RU2471565C2 - Сепаратор газа и твердых частиц - Google Patents

Сепаратор газа и твердых частиц Download PDF

Info

Publication number
RU2471565C2
RU2471565C2 RU2009149453/05A RU2009149453A RU2471565C2 RU 2471565 C2 RU2471565 C2 RU 2471565C2 RU 2009149453/05 A RU2009149453/05 A RU 2009149453/05A RU 2009149453 A RU2009149453 A RU 2009149453A RU 2471565 C2 RU2471565 C2 RU 2471565C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
solid particles
separator
outlet
inlet
Prior art date
Application number
RU2009149453/05A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2009149453A (ru
Inventor
Йе-Мон ЧЕН
Хюбертус Вилхелмус Албертус ДРИС
Кэ-Кон ФО
Original Assignee
Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. filed Critical Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В.
Publication of RU2009149453A publication Critical patent/RU2009149453A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2471565C2 publication Critical patent/RU2471565C2/ru

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04C—APPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C5/00—Apparatus in which the axial direction of the vortex is reversed
    • B04C5/08—Vortex chamber constructions
    • B04C5/103—Bodies or members, e.g. bulkheads, guides, in the vortex chamber
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04C—APPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C5/00—Apparatus in which the axial direction of the vortex is reversed
    • B04C5/12—Construction of the overflow ducting, e.g. diffusing or spiral exits
    • B04C5/13—Construction of the overflow ducting, e.g. diffusing or spiral exits formed as a vortex finder and extending into the vortex chamber; Discharge from vortex finder otherwise than at the top of the cyclone; Devices for controlling the overflow

Landscapes

  • Cyclones (AREA)
  • Separating Particles In Gases By Inertia (AREA)

Abstract

Изобретение предназначено для сепарации газа и твердых частиц. Сепаратор содержит трубчатый корпус, с одного конца которого расположен впускной патрубок, выполненный с обеспечением завихрения смеси газа и твердых частиц, с противоположного конца корпуса расположено выпускное отверстие для твердых частиц и соосно расположен трубчатый выпускной патрубок для газа, размещенный на конце корпуса. Сепаратор дополнительно содержит устройство стабилизации вихревого движения, содержащее стержень, расположенный на стабилизирующей пластине, вдоль оси трубчатого корпуса. В стабилизирующей пластине и стержне выполнен канал, имеющий сужение. Устройство разделения содержит резервуар, общий впускной патрубок для газа, общие выпускные патрубки для газа и твердых частиц, верхнюю и нижнюю трубные пластины. Трубные пластины разделяют верхнее пространство, сообщающееся с общим выпускным патрубком для газа, газонепроницаемое среднее пространство, сообщающееся с общим впускным патрубком для газа, и нижнее пространство, сообщающееся с общим выпускным патрубком для твердых частиц. Сепараторы расположены так, что впускные патрубки для газа сообщаются со средним пространством, выпускные отверстия для твердых частиц сепараторов сообщаются с нижним пространством и выпускные патрубки для газа сепараторов сообщаются с верхним пространством. Технический результат: эффективная сепарация газа и твердых частиц. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Изобретение относится к сепараторам газа и твердых частиц. Более конкретно настоящее изобретение относится к сепаратору газа и твердых частиц, который содержит трубчатый корпус, с одного конца указанного корпуса расположен впускной патрубок, предназначенный для впуска смеси газа и твердых частиц, при этом указанный впускной патрубок выполнен так, что он придает завихрение смеси газа и твердых частиц, с противоположного конца указанного корпуса расположено выпускное отверстие для твердых частиц и соосно расположен трубчатый выпускной патрубок для газа, размещенный на конце указанного корпуса, причем указанный сепаратор дополнительно содержит устройство стабилизации вихревого движения, содержащее стержень, расположенный на стабилизирующей пластине.
Такой сепаратор описан в документе ЕР-А 360360. В этой заявке на патент описан вихревой трубчатый сепаратор, в котором в трубчатом корпусе расположено устройство стабилизации вихревого движения, предназначенное для поддержания вихревого движения, заканчивающегося на пластине, к которой прикреплен стержень. Согласно документу WO-A 2004/009244 стержни могут быть расположены вдоль оси трубчатого корпуса с целью улучшения стабильности вихревого движения. В описании рассказано о стержнях, которые занимают от 20% до 100% длины. Даже описано, что стержни доходят до места, находящегося внутри выпускного патрубка для газа.
Сепараторы, соответствующие упомянутым выше заявкам на патенты, могут быть использованы в процессах крекинга с псевдоожиженным катализатором (КПК). В таких процессах углеводородное сырье контактирует с горячим катализатором крекинга в лифт-реакторе. Сырье расщепляется на продукты с более низкой температурой кипения, такие как газ, СПГ, легкие дистилляты нефти и масла каталитического крекинга. Более того, кокс и нелетучие продукты откладываются на катализаторе, что приводит к расходованию катализатора. Лифт-реактор выходит в сепаратор, когда израсходованный катализатор отделяют от продуктов реакции. На следующем этапе израсходованный катализатор обрабатывают, обычно с помощью пара, с целью извлечения из катализатора нелетучих углеводородных продуктов. Обработанный катализатор проходит в устройство восстановления, в котором кокс и оставшиеся углеводородные материалы сгорают и в котором катализатор нагревают до температуры, нужной для реакций крекинга. Далее горячий восстановленный катализатор возвращают в область лифт-реактора. При восстановлении получают дымовые газы, которые содержат частицы катализатора.
Устройства восстановления КПК обычно снабжены сепараторами, которые за одну или несколько ступеней осуществляют разделение газа и твердых частиц. Сепараторы, соответствующие упомянутым выше заявкам на патент, могут быть использованы в так называемых сепараторах третьей ступени (СТС) с целью извлечения мелких частиц катализатора, захваченных потоками газа на предыдущих ступенях сепарации. СТС может содержать резервуар, который включает в себя несколько вихревых трубчатых сепараторов. Эти сепараторы представляют собой циклонные сепараторы с осевым потоком. Дымовой газ, поступающий в трубку сепаратора, проходит через лопасти, придающие вихревое движение потоку газа. Результирующие силы перемещают частицы катализатора к стенке трубки, где они отделяются от потока газа. Отделенные частицы падают через низ трубок и собираются в конической нижней части резервуара сепаратора. Отделенные частицы выходят из резервуара вместе с небольшим количеством дымового газа. Этот поток, содержащий частицы, также называется нижним потоком СТС.
В настоящее время обнаружили, что количество газа, присутствующее в нижнем потоке СТС, может быть целесообразно уменьшено с помощью устройства стабилизации вихревого движения.
Соответственно, в настоящем изобретении предложен сепаратор газа и твердых частиц, содержащий трубчатый корпус, с одного конца указанного корпуса расположен впускной патрубок, предназначенный для впуска смеси газа и твердых частиц, при этом указанный впускной патрубок выполнен так, что он придает завихрение смеси газа и твердых частиц, с противоположного конца указанного корпуса расположено выпускное отверстие для твердых частиц и соосно расположен трубчатый выпускной патрубок для газа, размещенный на конце указанного корпуса, причем указанный сепаратор дополнительно содержит устройство стабилизации вихревого движения, содержащее стержень, расположенный на стабилизирующей пластине, в указанном сепараторе стержень расположен вдоль оси трубчатого корпуса и в этой стабилизирующей пластине и стержне предусмотрен канал.
Было обнаружено, что газ в области, расположенной сразу под стабилизирующей пластиной, фактически не содержит твердых частиц. Предусматривая канал в стабилизирующей пластине и стержне устройства стабилизации вихревого движения, через этот канал можно эффективно извлекать из системы очищенный газ. Достоинство этого состоит в том, что не требуется осуществлять извлечения газа из потока твердых частиц. В процессе КПК стало обычным извлекать газ из потока твердых частиц из СТС в так называемом сепараторе четвертой ступени. Настоящее изобретение открывает возможность отказаться от необходимости устанавливать сепаратор четвертой ступени.
Специалистам в рассматриваемой области ясно, что сепаратор, соответствующий настоящему изобретению, также может быть использован в других областях. Достоинства улучшенного вихревого движения и эффективной сепарации газа и твердых частиц могут быть использованы в других областях, таких как электростанции, работающие на угле, установки для газификации угля, установки для обработки руд металлов и так далее.
Сепаратор, соответствующий изобретению, работает лучше, так как стержень расположен вдоль большей части оси корпуса. Следовательно, целесообразно, чтобы стержень был расположен вдоль, по меньшей мере, 20%, предпочтительно от 30 до 100%, более предпочтительно от 80 до 100% оси трубчатого корпуса, при этом считаем, что указанная ось расположена от впускного отверстия выпускного патрубка для газа до стабилизирующей пластины. Так как наиболее удобно, чтобы чистый газ, который отделен снизу стабилизирующей пластиной, не контактировал с газом, содержащим твердые частицы, то наиболее предпочтительно, чтобы стержень тянулся от стабилизирующей пластины до впускного отверстия выпускного патрубка для газа, то есть чтобы стержень заходил внутрь выпускного патрубка для газа или даже тянулся дальше выпускного патрубка для газа.
В таком случае предпочтительно, чтобы стержень был прикреплен внутри выпускного патрубка для газа с помощью опорного средства. Предпочтительно, чтобы указанное опорное средство представляло собой придающее вихревое движение средство, такое как конструкция из лопастей, при этом указанное средство завихрения расположено так, что оно уменьшает вихревое движение газа, выходящего через выпускной патрубок для газа. При желании стержень также закреплен в трубчатом корпусе. Предпочтительно, чтобы крепление было осуществлено с помощью конструкции из лопастей, расположенных в выпускном патрубке для газа. Эта конструкция из лопастей при использовании преобразует вихревое движение газа, выходящего из трубчатого корпуса в выпускной патрубок для газа, в увеличение давления ниже по направлению движения относительно конструкции из лопастей. Таким образом, сепаратор, снабженный такой конструкцией из лопастей, будет отличаться уменьшенным перепадом давления.
Для управления количеством газа, который протекает по каналу, внутренний диаметр канала не обязательно должен быть одинаковым. Внутренний диаметр канала может содержать сужение, предназначенное для обеспечения прохождения нужного потока газа. Если присутствует сужение, то оно может быть расположено в любом месте канала. Тем не менее, предпочтительно, чтобы оно было расположено на входе в канал, то есть у стабилизирующей пластины. Таким образом, количеством чистого газа управляют с самого начала, при этом поток через оставшуюся часть канала не встречает никаких помех. Природа сужения может быть выбрана в соответствии с внутренним диаметром оставшейся части канала и нужным потоком газа через канал. Предпочтительно, чтобы сужение представляло собой уменьшение диаметра, при этом значение диаметра составляло от 95 до 75% самого большого внутреннего диаметра канала. Целесообразно, чтобы канал был выполнен так, чтобы от 11 до 3% газа, который течет в сепаратор, проходило через устройство стабилизации вихревого движения.
Сепараторы, соответствующие документам EP-A 360360 и WO-A 2004/009244, оба представляют собой вихревые трубчатые сепараторы. Это подразумевает, что впускной патрубок для газа соосен с трубчатым корпусом. Для того чтобы придать завихрение смеси газа и твердых частиц, сепаратор снабжен придающим вихревое движение средством, таким как лопасти, которое расположено от внешней стороны впускной трубки для газа до стенки трубчатого корпуса. В сепараторах третьей ступени, которые используются в процессах КПК, обычно применяют несколько вихревых трубчатых сепараторов. Следовательно, для такой области применение вихревых трубчатых сепараторов очевидно. Тем не менее, возможно использовать сепараторы, соответствующие изобретению, в других областях. Следовательно, сепараторы, соответствующие настоящему изобретению, не ограничиваются вихревыми трубчатыми сепараторами. Соответственно сепаратор, соответствующий настоящему изобретению, является сепаратором, в котором впускной патрубок, предназначенный для входа смеси газа и твердых частиц, расположен по касательной к трубчатому корпусу. Таким образом, сепаратор является тангенциальным циклонным сепаратором. Тангенциальный вход смеси газа и твердых частиц приводит к завихрению смеси. Вихревое движение, которое возникает из такого завихрения, стабилизируется стержнем и стабилизирующей пластиной. В качестве альтернативы, сепаратор, соответствующий настоящему изобретению, может быть выполнен в виде вихревого трубчатого сепаратора, в котором впускной патрубок для входа смеси газа и твердых частиц расположен соосно с трубчатым корпусом и снабжен придающим вихревое движение средством. Подходящим придающим вихревое движение средством являются лопасти.
Устройство стабилизации вихревого движения расположено вблизи выпускного отверстия для твердых частиц. Предпочтительно, чтобы стабилизирующая пластина была расположена в трубчатом корпусе сепаратора. Целесообразно, чтобы стабилизирующая пластина была расположена на расстоянии от выпускного отверстия для твердых частиц, указанное расстояние составляет от 5 до 25% длины трубчатого корпуса, при этом длина представляет собой расстояние между выпускным отверстием для твердых частиц и впускным отверстием выпускного патрубка для газа. Целесообразно, чтобы стабилизирующая пластина была расположена перпендикулярно продольной оси трубчатого корпуса. Предпочтительно, чтобы указанная пластина имела форму диска.
Как отмечено выше, целесообразно, чтобы соответствующие настоящему изобретению сепараторы использовались в процессе КПК, в частности в так называемом сепараторе третьей ступени (СТС). В таком варианте осуществления изобретения СТС содержит несколько сепараторов, соответствующих настоящему изобретению. Варианты осуществления блоков СТС описаны в документах WO-A 2004/009244 и US-A-6174339. Соответственно, в настоящем изобретении дополнительно предложено устройство разделения, содержащее резервуар, общий впускной патрубок для газа, общий выпускной патрубок для газа и общее выпускной патрубок для твердых частиц, при этом резервуар дополнительно содержит верхнюю трубную пластину и нижнюю трубную пластину, эти две трубные пластины определяют верхнее пространство, которое сообщается с общим выпускным патрубком для газа, газонепроницаемое среднее пространство, которое сообщается с общим впускным патрубком для газа, и нижнее пространство, которое сообщается с общим выпускным патрубком для твердых частиц, при этом несколько сепараторов, каждый из которых содержит впускной патрубок для газа, выпускной патрубок для газа и выпускной патрубок для твердых частиц, расположены так, что впускные патрубки для газа сепараторов сообщаются со средним пространством, выпускные отверстия для твердых частиц сепараторов сообщаются с нижним пространством и выпускные патрубки для газа сепараторов сообщаются с верхним пространством, при этом в устройстве разделения сепараторы являются сепараторами, соответствующими изобретению. Предпочтительно, чтобы сепараторы были такого типа, которые содержат впускной патрубок для входа смеси газа и твердых частиц, расположенный в трубчатом корпусе сепаратора, соосно с ним, и снабжены придающим вихревое движение средством.
Впускные патрубки сепараторов сообщаются со средним пространством между трубными пластинами, которые в свою очередь сообщаются с общим впускным патрубком для газа сепаратора третьей ступени. Газ содержит твердые частицы, такие как частицы катализатора. Выпускные отверстия сепараторов для твердых частиц сообщаются с нижним пространством, которое представляет собой пространство для сбора твердых частиц, расположенное в нижней части резервуара и также называемое камерой для сбора твердых частиц. Камера для сбора твердых частиц снабжена выпускным отверстием для твердых частиц. Выпускной патрубок для газа каждого сепаратора сообщается с пространством для сбора чистого газа, то есть верхним пространством, которое в свою очередь сообщается с общим выпускным патрубком для газа сепаратора третьей ступени.
Сепараторы в таком устройстве разделения могут содержать стержни, которые выходят в пространство, отличное от верхнего пространства. Одно пространство, в которое некоторые или все стержни могут выходить, является общим выпускным патрубком для газа. Таким образом, поддерживается поток газа по каналам, расположенным в стержнях. Другой подходящий вариант заключается в том, чтобы предложить устройство разделения с четвертым пространством, в которое выходят стержни. Таким образом, чистота газа, который течет по каналам и который собирается в этом четвертом пространстве, может быть оценена и в зависимости от содержания твердых частиц в газе специалист в рассматриваемой области может решить выпускать ли газ, собранный в этом четвертом пространстве, вместе с газом по общему выпускному патрубку для газа. В качестве альтернативы, специалист в рассматриваемой области может решить подвергнуть газ из этого четвертого пространства дополнительному разделению газа и твердых частиц, например, фильтрации, флотации или дополнительной центробежной сепарации. Четвертое пространство может быть расположено в устройстве разделения, например, в виде пространства между верхним и средним пространствами или в виде пространства, расположенного над верхним пространством. Также четвертое пространство может быть расположено вне резервуара устройства разделения. Целесообразно, чтобы четвертое пространство содержало выпускной патрубок для газа, который сообщается с общим выпускным патрубком для газа устройства разделения, или содержало отдельный выпускной патрубок для газа.
Количество сепараторов, присутствующих в сепараторе третьей ступени, будет зависеть от скорости подачи сырья. Обычно в одном резервуаре расположено от 1 до 200 сепараторов.
Целесообразно, чтобы сепаратор, соответствующий изобретению, и устройство разделения, содержащее несколько таких сепараторов, могли использоваться для различных типов разделений газа и твердых частиц. Особенно, когда нужно малое содержание твердых частиц, целесообразно использовать сепаратор. Целесообразно использовать сепаратор, соответствующий изобретению, для отделения из потока газа твердых частиц, диаметр которых составляет от 1∗10-6 до 40∗10-6 м. Обычно содержание твердых частиц в потоке газа составляет от 100 до 500 мг/м3 при нормальных условиях. Содержание твердых частиц в очищенном газе, выходящем из улучшенного сепаратора, составляет менее 50 мг/м3 при нормальных условиях или даже менее 30 мг/м3 при нормальных условиях.
Соответственно, в настоящем изобретении дополнительно предложен процесс отделения твердых частиц из смеси газа и твердых частиц, заключающийся в прохождении смеси газа и твердых частиц через сепаратор или устройство разделения, содержащее несколько таких сепараторов, которые соответствуют изобретению. Целесообразно использовать этот процесс в процессах, в которых содержание твердых частиц в смеси газа и твердых частиц составляет от 100 до 500 мг/м3 при нормальных условиях и которые нацелены на получение потока газа, в котором содержание твердых частиц составляет менее 50 мг на м3 при нормальных условиях.
В операциях процесса КПК во многих очистных установках для уменьшения потерь частиц катализатора КПК используются высокоэффективные СТС. Даже в таких случаях не является необычным использование сепаратора четвертой ступени для очистки нижнего потока (части, содержащей большое количество твердых частиц), выходящего из СТС. Твердые частицы, отделенные в СТС, перемещаются в сепаратор четвертой ступени с использованием небольшого количества газа в качестве средства перемещения частиц катализатора, что управляется соплом, обычно расположенным ниже по направлению движения относительно сепаратора четвертой ступени. Оборудование, используемое для обработки нижнего потока СТС, обычно представляет собой циклонный сепаратор четвертой ступени или керамический фильтр, работающий при высокой температуре. Циклонный сепаратор четвертой ступени обычно не извлекает все частицы катализатора из нижнего потока СТС, в результате чего имеется конечное содержание катализатора. Керамический фильтр извлекает практически 100% катализатора, но цена и надежность непрерывной работы во многих случаях делают его менее привлекательным. Керамический фильтр является частью оборудования, которая склонна к неисправностям.
Достоинство настоящего процесса состоит в том, что через стабилизирующую пластину и стержень выходит такое большое количество газа, что можно не использовать сепаратор четвертой ступени. Твердые частицы, отделенные в устройстве разделения, которое соответствует изобретению, могут просто собираться и отводиться. Соответственно, в настоящем изобретении предложен процесс, направленный на отделение твердых частиц из смеси газа и твердых частиц, в частности на отделение частиц катализатора из дымового газа в процессе КПК, что осуществляют путем прохождения смеси газа и твердых частиц через устройство разделения, как описано выше, при этом получают чистый газ и отделенные твердые частицы и отводят отделенные твердые частицы. Целесообразно, чтобы перед отведением отделенные твердые частицы собирались в приемном бункере для твердых частиц. Далее, особенно в случае частиц катализатора СТС, до отведения отделенные твердые частицы могут быть очищены инертным газом в приемном бункере для твердых частиц. В этих случаях твердые частицы не проходят никакой дополнительный этап разделения газа и твердых частиц.
Далее изобретение будет проиллюстрировано с помощью фиг.1-3.
Фиг.1 - вид, показывающий вариант осуществления сепаратора, в котором впуск смеси газа и твердых частиц осуществляется с помощью впускного патрубка, расположенного по касательной.
Фиг.2 - вид, показывающий сепаратор, соответствующий настоящему изобретению, в котором впускной патрубок для впуска смеси газа и твердых частиц расположен соосно с трубчатым корпусом сепаратора и снабжен придающим вихревое движение средством.
Фиг.3 - вид, показывающий устройство разделения, снабженное несколькими сепараторами, соответствующими настоящему изобретению.
На фиг.1 показан сепаратор, содержащий трубчатый корпус 1. Впускной патрубок 2 для газа и твердых частиц расположен так, чтобы смесь газа и твердых частиц подавалась в корпус 1 по касательной, за счет чего смеси придается вихревое движение.
Корпус дополнительно снабжен выпускным патрубком 3 для газа, частью 4 в виде усеченного конуса и выпускным отверстием 5 для твердых частиц. Смесь завихряется вокруг устройства стабилизации вихревого движения, которое содержит стабилизирующую пластину 6 и стержень 7. Вихревое движение в трубчатом корпусе находится в стабильном состоянии и происходит вокруг указанного стержня. Твердые частицы, которые отделяются благодаря центробежной силе, выходят из корпуса через отверстие 5 для твердых частиц. Вместе с твердыми частицами захватывается некоторое количество газа. В области, расположенной под стабилизирующей пластиной, газ фактически не содержит твердых частиц. Через канал 8, расположенный в стабилизирующей пластине и стержне, может быть выпущен такой газ вместе с газом, который очищен с помощью центробежной силы. Далее эти газы выходят через впускное отверстие 9 для газа и выпускной патрубок 3 для газа. Стержень, выпускной патрубок для газа и корпус соосны. Устройство показано не в масштабе; для ясности стержень и стабилизирующая пластина показаны больших размеров, чем они есть на самом деле. Тем не менее, на фиг.1 правильно показано, что стержень занимает примерно 85% длины по оси, определенной от впускного отверстия 9 до стабилизирующей пластины 6, то есть до конца канала 8.
На фиг.2 показан сепаратор другого типа. Этот сепаратор содержит трубчатый корпус 11 и соосный выпускной патрубок 13 для газа. Через кольцеобразное пространство 12, расположенное между трубчатым корпусом 11 и выпускным патрубком 13 для газа, в сепаратор может быть введена смесь газа и твердых частиц. Лопасти 20 придают смеси газа и твердых частиц вихревое движение. Вихревое движение переходит в стабильное вихревое движение вокруг устройства стабилизации вихревого движения, которое содержит стабилизирующую пластину 16 и стержень 17. Стержень проходит через впускное отверстие 19 выпускного патрубка 13 в выпускной патрубок 13. Стержень и стабилизирующая пластина снабжены каналом 18. На конце стержня расположено сужение 21. Освободившийся от твердых частиц газ проходит через сужение 21 и канал 18 и, в конце концов, выходит через выпускной патрубок 13 для газа. Отделенные твердые частицы выходят из трубчатого корпуса 11 через выпускное отверстие 15 для твердых частиц.
На фиг.3 схематически показан сепаратор третьей ступени. Устройство разделения содержит резервуар 31, общий впускной патрубок 32 для газа, общий выпускной патрубок 33 для газа и общий выпускной патрубок 34 для твердых частиц. Резервуар дополнительно содержит верхнюю трубную пластину 35 и нижнюю трубную пластину 36. Трубные пластины разделяют три пространства; верхнее пространство 37, которое сообщается с общим выпускным патрубком 33 для газа, нижнее пространство 38, которое сообщается с общим выпускным патрубком 34 для твердых частиц, и среднее пространство 39, которое сообщается с общим впускным патрубком 32 для газа. Между трубными пластинами 35 и 36 расположены несколько (на фиг.3 - четыре) сепаратора 40. Каждый сепаратор содержит трубчатый корпус 41, соосный выпускной патрубок 42 для газа и устройство стабилизации 43 вихревого движения, содержащее стержень и стабилизирующую пластину. Впуск сепаратора представляет собой кольцеобразное отверстие между выпускным патрубком 42 и трубчатым корпусом 41. Газовая смесь, содержащая твердые частицы и поступающая через общий впускной патрубок 32 для газа, распределяется по пространству 39. Через кольцеобразные впускные отверстия сепараторов 40 газ проходит через сепараторы. Придающие вихревое движение средства (не показаны), расположенные в кольцеобразных отверстиях, придают газу вихревое движение, тем самым вызывая разделение газа и твердых частиц. Вихревое движение стабилизируется с помощью устройства 43 стабилизации вихревого движения, и отделенные твердые частицы выходят из сепараторов и попадают в пространство 38 для выпуска через общий выпускной патрубок 34 для твердых частиц. Освобожденный от твердых частиц газ выходит из сепараторов 40 через выпускные патрубки 42 для газа. Так как в устройстве 43 стабилизации вихревого движения предусмотрен канал, то газ, увлеченный твердыми частицами, может присоединиться к газу, освобожденному от твердых частиц, и также выйти через выпускные патрубки 42 для газа. Очищенные газы собираются в пространстве 37 и выходят из резервуара 31 через общий выпускной патрубок 33 для газа.

Claims (13)

1. Сепаратор газа и твердых частиц, содержащий трубчатый корпус, с одного конца которого расположен впускной патрубок, предназначенный для впуска смеси газа и твердых частиц, выполненный с обеспечением завихрения смеси газа и твердых частиц, при этом с противоположного конца указанного корпуса расположено выпускное отверстие для твердых частиц и соосно расположен трубчатый выпускной патрубок для газа, размещенный на конце указанного корпуса, указанный сепаратор дополнительно содержит устройство стабилизации вихревого движения, содержащее стержень, расположенный на стабилизирующей пластине, вдоль оси трубчатого корпуса, при этом в стабилизирующей пластине и стержне выполнен канал, имеющий сужение.
2. Сепаратор по п.1, в котором стержень расположен на длине, по меньшей мере, 20% расстояния вдоль оси трубчатого корпуса от впускного отверстия выпускного патрубка для газа до стабилизирующей пластины.
3. Сепаратор по п.2, в котором стержень расположен на длине от 30 до 100% расстояния вдоль оси трубчатого корпуса от впускного отверстия выпускного патрубка для газа до стабилизирующей пластины.
4. Сепаратор по п.2, в котором стержень расположен от стабилизирующей пластины и далее впускного отверстия выпускного патрубка для газа.
5. Сепаратор по п.4, в котором стержень прикреплен внутри выпускного патрубка для газа с помощью опорного средства, указанное опорное средство представляет собой средство завихрения, которое расположено так, что оно уменьшает вихревое движение газа, выходящего через выпускной патрубок для газа.
6. Сепаратор по любому из пп.1-5, в котором впускной патрубок, предназначенный для входа смеси газа и твердых частиц, расположен по касательной к трубчатому корпусу.
7. Сепаратор по любому из пп.1-5, в котором впускной патрубок, предназначенный для входа смеси газа и твердых частиц, расположен соосно трубчатому корпусу и снабжен придающим вихревое движение средством.
8. Устройство разделения, содержащее резервуар, общий впускной патрубок для газа, общий выпускной патрубок для газа и общий выпускной патрубок для твердых частиц, при этом резервуар снабжен верхней трубной пластиной и нижней трубной пластиной, эти две трубные пластины разделяют верхнее пространство, которое сообщается с общим выпускным патрубком для газа, газонепроницаемое среднее пространство, которое сообщается с общим впускным патрубком для газа, и нижнее пространство, которое сообщается с общим выпускным патрубком для твердых частиц, при этом несколько сепараторов, каждый из которых содержит впускной патрубок для газа, выпускной патрубок для газа и выпускное отверстие для твердых частиц, расположены так, что впускные патрубки для газа сепараторов сообщаются со средним пространством, выпускные отверстия для твердых частиц сепараторов сообщаются с нижним пространством и выпускные патрубки для газа сепараторов сообщаются с верхним пространством, при этом сепараторы выполнены по любому из пп.1-7.
9. Устройство разделения по п.8, в котором сепараторы содержат впускной патрубок для входа смеси газа и твердых частиц, расположенный в трубчатом корпусе сепаратора, соосно с ним, и снабженный придающим вихревое движение средством.
10. Устройство разделения по п.8, в котором сепараторы содержат стержни, которые выходят в пространство, отличное от верхнего пространства.
11. Устройство разделения по п.10, которое снабжено четвертым пространством, в которое выходят стержни.
12. Способ отделения твердых частиц из смеси газа и твердых частиц, заключающийся в прохождении смеси газа и твердых частиц через сепаратор по любому из пп.1-7 или через устройство разделения по любому из пп.8-11.
13. Способ по п.12, предназначенный для очистки потока газа с содержанием твердых частиц от 100 до 500 мг/м3 до содержания твердых частиц менее 50 мг/м3.
RU2009149453/05A 2007-06-01 2008-05-27 Сепаратор газа и твердых частиц RU2471565C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP07109443.7 2007-06-01
EP07109443 2007-06-01
PCT/EP2008/056501 WO2008145657A1 (en) 2007-06-01 2008-05-27 Gas-solids separator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009149453A RU2009149453A (ru) 2011-07-20
RU2471565C2 true RU2471565C2 (ru) 2013-01-10

Family

ID=38616649

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009149453/05A RU2471565C2 (ru) 2007-06-01 2008-05-27 Сепаратор газа и твердых частиц

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8287613B2 (ru)
EP (1) EP2164641A1 (ru)
CN (1) CN101678370B (ru)
RU (1) RU2471565C2 (ru)
WO (1) WO2008145657A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2708597C2 (ru) * 2015-03-03 2019-12-09 Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. Усовершенствованные сепараторы с вихревыми трубами

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8157895B2 (en) * 2010-05-04 2012-04-17 Kellogg Brown & Root Llc System for reducing head space in a pressure cyclone
CN103557045B (zh) * 2013-10-31 2016-08-17 江苏省镇江船厂（集团）有限公司 油气分离装置
AT14168U1 (de) * 2013-11-07 2015-05-15 Binder Co Ag Verfahren zum Trennen von Feststoffpartikeln unter Verwendung eines Fliehkraftabscheiders
CN105727673A (zh) * 2016-03-10 2016-07-06 江苏苏博特新材料股份有限公司 一种间歇性气固分离与固体收集***
US10688504B2 (en) 2017-09-30 2020-06-23 Uop Llc Apparatus and process for gas-solids separation
EP3795257A1 (en) * 2019-09-19 2021-03-24 X'Pole Precision Tools Inc. Multi-cyclonic dust filter device
BR102020014856A2 (pt) 2020-07-21 2022-02-01 Petróleo Brasileiro S.A. - Petrobras Sistema de terceiro estágio com auto-sangria e uso

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0090335A2 (de) * 1982-03-30 1983-10-05 Siemens Aktiengesellschaft Zyklonabscheider
RU2087206C1 (ru) * 1993-01-11 1997-08-20 Юрий Вяйнович Гявгянен Циклон
US6174339B1 (en) * 1999-03-16 2001-01-16 Uop Llc Multiple separator arrangement for fluid-particle separation
RU2292956C2 (ru) * 2002-01-24 2007-02-10 Юоп Ллк Отделение мелких твердых частиц от газового потока
WO2007049245A2 (en) * 2005-10-28 2007-05-03 M-I Epcon As A separator tank for separation of fluid comprising water, oil and gas

Family Cites Families (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1753502A (en) * 1926-12-24 1930-04-08 William G Clark Dust collector
US2582423A (en) 1949-08-03 1952-01-15 American Blower Corp Dust collector
US2667944A (en) 1949-12-10 1954-02-02 Combustion Eng Cyclone separator
US2936043A (en) 1957-01-09 1960-05-10 Cottrell Res Inc Cyclonic dust collector
US3401124A (en) 1964-10-26 1968-09-10 Exxon Research Engineering Co Recovering energy from flue gas
NL6704815A (ru) 1966-04-08 1967-10-09
US3426513A (en) * 1967-11-13 1969-02-11 Kurt Bauer Vehicular vortex cyclone type air and gas purifying device
DE1719558B1 (de) * 1968-01-23 1971-02-18 Rueskamp Lufttechnik Wirbelabschneider fuer feste oder fluessige partikel
US3590558A (en) 1968-11-15 1971-07-06 Combustion Eng Particle-from-fluid separator
US3675401A (en) 1970-04-13 1972-07-11 Exxon Research Engineering Co Cyclones to lessen fouling
BE793619A (fr) 1972-01-10 1973-07-03 Shell Int Research Inrichting voor het scheiden van fijn verdeelde vaste stoffen uit een deze stoffen meevoerend gas
US3822533A (en) * 1972-03-04 1974-07-09 Nederlandse Gasunie Nv Device for removing impurities from gases
US3802570A (en) 1972-10-25 1974-04-09 M Dehne Cyclone separator
US3940331A (en) 1974-11-01 1976-02-24 Rastatter Edward L Vortical cyclone cluster apparatus
US4072481A (en) 1976-04-09 1978-02-07 Laval Claude C Device for separating multiple phase fluid systems according to the relative specific gravities of the phase
US4162904A (en) * 1978-04-10 1979-07-31 American Air Filter Company, Inc. Silencer-separator device
US4221577A (en) * 1979-04-03 1980-09-09 Combustion Engineering, Inc. Gas-liquid separator
FR2493186B1 (fr) 1980-11-06 1985-07-12 Aussenard Michel Centrifugeur avec dispositif anti-abrasion, pour la separation de particules en suspension dans un fluide gazeux
US4810264A (en) 1984-02-23 1989-03-07 Shell Oil Company Process for cleaning and splitting particle-containing fluid with an adjustable cyclone separator
GB8527215D0 (en) 1985-11-05 1985-12-11 Shell Int Research Solids-fluid separation
US4795561A (en) 1987-01-23 1989-01-03 Aeroquip Corporation Self regulating cyclonic separator
US4853003A (en) * 1987-09-18 1989-08-01 Shell Oil Company Removal of particulates from synthesis gas
GB8822348D0 (en) * 1988-09-22 1988-10-26 Shell Int Research Swirl tube separator
US5328592A (en) 1992-12-24 1994-07-12 Uop FCC reactor with tube sheet separation
US5372707A (en) 1993-05-28 1994-12-13 Mobil Oil Corporation Underflow cyclones and FCC process
US5514271A (en) 1994-04-28 1996-05-07 Mobil Oil Corporation Underflow cyclone with perforated barrel
US5538696A (en) 1994-05-02 1996-07-23 Mobil Oil Corporation FCC process and apparatus with contained vortex third stage separator
US5681450A (en) 1995-06-07 1997-10-28 Chitnis; Girish K. Reduced chaos cyclone separation
AUPN474095A0 (en) 1995-08-09 1995-08-31 Barnes, Peter Haddon Improved dust separator for process flue gas
US6830734B1 (en) * 1998-11-06 2004-12-14 Shell Oil Company Separator apparatus
JP2001246216A (ja) * 1999-12-28 2001-09-11 Denso Corp 気液分離装置
US6551565B2 (en) 2000-12-06 2003-04-22 Belco Process of removing nitrogen oxides from flue gases from a fluidized catalytic cracking unit
JP4052827B2 (ja) * 2001-11-07 2008-02-27 本田技研工業株式会社 遠心式気液分離装置
JP4199465B2 (ja) * 2002-02-27 2008-12-17 トヨタ紡織株式会社 気液分離装置
US7160518B2 (en) * 2002-04-11 2007-01-09 Shell Oil Company Cyclone separator
JP2006515533A (ja) 2002-07-19 2006-06-01 シエル・インターナシヨネイル・リサーチ・マーチヤツピイ・ベー・ウイ 渦巻管分離器
US6902593B2 (en) * 2003-02-26 2005-06-07 Kellogg Brown And Root, Inc. Separation device to remove fine particles
EP1727454B1 (en) * 2004-03-15 2008-05-28 Koninklijke Philips Electronics N.V. Separation assembly for a vacuum cleaner with multi-stage dirt separation
DE102004023813B4 (de) * 2004-05-13 2013-01-24 Reinz-Dichtungs-Gmbh Vorrichtung zur Abscheidung von Flüssigkeitsbestandteilen aus einem Gasstrom mit einem Zyklon, einem Tank und einer Zyklontankwirbelbremse
KR100645378B1 (ko) * 2005-03-29 2006-11-14 삼성광주전자 주식회사 멀티 집진장치
ATE433700T1 (de) * 2005-05-27 2009-07-15 Wang Yuedan Staubbehälter in einem zentrifugalreiniger mit senkung
US7811349B2 (en) * 2005-07-12 2010-10-12 Bissell Homecare, Inc. Vacuum cleaner with vortex stabilizer
WO2007012826A1 (en) * 2005-07-26 2007-02-01 Parker Hannifin Limited Cyclone separator assembly
FR2892953B1 (fr) * 2005-11-09 2008-06-27 Saipem S A Sa Procede et dispositif de separation de liquide polyphasique
US7887612B2 (en) * 2006-03-10 2011-02-15 G.B.D. Corp. Vacuum cleaner with a plurality of cyclonic cleaning stages
GB2436308A (en) * 2006-03-23 2007-09-26 Adrian Christopher Arnold Particle separator
JP4854408B2 (ja) * 2006-07-12 2012-01-18 財団法人 国際石油交流センター 気固分離器の設計方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0090335A2 (de) * 1982-03-30 1983-10-05 Siemens Aktiengesellschaft Zyklonabscheider
RU2087206C1 (ru) * 1993-01-11 1997-08-20 Юрий Вяйнович Гявгянен Циклон
US6174339B1 (en) * 1999-03-16 2001-01-16 Uop Llc Multiple separator arrangement for fluid-particle separation
RU2292956C2 (ru) * 2002-01-24 2007-02-10 Юоп Ллк Отделение мелких твердых частиц от газового потока
WO2007049245A2 (en) * 2005-10-28 2007-05-03 M-I Epcon As A separator tank for separation of fluid comprising water, oil and gas

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2708597C2 (ru) * 2015-03-03 2019-12-09 Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. Усовершенствованные сепараторы с вихревыми трубами

Also Published As

Publication number Publication date
CN101678370A (zh) 2010-03-24
CN101678370B (zh) 2012-12-26
US20100212274A1 (en) 2010-08-26
WO2008145657A1 (en) 2008-12-04
US8287613B2 (en) 2012-10-16
EP2164641A1 (en) 2010-03-24
RU2009149453A (ru) 2011-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2471565C2 (ru) Сепаратор газа и твердых частиц
CA2192911C (en) Fluid catalytic cracking of hydrocarbons with integrated apparatus for separating and stripping catalyst
CA1319627C (en) Apparatus and process for solids-fluid separation
FI111229B (fi) Menetelmä ja laitteisto kiintoaineen erottamiseksi kaasuista
US7547427B2 (en) Multiple stage separator vessel
RU2004105680A (ru) Сепаратор для отделения мелких частиц (варианты)
US6841133B2 (en) Separation process and apparatus
US7985282B2 (en) Apparatus and method for separating solids from gas streams
US7648544B2 (en) Swirl tube separator
JP3308543B2 (ja) 三段目の渦流分離機を備える流動床型接触分解装置
JPH0757329B2 (ja) 固体と流体を分離する装置および方法
KR100492702B1 (ko) 사이클론 분리기
AU2003256582B2 (en) Cyclone separator with a vortex extender pin
US10399022B2 (en) Apparatus for separating particulate solids
US5565020A (en) Process and arrangement for separating particulate solids
WO2016156947A1 (en) A gas-solid separator and a process for gas-solid separation
RU2003133729A (ru) Реактор fcc (для каталитического крекинга с псевдоожиженным катализатором)
JPH09201506A (ja) 多段式ガス／固体分離装置
AU724751B2 (en) Fluid catalytic cracking of hydrocarbons with integrated apparatus for separating and stripping catalyst
KR100204630B1 (ko) 촉매 분리 및 스트리핑용 집적 장치를 이용한 탄화수소의 유동식접촉 분해 방법
MXPA99001826A (es) Separador centrifugo

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150528