專利名稱：一種增強型反應沉降器防結焦裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種防結焦裝置，尤其是涉及一種增強型反應沉降器防結焦裝置。
背景技術：
在石油化工領域中，催化裂化裝置反應提升管出口，均設置有氣固快速分離裝置 以實現(xiàn)催化劑與油氣的分離，終止不必要的過度反應。氣固分離裝置分為兩大類一類是慣 性分離裝置；另一類是離心分離裝置。 慣性分離裝置的工作原理是依靠氣固兩相急劇改變流向時所產(chǎn)生的慣性差實現(xiàn) 氣固分離，典型的慣性氣固快速分離裝置有倒L型、T型、碟型等結構，它們的特點是壓降很 小， 一般為5kPa，分離效率較低，只有70 % 80 %左右。 離心分離裝置的原理是利用氣固兩相混合物高速旋轉形成的強離心力場實現(xiàn)氣 固快速分離。典型的實例是在提升管的出口直聯(lián)一級旋風分離器(或稱粗旋)，其分離效率 可高達98%以上。分離出大部分催化劑的油氣從粗旋升氣管排出，進入沉降器空間，以較慢 的速度上升，經(jīng)10秒以上才得以進入沉降器上部的二級旋風分離器內(nèi)，進一步分離油氣夾 帶的催化劑。粗旋料腿屬正壓差排料，所以除了催化劑顆粒間夾帶部分油氣從料腿帶出外， 在正壓差的作用下一部分油氣也會向下噴出，這些油氣約占總油氣量的6% 10%。這部 分油氣與汽提氣體匯合，沿沉降器慢速上升進入二級旋風分離器。反應油氣在沉降器內(nèi)的 平均停留時間仍高達10 20秒，在高溫下仍存在過度裂化現(xiàn)象，沉降器內(nèi)結焦的問題比較 突出，對輕質(zhì)油收率和裝置的長周期安全生產(chǎn)影響很大。 為解決上述問題，美國專利US 5， 158， 669(1992年)、US 5， 314， 611 (1994年)、歐 洲專利EP 0593827A1，中國專利CN 92112441 (1992年)等在粗旋下部設置了預汽提段，減 少從粗旋料腿中向下噴出的反應油氣量，進一步縮短了反應油氣在沉降器內(nèi)的平均停留時 間，使油氣返混率降到2%以下。美國專利US 4， 482， 451 (1984年)和日本特許公報(B2) 昭61-25413 (1986年)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作為氣固 快速分離器，并在外面加一封閉罩以實現(xiàn)油氣的快速引出。美國專利US 5,314,611(1994 年)提出了一種帶封閉罩的旋流臂式氣固快速分離結構，可實現(xiàn)催化劑的高效快速分離及 油氣快速引出。 中國專利CN96103419提出了針對外提升管的氣固分離和導出結構粗旋下連接 有預汽提段；反應氣體和汽提氣一起通過帶有多道切向切口的帶導流罩的逆向?qū)Я髌?，?進入頂旋風分離器。同時，CN96103420提出了適合于內(nèi)提升管的旋流式氣固快速分離器， 用于提升管出口油氣和催化劑的一級分離。隨后，中國專利CN98204681在提升管出口采用 了帶密相環(huán)流預汽提器的分離設備，對預汽提段的結構作了較大改進，粗旋排氣管和頂旋 入口采用承插式導氣管連接。 綜上所述，國內(nèi)現(xiàn)有催化裂化裝置中，第一類氣固分離裝置雖然沉降器基本不結 焦，但因其油氣停留時間長，干氣產(chǎn)率很高；第二類常規(guī)的氣固分離裝置雖然著重解決了提升管出口大部分油氣的快速導出問題，但仍有少量油氣在沉降器停留時間長達120秒以 上，而正是由于這些油氣的存在，可能會造成沉降器的結焦現(xiàn)象。2004年，本公司的實用新 型專利(CN200420037425. 1)初步解決了上述問題。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術存在的缺陷而提供一種改善產(chǎn)品
分布、消除油氣氛圍的增強型反應沉降器防結焦裝置。 本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現(xiàn) —種增強型反應沉降器防結焦裝置，該裝置包括提升管、一級旋分器、二級旋分 器、稀釋蒸汽盤管、沉降器、導流管、升氣管、導流罩、汽提段及集氣室，其特征在于，該裝置
還包括汽提油氣旋分器，所述的提升管的出口與一級旋分器相連通，所述的稀釋蒸汽管設 在沉降器頂部，所述的導流管與升氣管相連通，該導流管下部的出口處于沉降器的中下部 位置，所述的導流罩設在導流管的下部，所述的汽提段位于一級旋分器的料腿及二級旋分 器的料腿的下部，所述的集氣室的一個端口與二級旋分器的升氣管相連通，該集氣室的另 一個端口與油氣管線相連通，所述的汽提油氣旋分器通過升氣管與一級旋分器及二級旋分 器密閉連通。 所述的稀釋蒸汽盤管的結構為一個圓環(huán)或二個獨立的半圓環(huán)。 所述的導流管深入至沉降器的中部或下部，該導流管的出口連接導流罩，導流罩
內(nèi)包裹旋分料腿或不包裹旋分料腿。 所述的一級旋分器的升氣管上設置有膨脹節(jié)。 所述的汽提油氣旋分器設在沉降器中，該汽提油氣旋分器與一級旋分器并列設置。 所述的沉降器包括重油沉降器或輕油沉降器。 與現(xiàn)有技術相比，本實用新型新增加了汽提油氣旋分器，使得反應油氣與催化劑 快速分離并將全部油氣快速引出，使油氣在沉降器內(nèi)的平均停留時間降低到2 3秒以內(nèi)， 消除沉降器絕大部分空間的油氣氛圍，從根本上消除沉降器內(nèi)結焦的可能，減少油氣中催 化劑攜帶量，保持較低的油漿灰分含量，防止油漿系統(tǒng)設備非正常磨蝕使開工周期不再受 沉降器結焦的影響，并進一步改善產(chǎn)品分布，同時，解決了現(xiàn)有技術存在的油漿固含量偏高 的問題。

圖1為采用內(nèi)提升管的增強型反應沉降器防結焦裝置； 圖2為采用外提升管的增強型反應沉降器防結焦裝置。 圖中1為提升管、2為一級旋分器、3為密閉升氣管、4為導流管、5為導流罩、6為膨 脹節(jié)、7為二級旋分器、8為集氣室、9為油氣管線、10為沉降器、11為料腿、12為汽提段、13 為稀釋蒸汽管、14為汽提油氣旋分器
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。[0021] 實施例1 —種增強型反應沉降器防結焦裝置，催化裂化采用內(nèi)提升管，其結構如圖1所示， 該裝置包括提升管1， 一級旋分器2，密閉升氣管3，導流管4，導流罩5，膨脹節(jié)6， 二級旋分 器7，集氣室8，油氣管線9，沉降器10，料腿11，汽提段12，稀釋蒸汽管13，汽提油氣旋分器 14。 其中，一級旋分器2與提升管1的出口相連通，汽提油氣旋分器14和一級旋分器 2通過同一升氣管3與二級旋分器7密閉連通，導流管4的出口是導流罩5，導流管4與密 閉升氣管3連通在一起，密閉升氣管3上設置有一個膨脹節(jié)6。汽提段12位于料腿11的下 部，在二級旋分器7的上方是集氣室8，集氣室8的一端口與油氣管線9相通。稀釋蒸汽管 13位于沉降器10的上部，稀釋蒸汽溫度范圍為250°C -500°C。 催化劑與油氣的混合物經(jīng)提升管1向上進入一級旋分器2進行離心分離，絕大部 分催化劑在離心力場作用下被分離下來并沿料腿11下落到汽提段12。 一次分離后的大部 分油氣夾帶少量催化劑經(jīng)密閉升氣管3進入二級旋分器7。同時，沉降器10下部夾帶少量 催化劑的油氣經(jīng)汽提油氣旋分器14進行離心分離后油氣通過密閉升氣管3進入二級旋分 器7，稀釋蒸汽通過盤管13進入沉降器10的上部并自上而下流動。從料腿11和汽提段12 汽提出來的油氣在導流罩5的抽吸作用和250°C _5001:稀釋蒸汽的導引下經(jīng)導流管4 一起 上升進入汽提旋分器14內(nèi)?；旌嫌蜌饨?jīng)二級旋分器7，在強旋流場作用下，再次分離其中夾 帶的少量催化劑細顆粒。分離出來的催化劑沿料腿11下落到汽提段12內(nèi)。二次分離后的 氣體匯集到集氣室8，再由油氣管線9流向分餾塔。催化劑經(jīng)過汽提后，進入再生器。 由于一、二級旋分器和汽提油氣旋分器總的氣固分離效率可高達99.992%以上， 故可實現(xiàn)氣固高效分離，降低油漿固含量。同時由于采用了導流管和導流罩，可將旋分器外 的油氣快速導出沉降器，消除了現(xiàn)有沉降器內(nèi)不可避免的有害的油氣滯留空間，油氣在沉 降器內(nèi)的平均停留時間可進一步縮短到2 3秒以內(nèi)，從而消除沉降器內(nèi)的結焦，并有效地 改善產(chǎn)品分布。 實施例2 —種增強型反應沉降器防結焦裝置，催化裂化采用外提升管，其結構如圖1所示， 該裝置包括提升管1， 一級旋分器2，密閉升氣管3，導流管4，導流罩5，膨脹節(jié)6， 二級旋分 器7，集氣室8，油氣管線9，沉降器10，料腿11，汽提段12，稀釋蒸汽管13，汽提油氣旋分器 14。 其中，一級旋分器2與提升管1的出口相連通，汽提油氣旋分器14和一級旋分器 2通過同一升氣管3與二級旋分器7密閉連通，導流管4的出口是導流罩5，導流管4與密 閉升氣管3連通在一起。密閉升氣管3上設置有一個膨脹節(jié)6。汽提段12位于料腿11的 下部，在二級旋分器7的上方是集氣室8，集氣室8的一端口與油氣管線9相通。稀釋蒸汽 管13位于沉降器10的上部。稀釋蒸汽溫度范圍為250°C -500°C。 催化劑與油氣的混合物經(jīng)提升管1向上進入一級旋分器2進行離心分離，絕大部 分催化劑在離心力場作用下被分離下來并沿料腿11下落到汽提段12。 一次分離后的大部 分油氣夾帶少量催化劑經(jīng)密閉升氣管3進入二級旋分器7。同時，沉降器10下部夾帶少量 催化劑的油氣經(jīng)汽提油氣旋分器14進行離心分離后油氣通過密閉升氣管3進入二級旋分 器7，稀釋蒸汽通過盤管13進入沉降器10的上部并自上而下流動。從料腿11和汽提段12汽提出來的油氣在導流罩5的抽吸作用和250°C _5001:稀釋蒸汽的導引下經(jīng)導流管4 一起 上升進入汽提旋分器14內(nèi)?；旌嫌蜌饨?jīng)二級旋分器7，在強旋流場作用下，再次分離其中夾 帶的少量催化劑細顆粒。分離出來的催化劑沿料腿11下落到汽提段12內(nèi)。二次分離后的 氣體匯集到集氣室8，再由油氣管線9流向分餾塔。催化劑經(jīng)過汽提后，進入再生器。 由于一、二級旋分器和汽提油氣旋分器總的氣固分離效率可高達99.992%以上， 故可實現(xiàn)氣固高效分離，降低油漿固含量。同時由于采用了導流管和導流罩，可將旋分器外 的油氣快速導出沉降器，消除了現(xiàn)有沉降器內(nèi)不可避免的有害的油氣滯留空間，油氣在沉 降器內(nèi)的平均停留時間可進一步縮短到2 3秒以內(nèi)，從而消除沉降器內(nèi)的結焦，并有效地 改善產(chǎn)品分布。 本實用新型能實現(xiàn)氣固高效快速分離和氣體快速弓I出，既實現(xiàn)了氣固99. 992 %以 上的分離效率，同時可使油氣在沉降器內(nèi)的平均停留時間減少到3秒以下，消除了現(xiàn)有沉 降器不可避免的有害的油氣滯留空間，從而避免了由于催化劑與反應產(chǎn)物的過度接觸和反 應油氣在高溫環(huán)境下長時間的滯留而引起的過裂化反應，消除沉降器內(nèi)結焦，降低油漿固 含量，改善產(chǎn)品分布。 實施本技術時，現(xiàn)有催化裂化裝置的一級旋分器和二級旋分器仍可以利舊使用， 只需要增設汽提旋分器并對連接部分做適當?shù)母脑旒纯蓪崿F(xiàn)本專利意圖，技改工程量小， 容易實施，因此可節(jié)省大量資金，并縮短改造工期。 對于100萬噸/年重油催化裂化裝置，停工損失高達100萬元/天。若因結焦停 工，則停工處理時間一般在5-7天，損失巨大。實施本技術后，可從根本上消除因沉降器結 焦而引起的裝置非計劃緊急停工事故，并避免油漿系統(tǒng)設備和管道的非正常磨蝕，大大延 長裝置開工周期，提高裝置產(chǎn)出效益。
權利要求一種增強型反應沉降器防結焦裝置，該裝置包括提升管、一級旋分器、二級旋分器、稀釋蒸汽盤管、沉降器、導流管、升氣管、導流罩、汽提段及集氣室，其特征在于，該裝置還包括汽提油氣旋分器，所述的提升管的出口與一級旋分器相連通，所述的稀釋蒸汽管設在沉降器頂部，所述的導流管與升氣管相連通，該導流管下部的出口處于沉降器的中下部位置，所述的導流罩設在導流管的下部，所述的汽提段位于一級旋分器的料腿及二級旋分器的料腿的下部，所述的集氣室的一個端口與二級旋分器的升氣管相連通，該集氣室的另一個端口與油氣管線相連通，所述的汽提油氣旋分器通過升氣管與一級旋分器及二級旋分器密閉連通。
2. 根據(jù)權利要求1所述的一種增強型反應沉降器防結焦裝置，其特征在于，所述的稀 釋蒸汽盤管的結構為一個圓環(huán)或二個獨立的半圓環(huán)。
3. 根據(jù)權利要求1所述的一種增強型反應沉降器防結焦裝置，其特征在于，所述的導 流管深入至沉降器的中部或下部，該導流管的出口連接導流罩，導流罩內(nèi)包裹旋分料腿或 不包裹旋分料腿。
4. 根據(jù)權利要求1所述的一種增強型反應沉降器防結焦裝置，其特征在于，所述的一 級旋分器的升氣管上設置有膨脹節(jié)。
5. 根據(jù)權利要求1所述的一種增強型反應沉降器防結焦裝置，其特征在于，所述的汽 提油氣旋分器設在沉降器中，該汽提油氣旋分器與一級旋分器并列設置。
6. 根據(jù)權利要求1所述的一種增強型反應沉降器防結焦裝置，其特征在于，所述的沉 降器包括重油沉降器或輕油沉降器。
專利摘要本實用新型涉及一種增強型反應沉降器防結焦裝置，該裝置包括提升管、汽提油氣旋風分離器、一級和二級旋分器、導流管、導流罩、稀釋蒸汽盤管及沉降器。提升管出口與一級旋分器相連通，汽提油氣旋分器和一級旋分器通過升氣管與二級旋分器密閉連通，導流管與升氣管相連通，導流罩設在導流管的下部，稀釋蒸汽管設在沉降器頂部。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型新增加了汽提油氣旋分器，使得反應油氣與催化劑可以更加快速的分離，并能夠?qū)⑷坑蜌饪焖僖?，消除沉降器有害的油氣滯留空間和油氣氛圍，從根本上消除沉降器內(nèi)部結焦的可能，減少油氣中催化劑攜帶量，保持較低的油漿灰分含量，防止油漿系統(tǒng)設備非正常磨蝕。
文檔編號C10G11/00GK201473493SQ200920209098
公開日2010年5月19日 申請日期2009年9月3日 優(yōu)先權日2009年9月3日
發(fā)明者張韓 申請人:上海河圖石化工程有限公司