18从壳体2内被排出。催化剂颗粒落到壳体2的下端4，它们通过颗粒排出管16被排出。排出的催化剂颗粒被收集在反应容器的下部(未示出)，在那里粘附到颗粒上的产物被供应到反应容器下部的汽提气体所汽提。结果，汽提蒸汽和被汽提的产物的混合物就向上流到反应容器在顶部35下面的上部的稀相区内。
这种气态混合物还含有少量被挟带的催化剂颗粒，这些催化剂颗粒必须从气态混合物中被清除。为此目的，气态混合物通过环状气体进入管25被抽吸到壳体2的上端6内。形式为涡旋叶片30的涡旋赋予装置将给气态混合物赋予涡旋运动，这样被挟带的催化剂颗粒便进行初始分离，随着混合物在壳体2内下降该分离连续进行。
最好涡旋赋予装置30被这样布置，使它产生的旋转方向与来自反应竖管15的气态产物和催化剂颗粒的混合物的旋转方向相同，这样后者的涡旋便可被增大，从而可进一步提高旋风分离器1的总体效率。
垂直段20的外直径对中心孔8直径的比率最好在0.3到0.7的范围内。
气体排出管18的下端37位在进入口14的下边39之下。但端头开口管23在旋风分离器1内并不延伸到这么远；它只是延伸到进入口14的部分高度。在端头开口管23的下端40和进入口14的上边41之间的距离为进入口14高度的10％到60％。这样做是为了使涡旋赋予装置30赋予离开进入口14的流体的旋转达到最大效果。
为了适应壳体2和气体排出管18之间的热膨胀的差异，可将涡旋赋予装置30固定到端头开口管23的内表面上或固定在气体排出管18的垂直段20的外表面上，但不可同时固定在这两个表面上。
涡旋叶片30的数目适宜为2到8，最好为3到6。
气体排出管18可直接连接到一个充气室(未示出)，该室设有一个延伸通过顶部35的气体出口(未示出)，在该情况下，分离器系统只包括一个分离级。在另一个实施例中，气体排出管18可连接到辅助旋风分离器(未示出)，该分离器的气体出口开通到充气室内，在该情况下，分离器系统包括两个分离级。
反应竖管15的上端可被布置在反应容器内(如图所示)，或可被设置在反应容器外，这样进入管就须延伸通过反应容器的侧壁。

Claims (1)

1．旋风分离器，它包括：一个垂直壳体，其下端敞开，其上端设有一盖，盖上有一中心孔；一个进入管，它用来从流化床催化裂化设备的竖管反应器的出口沿切向输入气体和催化剂颗粒的混合物；一个颗粒排出管，它与垂直壳体的敞开下端连通；和一个气体排放管，该管有一垂直段延伸通过盖上的中心孔；该旋风分离器还包括：一个布置在该中心孔内的端头开口的管子，以便在气体排出管的垂直段的至少一部分的外表面和端头开口管的内表面之间形成一个环状气体进入管；和布置在该环状气体进入管内的涡旋赋予装置。
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