[发明专利]用于气体-固体分离的设备和方法

说明书

本发明提供了一种方法和气体‑固体分离器设备，其中顶盖跨过旋风分离器中旋流桨叶的上游端设置，以保护桨叶免受快速行进固体的侵蚀。顶盖可至少在整个旋流叶片的范围内径向延伸，并且径向延伸跨过所有旋流桨叶的上游端。

优先权声明

本申请要求2017年9月30日提交的美国申请15/721,884的优先权，其引用的申请的内容据此全文以引用方式并入。

技术领域

本领域涉及非常适于在流体催化裂化单元内使用的气体-固体分离器。

相关技术的描述

流体催化裂化(FCC)是一种广泛利用的工艺，其中重烃进料与催化剂在升高的温度下于主反应器内接触以产生更轻烃产物。在裂化过程中，由于焦炭沉积在催化剂颗粒上，故催化剂活性逐渐降低。为了恢复催化剂活性，将废催化剂通过废催化剂竖管从主反应器连续地取出，并将该废催化剂供应到催化剂再生器中，在该催化剂再生器中发生燃烧以烧掉焦炭沉积物。然后将再生的催化剂再循环到主反应器的立管以再次接触重烃进料并重复裂化过程。因在催化剂再生器内燃烧而产生的烟道气体聚集在上游歧管内，并且依据烟道气体的温度，该烟道气体通常被供应到烟囱以用于排入大气，或者膨胀通过一个或多个涡轮以用于能量回收。

催化剂颗粒不可避免地被夹带在催化剂再生器内燃烧期间产生的烟道气体中。催化剂再生器通常配备有第一和第二级旋风分离器，它们共同能够相对容易地从烟道气体流中移除平均直径超过50微米以及通常接近或超过100微米的较大催化剂颗粒。然而，平均直径小于50微米的较小催化剂颗粒通常保持夹带在从催化剂再生器排放的烟道气体流中。这些较小催化剂颗粒类似于细小的沙粒，并且通常被称为“催化剂细粒”。如果不从烟道气体流移除，至少在很大程度上，粗糙催化剂细粒可逐渐侵蚀催化剂再生器下游的部件，诸如包含于能量回收单元内的涡轮的桨叶。因此，可能期望移除催化剂细粒以防止或至少最小化此类侵蚀和/或降低排入大气的颗粒物的量，以满足普遍的环境规制。

已开发了固体-气体分离器(通常被称为第三级分离器或“TSS”)以从催化剂再生器排放的烟道气体流移除催化剂细粒。最有效的TSS类型之一包括含有多个单流式旋风分离器的容器，其由总部设在伊利诺伊州德斯普兰斯(Des Plaines，Illinois)的UOP有限公司开发和商业销售。单个的单流式旋风分离器可能能够从引导穿过分离器的烟道气体流移除显著量的颗粒细粒。已观察到，在长时段连续操作大约几年的过程中，旋风分离器内可能发生相当大的侵蚀。如果足够严重，则此类侵蚀可能需要局部修复或替换整个旋风分离器，这可能需要关闭TSS，并且可能需要将FCC单元作为一个整体关闭。

因此，期望提供适用于流体催化剂裂化单元内的第三级分离器中的气体-固体分离器的实施方案，并且该气体-固体分离器与常规第三级分离器相比具有提高的耐溶蚀性和降低的维护要求。

发明内容

本发明提供了用于从气体流分离颗粒物的气体-固体分离器的实施方案。顶盖设在旋风分离器的上游以防止催化剂细粒直接接触分离器中的旋流桨叶。

附图说明

下面将结合以下附图来描述本发明，其中相似数字表示相似元件，并且其中：

图1为包括多个旋风分离器的气体-固体分离器的简化横剖面图，并且其根据本发明的示例性实施方案而示出；并且

图2为图1所示气体-固体分离器的一部分的横剖面图，从而更详细地示出了旋风分离器之一的示例性实施方案；并且

图3为图1所示气体-固体分离器的一部分的平面图。

具体实施方式