[发明专利]分离装置

说明书

本发明公开了一种分离装置，其包括：三旋壳体、分离结构单体和颗粒循环再生机构，分离结构单体设置在三旋壳体内部，其包括：相耦合的旋风分离器和移动床；颗粒循环再生机构自下而上包括：提升管、喷动床再生器、连接喷动床再生器与移动床的再生斜管；喷动床再生器具有相对的上端和下端，其中，喷动床再生器的上端设置有开口向下的套筒，套筒将所述喷动床再生器的内部分割为喷泉区和环隙区，喷动床再生器的侧壁上设置有与环隙区相连通的再生气体出口。本发明可同时实现离心分离与移动颗粒床对细粉颗粒的拦截过滤，从而可在低压降下高效率分离细粉颗粒，并能连续地将拦截到的粉尘颗粒与颗粒床颗粒高效地分离，保证颗粒床颗粒的可持续循环。

技术领域

本发明涉及石油炼制化工设备技术领域，特别涉及一种用于催化裂化装置能量回收系统中进行气固分离的分离装置。

背景技术

据估计，在炼油厂催化裂化(FCC即Fluid Catalytic Cracking)装置中，再生器出口烟气所带走的能量约占全装置能耗的26％。目前为了避免烟气中的能量被浪费，一般采用烟气轮机回收烟气中的能量。此外，为保证烟气轮机长周期安全运行，一般要求将烟气轮机入口气体中细粉颗粒浓度降到200mg/m³以下，并保证基本除净10μm以上颗粒。而再生器出口烟气为含尘高温气体，烟气中的催化剂浓度(标准状态下，下同)一般在300至1200mg/m³，粒径平均为15至30μm，不能满足烟气轮机的长期安全运行需求。为了保证FCC装置烟机的长周期安全运行、节能降耗以及降低烟气中所含粉尘对大气造成污染，一般在FCC装置烟气能量回收系统设置第三级旋风分离器(简称三旋)。

目前，三旋系统一般采用多管式旋风分离器进行含尘烟气的净化。所谓多管式旋风分离器就是用多根直径较小的旋风管(直径一般小于300mm)，并列安装在一个承压壳体内。依据旋风管安装方式，可分为立式多管三旋和卧式多管三旋。对于处理量较小的催化裂化装置，从制造施工、应用效果、投资经济性等综合因素考虑，多采用立式三旋。例如中国专利CN 2568308Y和CN 201304370Y均涉及一种立式多管三旋。处理量较大的催化裂化装置，由于单管根数多，立式三旋直径过大，隔板太厚并容易变形，多采用卧式三旋。例如中国专利CN 2275907Y，CN 2526075Y及CN 201132137Y均涉及一种卧式多管三旋。

但是多管式三旋在应用过程中存在一些问题。尤其是随着我国FCC装置的大型化、原料掺渣比的增大、再生温度的提高等，装置的操作变得十分不稳定，由此带来的三旋系统的主要问题如下：

第一：为了达到较高的气固分离效率，旋风管直径一般设计的很小，相应的，单管处理的气量小，为了保证处理量，通常只能增加单管数量。由于单管数量多，使三旋系统的占地面积及材料费用都相应增加；且排布结构复杂，不便安装与检修；

第二：由于过度追求单管效率，导致三旋单管入口线速过高，单管磨损严重，当三旋单管入口线速过高，还会加剧催化剂颗粒的粉碎，使三旋出口细粉增多，三旋单管排尘口附近结垢严重，影响烟机运行。

第三：由于单管入口线速过高，导致三旋压降高达15～20kPa，从而增加了系统压降和能耗。

中国石油化工集团公司开发的BSX型三旋(专利CN 201006498Y和CN201205524Y)，采用多个大直径PV型旋风分离器单体，悬吊在三旋壳体内部，单体直径在800～1200(1300)mm之间。与多管式三旋相比，BSX型三旋取消了厚度较大的双层隔板和制造精度要求较高的小直径单管，而采用结构简单的数个大旋分器，降低了制造、施工和安装的难度，便于三旋的维修和更换。另外，由于不存在隔板变形和单管窜气返混问题，多个旋风器组合后设备整体效率不会降低，可靠性较高，适应性较强。但是，BSX型三旋中的大直径旋风器的单体分离效率比多管式三旋中的单管有所降低，而且为了达到较高的分离效率，BSX三旋入口线速已达到32m/s以上，三旋系统不仅压降高且运行时振动现象明显，对设备的磨损和催化剂的粉碎十分突出。