[发明专利]提升管分离系统

说明书

本发明涉及一种装置和一种紧凑的提升管分离系统，用于将从中央提升管反应器进入的气态混合物与颗粒流分离，所述中央提升管反应器用于利用颗粒流裂化碳氢化合物进料。该装置提供改进的气体固体分离效率并且最大限度地控制碳氢化合物并且最小化在分离系统中的停留时间，从而最小化所不期望的后提升管裂化反应。

技术领域

本文公开的实施方案涉及使用高速，稀相提升管线(或提升管反应器)的任何蒸汽-颗粒操作，例如流化催化裂化(FCC)工艺。在这样的工艺中，需要一种改进的装置，其用于通过提升管反应器出口处的反应终止装置(RTD)来分离催化剂和蒸汽相。除了气固分离之外，RTD还应当提供一种最小化分离的蒸汽的停留时间的方法，以防止不希望的后提升管反应器反应。在本装置中，蒸汽-催化剂混合物经过一系列独特的外形和腔室，所述外形和腔室提供促进气体固体分离的平滑的流动轮廓。分离装置还最大化蒸汽的抑制，并且由于它的非常紧凑的设计，蒸汽在系统内的停留时间减少。还期望该设计解决在这种系统中可能出现的固有的流动不平衡，这是在一种新的催化剂分离室设计中实现的，该设计最小化分离的催化剂的二次夹带。

背景技术

FCC工艺在石油炼制工业中已经成熟，用于将低价值高沸点石油馏分转化为高价值的低沸点产物，尤其是汽油、丙烯和其他轻质烯烃。

在FCC工艺中，细碎的固体催化剂颗粒通过提供反应热和催化活性来促进裂化反应。可以使细碎形式的催化剂表现得像流体(因此称为流化催化裂化)，并且它在裂化区域(提升管反应器)与单独的再生区之间以闭合循环流动。

FCC单元的反应区域通常由两部分组成；提升管反应器和RTD，以快速分离催化剂和反应产物。RTD系统通常容纳在用于机械因素的反应器容器中，该容器还包括对于该工艺的操作重要的其他装置。一旦与催化剂分离，反应产物从容器中排出以进行骤冷并且分成所需的馏分。

在提升管反应器中，热催化剂与液体油进料接触，使其蒸发并且使所需的气相裂化反应能够进行，并且形成各种气相碳氢化合物产物，以及催化剂上的固体焦炭沉积物。在提升管反应器的末端，需要从碳氢化合物产物中快速分离催化剂以控制反应时间，从而避免碳氢化合物蒸汽过度裂化。限制提升管反应器的碳氢化合物转化时间是合乎需要的，因为该区域被设计成确保蒸汽和固体催化剂的紧密混合。一旦混合物离开提升管反应器，在抑制/分离容器中可能发生较小的紧密接触，并且可能发生不希望的热裂化反应，这导致有价值的产物的损失和低价值副产物的产生。在RTD中含有碳氢化合物蒸汽并且尽可能直接将它们排出系统，可以最大限度地减少导致热降解的高温下的停留时间。还希望快速和完全地将碳氢化合物蒸汽与催化剂分离，以结束催化裂化反应。需要两个阶段的蒸汽-催化剂分离，以实现非常高的催化剂回收率；RTD被认为是分离的初级阶段，第二级分离步骤包括多个高效旋风分离器。在初级分离期间，碳氢化合物蒸汽与大部分催化剂分离，并且通过直接连接到二级分离步骤的腔室离开RTD。分离的催化剂在初级分离器的下端处的另一个腔室(称为料腿)向下流入汽提塔床。当催化剂沿着料腿向下流动时，它夹带着碳氢化合物蒸汽。催化剂和夹带的碳氢化合物离开RTD并且流入汽提区域，它们在汽提区域被进一步分离。当催化剂经过汽提区域时，通过汽提蒸汽的逆流流动去除颗粒之间和颗粒内部的碳氢化合物蒸汽。不含碳氢化合物蒸汽但被固体碳氢化合物焦炭污染的催化剂离开汽提区域并且进入再生区。

初级分离通过本领域技术人员已知的装置进行，该装置是位于提升管反应器出口处的反应或提升管终止装置(RTD)。在这种情况下，初级分离器被称为提升管分离系统(RSS或RS²)，并且通常接着是第二级分离阶段，第二级分离阶段通常包括旋风分离器。