一种催化裂化油剂分离设备、反应再生系统及应用技术方案

本发明专利技术涉及一种催化裂化油剂分离设备、反应再生系统及应用，该设备由上至下包括流体连通的沉降段、稀相汽提段和密相汽提段，所述沉降段设置有第一旋风分离器和催化剂分布柱，所述沉降段和稀相汽提段通过分布板所隔开，所述分布板上设置有用于通过催化剂的分布孔；所述沉降段的侧壁设置有反应油剂入口，顶部设置有油气出口，所述密相汽提段的底部设置有催化剂出口和汽提气入口；所述催化剂分布柱由下至上伸入所述第一旋风分离器的催化剂出口中并与所述催化剂出口的内壁之间形成有将催化剂分散至分布板上的环隙。本发明专利技术的油剂分离设备能够提高汽提效率。

A kind of FCC oil agent separation equipment, reaction regeneration system and its application

【技术实现步骤摘要】
一种催化裂化油剂分离设备、反应再生系统及应用
本专利技术涉及一种催化裂化油剂分离设备、反应再生系统及应用。
技术介绍
催化裂化装置的提升管反应器的出口为实现终结反应的目的，在提升管的出口连接有各式的快分装置。惯性快分装置依靠含有催化剂的油气急剧改变流向时由于气固两相的密度差造成的惯性差异实现气固分离，缺点是分离效率低，仅为70～80％，催化剂分离后反弹的速度高，催化剂在沉降器内容易升腾很高即催化剂的返混严重，装置需要高的沉降段，催化剂在沉降器内的停留时间过长。离心式分离装置依靠气固两相混和物急速旋转形成的强离心力实现气固快速分离。一般是提升管水平进入沉降器，提升管出口直联一个简单的旋风分离器，分离效率在95％以上，压降在10kPa以下。离心式方法的待生剂向密相汽提段的输送过程方法包括：从料腿直接送到密相汽提段、从汽提段外缘滑落到密相汽提段。由于没有对待生剂向密相汽提段输送的过程进行汽提，造成整体的汽提效率过低，汽提时间过长。另外在旋风分离器的分离效率一定的情况下，旋风分离器的入口催化剂密度直接影响催化剂的分离率，现有的一些减少油气在沉降器内的停留时间的专利技术，容易造成旋风分离器入口的催化剂密度过大，造成了过量的催化剂损失。目前在催化裂化技术提高待生剂的汽提效果的方面主要考虑增加汽提段折返板来提高汽提气线速，提高总汽提气线速增加汽提气的负荷，增加油气的吹除速度。中国专利CN1072979C提供一种提升管流态化反应系统旋流式气固快速分离和汽提快速引出方法及装置，用于反应后催化剂与油气的快速分离及油气的快速引出。问题是快分后的油气和催化剂在一个直径较小的空间分离，而且以较高汽提气向上吹除油气，线速到0.3～0.4m/s，快分的催化剂再次被吹起，而且旋风分离器与快分出口上部的封闭空间连接，失去了沉降段的降低催化剂密度的作用，造成进入旋风分离器的催化剂密度过高，降低了旋风分离器的分离效率或提高了分离的难度。美国专利US5552120提供了一种出口朝上的提升管反应器，出口是个圆头帽形的反弹罩子快发，汽提器在与沉降器是半封闭状态，汽提后的催化剂溢流到沉降器二次汽提，由于一次汽提的向上气流，该快分的分离效率差，并且旋风分离器入口与快分的出口较近，较高密度的催化剂进入旋风分离器，增加旋风分离器的分离效率。美国专利US201510005553A1公开了一种多提升管的出口快分方法，主提升管以相对旋转喷管离心分离，其它提升管出口沿汽提器的切线进入离心分离，取消了沉降段，汽提气容易大量携带催化剂进入旋风分离器提高分离难度。快分加汽提的专利还有CN1055492、CN1082392C、CN1228137C、EP0593827B1。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种催化裂化油剂分离设备、反应再生系统及应用，本专利技术的油剂分离设备能够提高汽提效率。为了实现上述目的，本专利技术提供一种催化裂化油剂分离设备，该设备由上至下包括流体连通的沉降段、稀相汽提段和密相汽提段，所述沉降段中设置有第一旋风分离器和催化剂分布柱，所述沉降段和稀相汽提段通过分布板所隔开，所述分布板上设置有用于通过催化剂的分布孔；所述沉降段的侧壁设置有反应油剂入口，顶部设置有油气出口，所述密相汽提段的底部设置有催化剂出口和汽提气入口；所述第一旋风分离器设置有油剂入口、油气出口和朝下开设的催化剂出口，所述第一旋风分离器的油剂入口与所述沉降段的反应油剂入口流体连通；所述催化剂分布柱由下至上伸入所述第一旋风分离器的催化剂出口中并与所述催化剂出口的内壁之间形成有将催化剂分散至分布板上的环隙。可选的，所述环隙的横截面积占所述第一旋风分离器的催化剂出口横截面积的10-60％。可选的，所述催化剂分布柱的上端形成为锥形。可选的，所述催化剂分布柱形成为纺锤形结构，该纺锤形结构沿轴向竖直设置且顶端伸入所述第一旋风分离器的催化剂出口中。可选的，在过轴线的竖直面上，纺锤形分布柱的顶角为30-70°，底角为20-60°。可选的，纺锤形分布柱的最大直径与稀相汽提段内径的比值为0.1-0.3，纺锤形分布柱的长度与稀相汽提段内径的比值为0.2-1.0。可选的，所述分布板中部向上凸起形成为第一锥形结构，所述第一锥形结构的顶部锥角的角度为80-160°。可选的，所述分布孔的总开孔面积占所述分布板底面面积的40-80％；所述分布板的底壁设置有连通所述分布孔的第一连接管。可选的，所述沉降段中还设置有分隔所述沉降段为上沉降段和下沉降段的防尘罩，所述防尘罩上设置有通过油气的油气孔；所述第一旋风分离器由上至下穿过所述防尘罩且所述第一旋风分离器的油剂入口和油气出口位于所述上沉降段中，催化剂出口位于所述下沉降段中。可选的，所述防尘罩与分布板的最小竖直间距与稀相汽提段内径的比例为0.9-2.6。可选的，所述防尘罩中部向上凸起形成为第二锥形结构，所述第二锥形结构的顶部锥角的角度为90-170°。可选的，所述油气孔的开孔面积占所述防尘罩底面面积的30-75％；所述防尘罩的底壁设置有连通所述油气孔的第二连接管。可选的，所述沉降段中还设置有位于所述第一旋风分离器上方的第二旋风分离器，所述第二旋风分离器设置有油剂入口、油气出口和催化剂出口，所述第二旋风分离器的油气出口与所述沉降段的油气出口流体连通。可选的，所述第一旋风分离器和第二旋风分离器各自独立地包括连通的旋风分离器本体和料腿；第一旋风分离器和第二旋风分离器的油剂入口和油气出口设置于所述旋风分离器本体上，催化剂出口设置于料腿底端；所述第二旋风分离器的料腿伸入所述第一旋风分离器的料腿中。可选的，所述稀相汽提段的高度与稀相汽提段内径的比例为1.1-3.6。本专利技术还提供一种催化裂化反应再生系统，该系统包括提升管反应器、再生器和本专利技术所提供的催化裂化油剂分离设备，所述提升管反应器设置有下部的原料油入口、顶部的反应油剂出口和底部的再生催化剂入口，所述再生器设置有待生催化剂入口和再生催化剂出口，所述提升管反应器的底部的再生催化剂入口与所述再生器的再生催化剂出口连通，所述提升管反应器的顶部反应油剂出口与所述沉降段的反应油剂入口流体连通，所述密相汽提段的催化剂出口与所述再生器的待生催化剂入口连通。本专利技术还提供采用本专利技术所提供的分离设备进行催化裂化油剂分离方法，该分离方法包括：将待分离的反应油剂从沉降段的反应油剂入口引入沉降段中并经第一旋风分离器进行分离，所得催化剂经沉降段、分布板进入稀相汽提段和密相汽提段中与来自密相汽提段底部汽提气入口进入的汽提气接触并由上至下进行逆流稀相汽提和密相汽提，汽提后的催化剂从所述密相汽提段的催化剂出口引出，所得汽提油气从所述沉降段顶部的油气出口引出。可选的，所述汽提的条件包括：所述稀相汽提区的汽提气空塔线速为0.05-0.40米/秒，催化剂与汽提气的相对速度为0.45-0.85米/秒，催化剂的密度为10-100千克/米3；所述密相汽提区的催化剂密度为200-90本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种催化裂化油剂分离设备，该设备由上至下包括流体连通的沉降段(28)、稀相汽提段(23)和密相汽提段(24)，所述沉降段(28)中设置有第一旋风分离器(18)和催化剂分布柱(21)，所述沉降段(28)和稀相汽提段(23)通过分布板(22)所隔开，所述分布板(22)上设置有用于通过催化剂的分布孔(6)；/n所述沉降段(28)的侧壁设置有反应油剂入口，顶部设置有油气出口，所述密相汽提段(24)的底部设置有催化剂出口和汽提气入口；/n所述第一旋风分离器(18)设置有油剂入口、油气出口和朝下开设的催化剂出口，所述第一旋风分离器(18)的油剂入口与所述沉降段(28)的反应油剂入口流体连通；/n所述催化剂分布柱(21)由下至上伸入所述第一旋风分离器(18)的催化剂出口中并与所述催化剂出口的内壁之间形成有将催化剂分散至分布板(22)上的环隙(4)。/n

【技术特征摘要】
1.一种催化裂化油剂分离设备，该设备由上至下包括流体连通的沉降段(28)、稀相汽提段(23)和密相汽提段(24)，所述沉降段(28)中设置有第一旋风分离器(18)和催化剂分布柱(21)，所述沉降段(28)和稀相汽提段(23)通过分布板(22)所隔开，所述分布板(22)上设置有用于通过催化剂的分布孔(6)；
所述沉降段(28)的侧壁设置有反应油剂入口，顶部设置有油气出口，所述密相汽提段(24)的底部设置有催化剂出口和汽提气入口；
所述第一旋风分离器(18)设置有油剂入口、油气出口和朝下开设的催化剂出口，所述第一旋风分离器(18)的油剂入口与所述沉降段(28)的反应油剂入口流体连通；
所述催化剂分布柱(21)由下至上伸入所述第一旋风分离器(18)的催化剂出口中并与所述催化剂出口的内壁之间形成有将催化剂分散至分布板(22)上的环隙(4)。


2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述环隙(4)的横截面积占所述第一旋风分离器(18)的催化剂出口横截面积的10-60％。


3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述催化剂分布柱(21)的上端形成为锥形。


4.根据权利要求3所述的设备，其中，所述催化剂分布柱(21)形成为纺锤形结构，该纺锤形结构沿轴向竖直设置且顶端伸入所述第一旋风分离器(18)的催化剂出口中。


5.根据权利要求4所述的设备，其中，在过轴线的竖直面上，纺锤形分布柱的顶角为30-70°，底角为20-60°。


6.根据权利要求4所述的设备，其中，纺锤形分布柱的最大直径与稀相汽提段(23)内径的比值为0.1-0.3，纺锤形分布柱的长度与稀相汽提段(23)内径的比值为0.2-1.0。


7.根据权利要求1所述的设备，其中，所述分布板(22)中部向上凸起形成为第一锥形结构，所述第一锥形结构的顶部锥角的角度为80-160°。


8.根据权利要求1所述的设备，其中，所述分布孔(6)的总开孔面积占所述分布板(22)底面面积的40-80％；
所述分布板(22)的底壁设置有连通所述分布孔(6)的第一连接管(8)。


9.根据权利要求1所述的设备，其中，所述沉降段(28)中还设置有分隔所述沉降段(28)为上沉降段(1)和下沉降段(2)的防尘罩(19)，所述防尘罩(19)上设置有通过油气的油气孔(5)；
所述第一旋风分离器(18)由上至下穿过所述防尘罩(19)且所述第一旋风分离器(18)的油剂入口和油气出口位于所述上沉降段(1)中，催化剂出口位于所述下沉降段(2)中。


10.根据权利要求9所述的设备，其中，所述防尘罩(19)与分布板(22)的最小竖直间距与稀相汽提段(23)内径的比例为0.9-2.6。


11.根据权利要求9所述的设备，其中，所述防尘罩(19)中部向上凸起形成为第二锥形结构，所述第二锥形结构的顶部锥角的角度为90-170°。


12.根据权利要求9所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：于敬川，崔守业，刘宪龙，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11