CN203379715U - 一种同轴式防结焦气固分离设备 - Google Patents

Abstract

一种同轴式防结焦气固分离设备，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。包括同轴式结构的沉降器、提升管、汽提段，及密闭连接管、蒸汽环管、顶旋、料腿、翼阀，其特征是：采用密闭旋风筒快速分离器，设置催化剂导流设施、密闭连接设施，并与密闭旋风筒快速分离器、顶旋连通。将顶旋料腿排出的催化剂、油气及防焦蒸汽导流至旋风筒快速分离器。沉降器充满蒸汽、没有油气和催化剂，实现了清洁化，彻底解决了同轴式沉降器结焦问题，并且可减少油气过度热裂化反应，降低干气产率、提高产品收率。应用于同轴式重油催化裂化、催化裂解等装置。

Description

一种同轴式防结焦气固分离设备

技术领域

本实用新型属于石油化工、流态化设备技术领域，特别涉及一种同轴式防结焦气固分离设备。 

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旋风分离器(简称项旋)。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顶旋入口附近，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，专利专利ZL200420037425.1提升管出口采用粗旋快分，将粗旋与顶旋密闭连接，设置油气导管将沉降器下部的油气(粗旋料腿排出油气、汽提气体、防焦蒸汽混合气体)导流至沉降器上部的顶旋人口，降低油气停留时间。这种方案在一定程度上可减轻过度热裂化及结焦，但粗旋料腿仍是正压差排料，仍会有油气从料腿排出，沉降器下部有结焦机会，另外粗旋料腿排出的油气速度较高，对沉降器下部催化剂扰动，使该区域催化剂密度增大，在此区域引出油气会使顶旋入口催化剂密度增加，导致催化剂带出量增加，另外该方案设计不当容易导致催化剂大量跑损。 

专利ZL01228805.5开发了带预汽提段的开式直联多臂旋流分离技术。提升管出口连接多臂旋流分离器，其外侧设置密封罩；密封罩下部设置数层预汽提挡板，密封罩上端升气管与顶旋入口开式软连接。该技术应用于并列式内提升管催化装置，密封罩流通面积为沉降器流通面积的20％～30％，油气在密封罩内的停留时间大幅度缩短。该方案翼阀排出的少量油气仍然从沉降器下部慢速上升到上部，在沉降器上部的开式软连接处进入顶旋，该少量油气在沉降器停留时间很长(＞100秒)，在沉降器中有结焦的机会。 

发明内容

本实用新型的目的是提供一种同轴式防结焦气固分离设备，解决油气在沉降器慢速流动、停留时间过长而结焦，并避免油气过度热裂化。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：包括同轴式结构的沉降器、提升管、汽提段，及密闭连接管、蒸汽环管、顶旋、料腿、翼阀，其特征是：采用密闭旋风筒快速分离器，设置连接筒及催化剂导流设施；催化剂导流设施连通旋风筒、连接筒、顶旋翼阀；旋风筒台数1～4台，每台旋风筒有1～2个油气进口，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，或是伸入旋风筒内部，伸入部分是直管或是锥型管；连接筒是圆形筒或是裤衩形筒或是异形筒，上端与旋风筒下部软连接或导向连接，下端与沉降器底部壳体连接或与汽提段连接。 

进一步，催化剂导流设施是通道，截面是几何形或组合形或渐变形或异形，立面是直形或折形或异形，通道数量与顶旋台数相同或不相同，通道下端或侧面与连接筒壁连接或伸到连接筒内，上端与翼阀连接或将翼阀包裹或部分包裹。 

进一步，顶旋料腿是垂直或折管结构。 

进一步，密闭连接管连接旋风筒与顶旋，密闭连接管立管段有补偿器；各旋风筒排气管汇入1根集合管与各顶旋连接，或每台旋风筒排气管分别与1～3台顶旋连接。 

进一步，或在沉降器顶部、下部、连接筒内部设置蒸汽环管。 

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：采用密闭旋风筒快速分离器，设计了催化剂导流设施、连接筒密闭连接设施，其与旋风筒、顶旋相互连通，将顶旋料腿翼阀排出的催化剂、油气及防焦蒸汽导流至旋风筒快速分离器，沉降器充满蒸汽、没有油气和催化剂，实现了清洁化。 

本实用新型积极效果是：1、彻底解决了同轴式沉降器结焦问题，可实现长周期运行。2、密闭旋风筒气固分离效率达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。 

附图说明

图1是一种同轴式防结焦气固分离设备示意图。 

1-出口管，2-顶旋排气管，3-顶旋进气管，4-顶旋，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-集气室，13-防焦蒸汽环管，14-补偿器，15-沉降器，16-连接筒，17-再生器。 

图2是另一种同轴式防结焦气固分离设备示意图。 

1-出口管，2-顶旋排气管，3-顶旋进气管，4-顶旋，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-集气室，13-防焦蒸汽环管，14-补偿器，15-沉降器，16-连接筒，17-再生器。 

图3是另一种同轴式防结焦气固分离设备示意图。 

1-出口管，2-顶旋排气管，3-顶旋进气管，4-顶旋，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-集气室，13-防焦蒸汽环管，14-补偿器，15-沉降器，16-连接筒，17-再生器，18-翼阀导流管。 

具体实施方式

见图1～图3，图1是1台旋风筒方案，图2是裤衩形连接筒方案，图3是异形连接筒方案。沉降器15上部有出口管1、集气室12、防焦蒸汽环管13，下端与再生器17、汽提段10连接。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、顶旋进气管3与顶旋4连接，旋风筒6下端与连接筒16上端软连接，连接筒16下端与沉降器15底部壳体连接。顶旋4上端经顶旋排气管2与集气室12连接，下端连接料腿7及翼阀8。图1、图2，催化剂导流管9侧面与连接筒16连接，上端将翼阀8包裹。图3，催化剂导流管9下端与连接筒16器壁连接，翼阀导流管18上端与翼阀8连接，下端伸到催化剂导流管9内。 

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，经顶旋进气管3进入顶旋4；在顶旋4再次进行离心分离，净化油气经顶旋排气管2至集气室12经出口管1排出。初级分离下来的催化剂在重力作用下沿旋风筒6内壁向下流动经连接筒16落入下方的汽提段10中。顶旋分离下来的催化剂落入料腿7中经翼阀8(图3再经翼阀导流管18)排入催化剂导流管9中，在重力作用下经连接筒16落入下方的汽提段10。在防焦蒸汽环管13给入防焦蒸汽，充满沉降器15沿截面缓慢向下流动至在沉降器15下部，从催化剂导流管9上口进入，汇同翼阀排出的少量油气、汽提气一起从下口进入旋风筒6内。 

Claims (6)

1.一种同轴式防结焦气固分离设备，包括同轴式结构的沉降器、提升管、汽提段，及密闭连接管、蒸汽环管、顶旋、料腿、翼阀，其特征是：采用密闭旋风筒快速分离器，设置连接筒及催化剂导流设施；催化剂导流设施连通旋风筒、连接筒、顶旋翼阀；旋风筒台数1～4台，每台旋风筒有1～2个油气进口，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，或是伸入旋风筒内部，伸入部分是直管或是锥型管；连接筒是圆形筒或是裤衩形筒或是异形筒，上端与旋风筒下部软连接或导向连接，下端与沉降器底部壳体连接或与汽提段连接。 

2.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，截面是几何形或组合形或渐变形或异形，立面是直形或折形或异形，通道数量与顶旋台数相同或不相同，通道下端或侧面与连接筒壁连接或伸到连接筒内，上端与翼阀连接或将翼阀包裹或部分包裹。 

3.根据权利要求1所述的设备，其特征是：顶旋料腿是垂直或折管结构。 

4.根据权利要求1所述的设备，其特征是：密闭连接管连接旋风筒与顶旋，密闭连接管立管段有补偿器；各旋风筒排气管汇入1根集合管与各顶旋连接，或每台旋风筒排气管分别与1～3台顶旋连接。 

5.根据权利要求1所述的设备，其特征是：或在沉降器顶部、下部、连接筒内部设置蒸汽环管。 

6.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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