[发明专利]用于限制旋涡和固体沉积物的装置

说明书

本发明涉及用于烃液体下降流的装置，烃液体下降流在一件设备的底部中包括固体颗粒，设备包括圆柱形上部部分、截头圆锥形下部部分以及出口管，其特征在于，装置包括旋涡限制系统（4）或旋涡破坏器，其包括与出口管同轴布置、相对于竖直轴线z对称的至少一个平坦叶片（13），叶片包括：‑梯形上部部分，高度为（a），并且相对于竖直轴线的倾斜角度为β，梯形上部部分位于柱的截头圆锥形部分（2）中，β严格大于0并且小于或等于α；‑以及矩形下部部分，高度为（b+c），叶片在其宽度的一部分上并且在其高度的至少等于a的一部分上相对于竖直轴线居中地并且对称地呈空心。本发明还涉及采用所述装置的烃原料转化方法。

技术领域

本发明涉及在分离和蒸馏设备中减少不稳定或不溶性分子的沉积物或沉淀物的领域，所述分离和蒸馏设备优选地为具有锥形底部的设备，所述锥形底部在处理重质或结垢产物的精炼厂方法的下游使用。本发明非穷举地应用于产生易于使设备结垢的液体的方法（诸如，石油产品精炼厂中的减粘裂化、沸腾床加氢裂化、催化裂化、延迟焦化）以及用于液化焦炭和处理生物质的方法。

背景技术

减少设备结垢沉积物是在用于处理或转化烃原料的单元中的主要问题，特别是在重质原料的情况下。这是因为设备的结垢需要使单元停工，并且将它拆卸，以便实施清洁。特别地，在沸腾床中转化烃原料的单元中，分离设备壁和底部的结垢可由以下导致：絮凝以形成固体沉积物的沥青类性质的颗粒、吸附到壁上的分子、焦炭的颗粒、催化剂细粉、基于镍、铁和/或钒的金属硫化物，或更总体地在所处理的烃原料中包括的任何固体。

专利申请US4534851A描述了用于将液态烃原料引入到通向反应区域的输送管中的方法，所述方法涉及注入蒸汽和烃原料作为具有分离同心流的上升流，并且烃原料流是内部流，并且蒸汽流是周向流，并且将一些蒸汽导引朝向所述输送管的内部壁，而其余的蒸汽和烃原料在平行于纵向轴线的方向上从所述区域中移除。

专利申请US2010012666A描述了特殊旋涡破坏几何形状或防涡流偏转器，其包括通过间隔开的固体支撑件而固定到基部的固体表面，所述基部被固定到所述壁的内部表面邻近于所述出口，所述防涡流偏转器被设计成将流体最初导引远离所述出口，并且而后通过所述出口，因此最小化或防止在所述出口处形成旋涡。

专利EP 1 086 734 B1描述了在用于烃的沸腾床转化的方法中涉及的气体/液体分离系统，所述气体/液体分离系统使用限制形成液体旋涡的设备，所述设备由粘附到壁的叶片构成，所述叶片以恒定角度间隔布置，以使得可能消散角动量，存在从2至8个这些叶片，这些叶片的高度被包括在液柱高度（head of liquid）的最大高度和主要分离器的底部部分之间。

现有技术未描述任何以下装置：所述装置包括旋涡破坏几何形状，并且在液体固体混合物存在的情况下，使得可能限制固体由此沉积在具有锥形底部的设备中的现象。具体地，传统旋涡破坏装置不使得可能降低液体的平均速度而同时使其中固体可停滞的区域最小化。

出乎意料地，申请人公司已发现的是，在锥形底部设备中安装特殊几何形状的旋涡破坏器使得可能限制固体由此沉积的现象，而同时在液体固体混合物存在的情况下在具有锥形底部的设备中降低液体的平均速度。

发明内容

本发明涉及用于烃液体（3）下降流的装置，所述烃液体（3）下降流在一件设备的底部中包括固体颗粒，所述设备包括：圆柱形上部部分（1），直径为D1；截头圆锥形下部部分（2），高度为H，并且相对于所述圆柱形上部部分的竖直轴线（z）的倾斜角度α被包括在5°和85°之间；以及出口管（5），直径为D2，所述装置包括旋涡破坏器或旋涡限制系统（4），所述旋涡破坏器或旋涡限制系统（4）包括与所述出口管同轴布置、相对于竖直轴线z对称的至少一个平坦叶片（13），所述平坦叶片（13）包括：

-梯形上部部分，高度为（a），并且相对于竖直轴线（z）的倾斜角度为β，梯形上部部分位于柱的截头圆锥形部分（2）中，β严格大于0并且小于或等于α；

-以及矩形下部部分，高度为（b+c），并且宽度基本上等于D2，