[其他]固-液分离设备及其方法

说明书

本发明涉及一种固-液分离设备、方法和用该方法制备的产品。

使固-气混合物基本上沿水平切向进入一个竖直的园柱体（例如：旋风分离器）中，使该混合物产生旋转运动，然后从园柱体顶部排出气体、从底部排出固体从而把固体从气体中分离出来的方法是已知的。

为了更彻底地从气体中分离出细小的固体颗粒（例如：催化剂细粒），例如在催化裂化过程中，甚至当大部分固体已经在前一分离步骤（例如：使用折流板或旋风器）分离出来后，通常也还需要许多旋风器。因为水平进料口装置是相切于每一旋风器而伸出的，因此外壳（例如：反应器）的基本尺寸需要容纳下许多旋风器。

否则，上述旋风器将放在反应器的外部，这就需要有非常复杂的联接，以抵抗在相对高的操作温度（例如：旋风器内部为400～600℃）下出现的压力差。

此外，对于上述两种情况，在上述大设备中，例如从重烃蒸汽中分离含烃催化剂颗粒的设备中，在所说高温条件下和物质的停留期间，在各个死角有可能产生不希望生成的焦碳和氢。

人们还知道使用带有下部轴向入口的园柱形旋风器进行固-气分离。在惯用的多旋风器设计中，含有固体的输送气流水平或者与水平面成一小角（例如：小于45度）从一侧进入旋风器，在上述旋风器是排列在反应器内部的情况下，就如以上讨论的具有切向输入口的旋风器那样，该侧将需要附加空间。此外，上述的排列将在输入口一侧附近的旋风器和后面的旋风器之间引起压力差。这样，将导致含有固体的流体在不同旋风器中形成不均匀分布。

已经发现，通过特定地排列外壳内的管形部件和入口和出口，可以克服各种旋风器本身固有的缺点，从而对于给定的固-液分离能力形成了一种具有紧凑结构的固-液分离设备。

因此，本发明涉及一种适合于固-液分离的设备，该设备包括许多基本竖直地位于外壳内的管形部件;位于外壳底部并与管形部件和外壳之间的空间相联的入口装置;许多管形的液体出口装置，该装置其下部基本同轴地位于所说管形部件的上部之内，从而确定了环形空间，并且在所说环形空间中装有涡流发生装置，液体出口装置其下部与外壳上部的开口相联;固体出口装置与管形部件的下部和外壳底部的开孔相联。

本发明装置能够使用于从液体中（特别从升温和加压的气体中）分离固体的过程，例如：催化裂化、页岩转化处理和煤或重油的气化。

本发明装置的优点是使需分离的液体和固体具有相对短的停留时间，当装置用于流化床催化裂化过程中，用以从烃蒸汽中分离催化剂（细粒）时，这点是特别重要的。因为烃类裂化后停留时间短，（在催化剂颗粒上形成的碳将减少），因此能提高产品的产量并能减小催化剂的惰性化。此外，在停留时间内的扩散将相对受到限制，因而导致废品减少，并且与使用停留扩散时间相对较长的分离设备得到的催化剂相比，该催化剂寿命较长。

而且，本发明设备从含有相对少量的气体中分离细小的固体颗粒是相当有效的，这是由于设备中对称的流型导致了每一管形部件中负载基本相等的缘故。因此，转入分离后气体中固体的量是非常小的，这样，在流化床催化裂化过程中，它就有可能消除悬浮油（例如：液态烃中的催化剂细粒）从下游的烃分馏塔再循环至裂化反应器，这样就再次提高了产品产量。

入口装置（固-液混合物由该口进入分离设备）最好装在外壳底部的中心，且低于管形部件，以确保向上流动的固-液混合物最佳分布于所有的管形部件中。在很大程度上，有效的分离在管形部件中发生。

管形部件和分离装置的合适数目是在3和80之间，特别是在5和20之间，最好是在6和12之间。管形部件最好装在一个或多个（同心）园周上。

以下将描述本发明装置的实施例。在图1至图4中，相同的部件使用同一标号。

图1表示的是一个全封闭式单一分离设备的轴向截面。

图2表示的是一个组合设备的轴向截面，其上部分离装置与图1所示相同。

图3和图4分别表示的是图2设备沿AA′和BB′的横截面。