MX2008007900A - Contenedor separador de etapas multiples - Google Patents

Abstract

Se revela un contenedor separador de etapas múltiples (MSS) novedoso donde el contenedor incluye por lo menos una primera y una segunda etapa o cubierta de ciclones de separación, donde las etapas están dispuestas para operación en serie. Cada una de las etapas o cubiertas incluye una lámina tubular superior y una lámina tubular inferior en la cual se instala una pluralidad de ciclones, donde las partículas sólidas en el caudal de gas se separan del caudal y se despachan entre las láminas tubulares al tiempo que el caudal pasa a través de cada una de las etapas. El contenedor tiene una entrada para recibir un caudal de gas que contiene las partículas y el flujo viaja típicamente hacia abajo, pasando primero a través de la primera etapa, después pasando a través de por lo menos una segunda etapa. Cuando el caudal abajo implementado de una unidad de craqueo catalítico de fluido (FCC), se ha encontrado que el MSS retira una cantidad sorprendentemente incrementada de partículas sobre un separador de tercera etapa convencional (TSS), que contiene un separador de una sola etapa.

Description

CONTENEDOR SEPARADOR DE ETAPAS MÚLTIPLES ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona generalmente a un contenedor separador que retira las partículas de un caudal de gas cargados con sólidos y más particularmente relacionados con un dispositivo comúnmente conocido como un contenedor separador de tercera etapa (TSS) para retirar finos catalíticos del gas de una conducto de regenerador caliente de una unidad de craqueo catalítico de fluido (FCC) . La tecnología FCC ha sido un medio predominante por mucho tiempo para producir gasolina. En un proceso FCC, la gasolina se forma como resultado de un craqueo más pesado (es decir, un peso molecular más alto) , bases de gasolina de alimentación de hidrocarburos menos valiosos como el gasóleo. Aunque el FCC es un proceso grande y complejo que involucra muchos factores, una descripción general de la tecnología se presenta aquí en el contexto de su relación con la presente invención. El proceso FCC generalmente incluye un reactor que está acoplado de cerca con un regenerador, seguido por una separación de producto de hidrocarburo caudal abajo. La alimentación del hidrocarburo hace contacto con el catalítico en el reactor para craquear los hidrocarburos a productos con un peso molecular más pequeño. Durante este proceso, el catalizador tiene a acumular coque ahí, que se quema fuera en el regenerador. El calor de la combustión en el regenerador produce típicamente un gas de conducto que tiene una temperatura extremadamente alta. Es deseable proveer un dispositivo de recuperación de energía, como turbina expansora, para recuperar la energía e estos gases de conducto de alta temperatura. Se sabe, por ejemplo, que para proveer una turbina que pueda acoplarse a un soplador de aire para producir aire para el regenerador, un generador producirá la energía eléctrica. El proceso FCC da como resultado una fluidización continua y una circulación de grandes cantidades de catalizador que tienen un promedio de diámetro de partícula de 50 a 100 mieras, equivalentes en tamaño y apariencia a la arena muy fina. Por cada 907 kg de producto craqueado realizado, se necesitan aproximadamente 4536 kg de catalizador, por lo tanto los requerimientos de circulación son considerables. Acoplado con esto, la necesidad de un gran inventario y reciclamiento del catalizador con diámetros de partículas pequeñas es el desafío continuo para evitar que este catalizador salga del sistema de reactor/ regenerador dentro de los caudales efluentes. La Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos ha limitado las emisiones e catalizadores de una chimenea de FCC a 0.5 kg de catalizador por kg de coque regenerado. En situaciones particulares, las emisiones estándar pueden limitarse a 0.4 kg de catalizador por kg de coque regenerado. Es deseable reducir la concentración del catalizador en el gas de conducto para cumplir con las normas reguladoras ambientales y también proveer un margen para asegurar que las fluctuaciones normales en las emisiones seguirán debajo de las normas reguladoras ambientales . Adicionalmente, las partículas de los catalizadores son abrasivas y de esta forma tienen la capacidad de dañar y erosionar los componentes ubicados caudal abajo del regenerador, como una turbina. Si se exponen a partículas de catalizador, las aspas de la turbina se erosionarán y dará como resultado la pérdida de eficiencia de recuperación de potencia. Además, aunque los fines de catalizadores, es decir, partículas de menos de 10 µm de dimensión, no erosionen las aspas de la turbina expansora tan significativamente, aun así se acumulan en las aspas y la carcasa. La acumulación en las aspas puede causar una erosión en la punta de las aspas y la acumulación en la carcasa puede incrementar la posibilidad de que la punta del aspa frote contra la carcasa de la turbina expansora que puede dar como resultado una alta vibración de la flecha expansora. Por lo tanto, es desable retirar las partículas catalizadoras del gas del conducto del regenerador. Con el fin de retirar las partículas catalizadoras sólidas, se han implementado convencionalmente separadores ciclónicos internos tanto al reactor como al regenerador. Típicamentem el regenerador incluye separadores de primera etapa y de segunda etapa (o primarios y secundarios) con el propósito de evitar la contaminación del catalizador del gas del conducto del regenerador, que esencialmente es el producto de combustión resultante del coque catalizador en el aire. Aunque las partículas del catalizador dimensionadas normalmente se retiran de manera efectiva en los ciclones del regenerador interno, el material de finos (generalmente fragmentos de catalizador más pequeños de 50 mieras resultantes del desgaste y la erosión en el ambiente áspero y abrasivo del reactor/ regenerador) es sustancialmente más difícil recolectarse. Como resultado del gas del conducto de FCC contendrá usualmente una concentración particulada en el rango de 100 a 500 mg/Nm3, Este nivel de sólidos puede presentar dificultades relacionadas con las normas de emisiones legales aplicables y aún siguen siendo suficientes para correr el riesgo de dañar la turbina expansora de recuperación de potencia. Por lo tanto, se garantiza con frecuencia, una reducción adicional en la carga de finos de gas del conducto FCC y puede obtenerse de un separador de tercera etapa (TSS) . El término "tercera" en TSS típicamente presume que se utiliza un ciclón de primera etapa y un ciclón de segunda etapa en un contenedor de regeneración catalizador. Es posible proveer más dispositivos separadores o menos dispositivos separadores caudal arriba del TSS. De esta forma, de la manera utilizada aquí, el término TSS no requiere que se ubiquen exactamente dos dispositivos, caudal arriba del contenedor TSS. El TSS induce una aceleración centrípeta hacia un caudal de gas de emisiones de partículas para forzar los sólidos de densidad más alta hacia los bordes exteriores de un vórtice giratorio. Un contenedor TSS convencional para un efluente de gas del contenedor FCC normalmente contendrá separadores ciclónicos de una sola etapa, incluyendo una cubierta en la que se instalan una pluralidad de ciclones individuales dentro de un solo contenedor. La cubierta incluye láminas tubulares superior e inferior fijada a los extremos superior e inferior de los ciclones para distribuir el gas contaminado a las entradas ciclónicas y también para dividir la región dentro del contenedor en secciones para recolectar el gas separado y las fases sólidas. Los ejemplos de unidades TSS convencionales que tienen separadores ciclónicos de una sola etapa se revelan en US 5,690,709; US 6,673,133 y US 6,797,026. Aunque estas unidades TSS convencionales se han operado para retirar una proporción sustancial de partículas del caudal de gas, es deseable proveer un TSS que produzca una reducción incrementada de finos particulados. SUMARIO DE LA INVENCIÓN Un contenedor separador de etapas múltiples (MSS) se provee para la implementación caudal debajo de un sistema regenerador FCC. El contenedor MSS incluye, por lo menos, etapas o cubiertas primarias y secundarias de ciclones de separación en el contenedor, las etapas están dispuestas para operación en serie. Cada una de las etapas o cubiertas incluyen una primera lámina tubular y una segunda lámina tubular en la cual se instala una pluralidad de ciclones, las partículas sólidas en el caudal de gas se separa desde el caudal y se dispensa entre las láminas tubulares al tiempo que el caudal pasa a través de cada una de las etapas . El contenedor tiene una entrada para recibir un caudal de gas que contiene las partículas y el flujo viaja preferentemente hacia abajo, pasando primero a través de la primera etapa, después pasando a través de por lo menos una segunda etapa . Cuando se implementa caudal abajo una unidad de regenerador de craqueo catalítico de fluido (FCC) , la MSS se ha calculado para retirar una cantidad sorprendentemente incrementada de partículas sobre un separador de tercera etapa convencional (TSS) , que contiene separadores de una sola etapa. En una forma de realización, un contenedor de separación y el proceso se proveen para que ventajosamente produzcan una remoción mejorada de sólidos particulados desde un caudal de gas contaminado con partículas . BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La FIGURA es una vista esquemática simplificada de una unidad FCC con el separador de etapas múltiples de la presente invención. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La presente invención se aplica a una purificación de un amplio rango de caudales de gas contaminados con sólidos y especialmente los que contienen partículas de polvo en un rango de 1 a 50 µm. Un número de operaciones comerciales de purificación de gas cumplen con esta descripción, incluyendo los tratamientos de caudales efluentes de procesos de lecho fluidificado de catalizadores sólidos, calentadores encendidos con carbón y plantas de energía. Varias de las operaciones bien conocidas dependen de la tecnología de lecho fluidificado, tal como la forma de realización de rpreferencia del proceso para convertir metanol en olefinas ligeras, como se describe en US 6,166,282, utilizando una composición de catalizador sólido. Otra área de interés particular yace en la purificación de caudales efluentes FCC que contienen partículas catalizadoras insufladas resultantes de desgaste, erosión y/o abrasión bajo las condiciones del proceso dentro del reactor. Como se mencionó, el craqueo catalítico de fluido (FCC) es una operación de refinería de petróleo bien conocida que depende en la mayoría de los casos de producción de gasolina. Las variables del proceso incluyen típicamente una temperatura de reacción de craqueo de 400° a 600°C y una temperatura de regeneración catalizadora de 500° a 900°C. Tanto el craqueo como la regeneración ocurren en una presión absoluta debajo de 5 atmósferas. La FIGURA muestra una unidad de proceso FCC típico, donde la pesada alimentación de hidrocarburos o petróleo crudo en una línea 12 hace contacto con un catalizador regenerado recientemente entrando desde un tubo de subida de catalizador regenerado 14. Este contacto puede ocurrir en un conducto de reactor angosto 16, conocido como tubería ascendente del reactor, que se extiende hacia arriba a través del fondo de un contenedor de reactor 10. El contacto de la alimentación y del catalizador de fluidifica a través del gas desde una línea fluidificante 8. El calor de los catalizadores vaporizan el petróleo y entonces del petróleo se craquea después en presencia del catalizador al tiempo que los dos se transfieren hacia arriba del conducto del reactor 16 en un contenedor de reactor 10 por si mismo, operando a una presión de alguna manera más baja que la del conducto del reactor 16. Los productos de hidrocarburos ligeros craquelados se separan a partir de entonces del catalizador al final del conducto del reactor 16 y después en el contenedor del reactor 10 utilizando un ciclón del reactor interno de primera etapa 18 y opcionalmente un ciclón de reactor interno de segunda etapa (no mostrado) y sale del contenedor del reactor 10 a través de una línea 22 hacia las operaciones de fraccionamiento subsecuentes. Más ciclones o menos ciclones pueden utilizarse en el contenedor del reactor 10. En este punto, algunas reacciones laterales inevitables que se presentan en el conducto del reactor 16 dejan depósitos de coque dañinos en el catalizador que bajan la actividad de catalizador. Por lo tanto el catalizador es referido como desgastado (o por lo menos parcialmente desgastado) y requiere una regeneración para su uso posterior. El catalizador desgastado, después de la separación del producto de hidrocarburo, cae dentro de una sección de agotamiento 24 donde el caudal se inyecta a través de una boquilla 26 para purgar cualquier vapor de hidrocarburo residual. Después de la operación de agotamiento, el catalítico desgastado se alimenta a un contenedor de regeneración catalizadora 30 a través de una columna ascendente 32.

La FIGURA ilustra el contenedor de regeneración 30 conocido como combustor. Las personas habilitadas en la tecnología reconocerán que varios tipos de contenedores de regeneración pueden ser adecuados y que la invención no está limitada al contenedor de regeneración ejemplificado 30 ilustrado. En el contenedor de regeneración de catalizador 30, un caudal de aire se introduce a través de un distribuidor de aire 28 para hacer contacto con el catalizador desgastado, el coque quemado depositado ahí y proveer catalizador regenerado. El proceso de regeneración del catalizador añade una cantidad sustancial de calor al catalizador, proveyendo energía para compensar las reacciones de craqueo endotérmicas que ocurren en el conducto del reactor 16. Algunos catalizadores frescos se añaden en una línea 36 hacia la base del contenedor de regeneración del catalizador 30 para reabastecer el catalizador que sale del contenedor del reactor 10 y el contenedor regenerador 30 como material de finos o partículas arrastradas. El catalizador y el flujo de aire hacia arriba junto con una columna elevada de combustor 38 ubicada dentro del contenedor de regeneración 30 y después de la regeneración (es decir quemado de coque) , se separan inicialmente a través de la descarga hacia un desenganchador 40, también dentro del contenedor de regeneración del catalizador 30.

Una separación más fina del catalizador regenerado y del gas de columna que sale del desenganchador 40 se logra utilizando, por ejemplo, un separador ciclónico de primera etapa 44 y un separador de ciclón de segunda etapa 46 dentro del contenedor de regeneración de catalizador 30 como se ilustra en la FIGURA. Es posible que puedan utilizarse más separadores ciclónicos o menos separadores ciclónicos en el contenedor de regeneración 30. El gas de la columna entra al separador ciclónico de primera etapa 44 a través de una entrada 44a. El catalizador separado del gas de la columna se despacha a través de un dipleg 44b mientras que el gas de columna relativamente más ligero en el catalizador viaja a través de un conducto 46a dentro de un separador ciclónico de etapa secundaria 46. Adicionalmente el catalizador separado del gas de columna en un separador ciclónico de etapa secundaria 46 se despacha dentro del contenedor de regeneración del catalizador 30 a través de un dipleg 46b mientras que el gas de columna relativamente aún más ligero en sólidos sale del separador ciclónico de etapa secundaria 46 a través de un tubo de salida 46c. El catalizador regenerado se recicla nuevamente hacia el contenedor del reactor 10 a través de la columna ascendente del catalizador regenerado 14. Como resultado de la quema de coque, los vapores de gas de la columna salen hacia la parte superior del contenedor de regeneración del catalizador 30 en una boquilla 42 contiene N2, CO, C02, 02 y H20, junto con pequeñas separador ciclónico del separador de primera etapa 44 y el separador ciclónico de etapa secundaria 46 pueden retirar la mayoría del catalizador regenerado del gas de columna en la boquilla 42, partículas catalizadoras finas, la mayoría resultantes del desgaste invariablemente contamina este caudal efluente. Por lo tanto, el gas de columna contaminado por finos, contiene típicamente de 100 a 500 mb/Nm3 de partículas, la mayoría de las cuales tienen menos de 50 mieras de diámetro. En vista de este nivel de contaminación y considerando que tanto las regulaciones ambientales como la opción de la potencia de recuperación del gas de columna, el incentivo para purificar adicionalmente el gas de columna contaminado relativamente es significativo. De acuerdo con un aspecto de la invención, con el fin de proveer una separación mejorada de los sólidos de partículas de un caudal de gas contaminado con partículas, como un caudal de gas que sale de una unidad regeneradora FCC, se provee un contenedor separador ciclónico que incluye etapas múltiples en series, es decir, por lo menos, la primera etapa ciclónica y la segunda etapa ciclónica. Este contenedor provee de manera efectiva etapas múltiples de separación en un sistema FCC y de esta forma se refiere aquí como separador de etapas múltiples (MSS) que están destinados a utilizarse en lugar de un TSS convencional. Por ejemplo, un contenedor MSS 50 se ilustra con características de acuerdo con la presente invención. Un conducto 48 entrega un caudal de gas de columna contaminado con finos desde el contenedor de regeneración de catalizador 30 hacia el contenedor MSS 50. El contenedor MSS 50 incluye una pared exterior 86 que incluye una porción lateral generalmente cilindrica 86a, una porción del fondo 86b, y una porción superior 86c, que define un interior cerrado. Una entrada 54 se forma a través de un tubo de entrada 53 que se extiende preferentemente de manera central desde la porción de la parte superior 86c. Una porción de la superficie interior de la pared 86 como en 86c normalmente se forra con un material refractario 52 para reducir la erosión de las superficies de metal a través de las partículas catalizadoras arrastradas. Puede utilizarse un difusor para distribuir el flujo del gas de la columna a través de la entrada de gas 54. De acuedo con un aspecto de la invención, el contenedor MSS 50 incluye múltiples cubiertas o etapas de ciclones. Por ejemplo, el contenedor MSS 50 incluye un separador de etapa primaria A, dispuesto dentro del contenedor, y un separador de etapa secundaria B que está espaciada verticalmente debajo del separador de etapa primaria A. Sin embargo, se contemplan otras disposiciones . El separador de etapa primaria A incluye un primera lámina tubular superior primaria 56a que retiene el primer extremo o extremos superiores 58 de los ciclones respectivos 51. En una forma de realización, la lámina tubular superior 56a se extiende en toda la sección transversal del contenedor MSS 50 de manera que separa el interior para definir una primera cámara de entrada o cámara de entrada superior 57a con el fin de limitar la comunicación desde la cámara de entrada 57a y el resto del contenedor MSS 50 excepto a través de los ciclones 51. En particular, cada uno de los ciclones 51 tiene una entrada de ciclón 60 que está abierta hacia la cámara de entrada 57a. La lámina tubular 56a puede incluir una cubierta 59a para un compartimiento de escaperas opcional con el fin de proveer aceso a trabvés de la lámina tubular superior 56a. Las personas habilitadas en la tecnología reconocerán que pueden implementarse varios tipos de ciclones con la presente invención. El gas contaminado entra en las entradas de ciclón 60 respectivas y encuentra alabes de turbulencia 64 próximos a las entradas 60 para inducir aceleración centrípeta del gas contaminado por partículas. Los alabes de turbulencia 64 son estructuras con cuerpo ciclónico cilindrico 62 que tiene la característica de restringir el paso que puede fluir del gas que ingresa, acelerando así el flujo del caudal de gas que fluye. Los alabes de turbulencia 64 también pueden cambiar la dirección del caudal de gas contaminado para proveer una formación helicoidal o espiral de flujo de gas a través de la longitud del cuerpo ciclónico cilindrico 62. Este movimiento giratorio impartido al gas envía una fase sólida de densidad más alta hacia la pared del cuerpo ciclónico cilindrico 62. Los ciclones 51, en una forma de realización, incluyen un extremo de fondo cerrado 66 del cuerpo ciclónico cilindrico 62 alrededor de un tubo de salida de gas 72 limpio. En una forma de realización, el extremo del fondo 66 define un intervalo entre el extremo del fondo 66 y el tubo de salida de gas limpio 72 para acomodar la expansión térmica diferencial. De esta forma, el tubo de salida 72 puede colocarse deslizablemente con respecto al cuerpo ciclónico 62. Las partículas sólidas se extraen desde el flujo pimario de gas a través de por lo menos una abertura como una ranura configurada para permitir que las partículas sólidas que se han forzado hacia fuera hacia el cuerpo ciclónico cilindrico 62 salgan desde ahí a través de una fuerza centrípeta del ciclón 51. En un separador de etapa primaria A, las partículas retiradas caen dentro de una cámara de sólidos de etapa primaria o primera 68A entre la etapa primaria de la primera lámina tubular 56a y una etapa primaria de la segunda lámina tubular 74a. La primera lámina tubular 56a y la segunda lámina tubular 74a limitan la comunicación entre la cámara de sólidos 68A de la etapa primaria y el resto del contenedor MSS 50. La etapa primaria de la segunda lámina tubular 74a tiene preferentemente la forma de un embudo o cono invertido para guiar los sólidos dentro del tubo de salida 76a de sólidos primario a través del cual los sólidos y una cantidad menor de gas subdesbordado salen de la cámara de sólidos 68A de etapa primaria. En una forma de realización, el tubo primario de salida de sólidos 76a se extiende desde el contenedor MSS 50 a través de una salida 84a definida por una boquilla 83a. En otra forma de realización, el tubo primario de salida de sólidos toma un doblez angular como de 90° y se extiende a través de la porción lateral cilindrica 86a del contenedor MSS. Una pequeña cantidad de caudal de gas subdesbordado se retira a través del tubo primario de salida de sólidos 76a también. La elevación relativa de las láminas tubulares 56a y 74a pueden invertirse, mientras estén opuestas entre sí para proveer un primer par de láminas tubulares opuestas 56a y 74a respectivamente. El gas purificado, del cual se han retirado los sólidos a través del separador de etapa primaria A , fluye verticalmente hacia abajo a través del cuerpo ciclónico cilindrico 62, pasa a través de una entrada 70 preferentemente en la parte superior del tubo de salida de gas limpio 72. Entonces, el gas purificado se descarga a través del tubo de salida de gas limpio 72 a través o debajo de la segunda lámina tubular o lámina tubular inferior 74a dentro de una segunda cámara de entrada de gas 57b. Una salida 75 del tubo de salida 72 se encuentra preferentemente en el extremo inferior del mismo y está asegurado a la lámina tubular inferior 74a preferentemente por un buje de placa soldada. La lámina tubular inferior 74a define preferentemente un límite superior de la segunda cámara de entrada de gas 57b y evita la comunicación entre la segunda cámara de entrada de gas 57b y la etapa primaria de la cámara de sólidos 68A. La etapa primaria del gas purificado puede salir selectivamente a través de la etapa primaria de la salida de gas 80a desde el contenedor MSS 50. En una forma de realización, la salida de gas 80a se coloca debajo de la lámina tubular inferior 74a a través de una boquilla de salida de gas 81a que se extiende desde la pared vertical del contenedor MSS 50. Basado en la instalación de una válvula para regular el flujo a través de la salida 80a, parte o todo el gas en la segunda cámara de entrada de gas 57b fluye preferentemente hacia abajo hacia el separador de etapa secundaria B para obtener una purificación adicional. El separador de etapa secundaria B incluye una primera lámina tubular o lámina tubular superior 56b que retiene los primeros extremos o extremos superiores 58 de los ciclones respectivos 51. En una forma de realización, la lámina tubular superior 56b se extiende a través de todo el corte transversal del contenedor MSS 50 de manera que separa el interior para definir la cámara de entrada de gas inferior o segunda cámara de entrada de gas 57b con el fin de limitar la comunicación desde la segunda cámara de entrada de gas 57b y el resto del contenedor MSS 50 excepto a través de los ciclones 51. En particular, cada uno de los ciclones 51 tiene una entrada de ciclón 60 que está abierta a la segunda cámara de entrada de gas 57b. La primera lámina tubular 56b puede incluir una cubierta 59b para un paso escalonado opcional con el fin de dar acceso a través de la primera lámina tubular 56b. El separador de etapa secundaria B también incluye una lámina tubular secundaria o inferior 74b y está equipada con una pluralidad de ciclones 51. Las partículas sólidas se extraen del flujo de gas secundario y las partículas retiradas caen dentro de la cámara de sólidos de etapa secundaria 68b entre la lámina tubular superior 56b de etapa secundaria y la lámina tubular inferior 74b. La lámina tubular superior 56b y la lámina tubular inferior 74b limitan la comunicación entre la cámara de sólidos 68b de etapa secundaria y el resto del contenedor MSS 50. La lámina tubular inferior de etapa secundaria 74b está formada preferentemente como un embudo o cono invertido para guiar los sólidos dentro de un segundo tubo de salida 76b a través del cual los sólidos y una cantidad menor de gas desbordado salen de la cámara de sólidos 68b de etapa secundaria. En una forma de realización, el tubo de salida de sólidos 76b se extiende desde el contenedor MSS 50 a través de una salida 84b definida por una boquilla 83b. Preferentemente, el tubo de salida 76b se extiende a través de la porción inferior 86b del contenedor MSS 50. Una pequeña cantidad del caudal de gas desbordado se descarga a través del segundo tubo de salida 76b también. La elevación relativa de las láminas tubulares 56b y 74b pueden invertirse, mientras que estén opuestos entre sí para proveer un primer par de láminas tubulares opuestas 56b y 74b, respectivamente. El gas purificado, desde el cual se han retirado los sólidos en el separador de etapa secundaria B, fluye preferentemente de manera vertical y preferentemente hacia abajo a través del cuerpo ciclónico cilindrico 62, pasando a través de la entrada 70 del tubo de salida de gas limpio 72. Entonces se descarga el gas purificado a través del tubo de salida de gas limpio 72 debajo o a través de la lámina tubular inferior 74b dentro de una cámara de gas de salida o inferior 78. La lámina tubular inferior 74b del separador de etapa secundaria B define preferentemente un límite superior hacia la cámara de gas inferior 78 y evita la comunicación entre la cámara de gas inferior 78 y la cámara de sólidos 68b de etapa secundaria. El gas purificado en la etapa secundaria puede salir a través de una salida de gas limpio 80b desde el contenedor MSS 50 preferentemente a rravés de la porción inferior 86b del contenedor MSS. La salida de gas 80b se coloca debajo de la lámina tubular inferior de la etapa secundaria 74b a través de una boquilla de salida de gas 81b que se extiende desde la pared del contenedor MSS 50. Puede utilizarse más de una salida de gas. Puede instalarse (no mostrada) en la salida de gas limpio 80a u 80b una pantalla o rejilla para basura para bloquear el paso de refractarios fragmentados. De esta forma, el contenedor MSS 50 añade por lo menos una etapa de separación dentro de un solo contenedor, comparado con un TSS de una sola etapa convencional . La etapa adicional en el contenedor MSS 50 se ha proyectado para reducir el nivel de emisiones debajo de 0.3 kg de partículas / 454 kg de coque aún cuando el flujo de entrada contenga una carga de partículas inusualmente altas de 475 mg/Nm3, una mejoría significativa sobre el desempeño de separación de un TSS de una sola etapa convencional. Las velocidades en cada una de las etapas múltiples A y B puede designarse para operar a diferentes velocidades para minimizar el arrastre mientras optimiza la captura de partículas. Aún más, las etapas múltiples internas A y B pueden tener caudales de subderrames individuales, cada una, preferentemente con filtros de barrera de subderrames individuales que proveen doble protección contra tasas de arrastre de catalizador desde el regenerador FCC especialmente en el caso de una condición de operación FCC alterada. Estos sistemas de subderrame separado también proveen ventajosamente la capacidad de resolver problemas y evaluar el desempeño de cada una de las etapas individualmente. Adicionalmente, la tasa de flujo volumétrica de los caudales de derrame existentes en el contenedor MSS 50 a través de salidas 84a y 84b pueden ajustarse independientemente para mejorar el desempeño. La colocación relativa de las láminas tubulares 56a, 74a, 56b, 74b y los ciclones de etapas secundarias A y B, aunque muestran desde la parte superior hacia abajo, pueden cambiar completamente o en parte si partir del alcance de la invención. También se contempla que más de dos etapas ciclónicas pueden utilizarse en el contenedor MSS 50. EJEMPLO El desempeño proyectado del MSS en una aplicación FCC se ha comparado con el desempeño de un TSS. Con un TSS de una sola etapa convencional, donde el flujo de entrada al TSS fue de 30.8 kg/hr de partículas, un separador de una sola etapa produjo un gas purificado con una emisión de 0.4 kg/ 454 kg de coque. Ciertas aplicaciones pueden requerir emisiones garantizadas de menos de 0.4 kg/ 454 kg de coque, en cuyo caso un separador de una sola etapa no proveerá un margen designado deseado de desempeño. Nosotros proyectamos, sobre la base de los datos de las unidades operativas, que si todo el gas purificado desde un TSS convencional con una sola etapa en una carga de 6.4 kg/hr de partículas se introdujera en una segunda etapa como ocurriría en un contenedor MSS de la presente invención, produciría una emisión general de 0.2 kg/ 454 kg de coque, una mejoría significativa de remoción de partículas así como dentro del margen designado para satisfacer, por ejemplo, una emisión garantizada de menos de 0.4 kg/ 454 kg de coque. Esta proyección del 30% de mejoría en la pureza de gas limpio que sale de la boquilla de salida de gas limpio del separador de etapa secundaria 81b sobre la pureza del gas purificado que abandona el separador de etapa primaria convencional de un TSS era completamente inesperado . Las formas de realización de preferencia de esta invención se describen en la presnete, incluyendo el mejor modo conocido para los inventores de llevar a cabo la invención. Debe entenderse que las formas de realización ilustradas son ejemplos únicamente, y no deben tomarse como limitantes para el alcance de la invención.

Claims (10)

1. REIVINDICACIONES 1. Un contenedor para separar partículas sólidas de un caudal de gas contaminado, donde el contenedor comprende : una pared definiendo un interior generalmente cilindrico, donde la pared incluye una entrada del contenedor a través de la cual el caudal de gas contaminado con partículas entra al interior y una salida del contenedor; un ciclón de etapa primaria en comunicación fluida con la entrada del contenedor que comprende: una primera lámina tubular primaria y una segunda lámina tubular primaria, cada una de la primera lámina tubular y la segunda lámina tubular se extiende a través del interior; una pluralidad primaria de ciclones de separación, donde cada uno de los ciclones tiene un cuerpo ciclónico sustancialmente vertical, teniendo un primer extremo fijo con respecto a la primea lámina tubular y un segundo extremo, donde el primer extremo define una entrada ciclónica para recibir el caudal de gas contaminado con partículas, el ciclón es operable para inducir aceleración centrípeta del caudal de gas contaminado con partículas y para descargar las partículas entre la primera lámina tubular primaria y la segunda lámina tubular primaria respectivamente y una primera salida de gas que se extiende a través de la segunda lámina tubular primaria para descargar un primer caudal de gas purificado a través de la segunda lámina tubular primaria; y una etapa ciclónica secundaria en comunicación fluida con la primera salida de gas y espaciada aparte de la etapa ciclónica primaria, donde esta etapa ciclónica secundaria comprende : una primera lámina tubular secundaria y una segunda lámina tubular secundaria, donde cada una de la primera lámina tubular secundaria y segunda lámina tubular secundaria se extienden a través del interior; una pluralidad secundaria de ciclones de separación, donde cada uno de los ciclones tiene un cuerpo ciclónico sustancialmente vertical teniendo un primer extremo fijo con respecto a la primera lámina tubular secundaria y a un segundo extremo, donde el primer extremo define una entrada ciclónica para recibir el primer caudal de gas purificado, donde el ciclón se opera para inducir aceleración centrípeta del primer caudal de gas purificado contaminado con partículas y para descargar las partículas entre la primera lámina tubular y la segunda lámina tubular respectiva, y una segunda salida de gas que se extiende a través de la segunda lámina tubular para descargar un segundo caudal de gas purificado a travbés de la segunda lámina tubular inferior.
2. 2. El contenedor de la Reivindicación 1, donde la segunda salida de gas comprende un tubo de salida de gas con un extremo del tubo de salida de gas extendiéndose a través y asegurándose a la segunda lámina tubular respectiva.
3. 3. El contenedor de la Reivindicación 2, donde el cuerpo ciclónico además incluye por lo menos una abertura de descarga para descargar las partículas de entre un par respectivo de primera lámina tubular y segunda lámina tubular .
4. 4. El contenedor de la Reivindicación 3, donde la abertura de descarga permite que una pequeña cantidad de desbordamiento salga con las partículas descargadas.
5. 5. El contenedor de la Reivindicación 2, donde el tubo de salida de gas está colocado deslizablemente con respecto al cuerpo ciclónico.
6. 6. El contenedor de la Reivindicación 1 donde la entrada está en comunicación con un contenedor de regeneración de catalizador.
7. 7. El contenedor de la Reivindicación 1 donde el ciclón de etapa primaria está arriba del ciclón de etapa secundaria y la primera lámina tubular está arriba de la segunda lámina tubular en los ciclones de etapa primaria y de etapa secundaria.
8. 8. Un sistema comprende: un contenedor de regeneración de catalizador que incluye por lo menos un ciclón para retirar por lo menos algunas de las partículas sólidas de un caudal de gas contaminado ; un contenedor separador para retirar adicionalmente partículas sólidas del caudal de gas contaminado, donde el contenedor comprende: una pared que define un interior generalmente cilindrico, donde la pared incluye una entrada de contenedor a través de la cual entra el caudal de gas contaminado con partículas al interior y una salida del contenedor; un ciclón de etapa primaria en comunicación fluida con la entrada del contenedor que comprende: una lámina tubular superior primaria y una lámina tubular inferior primaria, donde cada una de las láminas tubulares superior e inferior primarias se extienden a través del interior; una pluralidad primaria de ciclones de separación, donde cada uno de los ciclones tiene un cuerpo ciclónico sustancialmente vertical con un extremo superior fijo con respecto a la lámina tubular superior primaria y un extremo del fondo, donde el estremo superior define una entrada ciclónica para recibir el caudal de gas contaminado con partículas, donde el ciclón se opera para inducir aceleración centrípeta del cuadal de gas contaminado con partículas y para descargar las partículas entre la l'+amina tubular superior primaria respectiva y la lámina tubular inferior primaria y la salida de gas primaria que se extiende a través de la lámina tubular inferior primaria para descargar un primer caudal de gas purificado debajo de la lámina tubular inferior primaria; y un ciclón de etapa secundaria en comunicación fluida con la salida de gas primaria y espaciado a parte del ciclón de etapa primaria y el ciclón de etapa secundaria que comprende : una lámina tubular superior secundaria y una lámina tubular inferior secundaria, donde cada una de las láminas tubulares superior e inferior secundarias se extienden a través del interior; una pluralidad secundaria de ciclones de separación, donde cada uno de los ciclones tienen un cuerpo ciclónico sustancialmente vertical que tiene un extremo superior fijo con respecto a la lámina tubular superior secundaria y un extremo del fondo, donde el extremo superior define una entrada ciclónica para recibir el priemr caudal de gas purificado, donde el ciclón se oepra para inducir la aceleración centrípeta del primer caudal de gas purificado contaminado con partículas y para descargar partículas entre la lámina tubular superior secundaria respectiva y la lámina tubular inferior secundaria y una salida de gas secundaria que se extiende a través de la lámina tubular inferior secundaria para descargar un segundo caudal de gas purificado a través del tubo inferior secundario.
9. 9. El sistema de la Reivindicación 8, donde el ciclón de etapa primaria y de etapa secundaria están colocados en serie verticalmente debajo de la entrada y espaciados verticalmente entre sí.
10. 10. Un proceos para separar partículas sólidas de un caudal de gas contaminado, donde el proceso comprende los pasos de : Entregar el caudal de gas contaminado a través de un tubo de entrada a un contenedor separador que tiene una pared que define un interior; Proveer un separador de etapa primaria que comprende una primera lámina tubular primaria y una segunda lámina tubular primaria, cada una de la primera lámina tubular primaria y la segunda lámina tubular primaria se extienden a través del interior, una pluralidad primaria de ciclones de separación, donde cada uno de los ciclones tienen un cuerpo ciclónico sustancialmente vertical que tiene un primer extremo fijo con respecto a la primera lámina tubular primaria y a un segundo extremo, donde el primer extremo define una entrada ciclónica para recibir el caudal de gas contaminado con partículas, el ciclón se oepra para inducir una aceleración centrípeta del caudal de gas contaminado con partículas y para descargar partículas entre la primera láminaa tubular y la segunda lámina tubular y una primera salida de gas que se extiende a través de la segunda lámina tubular para descargar un primer caudal de gas purificado a través de la segunda lámina tubular; Se provee un separador de etapa secundara que comprende una primera lámina tubular secundaria y una segunda lámina tubular secundaria, cada una de la primera lámina tubular secundaria y la segunda lámina tubular secundaria se extienden a través del interior, una pluralidad secundaria de ciclones de separación, donde cada uno de los ciclones tiene un cuerpo ciclónico sustancialmente vertical con un primer extremo fijo con respecto a la primera lámina tubular secundaria y un extremo secundario, donde el primer extremo define una entrada ciclónica para recibir el caudal de gas contaminado con partículas, donde el ciclón se opera para inducir aceleración centrípeta del primer caudal de gas purificado y para descargar partículas entre la primera lámina tubular secundaria y la segunda lámina tubular secundaria y una segunda salida de gas que se extiende a través de la lámina tubular secundaria para descargar un segundo caudal de gas purificado a través de la segunda lámina tubular; pasar el caudal de gas contaminado a través de la etapa primaria, separando una cantidad de partículas sólidas del caudal de gas contaminado y despachar los sólidos entre la primera lámina tubular primaria y la segunda lámina tubular primaria de la etapa primaria; y pasar por lo menos una porción de un primer caudal de gas purificado desde la etapa primaria a través de la etapa secundaria, separando una cantidad adicional de partículas sólidas del primer caudal de gas purificado y despachando los sólidos entre la primera lámina tubular secundaria y la segunda lámina tubular secundaria de la etapa secundaria.