分离装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种分离装置，其包括：三旋壳体、分离结构单体和颗粒循环再生机构，分离结构单体设置在三旋壳体内部，其包括：相耦合的旋风分离器和移动床；颗粒循环再生机构自下而上包括：提升管、喷动床再生器、连接喷动床再生器与移动床的再生斜管；喷动床再生器具有相对的上端和下端，其中，喷动床再生器的上端设置有开口向下的套筒，套筒将所述喷动床再生器的内部分割为喷泉区和环隙区，喷动床再生器的侧壁上设置有与环隙区相连通的再生气体出口。本实用新型专利技术可同时实现离心分离与移动颗粒床对细粉颗粒的拦截过滤，从而可在低压降下高效率分离细粉颗粒，并能连续地将拦截到的粉尘颗粒与颗粒床颗粒高效地分离，保证颗粒床颗粒的可持续循环。

【技术实现步骤摘要】
分离装置
本技术涉及石油炼制化工设备
，特别涉及一种用于催化裂化装置能量回收系统中进行气固分离的分离装置。
技术介绍
据估计，在炼油厂催化裂化(FCC即FluidCatalyticCracking)装置中，再生器出口烟气所带走的能量约占全装置能耗的26％。目前为了避免烟气中的能量被浪费，一般采用烟气轮机回收烟气中的能量。此外，为保证烟气轮机长周期安全运行，一般要求将烟气轮机入口气体中细粉颗粒浓度降到200mg/m3以下，并保证基本除净10μm以上颗粒。而再生器出口烟气为含尘高温气体，烟气中的催化剂浓度(标准状态下，下同)一般在300至1200mg/m3，粒径平均为15至30μm，不能满足烟气轮机的长期安全运行需求。为了保证FCC装置烟机的长周期安全运行、节能降耗以及降低烟气中所含粉尘对大气造成污染，一般在FCC装置烟气能量回收系统设置第三级旋风分离器(简称三旋)。目前，三旋系统一般采用多管式旋风分离器进行含尘烟气的净化。所谓多管式旋风分离器就是用多根直径较小的旋风管(直径一般小于300mm)，并列安装在一个承压壳体内。依据旋风管安装方式，可分为立式多管三旋和卧式多管三旋。对于处理量较小的催化裂化装置，从制造施工、应用效果、投资经济性等综合因素考虑，多采用立式三旋。例如中国专利CN2568308Y和CN201304370Y均涉及一种立式多管三旋。处理量较大的催化裂化装置，由于单管根数多，立式三旋直径过大，隔板太厚并容易变形，多采用卧式三旋。例如中国专利CN2275907Y，CN2526075Y及CN201132137Y均涉及一种卧式多管三旋。但是多管式三旋在应用过程中存在一些问题。尤其是随着我国FCC装置的大型化、原料掺渣比的增大、再生温度的提高等，装置的操作变得十分不稳定，由此带来的三旋系统的主要问题如下：第一：为了达到较高的气固分离效率，旋风管直径一般设计的很小，相应的，单管处理的气量小，为了保证处理量，通常只能增加单管数量。由于单管数量多，使三旋系统的占地面积及材料费用都相应增加；且排布结构复杂，不便安装与检修；第二：由于过度追求单管效率，导致三旋单管入口线速过高，单管磨损严重，当三旋单管入口线速过高，还会加剧催化剂颗粒的粉碎，使三旋出口细粉增多，三旋单管排尘口附近结垢严重，影响烟机运行。第三：由于单管入口线速过高，导致三旋压降高达15～20kPa，从而增加了系统压降和能耗。中国石油化工集团公司开发的BSX型三旋(专利CN201006498Y和CN201205524Y)，采用多个大直径PV型旋风分离器单体，悬吊在三旋壳体内部，单体直径在800～1200(1300)mm之间。与多管式三旋相比，BSX型三旋取消了厚度较大的双层隔板和制造精度要求较高的小直径单管，而采用结构简单的数个大旋分器，降低了制造、施工和安装的难度，便于三旋的维修和更换。另外，由于不存在隔板变形和单管窜气返混问题，多个旋风器组合后设备整体效率不会降低，可靠性较高，适应性较强。但是，BSX型三旋中的大直径旋风器的单体分离效率比多管式三旋中的单管有所降低，而且为了达到较高的分离效率，BSX三旋入口线速已达到32m/s以上，三旋系统不仅压降高且运行时振动现象明显，对设备的磨损和催化剂的粉碎十分突出。目前，三旋气体出口含尘浓度一般在150mg/m3左右，对应的三旋系统压降则在15～20kPa之间，三旋系统整体分离效率并不理想，压降较高，还存在进一步提高的空间。为了提高分离效率、降低压降，可以在分离系统中耦合移动床。移动床是指颗粒速度介于固定床和流化床之间的气固两相流动体系，主要包括逆流、顺流和错流三种形式。由于移动床具有耐高温、结构简单、无转动构件、运转周期长以及可循环连续操作的优点，广泛应用于颗粒干燥、过滤、催化重整等工艺过程中。由于颗粒床层对细微颗粒具有较好的过滤捕集能力，而且适应于高温高压条件，近二十年来，移动床也被用于气体净化领域。例如，中国专利(CN2042374U)提出了一种颗粒物自动移动床过滤器，其颗粒床层采用百叶窗结构，实现了床层颗粒的循环连续利用。该设备底部下料管采用U型管输送结构，并采用脉冲气流的方法实现对颗粒的输送。国电热工研究院开发的逆流式移动床颗粒层除尘器(CN1552503A及CN1552504A)用于高温高压下煤气烟气除尘。使用时，煤气烟气与颗粒逆流接触可以实现较高的分离效率。但是由于床层及灰尘颗粒存在的局部流化的问题，该设备存在处理气量小、操作弹性小、颗粒与气体分布不均匀以及压降较高的问题。中国科学院山西煤炭化学研究所将错流式颗粒床与表面过滤板耦合(CN1236660A)，用于提高错流式颗粒床对微米级颗粒的捕集能力，并利用下行颗粒的流动来限制过滤板表面滤饼的形成，从而获得稳定的操作压降。但由于过滤板的堵塞以及表面滤饼的形成，该设备压降较高。另外利用自由下行颗粒的冲刷作用来达到限制表面滤饼的目的，平衡过程不易保证，实际实现时存在一定的难度。现有技术中还存在其他将颗粒床与分离器相耦合的设备。但是整体上，现有的设备对粉尘颗粒与颗粒床颗粒分离效果并不理想，在使用过程中，颗粒床颗粒中不可避免地会混入较多的粉尘颗粒，从而影响后续颗粒床的可持续循环使用。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种分离装置，能够克服现有技术的缺陷，可同时实现离心分离与移动颗粒床对细粉颗粒的拦截过滤，从而可在低压降下高效率分离细粉颗粒，并能连续地将拦截到的粉尘颗粒与颗粒床颗粒高效地分离，保证颗粒床颗粒的可持续循环。本技术的上述目的可采用下列技术方案来实现：一种分离装置，其包括：三旋壳体、分离结构单体和颗粒循环再生机构，其中，所述分离结构单体设置在所述三旋壳体的内部，其包括：相耦合的旋风分离器和移动床；所述颗粒循环再生机构自下而上包括：提升管、喷动床再生器、连接所述喷动床再生器与所述移动床的再生斜管；所述喷动床再生器具有相对的上端和下端，其中，所述喷动床再生器的上端设置有开口向下的套筒，所述套筒将所述喷动床再生器的内部分割为喷泉区和环隙区，所述喷动床再生器的侧壁上设置有与所述环隙区相连通的再生气体出口。在一个优选的实施方式中，所述三旋壳体包括集气室和位于所述集气室下部的集尘室，以及位于所述三旋壳体内的气体入口管，所述集气室上设置有气体出口，所述集尘室上设置有颗粒出口；所述旋风分离器自上而下包括：中心排气管、筒体、锥体、灰斗、料腿，其中，所述中心排气管的上端开口与所述集气室相连通，所述筒体的筒壁上设置有与所述气体入口管相连通的气体入口；其中，所述料腿的下端开口与所述集尘室相连通；所述移动床自上而下依次包括：料仓、料封区、错流区、移动床料腿及待生斜管。在一个优选的实施方式中，所述错流区的壁面采用约翰逊网状结构，所述网状结构的网线缝隙在0.25毫米至0.75毫米之间。在一个优选的实施方式中，所述分离结构单体的个数为3至20个，多个所述分离结构单体以所述气体入口管为轴，呈中心对称并沿着圆周均匀分布。在一个优选的实施方式中，所述旋风分离器采用直径小于1.5米的切流反转式结构，所述筒体上设置的气体入口为蜗壳式气体入口。在一个优选的实施方式中，所述套筒为下端开口的圆柱形筒体，所述环隙区的表观气速与套筒内的表观气速相等。在一个优选的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分离装置，其特征在于，包括：三旋壳体、分离结构单体和颗粒循环再生机构，其中，所述分离结构单体设置在所述三旋壳体的内部，其包括：相耦合的旋风分离器和移动床；所述颗粒循环再生机构自下而上包括：提升管、喷动床再生器、连接所述喷动床再生器与所述移动床的再生斜管；所述喷动床再生器具有相对的上端和下端，其中，所述喷动床再生器的上端设置有开口向下的套筒，所述套筒将所述喷动床再生器的内部分割为喷泉区和环隙区，所述喷动床再生器的侧壁上设置有与所述环隙区相连通的再生气体出口。

【技术特征摘要】
1.一种分离装置，其特征在于，包括：三旋壳体、分离结构单体和颗粒循环再生机构，其中，所述分离结构单体设置在所述三旋壳体的内部，其包括：相耦合的旋风分离器和移动床；所述颗粒循环再生机构自下而上包括：提升管、喷动床再生器、连接所述喷动床再生器与所述移动床的再生斜管；所述喷动床再生器具有相对的上端和下端，其中，所述喷动床再生器的上端设置有开口向下的套筒，所述套筒将所述喷动床再生器的内部分割为喷泉区和环隙区，所述喷动床再生器的侧壁上设置有与所述环隙区相连通的再生气体出口。2.如权利要求1所述的分离装置，其特征在于，所述三旋壳体包括集气室和位于所述集气室下部的集尘室，以及位于所述三旋壳体内的气体入口管，所述集气室上设置有气体出口，所述集尘室上设置有颗粒出口；所述旋风分离器自上而下包括：中心排气管、筒体、锥体、灰斗、料腿，其中，所述中心排气管的上端开口与所述集气室相连通，所述筒体的筒壁上设置有与所述气体入口管相连通的气体入口；其中，所述料腿的下端开口与所述集尘室相连通；所述移动床自上而下依次包括：料仓、料封区、错流区、移动床料腿及待生斜管。3.如权利要求2所述的分离装置，其特征在于，所述错流区的壁面采用约翰逊网状结构，所述网状结构的网线缝隙在0.25毫米至0.75毫米之间。4.如权利要求2所述的分离装置，其特征在于，所述分离结构单体的个数为3至20个...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢春喜，高思鸿，范怡平，张丹丹，戴敏，周立军，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，无锡市石油化工设备有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11