用于从催化剂中分离气体的设备和方法技术

在使用涡旋臂从提升管排放气体和催化剂的FCC设备中，抑制这些催化剂颗粒的涡旋移动，同时阻止这些催化剂颗粒和这些气体产物离开脱离室并进入反应器环带。这些催化剂颗粒和这些气体产物通过包括竖直壁的通路进入该反应器环带。该竖直壁呈现与这些催化剂颗粒和这些气体产物涡旋的角度方向相反的面。可在该反应器环带与该脱离室之间的交叉点处布置一个挡板，以使这些催化剂在离开该反应器环带之后在汽提段中侧向地偏转。该挡板可配备有开口以使越过该区的大部分催化剂流化，从而在这些催化剂进入汽提段之前被有效地预汽提。剂进入汽提段之前被有效地预汽提。剂进入汽提段之前被有效地预汽提。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于从催化剂中分离气体的设备和方法


[0001]本领域为用于使催化剂与烃流化接触的方法和设备。更具体地讲，本领域是用于从催化剂颗粒中分离夹带的产物烃气体的方法和设备。

技术介绍

[0002]流化催化裂化(FCC)是使反应区中的烃与由细分的颗粒材料组成的催化剂接触的方法。烃进料和流化气体(诸如蒸汽)使催化剂流化，并且通常在催化剂促进裂化反应时将其输送到提升管中。随着裂化反应的进行，大量的被称为焦炭的烃沉积在催化剂上。再生容器内的高温再生通过与再次充当流化介质的含氧气流接触来燃烧催化剂中的焦炭。含焦炭的催化剂(在本文中称为废催化剂)不断地从反应区移除，并由再生区的无焦炭或减少焦炭催化剂替换。通过各种气体流使催化剂颗粒流化允许催化剂在反应区与再生区之间输送。
[0003]在FCC方法中，气体流体在从反应器提升管排放时与颗粒催化剂固体分离。从气体流中分离颗粒固体的最常见方法是在脱离容器中进行向心分离。向心分离器通过向包含夹带的固体颗粒的气体施加切向速度来运行，该切向速度迫使较重的固体颗粒向外远离较轻的气体，从而向上排出气体并向下收集固体。提升管导管的出口包括弧形管状涡旋臂，当产物气体和颗粒催化剂从提升管排放到脱离室中时，该弧形管状涡旋臂向这些产物气体和颗粒催化剂施加涡旋、螺旋运动。材料在分离容器中的涡旋、螺旋运动实现了颗粒催化剂与气体的初始分离。分离的初始阶段之后通常是在旋风除尘器中进行第二次更彻底的固体与气体的分离。气体回收导管使脱离室与反应器容器中的旋风除尘器连通。将气体与夹带的催化剂的混合物沿气体回收导管向上吸出并送入旋风除尘器中以实现颗粒催化剂与气体的进一步分离。
[0004]在反应区中接触催化剂的大多数烃蒸气通过前述向心分离与固体颗粒分离。然而，FCC方法中采用的催化剂颗粒具有大的表面积，这是由于位于颗粒中的大量孔引起的。因此，当催化剂颗粒进入汽提区时，催化材料将烃保留在它们的孔内、催化剂的外表面上以及单个催化剂颗粒之间的空间中。尽管保留在每个单个催化剂颗粒上的烃的量非常小，但是大量催化剂和在现代FCC方法中通常使用的高催化剂循环速率导致大量的烃与催化剂一起从反应区排出。
[0005]常见的做法是在废催化剂进入再生区之前从废催化剂中去除或汽提烃。汽提催化剂的最常见方法是使汽提气体(通常为蒸汽)通过与其流动方向逆流的流动催化剂流。这种蒸汽汽提操作以不同程度效率除去与催化剂一起夹带并吸附在催化剂上的烃蒸汽。
[0006]通过使用汽提内构件提高了催化剂汽提的效率，该内构件可包括竖直间隔开的挡板或图案带以在催化剂沿着汽提设备向下移动并逆流接触汽提介质时从一侧到另一侧级联催化剂。汽提介质从下部内构件的下方进入并通过内部件向上继续上升。
[0007]从提升管的涡旋出口排放以将废催化剂与产物气体分离的催化剂可继续涡旋。涡旋下降的催化剂可能会导致内部设备的侵蚀和汽提段中的流动失常。因此，致密催化剂床在汽提内构件上方提供了足够的高度，以缓冲汽提内构件免受涡旋的催化剂的侵蚀。

技术实现思路

[0008]我们已经发现了一种利用来自提升管的催化剂和产物气体的切向排放打破或抑制催化剂在脱离室内部和外部的旋转流动的方法。这种方法会抑制涡旋的催化剂颗粒离开脱离室并进入反应器环带。这些催化剂颗粒和这些气体产物需要通过包括竖直壁的通路进入反应器环带。该竖直壁呈现与这些催化剂颗粒和这些气体产物涡旋的角度方向相反的面。因此，这些催化剂颗粒和这些气体产物的角动量减小。此外，除非催化剂颗粒和气体产物改变方向，否则通路将不允许它们进入反应器环带。相反，催化剂颗粒落入汽提段中。
[0009]我们还发现，大部分催化剂颗粒越过了脱离室与反应器环带之间通道的下边缘。因此，可在反应器环带与脱离室之间的交叉点处布置一个挡板，以使催化剂在下降到通往该反应器环带的通道下方之后在汽提段中侧向地偏转。该挡板可配备有开口以使越过该区的大量催化剂流化，从而在该催化剂进入汽提段之前被有效地预汽提。
[0010]根据本专利技术的以下详细描述，本专利技术的其他细节和实施方案将变得显而易见。
附图说明
[0011]图1为FCC单元的示意性剖视图。
[0012]图2为图1的一部分的局部放大视图。
[0013]图3为图2的替代方案的平面示意图。
[0014]图4为图2的另一替代方案的平面示意图。
具体实施方式
[0015]实现从FCC提升管反应器排放的催化剂与气体产物的初级分离的切向或涡旋臂向催化剂颗粒施加了大量的切向动量。我们已发现，当催化剂颗粒下降到脱离室中时，涡旋的气体和催化剂生成了旋转的催化剂床。这种行为导致在特定位置的汽提内构件的顶层的广泛侵蚀，其以与涡旋臂出口与提升管的间距对应的方式彼此间隔开。
[0016]我们还在商业运作中观察到，在汽提段上方的致密催化剂床中停留时间越长，产物收率越低。这可能由产物气体与催化剂接触时继续发生的裂化反应引起。减小致密催化剂床的深度以减少产物气体停留时间将是有利的。然而，为此，必须减轻催化剂颗粒和气体产物的旋转动量，因为致密催化剂床用于缓冲顶部汽提内构件由于涡旋催化剂流而产生的磨损。
[0017]我们建议抑制涡旋的催化剂颗粒离开脱离室并进入反应器环带。这些催化剂颗粒和这些气体产物需要通过包括竖直壁的通路进入反应器环带。该竖直壁呈现与这些催化剂颗粒和这些气体产物涡旋的角度方向相反的面。为了通过通路离开脱离室，流动将必须改变其切向方向，然后保持竖直壁宽度的新方向，并且然后进入脱离室周围的反应器环带。这样，可减轻从提升管排放臂携带到致密环形床的切向动量，减少催化剂进入反应器环带中，并且可避免不需要的硬件侵蚀或催化剂短路。
[0018]该设备或方法可在流体催化裂化(FCC)运行中进行，其中必须分离催化剂颗粒和气体产物。FCC单元的典型进料是瓦斯油，诸如真空瓦斯油或大气残余物。
[0019]如本文所用，术语“沸点温度”意指由观察到的沸腾温度和蒸馏压力计算得出的大气压等效沸点(AEBP)，如使用ASTM D1160附录A7，标题为“将观察的蒸气温度转换为大气压
等效温度的实践”(Practice for Converting Observed Vapor Temperatures to Atmospheric Equivalent Temperatures)中所提供的公式计算。如本文所用，术语“真沸点”(TBP)意指与ASTM D
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2892相对应的用于确定物质的沸点的测试方法，其用于生产可获得分析数据的标准化质量的液化气体、馏分和渣油，以及通过质量和体积两者确定上述馏分的收率，从所述质量和体积使用十五个理论塔板在回流比为5∶1的塔中得到蒸馏温度与质量％的关系图。如本文所用，术语“T5”或“T95”分别意指使用ASTM D
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86或者TBP(视情况而定)得出的5质量百分比或95质量百分比的样品沸腾的温度。如本文所用，术语“初始沸点”(IBP)意指使用ASTM D
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7169、ASTM本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于从气体产物流中分离催化剂颗粒的方法，包括：使烃进料流与催化剂颗粒在细长提升管中接触以产生气体产物；引导所述催化剂颗粒和所述气体产物在离开所述提升管并进入脱离室时以一定角度方向涡旋，以使所述催化剂颗粒与所述气体产物脱离；抑制所述催化剂颗粒和所述气体产物在离开所述脱离室并进入反应器环带时的所述涡旋。2.根据权利要求1所述的方法，还包括使所述催化剂颗粒和所述气体产物在离开所述脱离室并进入所述反应器环带时通过具有竖直壁的通路。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述通路的所述竖直壁呈现与所述催化剂颗粒和所述气体产物涡旋的所述角度方向相反的面。4.根据权利要求3所述的方法，还包括使所述催化剂颗粒在从所述通路进入所述脱离室时侧向地向下偏转移动。5.根据权利要求4所述的方法，还包括使与流化气体一起偏转通过偏转挡板中的开口的所述催化剂颗粒流化。6.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：环球油品有限责任公司，
类型：发明
国别省市：