专利名称：一种防结焦气固快速分离装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于石油化工设备技术领域，特别涉及一种防结焦气固快速分离装置。
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以实现油气与催化剂的快速分离，终止油气裂化反应。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，然后进入沉降器上部的单级旋风分离器(简称单旋)。这部分油气在沉降器停留时间在20秒以上，在高温下仍存在过渡热裂化、缩合等反应，影响轻质油收率，在加工重质油时容易在沉降器结焦。有的装置提升管反应器出口采用1 3台简单的旋风分离器(简称粗旋)，效率可达95%以上，粗旋料腿是在正压差下排出催化剂，同时排出20% 30%油气，该部分油气与汽提气体混合在沉降器内慢速上升进入沉降器上部的单旋，油气在沉降器停留时间在30秒以上，在高温下存在过渡热裂化、缩合等反应，影响轻质油收率，加工重质油时容易在沉降器结焦。虽然有的装置将粗旋油气出口管向上延伸到单旋入口附近，但粗旋料腿排出的大量油气停留时间过长仍影响轻质油收率甚至在沉降器结焦。为改进油气在沉降器停留时间过长问题，专利CN2716269Y在粗旋油气出口管开口设油气导管并伸到至沉降器下部，将粗旋料腿排出油气及汽提气体从沉降器下方导出， 从而降低了油气停留时间。但这种方案粗旋料腿仍然是正压差排料，粗旋料腿排除的油气速度较高，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单旋入口催化剂密度增加，最终导致离开沉降器的油气催化剂含量增加，另外该方案容易引进催化剂跑损(操作弹性较小)。专利CN2489874Y开发了带预汽提段的开式直联多臂旋流分离技术。该技术在沉降器内设置密封罩，密封罩下部设预汽提段挡板；密封罩顶部设有油气出口，与沉降器单旋采用开式联接(承插式)。该快速分离器分离器应用于并列式直提升管催化裂化装置，提升管出口设有旋流头伸到密封罩部，旋流分离后的油气从密封罩顶出口引出进入沉降器单旋，由于密封罩流通面积为沉降器流通面积的20% 30%，所以油气的停留时间大幅度缩短。由于沉降器单旋料腿设在密封罩外侧，其排出的少量油气经沉降器慢速上升，经上方的开式联接(承插式)的环型缝隙进入沉降器单旋，因此该小部分油气在沉降器停留时间过长仍有结焦的可能性。另外该方案只使用于并列式直提升管反应器催化裂化装置，不使用于同轴式布置催化裂化装置。
发明内容本发明的目的是对现有技术进一步改进，提供一种新的解决方案，同时实现油气与催化剂快速分离、又有效避免油气在沉降器中结焦、具有较大操作弹性，既使用于同轴式折叠提升管，又使用于并列式直提升管催化裂化装置。[0006]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是由1 5组旋风筒、密封隔离室及密闭连接系统组成，其特征在于旋风筒为圆筒结构，上部侧面有油气与催化剂混合物进口，顶部为封闭结构，底部为敞开结构；旋风筒顶部中心处有油气出口，与沉降器顶单级旋分器(简称单旋)入口相连，为密闭型连接，连接管有膨胀节；旋风筒、密闭型连接管道内壁设有耐磨衬里，在旋风筒下部设置密封板形成密封隔离室。所述的旋风筒下沿距汽提段上沿0. 2 3m，旋风筒下部开设槽口或不开设槽口。所述的旋风筒油气入口为切向直进结构或蜗壳结构，所述的旋风筒下部结构为直筒或喇叭口，所述的旋风筒顶部油气出口管下沿与旋风筒顶板平齐或伸入旋风筒内。所述的防结焦气固快速分离装置，当采用多台旋风筒时，方案一各旋风筒油气出口管汇入1根集合管，然后由集合管与数台单旋入口连接；方案二各旋风筒油气出口管分别与单旋入口连接；方案三采用双提升管，各旋风筒油气出口管汇入1根集合管，然后再与数台单旋入口连接；方案四采用双提升管，各提升管的旋风筒油气出口管分别与各自的单旋入口连接，并且分别引出沉降器。所述的防焦蒸汽环管设置在沉降器上方，在旋风筒下端标高附近位置沿沉降器截面设置密封板形成密封隔离室，形成蒸汽隔离区。所述的防结焦气固快速分离装置用于同轴式催化裂化装置时，安装于折叠提升管反应器出口 ；用于并列式催化裂化装置时，安装于直提升管反应器出口 ；用于双提升管或两段提升管时，安装于1根直提升管、1根折叠提升管或2根折叠提升管反应器出口。反应后油气与催化剂的混合物切向进入1 5个旋风筒中，在旋风筒中进行气固离心分离，其分离效率达99%以上，从旋风筒分离下来的催化剂落入下方的汽提段中；经分离后的油气从旋风筒顶部的出口引出。该油气经密闭连接管道引入单旋进一步分离。该系统使油气在沉降器内的停留时间小于5秒。在沉降器顶部经防焦蒸汽环管引入蒸汽，使沉降器顶与密封板间的密封隔离室内充满蒸汽，不让油气进入避免油气结焦。密封蒸汽从旋风筒、旋分器料腿及器壁与密封板的间隙排到密封隔离室下方，与汽提气等混合从旋风筒下口进入气固快速分离系统，再与油气一起去单旋。在现有技术中均有少量油气从快分系统外溢到沉降器中，停留较长时间而结焦； 现有技术沉降器均没有蒸汽密封隔离室。本实用新型的优点是1、分离元件为园形旋风筒
2、反应油气全部经旋风筒及密闭管道引走，没有一点油气外溢到沉降器中从而避免了油气在沉降器结焦。3、在沉降器内形成蒸汽密封隔离室，不让油气进入彻底避免油气在沉降器结焦。本实用新型的有益效果是本防结焦气固快速分离装置采用旋风筒+密封隔离室+密闭连接结构，可使气固分离效率达99%以上，彻底避免过渡裂化反应，提高液体产品收率；通过密闭管道连接实现旋风筒负压差排料，使反应油气全部从旋风筒引走，不外溢到沉降器中，使油气在沉降器中的停留时间小于5秒，避免过渡热裂化反应，提高液体产品收率。蒸汽密封隔离室的设置使沉降器被蒸汽密封隔离，不让油气进入，从而彻底避免油气在沉降器结焦。
图1是同轴式催化裂化装置防结焦气固快速分离装置主视图；[0016]图中提升管反应器1、膨胀节2、密闭连接管3、旋风筒4、防焦蒸汽环管6、密封板 7、单旋8、汽提段9、沉降器5。图2是采用1台旋风筒方案时俯视图。图3是采用2台旋风筒方案俯视图。图4是并列式催化裂化装置防结焦气固快速分离装置主视图。图中提升管反应器1、膨胀节2、密闭连接管3、旋风筒4、防焦蒸汽环管6、密封板
7、单旋8、汽提段9、沉降器5。图5、图6、图7是图4俯视图。
具体实施方式
实施例1 :图1同轴式催化裂化装置防结焦气固快速分离装置，旋风筒4位于沉降器5的中心位置。旋风筒下方是汽提段9，旋风筒4上部侧面进口与提升管1相连，旋风筒4顶部出口与密闭连接管3连接。密闭连接管3上有膨胀节2，密闭连接管3上部与单旋8入口连接。沉降器5上部设有防焦蒸汽环管6，沉降器5下部位置设有密封板7。图2是采用1台旋风筒方案时俯视图，提升管1与旋风筒4入口连接，旋风筒4顶部油气出口与密闭连接管3连接，密闭连接管3与数台单旋8连接。图3是采用2台旋风筒方案俯视图，提升管1与2台旋风筒4入口连接，每台旋风筒4顶部油气出口管通过密闭连接管3连接2台单旋8。实施例2 图4并列式催化裂化装置防结焦气固快速分离装置，4台旋风筒4位于提升管反应器1的周围，旋风筒4上部侧面进口分别与提升管1顶部相连，旋风筒4顶部油气出口与密闭连接管3连接。密闭连接管3上有膨胀节2，密闭连接管3上部与单旋8入口连接。沉降器5上部设有防焦蒸汽环管6，沉降器5下部位置设有密封板7。图5、图6、图7是图4俯视图。图5是提升管1与2台旋风筒4入口连接；图6是提升管1与3台旋风筒4入口连接；图7是提升管1与4台旋风筒4入口连接；每台旋风筒 4顶部油气出口通过密闭连接管3连接2台单旋8。油气与催化剂混合物由提升管反应器1进入旋风筒4，混合物在旋风筒内做旋转运动，在离心力作用下将油气与催化剂快速分离，分离后的油气从旋风筒顶部中心出口引出，经密闭连接管道3引入沉降器上部单旋8。由于单旋与旋风筒间是密闭连接，旋风筒是在负压差环境工作，分离下来催化剂靠重力沿旋风筒内壁落到下方的汽提段9，而油气全部从旋风筒顶部中心出口抽走，不会外溢到沉降器5。在沉降器顶部的防焦蒸汽环管6给入蒸汽，该蒸汽沿沉降器缓慢向下流动，然后从密封板7与旋风筒、料腿及器壁缝隙中排出，再从旋风筒下端敞口处进入旋风筒内与油气混合，再一同输送到单旋进一步分离。由于隔离板的设置只允许蒸汽从缝隙中向下排出，不允许油气进入从而彻底避免了油气在沉降器中结焦。旋风筒下端采用敞口结构，使该系统具有较大的操作弹性。
权利要求1.一种防结焦气固快速分离装置，由1 5组旋风筒、密封隔离室及密闭连接系统组成，其特征在于旋风筒为圆筒结构，上部侧面有油气与催化剂混合物进口，顶部为封闭结构，底部为敞开结构；旋风筒顶部中心处有油气出口，与沉降器顶单级旋分器入口相连，为密闭型连接，连接管有膨胀节；旋风筒、密闭型连接管道内壁设有耐磨衬里，在旋风筒下部设置密封板形成密封隔离室。
2.根据权利要求1所述的防结焦气固快速分离装置，其特征在于旋风筒下沿距汽提段上沿0. 2 3m，旋风筒下部开设槽口或不开设槽口。
3.根据权利要求1所述的防结焦气固快速分离装置，其特征在于该设备用于同轴式催化裂化装置时，安装于折叠提升管反应器出口 ；用于并列式催化裂化装置时，安装于直提升管反应器出口 ；用于双提升管或两段提升管时，安装于1根直提升管、1根折叠提升管或2 根折叠提升管反应器出口。
4.根据权利要求1所述的防结焦气固快速分离装置，其特征在于旋风筒油气入口为切向直进结构或蜗壳结构。
5.根据权利要求1所述的防结焦气固快速分离装置，其特征在于旋风筒下部结构为直筒或喇叭口。
6.根据权利要求1所述的防结焦气固快速分离装置，其特征在于当采用多台旋风筒时，方案一各旋风筒油气出口管汇入1根集合管，然后由集合管与数台沉降器顶单级旋分器入口连接；方案二各旋风筒油气出口管分别与沉降器顶单级旋分器入口连接；方案三采用双提升管，各旋风筒油气出口管汇入1根集合管，然后再与数台沉降器顶单级旋分器入口连接；方案四采用双提升管，各提升管的旋风筒油气出口管分别与各自的沉降器顶单级旋分器入口连接，并且分别引出沉降器。
7.根据权利要求1所述的防结焦气固快速分离装置，其特征在于在沉降器上方设置防焦蒸汽环管，在旋风筒下端标高附近位置沿沉降器截面设置密封板形成密封隔离室，形成蒸汽隔离区。
8.根据权利要求1所述的防结焦气固快速分离装置，其特征在于旋风筒顶部油气出口管下沿与旋风筒顶板平齐或伸入旋风筒内。
专利摘要一种防结焦气固快速分离装置，属于石油化工领域，用于炼油厂催化裂化装置提升管反应器出口油气与催化剂快速分离，减少油气过渡裂化及有效避免油气在沉降器结焦。它由1～5组旋风筒及密封隔离室、密闭连接系统组成，避免了油气外溢并形成隔离室，有效避免了油气结焦。本实用新型应用于炼油厂催化裂化装置提升管反应器出口催化剂与油气快速分离，尤其适用于同轴式催化裂化装置。
文档编号B01D45/16GK202346973SQ20112035151
公开日2012年7月25日 申请日期2011年9月20日 优先权日2011年9月20日
发明者不公告发明人 申请人:李小燕