[发明专利]FCC沉降器内粗旋与顶旋之间的新型连接方式及构件

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于催化裂化沉降器内粗旋(快分)和顶旋之间的新型联接方式及构件。沉降器是流化催化裂化(Fluid Catlyst Cracking，简称FCC)加工过程的重要装置，由内部包含的两级旋风分离器(粗旋或快分、顶旋以及连接结构)、壳体结构以及汽提部件等组成。在沉降器中使用本发明的连接方式及构件，可以抑制沉降器内结焦，减少催化剂跑损，使FCC操作更为平稳。同时，沉降器体积可以进一步减小。

背景技术

目前沉降器的粗旋或快分与顶旋之间的联接方式分为敞式联接和直接联接等几种。使用敞式联接时，粗旋出口的油气先进入沉降器空间，然后进入顶旋，因此有相当大一部分油气不能直接进入顶旋，而是进入沉降器空间，在沉降器内停留的时间很长，造成沉降器内结焦。直接联接时，有密闭直联和承叉式连接方式，密闭直联的操作弹性差，在开停工阶段，或在操作有波动时，会引起催化剂的较大跑损；承叉式连接方式由美国UOP公司发明，可以使油气进入顶旋，而不进入沉降器空间，减少沉降器内结焦，但它不具备对催化剂的分离功能，在开停工阶段会引起催化剂的较大跑损。在以上的连接方式中，粗旋或快分排气管内的旋转动能没有得到利用，不能使分离系统的分离效率进一步提高。

发明内容

本发明提出一种用于催化裂化沉降器的粗旋和顶旋之间的新型联接方式及构件。这种新型联接方式，可以使粗旋出口的油气完全进入顶旋而不进入沉降器空间，因而可以减小油气停留时间，可以抑制沉降器内结焦；同时这个结构还具有对催化剂的再分离功能，可以利用粗旋排气管内油气及催化剂颗粒的旋转动能，将进入顶旋的催化剂浓度降低一半以上，大大减少催化剂的跑损，并且压降非常低，不消耗额外的能量；在主汽提段产生的汽提蒸汽和油气仍然可以通过这个连接装置进入顶旋，使整个操作过程平稳运行。

由于采用这种新型联接方式后，在粗旋出口与顶旋入口的连接处具有对催化剂的较强的再分离功能，使进入顶旋的气体含催化剂的浓度最低，并且不受沉降空间以及沉降器结构的影响和限制，因而可以设计出体积小、效率高、能耗低、操作简单的沉降器。而且，沉降器的高度下降后，提升管反应器的高度也可以降低，使目前普遍过长的提升管内的反应过程得到一定程度优化。这种联接方式制造安装容易，在工业应用中对装置改动很小。

本发明提出的FCC沉降器内粗旋与顶旋之间的新型连接方式及构件，位于沉降器外壳12内部，由旋转来流管1、扩张段2、限流罩3、排气管4、汽提蒸汽入口5、顶部缓冲分离空间6、环形衔接分离空间7和排尘口及汽提蒸汽入口8组成。

所述的FCC沉降器内粗旋与顶旋之间的新型连接方式及构件中，旋转来流管1同轴连接于旋风分离器(或快分)的排气管或任何其它具有旋转含尘气流的管道，或者它本身就是旋风分离器的排气管或任何其它具有旋转含尘气流的管道，其直径为D1，其长度为0.5D1～200D1。

所述的FCC沉降器内粗旋与顶旋之间的新型连接方式及构件中，渐扩段2的小直径一端与旋转来流管1同轴连接，锥段长度L0为0.1D1～10D1，扩口直径D2为0.5D1～5.0D1。

所述的FCC沉降器内粗旋与顶旋之间的新型连接方式及构件中，排气管4与旋转来流管1、渐扩段2同心，排气管4末端深入渐扩段2或在渐扩段2的外部；排气管4末端深入渐扩段2时，其插入深度为0～5.0D1；排气管4末端不伸入渐扩段2时，其与渐扩段2扩口处的距离L1为0～8.0D1，排气管4插入限流罩3内的深度L5为0～10D1，排气管4的直径D3和D4为0.3D1～2.5D1；当D3＝D4时，排气管4为直管；当D3＜D4时，排气管4带有缩口，缩口部分的长度L2为0.2D1～10D1。

所述的FCC沉降器内粗旋与顶旋之间的新型连接方式及构件中，限流罩3位于渐扩段2和排气管4外部，其上部直径D5为1.0D1～10D1，其下部直径D6和D7为1.0D1～15D1；当D6＝D7时，其下部为圆柱形，其上部高度L3为0～8.0D1，其下部高度L4为0～8.0D1；限流罩3的内部通过内部衬里作成折线形或弧线形，以利于颗粒向外的流动。

所述的FCC沉降器内粗旋与顶旋之间的新型连接方式及构件中，汽提蒸汽入口5由位于排气管4上的沿圆周分布的2-20个圆孔组成，圆孔的直径D8为0.01D1～0.3D1，圆孔所在的圆周到限流罩3上沿的距离L6为0.1D1～5.0D1；汽提蒸汽入口5的圆孔沿高度方向上同一圆截面上或沿圆周高低错落分布，沿周向均布或非均布。