[发明专利]气－固分离过程

说明书

技术领域

本发明目的在于提供一种改进的分离装置，该装置可有效地将颗粒从气体-颗粒的混合物中分离出去。本发明还涉及这种装置在流化床催化裂化过程中的应用。

背景技术

由于在催化剂技术方面的进步、以及催化裂化制得产品的进一步推广，流化床催化裂化(FCC)领域有了显著的发展和完善。随着高活性催化剂-尤其是结晶沸石裂化催化剂的出现，人们在操作工艺上面临新的课题：需要进一步地使处理工艺精细化，以发挥催化剂的高活性、高选择性和工作灵敏性。在此领域，尤其关心的是：在更有效的分离条件下，使碳氢化合物产品与催化剂颗粒-尤其是与高活性结晶沸石裂化催化剂分离的方法和系统的进展，从而可减小对已转化产物的过度裂化，并促进对所要的FCC过程产物的回收。美国专利US-A-4588558、US-A-5376339、欧洲专利EP-1-309244、美国专利US-A-5055177以及US-A-4946656都描述了从碳氢化合物产品中快速分离、并回收所夹带催化剂颗粒的有关技术的发展。快速分离是这样实现的：在一个第一旋流分离器-即初级旋分器中，催化剂从提升管式反应器的出流中分离出去，其中该旋分器的排气管连接到一个次级旋分器上。如果所说初级和次级旋分器被整装在一个大罐中，则该种旋分器在FCC反应器中衔接起来的形式也被称为近联式旋流分离。初级和次级旋分器这样进行联结缩短了碳氢化合物产品在离开提升管式反应器后仍与催化剂相接触的滞留时间，这就可以抑制发生不利的二次裂化。

无论是在上文讨论的FCC反应器、还是在FCC再生器中，都存在这样的初级和次级旋分器串列。EP-A-309244号文件中描述了一种实例，其中：在再生器罐以及反应器罐中都采用了联结起来的多个旋流分离器。通常都平行地设置不止一组的旋分器串列。其它要用到初级和次级旋分器结构的流程例如是甲基-三丁基乙醚(MTBE)的流化床脱氢过程和丙烯腈过程。

目前人们仍然在努力提高旋流分离装置的效率。

已知的一种提高初级旋流分离装置的分离效率的方法是通过减小进气口或出气口横截面积、从而增加局部气体流速来实现的。虽然这样的初级旋分器的分离效率表现出一定的提高，但初级旋流分离器和次级旋流分离器总的分离效率却没有显著的提高。

因而，本发明的目的是提供一种装置，在该装置中，颗粒可有效地从一种气态-颗粒混合物中分离出去，该装置总的分离效率也得到了提高。

本发明的目的还在于一种分离、汽提的组合过程，在该过程中，流化床催化裂化催化剂的混合物被从一个流化床催化裂化(FCC)反应器区的、含催化剂的气态碳氢化合物出流中分离出来，且其中任何种类的碳氢化合物都在一个流化床区域从分离出的催化剂颗粒上汽提出去，在其中的流化床区域通入了一种气态的汽提介质。

文件WO-A-9742275中描述了这样的FCC分离/汽提组合过程。该公开文件描述了从一个流化床催化裂化(FCC)过程的提升管式反应器输出的气态流中分离催化剂颗粒。该分离是由一个位于反应器罐中的初级旋流分离器来执行的，在该初级旋流分离器中，气-固混合流是以切线方向冲入到垂直管状的旋分器壳体中。固体向下排出到位于反应器罐下端的一个汽提区中。部分清洁后的气流和部分汽提汽通过一根垂直的排气管向上排出，该排气管从上方伸入到旋流分离器壳体中。仍留在部分清洁后所得到气体中的固体随后在次级旋分器中进行分离。初级旋分器管状壳体的下开口端向下伸入到一个流化床区域中，该流化床区域位于上文提到的反应器罐的下部。汽提汽被输送到一个主流化床区域。由于初级旋流分离器的管状壳体要小于反应器罐，所以只有部分汽提汽从下方进入到初级旋分器的管状壳体中。

美国专利US-A-4692311中描述了一种用来分离并汽提FCC催化剂的组合过程，在该过程中，所有的汽提汽都是经初级旋流分离器的出气口排出的。这是通过一种旋分器来实现的，该旋分器具有一个管状壳体以及一个位于所说管状壳体下部的单汽提区。在这种方式中，所有的汽提汽都将不得不经初级旋分器的出气口离开初级旋分器。尽管这种过程看起来能简化设计，但迄今为止还没有出现大型的工程实例。这是因为如果要在旋分器的管状壳体中通过大流量的汽提汽时，分离效率将很低。在美国专利US-A-5112576中也公开了与US-A-4692311所述装置相似的装置。

在刊物Chemie Ingenieur Technik[(总第70期)98年第6卷第1册]的第705页到第708页中描述了一种旋流分离器，其具有一个竖立的管状壳体和一个排气管，其中排气管具有一个进气口，该进气口大致位于一个高旋分器架顶板的高度处。