一种倒置式旋流快分设计方法及反应器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于流态化、石油化工、烯烃生产、芳烃生产技术领域，特别涉及一种倒置式旋流快分设计方法及反应器。
【背景技术】
[0002]在石油化工、烯烃生产、芳烃生产领域近期新开发的多段反应器的催化裂化、流化芳构化、流化异构化等新工艺技术，涉及到反应器高(反应器立面高度40?50m)，而与之匹配沉降器低的情况(沉降器内部设有催化剂回收系统，立面高度30?40m)，目前现有的流化床反应系统均是沉降器高反应器低布置方式，目前还没有“高反应器、低沉降器”方案设计经验，这种“高反应器、低沉降器”方案在反应器与沉降器衔接及相应的气固快速分离配置方面面临设计困难，因此目前迫切需要一种“高反应器、低沉降器”合理配置的方法和反应器。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种倒置式旋流快分设计方法及反应器，可使高反应器、低沉降器科学衔接，并且结构紧凑、气固分离效率高。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的方法是:包括油气催化剂混合物进入、气固快速分离、二级分离、催化剂回收与排出、净化气排出，其特征是:气固混合物自上向下进入系统，设计上进料管倒置式旋流快速分离，在旋流场中心无固体颗粒区引出初级净化气，初级净化气再二级分离，并设计翼阀排料导流或隔离设施。
[0005]一种倒置式旋流快分反应器，包括顶旋、顶旋入口总管、料腿、翼阀、汽提段或储料段、上进料管倒置式旋流快速分离器、导流管或密闭隔离设施；上进料管倒置式旋流快速分离器由上进料管、旋流器、密封罩、中心排气管组成，中心排气管包括套管和下置式中心管，上进料管自顶部向下伸入沉降器内部，穿过顶旋入口总管、套管伸到密封罩上部与旋流器连接；下置式中心管直径小于套管外径其下端伸到旋流器下方，套管套在上进料管下部外侧，旋流器自套管下部穿出，套管上部自密封罩顶部伸出与顶旋入口总管连接；密封罩下端与沉降器下端连接，导流管下部与密封罩下部连接，导流管上端开口并将翼阀包裹。
[0006]进一步，旋流器设有2?8个流道，流道是弯管结构或是蜗壳结构，截面是四边形，流道水平设置或向下倾斜设置。
[0007]进一步，导流管是翼阀排出催化剂至密封罩下部的通道，截面是圆形或是多边形。
[0008]进一步，密闭隔离设施是在沉降器下部沿截面设置的密封板，支承在沉降器壁或密封罩或料腿，并与其留有5?40_间隙，同时在密封罩下部设置若干气窗。
[0009]进一步，密封罩下端还可以与汽提段或储料段上端连接，导流管下部还可以与汽提段上部或储料段上部连接。
[0010]进一步，还可以是无沉降器方案，该方案导流管上端封闭并将翼阀包裹。
[0011]本发明创新点和积极效果:
[0012]本发明创新点是:1、气固混合物自上向下进入系统，设计上进料管倒置式旋流快速分离，在旋流场中心无固体颗粒区引出初级净化气，初级净化气再二级分离，并设计翼阀排料导流或隔离设施；2、设计上进料管倒置式旋流快速分离器、导流管或密闭隔离设施，上进料管倒置式旋流快速分离器由上进料管、旋流器、密封罩、中心排气管组成，中心排气管包括套管和下置式中心管。
[0013]本发明积极效果是:1、实现高反应器与低沉降器科学衔接，流程短、压降低、节能；2、设备立面高度低、安全稳定投资低、便于生产管理；3、倒置式旋流气固快分系统结构紧凑、效率高；4、实现密闭连接，沉降器内没有油气，实现清洁生产。
【附图说明】
[0014]图1是一种倒置式旋流快分设计方法及反应器示意图。
[0015]1-上进料管，2-顶旋，3-套管，4-旋流器，5-下置式中心管，6_密封罩，7_料腿，8-翼阀，9-导流管，10-储料段或汽提段，11-顶旋入口总管，12-沉降器，15-环管。
[0016]图2是另一种倒置式旋流快分设计方法及反应器示意图。
[0017]1-上进料管，2-顶旋，3-套管，4-旋流器，5-下置式中心管，6-密封罩，7-料腿，8-翼阀，10-储料段或汽提段，11-顶旋入口总管，12-沉降器，13-密封板，14-气窗，15-环管。
[0018]图3是另一种倒置式旋流快分设计方法及反应器示意图。
[0019]1-上进料管，2-顶旋，3-套管，4-旋流器，5-下置式中心管，6_密封罩，7_料腿，8-翼阀，9-导流管，10-储料段或汽提段。
【具体实施方式】
[0020]见图1?图3，上进料管I自沉降器12顶部向下伸入，穿过顶旋入口总管11、套管3伸到密封罩6上部与旋流器4连接；下置式中心管5下端伸到旋流器4下方，上端与套管3下端连接，套管3套在上进料管I下部外侧，旋流器4自套管3下部穿出，套管3上部自密封罩6顶部伸出与顶旋入口总管11弹性连接；密封罩6下端与沉降器12下端连接，沉降器12下端与储料段或汽提段10上端连接；图1，导流管9下部与密封罩6下部连接，导流管9上端开口并将翼阀8包裹，图2，沉降器12下部设有密封板13，密封罩6下部设有若干气窗14 ;图3是无沉降器方案，密封罩6下端与储料段或汽提段10上端连接，导流管9上端封闭并将翼阀8包裹。
[0021]参见图1?图3，反应气与催化剂混合物经上进料管I进入沉降器并从旋流器4出口高速流出，油气和催化剂在密封罩6中做高速旋转运动，在离心力作用下进行气固分离，分离效率达98%以上。初级净化油气从下口进入下置式中心管5，经套管3、顶旋入口总管11进入顶旋2，在顶旋2再次进行离心分离，净化油气从顶部出口排出。初级分离下来的催化剂沿密封罩6内壁落入下方的储料段或汽提段10，顶旋2分离下来的催化剂经料腿7、翼阀8排入导流管9 (图1、图3)在重力作用下排入下方的储料段或汽提段10 (图2顶旋2分离下来的催化剂经料腿7、翼阀8排出经气窗14在重力作用下排入下方的储料段或汽提段10)。环管15进入气体，沿沉降器截面流动至下部经导流管9或气窗14进入密封罩11内部，与翼阀排出的少量油气、汽提蒸汽一起从下口进入密封罩11 (图3，翼阀排出的少量油气、汽提蒸汽一起从下口进入密封罩11)。
【主权项】
1.一种倒置式旋流快分设计方法，包括油气催化剂混合物进入、气固快速分离、二级分离、催化剂回收与排出、净化气排出，其特征是:气固混合物自上向下进入系统，设计上进料管倒置式旋流快速分离，在旋流场中心无固体颗粒区引出初级净化气，初级净化气再二级分离，并设计翼阀排料导流或隔离设施。2.一种倒置式旋流快分反应器，包括顶旋、顶旋入口总管、料腿、翼阀、汽提段或储料段、上进料管倒置式旋流快速分离器、导流管或密闭隔离设施；上进料管倒置式旋流快速分离器由上进料管、旋流器、密封罩、中心排气管组成，中心排气管包括套管和下置式中心管，上进料管自顶部向下伸入沉降器内部，穿过顶旋入口总管、套管伸到密封罩上部与旋流器连接；下置式中心管直径小于套管外径其下端伸到旋流器下方，套管套在上进料管下部外侧，旋流器自套管下部穿出，套管上部自密封罩顶部伸出与顶旋入口总管连接；密封罩下端与沉降器下端连接，导流管下部与密封罩下部连接，导流管上端开口并将翼阀包裹。3.根据权利要求2所述的倒置式旋流快分反应器，其特征是:旋流器设有2?8个流道，流道是弯管结构或是蜗壳结构，截面是四边形，流道水平设置或向下倾斜设置。4.根据权利要求2所述的倒置式旋流快分反应器，其特征是:导流管是翼阀排出催化剂至密封罩下部的通道，截面是圆形或是多边形。5.根据权利要求2所述的倒置式旋流快分反应器，其特征是:密闭隔离设施是在沉降器下部沿截面设置的密封板，支承在沉降器壁或密封罩或料腿，并与其留有5?40_间隙，同时在密封罩下部设置若干气窗。6.根据权利要求2所述的倒置式旋流快分反应器，其特征是:密封罩下端还可以与汽提段或储料段上端连接，导流管下部还可以与汽提段上部或储料段上部连接。7.根据权利要求2所述的倒置式旋流快分反应器，其特征是:还可以是无沉降器方案，该方案导流管上端封闭并将翼阀包裹。
【专利摘要】一种倒置式旋流快分设计方法，属于流态化、石油化工、烯烃生产、芳烃生产技术领域，用于解决高反应器低沉降器衔接及相应气固快速分离系统配置困难问题。包括油气催化剂混合物进入、气固快速分离、二级分离、催化剂回收与排出、净化气排出，其特征是：气固混合物自上向下进入系统，设计上进料管倒置式旋流快速分离，在旋流场中心无固体颗粒区引出初级净化气，初级净化气再二级分离，并设计翼阀排料导流或隔离设施。该方法实现了高反应器与低沉降器科学衔接、结构紧凑、效率高，安全稳定投资低、便于生产管理。还提供了实现本发明方法的上进料管倒置式旋流快速分离器、中心排气管、导流管设备。用于流化催化裂化、流化芳烃化、流化异构化等生产装置。
【IPC分类】B01J8/28, B01D45/02, B01D45/16
【公开号】CN104907015
【申请号】CN201410085947
【发明人】刘英聚
【申请人】刘英聚
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2014年3月10日