专利名称：从带有固体的气流中分离固体的方法
技术领域：
本发明的领域是重的碳氢化合物供料的流态化催化裂解(FCC)、再生所述的催化剂并从上述的再生中产生的废气分离所述的催化剂。
背景技术：
US-A-420384和US-A-6551565公开了从FCC废气中分离催化剂的方法。
美国的新奥尔良在2002NPRA中，Belco TechnologiesCorporation的Edwin H.Weaner提出的论文“具有壳型三级分离器的FCCU颗粒放出控制-一个状况研究”说明了如何从FCC回热炉的废气中分离催化剂细粒。按照该论文，三级分离器(TSS)已多年用于从回热炉废气中分离催化剂细颗粒以便保护建在所述的分离器下游的涡轮膨胀器。典型的三级分离器例如在1985年1月的“HydrocarbonProcessing”51-54页中有说明。TSS已多年用作有效的装置来从FCCU回热炉废气中除去催化剂细颗粒以提供对涡轮膨胀器的保护。在这一服务中，重要的是TSS除去足够量的催化剂细颗粒，使得在废气中的残余催化剂颗粒不会损坏涡轮膨胀器。
在一个TSS中，通过在普通容器中平行操作的多个漩涡涡轮分离器从大部分气流中分离出固体。气体中固体含量降至例如43mg/Nm3。分离的固体积聚在容器的下部，并与少量废气一起从容器中排出，该富固体的气流也称作底流。该TSS底流随后流到第四级分离器。在第四级分离器中，固体典型地被所谓的第四级旋风分离器处理，或更近来，通过使气体通过一个旋风分离器、一个陶瓷或复合材料过滤器来完全除去。在后一个的情况下，含有少量颗粒(例如2mg/Nm3颗粒)的气体随后返回到在TSS下游的主废气流中。
上述论文提到的方法的缺点是必须用纯粹的过滤器来减少从过程中颗粒的放出。这些过滤器的优点是几乎所有的固体可以从底流气体中分离出。但是，这些过滤器的缺点是除了它们的高成本，(陶瓷)过滤器棒会破裂导致固体积累在废气中。金属过滤器棒的缺点是在正常的工作温度下不能使用，必须用气体冷却。
发明内容
本发明的目的是提供一种方法，该方法可得到有低固体含量的废气，其中不必要用纯粹的过滤器。
为实现本发明的目的，本发明提供了一种把固体从含有多于100mg/Nm3固体的带有固体的气流中分离出来的方法，包括下面的步骤(a)使用气体-固体分离器从气流中分离固体，得到含有小于50mg/Nm3固体的气体及包括分离的固体及部分供到气体-固体分离器的气流的一个底流；(b)在旋风分离器中的底流中分离部分固体，其中得到固体及仍含部分固体的气流；(c)把步骤(b)中得到的气体与水接触以分离固体及得到含0-50mg/Nm3固体的气流；和(d)把步骤(c)及步骤(a)中得到的固体气流合并。
申请人发现把步骤(b)中比较简单的和耐用的旋风分离器与在步骤(c)中接触的水结合，可以得到比现有技术陶瓷过滤器更可靠的方法。
本发明的方法适合与从含有多于100mg/Nm3固体的带有固体的气流中分离出固体。优选地，带有固体的气流含有100-500mg/Nm3的固体。优选地，在步骤(d)中得到的气流含有小于50mg/Nm3的固体，更优选地为10-50mg/Nm3。优选地，气流是FCC回热炉的废气。但是气流也可以是要求上述分离水平的其它气流。
步骤(a)在一个气体-固体分离器中进行，分离器可以是一个旋风分离器、一套平行操作的漩涡管或旋风分离器，或使用所谓的多分离器。这种多分离器包括多个放在一个容器中的多个平行操作的旋风气体-固体分离器。这种旋风分离器可以是漩涡型或有切向安排的气体-固体进口孔的类型。这种多分离器的实例是上面提到的第三级分离器或在US-A-3541766、US-A-5690709、US-A-5372707、US-A-5514271和US-A-6174339中的分离器。
上述的气体-固体分离器将得到一些类别的底流，这种底流可按本发明进行处理。
步骤(b)可适合在普通的旋风分离器中进行，例如1973年第5版的“perry’s chemical Engineers’Handbook(Mcgraw Hill)的图20-106中说明的旋风分离器。
步骤(C)可合适地在一容器中进行，其中气流与水流是反向流动。水可以含其它成分。但是为减小露点腐蚀的危险，也可以用水稀释的碱溶液。可用的溶液的实例如稀NaOH、KOH、Mg(OH)2和NH4OH。但是对于本发明的目的，使用不含添加成分的水可充分地除去固体。容器可设有增加水和气体接触的内部零件。优选地，水的质量和步骤(c)中接触的气体的质量比为1.5-2.0。与水的接触优选地用连续的操作模式进行，其中水与气流是反方向流的。在接触后得到的水流可以在步骤(c)中再使用。水和固体的小的浸出流可保证不会导致循环水流中固体量高于某一固体量。在水中或优选的浸出流中的固体可合适地用过滤系统与水分离，这种过滤系统例如是转动过滤器，通过普通炼油厂排水系统设置。
优选地，在步骤(c)中与水接触后，在气体中含有的固体含量为0-5mg/Nm3，优选地，小于20mg/Nm3，更优选地小于5mg/Nm3。固体量合适地可为0-5mg/Nm3。
在步骤(d)中，步骤(c)中得到的贫固体的气流与在步骤(a)中得到的气流混合。最终的气流供到-膨胀涡轮、废热锅炉或这类单元的组合或结合。
图1示出本发明的方法。
具体实施例方式
图1示出产生废气2的FCC回热炉1。在第三级分离器3，这些固体从该废气2中分离出来。得到了贫固体的气体4及一个底流5。底流5供到旋风分离器6，旋风分离器6产生固体流10及气体流7。气体流7在容器8中与水15接触。固体在水流15中取出，产生含固体的水流16。得到的气流9与在废气膨胀涡轮得到的气流9总是没有固体并与TSS溢流4混合。
固体流10连续地供到收集容器12。固体可从该容器12通过设有阀11的活底料斗容器13排到环境中。活底料斗容器是优选的以便把固体从过程操作的高压力水平带到非连续的泄水操作的环境压力水平，在该压力下固体可进一步处理，作为本发明的实例，各种流中的固体含量示于表1，用于说明的目的。
表1
权利要求
1.一种把固体从含有多于100mg/Nm3固体的带有固体的气流中分离出来的方法，包括下面的步骤(a)使用气体-固体分离器从气流中分离固体，得到含有小于50mg/Nm3固体的气体及包括分离的固体及部分供到气体-固体分离器的气流的一个底流；(b)在旋风分离器中的底流中分离部分固体，其中得到固体及仍含部分固体的气流；(c)把步骤(b)中得到的气体与水接触以分离固体及得到含0-50mg/Nm3固体的气流；和(d)把步骤(c)及步骤(a)中得到的固体气流合并。
2.按照权利要求1的方法，其特征在于带有固体的气流含有100-500mg/Nm3的固体。
3.按照权利要求1或2的方法，其特征在于在步骤(d)中得到气流的固体含量为10-50mg/Nm3的固体。
4.按照权利要求1-3中任意一项的方法，其特征在于气体-固体分离器是包括多个平行操作的气固旋风分离器的多分离器容器。
5.按照权利要求1-4中任一项的方法，其特征在于水的质量和步骤(c)中接触的气体的质量比为1.5-2.0。
6.按照权利要求1-5中任一项的方法，其特征在于在步骤(c)中与水接触后，在气体中含有的固体含量小于50mg/Nm3。
7.按照权利要求6的方法，其特征在于在步骤(c)中与水接触后，在气体中含有的固体含量为0-5mg/Nm3。
8.按照权利要求1-7中任一项的方法，其特征在于在步骤(a))中得到的小于50mg/Nm3固体的气流供到气体膨胀涡轮，并且在所述的气体膨胀涡轮的下游进行步骤(d)。
9.按照权利要求1-8中任一项的方法，其特征在于在步骤(b)中得到的固体连续地供到收集容器，固体非连续地从收集容器通过活底料斗容器供到环境中。
全文摘要
一种把固体从含有多于100mg/Nm
文档编号B01D45/16GK1819865SQ200480018583
公开日2006年8月16日 申请日期2004年7月2日 优先权日2003年7月3日
发明者M·J·H·博勒 申请人:国际壳牌研究有限公司