專利名稱：從帶有固體的氣流中分離固體的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的領(lǐng)域是重的碳氫化合物供料的流態(tài)化催化裂解(FCC)、再生所述的催化劑并從上述的再生中產(chǎn)生的廢氣分離所述的催化劑。
背景技術(shù)：
US-A-420384和US-A-6551565公開了從FCC廢氣中分離催化劑的方法。
美國的新奧爾良在2002NPRA中，Belco TechnologiesCorporation的Edwin H.Weaner提出的論文“具有殼型三級分離器的FCCU顆粒放出控制-一個狀況研究”說明了如何從FCC回熱爐的廢氣中分離催化劑細粒。按照該論文，三級分離器(TSS)已多年用于從回熱爐廢氣中分離催化劑細顆粒以便保護建在所述的分離器下游的渦輪膨脹器。典型的三級分離器例如在1985年1月的“HydrocarbonProcessing”51-54頁中有說明。TSS已多年用作有效的裝置來從FCCU回熱爐廢氣中除去催化劑細顆粒以提供對渦輪膨脹器的保護。在這一服務中，重要的是TSS除去足夠量的催化劑細顆粒，使得在廢氣中的殘余催化劑顆粒不會損壞渦輪膨脹器。
在一個TSS中，通過在普通容器中平行操作的多個漩渦渦輪分離器從大部分氣流中分離出固體。氣體中固體含量降至例如43mg/Nm3。分離的固體積聚在容器的下部，并與少量廢氣一起從容器中排出，該富固體的氣流也稱作底流。該TSS底流隨后流到第四級分離器。在第四級分離器中，固體典型地被所謂的第四級旋風分離器處理，或更近來，通過使氣體通過一個旋風分離器、一個陶瓷或復合材料過濾器來完全除去。在后一個的情況下，含有少量顆粒(例如2mg/Nm3顆粒)的氣體隨后返回到在TSS下游的主廢氣流中。
上述論文提到的方法的缺點是必須用純粹的過濾器來減少從過程中顆粒的放出。這些過濾器的優(yōu)點是幾乎所有的固體可以從底流氣體中分離出。但是，這些過濾器的缺點是除了它們的高成本，(陶瓷)過濾器棒會破裂導致固體積累在廢氣中。金屬過濾器棒的缺點是在正常的工作溫度下不能使用，必須用氣體冷卻。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種方法，該方法可得到有低固體含量的廢氣，其中不必要用純粹的過濾器。
為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明提供了一種把固體從含有多于100mg/Nm3固體的帶有固體的氣流中分離出來的方法，包括下面的步驟(a)使用氣體-固體分離器從氣流中分離固體，得到含有小于50mg/Nm3固體的氣體及包括分離的固體及部分供到氣體-固體分離器的氣流的一個底流；(b)在旋風分離器中的底流中分離部分固體，其中得到固體及仍含部分固體的氣流；(c)把步驟(b)中得到的氣體與水接觸以分離固體及得到含0-50mg/Nm3固體的氣流；和(d)把步驟(c)及步驟(a)中得到的固體氣流合并。
申請人發(fā)現(xiàn)把步驟(b)中比較簡單的和耐用的旋風分離器與在步驟(c)中接觸的水結(jié)合，可以得到比現(xiàn)有技術(shù)陶瓷過濾器更可靠的方法。
本發(fā)明的方法適合與從含有多于100mg/Nm3固體的帶有固體的氣流中分離出固體。優(yōu)選地，帶有固體的氣流含有100-500mg/Nm3的固體。優(yōu)選地，在步驟(d)中得到的氣流含有小于50mg/Nm3的固體，更優(yōu)選地為10-50mg/Nm3。優(yōu)選地，氣流是FCC回熱爐的廢氣。但是氣流也可以是要求上述分離水平的其它氣流。
步驟(a)在一個氣體-固體分離器中進行，分離器可以是一個旋風分離器、一套平行操作的漩渦管或旋風分離器，或使用所謂的多分離器。這種多分離器包括多個放在一個容器中的多個平行操作的旋風氣體-固體分離器。這種旋風分離器可以是漩渦型或有切向安排的氣體-固體進口孔的類型。這種多分離器的實例是上面提到的第三級分離器或在US-A-3541766、US-A-5690709、US-A-5372707、US-A-5514271和US-A-6174339中的分離器。
上述的氣體-固體分離器將得到一些類別的底流，這種底流可按本發(fā)明進行處理。
步驟(b)可適合在普通的旋風分離器中進行，例如1973年第5版的“perry’s chemical Engineers’Handbook(Mcgraw Hill)的圖20-106中說明的旋風分離器。
步驟(C)可合適地在一容器中進行，其中氣流與水流是反向流動。水可以含其它成分。但是為減小露點腐蝕的危險，也可以用水稀釋的堿溶液。可用的溶液的實例如稀NaOH、KOH、Mg(OH)2和NH4OH。但是對于本發(fā)明的目的，使用不含添加成分的水可充分地除去固體。容器可設(shè)有增加水和氣體接觸的內(nèi)部零件。優(yōu)選地，水的質(zhì)量和步驟(c)中接觸的氣體的質(zhì)量比為1.5-2.0。與水的接觸優(yōu)選地用連續(xù)的操作模式進行，其中水與氣流是反方向流的。在接觸后得到的水流可以在步驟(c)中再使用。水和固體的小的浸出流可保證不會導致循環(huán)水流中固體量高于某一固體量。在水中或優(yōu)選的浸出流中的固體可合適地用過濾系統(tǒng)與水分離，這種過濾系統(tǒng)例如是轉(zhuǎn)動過濾器，通過普通煉油廠排水系統(tǒng)設(shè)置。
優(yōu)選地，在步驟(c)中與水接觸后，在氣體中含有的固體含量為0-5mg/Nm3，優(yōu)選地，小于20mg/Nm3，更優(yōu)選地小于5mg/Nm3。固體量合適地可為0-5mg/Nm3。
在步驟(d)中，步驟(c)中得到的貧固體的氣流與在步驟(a)中得到的氣流混合。最終的氣流供到-膨脹渦輪、廢熱鍋爐或這類單元的組合或結(jié)合。


圖1示出本發(fā)明的方法。
具體實施例方式
圖1示出產(chǎn)生廢氣2的FCC回熱爐1。在第三級分離器3，這些固體從該廢氣2中分離出來。得到了貧固體的氣體4及一個底流5。底流5供到旋風分離器6，旋風分離器6產(chǎn)生固體流10及氣體流7。氣體流7在容器8中與水15接觸。固體在水流15中取出，產(chǎn)生含固體的水流16。得到的氣流9與在廢氣膨脹渦輪得到的氣流9總是沒有固體并與TSS溢流4混合。
固體流10連續(xù)地供到收集容器12。固體可從該容器12通過設(shè)有閥11的活底料斗容器13排到環(huán)境中?；畹琢隙啡萜魇莾?yōu)選的以便把固體從過程操作的高壓力水平帶到非連續(xù)的泄水操作的環(huán)境壓力水平，在該壓力下固體可進一步處理，作為本發(fā)明的實例，各種流中的固體含量示于表1，用于說明的目的。
表1

權(quán)利要求
1.一種把固體從含有多于100mg/Nm3固體的帶有固體的氣流中分離出來的方法，包括下面的步驟(a)使用氣體-固體分離器從氣流中分離固體，得到含有小于50mg/Nm3固體的氣體及包括分離的固體及部分供到氣體-固體分離器的氣流的一個底流；(b)在旋風分離器中的底流中分離部分固體，其中得到固體及仍含部分固體的氣流；(c)把步驟(b)中得到的氣體與水接觸以分離固體及得到含0-50mg/Nm3固體的氣流；和(d)把步驟(c)及步驟(a)中得到的固體氣流合并。
2.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于帶有固體的氣流含有100-500mg/Nm3的固體。
3.按照權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于在步驟(d)中得到氣流的固體含量為10-50mg/Nm3的固體。
4.按照權(quán)利要求1-3中任意一項的方法，其特征在于氣體-固體分離器是包括多個平行操作的氣固旋風分離器的多分離器容器。
5.按照權(quán)利要求1-4中任一項的方法，其特征在于水的質(zhì)量和步驟(c)中接觸的氣體的質(zhì)量比為1.5-2.0。
6.按照權(quán)利要求1-5中任一項的方法，其特征在于在步驟(c)中與水接觸后，在氣體中含有的固體含量小于50mg/Nm3。
7.按照權(quán)利要求6的方法，其特征在于在步驟(c)中與水接觸后，在氣體中含有的固體含量為0-5mg/Nm3。
8.按照權(quán)利要求1-7中任一項的方法，其特征在于在步驟(a))中得到的小于50mg/Nm3固體的氣流供到氣體膨脹渦輪，并且在所述的氣體膨脹渦輪的下游進行步驟(d)。
9.按照權(quán)利要求1-8中任一項的方法，其特征在于在步驟(b)中得到的固體連續(xù)地供到收集容器，固體非連續(xù)地從收集容器通過活底料斗容器供到環(huán)境中。
全文摘要
一種把固體從含有多于100mg/Nm
文檔編號B01D45/16GK1819865SQ200480018583
公開日2006年8月16日 申請日期2004年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月3日
發(fā)明者M·J·H·博勒 申請人:國際殼牌研究有限公司