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1、(10)申请公布号 CN 104275037 A (43)申请公布日 2015.01.14 C N 1 0 4 2 7 5 0 3 7 A (21)申请号 201310288817.9 (22)申请日 2013.07.09 B01D 45/12(2006.01) C10G 11/14(2006.01) (71)申请人刘英聚 地址 100011 北京市东城区安定门外大街 136号皇城国际A座4层A0406-25号 (72)发明人刘英聚 (54) 发明名称 一种同轴式防结焦气固分离方法和设备 (57) 摘要 一种同轴式防结焦气固分离方法，属于石油 化工、流态化技术领域，用于解决同轴式装置沉降 器结。
2、焦及过度热裂化问题。包括油气与催化剂快 速分离、顶旋二级分离、料腿翼阀排料及油气导出 过程，其特征是：采用密闭旋风筒快速分离，设置 催化剂导流设施、密闭连接设施，其与密闭旋风筒 快速分离、顶旋二级分离相互连接形成一个密闭 分离系统，将翼阀排出的催化剂、油气及防焦蒸汽 密闭导流至密闭分离系统。该发明方法同轴式沉 降器内只有蒸汽、没有油气和催化剂，实现了清洁 化，彻底解决了沉降器结焦问题，并且可减少油气 过度热裂化反应，降低干气产率、提高产品收率。 还提供了实现本发明方法的旋风筒快速分离器、 连接筒及催化剂导流设备。用于重油催化裂化、催 化裂解等装置。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明。
3、书3页 附图1页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 (10)申请公布号 CN 104275037 A CN 104275037 A 1/1页 2 1.一种同轴式防结焦气固分离方法，包括油气与催化剂快速分离、顶旋二级分离、料腿 翼阀排料及油气导出过程，其特征是：采用密闭旋风筒快速分离，并设置催化剂导流设施、 密闭连接设施，其与密闭旋风筒快速分离、顶旋二级分离相互连接形成一个密闭分离系统。 2.一种实现权利要求1所述发明方法的设备，包括同轴式结构的沉降器、汽提段、提升 管，及旋风筒快速分离器、连接筒、催化剂导流设施、密闭连接管、顶旋、。
4、料腿、翼阀、蒸汽环 管。 3.根据权利要求2所述的设备，其特征是：旋风筒台数14台，每台旋风筒有12 个油气进口，旋风筒进气流道是切向直进结构或是蜗壳螺旋结构；旋风筒顶部为密闭结构， 顶部中心设有排气管；排气管下沿与旋风筒顶板平齐，或是伸入旋风筒内部，伸入部分是直 管或是锥型管。 4.根据权利要求2所述的设备，其特征是：连接筒是圆形筒或是裤衩形筒或是异形筒， 上端与旋风筒下部软连接或导向连接，下端与沉降器底部壳体连接或与汽提段连接。 5.根据权利要求2所述的设备，其特征是：催化剂导流设施是通道，截面是几何形或组 合形或渐变形或异形，立面是直形或折形或异形，通道数量与顶旋台数相同或不相同，通道 。
5、下端或侧面与连接筒壁连接或伸到连接筒内，上端与翼阀连接或将翼阀包裹或部分包裹。 6.根据权利要求2所述的设备，其特征是：顶旋料腿是垂直或折管结构。 7.根据权利要求2所述的设备，其特征是：密闭连接管连接旋风筒与顶旋，密闭连接管 立管段有补偿器；各旋风筒排气管汇入1根集合管与各顶旋连接，或每台旋风筒排气管分 别与13台顶旋连接。 8.根据权利要求2所述的设备，其特征是：沉降器顶部、下部、连接筒内部设置蒸汽环 管或不设置。 9.根据权利要求2所述的设备，其特征是：提升管是原料油主提升管，或是回炼油提升 管或是汽油提升管或是辅助提升管，或是其与原料油主提升管合并后的提升管，或各提升 管与旋风筒快速分。
6、离器连接。 权 利 要 求 书CN 104275037 A 1/3页 3 一种同轴式防结焦气固分离方法和设备 技术领域 0001 本发明属于石油化工、流态化技术领域，特别涉及一种同轴式防结焦气固分离方 法和设备。 背景技术 0002 炼油厂催化裂化装置提升管反应器出口都设有气固快速分离装置，用于实现油气 与催化剂快速分离、终止裂化反应。早期有伞帽、倒L、T型等结构型式，分离效率一般在 7080，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旋风分 离器(简称顶旋)。这部分油气在沉降器停留时间在2050秒，在500高温下仍存在过 度热裂化、缩合等反应，影响轻质油收率，在加工重质油时。
7、甚至在沉降器结焦。有的装置提 升管反应器出口设置14台初级旋风分离器(简称粗旋)，效率可达95以上，粗旋料腿 是在正压差条件下排出催化剂，同时排出1530油气，这部分油气在沉降器下部慢速 上升到上部停留时间在3090秒，在500高温下存在明显的过度热裂化、缩合等反应，影 响轻质油收率，加工重质油时甚至在沉降器结焦。有的装置将粗旋升气管向上延伸到顶旋 入口附近，这种方案油气主流停留时间大幅度缩短，但粗旋料腿排出的少量油气在沉降器 停留时间更长(达100秒)，沉降器有结焦更严重的趋势。 0003 为降低油气在沉降器停留时间，专利专利ZL200420037425.1提升管出口采用粗 旋快分，将粗旋与。
8、顶旋密闭连接，设置油气导管将沉降器下部的油气(粗旋料腿排出油气、 汽提气体、防焦蒸汽混合气体)导流至沉降器上部的顶旋人口，降低油气停留时间。这种方 案在一定程度上可减轻过度热裂化及结焦，但粗旋料腿仍是正压差排料，仍会有油气从料 腿排出，沉降器下部有结焦机会，另外粗旋料腿排出的油气速度较高，对沉降器下部催化剂 扰动，使该区域催化剂密度增大，在此区域引出油气会使顶旋入口催化剂密度增加，导致催 化剂带出量增加，另外该方案设计不当容易导致催化剂大量跑损。 0004 专利ZL01228805.5开发了带预汽提段的开式直联多臂旋流分离技术。提升管出 口连接多臂旋流分离器，其外侧设置密封罩；密封罩下部设置数。
9、层预汽提挡板，密封罩上端 升气管与顶旋入口开式软连接。该技术应用于并列式内提升管催化装置，密封罩流通面积 为沉降器流通面积的2030，油气在密封罩内的停留时间大幅度缩短。该方案翼阀 排出的少量油气仍然从沉降器下部慢速上升到上部，在沉降器上部的开式软连接处进入顶 旋，该少量油气在沉降器停留时间很长(100秒)，在沉降器中有结焦的机会。 发明内容 0005 本发明的目的是提供一种同轴式防结焦气固分离方法，解决油气在沉降器慢速流 动、停留时间过长而结焦，并避免油气过度热裂化。 0006 本发明解决其技术问题所采用的方法是：包括油气与催化剂快速分离、顶旋二级 分离、料腿翼阀排料及油气导出过程，其特征是。
10、：采用密闭旋风筒快速分离，并设置催化剂 导流设施；催化剂导流设施与密闭旋风筒快速分离、顶旋二级分离相互连接形成一个密闭 说 明 书CN 104275037 A 2/3页 4 分离系统。 0007 一种实现所述发明方法的设备，包括同轴式结构的沉降器、汽提段、提升管，及旋 风筒快速分离器、连接筒、催化剂导流设施、密闭连接管、顶旋、料腿、翼阀、蒸汽环管。 0008 进一步，旋风筒台数14台，每台旋风筒有12个油气进口，旋风筒进气流道 是切向直进结构或是蜗壳螺旋结构；旋风筒顶部为密闭结构，顶部中心设有排气管；排气 管下沿与旋风筒顶板平齐，或是伸入旋风筒内部，伸入部分是直管或是锥型管。 0009 进一步。
11、，连接筒是圆形筒或是裤衩形筒或是异形筒，上端与旋风筒下部软连接或 导向连接，下端与沉降器底部壳体连接或与汽提段连接。 0010 进一步，催化剂导流设施是通道，截面是几何形或组合形或渐变形或异形，立面是 直形或折形或异形，通道数量与顶旋台数相同或不相同，通道下端或侧面与连接筒壁连接 或伸到连接筒内，上端与翼阀连接或将翼阀包裹或部分包裹。 0011 进一步，顶旋料腿是垂直或折管结构。 0012 进一步，密闭连接管连接旋风筒与顶旋，密闭连接管立管段有补偿器；各旋风筒排 气管汇入1根集合管与各顶旋连接，或每台旋风筒排气管分别与13台顶旋连接。 0013 进一步，沉降器顶部、下部、连接筒内部设置蒸汽环管。
12、或不设置。 0014 进一步，提升管是原料油主提升管，或是回炼油提升管或是汽油提升管或是辅助 提升管，或是其与原料油主提升管合并后的提升管，或各提升管与旋风筒快速分离器连接。 0015 本发明创新点和积极效果： 0016 本发明创新点是：采用密闭旋风筒快速分离，设计了催化剂导流设施、连接筒密闭 连接设施，其与密闭旋风筒快速分离、顶旋二级分离相互连接形成一个密闭分离系统，将顶 旋料腿翼阀排出的催化剂、油气及防焦蒸汽导流至旋风筒快速分离器内，沉降器充满蒸汽、 没有油气和催化剂，实现了清洁化。 0017 本发明积极效果是：1、彻底解决了沉降器结焦问题，可实现装置长周期运行。2、密 闭旋风筒气固分离效。
13、率达98以上，油气停留时间小于5秒，减少油气过度热裂化反应，降 低干气产率，提高产品收率。 附图说明 0018 图1是一种同轴式防结焦气固分离方法和设备示意图。 0019 1-出口管，2-顶旋排气管，3-顶旋进气管，4-顶旋，5-旋风筒排气管，6-旋风筒， 7-料腿，8-翼阀，9-催化剂导流管，10-汽提段，11-提升管，12-集气室，13-防焦蒸汽环管， 14-补偿器，15-沉降器，16-连接筒，17-再生器。 0020 图2是另一种同轴式防结焦气固分离方法和设备示意图。 0021 1-出口管，2-顶旋排气管，3-顶旋进气管，4-顶旋，5-旋风筒排气管，6-旋风筒， 7-料腿，8-翼阀，9-。
14、催化剂导流管，10-汽提段，11-提升管，12-集气室，13-防焦蒸汽环管， 14-补偿器，15-沉降器，16-连接筒，17-再生器。 0022 图3是另一种同轴式防结焦气固分离方法和设备示意图。 0023 1-出口管，2-顶旋排气管，3-顶旋进气管，4-顶旋，5-旋风筒排气管，6-旋风筒， 7-料腿，8-翼阀，9-催化剂导流管，10-汽提段，11-提升管，12-集气室，13-防焦蒸汽环管， 14-补偿器，15-沉降器，16-连接筒，17-再生器，18-翼阀导流管。 说 明 书CN 104275037 A 3/3页 5 具体实施方式 0024 见图1图3，图1是1台旋风筒方案，图2是裤衩形连接。
15、筒方案，图3是异形连 接筒方案。沉降器15上部有出口管1、集气室12、防焦蒸汽环管13，下端与再生器17、汽提 段10连接。提升管11出口与旋风筒6连接，旋风筒6上端经旋风筒排气管5、顶旋进气管 3与顶旋4连接，旋风筒6下端与连接筒16上端软连接，连接筒16下端与沉降器15底部 壳体连接。顶旋4上端经顶旋排气管2与集气室12连接，下端连接料腿7及翼阀8。图1、 图2，催化剂导流管9侧面与连接筒16连接，上端将翼阀8包裹。图3，催化剂导流管9下 端与连接筒16器壁连接，翼阀导流管18上端与翼阀8连接，下端伸到催化剂导流管9内。 0025 参见图1图3，反应油气与催化剂的混合物从提升管11出口流出。
16、，沿切线方向进 入旋风筒6，油气和催化剂在旋风筒6中做旋转运动，在离心力作用下进行气固离心分离， 其分离效率达98以上。初级净化油气从旋风筒排气管5排出，经顶旋进气管3进入顶旋 4；在顶旋4再次进行离心分离，净化油气经顶旋排气管2至集气室12经出口管1排出。初 级分离下来的催化剂在重力作用下沿旋风筒6内壁向下流动经连接筒16落入下方的汽提 段10中。顶旋分离下来的催化剂落入料腿7中经翼阀8(图3再经翼阀导流管18)排入催 化剂导流管9中，在重力作用下经连接筒16落入下方的汽提段10。在防焦蒸汽环管13给 入防焦蒸汽，充满沉降器15沿截面缓慢向下流动至在沉降器15下部，从催化剂导流管9上 口进入，汇同翼阀排出的少量油气、汽提气一起从下口进入旋风筒6内。 说 明 书CN 104275037 A 1/1页 6 图1 图2 图3 说 明 书 附 图CN 104275037 A 。