JP6060842B2 - Method for manufacturing separator in fluid catalytic cracking apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、流動接触分解装置において、分解生成物を分離するためのマルチタイプ羽型セパレータを高い寸法精度で製作するためのセパレータの製作方法に関するものである。 The present invention relates to a separator manufacturing method for manufacturing a multi-type feather separator for separating a decomposition product with high dimensional accuracy in a fluid catalytic cracking apparatus.
流動接触分解(Fluid Catalytic Cracking)プロセス(以下、FCCプロセスと略す。)は、重油として評価される高沸点の各種の原料油に、高温雰囲気下においてゼオライト系の固体酸触媒(FCC触媒)を接触させて分解することにより、付加価値の高いガソリンやLPG等の分解生成物を得るものであり、石油精製における最も重要なプロセスである。 The fluid catalytic cracking process (hereinafter abbreviated as FCC process) contacts various high boiling oil feedstocks, which are evaluated as heavy oil, with a zeolite-based solid acid catalyst (FCC catalyst) in a high-temperature atmosphere. It is the most important process in petroleum refining because it produces cracked products such as gasoline and LPG with high added value.
このFCCプロセスは、原料油にFCC触媒を接触させて分解させる分解反応工程と、この分解反応工程において生成した分解生成物をFCC触媒から分離して取り出す分離工程と、分離されたFCC触媒をスチームで洗浄し、その後FCC触媒上の付着コークを燃焼させて触媒を再利用するための再生工程と、再生されたFCC触媒を上記分解反応工程に供給する再生触媒の移送工程によって、概略構成されたものである。 This FCC process includes a cracking reaction step in which an FCC catalyst is brought into contact with a feedstock and decomposed, a separation step in which the cracked product generated in the cracking reaction step is separated from the FCC catalyst, and the separated FCC catalyst is steamed. And the regeneration step for reusing the catalyst by burning the attached coke on the FCC catalyst and the transporting step of the regenerated catalyst for supplying the regenerated FCC catalyst to the cracking reaction step. Is.
図11は、本発明における、上記FCCプロセスの概略構成を示すものである。
このプロセスは、フィードインジェクタ1を介して、外部から供給される原料油と再生触媒保持塔2から送られてくるFCC触媒を下方のダウンフロー反応器3に供給し、このダウンフロー反応器3の上部において、上記原料油およびFCC触媒を混合させつつ落下する過程で接触させて、瞬時に原料油を分解した後に、得られた分解生成物を下部のセパレータ4で分離して外部に取り出すとともに、FCC触媒を触媒洗浄塔5で洗浄して触媒再生塔6へと送り、当該触媒再生塔6に供給される再生用空気によって再生させて、高温の気体とともに触媒上昇管7から再生触媒保持塔2へと送って再利用するものである。
FIG. 11 shows a schematic configuration of the FCC process in the present invention.
In this process, the feed oil supplied from the outside and the FCC catalyst sent from the regenerated
ここで、図1〜図4は、上記FCC装置において、分解生成物を分離するために用いられるマルチタイプ羽型の上記セパレータの一例を示すものである。
このセパレータ10は、互いの軸線を一致させた円筒状の外筒11と内筒12との2重管構造を有するもので、内筒12の上端部が上述したダウンフロー反応器3の下端部に接続されている。この内筒12は、下部外周に、上下方向に細長い複数(図では12本)の縦長のスリット13が円周方向に等間隔をおいて穿設されている。
Here, FIGS. 1 to 4 show an example of the multi-type wing-type separator used for separating the decomposition products in the FCC apparatus.
The
そして、この内筒12の上記下部外周には、複数(図では12枚)の羽14が固定されている。ここで、各々の羽14は、その基端部14aが内筒12の外周面であって、かつスリット13の間に接合されるとともに、先端部側がスリット13を覆うように水平方向に湾曲して形成されている。また、内筒12の内外周面および羽14の外周面には、耐摩耗ライニング15が施されている。そして、羽14の最外周端(耐摩耗ライニング15の表面)15aと外筒11の内壁に施工された耐火ライニング16の内周面16aとの間には、所定の間隙Lが形成されている。
A plurality (12 in the figure) of
他方、外筒11は、上端部の鏡板11aが、これを貫通する内筒12の外周に接合されることにより上部が閉塞されるとともに、下部が縮径されて上述した触媒洗浄塔5への移送管(図示を略す。)を接続するためのフランジ11bが設けられている。このため、組立時における内部の溶接作業および運転後における内部メンテナンスの必要性等から、上部外筒17と下部外筒18とに分割され、互いのフランジ17a、18aにおいて着脱自在にボルト接合されている。
On the other hand, the upper cylinder 11a is joined to the outer periphery of the
そして、上部外筒17の外壁には、内部で分離された分解生成物を外部に取り出すための抜き出し管19が接続されている。さらに、上部外筒17、下部外筒18および抜き出し管19の内壁に、それぞれ上記耐火ライニング16が施工されている。
An
ところで、上記構成からなるセパレータ10にあっては、反応器3から内筒12内に降下したFCC触媒および分解生成物の混合物を、スリット13から噴出させるとともに、羽14によって水平方向に旋回させて遠心力を付与することにより、FCC触媒を外筒11の内周面に衝突させて上記FCC触媒と分解生成物とを分離し、運動エネルギーを消耗したFCC触媒を落下させて、フランジ11bから移送管を介して触媒洗浄塔5へ送るとともに、分離された分解生成物を、抜き出し管19から外部に取り出すようになっている。
By the way, in the
そして、上記分離性能を十分に発揮させるためには、特に図4に示した羽14の最外周端15aと外筒11の内周面16aとの間隙Lを、高い寸法精度で、かつ円周方向に均一に形成しておくことが重要である。
In order to sufficiently exhibit the above-described separation performance, the gap L between the outermost peripheral end 15a of the
ところが、上記羽14は、基端部14aが内筒12の外周面に接合されるとともに、先端部側がスリット13を覆うように水平方向に湾曲して形成されているために、内筒12に取り付ける際に、複数枚の羽14の最外周端15aを、互いに同一円周上に位置するように接合・固定することが難しいという問題点がある。
However, the
また、外筒11が、上部外筒17と下部外筒18が互いのフランジ17a、18aにおいて接合されており、しかも内筒12は、その上端部において上部外筒17に接合されているのに対して、羽14が接合された下部は、下部外筒18に囲繞されている。このため、上記フランジ17a、18aの面に傾きが生じていると、内筒12を上部外筒17の軸線と一致させて接合したにも拘わらず、下部外筒18と羽14との間隙Lが円周方向に不均一になってしまうという問題点もある。
Further, the
以上のことから、上記FCC装置のセパレータを製作するに際して、特に外筒の内周面に施工されたライニングの表面と、内筒の外周面に固定された羽の最外周端との間の間隙を、周方向に均一で、かつ高精度で確保することが可能になる製造方法の開発が望まれていた。
なお、上記FCC装置において用いられるこの種の分解生成物のセパレータ構成は、例えば下記特許文献1、2においても開示されている。
From the above, when manufacturing the separator of the FCC device, the gap between the surface of the lining applied to the inner peripheral surface of the outer cylinder and the outermost peripheral end of the wing fixed to the outer peripheral surface of the inner cylinder is particularly important. Therefore, it has been desired to develop a manufacturing method that can ensure the uniformity in the circumferential direction with high accuracy.
The separator structure of this kind of decomposition product used in the FCC apparatus is also disclosed in, for example,
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、FCC装置における羽型のセパレータを製作するに際して、確実に内筒に固定された複数枚の羽の最外周端と外筒の内周面との間隙を、高い寸法精度で、かつ円周方向に均一に形成することが可能になるFCC装置におけるセパレータの製作方法を提供することを課題とするものである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and when manufacturing a wing-shaped separator in an FCC apparatus, the outermost peripheral end of a plurality of wings securely fixed to the inner cylinder and the inner peripheral surface of the outer cylinder. It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a separator in an FCC apparatus that can form a gap with a high degree of dimensional accuracy and uniformly in the circumferential direction.
上記課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、ダウンフロー反応器の下端部に接続されて下部外周に複数の縦長のスリットが円周方向に間隔を穿設された円筒状の内筒と、この内筒を、互いの軸線を一致させて覆うとともに上端部が閉塞され、かつ下端部に触媒を触媒洗浄塔へ送る移送管が接続されるとともに上部に分解生成物の抜き出し管が接続された円筒状の外筒と、基端部が上記内筒の外周面の上記スリット間に接合されるとともに上記スリットを覆うように水平方向に湾曲して形成され、最外周端と上記外筒の内周面との間に間隙を形成して配置された複数の羽とを備えたFCC装置におけるセパレータの製作方法であって、上記外筒を、上記羽を囲繞する下部外筒と、この下部外筒上に着脱自在に接合されるとともに上端部に上記内筒の一部が接合された上部外筒とに分割して製作し、次いで両者を仮組みして上記外筒の寸法諸元を確認した後に再度分割し、他方上記内筒を製作し、次いでリング状の治具を、上記内筒の外周を上記羽の先端位置において囲繞するように設置した後に、上記複数の羽を、上記リング状の治具によって各々の上記先端を位置決めした状態で上記基端部を上記内筒の外周面に接合し、次いで、上記上部外筒を天地して、内部に天地した上記内筒を配置し、両者の軸線を一致させるセンタリングを行った後に上記内筒を上記上部外筒側の上記内筒の一部に接合し、次いで上記上部外筒上に、天地した上記下部外筒を、上記内筒を囲繞するようにして配置して上記上部外筒と接合することを特徴とするものである。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention described in
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、上記上部外筒を天地して内壁に耐火ライニングを施工した後に、上記天地した上記内筒を配置するとともに、上記上部外筒上に、天地した上記下部外筒を配置して両者をボルト接合した後に、各々の上記羽の最外周端と上記下部外筒の内壁との間の寸法を計測し、当該計測結果に基づいて上記下部外筒の内壁に後施工する耐火ライニングの厚さ寸法を決定することを特徴とするものである。
In addition, the invention according to
なお、上記外筒の内周面および羽の最外周端とは、これらに耐摩耗ライニングや耐火ライニングが施工されている場合は、当該外筒のライニングの内周面あるいは羽のライニングの最外周端をいうものである。 The inner peripheral surface of the outer cylinder and the outermost peripheral edge of the wing are the outer peripheral edge of the outer lining of the outer cylinder or the outermost rim of the wing when wear-resistant lining or fireproof lining is applied to them. It means the end.
請求項1または2に記載の発明によれば、先ず内筒に複数の羽を取り付けるに際して、内筒の外周に、リング状の治具を上記羽の先端位置において囲繞するように設置し、次いで内筒の外周に羽を配置し、上記リング状の治具によって各々の羽の先端を位置決めした状態で当該羽の基端部を内筒の外周面に接合しているために、内筒の外周面に複数枚の羽を、互いの先端が同一円周上に位置するように接合・固定することができる。 According to the first or second aspect of the invention, when a plurality of wings are first attached to the inner cylinder, a ring-shaped jig is placed on the outer periphery of the inner cylinder so as to surround the tip of the wing, and then Since the wings are arranged on the outer periphery of the inner cylinder, and the base ends of the wings are joined to the outer peripheral surface of the inner cylinder in a state where the tip of each wing is positioned by the ring-shaped jig, the inner cylinder A plurality of wings can be joined and fixed on the outer peripheral surface so that their tips are located on the same circumference.
そして、上部外筒および下部外筒を仮組みして、上記外筒の寸法諸元に基づいて両者の軸線の一致を確認した後に再度分割し、上記上部外筒を天地して、内部に上記羽が固定された内筒を同様に天地して配置し、両者の軸線を一致させるセンタリングを行った後に内筒を上部外筒側の内筒の一部に接合しているので、間接的に内筒の軸線と下部外筒の軸線とを一致させることが可能になる。 Then, the upper outer cylinder and the lower outer cylinder are temporarily assembled, and after confirming the coincidence of both axes based on the dimensions of the outer cylinder, the upper outer cylinder is divided again, and the upper outer cylinder is turned upside down to Since the inner cylinder with the wings fixed in the same manner is placed upside down, and the centering is performed to match the axes of the two, the inner cylinder is joined to a part of the inner cylinder on the upper outer cylinder side, so indirectly It is possible to make the axis of the inner cylinder coincide with the axis of the lower outer cylinder.
この結果、内筒が一体化された上部外筒上に、再び天地した上記下部外筒を、上記内筒を囲繞するようにして配置して上部外筒と接合することにより、確実に内筒に固定された複数枚の羽の最外周端と外筒の内周面との間隙を、高い寸法精度で、かつ円周方向に均一に形成することが可能になる。 As a result, the lower outer cylinder, which has been turned upside down, is placed on the upper outer cylinder integrated with the inner cylinder so as to surround the inner cylinder and is joined to the upper outer cylinder. The gap between the outermost peripheral ends of the plurality of wings fixed to the inner periphery of the outer cylinder and the inner peripheral surface of the outer cylinder can be formed uniformly with high dimensional accuracy and in the circumferential direction.
さらに、請求項2に記載の発明によれば、先ず内壁に耐火ライニングを施工した上部外筒に上記内筒を接合し、次いで耐火ライニングを施工していない下部外筒を配置して上部外筒とボルト接合し、下部外筒の開口部から各々の羽の先端と下部外筒の内壁との間の寸法を計測した後に、一旦下部外筒を取り外して、上記計測結果に基づいて当該下部外筒の内壁に耐火ライニングを後施工しているために、一層確実に複数枚の羽の最外周端と外筒の内周面との間隙を、高い寸法精度で、かつ円周方向に均一に形成することができる。
Further, according to the invention described in
以下、図5〜図10に基づいて、本発明に係るFCC装置におけるセパレータの製作方法の一実施形態について説明する。なお、本実施形態は、図1〜図4に示した構造のセパレータ10を製造するための方法であるために、これらの図に示した構成と同一の構成部分については、同一符号を用いて説明を簡略化する。
Hereinafter, based on FIGS. 5-10, one Embodiment of the manufacturing method of the separator in the FCC apparatus based on this invention is described. In addition, since this embodiment is a method for manufacturing the
本実施形態においては、先ず図5(a)、(b)に示すように、外筒11を構成する上部外筒17と下部外筒18を、各々製作する。この際に、上部外筒18の鏡板11aに孔部を穿設し、当該孔部に内筒12の一部22を接合しておく。また、上部外筒17および下部外筒18の内壁および抜き出し管19の内壁には、後施工される耐火ライニング16用のアンカー21を取り付けておく。
In the present embodiment, first, as shown in FIGS. 5A and 5B, the upper
次いで、同図(c)に示すように、これら上下部外筒17、18を、互いのフランジ17a、18aにおいてボルト、ナットにより仮組みすることにより外筒11とする。そして、上下部外筒17、18の軸線のセンタリングを行って、この外筒11の寸法諸元を確認した後に、再度これら上下部外筒17、18を分割する。
Next, as shown in FIG. 3C, the upper and lower
これと併行して、図6(a)に示すように、上記一部22を除いた内筒12を製作する。そして、同図(b)に示すように、内筒12の外周に治具20を配置する。この治具20は、所定の厚さ寸法の平板を所定幅のリング状に形成したもので、その板面を水平にして、内周縁20aが羽14の先端14bに位置するように設置する。なお、本実施形態においては、治具20を羽14の上部位置および下部位置の2箇所に設けている。
In parallel with this, as shown in FIG. 6A, the
そして、内筒12の外周面に、複数(本実施形態では12)枚の羽14を配置し、リング状の治具20によって各々の先端14bを位置決めした状態で、その基端部14aを内筒12の外周面に接合する。次いで、同図(c)に示すように、下端部に下部ヘッド23を接合するとともに、内筒12および羽14の表面にアンカーを取り付けて、耐摩耗ライニング15を施工する。
Then, a plurality (12 in this embodiment) of
そして次に、図7に示すように、上部外筒17を天地して架台上に設置し、内壁に耐火ライニング16を施工した後に、その内部に天地した内筒12を配置して、両者の軸線を一致させるセンタリングを行った後に内筒12の図中下端部を上部外筒17側の内筒の一部22に接合する。
Then, as shown in FIG. 7, after placing the upper
次いで、図8に示すように、耐火ライニングを施工していない下部外筒18を天地して天地した下部外筒18を、上部外筒17上に臨ませて両者のフランジ17a、18aをボルト接合する。次いで、下部外筒18に設けたフランジ11bの開口側から、耐摩耗ライニング15が施工された各々の羽14の最外周端15aと下部外筒18の内壁との間の寸法を計測する。そして、当該計測結果に基づいて、最終的に下部外筒18の内壁に後施工する耐火ライニング16の内周面16aと、各々の羽14の最外周端15aとの間隙Lが均一になるように、円周方向の各所における耐火ライニング16の厚さ寸法を決定する。
Next, as shown in FIG. 8, the lower
次いで、上部外筒17から下部外筒18を解体して、図9に示すように、下部外筒18を正姿勢で架台上に設置し、当該下部外筒18内の上記円周方向の各所における厚さ寸法に対応した位置に型枠を設置して、耐火材を打設することにより、下部外筒18の内壁に耐火ライニング16を施工する。
Next, the lower
このようにして、耐火ライニング16の施工を行った後に、図10に示すように、再び下部外筒18を天地して、上部外筒17上に配置し、両者をフランジ17a、18aでボルト接合する。これにより、セパレータ10の製作が完了する。
After the construction of the
上記構成からなるセパレータの製作方法によれば、図6(b)に示すように、内筒12に複数の羽14を取り付けるに際して、内筒12の外周に、リング状の治具20を羽14の先端14bの位置において囲繞するように設置し、当該リング状の治具20によって各々の羽14の先端14bを位置決めした状態で、その基端部14aを内筒12の外周面に接合しているために、内筒12の外周面に複数枚の羽14を、互いの先端14bが同一円周上に位置するように接合・固定することができる。
According to the manufacturing method of the separator having the above configuration, when attaching the plurality of
そして、上部外筒17および下部外筒18を仮組みして、外筒11の寸法諸元に基づいて両者の軸線の一致を確認した後に再度分割し、上部外筒17を天地して、内部に羽14が固定された内筒12を同様に天地して配置し、両者の軸線を一致させるセンタリングを行った後に内筒12を上部外筒17側の内筒の一部22に接合しているので、間接的に内筒12の軸線と下部外筒18の軸線とを一致させることができる。
Then, the upper
さらに、内壁に耐火ライニング16を施工した上部外筒17に内筒12を接合し、次いで耐火ライニングを施工していない下部外筒18を配置して上部外筒17とボルト接合し、下部外筒18のフランジ11bの開口部から各々の羽14の最外周端15aと下部外筒18の内壁との間の寸法を計測して、下部外筒18の耐火ライニング16の厚さ寸法を決定している。
Further, the
この結果、確実に内筒12に固定された複数枚の羽14の最外周端15aと、外筒11の内周面16aとの間隙Lを、高い寸法精度で、かつ円周方向に均一に形成することができる。
As a result, the gap L between the outermost peripheral end 15a of the plurality of
高沸点の原料油に、FCC触媒を接触させて分解することによりガソリンやLPG等の分解生成物を得る流動接触分解装置において、分解生成物を分離するためのマルチタイプ羽型セパレータを製作するため利用可能である。 In order to produce a multi-type feather separator for separating cracked products in a fluid catalytic cracking device that obtains cracked products such as gasoline and LPG by contacting FCC catalyst with high boiling point oil and cracking Is available.
4、10 セパレータ
11 外筒
12 内筒
13 スリット
14 羽
14a 基端部
14b 先端
15 耐摩耗ライニング
15a 羽の最外周端
16 耐火ライニング
16a 内周面
17 上部外筒
18 下部外筒
17a、18a フランジ
20 リング状の治具
22 内筒の一部
L 間隙
4, 10
Claims (2)
上記外筒を、上記羽を囲繞する下部外筒と、この下部外筒上に着脱自在に接合されるとともに上端部に上記内筒の一部が接合された上部外筒とに分割して製作し、次いで両者を仮組みして上記外筒の寸法諸元を確認した後に再度分割し、他方上記内筒を製作し、次いでリング状の治具を、上記内筒の外周を上記羽の先端位置において囲繞するように設置した後に、上記複数の羽を、上記リング状の治具によって各々の上記先端を位置決めした状態で上記基端部を上記内筒の外周面に接合し、次いで、上記上部外筒を天地して、内部に天地した上記内筒を配置し、両者の軸線を一致させるセンタリングを行った後に上記内筒を上記上部外筒側の上記内筒の一部に接合し、次いで上記上部外筒上に、天地した上記下部外筒を、上記内筒を囲繞するようにして配置して上記上部外筒と接合することを特徴とする流動接触分解装置におけるセパレータの製作方法。 A cylindrical inner cylinder connected to the lower end of the downflow reactor and having a plurality of vertically long slits formed in the circumferential direction at the lower outer periphery, and the inner cylinder are covered with their axes aligned. And a cylindrical outer cylinder having a lower end connected to a transfer pipe for feeding the catalyst to the catalyst washing tower and a decomposition product extraction pipe connected to the upper end, and a base end connected to the inner end. Joined between the slits on the outer peripheral surface of the cylinder and curved in the horizontal direction so as to cover the slits, and arranged with a gap between the outermost peripheral end and the inner peripheral surface of the outer cylinder A separator manufacturing method in a fluid catalytic cracking apparatus comprising a plurality of wings,
Produced by dividing the outer cylinder into a lower outer cylinder surrounding the wing and an upper outer cylinder which is detachably joined to the lower outer cylinder and a part of the inner cylinder is joined to the upper end portion. Then, after both are temporarily assembled and the dimensions of the outer cylinder are confirmed, it is divided again. On the other hand, the inner cylinder is manufactured, and then the ring-shaped jig is attached to the outer periphery of the inner cylinder at the tip of the wing. After being installed so as to surround the position, the plurality of wings are joined to the outer peripheral surface of the inner cylinder with the base end portion in a state in which each of the tips is positioned by the ring-shaped jig, Place the inner cylinder upside down on the upper outer cylinder, place the inner cylinder on the inside, and after performing centering to match both axes, join the inner cylinder to a part of the inner cylinder on the upper outer cylinder side, Next, on the upper outer cylinder, the upside-down lower outer cylinder surrounds the inner cylinder. Manufacturing method of the separator in fluid catalytic cracking unit arranged Te Unishi, characterized in that joined to the upper outer cylinder.
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