專利名稱：一種粗旋內(nèi)置的管式沉降器催化裂化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于石油化工技術(shù)領(lǐng)域，涉及煉油化工工藝及其設(shè)備，特別是流化催化裂化工藝的油氣和催化劑的快速分離過(guò)程和油氣的快速引出過(guò)程。
背景技術(shù)：
流化催化裂化工藝是煉油工業(yè)重要的油品輕質(zhì)化工藝之一。催化裂化工藝主要包括反應(yīng)系統(tǒng)、再生系統(tǒng)和分餾系統(tǒng)，以及分餾系統(tǒng)下游的吸收穩(wěn)定系統(tǒng)。流化催化裂化裝置的反應(yīng)系統(tǒng)和再生系統(tǒng)是其核心，主要設(shè)備包括提升管反應(yīng)器、沉降器、再生器等。在催化裂化工藝中，提升管反應(yīng)器是原料油氣發(fā)生催化裂化的主要場(chǎng)所，催化劑與原料油氣的混合物通過(guò)提升管反應(yīng)器的時(shí)間2～4秒。但油氣與催化劑的接觸和反應(yīng)并非僅僅局限于提升管反應(yīng)器內(nèi)，離開(kāi)提升管反應(yīng)器后，如果不及時(shí)進(jìn)行油氣與催化劑的分離或采取其它措施終止反應(yīng)，油氣在催化劑的作用下依然會(huì)繼續(xù)反應(yīng)，即發(fā)生二次過(guò)裂化反應(yīng)，目的產(chǎn)物汽油和柴油轉(zhuǎn)化成非目的產(chǎn)物，導(dǎo)致目的產(chǎn)品的損失，并造成反應(yīng)系統(tǒng)的結(jié)焦。因此，要求催化劑與反應(yīng)后的油氣快速分離。此外，與催化劑分離后的反應(yīng)油氣在高溫環(huán)境下停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，也會(huì)發(fā)生二次過(guò)裂化反應(yīng)，同樣導(dǎo)致目的產(chǎn)物的損失和反應(yīng)系統(tǒng)的結(jié)焦，需要快速引出。
為解決分離問(wèn)題需要在煉油廠流化催化裂化裝置提升管反應(yīng)器頂端出口處安裝氣固快速分離裝置，以實(shí)現(xiàn)油氣與催化劑的分離，一方面終止不必要的二次過(guò)裂化反應(yīng)，另一方面回收貴重的催化劑進(jìn)行再生。這類分離裝置目前有兩大類，第一類是慣性氣固分離裝置，它是依靠含有大量催化劑顆粒的油氣急劇改變流動(dòng)方向所產(chǎn)生的氣固兩相慣性差異實(shí)現(xiàn)氣固分離的，典型的慣性氣固分離裝置有倒L型、T型、三葉型等多種結(jié)構(gòu)，其特點(diǎn)是壓降小，一般不超過(guò)5kPa，但分離效率較低，只有70％～80％，油氣與催化劑的接觸幾率大。分離后的油氣在直徑較大的沉降器內(nèi)慢速上升，一般約20秒才能進(jìn)入沉降器頂部的旋風(fēng)分離器(簡(jiǎn)稱頂旋)，在頂旋內(nèi)進(jìn)一步分離油氣夾帶的催化劑顆粒，之后進(jìn)入集氣室匯總，再經(jīng)油氣管線引出。被慣性氣固分離裝置分離的催化劑落入沉降器下部的汽提器，被頂旋捕集的催化劑沿料腿也進(jìn)入沉降器下部的汽提器，這些分離下來(lái)的催化劑黏附和夾帶著一定量的油氣，需要在汽提器內(nèi)用蒸汽汽提出來(lái)，汽提出來(lái)的這部分油氣需要約60秒以上的時(shí)間從沉降器的底部上升到沉降器的頂部，進(jìn)入頂旋入口。由于這部分油氣在沉降器大空間內(nèi)的停留時(shí)間較長(zhǎng)，結(jié)果使反應(yīng)后的油氣在沉降器內(nèi)的總平均停留時(shí)間可長(zhǎng)達(dá)20～30秒，油氣的返混率高，易于發(fā)生高溫二次過(guò)裂化反應(yīng)，使輕質(zhì)油收率降低，并造成沉降器內(nèi)部嚴(yán)重結(jié)焦，影響裝置長(zhǎng)周期運(yùn)轉(zhuǎn)。尤其是加工重質(zhì)原料油(如渣油)的催化裂化裝置，此問(wèn)題更顯突出。
第二類是離心式氣固分離裝置，它依靠氣固兩相混合物旋轉(zhuǎn)形成的強(qiáng)離心力場(chǎng)實(shí)現(xiàn)氣固快速分離。典型的應(yīng)用實(shí)例是在提升管反應(yīng)器的出口直聯(lián)一組旋風(fēng)分離器(簡(jiǎn)稱粗旋)，它的氣固分離效率可高達(dá)98％以上，降低了油氣與催化劑之間的接觸幾率。分離出大部分催化劑的油氣從粗旋升氣管排出進(jìn)入沉降器空間，以較慢的速度上升，經(jīng)10秒以上的時(shí)間進(jìn)入沉降器頂部的頂旋，油氣通過(guò)頂旋將夾帶的催化劑進(jìn)一步分離后進(jìn)入集氣室匯總，再經(jīng)油氣管線引出。被粗旋分離的催化劑和頂旋分離的催化劑落入沉降器下部汽提器，這些分離下來(lái)的催化劑黏附和夾帶著一定量的油氣，同樣需要在汽提器內(nèi)用蒸汽汽提出來(lái)。由于粗旋料腿是正壓差下排出催化劑，所以在排出催化劑的同時(shí)，不僅有催化劑顆粒之間夾帶的油氣向下流動(dòng)，還有正壓差下從粗旋料腿中向下噴出的油氣，這部分油氣量約占總油氣量的6％～10％。這些油氣與汽提出來(lái)的油氣匯合，在沉降器大空間慢速上升進(jìn)入沉降器上部的頂旋內(nèi)。油氣在沉降器內(nèi)的總平均停留時(shí)間約10～20秒，在高溫下仍存在二次過(guò)裂化反應(yīng)問(wèn)題，影響輕質(zhì)油收率，同時(shí)造成沉降器內(nèi)結(jié)焦，影響裝置的長(zhǎng)周期安全運(yùn)轉(zhuǎn)。
為解決第一類慣性氣固快速分離裝置分離效率低的問(wèn)題，美國(guó)專利US4,495,063(1985)開(kāi)發(fā)了彈射式氣固快速分離方法及裝置，它的氣固分離效率為80％～90％，氣體返混率降低到20％左右，但壓降高達(dá)數(shù)千帕，操作彈性較小，工業(yè)上應(yīng)用有一定的困難。美國(guó)專利4,364,905(1982)、US5,294,331(1994)、US5,364,515(1994)、US5,393,414(1995)對(duì)彈射式氣固快速分離裝置又做了改進(jìn)，主要是為了進(jìn)一步縮短油氣在沉降器內(nèi)的平均停留時(shí)間。但彈射式氣固快速分離裝置的分離效率仍不高，而且操作彈性小的缺點(diǎn)并未解決。
為解決第二類離心式氣固分離裝置存在的問(wèn)題，主要是針對(duì)旋風(fēng)分離器和旋流臂式快分器兩種進(jìn)行的。對(duì)旋風(fēng)分離器，主要進(jìn)行結(jié)構(gòu)和尺寸優(yōu)化，同時(shí)對(duì)旋風(fēng)分離器的升氣管出口和料腿出口進(jìn)行改進(jìn)。美國(guó)專利US4,502,947(1985)、US4,579,716(1986)、US4,624,772(1986)等開(kāi)發(fā)了閉式直聯(lián)旋風(fēng)分離系統(tǒng)，將粗旋升氣管直接與沉降器上部旋風(fēng)分離器入口相連，避免了油氣和催化劑在沉降器內(nèi)的擴(kuò)散，大大縮短了油氣在沉降器內(nèi)的停留時(shí)間，使氣體的返混率進(jìn)一步降到6％～10％，但抗壓力波動(dòng)的性能較差，開(kāi)工時(shí)要特別小心。日本特許公報(bào)(B2)昭61-25413(1986)和美國(guó)專利US4,482,451(1984)則在提升管末端采用了幾根向下傾斜一定角度的圓弧彎管形成旋流臂式快分器作為氣固快速分離器，并在外面加一封閉罩以實(shí)現(xiàn)油氣的快速引出。在美國(guó)專利US5,314,611(1994)中，也附有一種帶封閉罩的旋流臂式氣固快速分離，可實(shí)現(xiàn)催化劑的高效快速分離及油氣快速引出，但是該專利未具體說(shuō)明該旋流臂式氣固快速分離裝置的具體結(jié)構(gòu)，而且封閉罩外的油氣滯留空間大，使油氣的停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。中國(guó)專利CN01100418.5(2004)公開(kāi)了一種采用多級(jí)旋流式快分器串聯(lián)形成緊湊型氣固快速分離系統(tǒng)。中國(guó)專利CN02159408.2(2005)公開(kāi)了一種帶分流筒的旋流式快分器，但旋流臂式快分器的分離效率一般低于旋風(fēng)分離器，結(jié)構(gòu)也比旋風(fēng)分離器復(fù)雜。上述這些專利的應(yīng)用前提均保留了傳統(tǒng)的沉降器，是在沉降器的內(nèi)部大空間進(jìn)行的。
為解決油氣快速引出存在的問(wèn)題，即解決油氣在沉降器內(nèi)停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的問(wèn)題。針對(duì)采用粗旋作為提升管出口的快速分離裝置，上述美國(guó)專利US4,502,947(1985)、US4,579,716(1986)、US4,624,772(1986)等采用閉式直聯(lián)旋風(fēng)分離系統(tǒng)，通過(guò)將粗旋上部升氣管直接與沉降器頂部旋風(fēng)分離器入口相連，減少粗旋出口處油氣在沉降器內(nèi)的擴(kuò)散，減小油氣在沉降器內(nèi)的停留時(shí)間，但這并未解決粗旋下部料腿排出油氣的問(wèn)題，這部分油氣在沉降器內(nèi)緩慢上升才能進(jìn)入頂旋，存在停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的問(wèn)題。隨后美國(guó)專利US5,158,669(1992)、US5,314,611(1994)、歐洲專利EP0593827A1，中國(guó)專利CN92112441(1992)等又在粗旋下部直接聯(lián)接了一個(gè)汽提段，改變反應(yīng)油氣從粗旋料腿向下噴出的不利情況，進(jìn)一步縮短了反應(yīng)后油氣在沉降器內(nèi)的平均停留時(shí)間，使油氣返混率進(jìn)一步降到2％以下。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)中國(guó)石油大學(xué)(北京)公開(kāi)了一種在旋風(fēng)分離器下部加消渦流擋板和汽提擋板的汽提段的氣固快速分離系統(tǒng)(中國(guó)專利CN96103419.X(2000))，但汽提氣由粗旋內(nèi)部上行，這會(huì)影響粗旋分離效率。中國(guó)石油大學(xué)(北京)公開(kāi)了一種采用旋風(fēng)分離器下部加氣固密相環(huán)流汽提器的氣固快速分離系統(tǒng)(中國(guó)專利CN98102166.2(1998))，汽提氣由粗旋內(nèi)部上行，同樣會(huì)影響粗旋的分離效率。
上述專利僅解決了粗旋上部和下部排出油氣停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的問(wèn)題，并未解決沉降器下部汽提器汽提出來(lái)油氣的停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)問(wèn)題。汽提器汽提出來(lái)油氣在沉降器的大空間內(nèi)從下部緩慢上升經(jīng)約60秒以上的時(shí)間到頂部，再進(jìn)入頂旋。這部分油氣量雖然占總油氣量的比例小，但汽提器汽提出來(lái)的油氣一般是比較重的油氣組分，具有很大的結(jié)焦傾向，是器壁結(jié)焦的主要來(lái)源。
人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到油氣與催化劑快速分離的重要性，進(jìn)行了大量的研究工作開(kāi)發(fā)油氣與催化劑快速分離技術(shù)，但對(duì)于油氣在沉降器內(nèi)返混導(dǎo)致停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)問(wèn)題，即快速引出沉降器的問(wèn)題重視不夠。上述各種快速分離裝置僅解決了油氣與催化劑快速分離和油氣引出的問(wèn)題，并未解決油氣在沉降器內(nèi)返混合停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的問(wèn)題，尤其是汽提器內(nèi)油氣的停留時(shí)間問(wèn)題。
為解決油氣在沉降器內(nèi)停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的問(wèn)題，將油氣快速引出，防止油氣在高溫環(huán)境下的二次過(guò)裂化反應(yīng)發(fā)生，需要有效的減少沉降器內(nèi)的油氣滯留空間和油氣低速空間。但是催化裂化裝置沉降器是由早期的催化裂化床層反應(yīng)器延續(xù)保留下來(lái)的。雖然隨著催化裂化工藝的發(fā)展，分子篩催化劑的廣泛使用，油氣的催化裂化反應(yīng)時(shí)間已從幾分鐘降低到約幾秒鐘，早期的催化裂化床層反應(yīng)過(guò)程已經(jīng)改進(jìn)為提升管反應(yīng)過(guò)程，為此建立了提升管反應(yīng)器，但催化裂化床層反應(yīng)器并未作相應(yīng)的改進(jìn)，結(jié)果以前催化裂化裝置的反應(yīng)器現(xiàn)在已經(jīng)演變?yōu)榇呋瘎╊w粒的沉降空間，即蛻變?yōu)槌两灯鳎硗獬两灯饕矘?gòu)成一個(gè)容納提升管出口氣固快速分離裝置和頂旋的壓力保溫空間，失去了作為反應(yīng)器的功能，油氣的反應(yīng)過(guò)程是在提升管反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行的。但受到催化裂化工藝發(fā)展過(guò)程的影響，現(xiàn)在的催化裂化裝置無(wú)論是改造的，或新設(shè)計(jì)的均保留有傳統(tǒng)的沉降器。
由于沉降器的結(jié)構(gòu)尺寸很大，內(nèi)部空間比較大，油氣流速比較小，部分油氣在沉降器內(nèi)部的停留時(shí)間比較長(zhǎng)，這一方面增加了油氣的二次過(guò)裂化反應(yīng)，現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)量數(shù)據(jù)表明催化裂化工藝反應(yīng)油氣的二次過(guò)裂化反應(yīng)主要發(fā)生在沉降器的大空間內(nèi)，同時(shí)也增加了油氣的結(jié)焦傾向；另一方面沉降器內(nèi)部空間比較大，油氣流速比較小對(duì)器壁表面的沖刷力比較弱，提供了油氣結(jié)焦焦體的滯留空間，尤其是重油催化裂化裝置。催化裂化油氣結(jié)焦與原料性質(zhì)、沉降器內(nèi)溫度、油氣停留時(shí)間等眾多因素密切相關(guān)。但除油氣、工藝溫度和壓力的影響外，油氣在沉降器內(nèi)的停留時(shí)間長(zhǎng)，沉降器內(nèi)局部區(qū)域催化劑濃度低，油氣和催化劑顆粒流速低是造成油氣結(jié)焦焦體滯留于沉降器器壁的主要原因。導(dǎo)致這些問(wèn)題的原因可以歸結(jié)為沉降器的大空間所致。許多煉油廠的重油催化裂化裝置發(fā)生過(guò)嚴(yán)重的結(jié)焦問(wèn)題，造成催化裂化裝置的非計(jì)劃停工，直接影響了催化裂化裝置的長(zhǎng)周期運(yùn)行。
因此沉降器內(nèi)部大空間的存在，很難實(shí)現(xiàn)油氣和催化劑的快速分離和油氣的快速引出，所以減小沉降器內(nèi)的不必要的空間，及其配套的油氣和催化劑的快速分離設(shè)備是非常必要的。
目前關(guān)于油氣和催化劑快速分離技術(shù)的開(kāi)發(fā)，油氣快速引出技術(shù)的開(kāi)發(fā)均是在保留傳統(tǒng)沉降器的前提下進(jìn)行的，即所有的提升管出口氣固快速分離裝置，頂旋均設(shè)置在沉降器所容納的空間內(nèi)，導(dǎo)致沉降器的空間很大，沉降器的尺寸難以減小，內(nèi)部有很大的油氣滯留空間，難以保證油氣的快速引出。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種粗旋內(nèi)置的管式沉降器催化裂化裝置，及配套的氣固快速分離設(shè)備，用于催化裂化反應(yīng)油氣與催化劑的快速分離及油氣的快速引出，使油氣的平均停留時(shí)間降低到2～3秒以內(nèi)，降低油氣的二次過(guò)裂化反應(yīng)，改善產(chǎn)品分布，提高輕質(zhì)油收率；同時(shí)消除沉降器內(nèi)油氣的滯留空間或油氣低速流動(dòng)空間，解決沉降器內(nèi)結(jié)焦焦體滯留影響裝置長(zhǎng)周期運(yùn)行的問(wèn)題。
本發(fā)明一種粗旋內(nèi)置的管式沉降器催化裂化裝置，包括再生器1，汽提器3，管式沉降器5，提升管10，一級(jí)旋風(fēng)分離器(簡(jiǎn)稱粗旋)8，二級(jí)旋風(fēng)分離器(簡(jiǎn)稱頂旋)6，集氣室7，下料管4，其特征在于提升管10的出口端與粗旋8通過(guò)管道連接，粗旋8位于管式沉降器5的內(nèi)部，汽提器3的上方；管式沉降器5的下部是汽提器3，汽提器3的下端連接待生催化劑立管或者待生斜管2與再生器1相通；頂旋6位于管式沉降器5的外部，頂旋6的入口端與管式沉降器5的上部相連，頂旋6的出口上部接集氣室7。
本發(fā)明的催化裂化裝置的特征在于所述的管式沉降器5可以采用直筒結(jié)構(gòu)，或者上大下小，上小下大，中間大兩端小的變徑結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的催化裂化裝置的特征在于所述的管式沉降器5位于汽提器3的上部，管式沉降器5的直徑與汽提器3的直徑相當(dāng)。
本發(fā)明的催化裂化裝置的特征在于所述的粗旋8位于管式沉降器5的內(nèi)部，由一個(gè)或兩個(gè)并聯(lián)的旋風(fēng)分離器組成，旋風(fēng)分離器的旋向是逆時(shí)針的，或者是順時(shí)針的。
本發(fā)明的催化裂化裝置的特征在于所述的頂旋6位于管式沉降器5的外部，頂旋6的入口端與管式沉降器5的上部相連。
以下結(jié)合附圖，詳細(xì)敘述本發(fā)明的技術(shù)方案。
本發(fā)明一種粗旋內(nèi)置的管式沉降器催化裂化裝置，將傳統(tǒng)的容納提升管出口快分器，二級(jí)旋風(fēng)分離器的沉降器縮小為與汽提器直徑相當(dāng)?shù)墓苁匠两灯?，其包括再生器1，汽提器3，管式沉降器5，提升管10，一級(jí)旋風(fēng)分離器(簡(jiǎn)稱粗旋)8，二級(jí)旋風(fēng)分離器(簡(jiǎn)稱頂旋)6，集氣室7，下料管4，在粗旋內(nèi)置的管式沉降器催化裂化裝置中，汽提器3的下端連接待生催化劑立管或者待生斜管2，待生催化劑立管或者待生斜管2與再生器1相通；從汽提器3落下的催化劑通過(guò)待生催化劑立管或者待生斜管2進(jìn)入再生器1中進(jìn)行再生處理。
粗旋8設(shè)置在汽提器3的上方，管式沉降器5的內(nèi)部，其由一個(gè)或兩個(gè)旋風(fēng)分離器并聯(lián)組成，旋風(fēng)分離器的旋向可以是逆時(shí)針的或者是順時(shí)針的。提升管10的出口端與粗旋8通過(guò)管道連接。反應(yīng)后的油氣和催化劑的氣固混合物從提升管出口端進(jìn)入粗旋8進(jìn)行一次分離，分離下來(lái)的催化劑通過(guò)料腿9落入汽提器3進(jìn)行汽提，分離后的油氣攜帶未分離的細(xì)催化劑通過(guò)粗旋8的出口端進(jìn)入管式沉降器5的上部，后進(jìn)入頂旋6進(jìn)行二次分離。
管式沉降器5位于汽提器3的上方，可以采用直筒結(jié)構(gòu)，或者上大下小，上小下大，中間大兩端小的變徑結(jié)構(gòu)。
管式沉降器5的上部外置由2～8個(gè)并聯(lián)的旋風(fēng)分離器組成的頂旋6，頂旋6的出口接集氣室7，集氣室7與油氣管線相聯(lián)。頂旋6的旋風(fēng)分離器個(gè)數(shù)由處理的氣量大小而定，旋風(fēng)分離器的旋向是逆時(shí)針的或者是順時(shí)針的。進(jìn)入頂旋的油氣和少量的細(xì)催化劑的混合物在頂旋內(nèi)進(jìn)行二次分離，分離后的油氣進(jìn)入集氣室7并由油氣管線快速引出流向分餾塔，分離下來(lái)的催化劑通過(guò)下料管4落入汽提器，經(jīng)汽提器3汽提后通過(guò)下端連接待生催化劑立管或者待生斜管2，輸送至再生器1進(jìn)行再生。
頂旋6下端的下料管4與汽提器3相通，下料管4可采用等徑或變徑V型氣控結(jié)構(gòu)，也可采用翼閥。
與現(xiàn)有的流化催化裂化裝置相比，本發(fā)明一種粗旋內(nèi)置的管式沉降器催化裂化裝置具有如下顯著效果1.本發(fā)明將傳統(tǒng)的沉降器縮小為與汽提器直徑相當(dāng)?shù)呢Q管，即管式沉降器作為汽提器汽提出來(lái)的油氣和粗旋分離出來(lái)的油氣的集合管，采用兩級(jí)串聯(lián)旋風(fēng)分離器組成油氣和催化劑快速分離系統(tǒng)，氣固分離效率在99.99％以上，實(shí)現(xiàn)了氣固高效快速分離，同時(shí)管式沉降器可以快速引出油氣，并及時(shí)高效汽提催化劑，三者組成一體。
2.本發(fā)明的催化裂化裝置，其結(jié)構(gòu)尺寸大大縮小，消除了傳統(tǒng)沉降器的油氣滯留空間或油氣低速流動(dòng)空間，縮短了油氣和催化劑的行程，快速引出油氣，使油氣的平均停留時(shí)間減少到2～3秒以下，從而避免了由于催化劑與反應(yīng)產(chǎn)物接觸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而引起的二次過(guò)裂化反應(yīng)，提高輕油收率，使產(chǎn)品的分布得到改善。
3.本發(fā)明的催化裂化裝置，縮短了油氣和催化劑的行程，使各處的油氣溫度趨于一致，避免了局部區(qū)域油氣的溫降，從而減小了油氣因溫度降低而冷凝為油液滴，再縮合反應(yīng)生焦，最后黏附在器壁上的可能。
4.本發(fā)明的催化裂化裝置，不存在油氣流動(dòng)的靜止或低速空間，能夠快速引出，因此消除了因油氣速度過(guò)低造成的結(jié)焦焦體滯留的問(wèn)題，避免形成器壁結(jié)焦，防止了以往沉降器存在的結(jié)焦問(wèn)題發(fā)生，保證了催化裂化裝置的長(zhǎng)周期運(yùn)行。
5.本發(fā)明的催化裂化裝置，大大節(jié)省了設(shè)備費(fèi)用，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且緊湊，降低了生產(chǎn)成本。同時(shí)散熱表面積大大降低，減少了催化裂化裝置的散熱能耗，同時(shí)取消防結(jié)焦蒸汽，具有很好的節(jié)能效果。


圖1是本發(fā)明的一種粗旋內(nèi)置的管式沉降器催化裂化裝置的主視圖，汽提器3通過(guò)立管2與再生器1相通，反應(yīng)系統(tǒng)與再生系統(tǒng)同軸布置。
圖2是本發(fā)明的一種粗旋內(nèi)置的管式沉降器催化裂化裝置的主視圖，汽提器3通過(guò)待生斜管2與再生器1相通，反應(yīng)系統(tǒng)與再生系統(tǒng)并列布置。
圖3是本發(fā)明的一種粗旋內(nèi)置的管式沉降器催化裂化裝置的管式沉降器的主視圖，管式沉降器5采用上小下大的變徑結(jié)構(gòu)。
圖4是本發(fā)明的一種粗旋內(nèi)置的管式沉降器催化裂化裝置的管式沉降器的主視圖，管式沉降器5采用中間大兩端小的變徑結(jié)構(gòu)。
圖5是本發(fā)明的一種粗旋內(nèi)置的管式沉降器催化裂化裝置的粗旋設(shè)置方案的俯視圖，粗旋8由1個(gè)旋風(fēng)分離器組成。
圖6是本發(fā)明的一種粗旋內(nèi)置的管式沉降器催化裂化裝置的粗旋設(shè)置方案的俯視圖，粗旋8由2個(gè)旋風(fēng)分離器并聯(lián)組成。
圖7是本發(fā)明的一種粗旋內(nèi)置的管式沉降器催化裂化裝置的頂旋設(shè)置方案的俯視圖，頂旋6由2個(gè)旋風(fēng)分離器并聯(lián)組成。
圖8是本發(fā)明的一種粗旋內(nèi)置的管式沉降器催化裂化裝置的頂旋設(shè)置方案的俯視圖，頂旋6由3個(gè)旋風(fēng)分離器并聯(lián)組成。
圖9是本發(fā)明的一種粗旋內(nèi)置的管式沉降器催化裂化裝置的粗旋設(shè)置方案的俯視圖，頂旋6由4個(gè)旋風(fēng)分離器并聯(lián)組成。
圖中，1-再生器，2-立管(或待生斜管)，3-汽提器，4-下料管，5-管式沉降器，6-二級(jí)旋風(fēng)分離器(簡(jiǎn)稱頂旋)，7-集氣室，8-一級(jí)旋風(fēng)分離器(簡(jiǎn)稱粗旋)，9-料腿，10-提升管。
具體實(shí)施例方式
在使用本發(fā)明一種粗旋內(nèi)置的管式沉降器流化催化裂化裝置時(shí)，原料油和回?zé)捰瓦M(jìn)入提升管10，與來(lái)自再生器的再生催化劑混合，在提升蒸汽或提升干氣的提升作用下向上混合流動(dòng)，同時(shí)發(fā)生催化裂化反應(yīng)。反應(yīng)油氣和催化劑在提升管10的出口進(jìn)入粗旋8進(jìn)行一次分離，分離后的油氣和來(lái)自汽提器汽提出來(lái)的油氣與蒸汽合并，并攜帶少量未分離的細(xì)催化劑顆粒，進(jìn)入管式沉降器5的上部，再進(jìn)入頂旋6進(jìn)行二次分離，分離出來(lái)的油氣匯入集氣室7并由油氣管線快速引出流向分餾塔，被粗旋8分離出來(lái)的催化劑和頂旋6分離出來(lái)的催化劑落入汽提器3，經(jīng)汽提器3汽提后通過(guò)下端連接待生催化劑立管或者待生斜管2，輸送至再生器1。催化裂化反應(yīng)后的油氣與催化劑混合物經(jīng)過(guò)兩級(jí)旋風(fēng)分離器的分離，氣固分離效率高達(dá)99.99％以上，實(shí)現(xiàn)了氣固離心快速分離。由于采用了與汽提器直徑相當(dāng)?shù)墓苁匠两灯?，與傳統(tǒng)的沉降器相比，其結(jié)構(gòu)尺寸大大縮小，消除了油氣的滯留空間或油氣低速流動(dòng)空間，油氣的行程大大縮短，油氣的平均停留時(shí)間縮短到2～3秒以內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了油氣的快速引出。
權(quán)利要求
1.一種粗旋內(nèi)置的管式沉降器催化裂化裝置，包括再生器1，汽提器3，管式沉降器5，提升管10，一級(jí)旋風(fēng)分離器(簡(jiǎn)稱粗旋)8，二級(jí)旋風(fēng)分離器(簡(jiǎn)稱頂旋)6，集氣室7，下料管4，其特征在于提升管10的出口端與粗旋8通過(guò)管道連接，粗旋8位于管式沉降器5的內(nèi)部，汽提器3的上方；管式沉降器5的下部是汽提器3，汽提器3的下端連接待生催化劑立管或者待生斜管2與再生器1相通；頂旋6位于管式沉降器5的外部，頂旋6的入口端與管式沉降器5的上部相連，頂旋6的出口上部接集氣室7。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化裂化裝置，其特征在于所述的管式沉降器5可以采用直筒結(jié)構(gòu)，或者上大下小，上小下大，中間大兩端小的變徑結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化裂化裝置，其特征在于所述的管式沉降器5位于汽提器3的上部，管式沉降器5的直徑與汽提器3的直徑相當(dāng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化裂化裝置，其特征在于所述的粗旋8位于管式沉降器5的內(nèi)部，由一個(gè)或兩個(gè)并聯(lián)的旋風(fēng)分離器組成，旋風(fēng)分離器的旋向是逆時(shí)針的，或者是順時(shí)針的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化裂化裝置，其特征在于所述的頂旋6位于管式沉降器5的外部，頂旋6的入口端與管式沉降器5的上部相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化裂化裝置，其特征在于所述的頂旋6由2～8個(gè)并聯(lián)的旋風(fēng)分離器組成，旋風(fēng)分離器的旋向是逆時(shí)針的，或者是順時(shí)針的。
全文摘要
一種涉及流化催化裂化工藝的油氣和催化劑的快速分離裝置，主要用于解決現(xiàn)有沉降器內(nèi)油氣停留時(shí)間長(zhǎng)，結(jié)焦嚴(yán)重等問(wèn)題。其特征在于提升管10的出口端與粗旋8連接，粗旋8位于管式沉降器5的內(nèi)部，汽提器3的上方；管式沉降器5的下部是汽提器3，汽提器3的下端連接待生催化劑立管或者待生斜管2與再生器1相通；頂旋6位于管式沉降器5的外部。本發(fā)明的催化裂化裝置能實(shí)現(xiàn)氣固高效快速分離，氣固分離效率高達(dá)99.99％，使油氣的平均停留時(shí)間縮短到2～3秒以下，減小了結(jié)焦焦體滯留的可能，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，大大節(jié)省了設(shè)備費(fèi)用。
文檔編號(hào)C10G11/18GK1986744SQ20071000013
公開(kāi)日2007年6月27日 申請(qǐng)日期2007年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月8日
發(fā)明者宋健斐, 魏耀東, 盧春喜, 張鍇, 張靜, 時(shí)銘顯 申請(qǐng)人:中國(guó)石油大學(xué)(北京)