一种沉降器防结焦方法及设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于石油化工技术领域，特别涉及一种沉降器防结焦方法及设备。
【背景技术】
[0002]炼油厂催化裂化装置都设有沉降器及气固快速分离装置，以实现油气与催化剂的快速分离，终止油气裂化反应。早期气固快速分离装置有伞帽、倒L、T型结构型式，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，然后进入沉降器顶部的旋风分离器(简称顶旋)。早期结构型式反应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10%?30%油气，该部分油气与汽提气体一起在沉降器内慢速上升进入沉降器顶部的顶旋，该部分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、缩合反应，影响轻质油收率，加工重质油时容易在沉降器结焦。有的装置将粗旋排气管向上延伸到顶旋入口附近，缩短了上排油气的停留时间，但粗旋料腿下排油气停留时间更长使沉降器结焦更严重。
[0003]为缩短反应油气在沉降器停留时间，专利CN2716269Y在粗旋排气管或顶旋入口管设置油气导管并将其下端伸到沉降器下部，企图将粗旋料腿下排油气及汽提气体从沉降器下部直接导出，降低油气在沉降器停留时间。该方案有以下不足:1、粗旋料腿仍然是正压差排料，粗旋料腿排出10%?30%油气；2、该股气流对沉降器下部催化剂有较大扰动，增加该区域催化剂密度导致顶旋入口催化剂密度增加及催化剂损失增加；2、该方案操作弹性较小，操作波动时容易引起催化剂跑损。
[0004]专利CN2489874Y开发了带预汽提的开式直联多臂旋流分离技术。该专利在沉降器内设置密封罩，密封罩下部设置预汽提挡板；密封罩顶部设有排气管与顶旋入口采用承插开式连接；提升管上端伸到密封罩内部与多臂旋流头连接。旋流初级分离后的油气从密封罩排气管引出进入顶旋，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；顶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，经上方的承插式开口进入顶旋，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。另外该方案只适用于并列式内提升管型装置，不适用于折叠提升管的同轴式催化裂化装置。
[0005]密闭连接气固分离系统可有效缩短油气在沉降器停留时间，然而目前国内催化裂化装置沉降器内的气固分离系统多数是开式结构，沉降器筒体高度10?12m，顶旋料腿下端多数是安装舌形盖板翼阀，由于舌形盖板翼阀纵向尺寸大，料腿长度一般3?4m(可满足开式连接分离系统要求)，不能满足密闭连接气固分离系统的要求。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是对现有技术及设备进行改进，提供一种沉降器防结焦方法及设备，实现油气与催化剂快速分离、大幅度缩短油气在沉降器中停留时间、彻底解决沉降器结焦问题，并可用于现有“短”沉降器改造。
[0007]本发明解决其技术问题所采用的方法是:包括沉降器、油气与催化剂快速分离、二级分离、油气及催化剂排出，其特征是:采用旋风筒式快速分离，与二级分离密闭连接形成一个负压差型快速分离系统，实现油气与催化剂快速分离的同时将汽提蒸汽、防焦蒸汽及翼阀排出的油气从旋风筒下口吸入快速分离系统，并在沉降器上部设置蒸汽隔离区。
[0008]一种实现所述发明方法的防结焦沉降器，包括沉降器、提升管、顶旋、汽提段、防焦蒸汽环管、旋风筒型快速分离器、隔离板及重锤翼阀，旋风筒顶部排气管经密闭连接管与顶旋连接，重锤翼阀设置在顶旋料腿下端，隔离板设置在沉降器下部。
[0009]进一步，旋风筒为圆筒结构，包括直筒、锥形筒及直筒与锥形筒组合结构，其上端封闭，下端敞口 ；旋风筒上部侧面设有油气入口，油气入口为切线直进结构或蜗壳型结构；旋风筒顶端中心位置设有排气管，排气管下沿与旋风筒顶平齐或向下伸入旋风筒内部；旋风筒台数I?6台。
[0010]进一步，密闭连接管包括立管段和平管段，立管段为圆形管道并设置膨胀补偿器，平管段为长方形通道；采用多台旋风筒时，各旋风筒排气管汇入I根集合管再与各顶旋入口连接，或每台旋风筒排气管与其对应的I?3台顶旋入口连接。
[0011]进一步，采用双提升管时，两根提升管出口分别设置旋风筒；各旋风筒排气管汇入I根集合管再与各顶旋入口连接，各旋风筒分别与各自的顶旋入口连接，并分别将油气引出沉降器；或两根提升管出口共用旋风筒。
[0012]进一步，当沉降器高度有余量时可采用舌形盖板翼阀。
[0013]本发明创新点和积极效果是:
[0014]本发明创新点是:采用旋风筒式快速分离，与二级分离密闭连接形成一个负压差型快速分离系统，实现油气与催化剂快速分离的同时将汽提蒸汽、防焦蒸汽及翼阀排出的油气从旋风筒下口吸入快速分离系统；在沉降器上部设置蒸汽隔离区；在料腿下端设置空间高度较小的重锤式翼阀。
[0015]本发明积极效果是:1、旋风筒快速分离系统油气包容率达100%，全部油气经旋风筒快分引走，不流经沉降器；2、沉降器设置蒸汽隔离室，彻底避免油气结焦；3、顶旋料腿下端设置重锤式翼阀，重锤翼阀占用空间高度小，节省的空间可延长料腿，可应用于现有“短”沉降器改造。
【附图说明】
[0016]图1是一种沉降器防结焦方法及设备示意图。
[0017]1-提升管，2-重锤翼阀，3-密闭连接管，4-旋风筒，5-沉降器，6_防焦蒸汽环管，7-隔离板，8-顶旋，9-汽提段，10-集气室，11-油气出口。
[0018]图2是另一种沉降器防结焦方法及设备示意图。
[0019]1-提升管，2-重锤翼阀，3-密闭连接管，4-旋风筒，5-沉降器，6_防焦蒸汽环管，7-隔离板，8-顶旋，9-汽提段，10-集气室，11-油气出口。
【具体实施方式】
[0020]见图1，是应用于同轴式催化裂化装置，I?2台旋风筒4位于沉降器5中心位置。旋风筒4上部入口采用蜗壳结构与提升管I上部出口连接；旋风筒4顶部排气管经密闭连接管3与顶旋8连接。顶旋8排气管与集气室10连接，顶旋8料腿下端连接重锤翼阀2。沉降器5顶部设有防焦蒸汽环管6，下部设有隔离板7，下端连接汽提段9。
[0021]见图2，是应用于并列式内提升管催化裂化装置，2?4台旋风筒4位于沉降器5中心位置。旋风筒4上部入口采用蜗壳结构与提升管I上端连接；旋风筒4顶部排气管经密闭连接管3与顶旋8连接。顶旋8排气管与集气室10连接，顶旋8料腿下端连接重锤翼阀2。沉降器5顶部设有防焦蒸汽环管6，下部设有隔离板7，下端连接汽提段9。
[0022]参见图1、图2，气固混合物从提升管I上端流出进入旋风筒4，气固混合物在旋风筒4内做高速旋转运动，在离心力作用下将油气与催化剂快速分离。初级净化油气从旋风筒排气管引出，经密闭连接管3引入顶旋8，油气再次进行离心分离，净化油气经顶旋8排气管、集气室从油气出口 11排出。初级分离下来催化剂靠重力沿旋风筒4内壁落到下方的汽提段9，顶旋8分离下来催化剂靠重力落入料腿，经重锤翼阀2排出后落到下方的汽提段9。由于旋风筒4与顶旋8是密闭连接，实现分离系统负压操作，油气全部经顶部的排气管引出，旋风筒4不会向下排出大量油气，汽提气和料腿排出的少量油气全部从旋风筒4下口进入，不流经沉降器5中部和上部。在防焦蒸汽环管6给入蒸汽，蒸汽充满沉降器5缓慢向下流动至隔离板7的下方，与汽提气一起从旋风筒4下口进入。由于隔离室7只允许蒸汽进入，不允许油气进入从而彻底避免了油气在沉降器5结焦。
【主权项】
1.一种沉降器防结焦方法，包括沉降器、油气与催化剂快速分离、二级分离、油气及催化剂排出，其特征是:采用旋风筒式快速分离，与二级分离密闭连接形成一个负压差型快速分离系统，实现油气与催化剂快速分离的同时将汽提蒸汽、防焦蒸汽及翼阀排出的油气从旋风筒下口吸入快速分离系统，并在沉降器上部设置蒸汽隔离区。
2.一种实现权利要求1所述发明方法的设备，包括沉降器、提升管、顶旋、汽提段、防焦蒸汽环管、旋风筒型快速分离器、隔离板及重锤翼阀，旋风筒顶部排气管经密闭连接管与顶旋连接，重锤翼阀设置在顶旋料腿下端，隔离板设置在沉降器下部。
3.根据权利要求2所述的设备，其特征是:旋风筒为圆筒结构，包括直筒、锥形筒及直筒与锥形筒组合结构，其上端封闭，下端敞口 ；旋风筒上部侧面设有油气入口，油气入口为切线直进结构或蜗壳型结构；旋风筒顶端中心位置设有排气管，排气管下沿与旋风筒顶平齐或向下伸入旋风筒内部；旋风筒台数I?6台。
4.根据权利要求2所述的设备，其特征是:密闭连接管包括立管段和平管段，立管段为圆形管道并设置膨胀补偿器，平管段为长方形通道；采用多台旋风筒时，各旋风筒排气管汇入I根集合管再与各顶旋入口连接，或每台旋风筒排气管与其对应的I?3台顶旋入口连接。
5.根据权利要求2所述的设备，其特征是:采用双提升管时，两根提升管出口分别设置旋风筒；各旋风筒排气管汇入I根集合管再与各顶旋入口连接，各旋风筒分别与各自的顶旋入口连接，并分别将油气引出沉降器；或两根提升管出口共用旋风筒。
6.根据权利要求2所述的设备，其特征是:当沉降器高度有余量时可采用舌形盖板翼阀。
【专利摘要】一种沉降器防结焦方法，属于石油化工技术领域，用于解决催化裂化装置沉降器结焦问题。包括沉降器、油气与催化剂快速分离、二级分离、油气及催化剂排出，其特征是：采用旋风筒式快速分离，与二级分离密闭连接形成一个负压差型快速分离系统，实现油气与催化剂快速分离的同时将汽提蒸汽、防焦蒸汽及翼阀排出的油气从旋风筒下口吸入快速分离系统，并在沉降器上部设置蒸汽隔离区。该方法旋风筒快速分离系统油气包容率达100％，沉降器设置蒸汽隔离区彻底避免沉降器结焦。还提供了实现本发明方法的旋风筒快速分离器、密闭连接管、重锤翼阀及隔离板等设备。应用于新设计及现有催化裂化装置改造。
【IPC分类】C10G11-00, C10G75-00
【公开号】CN104560198
【申请号】CN201310477067
【发明人】不公告发明人
【申请人】李小燕
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年10月14日