CN203342549U - 一种同轴无沉降器气固分离设备 - Google Patents

Abstract

一种同轴无沉降器气固分离设备，属于石油化工、流态化设备技术领域，用于解决同轴式装置沉降器结焦及油气过度热裂化问题。包括同轴式结构的提升管、汽提段，及二级分离器、料腿、翼阀，其特征是：同轴无沉降器，采用外置旋风筒快速分离器、配套外置二级分离器，并设置催化剂导流设施；催化剂导流设施与外置旋风筒快速分离器、外置二级分离器相互连通，可将二级分离器料腿排出的催化剂及油气导流至旋风筒快速分离器内。该设备优点：1、消除了沉降器结焦问题；2、密闭旋风筒快分气固分离效率达98％以上，油气停留时间小于5秒，减少油气过度热裂化反应，降低干气产率、提高产品收率；3、料腿排料流畅、避免串气；4、大幅降低设备投资。应用于催化裂化、催化裂解等装置。

Description

一种同轴无沉降器气固分离设备

技术领域

本实用新型属于石油化工、流态化设备技术领域，特别涉及一种同轴无沉降器气固分离设备。

背景技术

炼油厂催化裂化装置提升管反应器出口都设有气固快速分离装置，用于实现油气与催化剂快速分离、终止裂化反应。早期有伞帽、倒L、T型等结构型式，分离效率一般在70％～80％，分离后的油气在直径较大的沉降器内慢速上升，然后进入沉降器顶部二级分离器。这部分油气在沉降器停留时间在20～50秒，在500℃高温下仍存在过度热裂化、缩合等反应，影响轻质油收率，在加工重质油时甚至在沉降器结焦。有的装置提升管反应器出口设置1～4台初级旋风分离器(简称粗旋)，效率可达95％以上，粗旋料腿是在正压差条件下排出催化剂，同时排出15％～30％油气，这部分油气在沉降器下部慢速上升到上部停留时间在30～90秒，在500℃高温下存在明显的过度热裂化、缩合等反应，影响轻质油收率，加工重质油时甚至在沉降器结焦。有的装置将粗旋升气管向上延伸到二级分离器入口附近，这种方案油气主流停留时间大幅度缩短，但粗旋料腿排出的少量油气在沉降器停留时间更长(达100秒)，沉降器有结焦更严重的趋势。

为降低油气在沉降器停留时间，并降低设备投资，专利200710000133.9开发了一种粗旋内置的管式沉降器催化裂化装置、专利200710000132.4开发了一种粗旋外置的管式沉降器催化裂化装置。这两项技术采用管式沉降器，提升管出口快速分离设施采用常规粗旋风分离器，粗旋料腿出口设置在汽提段上方位置，粗旋料腿排出的油气速度较高，对催化剂扰动使该区域催化剂密度增大，使二级分离器入口催化剂密度增加，最终导致催化剂带出量增加。另外二级分离器料腿采用折管结构、没有设置翼阀，不利于细粉流动、容易串气。

专利200610162084.4一种无沉降器催化裂化装置，该技术方案取消了沉降器，提升管出口快速分离设施采用旋流分离器，二级分离器外置。该方案中二级分离器料腿采用折管结构、没有设置翼阀，不利于细粉流动、容易串气。专利200610162095.2无沉降器催化裂化装置，该技术方案取消了沉降器，提升管出口快速分离设施采用常规粗旋风分离器，二级分离器外置。该方案中二级分离器料腿采用折管结构不利于细粉流动，翼阀置于汽提段中容易被催化剂掩埋而造成二级分离器料腿下料不畅、催化剂大量跑损。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种同轴无沉降器气固分离设备，解决油气在沉降器中结焦及过度热裂化，并且排料流畅、避免串气，并便于设备检修、大幅降低设备投资。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：包括同轴式结构的提升管、汽提段，及二级分离器、料腿、翼阀，其特征是：同轴无沉降器，采用外置旋风筒快速分离器、配套外置二级分离器，并设置催化剂导流设施；催化剂导流设施与外置旋风筒快速分离器、外置二级分离器相互连通。

进一步，旋风筒台数1～4台，旋风筒进气流道是切向直进结构或是蜗壳螺旋结构，旋风筒顶部为密闭结构，顶部中心设有排气管，排气管下沿与旋风筒顶板平齐，或伸入旋风筒内部，伸入管是直管或是锥型管，旋风筒下端与汽提段连接。

进一步，催化剂导流设施是通道，截面是几何形或是组合形或是渐变形或是异形，通道数量与二级分离器台数相同或不相同，通道下端与密封罩下部或汽提段上部连接，上端将翼阀包裹并封闭，导流通道设置蒸汽管嘴或不设置。

进一步，二级分离器料腿采用直管结构，下端设置翼阀。

进一步，各旋风筒排气管汇入1根集合管再与各二级分离器连接，或每台旋风筒排气管分别与1～2台二级分离器连接。

进一步，用于同轴式有沉降器装置改造时，可保留原沉降器下部一段壳体，设置外置旋流分离器及二级分离器，保留的下段壳体内设置蒸汽环管或不设置。

进一步，提升管是原料油主提升管，或是回炼油提升管或是汽油提升管或是辅助提升管，或是其与原料油主提升管合并后的提升管，或各提升管与旋风筒快速分离器连接。

本实用新型创新点和积极效果：

本实用新型创新点是：同轴无沉降器，采用密闭旋风筒快速分离器；巧妙设计了外置催化剂导流设施，与外置旋风筒快速分离器、外置二级分离器相互连通；二级分离器料腿采用直管结构，下端设置翼阀。

本实用新型积极效果是：1、消除了沉降器结焦问题；2、密闭旋风筒快分气固分离效率达98％以上，油气停留时间小于5秒，明显减少油气过度热裂化反应，降低干气产率、提高产品收率；3、料腿排料流畅、避免串气；4、大幅降低设备投资。

附图说明

图1是一种同轴无沉降器气固分离设备示意图。

1-出口管，2-二级排气管，3-二级排进管，4-二级分离器，5-旋风筒排气管，6-旋风筒，7-料腿，8-翼阀，9-催化剂导流管，10-汽提段，11-提升管，12-再生器。

图2是另一种同轴无沉降器气固分离设备示意图。

1-出口管，2-二级排气管，3-二级排进管，4-二级分离器，5-旋风筒排气管，6-旋风筒，7-料腿，8-翼阀，9-催化剂导流管，10-汽提段，11-提升管，12-再生器，13-连接筒。

图3是另一种同轴无沉降器气固分离设备示意图。

1-出口管，2-二级排气管，3-二级排进管，4-二级分离器，5-旋风筒排气管，6-旋风筒，7-料腿，8-翼阀，10-汽提段，11-提升管，12-再生器，13-蒸汽环管，14-原沉降器下段。

具体实施方式

见图1～图3，图1是1台旋风筒方案，图2是2台旋风筒方案，图3是同轴式装置改造方案。提升管11出口与旋风筒6连接。旋风筒6上端经旋风筒排气管5、二级排进管3与二级分离器4连接。二级分离器4上端经二级排气管2与出口管1连接，下端连接料腿7及翼阀8。催化剂导流管9下端与旋风筒6或连接筒13连接，上端将翼阀8包裹。图1，旋风筒6下端直接与汽提段10及再生器12连接。图2，旋风筒6下端经连接筒13与汽提段10及再生器12连接。图3，旋风筒6中部与原沉降器下段14顶盖连接，旋风筒6、料腿7下部伸到原沉降器下段14内部，原沉降器下段14顶部设有蒸汽环管13。

参见图1～图3，反应油气与催化剂的混合物从提升管11出口流出，沿切线方向进入旋风筒6，油气和催化剂在旋风筒6中做旋转运动，在离心力作用下进行气固离心分离，其分离效率达98％以上。初级净化油气从旋风筒排气管5排出，经二级排进管3进入二级分离器4；在二级分离器4再次进行离心分离，净化油气经二级排气管2至出口管1排出系统。初级分离下来的催化剂在重力作用下沿旋风筒6内壁向下流动落入下方的汽提段10。图1、图2，二级分离下来的催化剂经料腿7、翼阀8排入催化剂导流管9中，在重力作用下经旋风筒6下部或连接筒13排入下方的汽提段10。图3，二级分离下来的催化剂经料腿7、翼阀8直接排入下方的汽提段10。翼阀排出的少量油气和汽提气一起从下口进入旋风筒6内。

Claims (7)

1.一种同轴无沉降器气固分离设备，包括同轴式结构的提升管、汽提段，及二级分离器、料腿、翼阀，其特征是：同轴无沉降器，采用外置旋风筒快速分离器、配套外置二级分离器，并设置催化剂导流设施；催化剂导流设施与外置旋风筒快速分离器、外置二级分离器相互连通。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征是：旋风筒台数1～4台，旋风筒进气流道是切向直进结构或是蜗壳螺旋结构，旋风筒顶部为密闭结构，顶部中心设有排气管，排气管下沿与旋风筒顶板平齐，或伸入旋风筒内部，伸入管是直管或是锥型管，旋风筒下端与汽提段连接。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征是：催化剂导流设施是通道，截面是几何形或是组合形或是渐变形或是异形，通道数量与二级分离器台数相同或不相同，通道下端与密封罩下部或汽提段上部连接，上端将翼阀包裹并封闭，导流通道设置蒸汽管嘴或不设置。

4.根据权利要求1所述的设备，其特征是：二级分离器料腿采用直管结构，下端设置翼阀。

5.根据权利要求1所述的设备，其特征是：各旋风筒排气管汇入1根集合管再与各二级分离器连接，或每台旋风筒排气管分别与1～2台二级分离器连接。

6.根据权利要求1所述的设备，其特征是：用于同轴式有沉降器装置改造时，可保留原沉降器下部一段壳体，设置外置旋流分离器及二级分离器，保留的下段壳体内设置蒸汽环管或不设置。

7.根据权利要求1所述的设备，其特征是：提升管是原料油主提升管，或是回炼油提升管或是汽油提升管或是辅助提升管，或是其与原料油主提升管合并后的提升管，或各提升管与旋风筒快速分离器连接。

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