专利名称：一种增强型反应沉降器防结焦装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种防结焦装置，尤其是涉及一种增强型反应沉降器防结焦装置。
背景技术：
在石油化工领域中，催化裂化装置反应提升管出口，均设置有气固快速分离装置 以实现催化剂与油气的分离，终止不必要的过度反应。气固分离装置分为两大类一类是惯 性分离装置；另一类是离心分离装置。 惯性分离装置的工作原理是依靠气固两相急剧改变流向时所产生的惯性差实现 气固分离，典型的惯性气固快速分离装置有倒L型、T型、碟型等结构，它们的特点是压降很 小， 一般为5kPa，分离效率较低，只有70 % 80 %左右。 离心分离装置的原理是利用气固两相混合物高速旋转形成的强离心力场实现气 固快速分离。典型的实例是在提升管的出口直联一级旋风分离器(或称粗旋)，其分离效率 可高达98%以上。分离出大部分催化剂的油气从粗旋升气管排出，进入沉降器空间，以较慢 的速度上升，经10秒以上才得以进入沉降器上部的二级旋风分离器内，进一步分离油气夹 带的催化剂。粗旋料腿属正压差排料，所以除了催化剂颗粒间夹带部分油气从料腿带出外， 在正压差的作用下一部分油气也会向下喷出，这些油气约占总油气量的6% 10%。这部 分油气与汽提气体汇合，沿沉降器慢速上升进入二级旋风分离器。反应油气在沉降器内的 平均停留时间仍高达10 20秒，在高温下仍存在过度裂化现象，沉降器内结焦的问题比较 突出，对轻质油收率和装置的长周期安全生产影响很大。 为解决上述问题，美国专利US 5， 158， 669(1992年)、US 5， 314， 611 (1994年)、欧 洲专利EP 0593827A1，中国专利CN 92112441 (1992年)等在粗旋下部设置了预汽提段，减 少从粗旋料腿中向下喷出的反应油气量，进一步縮短了反应油气在沉降器内的平均停留时 间，使油气返混率降到2%以下。美国专利US 4， 482， 451 (1984年)和日本特许公报(B2) 昭61-25413 (1986年)则在提升管末端采用了几根向下倾斜一定角度的圆弧弯管作为气固 快速分离器，并在外面加一封闭罩以实现油气的快速引出。美国专利US 5,314,611(1994 年)提出了一种带封闭罩的旋流臂式气固快速分离结构，可实现催化剂的高效快速分离及 油气快速引出。 中国专利CN96103419提出了针对外提升管的气固分离和导出结构粗旋下连接 有预汽提段；反应气体和汽提气一起通过带有多道切向切口的带导流罩的逆向导流器，再 进入顶旋风分离器。同时，CN96103420提出了适合于内提升管的旋流式气固快速分离器， 用于提升管出口油气和催化剂的一级分离。随后，中国专利CN98204681在提升管出口采用 了带密相环流预汽提器的分离设备，对预汽提段的结构作了较大改进，粗旋排气管和顶旋 入口采用承插式导气管连接。 综上所述，国内现有催化裂化装置中，第一类气固分离装置虽然沉降器基本不结 焦，但因其油气停留时间长，干气产率很高；第二类常规的气固分离装置虽然着重解决了提升管出口大部分油气的快速导出问题，但仍有少量油气在沉降器停留时间长达120秒以 上，而正是由于这些油气的存在，可能会造成沉降器的结焦现象。2004年，本公司的实用新 型专利(CN200420037425. 1)初步解决了上述问题。
实用新型内容本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种改善产品
分布、消除油气氛围的增强型反应沉降器防结焦装置。 本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现 —种增强型反应沉降器防结焦装置，该装置包括提升管、一级旋分器、二级旋分 器、稀释蒸汽盘管、沉降器、导流管、升气管、导流罩、汽提段及集气室，其特征在于，该装置
还包括汽提油气旋分器，所述的提升管的出口与一级旋分器相连通，所述的稀释蒸汽管设 在沉降器顶部，所述的导流管与升气管相连通，该导流管下部的出口处于沉降器的中下部 位置，所述的导流罩设在导流管的下部，所述的汽提段位于一级旋分器的料腿及二级旋分 器的料腿的下部，所述的集气室的一个端口与二级旋分器的升气管相连通，该集气室的另 一个端口与油气管线相连通，所述的汽提油气旋分器通过升气管与一级旋分器及二级旋分 器密闭连通。 所述的稀释蒸汽盘管的结构为一个圆环或二个独立的半圆环。 所述的导流管深入至沉降器的中部或下部，该导流管的出口连接导流罩，导流罩
内包裹旋分料腿或不包裹旋分料腿。 所述的一级旋分器的升气管上设置有膨胀节。 所述的汽提油气旋分器设在沉降器中，该汽提油气旋分器与一级旋分器并列设置。 所述的沉降器包括重油沉降器或轻油沉降器。 与现有技术相比，本实用新型新增加了汽提油气旋分器，使得反应油气与催化剂 快速分离并将全部油气快速引出，使油气在沉降器内的平均停留时间降低到2 3秒以内， 消除沉降器绝大部分空间的油气氛围，从根本上消除沉降器内结焦的可能，减少油气中催 化剂携带量，保持较低的油浆灰分含量，防止油浆系统设备非正常磨蚀使开工周期不再受 沉降器结焦的影响，并进一步改善产品分布，同时，解决了现有技术存在的油浆固含量偏高 的问题。
图1为采用内提升管的增强型反应沉降器防结焦装置； 图2为采用外提升管的增强型反应沉降器防结焦装置。 图中1为提升管、2为一级旋分器、3为密闭升气管、4为导流管、5为导流罩、6为膨 胀节、7为二级旋分器、8为集气室、9为油气管线、10为沉降器、11为料腿、12为汽提段、13 为稀释蒸汽管、14为汽提油气旋分器
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。[0021] 实施例1 —种增强型反应沉降器防结焦装置，催化裂化采用内提升管，其结构如图1所示， 该装置包括提升管1， 一级旋分器2，密闭升气管3，导流管4，导流罩5，膨胀节6， 二级旋分 器7，集气室8，油气管线9，沉降器10，料腿11，汽提段12，稀释蒸汽管13，汽提油气旋分器 14。 其中，一级旋分器2与提升管1的出口相连通，汽提油气旋分器14和一级旋分器 2通过同一升气管3与二级旋分器7密闭连通，导流管4的出口是导流罩5，导流管4与密 闭升气管3连通在一起，密闭升气管3上设置有一个膨胀节6。汽提段12位于料腿11的下 部，在二级旋分器7的上方是集气室8，集气室8的一端口与油气管线9相通。稀释蒸汽管 13位于沉降器10的上部，稀释蒸汽温度范围为250°C -500°C。 催化剂与油气的混合物经提升管1向上进入一级旋分器2进行离心分离，绝大部 分催化剂在离心力场作用下被分离下来并沿料腿11下落到汽提段12。 一次分离后的大部 分油气夹带少量催化剂经密闭升气管3进入二级旋分器7。同时，沉降器10下部夹带少量 催化剂的油气经汽提油气旋分器14进行离心分离后油气通过密闭升气管3进入二级旋分 器7，稀释蒸汽通过盘管13进入沉降器10的上部并自上而下流动。从料腿11和汽提段12 汽提出来的油气在导流罩5的抽吸作用和250°C _5001:稀释蒸汽的导引下经导流管4 一起 上升进入汽提旋分器14内。混合油气经二级旋分器7，在强旋流场作用下，再次分离其中夹 带的少量催化剂细颗粒。分离出来的催化剂沿料腿11下落到汽提段12内。二次分离后的 气体汇集到集气室8，再由油气管线9流向分馏塔。催化剂经过汽提后，进入再生器。 由于一、二级旋分器和汽提油气旋分器总的气固分离效率可高达99.992%以上， 故可实现气固高效分离，降低油浆固含量。同时由于采用了导流管和导流罩，可将旋分器外 的油气快速导出沉降器，消除了现有沉降器内不可避免的有害的油气滞留空间，油气在沉 降器内的平均停留时间可进一步縮短到2 3秒以内，从而消除沉降器内的结焦，并有效地 改善产品分布。 实施例2 —种增强型反应沉降器防结焦装置，催化裂化采用外提升管，其结构如图1所示， 该装置包括提升管1， 一级旋分器2，密闭升气管3，导流管4，导流罩5，膨胀节6， 二级旋分 器7，集气室8，油气管线9，沉降器10，料腿11，汽提段12，稀释蒸汽管13，汽提油气旋分器 14。 其中，一级旋分器2与提升管1的出口相连通，汽提油气旋分器14和一级旋分器 2通过同一升气管3与二级旋分器7密闭连通，导流管4的出口是导流罩5，导流管4与密 闭升气管3连通在一起。密闭升气管3上设置有一个膨胀节6。汽提段12位于料腿11的 下部，在二级旋分器7的上方是集气室8，集气室8的一端口与油气管线9相通。稀释蒸汽 管13位于沉降器10的上部。稀释蒸汽温度范围为250°C -500°C。 催化剂与油气的混合物经提升管1向上进入一级旋分器2进行离心分离，绝大部 分催化剂在离心力场作用下被分离下来并沿料腿11下落到汽提段12。 一次分离后的大部 分油气夹带少量催化剂经密闭升气管3进入二级旋分器7。同时，沉降器10下部夹带少量 催化剂的油气经汽提油气旋分器14进行离心分离后油气通过密闭升气管3进入二级旋分 器7，稀释蒸汽通过盘管13进入沉降器10的上部并自上而下流动。从料腿11和汽提段12汽提出来的油气在导流罩5的抽吸作用和250°C _5001:稀释蒸汽的导引下经导流管4 一起 上升进入汽提旋分器14内。混合油气经二级旋分器7，在强旋流场作用下，再次分离其中夹 带的少量催化剂细颗粒。分离出来的催化剂沿料腿11下落到汽提段12内。二次分离后的 气体汇集到集气室8，再由油气管线9流向分馏塔。催化剂经过汽提后，进入再生器。 由于一、二级旋分器和汽提油气旋分器总的气固分离效率可高达99.992%以上， 故可实现气固高效分离，降低油浆固含量。同时由于采用了导流管和导流罩，可将旋分器外 的油气快速导出沉降器，消除了现有沉降器内不可避免的有害的油气滞留空间，油气在沉 降器内的平均停留时间可进一步縮短到2 3秒以内，从而消除沉降器内的结焦，并有效地 改善产品分布。 本实用新型能实现气固高效快速分离和气体快速弓I出，既实现了气固99. 992 %以 上的分离效率，同时可使油气在沉降器内的平均停留时间减少到3秒以下，消除了现有沉 降器不可避免的有害的油气滞留空间，从而避免了由于催化剂与反应产物的过度接触和反 应油气在高温环境下长时间的滞留而引起的过裂化反应，消除沉降器内结焦，降低油浆固 含量，改善产品分布。 实施本技术时，现有催化裂化装置的一级旋分器和二级旋分器仍可以利旧使用， 只需要增设汽提旋分器并对连接部分做适当的改造即可实现本专利意图，技改工程量小， 容易实施，因此可节省大量资金，并縮短改造工期。 对于100万吨/年重油催化裂化装置，停工损失高达100万元/天。若因结焦停 工，则停工处理时间一般在5-7天，损失巨大。实施本技术后，可从根本上消除因沉降器结 焦而引起的装置非计划紧急停工事故，并避免油浆系统设备和管道的非正常磨蚀，大大延 长装置开工周期，提高装置产出效益。
权利要求一种增强型反应沉降器防结焦装置，该装置包括提升管、一级旋分器、二级旋分器、稀释蒸汽盘管、沉降器、导流管、升气管、导流罩、汽提段及集气室，其特征在于，该装置还包括汽提油气旋分器，所述的提升管的出口与一级旋分器相连通，所述的稀释蒸汽管设在沉降器顶部，所述的导流管与升气管相连通，该导流管下部的出口处于沉降器的中下部位置，所述的导流罩设在导流管的下部，所述的汽提段位于一级旋分器的料腿及二级旋分器的料腿的下部，所述的集气室的一个端口与二级旋分器的升气管相连通，该集气室的另一个端口与油气管线相连通，所述的汽提油气旋分器通过升气管与一级旋分器及二级旋分器密闭连通。
2. 根据权利要求1所述的一种增强型反应沉降器防结焦装置，其特征在于，所述的稀 释蒸汽盘管的结构为一个圆环或二个独立的半圆环。
3. 根据权利要求1所述的一种增强型反应沉降器防结焦装置，其特征在于，所述的导 流管深入至沉降器的中部或下部，该导流管的出口连接导流罩，导流罩内包裹旋分料腿或 不包裹旋分料腿。
4. 根据权利要求1所述的一种增强型反应沉降器防结焦装置，其特征在于，所述的一 级旋分器的升气管上设置有膨胀节。
5. 根据权利要求1所述的一种增强型反应沉降器防结焦装置，其特征在于，所述的汽 提油气旋分器设在沉降器中，该汽提油气旋分器与一级旋分器并列设置。
6. 根据权利要求1所述的一种增强型反应沉降器防结焦装置，其特征在于，所述的沉 降器包括重油沉降器或轻油沉降器。
专利摘要本实用新型涉及一种增强型反应沉降器防结焦装置，该装置包括提升管、汽提油气旋风分离器、一级和二级旋分器、导流管、导流罩、稀释蒸汽盘管及沉降器。提升管出口与一级旋分器相连通，汽提油气旋分器和一级旋分器通过升气管与二级旋分器密闭连通，导流管与升气管相连通，导流罩设在导流管的下部，稀释蒸汽管设在沉降器顶部。与现有技术相比，本实用新型新增加了汽提油气旋分器，使得反应油气与催化剂可以更加快速的分离，并能够将全部油气快速引出，消除沉降器有害的油气滞留空间和油气氛围，从根本上消除沉降器内部结焦的可能，减少油气中催化剂携带量，保持较低的油浆灰分含量，防止油浆系统设备非正常磨蚀。
文档编号C10G11/00GK201473493SQ200920209098
公开日2010年5月19日 申请日期2009年9月3日 优先权日2009年9月3日
发明者张韩 申请人:上海河图石化工程有限公司