[发明专利]一种焦化塔顶气脱固用旋风分离器除焦装置与方法

说明书

本发明的目的在于提供一种焦化塔顶气脱固用旋风分离器除焦装置与方法，该装置采用旋风分离单元与二次分离单元的集成化设计，兼顾效率、能耗和空间占用方面的经济性；同时在旋风分离单元采用了螺旋式传热翅片结构，提高传热面积同时强化离心力提高分离效率，翅片结构实现导流作用的同时不易粘结焦粉，以适应焦粉粘度大、易结块影响导流效果的特性，实现了焦化塔顶油气的快速冷却和设备分离性能的有效提高。

技术领域

本发明涉及石化领域分离、净化工艺的化工设备、环保设备，具体涉及一种焦化塔顶气脱固用旋风分离器除焦装置与方法。

背景技术

延迟焦化工艺是一种技术成熟、应用广泛的重油加工工艺。目前，延迟焦化装置正向着大型化、清洁化和灵活化的方向发展。近年来，受国内原料油重质化、劣质化趋势的影响，国内多数延迟焦化装置长期处于满负荷运转，同时延迟焦化工艺本身也向着低压、低循环比的方向发展，以求获得更高的液相产品收率，最大化提高企业的经济效益。但由此也引发了焦化塔料位、泡沫层高度过高的问题，大幅压缩了焦化塔的安全空塔高度，使焦粉被夹带进入大油气线和分馏塔的风险大大增加。上述问题将严重威胁延迟焦化装置的安全运行，其主要危害有：①引发大油气线结焦；②引起分馏塔塔底和塔盘等内构件结焦堵塞，危害分馏塔运行安全；③引发循环系统过滤器结垢失效、空冷(换热)设备换热效率降低、管道和阀门等设备的冲蚀堵塞问题，影响装置运行周期；④导致焦化产品含焦，威胁下游处理装置的运行安全。

目前主要通过工艺参数优化、控制泡沫层高度和采用在线除焦净化设备对焦化塔顶气的焦粉夹带量进行控制。工艺参数优化主要包括控制焦化塔气速、控制小吹汽量、优化切塔操作流程等方式，控制泡沫层高则主要通过抑/消泡剂等化学试剂的加注实现。但上述两种技术手段在控制焦粉夹带量的同时，也一定程度降低了液相产品收率与焦化产品质量，同时脱除焦粉的效果有限，无法彻底解决焦化油品焦粉夹带的问题，仍需要进一步通过技术改造对焦化塔顶气夹带焦粉进行高效脱除。在线除焦装置则依托延迟焦化工艺中的净化分离设备，实现装置运行过程中的固体颗粒在线脱除。目前常见的在线除焦设备主要包括有分馏塔单元除焦和焦化产品除焦两大部分：常见的分馏塔单元除焦设备为反冲洗过滤器，其普遍存在过滤网冲洗频率高、过滤精度较低等问题，无法实现单台设备的长周期安全运行；焦化产品除焦则主要包括磁絮凝沉降法、旋流分离法、膜过滤法等技术手段，但目前仍存在技术手段不成熟、对细微颗粒分离效率低、生产成本高等问题。此外，目前的在线除焦净化工艺普遍忽略了大油气线等分馏塔前设备的抑/除焦操作，一方面造成分馏塔前设备的结焦情况严重，另一方面，加重了分馏塔后除焦设备的运行负荷，影响装置的长周期安全运行。

针对现有技术的不足，有必要针对焦化塔顶气除焦问题，同时考虑脱除效率、能耗、安全性等因素，开发一种焦化塔顶气脱固用旋风分离器除焦装置及方法。

发明内容

基于上述内容，本发明的目的在于提供一种焦化塔顶气脱固用旋风分离器除焦装置与方法，该装置采用旋风分离单元与二次分离单元的集成化设计，兼顾效率、能耗和空间占用方面的经济性；同时在旋风分离单元采用了螺旋式传热翅片结构，提高传热面积同时强化离心力提高分离效率，翅片结构实现导流作用的同时不易粘结焦粉，以适应焦粉粘度大、易结块影响导流效果的特性，实现了焦化塔顶油气的快速冷却和设备分离性能的有效提高。