专利名称：一种卧管式第三级旋风分离器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种卧管式第三级旋风分离器，用于石油化工和煤化工行 业流态化反应再生装置的油气中催化剂分离回收系统或再生烟气能量回收系统 中，将催化剂与油气或烟气进行分离。
背景技术：
在石油化工和煤化工行业的流态化反应再生装置中，油气中的催化剂分离 回收系统或再生烟气的能量回收系统是必不可少的一部分，这些系统中的第三 级旋风分离器又是关键设备之一。卧管式第三级旋风分离器是第三级旋风分离
器的一种类型；参见美国专利US 5538696等文献的介绍，它主要设有干净气体 出口管、内吊筒、中间吊筒、外吊筒、卧式分离单管等部件。卧式分离单管安 装在内吊筒和中间吊筒上，用于气固分离。干净气体出口管设于卧管式第三级 旋风分离器的顶部。卧管式第三级旋风分离器的上部设有进气室，底部设有催 化剂排泄管。目前工业上应用的卧管式第三级旋风分离器是一个独立的设备， 属于一类压力容器；设于反应器或再生器的外部， 一般都放置在几十米高的三 旋框架上。反应器或再生器内环绕反应器或再生器的轴心线成组设置有多组第 一级旋风分离器和第二级旋风分离器，它们分离出的含尘气体(指夹带有催化剂 颗粒的油气或烟气)通过第二级旋风分离器的气体出口管集中于油气或烟气的 集合管或集气室(集合管设于反应器或再生器的外部，集气室设于反应器或再生 器的内部)，然后再通过一根油气或烟气管道送往卧管式第三级旋风分离器进行 进一步的气固分离。上述卧管式第三级旋风分离器的设置方式存在的主要问题 是由于需设置三旋框架、集合管或集气室以及油气或烟气管道，使工艺装置 投资较髙；卧管式第三级旋风分离器设于反应器或再生器的外部，占地面积也 较大。 发明内容
本实用新型的目的是提供一种卧管式第三级旋风分离器，主要用于解决现 有卧管式第三级旋风分离器设于反应器或再生器外部的方式所存在的工艺装置 投资较高、占地面积较大的问题。
为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案是 一种卧管式第三级旋风 分离器，设有干净气体出口管、内吊筒、中间吊筒和外吊筒，内吊筒和中间吊 筒上安装有卧式分离单管，干净气体出口管设于卧管式第三级旋风分离器的顶 部，卧管式第三级旋风分离器的上部设有进气室，底部设有催化剂排泄管，其特征在于所述的卧管式第三级旋风分离器内置于反应器或再生器的上部，与 反应器或再生器同轴，反应器或再生器内环绕反应器或再生器的轴心线成组设 置有第一级旋风分离器和第二级旋风分离器，卧管式第三级旋风分离器的进气 室与第二级旋风分离器的气体出口管相连通，卧管式第三级旋风分离器的干净 气体出口管和催化剂排泄管均通向反应器或再生器的外部。
采用本实用新型，具有如下的有益效果(l)卧管式第三级旋风分离器内置 于反应器或再生器后，固定于反应器或再生器顶部封头上；现有将卧管式第三 级旋风分离器设于反应器或再生器外部的方式所需要的三旋框架可取消。反应 器或再生器内第一级旋风分离器和第二级旋风分离器分离出的含尘气体直接通 过第二级旋风分离器的气体出口管进入卧管式第三级旋风分离器的进气室，在 卧管式第三级旋风分离器内进行进一步的气固分离，不需要设置油气或烟气的 集合管或集气室，以及通向卧管式第三级旋风分离器的油气或烟气管道。因而， 可以减少工艺装置的投资。由于卧管式第三级旋风分离器是内置于反应器或再 生器中，所以工艺装置的占地面积也可以减少。(2)现有反应器或再生器内的第 一级旋风分离器和第二级旋风分离器，环绕反应器或再生器的轴心线成组设置 多组，靠近反应器或再生器的侧壁。环绕反应器或再生器的轴心线有大量空间 闲置，被本实用新型用来放置卧管式第三级旋风分离器。根据第一级旋风分离 器和第二级旋风分离器以及卧管式第三级旋风分离器的设置位置，多个第二级 旋风分离器的气体出口管随之沿卧管式第三级旋风分离器进气室的圆周方向与 之连通，这样可以保证含尘气体从多处均匀地进入卧管式第三级旋风分离器的 进气室，然后再均匀地分配到各个卧式分离单管进行气固分离，有利于提高卧 管式第三级旋风分离器的分离效率。相比之下，现有卧管式第三级旋风分离器 设于反应器或再生器外部的方式，含尘气体是通过一根油气或烟气管道进入卧 管式第三级旋风分离器的进气室；由于是从一处进气，因此进气不够均匀，含 尘气体也不能够均匀地分配到各个卧式分离单管，从而会影响到卧管式第三级 旋风分离器的分离效率。(3)由于本实用新型卧管式第三级旋风分离器占据了环 绕反应器或再生器轴心线的大量闲置空间，所以可以提高反应气体的稀相线速、 减少气固接触时间；这对于需要此种条件的工艺过程而言有利。(4)现有的卧管 式第三级旋风分离器设于反应器或再生器的外部，是一个独立的设备，属于一 类压力容器；需要单独维护，并且每年都需要技术监督部门专门进行年检，需 交付年检费用。采用本实用新型，卧管式第三级旋风分离器成为反应器或再生 器的内构件，可以随反应器或再生器一起进行维护、检修；并且，不需要有关 部门专门进行年检，可以节省年检费用。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细的说明。附图和具体实施方式
并不限制本实用新型要求保护的范围。
图l是本实用新型卧管式第三级旋风分离器内置于反应器或再生器中的一 种方案的示意图。
图2是图1中的A""A阶梯剖视图。
图3是本实用新型卧管式第三级旋风分离器内置于反应器或再生器中的另 一种方案的示意图。
具体实施方式
参见图1以及图2，所示卧管式第三级旋风分离器设有干净气体出口管l、内 吊筒3、中间吊筒6和外吊筒9。内吊筒3、中间吊筒6和外吊筒9同轴设置，干净 气体出口管1设于内吊筒3的顶部。内吊筒3和中间吊筒6上安装有卧式分离单管 5。内吊筒3的底部为封闭结构，其内腔构成卧管式第三级旋风分离器的集气室 13。内吊筒3上设有膨胀节15，用于吸收内吊筒3产生的热膨胀。中间吊筒6的顶 部通过倒置圆锥面形的锥段4与外吊筒9连接，底部设有倒置圆锥面形的中间吊 筒底部封头7;中间吊筒底部封头7的底部设有排尘管8。外吊筒9的顶部设有卧 管式第三级旋风分离器顶部封头2，底部设有倒置圆锥面形的外吊筒底部封头 10。外吊筒底部封头10的底部设有催化剂排泄管11，中间吊筒底部封头7底部的 排尘管8通入催化剂排泄管11内。参见图l，干净气体出口管l位于卧管式第三级 旋风分离器的顶部，焊接于卧管式第三级旋风分离器顶部封头2上。催化剂排泄 管ll位于卧管式第三级旋风分离器的底部，其上设有膨胀节15，用于吸收整个 卧管式第三级旋风分离器产生的热膨胀。卧管式第三级旋风分离器顶部封头2、 外吊筒9和锥段4之间的空间构成卧管式第三级旋风分离器的进气室12，进气室 12位于卧管式第三级旋风分离器的上部。外吊筒底部封头10的内部空间，除去 中间吊筒底部封头7和排尘管8占据的区域，构成卧管式第三级旋风分离器的集 尘室14。
参见图1以及图2，本实用新型将卧管式第三级旋风分离器内置于反应器或 再生器16的上部，与反应器或再生器16同轴。反应器或再生器16内环绕反应器 或再生器16的轴心线成组设置有多组第一级旋风分离器17和第二级旋风分离器 18。反应器或再生器顶部封头20上设有支座台21，通过吊杆22、吊架23将第一 级旋风分离器17连同第二级旋风分离器18吊挂于反应器或再生器16内。卧管式 第三级旋风分离器的进气室12与第二级旋风分离器的气体出口管19相连通；图 1、图2所示，第二级旋风分离器气体出口管19的出口端管壁与外吊筒9位于进气室12部分的筒体焊接连接，其出口通入进气室12。
参见图1,卧管式第三级旋风分离器顶部封头2位于反应器或再生器顶部封 头20的外部。外吊筒9在靠近卧管式第三级旋风分离器顶部封头2的筒体处与反 应器或再生器顶部封头20焊接连接，以此将卧管式第三级旋风分离器固定。焊 接于卧管式第三级旋风分离器顶部封头2上的干净气体出口管l通向反应器或再 生器16的外部，卧管式第三级旋风分离器底部的催化剂排泄管ll也经过反应器 或再生器16的侧壁(连接处采用焊接)通向反应器或再生器16外部。卧管式第三 级旋风分离器顶部封头2上以及外吊筒9的下部设有人孔24，供人员进入卧管式 第三级旋风分离器内进行检査、维修。图1和图2(以及图3)中，附图标记25表示 隔热耐磨衬里。
图l所示的卧管式第三级旋风分离器，其顶部封头2位于反应器或再生器顶 部封头20的外部，因此上说并未完全内置于反应器或再生器16中。本实用新型 还可将卧管式第三级旋风分离器完全内置于反应器或再生器16中，如图3所示。 与图l所示不完全内置方案的主要不同是，卧管式第三级旋风分离器不设置顶部 封头，而是借用反应器或再生器顶部封头20将外吊筒9顶部与干净气体出口管l 之间的圆环形区域封闭。外吊筒9的顶部以及干净气体出口管l焊接在反应器或 再生器顶部封头20上，反应器或再生器顶部封头20、外吊筒9和锥段4之间的空 间构成卧管式第三级旋风分离器的进气室12。图l中设于卧管式第三级旋风分离 器顶部封头2上的人孔24，在图3中改设于与卧管式第三级旋风分离器的位置相 对应之处的反应器或再生器顶部封头20上。
本实用新型图1至图3中，相同附图标记表示相同的技术特征。图1和图3中， 第一级旋风分离器17、第二级旋风分离器18、吊架23等部件未剖视。
下面结合图l说明本实用新型的操作过程。在反应器或再生器16内，夹带有 催化剂颗粒的油气或烟气经第一级旋风分离器17和第二级旋风分离器18分离之
后，仍夹带有部分小颗粒催化剂的油气或烟气从第二级旋风分离器的气体出口 管19均匀地进入卧管式第三级旋风分离器的进气室12，然后再均匀地分配到各 个卧式分离单管5进行进一步的气固分离。分离出的催化剂颗粒进入集尘室14， 然后与泄料气一起由催化剂排泄管ll排出卧管式第三级旋风分离器以及反应器 或再生器16之外。卧式分离单管5分离出的净化气体则进入集气室13，然后经干 净气体出口管1排出卧管式第三级旋风分离器以及反应器或再生器16之外。本实 用新型涉及到的卧管式第三级旋风分离器以及第一级旋风分离器17和第二级旋 风分离器18，结构和操作过程与现有技术基本相同，因此只进行上述的简要说 明。石油化工行业的流化催化裂化装置、流化催化裂解装置以及煤化工行业的 甲醇制烯烃装置，在其油气中的催化剂分离回收系统或再生烟气能量回收系统 中，都可以采用本实用新型的方案，将卧管式第三级旋风分离器内置于反应器 或再生器中，进行催化剂与油气或烟气的分离。
权利要求1、一种卧管式第三级旋风分离器，设有干净气体出口管(1)、内吊筒(3)、中间吊筒(6)和外吊筒(9)，内吊筒(3)和中间吊筒(6)上安装有卧式分离单管(5)，干净气体出口管(1)设于卧管式第三级旋风分离器的顶部，卧管式第三级旋风分离器的上部设有进气室(12)，底部设有催化剂排泄管(11)，其特征在于所述的卧管式第三级旋风分离器内置于反应器或再生器(16)的上部，与反应器或再生器(16)同轴，反应器或再生器(16)内环绕反应器或再生器(16)的轴心线成组设置有第一级旋风分离器(17)和第二级旋风分离器(18)，卧管式第三级旋风分离器的进气室(12)与第二级旋风分离器的气体出口管(19)相连通，卧管式第三级旋风分离器的干净气体出口管(1)和催化剂排泄管(11)均通向反应器或再生器(16)的外部。
专利摘要本实用新型公开了一种卧管式第三级旋风分离器，主要用于解决现有卧管式第三级旋风分离器设于反应器或再生器外部的方式所存在的工艺装置投资较高、占地面积较大的问题。本实用新型的主要特征在于卧管式第三级旋风分离器内置于反应器或再生器(16)的上部，与反应器或再生器同轴。反应器或再生器内环绕反应器或再生器的轴心线成组设置有第一级旋风分离器(17)和第二级旋风分离器(18)，卧管式第三级旋风分离器的进气室(12)与第二级旋风分离器的气体出口管(19)相连通。本实用新型的方案可用于石油化工和煤化工行业流态化反应再生装置的油气中催化剂分离回收系统或再生烟气能量回收系统中，将催化剂与油气或烟气进行分离。
文档编号B04C5/00GK201304371SQ20082022117
公开日2009年9月9日 申请日期2008年11月12日 优先权日2008年11月12日
发明者乔立功, 昱 刘, 张世成, 张卫华, 磊 施, 丽 李, 李群生, 顾月章 申请人:中国石化集团洛阳石油化工工程公司