Устройство для разделения газа и взвешенных в нем твердых частиц

 

Изобретение относится к области нефтепереработки, в частности к устройствам для разделения парообразных продуктов крекинга или дымовых газов и взвешенных в них частиц катализатора на выходе из транспортных линий реакторно-регенераторного блока установок каталитического крекинга. Предлагается устройство для разделения газа и взвешенных в нем твердых частиц, включающее приемную камеру, соединенную с патрубком на конце пневмотранспортной линии, выходной участок которого изогнут на 45-180° радиусом 1,0-7,0 минимальных поперечных размеров патрубка, и со сборной камерой твердых частиц, газоотводяшую камеру, соединенную со средствами для доочистки газа, и вихревую камеру, причем количество приемных газоотводящих, вихревых камер и патрубков составляет 1-8, причем продольная поверхность вихревой камеры изогнута на 60-360°, радиусом 0,8-6,0 минимальных поперечных размеров патрубка, соединена с газоотводящей камерой и сборной камерой твердых частиц, причем газоотводящая камера установлена внутри вихревой камеры таким образом, что ось продольной поверхности вихревой камеры параллельна продольной поверхности газоотводящей камеры и проходное сечение на входе в вихревую камеру составляет 40-95% сечения выходного участка патрубка на конце пневмотранспортной линии. Заявленное устройство позволяет повысить эффективность разделения газа и взвешенных твердых частиц при сохранении времени разделения. 5 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области нефтепераработки, в частности к устройствам для разделения парообразных продуктов крекинга или дымовых газов и взвешенных в них частиц катализатора на выходе из транспортных линий реакторно-регенераторного блока установок каталитического крекинга.

Известно устройство для разделения газа и взвешенных в нем твердых частиц на выходе из пневмотранспортной линии, включающее патрубок на конце пневмотранспортной линии, выходное отверстие которого расположено под куполом сепарационной камеры, и кольцевую газоотводящую камеру, охватывающую патрубок и соединенную по периметру с входными патрубками циклонов [1].

Недостатки известного устройства заключаются в следующем: 1. Низкая эффективность улавливания частиц, составляющая около 90%, обусловливает высокую запыленность газа на входе в циклоны и, как следствие, повышенный износ стенок циклонов и потери катализатора; 2. Подача всего потока газовзвеси из выходного отверстия патрубка в сепарационную камеру, большие размеры которой определяются необходимостью размещения в ней доулавливающих циклонов, обусловливает продолжительное время разделения газа и твердых частиц, составляющее 3-10 с.

При использовании такого устройства на выходе прямоточного реактора в процессе каталитического крекинга углеводородного сырья продолжительное время пребывания парообразных продуктов крекинга в сепарационной камере в присутствии частиц катализатора приводит к повышению доли нежелательных вторичных каталитических и термических реакций крекинга и, как следствие, к снижению выхода и качества целевых продуктов и повышению выхода кокса и сухого газа.

Известно устройство для разделения газа и взвешенных в нем твердых частиц на выходе из пневмотранспортной линии, включающее циклон грубой очистки, соединенный с патрубком на конце пневмотранспортной линии и средствами для доочистки газа. Пылевозвратный стояк циклона соединен со сборной камерой твердых частиц [2].

Высокая эффективность улавливания такого устройства, составляющая около 99%, и подача уловленных частиц непосредственно в сборную камеру позволяет свести к минимуму контактирование газа с твердыми частицами в сепарационной камере.

Недостатками известного устройства заключаются в следующем: 1. Время пребывания газовзвеси в циклоне грубой очистки промышленных размеров составляет около 0,5-1,0 и в процессе каталитического крекинга сопоставимо с временем контактирования парообразных углеводородов с частицами катализатора в прямоточном реакторе. В результате имеет место повышение доли нежелательных вторичных каталитических реакций, приводящих к снижению выхода целевых продуктов каталитического крекинга и повышению выхода сухого газа; 2. Высокая концентрация частиц в газе на входе в циклоны грубой очистки, составляющая 20-80 кг/м³, приводит к повышенному истиранию твердых частиц и стенок самих циклонов, что в свою очередь является причиной увеличения расхода катализатора и сокращения продолжительности межремонтного пробега в процессе каталитического крекинга углеводородного сырья.

Известно устройство для разделения газа и взвешенных в нем твердых частиц на выходе из пневмотранспортной линии, включающее вихревую камеру, тангенциально соединенную с направленным вверх патрубком на конце пневмотранспортной линии, и горизонтальную газоотводящую камеру, соединенную со средствами для доочистки газа. Вихревая камера соединена со сборной камерой твердых частиц [3].

Устройство обладает сравнительно высокой эффективностью улавливания, составляющей около 98%. Подача уловленных частиц непосредственно в сборную камеру позволяет сократить время контактирования газа с твердыми частицами на выходе из вихревой камеры.

Однако проведение сепарации газа и твердых частиц в вихревой камере известного устройства, в которой осуществляется один оборот потока (в отличие от циклона, где совершается 3-5 оборотов потока), не позволяет достичь максимальной эффективности разделения, что обусловливает присутствие заметного количества твердых частиц в потоке после сепарационного устройства и, как следствие, приводит к протеканию нежелательных вторичных каталитических реакций.

В объеме вихровой камеры известного устройства имеет место повышенная концентрация катализатора, поскольку на ее вход поступает газокатализаторный поток непосредственно из прямоточного реактора с концентрацией твердых частиц 20-80 кг/м³. При этом время пребывания газа в вихревой камере, где поток совершает полный оборот, достаточно велико для того, чтобы в ее объеме совершались вторичные каталитические реакции. В результате протекания неселективных вторичных каталитических реакций имеет место снижение выхода целевых продуктов и повышение выхода сухого газа.

Наиболее близким к заявляемому устройству по технической сущности и достигаемому результату является устройство для разделения газа и взвешенных в нем твердых частиц на выходе из пневмотранспортной линии, включающее приемную камеру, соединенную с патрубком на конце пневмотранспортной линии, выходной участок которого изогнут на 45-180^o радиусом 1,0-7,0 минимальных поперечных размеров патрубка, и со сборной камерой твердых частиц, газоотводящую камеру, соединенную со средствами для доочистки газа, причем количество приемных камер, газоотводящих камер и патрубков составляет 1-8 [4].

Преимуществом этого устройства является минимальное время разделения газа и твердых частиц, составляющее 0,05-0,20 с, что достигается благодаря поступлению газового потока из патрубка на конце пневмотранспортной линии непосредственно в газоотводящую камеру по кратчайшей траектории, минуя приемную камеру.

Сокращение времени разделения потока газовзвеси позволяет снизить вклад нежелательных вторичных каталитических реакций, протекающих в объеме сепарационного устройства.

Недостатком известного устройства является пониженная эффективность разделения газа и твердых частиц, не превышающая 95%, что обусловливает повышенную концентрацию частиц в объеме между сепарационным устройством и средствами для доочистки газа. В результате увеличивается вклад нежелательных вторичных каталитических реакций, что приводит к снижению выхода целевых продуктов и повышению выхода сухого газа.

Изобретение направлено на повышение эффективности разделения газа и взвешенных в нем твердых частиц на выходе пневмотранспортной линии при сохранении времени разделения и снижение благодаря этому доли нежелательных вторичных каталитических реакций в процессе каталитического крекинга углеводородного сырья.

Заявляется устройство для разделения газа и взвешенных в нем твердых частиц на выходе пневмотранспортной линии, включающее приемную камеру, соединенную с патрубком на конце пневмотранспортной линии, выходной участок которого изогнут на 45-180^o радиусом 1,0-7,0 минимальных поперечных размеров патрубка, и со сборной камерой твердых частиц, газоотводящую камеру, соединенную со средствами для доочистки газа, причем количество приемных камер, газоотводящих камер и патрубков составляет 1-8, в котором согласно изобретению к каждой приемной камере дополнительно присоединена вихревая камера, продольная поверхность которой изогнута на 60-360^o радиусом 0,8-6,0 минимальных поперечных размеров патрубка, соединенная с газоотводящей камерой и сборной камерой твердых частиц, причем газоотводящая камера установлена внутри вихревой камеры таким образом, что ось продольной поверхности вихревой камеры параллельна продольной поверхности газоотводящей камеры и проходное сечение на входе в вихревую камеру составляет 40-95% сечения выходного участка патрубка на конце пневмотранспортной линии.

Новизна заявляемого устройства заключается в том, что к каждой приемной камере дополнительно присоединена вихревая камера, продольная поверхность которой изогнута на 60-360^o радиусом 0,8-6,0 минимальных поперечных размеров патрубка, соединенная с газоотводящей камерой и сборной камерой твердых частиц, причем газоотводящая камера установлена внутри вихревой камеры таким образом, что ось продольной поверхности газоотводящей камеры и проходное сечение на входе в вихревую камеру составляет 40-95% сечения выходного участка патрубка на конце пневмотранспортной линии.

Указанные отличия позволяют повысить эффективность разделения газа и взвешенных в нем твердых частиц на выходе пневмотранспортной линии по сохранении времени разделения и снизить долю нежелательных вторичных каталитических реакций в процессе каталитического крекинга углеводородного сырья благодаря тому, что после поступления потока газовзвеси в приемную камеру и разделения газа и основной массы твердых частиц, частично очищенный газ, содержащий около 5 мас.% твердых частиц от их первоначального содержания в потоке, направляется по кратчайшей траектории в вихревую камеру с изогнутой продольной поверхностью, где происходит доочистка газа от твердых частиц. Время, затрачиваемое на доочистку газа в вихревой камере, составляет 0,02-0,10 с, и суммарное время разделения в предлагаемом устройстве не превышает 0,05-0,20 с. Расположение газоотводящей камеры внутри вихревой камеры ограничивает размеры проходного сечения на входе в вихревую камеру, что обеспечивает скорость газа на входе в вихревую камеру в диапазоне 15-30 м/с. При этой скорости эффективность отделения твердых частиц в вихревой камере, осуществляемого под действием центробежных сил, достигает 90%. В результате суммарная эффективность предлагаемого устройства превышает 99%, а содержание твердых частиц в газе, поступающем из вихревой камеры в газоотводящую камеру, составляет менее 1 мас.% от их первоначального содержания в потоке.

При использовании предлагаемого устройства для отделения парообразных продуктов от частиц катализатора в процессе каталитического крекинга углеводородного сырья обеспечиваются быстрое отделение свыше 99% катализатора от парообразных продуктов и подача уловленного катализатора непосредственно в десорбер на отпарку от увлеченных углеводородов.

Варьирование количества приемных камер, газоотводящих камер, патрубков и вихревых камер от 1 до 8 позволяет дополнительно сократить время разделения газа и частиц катализатора за счет снижения объема каждого из элементов сепарационного устройства при сохранении в них линейных скоростей газа, обеспечить равномерное распределение газа после отделения от основной массы катализатора в сепарационной зоне реактора и равномерное распределение уловленного катализатора в десорбере.

Взаимное расположение приемной и вихревой камер обеспечивает кратчайшую траекторию движения газа от патрубка на конце прямоточного реактора до газотводящей камеры и, как следствие, минимальное время разделения газа и частиц катализатора и подачу в десорбер уловленного в обеих камерах катализатора по единой трубе.

Применение предлагаемого устройства в процессе каталитического крекинга углеводородного сырья сводит к минимуму вклад нежелательных вторичных реакций, протекающих после вывода газокатализаторного потока из прямоточного реактора, что способствует повышению выхода целевых продуктов и сокращению выхода сухого газа.

Устройство для разделения газа и взвешенных в нем твердых частиц представлено на фиг. 1.-5.

Устройство включает приемную камеру 1, соединенную с патрубком 2 на конце пневмотранспортной линии 3, выходной участок которого изогнут на 45-180^o радиусом 1-7 минимальных поперечных размеров патрубка. К приемной камере дополнительно присоединена вихревая камера 4, продольная поверхность 5 которой изогнута на 60-360^o радиусом 0,8-6,0 минимальных поперечных размеров патрубка. Внутри вихревой камеры установлена газоотводящая камера 6, соединенная с вихревой камерой и расположенная таким образом, что ось продольной поверхности вихревой камеры параллельна продольной поверхности газоотводящей камеры, и проходное сечение на входе 7 в вихревую камеру составляет 40-95% сечения выходного участка патрубка на конце пневмотранспортной линии. Газоотводящая камера соединена либо последовательно с сепарационной камерой 8 и циклонами 9 тонкой очистки газа (на фиг. 1 и 2 не показаны), либо непосредственно с циклонами тонкой очистки. Приемная и вихревая камеры соединены трубой 10 со сборной камерой твердых частиц 11 (на фиг. 1 и 2 не показана). Количество приемных, вихревых, газоотводящих камер и патрубков составляет 1-8. Схема применения предлагаемого устройства для разделения парообразных продуктов и частиц катализатора на выходе из прямоточного реактора каталитического крекинга представлена на фиг. 3-5. На фиг. 3 показан вариант, в соответствии с которым контактирование паров и частиц катализатора осуществляют в вертикальном прямоточном реакторе 3, расположенном соосно сепарационной камере 8. На фиг. 4 и 5 показаны варианты, в соответствии с которыми контактирование паров и частиц катализатора осуществляют в выносном вертикальном прямоточном реакторе 3. Предлагаемое устройство может размещаться как внутри (фиг. 4), так и снаружи (фиг. 5) сепарационной камеры 8. Циклоны тонкой очистки 9 располагаются внутри сепарационной камеры.

Конструкция предлагаемого устройства для разделения парообразных продуктов и частиц катализатора на выходе из прямоточного реактора соответствует вышеописанной. В сборной камере твердых частиц 11 осуществляют десорбцию увлеченных частицами катализатора углеводородов.

Представленное на фиг. 1-5 устройство для разделения газа и взвешенных в нем твердых частиц работает следующим образом.

Поток газовзвеси, разогнанный в пневмотранспортной линии 3 до скорости 10-15 м/с, поступает в изогнутой патрубок 2, где в результате закручивания потока и действия возникающих при этом центробежных сил твердые частицы отклоняются к внешней стенке патрубка, концентрируются вдоль нее и, продолжая по инерции двигаться, поступают в приемную камеру 1 с противоположной стороны от входа в вихревую камеру.

В результате в объеме приемной камеры перед входом в вихревую камеру образуется зона с пониженной концентрацией частиц. Поток газа, поступающий в приемную камеру со скоростью 12-25 м/с, резко изменяет направление движения, отделяется от основной массы твердых частиц и поступает на вход вихревой камеры 4. При этом до 95 мас.% частиц, поступающих в приемную камеру из патрубка, отводится по трубе 10 в сборную камеру твердых частиц.

Содержание твердых частиц в газе на входе в вихревую камеру составляет около 5 мас. % от количества частиц в потоке на входе в предлагаемое устройство. Для улавливания оставшихся в газе более мелких по сравнению с исходными твердых частиц размер проходного сечения на входе в вихревую камеру уменьшен по сравнению с сечением выходного участка патрубка на конце пневмотранспортной линии. В результате скорость газа и содержащихся в нем твердых частиц возрастает на входе в вихревую камеру и достигает 15-30 м/с. Вход в вихревую камеру прилегает к выходному отверстию патрубка, что обеспечивает поступление туда основной массы газа по кратчайшей траектории.

Поступающий в вихревую камеру поток закручивается по изогнутой продольной поверхности 5 вихревой камеры. Под воздействием возникающих при этом центробежных сил твердые частицы отклоняются к продольной поверхности вихревой камеры и концентрируются вдоль нее. По инерции около 90 мас.% частиц отделяется от газового потока и отводится из вихревой камеры вместе с частицами, уловленными на первой ступени по трубе 10 в сборную камеру твердых частиц. Очищенный газ, содержащий менее 1 мас.% частиц от их первоначального содержания в потоке, поступает в газоотводящую камеру 6 и отводится на тонкую очистку либо последовательно в сепарационную камеру 8 и циклоны 9, либо непосредственно в циклоны 9.

На первой и второй ступенях разделение газа и твердых частиц в предлагаемом устройстве осуществляют в поле центробежных сил. Однако в отличие от циклона предлагаемая конструкция обеспечивает кратчайшую траекторию движения основной массы газа от выходного отверстия патрубка до входного отверстия газоотводящей камеры. При этом отвод газа в вихревую камеру из верхней части приемной камеры позволяет существенно сократить размеры приемной камеры, уменьшив расстояние между ее входным и выходным отверстиями. Высокая скорость потока в проходном сечении вихревой камеры обеспечивает эффективное улавливание мелких частиц на второй ступени и позволяет свести к минимуму размеры этой камеры.

Указанные особенности конструкции предлагаемого устройства позволяет затрачивать минимальное время на двухступенчатое разделение газа и твердых частиц, составляющее 0,05-0,20 с, в том числе 0,02-0,1 с в дополнительно устанавливаемой вихревой камере. Общая эффективность разделения в предлагаемом устройстве превышает 99%.

Применение данного устройства на выходе прямоточного реактора в процессе каталитического крекинга углеводородного сырья (фиг. 3-5) приводит к повышению выхода и улучшению качества целевых продуктов благодаря снижению доли нежелательных вторичных каталитических реакций, что достигается за счет увеличения эффективности разделения газа и твердых частиц в предлагаемом устройстве выше 99% при сохранении минимального времени, затрачиваемого на разделение фаз (менее 0,2 с).

Уровень слоя в сборной камере твердых частиц 11 (десорбере), ожижаемого подаваемым на отпарку водяным паром, располагается выше обреза трубы 10, обеспечивая тем самым гидрозатвор, предотвращающий возможность перемещения углеводородных паров из приемной камеры в десорбер. Содержащееся в порах катализатора и объеме между уловленными частицами незначительное количество углеводородов отпаривается в десорбере, выносится водяным паром в сепарационную камеру и далее поступает на доочистку в циклоны 9 вместе с углеводородными парами из газоотводящей камеры.

Дополнительное присоединение к каждой приемной камере вихревой камеры, продольная поверхность которой изогнута на 60-360^o радиусом 0,8-6,0 минимальных поперечных размеров патрубка, соединенной с газоотводящей камерой и сборной камерой твердых частиц, а также размещение газоотводящей камеры внутри вихревой камеры таким образом, что ось продольной поверхности вихревой камеры параллельна продольной поверхности газоотводящей камеры и проходное сечение на входе в вихревую камеру составляет 40-95% сечения выходного участка патрубка на конце пневмотранспортной линии, позволяет достичь высокой эффективности разделения газа и твердых частиц за счет отвода газа в вихревую камеру из верхней части приемной камеры и осуществления дополнительного разделения газа и твердых частиц на второй ступени в вихревой камере в поле центробежных сил при обеспечении кратчайшей траектории движения основной массы газа от выходного отверстия патрубка до входного отверстия газоотводящей камеры и, как следствие, минимального времени разделения газа и взвешенных в нем твердых частиц.

Примеры применения известного и предлагаемого устройства для разделения газа и взвешенных в нем твердых частиц на выходе прямоточного реактора применительно к полупромышленной установке каталитического крекинга производительностью 25 т/сут приведены в таблице.

Пример 1. Каталитическому крекингу подвергают фракцию прямогонного вакуумного газойля, в которой 10 об.% выкипает до 350^oC, 98 об.% - до 500^oC. Характеристика сырья: плотность 0,904 г/см³, содержание серы 1,46 мас.%, содержание азота 0,10 мас.%, коксуемость по Конрадсону 0,11 мас.%, содержание металлов 1 мг/кг.

В качестве катализатора используют микросферический цеолитсодержащий катализатор, имеющий следующую характеристику: насыпная плотность 0,99 г/см³, кажущаяся плотность 1,5 г/см³, удельная поверхность 75 м²/т, износоустойчивость 94 мас.%; гранулометрический состав, мас.%: фракция крупнее 200 мкм 0,3; фракция 160-200 мкм 3,3; фракция 100-160 мкм 22,6; фракция 71-100 мкм 45,4; фракция 53-71 мкм 7,1; фракция менее 53 мкм 22,3. Средний эквивалентный диаметр частиц катализатора 65 мкм. Химсостав катализатора, мас.%: оксид алюминия 43,0; оксид натрия 0,3; оксид железа 0,8; оксиды редкоземельных элементов 2,6; оксид кремния 53,3. Стабильная активность катализатора 50,0 мас.%. Каталитический крекинг осуществляют в прямоточном реакторе при температуре 520^oC, времени контактирования 2,5 с и кратности циркуляции катализатора 6 кг/кг перерабатываемого сырья.

Процесс проводят в соосном сепарационной камере прямоточном реакторе (фиг. 3). Два предлагаемых устройства для разделения газа и твердых частиц присоединены к прямоточному реактору двумя соответствующими патрубками, изогнутыми на угол 120^oC радиусом 3,0 минимальных поперечных размеров патрубка, составляющего 0,1 м (аналогично известному устройству). К каждому патрубку присоединена приемная камера, дополнительно соединенная с вихревой камерой, продольная поверхность которой изогнута на угол 180^o радиусом 2,0 минимальных поперечных размеров патрубка. Внутри каждой вихревой камеры установлена газоотводящая камера, расположенная таким образом, что ось продольной поверхности вихревой камеры параллельна продольной поверхности газоотводящей камеры, и проходное сечение на входе в вихревую камеру составляет 60% сечения выходного участка патрубка.

Поток газовзвеси с температурой 520^oC и концентрацией катализатора 20 кг/м³ поступает из прямоточного реактора в два изогнутых патрубка, где в результате закручивания потока и действия возникающих при этом центробежных сил начинается расслоение потока. В результате в объеме выходного участка патрубка и в верхней части приемной камеры на входе в вихревую камеру образуется зона с пониженной концентрацией частиц.

Поток газа, поступающий в приемную камеру со скоростью 15 м/с, резко изменяет направление движения, отделяется от 95 мас.% частиц и поступает на вход вихревой камеры. Уловленные частицы отводятся из нижней части приемной камеры в десорбер по пылевозвратному стояку. Отвод газа в вихревую камеру из верхней части приемной камеры по кратчайшей траектории позволяет сократить время разделения газа и твердых частиц на первой ступени до 0,05 с. На входе в вихревую камеру скорость газа возрастает до 25 м/с. Благодаря этому возрастает интенсивность закручивания потока по изогнутой продольной поверхности вихревой камеры, что в свою очередь обеспечивает отделение от газа более мелких по сравнению с первой ступенью частиц. Под действием центробежных сил твердые частицы отклоняются к продольной поверхности вихревой камеры, концентрируются вдоль нее, отделяясь от газа, по инерции поступают их вихревой камеры в тот же пылевозвратный стояк, и частицы из приемной камеры, и отводятся в десорбер. В вихревой камере дополнительно отделяется от поступающего туда газа 90 мас.% частиц, и общая эффективность разделения в предлагаемом устройстве составляет 99,5%. При этом содержание твердых частиц в газе, поступающем после разделения в газоотводящую камеру, снижается до 0,1 кг/м³. Время разделения газа и твердых частиц в вихревой камере в предлагаемом устройстве ограничено 0,1 с.

Газоотводящие камеры сепарационного устройства в данном примере непосредственно соединены с циклонами тонкой очистки, что позволяет существенно сократить время пребывания парообразных продуктов в сепарационной камере и благодаря этому практически полностью исключить нежелательные реакции термического крекинга в этой зоне.

Как видно из таблицы, осуществление каталитического крекинга с применением предлагаемого устройства для разделения парообразных продуктов и взвешенных в них частиц катализатора на выходе прямоточного реактора обеспечивает более высокую эффективность разделения газокатализаторного потока при минимальном времени разделения, что позволяет снизить долю нежелательных вторичных каталитических реакций. В результате имеет место снижение выхода сухого газа на 0,2 мас.% и повышение выхода бензина на 1,0 мас.% по сравнению с каталитическим крекингом с применением известного устройства.

Пример 2. Каталитический крекинг и разделение парообразных продуктов и катализатора осуществляют в соответствии с примером 1.

Выходной участок патрубка на конце прямоточного реактора изогнут на 45^o радиусом 1,0 минимальных поперечных размеров патрубка.

Продольная поверхность вихревой камеры изогнута на угол 60^o радиусом 0,8 минимальных поперечных размеров патрубка. Количество приемных, газоотводящих, вихревых камер и патрубков равно 1. Проходное сечение на входе в вихревую камеру составляет 95% сечения выходного участка патрубка. Скорость газа на выходе из патрубка составляет 12 м/с, на входе в вихревую камеру 30 м/с. Общее время разделения в предлагаемом устройстве 0,1 с, в том числе в вихревой камере 0,05 с. Эффективность разделения в вихревой камере составляет 88%. Общая эффективность разделения в предлагаемом устройстве повышается до 99,3%. При этом содержание твердых частиц в газе, поступающем после разделения в газоотводящую камеру, снижается до 0,14 кг/м³.

Как видно из таблицы, в результате использования предлагаемого устройства выход сухого газа снижается на 0,1 мас.%, выход бензина повышается на 0,5 мас.%.

Пример 3. Каталитический крекинг и разделение парообразных продуктов и катализатора осуществляют в соответствии с примером 1.

Выходной участок патрубка на конце прямоточного реактора изогнут на 180^o радиусом 7,0 минимальных поперечных размеров патрубка.

Продольная поверхность вихревой камеры изогнута на угол 360^o радиусом 6,0 минимальных поперечных размеров патрубка. Количество приемных, газоотводящих, вихревых камер и патрубков 8. Проходное сечение на входе в вихревую камеру составляет 40% сечения выходного участка патрубка. Скорость газа на входе из патрубка составляет 20 м/с, на входе в вихревую камеру 21 м/с. Общее время разделения в предлагаемом устройстве 0,08 с, в том числе в вихревой камере 0,04 с.

Эффективность разделения в вихревой камере составляет 89%. Общая эффективность разделения в предлагаемом устройстве повышается до 99,4%. При этом содержание твердых частиц в газе, поступающем после разделения в газоотводящую камеру, снижается до 0,11 кг/м³.

Как видно из таблицы, в результате использования предлагаемого устройства выход сухого газа снижается на 0,1 мас.%, выход бензина повышается на 0,9 мас%.

Как следует из представленных в таблице данных, при одинаковых условиях эксплуатации предлагаемое устройство для разделения газа и твердых частиц с дополнительно присоединенной к каждой приемной камере вихревой камерой, продольная поверхность которой изогнута на 60-360^o радиусом 0,8-6,0 минимальных поперечных размеров патрубка, соединенной с газоотводящей камерой и сборной камерой твердых частиц при расположении газоотводящей камеры внутри вихревой камеры таким образом, что ось продольной поверхности вихревой камеры параллельна продольной поверхности газоотводящей камеры, и проходное сечение на входе в вихревую камеру составляет 40-95% сечения выходного участка патрубка на конце пневмотранспортной линии, обеспечивает повышение эффективности разделения и соответственно снижение на 90% концентрации твердых частиц на входе в газоотводящую камеру при минимальном времени, затрачиваемом на разделение, что при каталитическом крекинге углеводородного сырья позволяет снизить выход сухого газа на 0,1-0,2 мас.% и повысить выход бензина на 0,5-1,0 мас.% за счет более эффективного прекращения контактирования паров и катализатора на выходе прямоточного реактора и снижения в результате этого доли нежелательных вторичных каталитических реакций.

Источники информации 1. Патент США N 4390503, кл. 422/147, F 27 B 15/08, 1983.

2. Патент США N 4064038, кл. 208/120, C 10 G 11/04, 1977.

3. Патент США N 4666674, кл. 422/144, F 27 B 15/08, 1987.

4. Патент РФ N 2082662, кл. B 65 G 53/60, B 01 D 45/08, 1997 (Заявка N 93057104/25 кл. B 01 D, 45/00 опубл. 27.06.95).

Формула изобретения

Устройство для разделения газа и взвешенных в нем твердых частиц на выходе пневмотранспортной линии, включающее приемную камеру, соединенную с патрубком на конце пневмотранспортной линии, выходной участок которого изогнут на 45 - 180^o радиусом 1,0 - 7,0 минимальных поперечных размеров патрубка, и со сборной камерой твердых частиц, газоотводящую камеру, соединенную со средствами для доочистки газа, причем количество приемных камер, газоотводящих камер и патрубков составляет 1 - 8, отличающееся тем, что к каждой приемной камере дополнительно присоединена вихревая камера, продольная поверхность которой изогнута на 60 - 360^o радиусом 0,8 - 6,0 минимальных поперечных размеров патрубка, соединенная с газоотводящей камерой и сборной камерой твердых частиц, причем газоотводящая камера установлена внутри вихревой камеры так, что ось продольной поверхности вихревой камеры параллельна продольной поверхности газоотводящей камеры и проходное сечение на входе в вихревую камеру составляет 40 - 95% сечения выходного участка патрубка на конце пневмотранспортной линии.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6