專利名稱：垂直旋風(fēng)分離器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的旋風(fēng)分離器。本發(fā)明還涉及這種旋風(fēng)分離器在流化催化裂化工藝中的應(yīng)用。
WO-A-0050538中描述了這種分離器。根據(jù)該出版物，公開了一種旋風(fēng)分離器，與McGraw Hill在1997年出版的佩里化學(xué)工程師手冊(Perry’s Chemical Engineer’s handbook)’第7版

圖17-36中示例的常規(guī)旋風(fēng)分離器相比，該旋風(fēng)分離器提高了分離效率。
本發(fā)明的目的在于提供一種分離器，它具有如該P(yáng)CT出版物中公開的旋風(fēng)分離器這樣的更加改進(jìn)的分離效率。
該目的是由下面的旋風(fēng)分離器實(shí)現(xiàn)的。具有一個(gè)管狀外殼的垂直旋風(fēng)分離器容器，包括一個(gè)設(shè)有用于接收氣體和固體懸浮物的切線設(shè)置入口的管狀壁部分和一個(gè)封閉管狀壁部分的上端的升高的蓋，其中一個(gè)氣體出口管道從上方顯著伸入，沿軸線進(jìn)入管狀外殼中，最多到達(dá)切線設(shè)置入口的中心的水平位置。
申請人發(fā)現(xiàn)，與現(xiàn)有技術(shù)中的旋風(fēng)分離器相比，本發(fā)明的旋風(fēng)分離器提高了分離效率，特別是當(dāng)原始溶液中含有相對較高水平的固體時(shí)。
下面將更詳細(xì)地描述本發(fā)明，包括某些優(yōu)選實(shí)施例。
旋風(fēng)分離器的蓋相對于用于接收固體和氣體懸浮物的切線設(shè)置入口升高。
這里升高表示蓋與切線設(shè)置入口的中心之間的距離大于一般使用的距離?，F(xiàn)有技術(shù)中所示的普通旋風(fēng)分離器的蓋位于切線設(shè)置入口的正上方。優(yōu)選地，升高的蓋位于切線設(shè)置入口開口的中心上方垂直距離(d1)位置，其中距離(d1)與管狀外殼的直徑(d2)之比為0.2至3，更優(yōu)選地為0.5至2，最優(yōu)選地為0.5至1.5。
氣體出口管道從上方顯著地伸入旋風(fēng)分離器的管狀外殼中。顯著伸入表示從升高蓋管狀外殼中所測量的伸入距離(d3)至少比氣體出口管道直徑(d4)大0.4倍。優(yōu)選地，比氣體出口管道的直徑(d4)大0.5倍。更優(yōu)選地，距離(d3)與升高的蓋和切線設(shè)置入口開口中心之間的距離(d1)之比為0.1至0.6，更優(yōu)選地為0.4至0.6。
圖1表示根據(jù)本發(fā)明的旋風(fēng)分離器。圖1示出一個(gè)具有管狀外殼(2)的垂直旋風(fēng)分離器(1)，包括一個(gè)設(shè)有用于接收氣體和固體懸浮物的切線設(shè)置入口(4)的管狀壁部分(3)和一個(gè)封閉管狀壁部分(3)的上端的升高的蓋(5)，其中一個(gè)氣體出口管道(6)從上方顯著伸入，沿軸線(7)進(jìn)入管狀外殼(2)中，最多到達(dá)切線設(shè)置入口(4)的中心(9)的水平位置(8)。所示的垂直旋風(fēng)分離器(1)在管狀壁部分(3)的底端還設(shè)有一個(gè)可選擇的料腿(10)，該料腿(10)(部分圖示出)通過一個(gè)截頭圓錐形的壁部分(11)與管狀壁部分流體聯(lián)接。圖中還示出上面使用的距離d1、d2、d3和d4。
根據(jù)本發(fā)明的旋風(fēng)分離器可以有利地用作與輔旋風(fēng)分離器相結(jié)合的主旋風(fēng)分離器，其中主旋風(fēng)分離器的氣體出口管道與輔旋風(fēng)分離器的切線設(shè)置入口流體聯(lián)接。輔旋風(fēng)分離器可以是例如在McGraw Hill在1997年出版的‘佩里化學(xué)工程師手冊’第7版圖17-36中公開的現(xiàn)有技術(shù)旋風(fēng)分離器。
旋風(fēng)分離器用于將固體顆粒從顆粒和氣體的懸浮物中分離出來。根據(jù)本發(fā)明的旋風(fēng)分離器可用在將固體顆粒從上述固體顆粒和氣體的懸浮物分離出來的任何工藝中。這種工藝的例子是MTBE(甲基叔丁基醚)-流化床脫氫工藝、丙烯腈工藝以及流化催化裂化(FCC)工藝。在法國石油化工協(xié)會在1984年出版的Daniel DeCroocq的‘重石油分餾的催化裂解’(ISBN2-7108-455-7)第100-114頁中描述了這種流化催化裂化工藝的例子。優(yōu)選地，該設(shè)備用在FCC工藝中，其中將固體含量為1到15千克/立方米的氣體固體懸浮物輸送到主旋風(fēng)分離器中。優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的旋風(fēng)分離器用作在WO-A-0050538中公開的，特別是所述出版物的圖1-5中所示的優(yōu)選實(shí)施例中的主旋風(fēng)分離器。
本發(fā)明還涉及一種流化催化裂解反應(yīng)容器，其中反應(yīng)器提升管的下游端與本發(fā)明旋風(fēng)分離器的切線設(shè)置入口流體聯(lián)通，該容器在其底端還包括一個(gè)汽提區(qū)域，該汽提區(qū)域設(shè)有用于向已分離催化劑顆粒的密相流化床供應(yīng)汽提介質(zhì)的裝置，從容器中排出已汽提催化劑顆粒的裝置，以及從容器中排出碳?xì)浠衔锖推峤橘|(zhì)蒸氣的裝置。
下面用例子說明本發(fā)明。
例將含塵量為8千克固體/千克氣體的氣體固體懸浮物輸送到具有圖1中結(jié)構(gòu)的旋風(fēng)分離器中。固體的平均顆粒尺寸是50微米。懸浮物的入口速度為20米/秒。管狀外殼的直徑(d2)為0.300米，入口中心與升高的蓋之間的距離(d1)為0.290米，因而d1/d2的比率為0.97。氣體出口管道的內(nèi)徑(d4)為0.108米。旋風(fēng)分離器的管狀部分、料腿及聯(lián)接部件的其余尺寸都是常規(guī)尺寸。氣體出口的伸入量(d3)可變，在不同的d3值對沒有在旋風(fēng)分離器中分離的分餾固體(即溢流中的固體餾分)進(jìn)行測量。下表中列出結(jié)果。
表
權(quán)利要求
1.具有一個(gè)管狀外殼的垂直旋風(fēng)分離器容器，包括一個(gè)設(shè)有用于接收氣體和固體懸浮物的切線設(shè)置入口的管狀壁部分和一個(gè)封閉管狀壁部分的上端的升高的蓋，其中一個(gè)氣體出口管道從上方顯著伸入，沿軸線進(jìn)入管狀外殼中，最多到達(dá)切線設(shè)置入口的中心的水平位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直旋風(fēng)分離器，其中升高的蓋位于切線設(shè)置入口開口的中心上方垂直距離(d1)位置，其中距離(d1)與管狀外殼的直徑(d2)之比為0.2至3。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直旋風(fēng)分離器，其中距離(d1)與管狀外殼的直徑(d2)之比為0.5至2。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的垂直旋風(fēng)分離器，其中距離(d1)與管狀外殼的直徑(d2)之比為0.5至1.5。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的垂直旋風(fēng)分離器，其中從升高的蓋測量，氣體出口管道伸入管狀外殼中至少距離(d3)，其中該距離(d3)與氣體出口管道的直徑(d4)之比為至少0.4。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的垂直旋風(fēng)分離器，其中從升高的蓋測量，氣體出口管道伸入管狀外殼中至少距離(d3)，其中該距離(d3)與升高的蓋和切線設(shè)置的入口開口中心之間的距離(d1)之比為0.1至0.6。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的垂直旋風(fēng)分離器，其中一料腿位于主旋風(fēng)分離器的管狀壁部分的底端，該料腿通過一個(gè)截頭圓錐形的壁部分與管狀壁部分流體聯(lián)接。
8.包括根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的旋風(fēng)分離器作為主旋風(fēng)分離器的分離設(shè)備，其中氣體出口管道與一個(gè)輔旋風(fēng)分離器的切線設(shè)置入口流體聯(lián)接，用于接收氣體和固體懸浮物。
9.流化催化裂化反應(yīng)容器，其中反應(yīng)器提升管的下游端與根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的旋風(fēng)分離器的切線設(shè)置入口或者根據(jù)權(quán)利要求8的分離設(shè)備的主旋風(fēng)分離器的切線設(shè)置入口流體聯(lián)接，該容器在其底端還包括一個(gè)汽提區(qū)域，該汽提區(qū)域設(shè)有用于向已分離催化劑顆粒的密相流化床供應(yīng)汽提介質(zhì)的裝置，從容器中排出已汽提催化劑顆粒的裝置，以及從容器中排出碳?xì)浠衔锖推峤橘|(zhì)蒸氣的裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-7的旋風(fēng)分離器的用途，用于從顆粒和氣體懸浮物中分離固體顆粒。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的用途，其中懸浮物的固體含量為1至15千克/立方米。
全文摘要
具有管狀外殼(2)的垂直旋風(fēng)分離器(1)，包括一個(gè)設(shè)有用于接收氣體和固體懸浮物的切線設(shè)置入口(4)的管狀壁部分(3)和一個(gè)封閉管狀壁部分(3)的上端的升高的蓋(5)，其中一個(gè)氣體出口管道(6)從上方顯著伸入，沿軸線(7)進(jìn)入管狀外殼中，最多到達(dá)切線設(shè)置入口的中心的水平位置。
文檔編號B04C5/13GK1471434SQ01818167
公開日2004年1月28日 申請日期2001年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月7日
發(fā)明者安德列亞斯·埃克, 科內(nèi)利斯·J·M·德科特, 安德列亞斯 ?？? 斯 J M 德科特 申請人:國際殼牌研究有限公司