JP2004512946A

JP2004512946A - 鉛直サイクロン分離器

Info

Publication number: JP2004512946A
Application number: JP2002540852A
Authority: JP
Inventors: アンドレアス・エッカー; コーネリス・ヨセフス・マリア・デ　コルト
Original assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Current assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Priority date: 2000-11-07
Filing date: 2001-11-07
Publication date: 2004-04-30
Also published as: CN1471434A; US20040237487A1; BR0115081A; DE60117051T2; AU2002221838A1; US6979358B2; ES2257463T3; MXPA03003803A; RU2003117009A; EP1333933B1; EP1333933A1; DE60117051D1; CA2427989A1; WO2002038279A1; ATE316825T1

Abstract

ガス及び固体の浮遊物を受け取るための接線方向に配置された入口（３）を装備する管状壁セクション（３）と管状壁セクションの上端を閉める上カバー（５）とを含む管状ハウジング（２）を有する鉛直サイクロン容器であって、ガス出口導管（６）が軸の上方からかつ軸（７）に沿って、管状ハウジング内に、最大で、接線方向に配置された入口の中心の水平位置まで大きく突出する該容器（１）。

Description

【０００１】
本発明は改良されたサイクロン分離器を示す。本発明は、流動接触クラッキングプロセスにおけるこのようなサイクロンの使用も示す。
【０００２】
このような分離器はＷＯ−Ａ−００５０５３８に記載される。この公報によれば、Ｐｅｒｒｙ’ ｓ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ’ 　ｈａｎｄｂｏｏｋ，　ＭｃＧｒａｗ　Ｈｉｌｌ．第７版、１９９７の図１７−３６に例証されるような慣用のサイクロン分離器に比べて改良された分離効率を有するサイクロン分離器が開示される。
本発明はこのＰＣＴ出願に開示されたサイクロン分離器よりもさらに改良された分離効率を有する分離器を提供することを意図する。
【０００３】
この目的は以下のサイクロン分離器により達成される。ガス及び固体の浮遊物（ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ）を受け取るための接線方向に配置された入口を装備する管状壁セクションと管状壁セクションの上端を閉める上カバー（ｅｌｅｖａｔｅｄ　ｃｏｖｅｒ）とを含む管状ハウジングを有する鉛直サイクロン容器であって、ガス出口導管が軸の上方からかつ軸に沿って、管状ハウジング内に、最大で、接線方向に配置された入口の中心の水平位置まで大きく突出する該容器である。
【０００４】
出願人は、当業界における状態のサイクロン分離器と比較して、本発明のサイクロンが、特に供給物が比較的高レベルの固体を含む場合、改良された分離効率を達成できることを見出した。
【０００５】
本発明を以下詳細に説明する、それは数種の好適な具体例を含む。
サイクロンのカバーは固体及びガスを受け取るために接線方向に配置された入口に関して上にある。本明細書中で上（ｅｌｅｖａｔｅｄ）とは、カバーと接線方向に配置された入口との間の距離が、通常適用されるものよりも大きいことを意味する。先行技術に例証される典型的なサイクロンは、接線方向に配置された入口の真上に配置されたカバーを有する。好ましくは該上カバーは、接線方向に配置された入口開口部の中心の上の鉛直距離（ｄ１）にて配置され、そしてこの距離（ｄ１）と管状ハウジングの径（ｄ２）との比が０．２〜３、及びより好ましくは０．５〜２、そして最も好ましくは０．５〜１．５である。
【０００６】
ガス出口導管は、上方からサイクロンの管状ハウジングに大きく突出する。大きく突出するとは、上カバーから管状ハウジング内へ測定したとき、突出距離（ｄ３）が少なくともガス出口導管の径（ｄ４）よりも０．４倍大きいことを意味する。好ましくはガス出口導管の径（ｄ４）の０．５倍より大きい。より好ましくは、距離（ｄ３）と上カバー及び接線方向に配置された入口開口の中心の距離（ｄ１）との比は、０．１〜０．６、より好ましくは０．４〜０．６である。
【０００７】
図１は本発明のサイクロンを表す。図１は、ガス及び固体の浮遊物を受け取るために接線方向に配置された入口（４）を装備する管状壁セクション（３）と管状壁セクション（３）の上端を閉じる上カバー（５）とを含む管状ハウジング（２）を有する鉛直サイクロン容器（１）であって、ガス出口導管（６）は、軸（７）の上方からかつ軸（７）に沿って管状ハウジング（２）内へ、最大で接線方向に配置された入口（４）の中心（９）の水平位置（８）まで大きく突出する該容器を表す。（１）の例証された鉛直サイクロンは、管状壁セクション（３）の下端に随意にジプレグ（１０）も装備し、ジプレグ（１０）（部分的に示される）は、円錐台状壁セクション（１１）の手段により、管状壁セクションと流動可能に連絡する。該図は上記使用される距離ｄ１、ｄ２、ｄ３及びｄ４も示す。
【０００８】
本発明のサイクロンは、第二サイクロンと組み合わせて第一サイクロンとして有利に使用されることができ、ここで第一サイクロンのガス出口導管は、第二サイクロンの接線方向に配置された入口と流動可能に連絡する。第二サイクロンは、例えば、Ｐｅｒｒｙ’ ｓ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ’ 　ｈａｎｄｂｏｏｋ，　ＭｃＧｒａｗ　Ｈｉｌｌ．　７版、１９９７の図１７−３６に開示されるような技術サイクロンの状態であることができる。
【０００９】
サイクロン分離器は、粒子及びガスの浮遊物から固体粒子を分離するために使用できる。本発明のサイクロンは、固体粒子が前記固体粒子とガスの浮遊物から分離される任意のプロセスにおける使用を見出した。このようなプロセスの例は、ＭＴＢＥ流動床脱水素プロセス、アクリロニトリルプロセス及び流動接触クラッキング（ＦＣＣ）プロセスである。このような流動接触クラッキングプロセスの例は、
【外１】

に記載されるものである。好ましくは、該装置は、１〜１５ｋｇ／ｍ^３の固体含有率を有するガス固体浮遊物が第一サイクロンへ供給される、ＦＣＣプロセスで使用される。好ましくは、本発明のサイクロンは、ＷＯ−Ａ−００５０５３８において開示されるような好適な具体例において、及び特に該刊行物において図１−５に示されるようなものにおいて第一サイクロンとして使用される。
【００１０】
本発明は、反応器上昇器の下流端が本発明のサイクロンの接線方向に配置された入口と流動可能に連絡する流動接触クラッキング反応容器であって、さらにその下端に、ストリッピング媒体を分離された触媒粒子の濃厚流動床へ供給するための手段、ストリップされた触媒粒子を容器から排出する手段並びに容器から炭化水素とストリッピング媒体蒸気とを排出する手段を装備したストリッピング領域を含む該容器も示す。
【００１１】
本発明を以下の例を用いて例証する。
例
図１のようなデザインを有するサイクロン分離器に対して、８ｋｇ固体／ｋｇガスのダスト重量（ｄｕｓｔｌｏａｄ）を有するガス−固体浮遊物を供給した。固体の平均粒子径は５０ミクロンであった。浮遊物の入口速度は２０ｍ／ｓであった。管状ハウジングの径（ｄ２）は０．３００ｍであり入口中心と上カバーとの間の距離（ｄ１）は０．２９０ｍであり、ｄ１／ｄ２の比は０．９７であった。ガス出口導管は０．１０８ｍの内径（ｄ４）を有した。サイクロンの管状部分の残りの寸法、ジプレグ及び連絡部分の寸法は慣用のサイズのものである。ガス出口の突出（ｄ３）は変化しそしてサイクロン内で分離されなかったフラクション固体（すなわちオーバーフローにおける固体フラクション）を、種々のｄ３についての値にて測定した。結果を以下の表に示す。
【００１２】

【図面の簡単な説明】
【図１】
図１は本発明のサイクロンを表す。
【符号の説明】
１　　鉛直サイクロン容器
２　　管状ハウジング
３　　管状壁セクション
４　　入口
５　　上カバー
６　　ガス出口導管
７　　軸
８　　水平位置
９　　入口の中心
１０　　ジプレグ
１１　　円錐台状壁セクション

Claims

ガス及び固体の浮遊物を受け取るための接線方向に配置された入口を装備する管状壁セクションと管状壁セクションの上端を閉める上カバーとを含む管状ハウジングを有する鉛直サイクロン容器であって、ガス出口導管が軸の上方からかつ軸に沿って、管状ハウジング内に、最大で、接線方向に配置された入口の中心の水平位置まで大きく突出する該容器。
該上カバーが、接線方向に配置された入口開口部の中心の上方で鉛直距離（ｄ１）にて配置され及びこの距離（ｄ１）と管状ハウジングの径（ｄ２）との比が０．２〜３である請求項１の鉛直サイクロン。
距離（ｄ１）と管状ハウジングの径（ｄ２）との比が０．５〜２である請求項２の鉛直サイクロン。
距離（ｄ１）と管状ハウジングの径（ｄ２）との比が０．５〜１．５である請求項３の鉛直サイクロン。
ガス出口導管が、上カバーから測定して管状ハウジング内へ少なくとも距離（ｄ３）突出し、そしてこの距離（ｄ３）とガス出口導管の径（ｄ４）との比が少なくとも０．４である請求項１〜４のいずれか１項の鉛直サイクロン。
ガス出口導管が、上カバーから測定して管状ハウジング内へ少なくとも距離（ｄ３）突出し、そしてこの距離（ｄ３）と上カバー及び接線方向に配置された入口開口間の距離（ｄ１）との比が０．１〜０．６である請求項１〜５のいずれか１項の鉛直サイクロン。
第一サイクロンの管状壁セクションの下端にジプレグが存在し、ジプレグが、円錐台状壁セクションにより、管状壁セクションと流動可能に連絡する請求項１〜６のいずれか１項の鉛直サイクロン。
第一サイクロンとして請求項１〜７のいずれか１項のサイクロン分離器を含み、ガス出口導管が、ガス及び固体の浮遊物を受け取るための接線方向に配置された第二サイクロンの入口と流動可能に連絡する流動接触クラッキング反応容器。
反応器上昇管の下流端が請求項１〜７のいずれか１項のサイクロンの接線方向に配置された入口と流動可能に連絡し、又は請求項８の分離装置の第一サイクロンの接線方向に配置された入口と流動可能に連絡する流動接触クラッキング反応容器であって、さらにその下端に、ストリッピング媒体を、分離された触媒粒子の濃厚流動床へ供給するための手段、ストリップされた触媒粒子を容器から排出する手段並びに容器から炭化水素とストリッピング媒体蒸気を排出する手段を装備したストリッピング領域を含む該容器。
粒子及びガスの浮遊物から固体粒子を分離するための請求項１〜７のいずれか１項のサイクロンの使用。
該浮遊物の固体含有率が１〜１５ｋｇ／ｍ^３である請求項１０の使用。