一种防结焦沉降器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种防结焦沉降器，其包括提升管（1）、粗旋（4）、粗旋料腿（5）、旋升气管（6）、顶旋（8）、顶旋料腿（9）、顶旋升气管（10）以及集气室（11），所述提升管（1）与所述粗旋（4）连接，所述粗旋（4）与所述粗旋料腿（5）连接，所述顶旋（8）与所述顶旋料腿（9）连接，所述顶旋升气管（10）连接所述集气室（11）；所述粗旋（4）连接粗旋升气管（6），所述粗旋升气管（6）由所述油气集合管（7）的侧壁接入，所述顶旋（8）入口与油气集合管（7）连接，形成提升管（1）、粗旋（4）、粗旋升气管（6）、油气集合管（7）与顶旋（8）的密闭直联结构。本实用新型有效地解决沉降器结焦问题。
【专利说明】一种防结焦沉降器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种石油炼制催化裂化设备，具体而言，本实用新型涉及一种抑制催化裂化沉降器结焦的油气密闭设备。
【背景技术】
[0002]催化裂化装置是炼油工业中最重要的二次加工装置之一，其目的是提高原油加工深度和产品质量，增加轻质油产量。近年来，随着催化裂化工艺和催化剂技术的不断发展，形成了一系列的催化裂化家族化技术，如中石化石油化工科学研究院开发的MGD、MIP-CGP、DCC,ARGG以及CPP反应工艺，中石化洛阳工程公司的灵活多效催化裂化工艺方法(FDFCC)，石油大学(华东)的双提升管技术(TSRFCC和TSRCP-MPE)以及石油大学(北京)的辅助反应器技术等具有各自技术特色的催化反应技术，满足市场对催化裂化产品的要求。
[0003]对于提升管出口快分型式为粗旋+顶旋型式的催化裂化装置反应沉降器，其特点是粗旋升气管与顶旋入口之间留有一定的空间，保证粗旋出口散落的油气以及汽提段汽提出来的油气加上汽提蒸汽进入到顶旋内。由于上述介质不是密闭快速直接进入到旋风分离器内，导致沉降器器壁、粗旋和顶旋的筒体外部结焦现象还是比较严重的。这些焦块时常会由于操作的波动脱落，堵塞在待生斜管入口和滑阀，导致催化剂不能正常流化运行，直到装置切断进料或者停工进行处理，给企业带来巨大的经济损失。
[0004]催化裂化装置中油气结焦是一个复杂的物理化学过程，一般认为油气中的湿、重组分是造成结焦的根源，原料雾化、沉降器内流动状况、温度分布、油气停留时间及操作方式等对结焦有重要影响。由于沉降器截面积较大，油气速度低，在沉降器空间的停留时间长且存在油气流动死区，导致油气二次过裂化反应和油气中重组分冷凝增加，油气结焦的可能性随之上升。油气中重组分生成的结焦物黏附在沉降器内壁及内部构件外表面并不断增加厚度，形成严重危害装置长周期运行的隐患。
[0005]为解决沉降器系统的结焦问题，国内外研究单位和工程公司已提出了不少相关的专利。中国专利 ZL92112441.4、ZL96103419.X、美国专利 US5158669、欧洲专利 EP0593827A1等在粗旋下部连接了一个预汽提段，减少从粗旋料腿向下夹带的油气量，缩短反应油气在沉降器内的停留时间。中国专利ZL96103478.5、ZL96103420.3和ZL01228805.5提出了一种气固快速分离器，并在其外面加了一个封闭罩以实现油气的快速引出。这些专利重点在于提升管末端油气与催化剂的快速分离、降低下排入汽提段的油气量及粗旋升管上升的油气快速导出沉降器，而对于被催化剂颗粒夹带或吸附进入沉降器底部和汽提段的油气没有处理方法。汽提段汽提出来的油气虽然量不大，但多为重馏分，且需要经过整个沉降器空间才能进入顶旋离开沉降器，这部分油气停留时间长，容易在沉降器内结焦。
[0006]中国专利ZL201010263125.5将粗旋升气管与顶旋入口封闭直联，并在沉降器中心线上设置一根油气引流管使汽提段汽提出来的油气快速进入顶旋，如图2所示。由于在设置一根中心引流管，该专利没有将料腿和汽提段的油气控制在一个狭小的空间内，只能减少沉降器空间内部分油气，仍有部分油气散落在沉降器内壁和中心引流管周围而结焦。实用新型内容
[0007]本实用新型的目的是克服现有技术的缺陷和不足，提供一种新的沉降器防结焦设备，实现油气和催化剂快速分离的同时，将料腿携带的油气、汽提蒸汽控制在一个小范围内，用油气导引管密闭和快速的导引至旋风分离器入口，有效避免油气在沉降器内结焦，且具有较大的操作弹性，从而避免结焦对催化裂化装置长周期平稳生产的危害。本技术适用于内提升管或外提升管催化裂化装置，也适用于多提升管催化裂化装置。
[0008]本实用新型的一种防结焦沉降器，其包括提升管1、粗旋4、粗旋料腿5、旋升气管
6、顶旋8、顶旋料腿9、顶旋升气管10以及集气室11，其特征在于:
[0009]所述提升管I与所述粗旋4连接，所述粗旋4与所述粗旋料腿5连接，所述顶旋8与所述顶旋料腿9连接，所述顶旋升气管10连接所述集气室11 ；
[0010]所述粗旋4连接粗旋升气管6，所述粗旋升气管6由所述油气集合管7的侧壁接入，所述顶旋8入口与油气集合管7连接，形成提升管1、粗旋4、粗旋升气管6、油气集合管7与顶旋8的密闭直联结构。
[0011]所述油气集合管7侧壁或下方设置油气密闭导引管3，所述防结焦沉降器的下部设置密封盖板2，所述油气密闭导引管3、粗旋料腿5、顶旋料腿9、提升管I下端口位于所述密封盖板2以下；
[0012]所述密封盖板2与所述油气密闭导引管3、粗旋料腿5、顶旋料腿9、提升管I的外壁之间以及与所述防结焦沉降器的内壁之间留有空隙。
[0013]所述油气集合管7侧壁设置至少一根所述油气密闭导引管3，所述油气密闭导引管3在所述密封盖板2以下的空间内在沉降器横截面上均匀分布，每根导引管3覆盖的面
积基本一致。
[0014]所述提升管I为设置于所述防结焦沉降器内部的内提升管或者设置于所述防结焦沉降器外部的外提升管。
[0015]所述粗旋4连接至少一根所述提升管I。
[0016]防结焦沉降器设置至少一个所述粗旋4和至少一个所述顶旋8。
[0017]防结焦沉降器还包括防焦密封蒸汽环12，其设置在所述防结焦沉降器内所述密封盖板2与所述集气室11之间，所述防焦密封蒸汽环12上开孔，由所述防结焦沉降器外部蒸汽管线通入蒸汽，蒸汽为0.6?1.3MPa(g)的250?550°C的过热蒸汽。
[0018]所述防焦密封蒸汽环12设置在所述防结焦沉降器上部集气室11和所述密封盖板2之间，根据沉降器内件布置情况选择适宜位置。
[0019]所述油气密闭导引管3位于所述密封盖板2下方的端口与所述粗旋料腿5和所述顶旋料腿9位于所述密封盖板2下方的端口留有距离。优选布局:油气密闭导引管3下部端口与相邻粗旋料腿5和顶旋料腿9的距离尽量一致。
[0020]所述的防结焦沉降器抑制结焦的方法，其特征在于包括以下步骤:
[0021]I)粗旋分离
[0022]油气和催化剂由提升管I末端进入粗旋4中分离，大部分催化剂由该粗旋4分离出来，并沿粗旋料腿5排入密封盖板2以下，进入汽提段进行汽提；
[0023]2)顶旋分离[0024]由粗旋4分离出来的油气夹带部分催化剂通过粗旋升气管6经由油气集合管7进入顶旋8进一步分离，经过分离的油气由顶旋升气管10进入集气室11之后排出防结焦沉降器，顶旋8分离出的催化剂经顶旋料腿9排入密封盖板2以下，进入汽提段进行汽提；
[0025]3)防焦蒸汽密封
[0026]蒸汽由防焦密封蒸汽环12进入所述防结焦沉降器，蒸汽向下运动并通过粗旋料腿5、顶旋料腿9、油气密闭导引管3与密封盖板2之间空隙进入该密封盖板2以下，所述密封盖板2上下通过控制蒸汽通入量保持正压差，以确保密封盖板2以下油气不会窜入所述密封盖板2上部而导致结焦。
[0027]本实用新型的防结焦沉降器防结焦技术的工作原理是:提升管I末端的油气和催化剂进入粗旋4进行快速的分离，大部分油气和少量催化剂经粗旋升气管6进入油气集合管7，并直接进入顶旋8而不再进入沉降器空间；剩余油气包括:随粗旋料腿5排料夹带进入沉降器底部的油气；随顶旋料腿9排料夹带进入沉降器底部的油气；汽提段被蒸汽置换汽提出来的夹带、吸附在催化剂颗粒间和颗粒内孔的油气及汽提蒸汽。这部分介质被限制在密封盖板2以下的空间内，通过密封盖板2上的防焦蒸汽控制防止油气窜出，防焦蒸汽通过密封盖板2与设备和内构件的缝隙进入密封盖板2下部，使油气+蒸汽介质通过油气密闭导引管3快速的导引至沉降器上部的油气集合管7。
[0028]本实用新型可以达到的效果主要体现在以下两点:
[0029]1、由于采用了油气密闭导引管，密封盖板、防焦蒸汽“密封”，可以将沉降器下部的油气快速从密封盖板下引出沉降器而不在沉降器空间停留，有效地解决沉降器结焦，延长催化裂化装置开工周期，并具备一定的节能降耗效果。
[0030]2、通过油气集合管将粗旋升气管与顶旋密闭直联，可以有效缩短大量反应油气在沉降器内的停留时间，有效避免油气在沉降器内结焦，并且可以减少非理想的二次裂化反应，提闻目的广品的收率。
【专利附图】
【附图说明】
[0031]下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述:
[0032]图1为现有沉降器的设备内构件组成和结构示意图；
[0033]图2为改进的沉降器的设备内构件组成和结构示意图；
[0034]图3为本实用新型内提升管防结焦沉降器的设备内构件组成和结构示意图；
[0035]图4为本实用新型外提升管防结焦沉降器的设备内构件组成和结构示意图；
[0036]图5为本实用新型多提升管防结焦沉降器的设备内构件组成和结构示意图。
[0037]附图标记说明:
[0038]1-提升管、2-密封盖板、3-油气密闭导引管、4-粗旋、5-粗旋料腿、6_粗旋升气管、7-油气集合管、8-顶旋、9-顶旋料腿、10-顶旋升气管、11-集气室、12-防焦密封蒸汽环。
【具体实施方式】
[0039]下面结合实施例，进一步说明本实用新型。
[0040]实施例1[0041]如图3所示的一种防结焦沉降器，其包括提升管1、粗旋4、粗旋料腿5、顶旋8、顶旋料腿9、顶旋升气管10以及集气室11，其特征在于:
[0042]所述提升管I与所述粗旋4连接，所述粗旋4与所述粗旋料腿5连接，所述顶旋8与所述顶旋料腿9连接，所述顶旋升气管10连接所述集气室11 ;所述粗旋4连接粗旋升气管6，所述顶旋8入口与油气集合管7连接，所述粗旋升气管6由所述油气集合管7的侧壁接入，形成提升管1、粗旋4、粗旋升气管6、油气集合管7与顶旋8的密闭直联结构。
[0043]所述油气集合管7侧壁或下方设置油气密闭导引管3，所述防结焦沉降器的下部设置密封盖板2，所述油气密闭导引管3、粗旋料腿5、顶旋料腿9、提升管I下端口位于所述密封盖板2以下；
[0044]所述密封盖板2与所述油气密闭导引管3、粗旋料腿5、顶旋料腿9、提升管I的外壁之间以及与所述防结焦沉降器的内壁之间留有空隙。
[0045]所述油气集合管7侧壁设置至少一根所述油气密闭导引管3，所述油气密闭导引管3在所述密封盖板2以下的空间内在沉降器横截面上均匀分布，每根导引管3覆盖的面
积基本一致。
[0046]所述提升管I为设置于所述防结焦沉降器内部的内提升管。
[0047]所述粗旋4连接一根所述提升管I。
[0048]所述油气集合管7连接三个所述粗旋升气管6和3个所述顶旋8，所述粗旋升气管6通过油气集合管7与顶旋8密闭直联。
[0049]所述防结焦沉降器还包括防焦密封蒸汽环12。所述防焦密封蒸汽环12设置在所述防结焦沉降器上部集气室11以下靠近集气室11位置。
[0050]所述油气密闭导引管3位于所述密封盖板2下方的端口与所述粗旋料腿5和所述顶旋料腿9位于所述密封盖板2下方的端口留有距离，位于所述密封盖板2下方的油气密闭导引管3端口与相邻粗旋料腿5和顶旋料腿9距离基本一致。
[0051]该实施例中，来自提升管I末端的油气和催化剂进入粗旋4中分离，在粗旋4中绝大部分催化剂被分离下来沿粗旋料腿5排入沉降器底部(密封盖板2下方)，进入汽提段进行汽提。粗旋4分离出来的油气夹带少量催化剂通过粗旋升气管6经由油气集合管7进入顶旋8进一步分离，油气由顶旋升气管10进入集气室11，最终排出沉降器。顶旋8分离下来的催化剂经顶旋料腿9排入沉降器底部(密封盖板2下方)，进入汽提段进行汽提。
[0052]1.0MPa(g)、250°C -500°C过热蒸汽由防焦密封蒸汽环12进入沉降器上部，蒸汽向下运动并通过粗旋料腿5、顶旋料腿9、油气密闭导引管3和密封盖板2的缝隙进入沉降器下部，密封盖板2上下维持正压差，确保沉降器下部的油气不会通过密封盖板2上的间隙窜入沉降器上部而结焦。
[0053]三根油气密闭导引管3均匀分配在沉降器中，其下口在密封盖板2下方，并且与粗旋料腿5和顶旋料腿9排出口保存一定距离，此布置方式既可以减少沉降器下部油气死区，又可以减少粗旋料腿5和顶旋料腿9排料催化剂飞溅进入油气密闭导引管3，同时还可以避免油气密闭导引管3下口油气抽吸速率较大时对粗旋料腿5和顶旋料腿9排料产生干扰。
[0054]通过上述方案，沉降器中油气一部分通过粗旋4与顶旋8密闭直联排出沉降器，其余粗旋料腿5和顶旋料腿9排料夹带的油气以及汽提出来的油气和蒸汽通过密闭导引管3进入油气集合管7，再经顶旋8分离后进入集气室11。[0055]本实用新型密闭直联了粗旋和顶旋，油气和催化剂分离效率可达99.99%以上，确保油气和催化剂的快速分离。在密封盖板、油气密闭导引管和防焦蒸汽的密封作用下，粗旋和顶旋料腿夹带及汽提段汽提出来的油气从沉降器下部快速引出，可以避免油气长时间在沉降器空间停留而结焦；同时油气在沉降器内停留时间缩短也大大减少了非理想的二次裂化反应，提闻了目的广品的收率。
[0056]在具体实施过程中，可以根据催化裂化装置规模、产品分布及沉降器尺寸设置> I根油气密闭导引管，均匀分布在沉降器空间，尽量减少油气死区。
[0057]采用本实用新型，对原有沉降器内分离系统总体布局改动不大，沉降器壳体和衬里无需改动，只需增设油气集合管、油气密闭导引管和密封盖板，对粗旋升气管进行简单改造，结构紧凑，改动工程量小，施工周期短。本实用新型可以从根本上解决了粗旋+顶旋这种结构型式的结焦问题，确保装置的长周期运行；可以有效减少非理想的二次裂化反应，提高目的产品的收率；同时，粗旋+顶旋结构型式使催化裂化装置操作弹性较大，极大地降低操作难度。
【权利要求】
1.一种防结焦沉降器，其包括提升管(I)、粗旋(4)、粗旋料腿(5)、粗旋升气管(6)、顶旋(8)、顶旋料腿(9)、顶旋升气管(10)以及集气室(11)，其特征在于: 所述提升管(I)与所述粗旋(4)连接，所述粗旋(4)与所述粗旋料腿(5)连接，所述顶旋(8)与所述顶旋料腿(9)连接，所述顶旋升气管(10)连接所述集气室(11)； 所述粗旋(4)连接粗旋升气管(6)，所述粗旋升气管(6)由所述油气集合管(7)的侧壁接入，所述顶旋(8)入口与油气集合管(7)连接，形成提升管(I)、粗旋(4)、粗旋升气管(6)、油气集合管(7 )与顶旋(8 )的密闭直联结构。
2.根据权利要求1所述的一种防结焦沉降器，其特征在于: 所述油气集合管(7)侧壁或下方设置油气密闭导引管(3)，所述防结焦沉降器的下部设置密封盖板(2)，所述油气密闭导引管(3)、粗旋料腿(5)、顶旋料腿(9)、提升管(I)下端口位于所述密封盖板(2)以下； 所述密封盖板(2)与所述油气密闭导引管(3)、粗旋料腿(5)、顶旋料腿(9)、提升管(I)的外壁之间以及与所述防结焦沉降器的内壁之间留有空隙。
3.根据权利要求2所述的一种防结焦沉降器，其特征在于: 所述油气集合管(7)侧壁设置至少一根所述油气密闭导引管(3)，所述油气密闭导引管(3)在所述密封盖板(2)以下的空间内在沉降器横截面上均匀分布，每根导引管(3)覆盖的面积基本一致。
4.根据权利要求1或2所述的一种防结焦沉降器，其特征在于: 所述提升管(I)为设置于所述防结焦沉降器内部的内提升管或者设置于所述防结焦沉降器外部的外提升管。
5.根据权利要求4所述的一种防结焦沉降器，其特征在于: 粗旋(4 )连接至少一根所述提升管(I)。
6.根据权利要求1或2所述的一种防结焦沉降器，其特征在于: 所述防结焦沉降器设置至少一个所述粗旋(4)和至少一个所述顶旋(8)。
7.根据权利要求1或2所述的一种防结焦沉降器，其特征在于: 防结焦沉降器还包括防焦密封蒸汽环(12)，其设置在所述防结焦沉降器内所述密封盖板(2)与所述集气室(11)之间，所述防焦密封蒸汽环(12)上开孔，由所述防结焦沉降器外部蒸汽管线通入蒸汽，蒸汽为0.6?1.3MPa(g)的250?550°C的过热蒸汽。
8.根据权利要求7所述的一种防结焦沉降器，其特征在于: 所述防焦密封蒸汽环(12)设置在所述防结焦沉降器上部集气室(11)和所述密封盖板(2)之间。
9.根据权利要求2所述的一种防结焦沉降器，其特征在于: 所述油气密闭导引管(3)位于所述密封盖板(2)下方的端口与所述粗旋料腿(5)和所述顶旋料腿(9)位于所述密封盖板(2)下方的端口留有距离。
【文档编号】C10G75/00GK203715579SQ201420053946
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2014年1月27日 优先权日:2014年1月27日
【发明者】范声, 吴雷, 江盛阳, 李荣楣, 于力 申请人:中国石化工程建设有限公司, 中石化炼化工程（集团）股份有限公司