本發(fā)明屬于石油化工、流態(tài)化設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種外提升管全密閉防結(jié)焦方法及沉降器。
背景技術(shù):
煉油廠催化裂化裝置提升管反應(yīng)器出口都設(shè)有快分,以實現(xiàn)油氣與催化劑的快速分離終止油氣裂化反應(yīng)。催化裂化裝置提升管出口通常采用2臺簡單的旋風分離器(簡稱粗旋),效率可達95%以上,粗旋料腿是在正壓差下排出催化劑,同時排出15%~30%油氣,該部分油氣在沉降器內(nèi)慢速上升進入頂旋入口,油氣在沉降器停留時間在30秒以上,在高溫下存在過渡熱裂化、縮合反應(yīng),影響輕質(zhì)油收率,加工重質(zhì)油時容易在沉降器、翼閥結(jié)焦。有的裝置將粗旋排氣管向上延伸到頂旋入口附近軟連接,粗旋料腿排出的部分油氣停留時間更長,沉降器、翼閥結(jié)焦更為嚴重。
為解決沉降器結(jié)焦問題,專利CN2716269Y采用粗旋排氣管與頂旋入口密閉連接,在沉降器內(nèi)設(shè)置導氣管,其上端與頂旋入口管連接、下端敞口并伸到至沉降器下部,試圖將粗旋料腿排出油氣從沉降器下部導出,從而縮短油氣在沉降器停留時間、并解決沉降器結(jié)焦問題。但這種方案粗旋料腿仍然是正壓差排料,仍有15%~30%油氣從粗旋料腿排出,使沉降器下部存在大量油氣,沉降器下部及翼閥仍有結(jié)焦傾向,另外該方案導氣管設(shè)計不當裝置操作波動時容易引進催化劑跑損。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種外提升管全密閉防結(jié)焦方法,有效避免油氣在沉降器、翼閥結(jié)焦,設(shè)施穩(wěn)定、安全運行。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的方案是:包括反應(yīng)油氣與催化劑快速分離、催化劑排出、頂旋二級分離、料腿及翼閥排出催化劑,其特征是:采用負壓差排料的旋風筒快分,并與頂旋全密閉連接,大幅度縮短油氣在沉降器停留時間、降低干氣產(chǎn)率、提高產(chǎn)品收率;設(shè)計蒸汽隔離設(shè)施避免沉降器結(jié)焦,設(shè)計蒸汽吹掃設(shè)施避免翼閥結(jié)焦,設(shè)計搭接支承、導向設(shè)施使旋風筒快分設(shè)施穩(wěn)定、安全運行。
進一步,吹掃氣與汽提氣一起從下口進入旋風筒快分,或經(jīng)導流后從下口進入旋風筒快分。
一種外提升管全密閉防結(jié)焦沉降器,包括沉降器、提升管、汽提段、防焦蒸汽環(huán)管、頂旋、料腿、翼閥、旋風筒、密閉連接管、水平4方限位導向架、搭接支架、支承架、隔離板 及吹汽筒;旋風筒入口與提升管出口連接,上端排氣口通過密閉連接管與頂旋連接,下端敞口置于沉降器下部或與導流罩銜接;旋風筒入口對面殼體設(shè)有搭接支架,其與支承架銜接,支承架另一端與沉降器內(nèi)壁連接;在旋風筒下部與沉降器之間設(shè)置水平4方限位導向架,限制旋風筒下部4個方位水平位移,并允許垂直滑動;隔離板及吹汽筒設(shè)置在沉降器下部,快分及料腿下端穿過隔離板伸到其下方,料腿下端與翼閥連接,吹汽筒上端敞口與隔離板連接并連通,下端設(shè)置在翼閥周圍。
進一步,吹汽筒是1根套筒套在料腿、翼閥周圍;或是1根圓筒或矩形筒或弧形筒布置在料腿、翼閥徑向外側(cè),下部內(nèi)側(cè)壁設(shè)置出汽口;或是直筒與扇形筒組合結(jié)構(gòu),上部是直筒下部是扇形筒,扇形筒內(nèi)側(cè)壁設(shè)置出汽口;或是若干直管布置在料腿、翼閥徑向外側(cè)周圍,下部內(nèi)側(cè)壁設(shè)置出汽口。
進一步,導流罩是圓筒或褲衩筒結(jié)構(gòu),高度1.5~6m,筒壁沿圓周設(shè)置若干長條形氣窗;導流罩下端與沉降器底部連接,上端與旋風筒快分下部銜接。
本發(fā)明創(chuàng)新點和積極效果:
本發(fā)明創(chuàng)新點是:1、采用負壓差排料的旋風筒快分,并與頂旋全密閉連接,大幅度縮短油氣在沉降器停留時間、降低干氣產(chǎn)率、提高產(chǎn)品收率;設(shè)計蒸汽隔離設(shè)施避免沉降器結(jié)焦,設(shè)計蒸汽吹掃設(shè)施避免翼閥結(jié)焦,設(shè)計搭接支承、導向設(shè)施使旋風筒快分設(shè)施穩(wěn)定、安全運行。2、吹掃氣與汽提氣一起從下口進入旋風筒快分,或經(jīng)導流后從下口進入旋風筒快分。
本發(fā)明積極效果是:1、全部油氣經(jīng)旋風筒快分升氣管至頂旋,大幅度縮短油氣在沉降器停留時間、降低干氣產(chǎn)率、提高產(chǎn)品收率;2、在沉降器設(shè)置蒸汽隔離解決了沉降器結(jié)焦,設(shè)置吹汽筒避免翼閥結(jié)焦;3、設(shè)置搭接支承、導向設(shè)施,使旋風筒快分設(shè)施穩(wěn)定、安全長周期運行。
附圖說明
圖1是一種外提升管全密閉防結(jié)焦方法及沉降器示意圖。
1-提升管,2-膨脹補償器,3-密閉連接管,4-搭接支架,5-支承架,6-旋風筒,7-沉降器,8-防焦蒸汽環(huán)管,9-頂旋,10-料腿,11-水平4方限位導向架,12-吹汽筒,13-隔離板,14-翼閥,15-汽提段。
圖2是另一種外提升管全密閉防結(jié)焦方法及沉降器示意圖。
1-提升管,2-膨脹補償器,3-密閉連接管,4-搭接支架,5-支承架,6-旋風筒,7-沉降器,8-防焦蒸汽環(huán)管,9-頂旋,10-料腿,11-水平4方限位導向架,12A-吹汽套筒,13-隔離板,14-翼閥,15-汽提段。
圖3是另一種外提升管全密閉防結(jié)焦方法及沉降器示意圖。
1-提升管,2-膨脹補償器,3-密閉連接管,4-搭接支架,5-支承架,6-旋風筒,7-沉降器,8-防焦蒸汽環(huán)管,9-頂旋,10-料腿,11-水平4方限位導向架,12A-吹汽套筒,13-隔離板,14-翼閥,15-汽提段,16-導流罩。
具體實施方式
見圖1~圖3,在沉降器7內(nèi)設(shè)置1~2臺旋風筒6,旋風筒6入口與提升管1出口連接,旋風筒6上端經(jīng)密閉連接管3、膨脹補償器2與頂旋9入口連接。旋風筒6入口對面殼體設(shè)有搭接支架4,其與支承架5銜接,支承架5另一端與沉降器7內(nèi)壁連接。在旋風筒6下部與沉降器7之間設(shè)置水平4方限位導向架11,限制旋風筒6下部4個方位水平位移,并允許垂直滑動。在沉降器7下部設(shè)置隔離板13,旋風筒6、料腿10下端伸到隔離板13下方,料腿10下端與翼閥14連接;圖1設(shè)置若干吹汽筒12(與翼閥數(shù)量相同),吹汽筒12設(shè)置在料腿10、翼閥14徑向外側(cè),其上端敞口與隔離板連接并連通,其下部內(nèi)側(cè)壁(朝向翼閥)設(shè)有出汽口;圖2、圖3設(shè)置若干吹汽套筒12A,吹汽套筒12A套在料腿、翼閥周圍,其上端敞口與隔離板連接并連通,其下部內(nèi)側(cè)壁(朝向翼閥)設(shè)有出汽口。圖3導流罩16下端與沉降器7底部連接,上端與旋風筒6下部銜接,導流罩16筒壁沿圓周設(shè)置若干長條形氣窗。
參見圖1~圖3,反應(yīng)油氣與催化劑混合物從提升管1出口流出,從入口切線進入旋風筒6,氣固混合物在旋風筒6內(nèi)做旋轉(zhuǎn)運動,在離心力作用下固體催化劑向旋風筒6內(nèi)壁集中、油氣向中心集中實現(xiàn)反應(yīng)油氣與催化劑快速分離,分離下來催化劑靠重力沿旋風筒6內(nèi)壁落到下方的汽提段9。油氣從旋風筒6頂部中心排氣口引出,經(jīng)密閉連接管道3引入頂旋9進一步氣固分離后排出。在防焦蒸汽環(huán)管8給入蒸汽,蒸汽充滿沉降器7截面并緩慢向下流動,圖1經(jīng)吹汽筒12/圖2、圖3經(jīng)吹汽套筒12A導引至隔離板13的下方對翼閥進行蒸汽吹掃;圖1、圖2吹掃氣與汽提氣一起從旋風筒6下口進入旋風筒6內(nèi)部,圖3吹掃氣從長條形氣窗進入與汽提氣一起經(jīng)導流罩16從下口進入旋風筒6內(nèi)部。由于隔離板13的阻隔汽提氣及翼閥14排出的少量油氣限制在隔離板13下方空間,隔離板13上方只有蒸汽無油氣從而徹底避免了油氣在沉降器7結(jié)焦;翼閥14排出的少量油氣經(jīng)吹汽筒12/吹汽套筒12A導引的吹掃蒸汽及時帶走從而避免了油氣在翼閥14周圍積聚結(jié)焦。