[实用新型]一种同轴式旋流气固分离设备

说明书

技术领域

本实用新型属于石油化工、流态化设备技术领域，特别涉及一种同轴式旋流气固分离设备。

背景技术

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70％～80％，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20～50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，在加工重质油时甚至在沉降器结焦。有的装置提升管反应器出口设置1～4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15％～30％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30～90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。

为降低油气在沉降器停留时间，专利ZL200420037425.1提升管出口采用粗旋快分，将粗旋与顶旋密闭连接，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)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。

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20％～30％，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

本实用新型的目的是提供一种同轴式旋流气固分离设备，消除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。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：包括同轴式沉降器、提升管、汽提段、快速分离器、顶旋、密闭连接管、料腿、翼阀、蒸汽环管，其特征是：采用两折叠提升管反应器、旋流快速分离器，并设置催化剂导流设施；两折叠提升管反应器与旋流快速分离器衔接，旋流快速分离器与顶旋密闭连接，催化剂导流设施连通顶旋翼阀与旋流快速分离器。

进一步，旋流快速分离器包括密封罩、旋流器；密封罩是直筒结构或是锥体结构或是直筒与锥体组合结构，密封罩上端设有排气管，下端与沉降器或汽提段连接；旋流器设有2～8个流道，流道是弯管结构或是蜗壳结构，截面是矩形或是梯形，流道水平设置或向下倾斜设置，设置排气隔离筒或隔离锥或不设置，旋流器设置在密封罩内部，并与提升管上端连接。

进一步，催化剂导流设施是导流管，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，下端或侧面与密封罩下部连接并连通，导流管上端与翼阀连接或将翼阀包裹或部分包裹；或是导流筒，截面是圆形或多边形或组合形，导流筒上端与翼阀连接或将翼阀包裹或部分包裹，下端与沉降器底部壳体连接，侧面与密封罩下部连接并连通；或是导流槽，设置圆筒套在密封罩下部外侧，圆筒与密封罩之间形成圆圈状导流槽，翼阀或和其出口伸到圆圈导流槽中；或是导流窗，将密封罩下部扩大直径，在过渡段设置导流窗，翼阀或和其出口伸到导流窗内；导流管、导流筒、导流槽及导流窗顶部敞口或设置盖板或格栅，顶部盖板是平板或锥形板，丌设若干圆孔或长条形孔；或不设置催化剂导流设施，在沉降器下部设置隔离板。

进一步，两折叠提升管是提升管水平或倾斜伸到密封罩中心位置向上折叠与旋流器连接，提升管折弯采用弧形结构或带气垫结构。

进一步，沉降器顶部、下部、密封罩内部设置蒸汽环管或不设置。

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。

本实用新型创新点和积极效果：