Dispositivo de separación de partículas sólidas contenidas en un flujo gaseoso procedente de la zona deregeneración de una unidad de craqueo catalítico en lecho fluido (FCC) delimitado por una cubierta interna (3) deforma cilíndrica centrada según el eje vertical (11) de la zona de regeneración (25),

y una cubierta externa (1) quepresenta una pared sensiblemente horizontal (15), una pared curvilínea (16) y una pared sensiblemente vertical (17),recubriendo el conjunto de dichas paredes (15,16,17) la cubierta interna (3) y formando un conjunto de cámaras deseparación (2) repartidas en campana alrededor de la cubierta interna (3) en la cual circula la suspensión gas sólidoque se va a separar, comunicando cada cámara de separación (2) por un lado las secciones de entrada (4) con lacubierta cilíndrica interna (3), y por otro lado las secciones de salida (5) con la parte inferior de la zona deregeneración (25), y poseyendo al menos una salida lateral (6) situada en la parte superior de la pared lateral (22) dela cámara de separación (2), estando definida dicha salida lateral (6) por el espacio comprendido entre la porción depared vertical del la cubierta interna (3) situada inmediatamente por debajo de la sección de entrada (4) y el intradós(26) correspondiente a la pared curvilínea (16) de la cubierta externa (1), dicho dispositivo comprende ademásdeflectores (7) situados entre dos cámaras de separación (2) sucesivas, estando cada deflector (7) provisto de almenos un orificio situado en su parte inferior, y estando fijado a la pared de la cubierta cilíndrica interna (3), teniendocada deflector (7) una forma de ala dirigida hacia arriba, estando situado el extremo superior del ala a un nivelinferior al nivel superior de la abertura lateral (16), y constituyendo las patas de retorno (8) de los ciclones (21) laetapa de separación secundaria, intercalándose entre las cámaras de separación (2), y alineándose según un círculode diámetro comprendido entre el diámetro de la cubierta cilíndrica interna 3) y el diámetro más grande de lacubierta externa (1),

Nuevo sistema de separación de gas sólido para regeneradores de unidades de craqueo catalítico en lecho fluido

Campo de la invención

La invención concierne a un dispositivo de separación aplicable en la cabeza de regeneradores de unidades de craqueo catalítico en lecho fluido (abreviado FCC) . La zona de regeneración de las unidades de craqueo catalítico puede realizarse en una sola etapa o dividirse en dos etapas. A modo de ejemplo se puede citar como tecnología de una etapa el "flexicracker" de EXXON, que funciona en lecho fluido denso, o la tecnología de FCC de UOP, que funciona en lecho arrastrado. Como ejemplo de zona de regeneración en dos etapas, se puede citar la tecnología R2R de la compañía AXENS/SWEC. Se puede encontrar una representación esquemática de estas diferentes tecnologías en la obra "Fluid Catalytic Handbook" de Reza Sadeghbeigi publicado en las ediciones "Gulf Professional Publishing" en las páginas 2 y 3 (figuras 1 -1; 1 -2; 1 -3) .

En el siguiente texto, denominaremos dispositivo de separación, objeto de la presente invención, al dispositivo que permite la separación primaria del catalizador de gas de combustión, situado en la o las etapas de la zona de regeneración previamente a una o varias etapas de separación secundaria, realizadas generalmente por medio de etapas de ciclones.

Tanto si la zona de regeneración se realiza en una etapa o en dos etapas, debe poseer al menos un dispositivo de separación entre el gas de combustión y el catalizador regenerado por etapa. Recordemos que la zona de regeneración de las unidades de FCC es una zona en estado fluido en la que se realiza la combustión controlada del coque depositado en la superficie del catalizador procedente de la zona de reacción, de forma que a la salida de dicha zona de regeneración se encuentra un nivel de coque muy bajo antes de reenviar el catalizador regenerado a la zona de reacción. Típicamente, el nivel de coque en la entrada de la zona de regeneración está entre el 0, 3% y el 2, 0% en peso, más frecuentemente entre el 0, 5% y el 1, 5% en peso, y a la salida de dicha zona inferior se encuentra al 0, 05% en peso.

El objetivo del dispositivo de separación del catalizador y del gas de combustión es disminuir la concentración de partículas sólidas que los efluyentes gaseosos introducidos en la etapa de ciclones situados posteriormente, siendo la eficacia de separación de las partículas, según la presente invención, de al menos el 90% y preferiblemente de al menos el 95%. Este valor representa un beneficio muy importante con respecto a los valores obtenidos con los dispositivos de la técnica anterior, del tipo cruz de desprendimiento, tales como, en particular, el representado en la figura 1 -2 mencionada anteriormente, cuya eficacia no supera el 60 al 70%. El dispositivo según la presente invención permite, como consecuencia del aumento de su eficacia, suprimir una de las etapas de ciclones situadas posteriormente. Esto resulta en un beneficio sustancial en compacidad, sobre todo cuando las etapas de ciclones están situadas en el interior de la zona de regeneración.

Recordemos que la proporción de los flujos de masas entre sólido y gas en el movimiento gas sólido a la entrada de la zona de separación está comprendida generalmente entre 2 y 50, y preferiblemente comprendida entre 3 y 10.

Examen de la técnica anterior

La técnica anterior concerniente a los sistemas de separación entre el catalizador regenerado y el gas de combustión está representada muy a menudo por dispositivos simples consistentes en un cambio de dirección brusco de la suspensión gas sólido, generalmente con una única salida para el gas y para el sólido. El tipo estándar de estos dispositivos de desprendimiento es la cruz de desprendimiento, que consiste en un conjunto de brazos situados en la prolongación, y según una dirección sensiblemente perpendicular al conducto vertical de conducción de la suspensión gas sólido, estando provisto cada brazo de una abertura de salida dirigida hacia la parte inferior. La eficacia de dichos sistemas está comprendida en general entre el 60 y el 70% en peso, es decir, de forma más precisa, que tras la evacuación de la suspensión gas sólido por las aberturas de la salida, alrededor del 60% del sólido alcanza la fase densa del lecho fluido situado por debajo, mientras que el 40% de dicho sólido en suspensión en el gas alimenta la etapa de ciclones situada posteriormente al dispositivo.

Como técnica anterior pertinente se puede citar el documento WO 99/11739 A, que describe un dispositivo de separación gas sólido posteriormente a una unidad de FCC. El dispositivo comprende un conjunto de cámaras de separación repartidas en campana alrededor de un eje vertical y que comprende una pared horizontal (21) , una pared curvilínea adyacente a la pared horizontal y que empalma con una pared vertical (22) (los números se refieren a la figura 1 del documento citado) .

Este documento no describe la presencia de deflectores ni el hecho de que las patas de retorno de los ciclones se intercalan entre las cámaras de separación. Igualmente se puede mencionar el documento EPA1 0 532071, que describe un dispositivo de separación gas sólido que comprende un medio que permite modificar la trayectoria de la suspensión gas sólido. A la vista de las figuras y de la descripción, este medio consiste esencialmente en dos superficies de forma semicircular que permiten a la suspensión pasar de una dirección inicial vertical ascendente a

una dirección descendente. Este medio de detección es por tanto muy diferente a los deflectores descritos en la presente solicitud.

Breve descripción de las figuras

El conjunto de figuras adjuntas también se aplican tanto a la configuración de una zona de regeneración en una sola etapa como a la de dos etapas.

La figura 1 representa una vista en perspectiva del dispositivo según la invención que permite visualizar la posición relativa de dicho dispositivo en el sistema de separación secundario constituido por una etapa de ciclones situada posteriormente.

La figura 2 representa una vista de perfil del dispositivo según la invención. Esta permite visualizar la configuración de una cámara de separación.

La figura 3 representa una vista cenital del dispositivo según la invención que comprende un sistema de separación secundario constituido por una etapa de ciclones. Esta permite visualizar la posición de las patas de retorno de los ciclones con respecto a las cámaras de separación.

La figura 4 representa una vista más particular de los deflectores y de su posición con respecto a las cámaras de separación y a las patas de retorno de los ciclones. Para no recargar la figura, el orificio que equipa la parte inferior de los deflectores no se ha representado.

Breve descripción de la invención

La presente invención consiste en un dispositivo de separación de partículas solidas contenidas en un flujo gaseoso procedente de la zona de regeneración de una unidad de craqueo catalítico en lecho fluido (FCC) delimitado por una cubierta interna (3) de forma cilíndrica centrada según el eje vertical de la zona de regeneración, y una cubierta externa (1) que presenta una pared sensiblemente horizontal (15) , seguida de una pared curvilínea (16) , y de una pared sensiblemente vertical (17) , recubriendo el conjunto de dichas paredes (15, 16, 17) la cubierta interna (3) y formando un conjunto de cámaras de separación (2) repartidas en campana alrededor de la cubierta interna (3) en la cual circula la suspensión gas sólido que se va a separar.

Una cámara de separación (2) posee por tanto una primera pared vertical común con la pared vertical de la cubierta interna (3) , una segunda pared curvilínea constituida por la unión de las paredes (15) , (16) y (17) y dos paredes laterales (22) , (22') sensiblemente perpendiculares a la cubierta cilíndrica (3) .

Cada cámara de separación (2) comunica por un lado las secciones de entrada (4) con la cubierta cilíndrica interna (3) , y por otro lado las secciones de salida (5) con la zona de regeneración (25) , y posee al menos una salida lateral

(6) situada en la parte superior de la pared lateral (22) y/o (23) de dicha cámara de separación. La salida lateral (6) está definida por el espacio comprendido entre la porción de pared vertical de la cubierta... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo de separación de partículas sólidas contenidas en un flujo gaseoso procedente de la zona de regeneración de una unidad de craqueo catalítico en lecho fluido (FCC) delimitado por una cubierta interna (3) de forma cilíndrica centrada según el eje vertical (11) de la zona de regeneración (25) , y una cubierta externa (1) que presenta una pared sensiblemente horizontal (15) , una pared curvilínea (16) y una pared sensiblemente vertical (17) , recubriendo el conjunto de dichas paredes (15, 16, 17) la cubierta interna (3) y formando un conjunto de cámaras de separación (2) repartidas en campana alrededor de la cubierta interna (3) en la cual circula la suspensión gas sólido que se va a separar, comunicando cada cámara de separación (2) por un lado las secciones de entrada (4) con la cubierta cilíndrica interna (3) , y por otro lado las secciones de salida (5) con la parte inferior de la zona de regeneración (25) , y poseyendo al menos una salida lateral (6) situada en la parte superior de la pared lateral (22) de la cámara de separación (2) , estando definida dicha salida lateral (6) por el espacio comprendido entre la porción de pared vertical del la cubierta interna (3) situada inmediatamente por debajo de la sección de entrada (4) y el intradós

(26) correspondiente a la pared curvilínea (16) de la cubierta externa (1) , dicho dispositivo comprende además deflectores (7) situados entre dos cámaras de separación (2) sucesivas, estando cada deflector (7) provisto de al menos un orificio situado en su parte inferior, y estando fijado a la pared de la cubierta cilíndrica interna (3) , teniendo cada deflector (7) una forma de ala dirigida hacia arriba, estando situado el extremo superior del ala a un nivel inferior al nivel superior de la abertura lateral (16) , y constituyendo las patas de retorno (8) de los ciclones (21) la etapa de separación secundaria, intercalándose entre las cámaras de separación (2) , y alineándose según un círculo de diámetro comprendido entre el diámetro de la cubierta cilíndrica interna 3) y el diámetro más grande de la cubierta externa (1) ,

2. Dispositivo según la reivindicación 1, en el que cada deflector (7) posee una parte inferior inclinada fijada a la pared de la cubierta cilíndrica interna (3) , estando comprendido el ángulo de inclinación entre 15 y 30 grados con respecto a la vertical.

3. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 2, en el que cada deflector (7) posee una parte superior sensiblemente vertical situada a al menos 150 mm con respecto a la pared vertical del la cubierta cilíndrica interna (3) .

4. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 3, en el que las cámaras de separación (2) , los deflectores (7) y les patas de retorno (8) de los ciclones están en número de 2 o de 4 y forman un conjunto que respeta la simetría según el eje vertical (11) de la zona de regeneración (25) .

5. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el nivel del lecho fluido denso situado en la parte inferior de la zona de regeneración (25) es menor de al menos un metro a nivel de las secciones de salida (5) .

6. Procedimiento de separación de partículas solidas contenidas en una suspensión gas sólido que utiliza el dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la velocidad de circulación de la suspensión gas sólido las secciones de entrada (4) está comprendida entre 5 m/s y 30 m/s, y preferiblemente comprendida entre 8 m/s y 20 m/s.

7. Procedimiento de separación de partículas solidas contenidas en una suspensión gas sólido que utiliza el dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la proporción de flujo de masa entre el sólido y el gas a nivel de las secciones de entrada (4) está comprendida entre 2 y 40, y preferiblemente comprendida entre 4 y 25.

8. Procedimiento de separación de partículas solidas contenidas en una suspensión gas sólido que utiliza el dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la velocidad de salida del gas a nivel de las aberturas laterales (6) está comprendida entre 5 y 30 m/s, y preferiblemente comprendida entre 5 m/s y 12 m/s.

9. Procedimiento de separación de partículas solidas contenidas en una suspensión gas sólido que utiliza el dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la suspensión gas sólido se introduce en el conducto vertical (18) o se mueve en un movimiento vertical ascendente, y después vuelve a entrar en la zona de centrifugación (19) a través de la sección de paso (4) o efectúa una rotación de aproximadamente 180° de forma que permite el desprendimiento del gas, evacuado mayoritariamente por la abertura (6) , efectuando las partículas sólidas un movimiento vertical descendente a través de la zona vertical descendente (20) , y siendo evacuadas hacia la parte inferior del recinto de regeneración (25) por la sección de salida (5) .

10. Procedimiento de separación de partículas solidas contenidas en una suspensión gas sólido que utiliza el dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el flujo de catalizador a través de la sección de salida (5) está comprendido entre 50 y 1500 Kg/ (m2·s) , y preferiblemente comprendida entre 100 Kg/ (m2·s) y 500 Kg/ (m2·s) .