[发明专利]一种排气管不均匀开缝的卧式气固超短快分装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种在排气管设有不均匀开缝的卧式气固超短快分装置，属于化工分离设备技术领域，尤其适用于石油化工中的气固分离技术。

背景技术

催化裂化是重质油轻质化的核心加工手段，随着反应原料变重、变劣及掺渣比的增大、裂化反应的深度不断增加，反应温度逐步提高，沉降器无选择性二次裂化和热裂化反应也显著增加，不仅导致轻油收率降低、干气和焦炭产率增加，还会引起反应、分馏系统严重结焦，在有些炼厂这已成为影响重油催化裂化装置(RFCCU)长周期安全运行的制约因素。为抑制二次裂化和热裂化反应的发生，要求尽可能缩短油气和催化剂在后反应系统的接触时间和油气在沉降器内的停留时间，即要求在同一设备中实现“三快”——油剂间的快速高效分离(效率等于或高于99％)、分离催化剂的高效预汽提(尽量减少高温油气在沉降器内的返混和降低待生剂中的H/C比)、油气的快速引出(平均停留时间小于4s)，以达到降低干气和焦炭收率、改善产品分布，提高轻收和液收、抑制沉降器结焦、延长装置开工周期的目的。在具备以上优势的同时，也要求气固分离装置具备结构简单紧凑、高分离效率、压降低、弹性大、操作性能稳定的特点。

国内外气固分离装置的专利很多，按照分离机理可分为：惯性分离、离心分离、惯性与离心协同作用的分离。

伞帽式、倒L式、T型、弹射式和三叶型快分均是利用气体和固体惯性力的差异达到气固分离的目的，这些分离器结构简单，但分离效率只能达到70-80％左右，且油气返混率高，油气在沉降器中停留时间长达10-20s，很容易发生高温热裂化，使轻质油收率降低，并造成沉降器内严重结焦。

专利CN01218480.2提出了一种下行床弧面锥体气固分离装置，利用气固惯性的差异和挡板的限制，实现气固分离，在实验装置上分离效率可以达到97.5％以上，但由于其分离效率随分离器直径与下行管直径的比值增大而升高，为保证较好的分离效果，工业装置中分离器的尺寸必然很大，造成设备投资的急剧增加。

专利CN00105781.2提出了一种附壁切割式气固快速分离装置，用于提升管或下行床反应器出口，结合了气固两相的惯性差、颗粒运动的附壁效应、及空间位置上的切割分离作用，实现气固间的分离，分离效率为97％左右。其优势在于颗粒在该装置中为顺重力场流动，因而由颗粒相产生的静压非常小，在实验范围内压降不超过100Pa，但切割板等辅助设施的加入，增加了设备的复杂程度，在实际操作过程中动力消耗很大，而且切割板等辅助设施极易被磨损，使分离效率急剧下降。

离心分离器是依靠气固两相混合物急速旋转形成的强离心力场来实现气固分离的，旋风分离器是一种典型的离心分离器。专利CN96103420.3是一种用于提升管反应器的旋流式气固快速分离器，催化剂与油气混合物从提升管向上进入旋流式气固快速分离器，经分离器周围的多个切向喷出口，以一定速度沿切向喷出，大部分催化剂在离心力场的作用下被甩到旋流头外气提罩的内壁上下落，实现与反应后油气的分离，其分离效率能达到约99％以上。

专利US5662868的“羊角”(Rams horn)的旋流快分系统是在惯性与离心协同作用下实现气固分离的。油气和催化剂从提升管中向上流动，到达末端时分成两部分进入快分系统。在每部分中，催化剂和油气绕水平轴线旋转180°左右，在旋转过程中，根据气固之间惯性的巨大差异，实现气固分离。由于仅在半周旋转范围内大部分油气便引出，因而油气的停留时间较短，只有0.1-0.2s，在不同操作参数下分离效率保持在95-99％之间。