Перекрестная ссылка на родственные заявки
Данная заявка заявляет преимущества предварительных заявок - № 60/850552, поданной 10 октября 2006 года, и № 60/965916, поданной 23 августа 2007 года, описания которых во всей своей полноте посредством ссылки включаются в настоящий документ.
Область техники, к которой относится изобретение
Данное описание изобретения в общем случае относится к выпускной системе и способу выпуска, предназначенным для удаления вещества как такового, например, смеси твердое вещество/газ, из емкости высокого давления при минимальных потерях газа. Говоря более конкретно, данное описание изобретения относится к системе и способу, предназначенным для удаления, главным образом, твердого вещества из емкости высокого давления с псевдоожиженным слоем при минимальном удалении газа.
Уровень техники
Существует множество выпускных систем и способов выпуска твердого вещества из емкости высокого давления с псевдоожиженным слоем, емкости высокого давления с псевдоожиженным слоем в газовой фазе и полимеризационной емкости с псевдоожиженным слоем в газовой фазе. Однако использование существующих выпускных систем и способов выпуска может в результате привести к более высоким потерям реагентов из выпускной системы в сопоставлении с тем, что было бы желательно. Говоря конкретно, значительное количество газа или смеси газ/жидкость может быть утрачено вследствие заполнения объема пустот внутри и вокруг частиц газовой смесью высокого давления. После этого утраченный газ должен быть либо замещен, что приводит к дополнительному расходованию материалов исходного сырья, либо отправлен обратно в систему на рецикл при использовании компремирования, конденсации с закачиванием или комбинации данных вариантов. При любом сценарии материалы исходного сырья растрачиваются впустую, и расходуется энергия.
Одним способом, который включает в себя выпуск из емкости высокого давления смеси газ/твердое вещество, является способ производства полиолефиновых смол, таким образом, включающий полимеризацию олефиновых мономеров в реакторе с псевдоожиженным слоем. Пример способа производства полиолефиновых смол описывается, например, в патенте США №4003712 («патенте '712»). Как определяется в данном документе, продукт выпускают из зоны реакции через зону блокирования пропуска газа и непрореагировавший мономер, который сопровождает смолу, стравливают и при использовании компремирования отправляют обратно в зону реакции на рецикл. После этого продукт при использовании обычной системы транспортирования разреженной фазы перепускают в оборудование, расположенное на технологической схеме дальше.
Альтернативная выпускная система описывается, например, в патенте США №4621952 («патенте '952»). В патенте '952 описывается система зоны блокирования пропуска газа, включающая несколько функционирующих последовательно емкостей отстойников. Как описывается в патенте '952, количество газовой смеси, утрачиваемой в способе, можно было бы значительно уменьшить, воспользовавшись газовытесняющей способностью твердого вещества, при использовании двух и более емкостей с выравниванием давления между каждыми из них. В соответствии с описанием клапан между соплом на емкости высокого давления с псевдоожиженным слоем и емкостью отстойника открывают, и твердое вещество поступает в емкость отстойника совместно со сжатым газом. Второе соединение между верхом емкости отстойника и секцией несколько пониженного давления реактора формирует линию тока для газа, в то время как твердое вещество оседает и по существу заполняет емкость отстойника. После этого оба клапана закрывают, оставляя емкость отстойника заполненной частицами твердого вещества, но при заполнении свободных объемов, внедрившихся между частицами, газовой смесью, и находящейся под давлением, равным полному давлению в реакторе. Емкости отстойников из выпускных систем, описанных в патенте '952, обычно имеют полусферическое верхнее днище, прямую секцию и коническую нижнюю секцию. Второе соединение обычно имеет место в данном полусферическом днище.
Затем, после изолирования резервуара отстойника от емкости высокого давления с псевдоожиженным слоем, клапан открывают и твердое вещество перепускают в перепускной резервуар. По мере перетекания твердого вещества в перепускной резервуар между перепускным резервуаром и емкостью отстойника также происходит и выравнивание давления. По завершении операции давление в перепускном резервуаре и емкости отстойника достигает умеренного уровня. Однако перепускной резервуар все еще содержит существенное количество газа в свободных объемах, внедрившихся между частицами. После этого некоторые практики открывают клапан на линии перекрестного соединения, что позволяет перепустить газ умеренного давления газа в пустой перепускной резервуар в другой последовательности резервуаров. Как только давление в перепускном резервуаре станет относительно низким, продукт перепускают в другие емкости для дополнительной переработки при перепускании совместно с ним только лишь немного сжатого газа. Газ, оставшийся в емкости отстойника, в ходе последующего цикла заполнения перепускают обратно в емкость высокого давления с псевдоожиженным слоем.
В дополнение к этому, в патентах США №№6255411 («патенте '411») и 6498220 подробно описывают вышеупомянутую концепцию перекрестного соединения и описывают различные усовершенствования. В патенте '411 также предлагается и более короткое время цикла.
Другие ссылки предшествующего уровня техники включают патент США №6472483, документы ЕР 0250169 А2 и WO 2006/079774.
В соответствии с этим, существует потребность в улучшенном способе удаления вещества, такого как, главным образом, твердое вещество, из емкости высокого давления с псевдоожиженным слоем при максимальном объемном заполнении резервуара отстойника, что в результате приведет к достижению большей эффективности переработки вещества, с одновременным обращением внимания на вопросы безопасности при работе с системой реактора высокого давления.
Раскрытие изобретения
Изобретение, описанное в настоящем документе, предлагает способ и систему удаления твердого вещества из емкости высокого давления с псевдоожиженным слоем. В одной группе вариантов реализации выпускная система содержит: емкость отстойника, имеющую коническое верхнее днище; выпускную линию, соединяющую по текучей среде емкость высокого давления с псевдоожиженным слоем и емкость отстойника; первичный выпускной клапан, который регулирует выпускаемый поток текучей смеси емкости высокого давления с псевдоожиженным слоем через выпускную линию в емкость отстойника; перепускную емкость, сообщающуюся по текучей среде с емкостью отстойника; перепускной клапан между емкостью отстойника и перепускной емкостью, который регулирует перепускаемый поток из емкости отстойника в перепускную емкость; и первичный выходной клапан, который регулирует выходной поток текучей смеси из перепускной емкости.
В любом из вариантов реализации, описанных в настоящем документе перепускная емкость может иметь коническое верхнее днище.
В других вариантах реализации изобретение может содержать вторичный выпускной клапан, соединенный последовательно с первичным выпускным клапаном, причем первичный выпускной клапан и вторичный выпускной клапан расположены между работающей под давлением емкостью с псевдоожиженным слоем и емкостью отстойника, и при этом как первичный выпускной клапан, так и вторичный выпускной клапан регулируют выпускаемый поток в емкость отстойника.
В других вариантах реализации изобретение может содержать, по меньшей мере, два вторичных выпускных клапана и, по меньшей мере, две емкости отстойника, причем каждый вторичный выпускной клапан регулирует поток в одну емкость отстойника, и причем один первичный выпускной клапан сообщается по текучей среде, по меньшей мере, с двумя вторичными выпускными клапанами и, по меньшей мере, с двумя емкостями отстойников, так чтобы один первичный выпускной клапан в комбинации, по меньшей мере, с двумя вторичными выпускными клапанами регулировал бы выпускаемый поток в каждую, по меньшей мере, из двух емкостей отстойников.
В других дополнительных вариантах реализации изобретение может включать линию стравливания, соединяющую по текучей среде верхнюю часть емкости высокого давления с псевдоожиженным слоем и емкость отстойника, и первичный клапан на линии стравливания, который регулирует стравливаемый поток через линию стравливания.
В других вариантах реализации изобретение может содержать вторичный клапан на линии стравливания, соединенный последовательно с первичным клапаном на линии стравливания, который регулирует стравливаемый поток через линию стравливания в дополнение к первичному клапану на линии стравливания.
Другие варианты реализации могут содержать, по меньшей мере, два вторичных клапана на линиях стравливания и, по меньшей мере, две емкости отстойников, причем каждый вторичный клапан на линии стравливания регулирует стравливаемый поток между верхней частью емкости высокого давления с псевдоожиженным слоем и одной емкостью отстойника, и причем один первичный клапан на линии стравливания сообщается по текучей среде, по меньшей мере, с двумя вторичными клапанами на линиях стравливания и, по меньшей мере, с двумя емкостями отстойников, так чтобы один первичный клапан на линии стравливания в комбинации, по меньшей мере, с двумя вторичными клапанами на линиях стравливания регулировал бы стравливаемый поток между верхней частью емкости высокого давления с псевдоожиженным слоем и каждой, по меньшей мере, из двух емкостей отстойников.
Любой из вариантов реализации, описанных в настоящем документе, может включать вторичный выходной клапан, причем как первичный выходной клапан, так и вторичный выходной клапан регулируют выходной поток из перепускной емкости.
Любой из вариантов реализации, описанных в настоящем документе, может включать средства обнаружения аномального состояния в выпускной системе и средства закрытия вторичного выходного клапана в случае обнаружения аномального состояния.
В некоторых вариантах реализации средства обнаружения аномального состояния могут содержать автоматическую систему контроля и средства обнаружения давления, величины потока, температуры, напряжения в емкости, положения клапана или положения исполнительного механизма.
В некоторых вариантах реализации средства закрытия вторичного выходного клапана могут содержать автоматическую систему контроля и сигнал закрытия вторичного выходного клапана.
В других вариантах реализации вторичный выходной клапан может быть нормально открытым.
В других еще вариантах реализации вторичный выходной клапан может закрываться в течение приблизительно 5 секунд или в течение приблизительно 2,5 секунды после обнаружения аномального состояния.
Любой из вариантов реализации, описанных в настоящем документе, может содержать устройство отслеживания твердого вещества, которое обнаруживает момент заполнения емкости отстойника.
Любой из вариантов реализации, описанных в настоящем документе, может содержать продувочный сухой газ, подаваемый в емкость отстойника.
Любой из вариантов реализации, описанных в настоящем документе, может содержать продувочный сухой газ, подаваемый в перепускную емкость.
Любой из вариантов реализации, описанных в настоящем документе, может содержать продувочный очищенный газ, подаваемый в выпускную линию.
Любой из вариантов реализации, описанных в настоящем документе, может содержать продувочный очищенный газ, подаваемый в линию стравливания.
Еще одна группа вариантов реализации, описанных в настоящем документе, относится к способу удаления твердого вещества из емкости высокого давления с псевдоожиженным слоем. Способ содержит этапы: обеспечения наличия выпускной системы, содержащей множество емкостей отстойников и множество перепускных емкостей, причем, по меньшей мере, одна из множества емкостей отстойников имеет коническое верхнее днище; заполнения первой емкости отстойника из множества емкостей отстойников смесью из емкости высокого давления с псевдоожиженным слоем, причем смесь содержит твердое вещество и сжатый газ; выравнивания давления в первой емкости отстойника, причем первую часть сжатого газа перепускают из первой емкости отстойника, по меньшей мере, в одну из множества емкостей отстойников, которая не является первой емкостью отстойника; перепускания твердого вещества и второй части сжатого газа из первой емкости отстойника в первую перепускную емкость; повторного выравнивания давления в первой емкости отстойника, причем возвратный сжатый газ перепускают, по меньшей мере, из одной из множества емкостей отстойников, которая не является первой емкостью отстойника, в первую емкость отстойника; выравнивания давления в первой перепускной емкости при использовании второй перепускной емкости, причем третью часть сжатого газа перепускают из первой перепускной емкости, по меньшей мере, в одну из множества перепускных емкостей, которая не является первой перепускной емкостью; опорожнения первой перепускной емкости; и повторного выравнивания давления в первой перепускной емкости, причем возвратный перепускаемый газ перепускают, по меньшей мере, из одной из множества перепускных емкостей, которая не является первой перепускной емкостью, в первую перепускную емкость.
В любом из вариантов реализации, по меньшей мере, одна из множества предусмотренных перепускных емкостей может иметь коническое верхнее днище.
В любом из вариантов реализации, описанных в настоящем документе, способ может предусматривать наличие первичного выходного клапана и вторичного выходного клапана, причем вторичный выходной клапан может закрываться автоматически в случае обнаружения аномального состояния.
Другие варианты реализации способа могут содержать этапы продувки очищенным газом выпускной линии, продувки очищенным газом линии стравливания, продувки сухим газом емкости отстойника или продувки сухим газом перепускной емкости.
В других вариантах реализации способ может предусматривать равенство объема выпускаемых частиц твердого вещества, по меньшей мере, приблизительно 100% от фактического объема емкости отстойника.
В дополнительных других вариантах реализации способ может предусматривать равенство объема выпускаемых частиц твердого вещества приблизительно 90% и более или в альтернативном варианте приблизительно 95% и более от отсекаемого клапанами объема первой емкости отстойника.
Еще в одной группе вариантов реализации изобретение предлагает выпускную систему, причем выпускная система содержит: по меньшей мере, три емкости отстойников, расположенные параллельно; выпускную линию, соединяющую по текучей среде емкость высокого давления с псевдоожиженным слоем, по меньшей мере, с одной, по меньшей мере, из трех емкостей отстойников; первичный выпускной клапан, который регулирует выпускаемый поток текучей смеси из емкости высокого давления с псевдоожиженным слоем через выпускную линию, по меньшей мере, в одну, по меньшей мере, из трех емкостей отстойников; линию стравливания, соединяющую по текучей среде верхнюю часть емкости высокого давления с псевдоожиженным слоем и, по меньшей мере, одну, по меньшей мере, из трех емкостей отстойников; первичный клапан на линии стравливания, который регулирует стравливаемый поток через линию стравливания; по меньшей мере, три линии перекрестного соединения, через текучую среду соединяющие, по меньшей мере, три емкости отстойников; клапан на линии перекрестного соединения, который регулирует поток перекрестного соединения, по меньшей мере, через три линии перекрестного соединения, причем клапан на линии перекрестного соединения представляет собой многоходовой клапан; по меньшей мере, три перепускные емкости, через текучую среду сообщающиеся, по меньшей мере, с тремя емкостями отстойников; по меньшей мере, три перепускных клапана между, по меньшей мере, тремя емкостями отстойников и, по меньшей мере, тремя перепускными емкостями, которые регулируют множество перепускаемых потоков, по меньшей мере, из трех емкостей отстойников, по меньшей мере, в три перепускные емкости; линию нижнего перекрестного соединения, соединяющую по текучей среде, по меньшей мере, две, по меньшей мере, из трех емкостей; клапан на линии нижнего перекрестного соединения, который регулирует поток нижнего перекрестного соединения через линию нижнего перекрестного соединения; и, по меньшей мере, три первичных выходных клапана, которые регулируют множество выходных потоков текучей смеси, по меньшей мере, из трех перепускных емкостей.
В любом из вариантов реализации многоходовой клапан на линии перекрестного соединения может представлять собой клапан, относящийся к типу с регулированием потока. В любом из вариантов реализации многоходовой клапан на линии перекрестного соединения может иметь переменную площадь проходного сечения в зависимости от степени поворота штока клапана на линии перекрестного соединения.
В любом из вариантов реализации многоходового клапана на линии перекрестного соединения может представлять собой настраиваемый шаровой клапан.
В некоторых из вариантов реализации линия перекрестного соединения может не иметь устройства, ограничивающего поток, отличного от клапана на линии перекрестного соединения.
В некоторых вариантах реализации выпускная система может содержать, по меньшей мере, три линии нижнего перекрестного соединения, а клапан на линии нижнего перекрестного соединения представляет собой многоходовой клапан, который регулирует поток нижнего перекрестного соединения, по меньшей мере, через три линии нижнего перекрестного соединения.
В любом из вариантов реализации многоходовой клапан на линии нижнего перекрестного соединения может представлять собой клапан, относящийся к типу с регулированием потока. В некоторых вариантах реализации многоходовой клапан на линии нижнего перекрестного соединения может иметь переменную площадь проходного сечения в зависимости от степени поворота штока клапана на линии перекрестного соединения.
В некоторых вариантах реализации многоходовой клапан на линии нижнего перекрестного соединения может представлять собой настраиваемый шаровой клапан.
В некоторых вариантах реализации линия нижнего перекрестного соединения может не иметь устройства, ограничивающего поток, отличного от клапана на линии нижнего перекрестного соединения.
Еще одна группа вариантов реализации, описанных в настоящем документе, предусматривает выпускную систему, содержащую: множество емкостей отстойников, расположенных параллельно; выпускную линию, соединяющую по текучей среде емкость высокого давления с псевдоожиженным слоем и, по меньшей мере, две из множества емкостей отстойников; первичный выпускной клапан, который регулирует выпускаемый поток текучей смеси из емкости высокого давления с псевдоожиженным слоем через выпускную линию, по меньшей мере, в две из множества емкостей отстойников; множество вторичных выпускных клапанов, причем каждый из множества вторичных выпускных клапанов регулирует выпускаемый поток, по меньшей мере, в одну из множества емкостей отстойников; множество перепускных емкостей, сообщающихся по текучей среде с множеством емкостей отстойников; множество перепускных клапанов между множеством емкостей отстойников и множеством перепускных емкостей, которые регулируют множество перепускаемых потоков из множества емкостей отстойников во множество перепускных емкостей; и множество первичных выходных клапанов, которые регулируют множество выходных потоков текучей смеси из множества перепускных емкостей.
В любом варианте реализации, описанном в настоящем документе, выпускная система может дополнительно содержать линию стравливания, соединяющую по текучей среде верхнюю часть емкости высокого давления с псевдоожиженным слоем и емкость отстойника, и первичный клапан на линии стравливания, который регулирует стравливаемый поток через линию стравливания.
Некоторые варианты реализации могут включать вторичный клапан на линии стравливания, соединенный последовательно с первичным клапаном на линии стравливания, который регулирует стравливаемый поток через линию стравливания в дополнение к первичному клапану на линии стравливания.
Другие варианты реализации могут включать, по меньшей мере, два вторичных клапана на линиях стравливания и, по меньшей мере, две емкости отстойников, где каждый вторичный клапан на линии стравливания регулирует стравливаемый поток между верхней частью емкости высокого давления с псевдоожиженным слоем и одной емкостью отстойника, причем один первичный клапан на линии стравливания через текучую среду сообщается, по меньшей мере, с двумя вторичными клапанами на линиях стравливания и, по меньшей мере, с двумя емкостями отстойников, так чтобы один первичный клапан на линии стравливания в комбинации, по меньшей мере, с двумя вторичными клапанами на линиях стравливания регулировал бы стравливаемый поток между верхней частью емкости высокого давления с псевдоожиженным слоем и каждой, по меньшей мере, из двух емкостей отстойников.
В еще одном классе вариантов реализации, описанных в настоящем документе, выпускная система содержит: емкость отстойника; выпускную линию, через текучую среду соединяющую емкость высокого давления с псевдоожиженным слоем и емкость отстойника; выпускной клапан, который регулирует выпускаемый поток текучей смеси из емкости с псевдоожиженным слоем через выпускную линию в емкость отстойника; перепускную емкость, которая принимает частицы твердого вещества из емкости отстойника; перепускной клапан между емкостью отстойника и перепускной емкостью, который регулирует перепускаемый поток из емкости отстойника в перепускную емкость; первичный выходной клапан, который регулирует выходной поток текучей смеси из перепускной емкости; вторичный выходной клапан, который регулирует выходной поток текучей смеси из перепускной емкости в дополнение к первичному выходному клапану; средства обнаружения аномального состояния в выпускной системе; и средства закрытия вторичного выходного клапана в случае обнаружения аномального состояния.
В одном варианте реализации средства обнаружения аномального состояния могут включать автоматическую систему контроля и средства обнаружения давления, величины потока, температуры, напряжения в емкости, положения клапана или положения исполнительного механизма.
В других вариантах реализации средства закрытия вторичного выходного клапана могут включать автоматическую систему контроля и автоматический исполнительный механизм, соединенный с вторичным выходным клапаном.
В еще одном другом варианте реализации вторичный выходной клапан является нормально открытым.
В других вариантах реализации, в которых вторичный выходной клапан является нормально открытым, вторичный выходной клапан может закрываться в течение приблизительно 5 секунд или в течение приблизительно 2,5 секунды от момента обнаружения аномального состояния.
В дополнительном еще одном аспекте изобретения варианты реализации, описанные в настоящем документе, относятся к способу удаления твердого вещества из емкости высокого давления с псевдоожиженным слоем, включающему этапы: обеспечения наличия выпускной системы, содержащей выпускную линию, емкость отстойника, выпускной клапан, перепускную емкость, перепускной клапан, первичный выходной клапан и вторичный выходной клапан; заполнения емкости отстойника смесью из емкости высокого давления с псевдоожиженным слоем, где смесь содержит твердое вещество и сжатый газ; перепускания твердого вещества и части сжатого газа из емкости отстойника в перепускную емкость; опорожнения перепускной емкости в принимающую емкость; отслеживания выпускной системы на предмет выявления аномального состояния при использовании автоматической системы контроля; и автоматического закрытия вторичного выходного клапана в случае обнаружения аномального состояния.
В некоторых вариантах реализации этап заполнения и этап опорожнения можно проводить, по меньшей мере, отчасти одновременно.
В других вариантах реализации может иметься только один закрытый клапан между емкостью высокого давления с псевдоожиженным слоем и принимающей емкостью во время проведения некоторых этапов способа.
В других вариантах реализации обнаруживают аномальное состояние, и вторичный выходной клапан закрывается в течение приблизительно 10 секунд или в течение приблизительно 5 секунд от момента возникновения аномального состояния.
В некоторых вариантах реализации аномальное состояние может представлять собой высокое давление, высокую величину потока или неправильное положение клапана в выпускной системе.
Еще в одной группе вариантов реализации, описанных в настоящем документе, выпускная система содержит: множество емкостей отстойников, расположенных параллельно; выпускную линию, соединяющую по текучей среде емкость высокого давления с псевдоожиженным слоем, по меньшей мере, с одной из множества емкостей отстойников; первичный выпускной клапан, который регулирует выпускаемый поток текучей смеси из емкости высокого давления с псевдоожиженным слоем через выпускную линию, по меньшей мере, в одну из множества емкостей отстойников; линию перекрестного соединения, соединяющую по текучей среде, по меньшей мере, две из множества емкостей отстойников; клапан на линии перекрестного соединения, который регулирует поток перекрестного соединения через линию перекрестного соединения, где клапан на линии перекрестного соединения представляет собой клапан, относящийся к типу с регулированием потока; множество перепускных емкостей, через текучую среду сообщающихся со множеством емкостей отстойников; множество перепускных клапанов между множеством емкостей отстойников и множеством перепускных емкостей, которые регулируют перепускаемый поток из множества емкостей отстойников во множество перепускных емкостей; линию нижнего перекрестного соединения, соединяющую по текучей среде, по меньшей мере, две из множества перепускных емкостей; клапан на линии нижнего перекрестного соединения, который регулирует поток нижнего перекрестного соединения через линию нижнего перекрестного соединения; и множество первичных выходных клапанов, которые регулируют множество выходных потоков текучей смеси из множества перепускных емкостей.
В некоторых из вариантов реализации, описанных в настоящем документе, клапан на линии перекрестного соединения может иметь переменную площадь проходного сечения в зависимости от степени поворота штока клапана на линии перекрестного соединения.
В некоторых из вариантов реализации, описанных в настоящем документе, клапан на линии перекрестного соединения может представлять собой поворотный клапан с эксцентриковой заглушкой, настраиваемый шаровой клапан или двухстворчатый клапан.
В некоторых вариантах реализации линия перекрестного соединения может не иметь устройства, ограничивающего поток, отличного от клапана на линии перекрестного соединения.
В некоторых из вариантов реализации, описанных в настоящем документе, клапан на линии нижнего перекрестного соединения может представлять собой клапан, относящийся к типу с регулированием потока.
В некоторых из вариантов реализации, описанных в настоящем документе, клапан на линии нижнего перекрестного соединения может иметь переменную площадь проходного сечения в зависимости от степени поворота штока клапана на линии перекрестного соединения.
В некоторых из вариантов реализации, описанных в настоящем документе, клапан на линии нижнего перекрестного соединения может представлять собой поворотный клапан с эксцентриковой заглушкой, настраиваемый шаровой клапан или двухстворчатый клапан.
В дополнительных других вариантах реализации линия нижнего перекрестного соединения может не иметь устройства, ограничивающего поток, отличного от клапана на линии нижнего перекрестного соединения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 представляет собой схематический чертеж выпускной системы в одну технологическую нитку.
Фиг.2 представляет собой схематический чертеж емкостей отстойников, имеющих эллиптическое и коническое верхние днища.
Фиг.3 включает две страницы, помеченные как фиг.3А и фиг.3В, и представляет собой схематический чертеж выпускной системы в несколько технологических ниток.
Фиг.4 включает две страницы, помеченные как фиг.4А и фиг.4В, и представляет собой схематический чертеж альтернативного варианта выпускной системы в несколько технологических ниток.
Фиг.5 представляет собой блок-схему этапов способа удаления твердого вещества из емкости высокого давления с псевдоожиженным слоем.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В общем случае варианты реализации, описанные в настоящем документе, относятся к выпускным системам, предназначенным для удаления смеси твердое вещество/газ из емкости высокого давления. Говоря более конкретно, варианты реализации, описанные в настоящем документе, относятся к выпускным системам, предназначенным для удаления текучих частиц твердого вещества из емкости высокого давления с псевдоожиженным слоем.
На фиг.1 продемонстрировано схематическое изображение емкости высокого давления с псевдоожиженным слоем и выпускной системы, соответствующей любому из вариантов реализации настоящего описания. В общем случае гранулированное твердое вещество в емкости 102 высокого давления с псевдоожиженным слоем подвергают псевдоожижению под действием потока газа или смеси газ/жидкость, поступающего из впускного отверстия 103 через газораспределитель 104 и покидающего емкость 102 высокого давления с псевдоожиженным слоем через выпускное отверстие 105 для отправления на рецикл. Емкость 102 высокого давления с псевдоожиженным слоем может представлять собой реактор, полимеризационный реактор, емкость, способную удерживать псевдоожиженное твердое вещество, или любую емкость высокого давления, из которой можно удалять гранулированный, порошкообразный или дисперсный твердый продукт.
Со ссылкой на фиг.1 (см. также фиг.3 и 4), в любых вариантах реализации изобретения, описанного в настоящем документе, выпускная система содержит выпускную линию 106, 306а-d, 406ab,cd, емкость 107, 307a-d, 407a-d отстойника, первичный выпускной клапан 108, 308a-d, 408ab,cd, перепускную емкость 114, 314а-d, 414a-d, перепускной клапан 118, 318а-d, 418a-d и первичный выходной клапан 110, 310а-d, 410a-d. Несмотря на обсуждение в данном описании изобретения только компонентов, необходимых для функционирования выпускной системы в рамках настоящего описания изобретения, специалист в соответствующей области техники должен осознавать и возможность необязательного включения дополнительных компонентов, не обсуждающихся в настоящем документе, в том числе, например, оборудования для отслеживания давления, дополнительных клапанов сброса давления, датчиков заполнения, автоматов безопасности или любого другого компонента, выгодного с точки зрения удаления твердого вещества из емкости высокого давления с псевдоожиженным слоем. В дополнение к этому, любой вариант реализации, описанный в настоящем документе, также может включать линию 109, 309а-d, 409a-d стравливания и первичный клапан 111, 311а-d, 411ab,cd на линии стравливания и/или линию 123, 323а-d, 423a-d нижнего стравливания и клапан 130, 330а-d, 430a-d на линии нижнего стравливания.
Для удаления твердого вещества из емкости 102, 302, 402 высокого давления с псевдоожиженным слоем выпускная линия 106, 306а-d, 406ab,cd через текучую среду соединяет емкость 102, 302, 402 высокого давления с псевдоожиженным слоем и емкость 107, 307а-d, 407a-d отстойника. Желательным может оказаться сведение к минимуму длины выпускной линии 106, 306а-d, 406ab,cd. В любых вариантах реализации выпускная линия 106, 306а-d, 406ab,cd может быть самодренирующейся. В других вариантах реализации выпускная линия 106, 306a-d, 406ab,cd может быть полностью прочищена продувочным очищенным газом из линии 117, 317а-d, 417ab,cd продувочного очищенного газа. Продувочный очищенный газ из линии 117, 317a-d, 417ab,cd продувочного очищенного газа может состоять из исходного свежего мономера, исходного инертного материала или может представлять собой поток рециркуляционного газа из выпускной системы рециркуляционного компрессора (не показан), нижнего днища или другого источника повышенного давления. Некоторые варианты реализации также могут включать и клапан на линии 122, 322а-d, 422ab,cd продувочного очищенного газа.
Емкость 107, 307а-d, 407a-d отстойника заполняют выпускаемым потоком выпускаемой текучей среды, предпочтительно содержащей смесь твердого вещества и газа. Для регулирования выпускаемого потока из емкости 102, 302, 403 высокого давления с псевдоожиженным слоем в емкость 107, 307а-d, 407a-d отстойника на выпускной линии 106, 306а-d, 406ab,cd располагают первичный выпускной клапан 108, 308а-d, 408ab,cd. При открытии первичного выпускного клапана 108, 308а-d, 408ab,cd смесь твердое вещество/газ из емкости 102, 302, 402 высокого давления с псевдоожиженным слоем в емкость 107, 307а-d, 407a-d отстойника первоначально будет перетекать под действием давления. В соответствии с использованием в настоящем документе «регулирование» потока обозначает возможность инициирования и прекращения потока или варьирования рассматриваемого потока. Устройство может представлять собой единственное устройство, регулирующее поток, или может иметься несколько устройств, которые «регулируют» рассматриваемый поток. Например, в случае «регулирования» рассматриваемого потока при использовании первичного и вторичного клапанов либо первичный, либо вторичный клапаны могут закрываться, таким образом, прекращая поток.
Со ссылкой на фиг.1 (смотрите также фиг.3), можно в любом варианте реализации, описанном в настоящем документе, линия 109, 309а-d, 409a-d стравливания через текучую среду может соединять емкость 107, 307а-d, 407a-d отстойника и область пониженного давления, например, верхнюю часть емкости 102, 302, 402 высокого давления с псевдоожиженным слоем. Данная линия 109, 309а-d, 409a-d стравливания делает возможным продолжение прохождения потока через выпускной клапан после выравнивания давления. Газы, которые поступают в емкость 107, 307а-d, 409a-d отстойника, поднимаются вверх по линии 109, 309а-d, 409a-d стравливания до верхней части емкости 102, 302, 402 высокого давления с псевдоожиженным слоем, в то время как твердое вещество оседает в емкости 107, 307а-d, 407a-d отстойника. Данный способ доводит до максимума объем твердого вещества, которое заполняет емкость 107, 307a-d, 407a-d отстойника, и, таким образом, сводит к минимуму количество газа, покидающего выпускную систему. Первичный клапан на линии 111, 311a-d, 411ab,cd стравливания может быть расположен на линии 109, 309а-d, 409a-d стравливания для регулирования стравливаемого потока газа в линии 109, 309а-d, 409a-d стравливания между емкостью 107, 307a-d, 407a-d отстойника и емкостью 102, 302 высокого давления с псевдоожиженным слоем. Первичный клапан 111, 311а-d, 411ab,cd на линии стравливания может быть расположен в секции вертикальной трубной системы, так чтобы он был бы самодренирующимся. В некоторых вариантах реализации первичный клапан на линии 111, 311а-d, 411ab,cd стравливания располагают поблизости от емкости 107, 307а-d, 407a-d отстойника для уменьшения отсекаемого клапанами объема комбинации емкость отстойника/трубная система. В случае расположения первичного клапана на линии стравливания поблизости от емкости 107, 307а-d, 407a-d отстойника для предотвращения оседания материала в вертикальной секции линии 109, 309а-d, 409a-d стравливания в промежутке от первичного клапана на линии 111, 311а-d, 411ab,cd стравливания до емкости 102, 302, 402 высокого давления с псевдоожиженным слоем при закрытии первичного клапана на линии 111, 311а-d, 411ab,cd стравливания может быть использована линия продувки линии стравливания (не показана) очищенным газом. В некоторых вариантах реализации первичный клапан на линии 111, 311а-d, 411ab,cd стравливания может быть расположен на емкости 102, 302, 402 высокого давления с псевдоожиженным слоем. В других вариантах реализации первичный клапан на линии 111, 311а-d, 411ab,cd стравливания может быть расположен поблизости от емкости 102, 302, 402 высокого давления с псевдоожиженным слоем, а вторичный клапан на линии 427а-d стравливания (не показан на фиг.1 и 3) может быть расположен на линии 109, 309а-d, 409a-d стравливания поблизости от емкости 107, 307а-d, 407a-d отстойника. В любом из данных вариантов реализации желательными могут оказаться описанные ранее линия продувки линии стравливания и клапан на линии продувки линии стравливания. Данная компоновка может уменьшить отсекаемый клапанами объем и может потребовать, а может и не потребовать проведения продувки линии 109, 309а-d, 409a-d стравливания.
Также со ссылкой на фиг.1 (см. также фиг.3-4), в случае открытия первичного выпускного клапана 108, 308а-d, 408ab,cd смесь твердого вещества и газа перетекает из емкости 102, 302, 402 высокого давления с псевдоожиженным слоем в емкость 107, 307а-d, 407a-d отстойника. Необязательно первичный клапан на линии 111, 311а-d, 411ab,cd стравливания открывают, давая возможность газу или смеси газ/жидкость перетекать обратно в область пониженного давления, например, в верхней части емкости 102, 302, 402 высокого давления с псевдоожиженным слоем. В системе с псевдоожиженным слоем разница давлений между низом и верхом псевдоожиженного слоя в результате приводит к получению линии тока между нижней частью емкости 102, 302, 402 высокого давления с псевдоожиженным слоем и емкостью 107, 307а-d, 407a-d отстойника, а после этого вплоть до верхней части емкости 102, 302, 402 высокого давления с псевдоожиженным слоем, где давление является пониженным. В случае заполнения емкости 107, 307а-d, 407a-d отстойника первичный выпускной клапан 108, 308а-d, 408ab,cd и первичный клапан на линии стравливания 111, 311а-d, 411ab,cd могут быть закрыты. Емкость 107, 307а-d, 407a-d отстойника может быть признана заполненной согласно определению по любому количеству переменных, включающих, например, заданное время, измерение уровня, состояние давления, изменение концентрации твердого вещества в линии 109, 309а-d, 409a-d стравливания, или при использовании любого другого предусмотренного способа.
После заполнения емкости 107, 307а-d, 407a-d отстойника твердое вещество и часть газа перепускают в перепускную емкость 114, 314а-d, 414a-d, расположенную ниже емкости 107, 307а-d, 407a-d отстойника, в результате открытия перепускного клапана 118, 318а-d, 418a-d. Твердое вещество перетекает первоначально под действием давления, после этого под действием силы тяжести из емкости 107, 307а-d, 407a-d отстойника в перепускную емкость 114, 314а-d, 414a-d. Перепускная емкость 114, 314а-d, 414a-d может иметь тот же самый и несколько больший объем, что и емкость отстойника, что обеспечивает наличие свободного пространства для всего твердого вещества в емкости отстойника 107, 307а-d, 407a-d. Вследствие возможности агломерирования твердого вещества предпочитается, чтобы в емкости 107, 307а-d, 407a-d отстойника или в перепускном клапане 118, 318а-d, 418a-d никакого бы твердого вещества не оставалось. В любом варианте реализации для содействия эффективному перепусканию твердого вещества может быть предусмотрена линия 123, 323а-d, 423a-d нижнего стравливания, которая через текучую среду соединяет верхнюю часть перепускной емкости 114, 314а-d, 414a-d и емкость 107, 307а-d, 407a-d отстойника. Данная линия позволяет газам в перепускной емкости 114, 314а-d, 414a-d проходить обратно вверх в емкость 107, 307а-d, 407a-d отстойника, в то время как твердое вещество будет проходить вниз через перепускную емкость 118, 318а-d, 418a-d.
После перепускания твердого вещества в перепускную емкость 114, 314а-d, 414a-d его можно будет перепускать в емкости, расположенные на технологической схеме дальше, для переработки. Таким образом, любой вариант реализации, описанный в настоящем документе, может включать первичный выходной клапан 110, 310а-d,
410a-d, который регулирует поток твердого вещества и газа, покидающий перепускную емкость 114, 314а-d, 414a-d. Первичный выходной клапан 110, 310а-d, 410a-d можно расположить, например, непосредственно на выпускном отверстии перепускной емкости 114, 314а-d, 414a-d.
В любом из вариантов реализации, описанных в настоящем документе, упоминаемые клапаны представляют собой клапаны с автоматическим исполнительным механизмом. Клапаны могут представлять собой полнопроходные быстродействующие клапаны, такие как шаровой, цилиндрический, кулачковый или запорный клапан, разработанный для надежного многоциклового функционирования. Клапаны могут представлять собой шаровые клапаны с металлическими седлами и/или цапфенной опорой. В некоторых вариантах реализации первичный выпускной клапан 108, 308а-d, 408ab,cd и/или первичный клапан на линии 111, 311а-d, 411ab,cd стравливания разрабатывают, имея целью сведение к минимуму зазора между уплотняющим элементом и внутренним объемом емкости 102, 302, 402 высокого давления с псевдоожиженным слоем. Клапаны с автоматическим исполнительным механизмом обычно регулируют при использовании автоматической системы контроля, такой как система программируемого логического управления или система, подобная ей.
В любом варианте реализации, описанном в настоящем документе, выпускная система может не иметь фильтрующего элемента для фильтрования текучей среды, покидающей емкость 107, 307a-d, 407a-d отстойника в виде существенных технологических потоков. Существенные технологические потоки представляют собой технологические потоки, покидающие емкость 107, 307a-d, 407a-d отстойника, например, через линию 109, 309а-d, 409a-d стравливания или линии перекрестного соединения (обсуждающиеся далее). Фильтрующие элементы в соответствии с использованием в настоящем документе обозначают фильтрующие элементы, расположенные в существенных технологических потоках и разработанные для предотвращения уноса большинства частиц твердого вещества из емкости 107, 307a-d, 407a-d отстойника при покидании газом емкости. Фильтрующие элементы в соответствии с использованием в настоящем документе не относятся к элементам, использующимся для исключения частиц из несущественных потоков, например, отводов к манометрам или отводов к анализаторам, через текучую среду соединяющих прибор с емкостью. Фильтрующие элементы, например, металлокерамические фильтры, обычно используют в некоторых системах предшествующего уровня техники, таких как те, которые описываются в патенте США №4003712.
Все еще обращаясь к фиг.1, можно сказать то, что в любом варианте реализации, описанном в настоящем документе, может быть предусмотрена линия выдувания (не показана), например, присоединенная к линии 109, 309а-d, 409a-d стравливания, в факельную или другую систему для поддержания постоянства давления в выпускной системе. Данная линия выдувания может оказаться выгодной для сбрасывания определенной доли давления из выпускной системы перед открытием первичного выходного клапана 110, 310а-d, 410a-d. В определенных вариантах реализации газ можно перепускать из емкости 107, 307а-d, 407a-d отстойника, например, в систему извлечения газа (не показана), так чтобы давление в выпускной системе поддерживалось бы в соответствии с требованиями заданной операции.
Одна группа вариантов реализации предусматривает выпускную систему, предназначенную для удаления твердого вещества из емкости высокого давления с псевдоожиженным слоем, содержащую: емкость 107, 307а-d, 407a-d отстойника, имеющую коническое верхнее днище; выпускную линию 106, 306a-d, 406ab,cd, через текучую среду соединяющую емкость 102, 302, 402 высокого давления с псевдоожиженным слоем и емкость 107, 307a-d, 407a-d отстойника; первичный выпускной клапан 108, 308а-d, 408ab,cd, который регулирует выпускаемый поток текучей смеси из емкости 102, 302, 402 высокого давления с псевдоожиженным слоем через выпускную линию 106, 306а-d, 406ab,cd в емкость 107, 307а-d, 407a-d отстойника; перепускную емкость 114, 314а-d, 414a-d, сообщающуюся по текучей среде с емкостью 107, 307а-d, 407a-d отстойника; перепускной клапан 118, 318a-d, 418a-d между емкостью 107, 307а-d, 407a-d отстойника и перепускной емкостью 114, 314a-d, 414a-d, который регулирует перепускаемый поток из емкости 107, 307а-d, 407a-d отстойника в перепускную емкость 114, 314а-d, 414a-d; и первичный выходной клапан 110, 310а-d, 410a-d, который регулирует выходной поток текучей смеси из перепускной емкости 114, 314а-d, 414a-d.
На фиг.2 продемонстрирован чертеж в поперечном сечении для емкости отстойника, имеющей эллиптическое верхнее днище 201, и емкости отстойника, имеющей коническое верхнее днище 202. В частности, емкость отстойника, имеющая эллиптическое верхнее днище 201, продемонстрирована заполняемой из выпускной линии 206 через клапан на выпускной линии 208. По мере заполнения твердым продуктом емкости отстойника угол естественного откоса материала в эллиптическом днище теоретически будет формировать области незаполненного пространства 209. Результатом наличия незаполненного пространства 209 во время заполнения емкости будет больший объем остаточного газа в емкости, что в результате приведет к повышенным потерям газа при опорожнении емкости. Не будучи связанными с теорией, можно сказать, что, как представляется, объем незаполненного пространства 209 в эллиптическом днище будет меньшим, чем тот, который представляет угол естественного откоса материала вследствие наличия существенной степени турбулентности во время заполнения. Однако, согласно теоретической оценке во время процесса заполнения некоторые части данного теоретического объема пустот твердым веществом не заполняются. В соответствии с любым из вариантов реализации, описанных в настоящем документе, для уменьшения незаполненного объема внутри емкости отстойника может быть использовано коническое верхнее днище. В соответствии с иллюстрацией во время заполнения емкости емкость отстойника, имеющая коническое верхнее днище 202 позволяет уменьшить объем остаточных газа или смеси газ/жидкость в емкости отстойника, поскольку контуры конического верхнего днища могут обеспечить более точное приближение к рисунку заполнения твердым продуктом. Меньший объем газа в емкости отстойника соответствует меньшему объему газа, который может быть утрачен во время опорожнения емкости. Таким образом, в любом из вариантов реализации, описанных в настоящем документе, выгодным может оказаться снабжение емкости отстойника 202 коническим верхним днищем, что уменьшает сохраняемый объем остаточных газа и смеси газ/жидкость.
В любых других вариантах реализации, описанных в настоящем документе, коническое верхнее днище, описанное ранее для емкости 201 отстойника, может иметь перепускная емкость 214. То же самое обоснование, что и описанное ранее для емкости 201 отстойника, относится и к перепускной емкости 214.
Со ссылкой на фиг.2 в любом варианте реализации, описанном в настоящем документе, выпускная система может дополнительно включать устройство 203a,b отслеживания твердого вещества. Устройство 203a,b отслеживания твердого вещества может представлять собой любое устройство, известное специалисту в соответствующей области техники, которое детектирует в емкости высокого давления присутствие твердого вещества. Например, устройство 203a,b отслеживания твердого вещества может представлять собой радиоизотопное устройство обнаружения уровня, устройство камертонного типа, статический датчик, датчик давления, акустический датчик или улавливающее устройство. Устройство 203а,b отслеживания твердого вещества может представлять собой устройство 203а отслеживания твердого вещества верхнего расположения, расположенное поблизости от верха емкости 201, 202 отстойника, на линии 205 стравливания или в любой другой позиции, подходящей для использования при измерении в момент заполнения резервуара. В альтернативном варианте устройство измерения твердого вещества может представлять собой устройство 203b отслеживания твердого вещества нижнего расположения, расположенное поблизости от низа емкости 201, 202 отстойника или в любой другой подходящей для использования позиции, которая позволяет устройству 203b отслеживания твердого вещества нижнего расположения обнаружить момент полного опорожнения емкости 201, 202 отстойника. Добавление устройства 203а,b отслеживания твердого вещества может позволить выпускной системе обнаруживать скорость заполнения емкости отстойника и регулировать время заполнения, сбрасывания давления, повторного набора давления или перепускания твердого вещества из емкости отстойника, так чтобы увеличить эффективность способа. Специалист в соответствующей области техники будет осознавать возможность использования в заданной выпускной системе любого количества устройств заполнения и возможность их расположения во множестве позиций.
Кроме того, настоящее изобретение может дополнительно содержать описанное ранее устройство 210а,b отслеживания твердого вещества, соединенное с перепускной емкостью 214. Устройство отслеживания твердого вещества может представлять собой устройство 210а отслеживания твердого вещества в перепускном резервуаре верхнего расположения, расположенное поблизости от верха перепускной емкости или в любой другой позиции, подходящей для использования при измерении в момент заполнения резервуара. В альтернативном варианте устройство измерения твердого вещества может представлять собой устройство 210b отслеживания твердого вещества в перепускном резервуаре нижнего расположения, расположенное поблизости от низа перепускной емкости, в линии 204 транспортирования или в любой другой подходящей для использования позиции, которая позволяет устройству отслеживания твердого вещества обнаружить момент полного опорожнения перепускной емкости отстойника.
Теперь со ссылкой на фиг.3 (см. также фиг.4), в практике настоящего изобретения может быть использовано несколько технологических ниток выпускных емкостей. Например, на фиг.3 продемонстрировано четыре емкости 307а-d, 407a-d отстойников и четыре перепускные емкости 314а-d, 414a-d. Однако, необходимо осознавать то, что другие выпускные системы могут содержать только одну или любое другое количество емкостей 307а-d, 407a-d отстойников и перепускных емкостей 314а-d,
414a-d, способных образовать конфигурацию, соответствующую настоящему описанию изобретения. В некоторых вариантах реализации добавление большего количества емкостей 307а-d, 407a-d отстойников и перепускных емкостей 314а-d, 414a-d может увеличить производительность или эффективность удерживания газа. В случае наличия множества емкостей 307а-d, 407a-d отстойников и перепускных емкостей 314а-d, 414a-d емкости 307а-d, 407a-d отстойников могут быть расположены параллельно, таким образом, твердый материал будет проходить из емкости 302, 402 высокого давления с псевдоожиженным слоем в любую одну из емкостей 307а-d,
407a-d отстойников, а после этого в соответствующую перепускную емкость 314а-d, 414a-d. В соответствии с использованием в настоящем документе параллельная компоновка обозначает такую компоновку емкостей отстойников, чтобы каждая емкость отстойника из емкости высокого давления с псевдоожиженным слоем принимала бы смесь, содержащую твердый материал, и перепускала бы твердый материал далее в оборудование, расположенное ниже по потоку, без необходимости прохождения существенного количества твердого материала, принимаемого одной емкостью отстойника, через другие емкости отстойников. В одном предпочтительном варианте реализации каждый комплект емкость отстойника/перепускная емкость может функционировать независимо от другого комплекта емкость отстойника/перепускная емкость.
Со ссылкой фиг.3 (см. также фиг.4), в любом варианте реализации, описанном в настоящем документе, выпускная система может содержать вторичный выпускной клапан 316а-d, 416a-d, соединенный последовательно с первичным выпускным клапаном 308а-d, 408ab,cd, где первичный выпускной клапан 308а-d, 408ab,cd и вторичный выпускной клапан 316а-d, 416a-d располагаются между емкостью 302, 402 высокого давления с псевдоожиженным слоем и емкостью 307а-d, 407a-d отстойника, причем как первичный выпускной клапан 308а-d, 408ab,cd, так и вторичный выпускной клапан 316а-d, 416a-d регулируют выпускаемый поток в емкость 307а-d, 407a-d отстойника. Добавление вторичного выпускного клапана 316а-d, 416a-d поблизости от емкости 307а-d, 407a-d отстойника улучшает эффективность выпускной системы в результате уменьшения объема при закрытом клапане. Кроме того, после заполнения емкости 307а-d, 407a-d отстойника вторичный выпускной клапан 316а-d, 416a-d делает возможным подачу в выпускную линию 306а-d, 406ab,cd продувочного очищенного газа из линии 317а-d, 417ab,cd продувочного очищенного газа. В данных вариантах реализации вторичный выпускной клапан 316а-d, 416a-d может быть закрыт, а первичный выпускной клапан 308а-d, 408ab,cd может быть открыт для обеспечения подачи продувочного очищенного газа и прочистки выпускной линии 306а-d, 406ab,cd от твердого вещества. Линия 317а-d, 417ab,cd продувочного очищенного газа может иметь клапан на линии 322а-d, 422ab,cd продувочного очищенного газа, регулирующий поток очищенного газа. Во всех вариантах реализации, описанных в настоящем документе, первичный выпускной клапан 308а-d, 408ab,cd, вторичный выпускной клапан 316а-d, 416a-d и другие упомянутые клапаны представляют собой клапаны с автоматическим управляющим и исполнительным механизмом.
В любом варианте реализации, описанном в настоящем документе, выпускная система также может содержать вторичный выходной клапан 319а-d, 419a-d, последовательно соединенный с первичным выходным клапаном 310а-d, 410a-d, где первичный выходной клапан 310а-d, 410a-d и вторичный выходной клапан 319а-d, 419a-d располагаются на технологической схеме после перепускной емкости 314а-d, 414a-d, причем как первичный выходной клапан 310а-d, 410a-d, так и вторичный выходной клапан 319а-d, 419a-d регулируют выходной поток в перепускную емкость 314а-d, 414a-d. Добавление вторичного выходного клапана 319а-d, 419a-d позволяет улучшить безопасность в результате обеспечения наличия дополнительного клапана, который может быть закрыт, между источником высокого давления в виде емкости высокого давления с псевдоожиженным слоем 302, 402 и принимающей емкостью, расположенной на технологической схеме дальше (не показана). Добавление дополнительного автоматического клапана делает возможным заполнение емкости отстойника из нитки выпускной емкости при одновременном опорожнении перепускной емкости. Это сокращает время цикла, что делает возможными большее количество выгрузок и, таким образом, повышенную производительность выпускной системы для заданного размера системы.
Предложение вторичного выходного клапана 319а-d, 419a-d удовлетворяет давно ощущавшуюся потребность в сокращении времен цикла для выпускной системы. В системах предшествующего уровня техники, содержащих только один автоматический вторичный выходной клапан, перед заполнением емкости 307а-d, 407a-d отстойника перепускная емкость 314а-d, 414a-d должна быть опорожнена, а первичный выходной клапан 310а-d, 410a-d должен быть достоверно закрыт. Это было необходимо для того, чтобы, по меньшей мере, два клапана (например, перепускной клапан 318а-d, 418a-d и первичный выходной клапан 310а-d, 410a-d или первичный выпускной клапан 308а-d, 408ab,cd и перепускной клапан 318а-d, 418a-d) обязательно были бы закрыты для защиты емкостей низкого давления, расположенных на технологической схеме дальше, от газов высокого давления, потенциально выдуваемых из емкости 302, 402 высокого давления с псевдоожиженным слоем через емкость, расположенную на технологической схеме дальше, в случае открытия одного клапана по неисправности (вследствие неисправности клапана или исполнительного механизма, например, вследствие неисправности штока). Двухрезервуарные выпускные системы для выпуска продукта (содержащие емкость отстойника и перепускную емкость, как это раскрывается в описанном ранее патенте '952) эксплуатировались приблизительно с 1981 года. В промышленности давно уже ощущается потребность в уменьшении времени цикла для систем продукта при одновременном сохранении безопасной защиты, создаваемой по способу с двумя закрытыми клапанами. Предложение вторичного выходного клапана 319а-d, 419a-d обеспечивает получение желательной безопасной защиты при одновременном уменьшении совокупного времени цикла для системы.
Все еще обращаясь к фиг.3, можно сказать то, что в любом из вариантов реализации, описанных в настоящем документе, в емкость 307а-d отстойника может быть подан продувочный сухой газ из линии 320а-d продувочного сухого газа (не показана на фиг.4). Для регулирования потока сухого газа линия 320а-d продувочного сухого газа может иметь клапан на линии 321а-d продувочного сухого газа. В некоторых областях применения полимеризационный реактор с псевдоожиженным слоем может функционировать при наличии жидкой фазы. Этого можно было бы добиться в результате нагнетания в реактор жидкого исходного или рециркуляционного материала или проведения конденсированного режима эксплуатации, когда состав газа или температура на впускном отверстии позволяют более тяжелым углеводородам сконденсироваться. Как известно на современном уровне техники, в случае удаления твердых частиц из емкости 302 высокого давления с псевдоожиженным слоем, функционирующей в режиме конденсации или сверхконденсации, твердые частицы могут быть насыщены жидкостью, и/или жидкость может поступить в резервуар отстойника во время проведения стадии заполнения. Для облегчения вытеснения присутствующей жидкости во время проведения любой подходящей стадии способа, а предпочтительно во время проведения стадии заполнения, более предпочтительно во время проведения стадии заполнения после закрытия выпускного клапана 308а-d, но перед закрытием первичного клапана на линии 311а-d стравливания, в емкость 307а-d отстойника может быть подан продувочный сухой газ из линии 320а-d продувочного сухого газа. Продувочный сухой газ из линии продувочного 320а-d сухого газа может быть добавлен при интенсивности потока, которая в выпускном резервуаре не приводит к возникновению псевдоожижения. В некоторых вариантах реализации изобретения продувочный сухой газ из линии 320а-d продувочного сухого газа подают в нижнюю секцию емкости 307а-d отстойника. Продувочный сухой газ из линии 320а-d продувочного сухого газа может представлять собой газ, совместимый со способом, поскольку некоторое количество данного газа будет отправлено на рецикл в емкость высокого давления с псевдоожиженным слоем. В некоторых вариантах реализации продувочный сухой газ из линии 320а-d продувочного сухого газа может представлять собой циркулирующий газ, отбираемый в той позиции способа с использованием псевдоожиженного слоя, в которой жидкость не присутствует, такой как выпускное отверстие емкости 302 высокого давления с псевдоожиженным слоем. В одном варианте реализации сухой газ отбирают на технологической схеме после компрессора, который обеспечивает циркуляцию материала через емкость высокого давления с псевдоожиженным слоем, но перед охладителем циркулирующего газа, в котором может иметь место конденсация. В некоторых вариантах реализации продувочный сухой газ из линии 320а-d продувочного сухого газа может быть инертным по отношению к способу, таким как азот в способе полимеризации.
В любом из вариантов реализации, описанных в настоящем документе, описанный ранее продувочный сухой газ может быть подан в нижнюю часть перепускной емкости 314а-d. Для облегчения вытеснения присутствующих жидкостей продувочный сухой газ (не показан) может быть подан в перепускную емкость 314а-d во время проведения любой подходящей стадии в способе, а предпочтительно во время перепускания твердого вещества из емкости отстойника 307а-d в перепускную емкость 314а-d или во время проведения стадии выравнивания давления.
Со ссылкой на фиг.3 (см. также ф.4), любой из вариантов реализации, описанных в настоящем документе, может содержать линию 312ab,bc,cd,ac,bd,ad, 412a-d перекрестного соединения, которая через текучую среду соединяет друг с другом, по меньшей мере, две из емкостей 307а-d, 407a-d отстойников. В некоторых вариантах реализации множество линий 312ab,bc,cd,ac,bd,ad, 412a-d перекрестного соединения через текучую среду соединяет друг с другом множество емкостей 307а-d, 407a-d отстойников. Линии 312ab,bc,cd,ac,bd,ad, 412a-d перекрестного соединения делают возможным прохождение газа между емкостями 307а-d, 407a-d отстойников. Клапан на линии 313ab,bc,cd,ac,bd,ad, 413ab,cd перекрестного соединения регулирует поток перекрестного соединения для текучей среды, обычно газовой смеси реактора, через линию 312ab,bc,cd,ac,bd,ad, 412a-d перекрестного соединения. В соответствии с иллюстрацией линии 312ab,bc,cd,ac,bd,ad, 412a-d перекрестного соединения отходят от выпускных линий 309а-d, 409a-d; однако, специалист в соответствующей области техники должен осознавать то, что линии 312ab,bc,cd,ac,bd,ad, 412a-d перекрестного соединения могут быть независимыми от линии 309а-d, 409a-d стравливания до тех пор, пока газ будет способен проходить между каждыми из множества емкостей 307а-d, 407a-d отстойников. В одном предпочтительном варианте реализации линии перекрестного соединения являются самодренирующимися. В некоторых предпочтительных вариантах реализации интенсивность потока на линии перекрестного соединения ограничивают, так чтобы твердый материал в емкости 307а-d, 407a-d отстойника не подвергался бы псевдоожижению, что в результате может привести к избыточному уносу частиц твердого вещества. Данное ограничение можно осуществить при использовании диафрагмы, сопла со сходящимся/расходящимся потоком или при использовании клапана на линии 313ab,bc,cd,ac,bd,ad, 412a-d перекрестного соединения, который относится к типу с регулированием потока. Клапаны на линии перекрестного соединения, относящиеся к типу с регулированием потока, могут, например, иметь площадь проходного сечения, которая меняется при повороте штока клапана при открывании клапана. В некоторых вариантах реализации клапаны, относящиеся к типу с регулированием потока, могут, например, представлять собой поворотный клапан с эксцентриковой заглушкой, настраиваемый шаровой клапан, двухстворчатый клапан или другой клапан, разработанный для постепенного увеличения площади живого сечения и регулирования интенсивности потока по мере открытия клапана. В результате использования клапана на линии перекрестного соединения, относящегося к типу с регулированием потока, первоначальный поток через линию перекрестного соединения может быть ограничен в случае первоначального открытия клапана на линии перекрестного соединения при максимальной разности давлений между емкостями. Данная разность давлений с течением времени уменьшается. По мере продолжения открытия клапана, относящегося к типу с регулированием потока, площадь проходного сечения клапана увеличивается, что делает возможным выдерживание высокой интенсивности потока при уменьшении разности давлений. В системах предшествующего уровня техники использовали устройства с фиксированным ограничением потока, что в результате приводило к резкому уменьшению потока на линии перекрестного соединения при уменьшении разности давлений между емкостями.
В любом варианте реализации, описном в настоящем документе, в целях улучшения эффективности системы по газу также может быть предусмотрена и линия нижнего перекрестного соединения. После перепускания твердого вещества в перепускную емкость 314а-d, 414a-d из внедрившихся между частицами свободных объемов пустот и любого свободного объема над твердым веществом в перепускной емкости 314а-d, 414a-d удаляют части газов в результате выравнивания давления в заполненной перепускной емкости 314а-d, 414a-d при использовании пустой перепускной емкости (емкостей) 314а-d, 414a-d. Линия нижнего перекрестного соединения 326ab,bc,cd,ac,bd,ad, 434a-d через текучую среду соединяет, по меньшей мере, две перепускные емкости 314а-d, 414a-d, что делает возможным прохождение газов между емкостями. Клапан на линии нижнего перекрестного соединения 328ab,bc,cd,ac,bd,ad, 428ab,cd регулирует поток между перепускными емкостями 314а-d, 414a-d. Например, линия 326ab нижнего перекрестного соединения через текучую среду соединяет первую перепускную емкость 314а и вторую перепускную емкость 314b, а первый клапан на линии нижнего перекрестного соединения 328ab регулирует поток газа между двумя емкостями. В любом из вариантов реализации клапан на линии 328ab,bc,cd,ac,bd,ad, 428ab,cd нижнего перекрестного соединения также может представлять собой описанный ранее клапан на линии перекрестного соединения, относящийся к типу с регулированием потока.
Унос частиц твердого вещества вместе с потоком перекрестного соединения в результате может привести к накоплению частиц твердого вещества, таких как полимерные частицы, в линиях 312ab,bc,cd,ac,bd,ad, 412a-d перекрестного соединения. Реакционно-способное твердое вещество, остающееся в линиях 312ab,bc,cd,ac,bd,ad, 412a-d перекрестного соединения, может продолжать реагировать, создавая проблемы при эксплуатации. В частности, полимерные частицы, остающиеся в линиях, могут полимеризоваться между циклами выпуска и закупоривать линию 312ab,bc,cd,ac,bd,ad, 412a-d перекрестного соединения. Однако согласно теоретической оценке в случае короткого времени цикла выпуска опасность продолжения реакции, приводящей в результате к агломерированию, невелика, и линии перекрестного соединения могут быть разработаны обеспечивающими убыстренное перепускание при мгновенном псевдоожижении материала в емкости 307а-d, 407a-d отстойника и получающийся в результате унос в принимающую емкость отстойника.
На фиг.3 (см. также фиг.4) твердое вещество перепускают из перепускной емкости 314а-d, 414a-d в принимающую емкость, расположенную на технологической схеме дальше, (не показана) через линию 315а-d, 415a-d транспортирования. Каждая перепускная емкость 314а-d, 414a-d может иметь свою собственную линию 315а-d, 415a-d транспортирования в технологическое оборудование, расположенное на технологической схеме дальше. В любом варианте реализации любое количество перепускных емкостей 314а-d, 414a-d может совместно использовать общую линию транспортирования (не показана). В последнем варианте реализации каждая емкость отстойника имеет свой собственный первичный выходной клапан 310а-d, 410a-d, который открывается во время проведения перепускания.
На фиг.3, несмотря на возможность использования любого способа перепускания гранулированного твердого вещества в одном предпочтительном способе используют газ, содействующий транспортированию, подаваемый через линию 324а-d газа, содействующего транспортированию, и регулируемый при использовании клапана на линии 325а-d газа, содействующего транспортированию. Газ, содействующий транспортированию, предпочтительно нагнетают в нижнюю часть емкости 307а-d отстойника. Газ, содействующий транспортированию, предпочтительно представляет собой инертный материал, продувочный сухой газ, рециркуляционный газ, азот или газообразный побочный продукт операций, проводимых на технологической линии дальше, таких как извлечение на линии стравливания.
На фиг.3 (см. также фиг.4), можно сказать то, что один класс вариантов реализации предусматривает выпускную систему, содержащую: емкость 307а-d, 407a-d отстойника; выпускную линию 306a-d, 406ab,cd, соединяющую по текучей среде емкость высокого давления с псевдоожиженным слоем и емкость отстойника; выпускной клапан 308а-d, 408ab,cd, который регулирует выпускаемый поток текучей смеси из емкости высокого давления с псевдоожиженным слоем через выпускную линию в емкость отстойника; перепускную емкость 314а-d, 414a-d, которая принимает частицы твердого вещества из емкости отстойника; перепускной клапан 318а-d, 418a-d между емкостью отстойника и перепускной емкостью, который регулирует перепускаемый поток из емкости отстойника в перепускную емкость; первичный выходной клапан 310а-d, 410a-d, который регулирует выходной поток текучей смеси из перепускной емкости; вторичный выходной клапан 319а-d, 419a-d, который регулирует выходной поток текучей смеси из перепускной емкости в дополнение к первичному выходному клапану; средство обнаружения аномального состояния в выпускной системе; и средство закрытия вторичного выходного клапана в случае обнаружения аномального состояния.
Аномальное состояние может представлять собой любое состояние, которое оправдывает прекращение потока из перепускной емкости в принимающую емкость, расположенную на технологической схеме дальше. Аномальное состояние может представлять собой, например, высокое давление, высокую величину потока, высокую или низкую температуру, высокое напряжение в емкости, неправильное положение клапана или неправильное положение исполнительного механизма. В некоторых вариантах реализации вторичный выходной клапан может представлять собой нормально открытый клапан. В некоторых вариантах реализации вторичный выходной клапан может закрываться в течение приблизительно 5 или приблизительно 2,5 секунды от момента обнаружения аномального состояния.
Средство обнаружения аномального состояния может представлять собой любое средство, известное специалисту в соответствующей области техники своей пригодностью для использования при обнаружении параметра, выбранного для отслеживания. Средство обнаружения аномального состояния может содержать, например, автоматическую систему контроля и устройство обнаружения состояния технологического параметра. В некоторых вариантах реализации средство обнаружения аномального состояния может содержать, например, автоматическую систему контроля, которая принимает сигнал от устройства обнаружения давления, устройства обнаружения величины потока, устройства обнаружения температуры, устройства обнаружения напряжения в емкости, устройства обнаружения положения клапана или устройства обнаружения положения исполнительного механизма клапана.
Средство закрытия вторичного выходного клапана 319а-d, 419a-d в случае обнаружения аномального состояния может представлять собой любое средство, известное специалисту в соответствующей области техники своей пригодностью для использования при анализе технологического процесса для определения момента возникновения аномального состояния и отправлении сигнала для закрытия автоматического клапана. В некоторых вариантах реализации средство закрытия вторичного выходного клапана 319а-d, 419a-d в случае обнаружения аномального состояния может содержать, например, автоматическую систему контроля, которая отслеживает технологический параметр, например, давление, величину потока, температуру, напряжение в емкости, положение клапана или положение исполнительного механизма клапана, может определять момент выхода технологического параметра за пределы приемлемых значений и формировать сигнал на закрытие вторичного выходного клапана 319а-d, 419a-d. Как обсуждалось ранее, все клапаны, упомянутые в настоящем документе, представляют собой клапаны с автоматическим исполнительным механизмом. Таким образом, в соответствии с использованием в настоящем документе вторичный выходной клапан 319а-d, 419a-d обозначает комбинацию клапан/исполнительный механизм.
Обращаясь теперь к фигуре 4, можно сказать то, что в сопоставлении с вариантами реализации, продемонстрированными на фигуре 3, в некоторых вариантах реализации количество соединений между емкостью 402 высокого давления с псевдоожиженным слоем и множеством емкостей 407а-d отстойников, а также соединений между множеством емкостей 407а-d отстойников может быть уменьшено. Говоря конкретно, по меньшей мере, две из множества емкостей отстойников 407а-d могут совместно использовать выпускную линию 406ab,cd и один общий первичный выпускной клапан 408ab,cd. Группирование множества емкостей 407а-d отстойников, по меньшей мере, в пары приводит к уменьшению количества соединений, необходимых для перепускания твердого вещества из емкости 402 высокого давления с псевдоожиженным слоем. В дополнение к этому, может быть добавлен вторичный выпускной клапан 416а-d, регулирующий поток твердого вещества между емкостью 402 высокого давления с псевдоожиженным слоем и индивидуальными емкостями 407а-d отстойников. Например, некоторые варианты реализации могут содержать, по меньшей мере, два вторичных выпускных клапана 416а-b и, по меньшей мере, две емкости 407а-b отстойников, где каждый вторичный выпускной клапан 407а-b регулирует поток в одну из емкостей 407а-b отстойников, и где один первичный выпускной клапан 408ab,cd через текучую среду сообщается, по меньшей мере, с двумя вторичными выпускными клапанами 416а-d и, по меньшей мере, с двумя емкостями 407а-d отстойников, так чтобы один первичный выпускной клапан 408ab,cd в комбинации, по меньшей мере, с двумя вторичными выпускными клапанами 416а-b регулировал бы выпускаемый поток в каждую, по меньшей мере, из двух емкостей отстойников 407а-d. Говоря вкратце, по меньшей мере, две емкости отстойников 407а-d через текучую среду соединяются с емкостью 402 высокого давления с псевдоожиженным слоем через один первичный выпускной клапан 408ab,cd.
Все еще обращаясь к фиг.4, можно сказать то, что для уменьшения количества соединений, необходимых для перепускания газа между емкостью высокого давления с псевдоожиженным слоем 402 и емкостями 407а-d отстойников, некоторые варианты реализации изобретения связывают друг с другом, по меньшей мере, две линии 409а-d стравливания для направления технологического потока через общую линию 426ab,cd стравливания и один первичный клапан на линии 411ab,cd стравливания. В некоторых вариантах реализации могут иметь место, по меньшей мере, два вторичных клапана на линиях 427а-d стравливания, соединенных последовательно с одним первичным клапаном на линии 411ab,cd стравливания. Таким образом, например, для прохождения текучей среды между емкостью 402 высокого давления с псевдоожиженным слоем и емкостью 407a отстойника как первичный клапан на линии 411ab стравливания, так и один вторичный клапан на линии 427а стравливания должны быть открытыми, в то время как другой вторичный клапан на линии 427b стравливания будет закрытым. Таким образом, данный вариант реализации изобретения содержит, по меньшей мере, два вторичных клапана на линиях 427а-d стравливания и, по меньшей мере, две емкости 407а-d отстойников, где каждый вторичный клапан на линии 427а-d стравливания регулирует стравливаемый поток между верхней частью емкости 402 высокого давления с псевдоожиженным слоем и одной емкостью 407а-d отстойника, и где один первичный клапан на линии 411ab,cd стравливания через текучую среду сообщается, по меньшей мере, с двумя вторичными клапанами на линиях 427а-d стравливания и, по меньшей мере, с двумя емкостями 407а-d отстойников, так чтобы один первичный клапан на линии 411ab,cd стравливания в комбинации, по меньшей мере, с двумя вторичными клапанами на линиях 427а-d стравливания регулировал бы стравливаемый поток между верхней частью емкости 402 высокого давления с псевдоожиженным слоем и каждой, по меньшей мере, из двух емкостей 407а-d отстойников. Некоторые варианты реализации дополнительно содержат линию продувки линии 429ab,cd стравливания и клапан на линии продувки линии 424ab,cd стравливания для прочистки общей линии 426ab,cd стравливания от каких-либо частиц твердого вещества и их удаления в емкость 402 высокого давления с псевдоожиженным слоем. Продувочный газ для линии стравливания может представлять собой исходный свежий мономер, исходный инертный материал или может представлять собой поток рециркуляционного газа из выпускной системы рециркуляционного компрессора (не показан), нижнего днища или другого источника давления.
На фиг.4, для уменьшения количества соединений, необходимых для перепускания газа между емкостями 407а-d отстойников, в любых вариантах реализации, описанных в настоящем документе, выпускная система 401 может содержать клапан на линии 413ab,cd перекрестного соединения, который представляет собой многоходовой клапан. Многоходовой клапан на линии перекрестного соединения 413ab,cd может регулировать поток между, по меньшей мере, тремя емкостями 407a-d отстойников, делая возможным перепускание газа между ними. Как проиллюстрировано на фиг.4, первый многоходовой клапан на линии 413ab перекрестного соединения может регулировать поток между первой емкостью 407а отстойника и второй емкостью 407b отстойника и может регулировать поток из первой емкости 407а отстойника или второй емкости 407b отстойника в третью емкость 407с отстойника или четвертую емкость 407d отстойника через соединение со вторым многоходовым клапаном на линии 413cd перекрестного соединения. Многоходовой клапан 413ab,cd может быть сконфигурирован обеспечивающим перепускание газа между любыми из емкостей 407а-d отстойников. Несмотря на иллюстрацию данным вариантом реализации выпускной системы 401, содержащей четыре емкости 407а-d отстойника и два многоходовых клапана на линиях 413ab,cd перекрестного соединения, необходимо понимать то, что количество емкостей отстойников и многоходовых клапанов может варьироваться в соответствии с требованиями различных выпускных систем. Например, может быть предусмотрена альтернативная выпускная система, в которой четыре емкости соединяются при использовании одного многоходового клапана на линии 413ab,cd перекрестного соединения, или где любое количество емкостей соединяется при использовании любого количества многоходовых клапанов на линиях перекрестного соединения. В дополнение к этому, количество ходов у многоходовых клапанов на линиях 413ab,cd перекрестного соединения может варьироваться, так чтобы в определенных вариантах реализации один многоходовой клапан на линии 413ab,cd перекрестного соединения мог бы принимать линии стравливания от любого количества емкостей отстойников.
На фиг.4, для уменьшения количества соединений, необходимых для перепускания газа между перепускными емкостями 414а-d, в любом варианте реализации, описанном в настоящем документе, выпускная система 401 может содержать клапан на линии 428ab,cd нижнего перекрестного соединения, который представляет собой многоходовой клапан. Многоходовой клапан на линии 428ab,cd нижнего перекрестного соединения может регулировать поток, по меньшей мере, из трех перепускных емкостей 414а-d, что делает возможным перепускание газа между ними. Как проиллюстрировано на фиг.4, первый многоходовой клапан на линии нижнего перекрестного соединения 428ab может регулировать поток между первой перепускной емкостью 414а и второй перепускной емкостью 414b и может регулировать поток из первой перепускной емкости 414а или второй перепускной емкости 414b в третью перепускную емкость 414с или четвертую перепускную емкость 414d через соединение со вторым многоходовым клапаном на линии 428cd нижнего перекрестного соединения. Многоходовые клапаны на линиях 428ab,cd нижнего перекрестного соединения могут быть сконфигурированы обеспечивающими перепускание газа между любыми двумя из перепускных емкостей 414а-d. Несмотря на иллюстрацию данным вариантом реализации выпускной системы 401, содержащей четыре перепускные емкости 414а-d и два многоходовых клапана на линиях 428ab,cd нижнего перекрестного соединения, необходимо осознавать то, что количество перепускных емкостей и многоходовых клапанов на линиях 428ab,cd нижнего перекрестного соединения может варьироваться в соответствии с требованиями различных выпускных систем.
На фиг.4, одна группа вариантов реализации содержит: по меньшей мере, три емкости 407а-d отстойников, расположенные параллельно; выпускную линию 406ab,cd, соединяющую по текучей среде емкость 402 высокого давления с псевдоожиженным слоем, по меньшей мере, с одной, по меньшей мере, из трех емкостей 407а-d отстойников; первичный выпускной клапан 408ab,cd, который регулирует выпускаемый поток текучей смеси из емкости 402 высокого давления с псевдоожиженным слоем через выпускную линию 406ab,cd, по меньшей мере, в одну, по меньшей мере, из трех емкостей 407а-d отстойников; линию 409а-d стравливания, соединяющую по текучей среде верхнюю часть емкости 402 высокого давления с псевдоожиженным слоем и, по меньшей мере, одну, по меньшей мере, из трех емкостей 407а-d отстойников; первичный клапан на линии 411ab,cd стравливания, который регулирует стравливаемый поток через линию 409а-d стравливания; по меньшей мере, три линии 412а-d перекрестного соединения, соединяющие по текучей среде, по меньшей мере, три емкости 407а-d отстойников; клапан на линии 413ab,cd перекрестного соединения, который регулирует поток перекрестного соединения, по меньшей мере, через три линии 412а-d перекрестного соединения, где клапан на линии 413ab,cd перекрестного соединения представляет собой многоходовой клапан; по меньшей мере, три перепускные емкости 414а-d, через текучую среду сообщающиеся, по меньшей мере, с тремя емкостями 407а-d отстойников; по меньшей мере, три перепускных клапана 418а-d между, по меньшей мере, тремя емкостями 407а-d отстойников и, по меньшей мере, тремя перепускными емкостями 414а-d, которые регулируют множество перепускаемых потоков, по меньшей мере, из трех емкостей 407а-d отстойников, по меньшей мере, в три перепускные емкости 414а-d; линию 434а-d нижнего перекрестного соединения, соединяющую по текучей среде, по меньшей мере, две, по меньшей мере, из трех емкостей 407а-d; клапан на линии 428ab,cd нижнего перекрестного соединения, который регулирует поток нижнего перекрестного соединения через линию 434а-d нижнего перекрестного соединения; и, по меньшей мере, три первичных выходных клапана 410а-d, которые регулируют множество выходных потоков текучей смеси, по меньшей мере, из трех перепускных емкостей 414а-d.
В еще одном варианте реализации выпускная система содержит, по меньшей мере, три линии 434а-d нижнего перекрестного соединения, причем клапан на линии 428ab,cd нижнего перекрестного соединения представляет собой многоходовой клапан, который регулирует поток нижнего перекрестного соединения, по меньшей мере, через три линии 434а-d нижнего перекрестного соединения.
На фиг.4, в некоторых вариантах реализации выпускная система может содержать, по меньшей мере, четыре емкости 407а-d отстойников; по меньшей мере, четыре линии 412a-d перекрестного соединения; первый комплект линий перекрестного соединения, содержащий первую, по меньшей мере, из четырех линий 412а-d перекрестного соединения и вторую, по меньшей мере, из четырех линий 412а-d перекрестного соединения; второй комплект линий перекрестного соединения, содержащий третью, по меньшей мере, из четырех линий 412a-d перекрестного соединения и четвертую, по меньшей мере, из четырех линий 412а-d перекрестного соединения; и, по меньшей мере, два многоходовых клапана 413ab, 413cd, где, по меньшей мере, два многоходовых клапана через текучую среду соединяют первый комплект линий перекрестного соединения и второй комплект линий перекрестного соединения.
На фиг.4, можно сказать то, что в еще одном варианте реализации выпускная система может содержать, по меньшей мере, четыре перепускные емкости 414а-d; по меньшей мере, четыре линии 434а-d нижнего перекрестного соединения; первый комплект линий нижнего перекрестного соединения, содержащий первую, по меньшей мере, из четырех линий 434а-d нижнего перекрестного соединения и вторую, по меньшей мере, из четырех линий 434а-d нижнего перекрестного соединения; второй комплект линий нижнего перекрестного соединения, содержащий третью, по меньшей мере, из четырех линий 434а-d нижнего перекрестного соединения и четвертую, по меньшей мере, из четырех линий 434а-d нижнего перекрестного соединения; и, по меньшей мере, два многоходовых клапана на линиях 428ab,cd нижнего перекрестного соединения, где, по меньшей мере, два многоходовых клапана на линиях нижнего перекрестного соединения через текучую среду соединяют первый комплект линий нижнего перекрестного соединения и второй комплект линий нижнего перекрестного соединения.
На фиг.5 продемонстрирован порядок операций для выпускной системы, соответствующей варианту реализации настоящего изобретения. Выпускная система может последовательно поочередно переходить на любой из семи этапов. Несмотря на наличие в описанном далее варианте реализации семи этапов операции необходимо осознавать то, что в соответствии с требованиями заданной системы выпуска некоторые системы выпуска будут характеризоваться менее, чем семью этапами операции, в то время как другие системы выпуска будут характеризоваться более, чем семью этапами операции.
В общем случае фиг.5 описывает этапы операции, когда один комплект выпускных емкостей (например, первая емкость отстойника и первая перепускная емкость) может проходить по одному циклу. Говоря конкретно, цикл содержит заполнение емкости 510 отстойника, выравнивание давления в емкости 520 отстойника, перепускание твердого вещества в перепускную емкость 530, повторное выравнивание давления в емкости 540 отстойника, выравнивание давления в перепускной емкости 550, опорожнение перепускной емкости 560 и повторное выравнивание давления в перепускной емкости 570. Ясно то, что для уменьшения времени цикла некоторые из стадий выравнивания давления и повторного выравнивания давления могут быть опущены. Например, могла бы быть опущена стадия выравнивания давления в емкости 520 отстойника, в случае чего будет отсутствовать стадия повторного выравнивания давления в емкости 540 отстойника.
На фиг.5, одна группа вариантов реализации предусматривает способ удаления твердого вещества из емкости высокого давления с псевдоожиженным слоем, содержащий этапы: обеспечения выпускной системы, содержащей множество емкостей отстойников и множество перепускных емкостей, причем, по меньшей мере, одна, по меньшей мере, из трех емкостей отстойников имеет коническое верхнее днище; заполнения 510 первой емкости отстойника из множества емкостей отстойников смесью из емкости высокого давления с псевдоожиженным слоем, где смесь содержит твердое вещество и сжатый газ; выравнивания 520 давления в первой емкости отстойника, где первую часть сжатого газа перепускают из первой емкости отстойника, по меньшей мере, в одну из множества емкостей отстойников, которая не является первой емкостью отстойника; перепускания 530 твердого вещества и второй части сжатого газа из первой емкости отстойника в первую перепускную емкость; повторного выравнивания 550 давления в первой емкости отстойника, где возвратный сжатый газ перепускают, по меньшей мере, из одной из множества емкостей отстойников, которая не является первой емкостью отстойника, в первую емкость отстойника; выравнивания 540 давления в первой перепускной емкости при использовании второй перепускной емкости, где третью часть сжатого газа перепускают из первой перепускной емкости, по меньшей мере, в одну из множества перепускных емкостей, которая не является первой перепускной емкостью; опорожнения 560 первой перепускной емкости; и повторного выравнивания 570 давления в первой перепускной емкости, где возвратный перепускаемый газ перепускают, по меньшей мере, из одной из множества перепускных емкостей, которая не является первой перепускной емкостью, в первую перепускную емкость.
Обращаясь к этапам фиг.5 и вариантам реализации фиг.3, можно сказать то, что в целях приведения примера будет описываться способ, где первая емкость 307а отстойника и первая перепускная емкость 314а будут проходить по стадиям цикла. Первоначально во время проведения этапа 510 заполнения резервуара первичный выпускной клапан 308а и первичный клапан на линии 311а стравливания могут быть открыты, и смесь твердое вещество/газ может проходить в первую емкость 307а отстойника, как это описывалось в настоящем документе ранее. По завершении этапа 510 заполнения первичный выпускной клапан 308а и первичный клапан на линии 311а стравливания закрывают.
Во время проведения этапа 520 выравнивания давления в емкости отстойника первую часть сжатого газа перепускают из первой емкости отстойника, по меньшей мере, в одну из множества емкостей отстойников, которая не является первой емкостью отстойника. Например, может быть открыт первый клапан на линии 313ab перекрестного соединения, через текучую среду соединяющий первую емкость 307а отстойника и вторую емкость 307b отстойника. Газ будет проходить из области повышенного давления в первой емкости 307а отстойника в область пониженного давления во второй емкости 307b отстойника. В случае сбрасывания давления в первой емкости отстойника вторая емкость 307b отстойника может вместить больше газа, поскольку в ней отсутствует твердое вещество, а для первой емкости 307а отстойника часть ее вместимости по газу не задействована вследствие вытеснения газа твердым веществом, содержащимся в ней. После данного первого сбрасывания давления давление в емкости 307а отстойника может быть дополнительно сброшено в результате выравнивания давления при использовании третьей емкости 307с отстойника при открытии второго клапана на линии 313ас перекрестного соединения, соединяющего первую емкость 307а отстойника и третью емкость 307с отстойника. Газ будет проходить из области повышенного давления в первой емкости 307а отстойника в область пониженного давления во второй емкости 307с отстойника. Данный способ можно повторять любое количество раз в зависимости от количества емкостей отстойников, включенных в выпускную систему. Таким образом, выравнивание давления в емкости отстойника может содержать множество этапов сбрасывания давления, причем первую емкость отстойника через текучую среду соединяют с множеством емкостей отстойников, которые не являются первой емкостью отстойника.
В определенных вариантах реализации во время выравнивания давления между первой емкостью 307а отстойника и второй емкостью 307b отстойника выравнивание давления может проходить и между четвертой емкостью 307d отстойника, которая заполнена твердым веществом, и третьей емкостью 307с отстойника, которая является пустой.
Продолжая последовательность примера, можно сказать то, что во время проведения этапа 530 перепускания твердого вещества в перепускную емкость, которую проводят после этапа 520 выравнивания давления в емкости отстойника, первый перепускной клапан 318а открывают, что позволяет выгрузить твердое вещество из первой емкости отстойника 307а в первую перепускную емкость 314а. Первый клапан на линии 330а нижнего стравливания также открывают, что обеспечивает стравливание газов из первой перепускной емкости 314а обратно вверх в первую емкость 307а отстойника. Вторая часть сжатого газа может быть переведена из емкости 307а отстойника в первую перепускную емкость 314а совместно с твердым веществом. По завершении этапа 530 перепускания твердого вещества в перепускную емкость первый перепускной клапан 318а и первый клапан на линии 330а нижнего стравливания закрывают и цикл продолжают до этапа 540 выравнивания давления в перепускной емкости и этапа 550 повторного выравнивания давления в емкости отстойника, которые можно проводить, по меньшей мере, отчасти одновременно.
Во время проведения этапа 540 выравнивания давления в перепускной емкости третью часть сжатого газа перепускают из первой перепускной емкости 314а, по меньшей мере, в одну из множества перепускных емкостей, которая не является первой перепускной емкостью. Например, может быть открыт первый клапан на линии 328ab нижнего перекрестного соединения, соединяющий первую перепускную емкость 314а и вторую перепускную емкость 314b. Газ будет проходить из области повышенного давления в первой перепускной емкости 314а в область пониженного давления во второй перепускной емкости 314b. После проведения данного первого сбрасывания давления давление в перепускной емкости 314а может быть дополнительно сброшено в результате выравнивания давления при использовании третьей перепускной емкости 314с при открытии второго клапана на линии 328ас нижнего перекрестного соединения, соединяющего первую перепускную емкость 314а и третью перепускную емкость 314с. Данный способ можно повторять любое количество раз в зависимости от количества перепускных емкостей, включенных в выпускную систему. Таким образом, выравнивание давления в перепускной емкости может содержать множество этапов сбрасывания давления, где первую перепускную емкость через текучую среду соединяют с множеством перепускных емкостей, которые не являются первой перепускной емкостью.
Во время проведения этапа 550 повторного выравнивания давления в емкости отстойника давление в первой емкости отстойника 307а набирают повторно, по меньшей мере, из одной из множества емкостей отстойников 307b-d, которая не является первой емкостью отстойника. Например, открытие клапана на линии 313ab перекрестного соединения будет позволять возвратному сжатому газу проходить в первую емкость 307а отстойника из второй емкости 307b отстойника, которая была предварительно заполнена частицами твердого вещества и характеризуется высоким давлением. Во время проведения этапа 550 повторного выравнивания давления в емкости отстойника первая емкость 307а отстойника может быть пустой, а вторая емкость 307b отстойника может быть заполнена гранулированным твердым веществом и характеризоваться относительно высоким давлением. Таким образом, во время проведения для первой емкости 307а отстойника этапа 550 повторного выравнивания давления в емкости отстойника для второй емкости 307b отстойника может быть проведен этап 520 выравнивания давления в емкости отстойника. Данные стадии повторного набора давления можно повторять любое количество раз во время проведения этапа 550 повторного выравнивания давления в емкости отстойника в зависимости от количества емкостей отстойников, включенных в выпускную систему. Таким образом, этап 550 повторного выравнивания давления в емкости отстойника может содержать множество этапов повторного набора давления, причем первую емкость отстойника через текучую среду соединяют с множеством емкостей отстойников, которые не являются первой емкостью отстойника.
В соответствии с использованием в данной заявке «выравнивание давления» или «повторное выравнивание давления» обозначают перепускание части газа из одной емкости в другую. Давлению можно дать возможность по существу выровняться между емкостями, или регулирующий клапан (клапана на линии 313ab,bc,cd,ac,bd,ad перекрестного соединения или клапан на линии 328ab,bc,cd,ac,bd,ad нижнего перекрестного соединения) может быть закрыт до выравнивания давлений между двумя емкостями.
Этап 560 опорожнения перепускной емкости проводят после проведения этапа 530 перепускания твердого вещества в перепускную емкость, а могут проводить после этапа 540 выравнивания давления в перепускной емкости. Продолжая пример, можно сказать то, что во время проведения этапа 560 опорожнения перепускной емкости первый выходной клапан 310а открывают, что позволяет транспортировать твердое вещество и любые остаточные газы в емкость, расположенную на технологической схеме дальше. В случае включения в систему вторичного выходного клапана 319а он также должен быть открыт для обеспечения перепускания. В результате проведения этапа 560 опорожнения давление уменьшают до уровня, существенного меньшего, чем уровень в емкости 302 высокого давления с псевдоожиженным слоем. По мере уменьшения давления на каждой стадии может проходить десорбирование летучих материалов, поглощенных твердым веществом. Как таковой продукт десорбирования может быть извлечен в другие емкости в виде перепускаемого газа. Таким образом, первую перепускную емкость 314а можно опорожнить, удаляя твердое вещество при минимальном удалении из выпускной системы 301 для выпуска газа или жидкости.
На фиг.5 и 3, можно сказать то, что отчасти одновременно с проведением этапа 560 опорожнения для одного комплекта выпускной емкости другой комплект выпускной емкости может заполняться. Например, первая емкость 307а отстойника может опорожняться, в то время как третья перепускная емкость 314с будет заполняться.
Во время этапа опорожнения первую перепускную емкость 314а изолируют от других емкостей в выпускной системе 301. Во время опорожнения первой перепускной емкости 314а первый первичный выпускной клапан 308а закрывают, первый перепускной клапан 318а закрывают, все клапаны на линиях 328ab,bc,cd,ac,bd,ad нижнего перекрестного соединения, через текучую среду соединяющие первую перепускную емкость 314а и другие перепускные емкости 314b,c,d, могут быть закрыты, а первичный выходной клапан 310а открывают, что делает возможным выпуск смеси твердое вещество/газ из выпускной системы. По мере покидания смесью твердое вещество/газ выпусной системы твердое вещество можно перепускать в емкость, расположенную на технологической схеме дальше. Необходимо отметить то, что во время опорожнения первой перепускной емкости 314а соответствующая первая емкость 307а отстойника может принимать газ из другой емкости 307b, c или d отстойника.
Продолжая пример, можно сказать то, что после опорожнения первой перепускной емкости 314а давление в первой перепускной емкости 314а набирают повторно на этапе 570 повторного выравнивания давления в перепускной емкости. Во время проведения данной стадии давление в первой перепускной емкости 314а набирают повторно, по меньшей мере, из одной из множества перепускных емкостей, которая не является первой перепускной емкостью (314b-d). Например, давление в первой перепускной емкости 314а можно повторно набрать из второй перепускной емкости 314b в результате открытия первого клапана на линии 328ab нижнего перекрестного соединения. Во время проведения этапа 570 повторного выравнивания давления в перепускной емкости первая перепускная емкость 314а является пустой, а вторая перепускная емкость 314b может быть заполненной гранулированным твердым веществом и характеризоваться средним давлением. Таким образом, во время проведения для первой перепускной емкости 314а стадии повторного выравнивания давления в емкости отстойника 570 для второй перепускной емкости 314b можно проводить этап 540 выравнивания давления в перепускной емкости. Данные стадии повторного набора давления можно повторять любое количество раз во время проведения этапа 570 повторного выравнивания давления в перепускной емкости в зависимости от количества перепускных емкостей, включенных выпускную систему. Таким образом, этап 570 повторного выравнивания давления в перепускной емкости может содержать множество стадий повторного набора давления, где первую перепускную емкость через текучую среду соединяют с множеством перепускных емкостей, которые не являются первой перепускной емкостью.
В ранее описанном варианте реализации по завершении этапов от 510 до 570 способ можно повторить. Таким образом, после этого первичный клапан на линии 311а стравливания и первичный выпускной клапан 308а могут быть открыты, и газ в первой емкости 307а отстойника будет вытолкнут обратно в емкость 302 высокого давления с псевдоожиженным слоем.
В настоящем изобретении может быть использовано любое количество емкостей 307а-d отстойников, включая выпускные системы, содержащие две, три, четыре и более емкостей 307а-d отстойников. В дополнение к этому, этап заполнения емкости, выравнивания давления в емкости, опорожнения емкости и повторного выравнивания давления в емкости должны рассматриваться как один иллюстративный способ реализации на практике описанной выпускной системы. Могут быть предусмотрены и альтернативные способы реализации на практике, которые были бы очевидны для специалиста в соответствующей области техники, в которых, например, будет модифицирован порядок проведения операций, будут добавлены дополнительные операции, или выпускная система будет другим образом расширена.
Обращаясь теперь к этапу фиг.5 и вариантам реализации фиг.4, можно сказать то, что некоторые варианты реализации могут содержать более двух емкостей 407а-d отстойников и многоходовой клапан на линии 413ab,cd перекрестного соединения. По завершении этапа 510 заполнения первая емкость 407а отстойника переходит на этап 520 выравнивания давления в емкости отстойника. Например, во время проведения данной стадии давление в первой емкости 407а отстойника может быть выровнено при использовании второй емкости 407b отстойника в результате выставления первого многоходового клапана на линии 413ab перекрестного соединения в положение соединения через текучую среду первой емкости 407а отстойника и второй емкости 407b отстойника (что осуществляют после проведения стадии заполнения, как это проиллюстрировано на фиг.5). В определенных вариантах реализации давление в емкости 407а отстойника может быть дополнительно выровнено в результате выставления первого многоходового клапана на линии 413ab перекрестного соединения в положение соединения через текучую среду первой емкости 407а отстойника и третьей емкости 407с отстойника и/или четвертой емкости 407d отстойника.
В альтернативном варианте реализации вышеупомянутого этапа во время проведения первого этапа сбрасывания давления первый многоходовой клапан на линии 413ab перекрестного соединения может оставаться закрытым, таким образом, изолируя первую емкость 407а отстойника и вторую емкость 407b отстойника от остальной выпускной системы 401. После этого могут быть открыты первый вторичный клапан на линии 427а стравливания и второй вторичный клапан на линии 427b стравливания, что обеспечит прохождение газа между первой емкостью 407а отстойника и второй емкостью 407b отстойника.
На фиг.5 и фиг.4, можно сказать то, что некоторые варианты реализации могут содержать более двух перепускных емкостей 414а-d и многоходовой клапан на линии нижнего перекрестного соединения 428ab,cd. В данных вариантах реализации этап 560 выравнивания давления в перепускной емкости содержит выставление первого многоходового клапана на линии 428ab нижнего перекрестного соединения в положение соединения через текучую среду первой перепускной емкости 414а и второй перепускной емкости 414b. В определенных вариантах реализации давление в перепускной емкости 414а может быть дополнительно уменьшено вследствие выравнивания давления в результате выставления первого многоходового клапана на линии 428ab нижнего перекрестного соединения в положение соединения через текучую среду первой перепускной емкости 414а и третьей перепускной емкости 414с и/или четвертой перепускной емкости 414d.
Подобным же образом давление в первой перепускной емкости 414 набирают повторно на этапе 570 повторного выравнивания давления в перепускной емкости при использовании первого многоходового клапана на линии 428ab нижнего перекрестного соединения, через текучую среду соединяющего первую перепускную емкость 414а и вторую перепускную емкость 414b. В определенных вариантах реализации давление в перепускной емкости 414а может быть дополнительно увеличено вследствие повторного выравнивания давления в результате выставления первого многоходового клапана на линии 428ab нижнего перекрестного соединения в положение соединения через текучую среду первой перепускной емкости 414а и третьей перепускной емкости 414с и/или четвертой перепускной емкости 414d.
На фиг.4, можно сказать то, что отсекаемый клапанами объем, не заполненный твердым веществом после проведения стадии заполнения, можно свести к минимуму в результате обеспечения наличия описанного ранее вторичного выпускного клапана 416а-d и добавления стадии продувки выпускной трубной системы очищенным газом (не показана на фиг.5). Этап продувки выпускной трубной системы очищенным газом содержит этапы: закрытия первичного выпускного клапана 408ab,cd и первичного клапана на линии 411ab,cd стравливания после проведения стадии заполнения; выдерживания паузы в течение короткого периода времени, что позволяет смоле, захваченной в линию 409a-d стравливания и в выпускную линию 406ab,cd, осесть обратно в емкость 407а-d отстойника после проведения этапа заполнения; закрытия вторичного выпускного клапана 416а-d и вторичного клапана на линии 427а-d стравливания после проведения стадии выдерживания паузы; и открытия первичного выпускного клапана 408ab,cd, первичного клапана на линии 411ab,cd стравливания, клапана на линии 422ab,cd продувочного очищенного газа и клапана на линии продувки линии 424ab,cd стравливания после закрытия вторичного выпускного клапана 416а-d, что обеспечивает очистку продувочным газом выпускной линии 406ab,cd и общей линии 426ab,cd стравливания до полного удаления из линий любых остаточных частиц твердого вещества. В соответствии с использованием в настоящем документе выдерживание паузы в течение короткого периода времени обозначает выдерживание паузы в течение периода времени в диапазоне от приблизительно 1 секунды до приблизительно 1 минуты, более предпочтительно от приблизительно 1 до приблизительно 15 секунд, а еще более предпочтительно от приблизительно 1 до приблизительно 5 секунд. По завершении продувки линии данные клапаны могут быть оставлены открытыми или закрытыми, что сведет к минимуму использование продувочного газа. В некоторых вариантах реализации каждая емкость 407а-d отстойника будет иметь линию продувки линии стравливания и клапан на линии продувки линии стравливания, в то время как в других вариантах реализации, по меньшей мере, две емкости отстойников будут иметь одну линию продувки линии 429ab,cd стравливания и клапан на линии продувки линии 424ab,cd стравливания.
В других вариантах реализации первичный выпускной клапан 408ab,cd закрывается по окончании стадии заполнения, а вторичный выпускной клапан 416a-d остается открытым вплоть до перепускания, по меньшей мере, части твердого вещества в перепускную емкость 414a-d. При перепускании твердого вещества в перепускную емкость 414а-d это делает возможной выгрузку в емкость 407а-d отстойника любого твердого вещества, которое может быть захвачено в шаре вторичного выпускного клапана 416а-d. В данном варианте реализации вторичный выпускной клапан 416a-d закрывается по истечении короткого периода времени после начала перепускания в перепускную емкость 414a-d.
В описанных ранее вариантах реализации настоящего описания изобретения по завершении вышеупомянутых этапов от 510 до 570 способ можно повторить. В дополнение к этому стадии заполнения емкости, сбрасывания давления в емкости, опорожнения емкости и повторного набора давления в емкости должны рассматриваться как иллюстративный способ реализации на практике описанной выпускной системы. Могут быть предусмотрены и альтернативные способы реализации на практике, которые были бы очевидны для специалиста в соответствующей области техники, в которых, например, будет модифицирован порядок проведения операций, будут добавлены дополнительные операции, или выпускная система будет другим образом расширена.
Как можно видеть из описанной ранее выпускной системы, каждая емкость отстойника в выпускной системе в любой заданный момент времени может пребывать в различной фазе. Чем большим будет перекрывание между фазами операции, тем меньшим будет время цикла для выпускного клапана. В определенных вариантах реализации для каждой емкости отстойника как таковой можно предусмотреть возможность пребывания в фазе операции, соответствующей конкретной фазе операции, по меньшей мере, для одной из других емкостей отстойников в выпускной системе.
Желательно предотвратить прохождение газа высокого давления из емкости высокого давления с псевдоожиженным слоем в принимающую емкость, которая обычно представляет собой емкость с расчетным более низким давлением, расположенную на технологической схеме после перепускной емкости. Таким образом, в любом варианте реализации способов, описанных в настоящем документе, вместо вышеизложенного могут иметь место логичные стадии, обеспечивающие наличие всегда, по меньшей мере, двух закрытых клапанов между емкостью высокого давления с псевдоожиженным слоем и емкостью, расположенной на технологической схеме дальше. В соответствии с использованием в настоящем документе принимающая емкость может представлять собой любую емкость, которая расположена на технологической схеме после любой перепускной емкости.
На фиг.3 и 4, в любых вариантах реализации, описанных в настоящем документе, выпускная система может содержать вторичный выходной клапан 319а-d, 419a-d, а способ может содержать этап автоматического закрытия вторичного выходного клапана 319a-d, 419a-d в случае обнаружения аномального состояния. Аномальное состояние может представлять собой любое состояние, которое оправдывает прекращение потока из перепускной емкости в принимающую емкость, расположенную на технологической схеме дальше. Аномальное состояние может представлять собой, например, высокое давление, высокую величину потока, высокую или низкую температуру, высокое напряжение в емкости, неправильное положение клапана или неправильное положение исполнительного механизма. В некоторых вариантах реализации вторичный выходной клапан 319a-d, 419a-d может представлять собой нормально открытый клапан. В некоторых вариантах реализации вторичный выходной клапан 319a-d, 419a-d может закрываться в течение приблизительно 5 или приблизительно 2,5 секунды от момента обнаружения аномального состояния.
Таким образом, один класс вариантов реализации предусматривает способ удаления твердого вещества из емкости высокого давления с псевдоожиженным слоем, содержащий этапы: обеспечения наличия выпускной системы, содержащей выпускную линию, емкость отстойника, выпускной клапан, перепускную емкость, перепускной клапан, первичный выходной клапан и вторичный выходной клапан; заполнения емкости отстойника смесью из емкости высокого давления с псевдоожиженным слоем, где смесь содержит твердое вещество и сжатый газ; перепускания твердого вещества и части сжатого газа из емкости отстойника в перепускную емкость; опорожнения перепускной емкости в принимающую емкость; мониторинга выпускной системы для выявления аномального состояния при использовании автоматической системы контроля; и автоматического закрытия вторичного выходного клапана в случае обнаружения аномального состояния.
В некоторых вариантах реализации данного способа этап заполнения и этап опорожнения для одной нитки выпускных емкостей проводят, по меньшей мере, отчасти одновременно. Обращаясь к фиг.3, под «одной ниткой выпускных емкостей» подразумеваются емкость 307а-d отстойника и связанная с ней перепускная емкость 314а-d, которая принимает твердое вещество из емкости 307а-d отстойника. Например, емкость 307а отстойника и перепускная емкость 304а представляют собой «одну нитку выпускных емкостей». Специалист в соответствующей области техники будет осознавать то, что в случае, по меньшей мере, отчасти одновременных заполнения и опорожнения емкости 307а-d отстойника и перепускной емкости 314а-d для одной нитки выпускных емкостей закрытым будет только один клапан между емкостью 302 высокого давления с псевдоожиженным слоем и принимающей емкостью (не показана), расположенной на технологической схеме после перепускной емкости 314a-d. Например, в случае заполнения первой емкости 307а отстойника при одновременном опорожнении перовой перепускной емкости 314а закрытым будет только первый перепускной клапан 318а между емкостью 302 с псевдоожиженным слоем высокого давления и принимающей емкостью. Мониторинг выпускной системы для выявления аномального состояния при использовании автоматической системы контроля и автоматическое закрытие вторичного выходного клапана в случае обнаружения аномального состояния обеспечивают получение вторичного уровня защиты от непосредственного выдувания в принимающую емкость газа высокого давления и твердого вещества из емкости 302 высокого давления с псевдоожиженным слоем, что могло бы в результате привести к появлению в принимающей емкости избыточного давления или других вредных условий.
В некоторых вариантах реализации детектируют аномальное состояние, и вторичный выходной клапан 319а-d закрывается в течение приблизительно 10 секунд или приблизительно 5 секунд от момента возникновения аномального состояния. В любом из данного класса вариантов реализации аномальное состояние может представлять собой, например, высокое давление, высокую величину потока или неправильное положение клапана в выпускной системе.
Специалист в соответствующей области техники может понимать, что по мере увеличения количества этапов сбрасывания давления и повторного набора давления для каждого резервуара увеличиться может и эффективность выпускной системы. В результате добавления дополнительных стадий сбрасывания давления и повторного набора давления потенциал повышенного извлечения газа и смеси газ/жидкость перед опорожнением увеличивается. Как таковая выпускная система в результате может привести к большему извлечению газа и меньшим потерям материалов исходного сырья.
Специалист в соответствующей области техники также будет осознавать и то, что эффективность выпускной системы по газу улучшается в результате сведения к минимуму отсеченного клапанами объема выпускной системы, который не заполняется твердым веществом после проведения стадии заполнения. В соответствии с использованием в настоящем документе отсеченный клапанами объем емкости обозначает объединенный объем емкости и связанной с ним трубной системы, через текучую среду соединяющейся с емкостью, вплоть до первого закрытого автоматического клапана.
Использование способов и устройств, описанных в настоящем документе, может обеспечить получение выпускной системы продукта, которая характеризуется улучшенной эффективностью по газу. В любом варианте реализации изобретения объем выпускаемых частиц твердого вещества может составлять, по меньшей мере, 95%, 98% или 100% от фактического объема емкости отстойника. В любом варианте реализации объем выпускаемых частиц твердого вещества может быть большим, чем приблизительно 90%, 95% или приблизительно 100% от отсеченного клапанами объема.
Несмотря на приведение описания изобретения в связи с вариантами реализации из настоящего описания изобретения, изложенного в настоящем документе, специалист в соответствующей области техники будет осознавать то, что любые система или способ выпуска, соответствующие настоящему описанию изобретения, в порядке усовершенствования могут быть внедрены в существующую выпускную систему, предназначенную для удаления твердого вещества из емкости высокого давления. Например, в одном альтернативном варианте реализации системы и способы выпуска, описанные в настоящем документе, могут быть использованы в существующей выпускной системе в результате модифицирования существующей выпускной системы в результате включения описанных ранее признаков, например, многоходовых клапанов.
Кроме того, в некоторых вариантах реализации желательной является более значительная производительность по удалению твердого вещества. Варианты реализации настоящей выпускной системы могут быть осуществлены при, по меньшей мере, отчасти одновременном заполнении более, чем одной емкости, в то время как для более, чем одной емкости проводят, по меньшей мере, отчасти одновременный выпуск. В некоторых вариантах реализации эффективность извлечения газа может быть понижена в результате уменьшения количества стадий выравнивания давления ради достижения преимущества в виде увеличения скорости удаления твердого вещества.
Дополнительные преимущества могут быть реализованы в результате увеличения частоты выгрузки продукта из емкостей отстойников. Размер резервуара можно варьировать, обеспечивая получение оптимальных интервалов выгрузки продукта без возникновения риска потерь материала, отправляемого на рецикл. Кроме того, в выпускных системах могут быть использованы меньшие клапаны и трубные системы при больших резервуарах, что, таким образом, уменьшит первоначальные затраты на установку выпускной системы, а также затраты на техническое обслуживание и замену.
Кроме того, вследствие наличия дополнительных стадий выравнивания давления некоторые варианты реализации настоящей выпускной системы могут позволить уменьшить в выпускной системе потери газа и смеси газ/жидкость. В определенных вариантах реализации выпускная система может оказаться достаточно эффективной, что позволит обойтись без систем извлечения/отправления на рецикл газа после выпуска, использующихся в современных выпускных системах.
ПРИМЕРЫ, ПОЛУЧЕННЫЕ ПО МЕТОДИКАМ МОДЕЛИРОВАНИЯ
Необходимо понимать то, что несмотря на приведение описания изобретения в связи с его конкретными вариантами реализации вышеупомянутое описание предполагает иллюстрацию, а не ограничение объема изобретения. Для специалистов в соответствующей области техники, к которой изобретение относится, очевидными будут и другие аспекты, преимущества и модификации.
Поэтому следующие далее примеры приводятся для предоставления специалистам в соответствующей области техники полных раскрытия и описания того, как получить и использовать составляющие элементы изобретения, и не предполагают ограничения объема того, что изобретатели считают своим изобретением.
Следующие далее примеры получают по методикам моделирования, и несмотря на фактическое исполнение работы изобретатели не представляют данные примеры в изложении с использованием прошедшего времени согласно Руководству по проведению патентной экспертизы § 608.01(р), если это потребуется.
В приведенном далее примере для демонстрации потенциального влияния конических днищ на производительность системы и ее эффективность по газу моделируют улучшенную систему выпуска продукта (УСВП). Во всех примерах, приведенных в настоящем документе, используют законы идеального газа. Примеры 1 и 2 базируются на проведении операции с использованием линейного полиэтилена низкой плотности (ЛПЭНП) в виде гранулированной смолы, имеющей плотность 0,918 г/куб. см (918 кг/м3), при насыпной плотности осевшего материала 22 фунт/фут3 (352 кг/м3) и насыпной плотности псевдоожиженного материала 15,4 фунт/фут3 (247 кг/м3). В примерах по ЛПЭНП, приведенных в настоящем документе, предполагаются 62%-ный объем пустот в осевшем материале ((918 - 352)/918) и 73%-ный объем пустот в псевдоожиженной смоле. Диапазон плотности твердого вещества для ЛПЭНП обычно попадает в пределы, например, приблизительно от 910 до 930 кг/м3, а диапазон насыпной плотности осевшего материала в газофазном способе обычно попадает в пределы, например, приблизительно от 336 до 431 кг/м3. Насыпная плотность псевдоожиженного материала обычно попадает в пределы, например, приблизительно от 208 до 352 кг/м3, но может быть и меньшей в случае избыточного разрежения. Из этого можно видеть то, что во всех случаях между псевдоожиженным, осевшим и твердым материалами будет иметь место существенная разница объема пустот. Однако, примеры, приведенные в настоящем документе, демонстрируют возможности изобретения по получению ценного результата для всех продуктов.
Примеры 3 и 4 базируются на проведении операции с использованием полиэтилена высокой плотности (ПЭВП) в виде гранулированной смолы, имеющей плотность, равную приблизительно 0,948 г/куб. см (948 кг/м3), при насыпной плотности осевшего материала 29,5 фунт/фут3 (412 кг/м3) и насыпной плотности псевдоожиженного материала 21 фунт/фут3 (336 кг/м3). Данные примеры представляют результаты, применимые для ПЭВП, который может характеризоваться диапазоном плотности, например, от приблизительно 0,930 до приблизительно 0,980 кг/м3. Насыпная плотность осевшего материала может находиться в диапазоне, например, от приблизительно 352 до 486 кг/м3, в то время как насыпная плотность псевдоожиженного материала может находиться в диапазоне приблизительно от 208 до 352 кг/м3.
Моделирования для всех примеров базируются на двух комплектах выпускных емкостей - «нитках» - при перекрестном соединении емкостей отстойников и перекрестном соединении перепускных емкостей. Емкости отстойников предполагаются имеющими объем 169,6 фут3 (4,802 м3) и предполагаются снабженными впускными отверстиями на 8 дюймов (0,20 метра) и выпускными отверстиями на 12 дюймов (0,30 метра). Перепускные емкости предполагаются имеющими тот же самый объем, что и емкости отстойников, при впускных отверстиях на 12 дюймов (0,30 метра) и выпускных отверстиях на 8 дюймов (0,20 метра). Объемы заполнения смолой базируются на идеальном предположении о том, что объем смолы, заполняющей емкость, в случае гранулированной смолы определяется 35-градусным углом естественного откоса. Несмотря на оседание гранулированных смол под углом, который является меньшим, чем угол естественного откоса, при демонстрации теоретических изменений производительности и эффективности системы в целях сопоставления используется данный угол.
Моделирования для ЛПЭНП и ПЭВП продемонстрированы в случаях A-F. В случае А (базовый вариант) производительность моделируют для УСВП с использованием эллиптических верхних днищ как на емкостях отстойников, так и на перепускных емкостях в предположении наличия стадий: заполнения; выравнивания давления в перепускной емкости при использовании других перепускных емкостей; перепускания в перепускную емкость, выравнивания давления в перепускной емкости при использовании других перепускных емкостей и повторного выравнивания давления в емкости отстойника при использовании других емкостей отстойников; опорожнения перепускных емкостей; и повторного выравнивания давления в перепускной емкости при использовании других перепускных емкостей. После этого моделируют производительность для случая В при использовании тех же самых стадий цикла с использованием конических днищ и теоретического угла естественного откоса для вместимости при заполнении. Теоретическое влияние на производительность системы продемонстрирована в таблицах 1 и 3 для ЛПЭНП и ПЭВП, соответственно. В случаях А и В предполагается использование в УСВП первичного клапана на линии стравливания, расположенного наверху линии стравливания, установленной заподлицо со стороной емкости высокого давления с псевдоожиженным слоем. В случаях А и В совокупный отсекаемый клапанами объем рассчитывают равным приблизительно 193,9 фут3 (5,490 м3), исходя из объема емкостей отстойников 169,6 фут3 (4,802 м3) и объема трубной системы 24,3 фут3 (0,688 м3).
В случае С результаты моделируют для УСВП с использованием конических днищ, клапана на линии стравливания пониженного расположения, где клапан на линии стравливания располагают в пределах 25 футов (7,6 метра) от емкости отстойника. В данном случае используют тот же самый объем емкости отстойника 169,6 фут3 (4,80 м3), но объем трубной системы уменьшают до 15,7 фут3 (0,445 м3),что делает совокупный отсекаемый клапанами объем равным приблизительно 185,3 фут3 (5,247 м3).
В случае D результаты моделируют в предположении наличия УСВП с использованием конического днища, клапана на линии стравливания пониженного расположения, где клапан на линии стравливания располагают в пределах 25 футов (7,6 метра) от емкости отстойника, и клапанов на линиях перекрестного соединения, относящихся к типу с регулированием потока. В данном случае отсекаемый клапанами объем также предполагается равным 185,3 фут3 (5,247 м3), поскольку добавление клапана на линии перекрестного соединения, относящегося к типу с регулированием потока, не будет оказывать влияния на объем системы.
В случае Е результаты моделируют в предположении наличия УСВП с использованием конического днища, клапана на линии стравливания пониженного расположения, где клапан на линии стравливания располагают в пределах 25 футов (7,6 метра) от емкости отстойника, клапанов на линиях перекрестного соединения, относящихся к типу с регулированием потока, и автоматического вторичного выходного клапана. Использование автоматического вторичного выходного клапана теоретически позволяет добиться увеличения производительности в результате обеспечения одновременности заполнения в нитке емкости отстойника и безопасного опорожнения в той же нитке перепускной емкости. Таким образом, время заполнения выпускной емкости не будет увеличивать совокупное время цикла для системы.
В случае F результаты моделируют для УСВП с использованием конических днищ, клапанов на линиях перекрестного соединения, относящихся к типу с регулированием потока, автоматического вторичного выходного клапана и двух клапанов на линии стравливания (первичного и вторичного), где первичный клапан на линии стравливания располагают на сопле реактора или поблизости от него, а вторичный клапан на линии стравливания располагают в пределах 38,5 фута (11,7 метра) от емкости отстойника.
Пример 1
Пример 1 демонстрирует увеличение производительности, которое теоретически может быть получено при использовании усовершенствований из настоящего изобретения для производства полиэтилена ЛПЭНП. Как можно видеть из таблицы 1, конические днища для случая В делают возможным увеличение производительности приблизительно на 8% вследствие удаления большего количества смолы на одну выгрузку в сопоставлении с системой, использующей эллиптические днища.
Как продемонстрировано в таблице 1, для случая С клапан на линии стравливания пониженного расположения в результате приводит к получению несколько меньшего размера выгрузки в сопоставлении со случаем В, что в результате приводит к получению несколько меньшей производительности в сопоставлении с использованием одного только конического днища.
Улучшение производительности для случая D (добавление клапанов на линиях перекрестного соединения, относящихся к типу с регулированием потока) продемонстрировано равным 112% от случая А в сопоставлении со 105% для случая С при том же самом расположении клапана на линии стравливания. Данное преимущество достигается вследствие более быстрого прохождения выравнивания давления в результате выдерживания интенсивности потока при выравнивании давления на более высоком уровне. Стадию выравнивания давления для емкости отстойника завершают в течение приблизительно 12 секунд при использовании клапана на линии перекрестного соединения, относящегося к типу с регулированием потока, в сопоставлении с 22 секундами при использовании стандартного клапана на линии перекрестного соединения. Время выравнивания давления для перепускной емкости по оценке составляет приблизительно 13 секунд при использовании клапана на линии перекрестного соединения, относящегося к типу с регулированием потока, в сопоставлении с 19 секундами при использовании стандартного клапана на линии перекрестного соединения. Это уменьшает теоретическое совокупное время цикла для УСВП от приблизительно 222 секунд для случая А до 207 секунд для случая D. Как продемонстрировано в таблице 1, более короткое время цикла в результате приводит к получению большего количества выгрузок в час и, таким образом, часовой производительности, равной приблизительно 112% от производительности для случая А.
Для случая Е совокупное время цикла может быть уменьшено от приблизительно 222 секунд для случая А до приблизительно 175 секунд. Как продемонстрировано в таблице 1, более короткое время цикла в результате приводит к получению большего количества выгрузок в час и, таким образом, часовой производительности, которая составляет приблизительно 132% от производительности для случая А.
В случае F первичный клапан на линии стравливания закрывается до вторичного клапана на линии стравливания, что приводит к оседанию псевдоожиженной смолы, содержащейся в линии стравливания, в емкости отстойника или в связанной с ней трубной системе и увеличению размера выгрузки от 1802 кг для случая Е до 1862 кг. После закрытия вторичного клапана на линии стравливания отсекаемый клапанами объем в сопоставлении со случаем Е остается неизменным. Как продемонстрировано в таблице 1, больший размер выгрузки увеличивает часовую производительность по ЛПЭНП до приблизительно 136% от производительности для случая А.
Пример 2
При использовании описанных ранее предположений также можно промоделировать и теоретическое влияние конических днищ на эффективность системы выпуска продукта для производства полиэтилена ЛПЭНП. Влияние различных признаков изобретения на эффективность УСВП в случае ЛПЭНП продемонстрировано в таблице 2.
газа в сопоставлении со случаем А
выгрузка
Как продемонстрировано в таблице 2, эффективность заполнения для случая В (конические днища) теоретически увеличивается от 89,5% для случая А до 96,2%. В соответствии с использованием в настоящем документе эффективность заполнения смолой представляет собой объем осевшей смолы на одну выгрузку, поделенный на отсекаемый клапанами объем (определенный в приведенном ранее описании изобретения). Объем газа представляет собой объем газа в свободных объемах, внедрившихся между частицами смолы, и в свободном объеме над смолой. % извлечения газа представляет собой количество газа, который удерживается в УСВП в сопоставлении с базовым случаем УСВП с использованием эллиптических днищ. Чистые потери газа представляют собой количество газа (на одну выгрузку или на один кг смолы), который проходит вместе с гранулированной смолой в принимающую емкость, расположенную на технологической схеме дальше, при опорожнении перепускного резервуара. Потери газа в сопоставлении со случаем А отражают теоретическое количество утраченного газа в сопоставлении со стандартным вариантом УСВП с использованием эллиптических днищ для случая А. Таким образом, данный пример теоретически демонстрирует возможность улучшения эффективности заполнения смолой конических днищ вплоть до 6,7% в сопоставлении с тем, что имеет место для системы с использованием эллиптических днищ, (улучшение в 7,5%) и возможность уменьшения потерь газа приблизительно на 17,6% в сопоставлении с тем, что имеет место для системы с использованием эллиптических днищ.
После этого определяли улучшение эффективности, которое теоретически может быть получено при использовании клапана на линии стравливания пониженного расположения для случая С. Понижение расположения клапана на линии стравливания в пределах 38,5 фута (11,7 метра) уменьшает объем трубной системы, как это обсуждалось ранее, что, таким образом, в результате приводит к получению меньшего незаполненного объема и соответствующей увеличенной эффективности. Как продемонстрировано в таблице 2, понижение расположения клапана на линии стравливания в результате приводило к получению эффективности заполнения смолой 97,5% в противоположность эффективности заполнения смолой 96,2% для системы с использованием одних только конических днищ. Потери газа теоретически улучшаются, демонстрируя улучшение потерь в 20,4% в сопоставлении с улучшением в 17,6% для системы с использованием одних только конических днищ.
После этого моделируют улучшения эффективности, которые теоретически могут быть получены при использовании двух клапанов на линии стравливания для случая F. Использование первичных и вторичных клапанов на линии стравливания в результате приводит к большему содержанию смолы в том же самом отсекаемом клапанами объеме. Как продемонстрировано в таблице 2, это приводит к увеличению процента заполненного объема от 97,5% для случаев С-Е до 98,3%. В теории потери газа дополнительно уменьшаются, демонстрируя улучшение потерь в 22,3% в сопоставлении с 20,4% в случае одного клапана на линии стравливания пониженного расположения.
Пример 3
Пример 3 демонстрирует увеличение производительности, которое теоретически может быть получено при использовании усовершенствований из вариантов реализации, описанных в настоящем документе, для производства полиэтилена ПЭВП. Теоретическое влияние на производительность системы продемонстрировано в таблице 3 для каждого из описанных ранее случаев А-Е. Как можно видеть из таблицы 3, теоретически конические днища для случая В в результате приводят к увеличению производительности для ПЭВП приблизительно на 8% (108% от базового случая) вследствие удаления большего количества смолы на одну выгрузку в сопоставлении с системой, использующей эллиптические днища.
Как и в примере для ЛПЭНП, случай С для ПЭВП в результате приводит к получению несколько меньшего размера выгрузки в сопоставлении со случаем В, что в результате приводит к получению несколько меньшей производительности в сопоставлении с использованием одного только конического днища.
Для случая D преимущество от добавления клапанов на линиях перекрестного соединения, относящихся к типу с регулированием потока, согласно моделированию составляет 112% от случая А в сопоставлении со 106% для случая С. Данное преимущество достигается вследствие более быстрого прохождения выравнивания давления в результате выдерживания интенсивности потока при выравнивании давления на более высоком уровне. Стадию выравнивания давления для емкости отстойника предположительно завершают в течение приблизительно 14 секунд при использовании клапана на линии перекрестного соединения, относящегося к типу с регулированием потока, в сопоставлении с 26 секундами для современной системы с использованием стандартного клапана на линии перекрестного соединения. Время выравнивания давления для перепускной емкости предположительно составляет приблизительно 13 секунд при использовании клапана на линии перекрестного соединения, относящегося к типу с регулированием потока, в сопоставлении с 17 секундами при использовании клапана на линии перекрестного соединения современной конструкции. Это уменьшает совокупное время цикла для УСВП от приблизительно 225 секунд для случая А до 209 секунд для случая D. Как продемонстрировано в таблице 3, более короткое время цикла в результате приводит к получению большего количества выгрузок в час и, таким образом, часовой производительности, равной приблизительно 112% от производительности для случая А.
В случае Е совокупное время цикла для ПЭВП теоретически может быть уменьшено от приблизительно 225 секунд для случая А до приблизительно 177 секунд для случае Е. Как продемонстрировано в таблице 3, более короткое время цикла в результате приводит к получению большего количества выгрузок в час и, таким образом, часовой производительности, которая составляет приблизительно 132% от производительности для случая А.
В случае F размер выгрузки для ПЭВП теоретически увеличивается от 2419 кг для случая Е до 2501 кг. Как продемонстрировано в таблице 3, больший размер выгрузки увеличивает часовую производительность до приблизительно 136% от производительности для случая А.
Пример 4
При использовании описанных ранее предположений также можно промоделировать и влияние конических днищ на эффективность системы выпуска продукта для производства полиэтилена ПЭВП. Теоретическое влияние различных признаков изобретения на эффективность УСВП в случае ПЭВП продемонстрировано в таблице 4.
выгрузка
выгрузка
Как продемонстрировано в таблице 4, эффективность заполнения для ПЭВП теоретически увеличивается от 89,7% для случая А с использованием эллиптических днищ до 96,4% для случая В с использованием конических днищ. Данный пример теоретически демонстрирует возможность улучшения эффективности заполнения смолой системы с использованием конических днищ вплоть до 6,7% в сопоставлении с тем, что имеет место для системы с использованием эллиптических днищ, что в результате уменьшает потери газа приблизительно на 23,8% в сопоставлении с тем, что имеет место для системы с использованием эллиптических днищ.
После этого определяли улучшение эффективности для ПЭВП, которое теоретически может быть получено при использовании случая С (клапана на линии стравливания пониженного расположения). Понижение расположения клапана на линии стравливания в пределах 38,5 фута (11,7 метра) уменьшает объем трубной системы, как это обсуждалось ранее, что, таким образом, в результате приводит к получению меньшего незаполненного объема и соответствующей увеличенной эффективности. Как продемонстрировано в таблице 4, теоретически понижение расположения клапана на линии стравливания в результате приводит к получению эффективности заполнения смолой 97,6% в противоположность эффективности заполнения смолой 96,4% для системы с использованием одних только конических днищ. Потери газа теоретически улучшаются, демонстрируя улучшение потерь в 27,4% в сопоставлении с улучшением в 23,8% для системы с использованием одних только конических днищ.
После этого моделируют улучшения эффективности, которые теоретически могут быть получены при использовании двух клапанов на линии стравливания для случая F. Как продемонстрировано в таблице 4, случай F теоретически увеличивает процент заполненного объема от 97,6% для случаев С-Е до 98,2%. Теоретически потери газа улучшаются, демонстрируя улучшение потерь в 29,5% в сопоставлении со случаем А.
Если только не будет указано другого, то фразы «по существу состоит из» и «по существу состоящий из» не исключают присутствия других стадий, элементов или материалов, конкретно упомянутых или не упомянутых в данном описании изобретения, до тех пор, пока такие стадии, элементы или материалы не будут оказывать влияния на базовые и новые характеристики изобретения, в дополнение к этому, они не исключают примесей, обычно связанных с использующимися элементами и материалами.
Ради краткости в настоящем документе однозначно раскрываются только некоторые диапазоны. Однако, для получения указания на диапазон, не указанный однозначно, диапазоны с любым нижним пределом могут быть объединены с любым верхним пределом, а кроме того, для получения указания на диапазон, не указанный однозначно, диапазоны с любым нижним пределом могут быть объединены с любым другим нижним пределом, и точно так же для получения указания на диапазон, не указанный однозначно, диапазоны с любым верхним пределом могут быть объединены с любым другим верхним пределом. В дополнение к этому, в пределы диапазона включаются каждые точка или индивидуальное значение в интервале между его конечными точками даже несмотря на отсутствие однозначного указания. Таким образом, для получения указания на диапазон, не указанный однозначно, каждые точка или индивидуальное значение могут использоваться в качестве своих собственных нижнего или верхнего предела, объединенных с любыми другими точкой или индивидуальным значением или любыми другими нижним или верхним пределом.
Все приоритетные документы во всей своей полноте посредством ссылки включаются в настоящий документ для всех юрисдикций, в которых такое включение допускается, и в той степени, в которой такое описание согласуется с описанием настоящего изобретения. Кроме того, все документы и ссылки, упомянутые в настоящем документе, в том числе методики проведения испытаний, публикации, патенты, журнальные статьи и тому подобное, во всей своей полноте посредством ссылки включаются в настоящий документ для всех юрисдикций, в которых такое включение допускается, и в той степени, в которой такое описание согласуется с описанием настоящего изобретения.
Несмотря на приведение описания изобретения в связи с несколькими вариантами реализации и примерами специалисты в соответствующей области техники, воспользовавшись преимуществом ознакомления с данным описанием изобретения, должны понимать то, что могут быть разработаны и другие варианты реализации, которые не отклоняются от объема и сущности изобретения, описанного в настоящем документе.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| ВЫПУСКНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ТВЕРДЫХ ВЕЩЕСТВ ИЗ КАМЕРЫ | 2007 |
|
RU2438771C2 |
| СИСТЕМА ВПУСКА ДЛЯ УСТАНОВКИ КРЕКИНГА С ПСЕВДООЖИЖЕННЫМ КАТАЛИЗАТОРОМ С ДВУМЯ ТРУБАМИ С ВОСХОДЯЩИМ ПОТОКОМ | 2007 |
|
RU2444408C2 |
| ЭЖЕКТОРНЫЙ ХОЛОДИЛЬНЫЙ КОНТУР | 2015 |
|
RU2679368C1 |
| СИСТЕМА ДЛЯ ОБЕССЕРИВАНИЯ С МЕХАНИЗМОМ ПЕРЕНОСА СОРБЕНТА | 2003 |
|
RU2312885C2 |
| ЦИКЛОННЫЙ СЕПАРАТОР | 2002 |
|
RU2298577C2 |
| СЕПАРАТОР ДЛЯ ОТДЕЛЕНИЯ МЕЛКИХ ЧАСТИЦ (ВАРИАНТЫ) | 2004 |
|
RU2353436C2 |
| МНОГОСТАДИЙНЫЙ ПРОЦЕСС ПОЛИМЕРИЗАЦИИ ОЛЕФИНОВ | 2012 |
|
RU2559631C1 |
| МНОГОРЕАКТОРНАЯ И МНОГОЗОНАЛЬНАЯ ПОЛИМЕРИЗАЦИЯ ПОЛИОЛЕФИНА | 2019 |
|
RU2781189C1 |
| ЭЖЕКТОРНЫЙ ХОЛОДИЛЬНЫЙ КОНТУР | 2015 |
|
RU2678787C1 |
| РЕГЕНЕРАЦИЯ ОСУШИТЕЛЯ В ОТКЛЮЧЕННОМ ОТ СИСТЕМЫ ОЧИСТИТЕЛЕ ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА ПОЛИОЛЕФИНОВ | 2017 |
|
RU2744002C1 |
Изобретение относится к средствам обеспечения химических процессов и предназначено для удаления смеси твердое вещество/газ из емкости высокого давления с псевдоожиженным слоем. Изобретение направлено на повышение эффективности переработки вещества с одновременным повышением безопасности за счет обеспечения минимального удаления газа при удалении твердого вещества при максимальном объемном заполнении резервуара отстойника, что обеспечивается за счет того, что выпускная система содержит емкость отстойника, имеющую коническое верхнее днище, выпускную линию, соединяющую по текучей среде емкость высокого давления с псевдоожиженным слоем и емкость отстойника, первичный выпускной клапан, который регулирует выпускаемый поток текучей смеси из емкости высокого давления с псевдоожиженным слоем через выпускную линию в емкость отстойника, перепускную емкость, сообщающуюся по текучей среде с емкостью отстойника, перепускной клапан между емкостью отстойника и перепускной емкостью, который регулирует перепускаемый поток из емкости отстойника в перепускную емкость, и первичный выходной клапан, который регулирует выходной поток текучей смеси из перепускной емкости. 4 н. и 29 з.п. ф-лы, 5 ил., 4 табл.
1. Выпускная система, содержащая:
(a) емкость отстойника, имеющую коническое верхнее днище;
(b) выпускную линию, соединяющую по текучей среде емкость высокого давления с псевдоожиженным слоем и емкость отстойника;
(c) первичный выпускной клапан, который регулирует выпускаемый поток текучей смеси из емкости высокого давления с псевдоожиженным слоем через выпускную линию в емкость отстойника;
(d) перепускную емкость, сообщающуюся по текучей среде с емкостью отстойника;
(e) перепускной клапан между емкостью отстойника и перепускной емкостью, который регулирует перепускаемый поток из емкости отстойника в перепускную емкость; и
(f) первичный выходной клапан, который регулирует выходной поток текучей смеси из перепускной емкости.
2. Система по п.1, в которой перепускная емкость имеет коническое верхнее днище.
3. Система по п.1 или 2, содержащая вторичный выпускной клапан, последовательно соединенный с первичным выпускным клапаном, причем первичный выпускной клапан и вторичный выпускной клапан расположены между емкостью высокого давления с псевдоожиженным слоем и емкостью отстойника, причем как первичный выпускной клапан, так и вторичный выпускной клапан регулируют выпускаемый поток в емкость отстойника.
4. Система по п.3, содержащая, по меньшей мере, два вторичных выпускных клапана и, по меньшей мере, две емкости отстойника, причем каждый вторичный выпускной клапан регулирует поток в одну емкость отстойника, и причем один первичный выпускной клапан через текучую среду сообщается, по меньшей мере, с двумя вторичными выпускными клапанами и, по меньшей мере, с двумя емкостями отстойников, так чтобы один первичный выпускной клапан в комбинации, по меньшей мере, с двумя вторичными выпускными клапанами регулировал бы выпускаемый поток в каждую, по меньшей мере, из двух емкостей отстойников.
5. Система по п.1, содержащая:
(a) линия стравливания, соединяющая по текучей среде верхнюю часть емкости высокого давления с псевдоожиженным слоем и емкость отстойника; и
(b) первичный клапан на линии стравливания, который регулирует стравливаемый поток через линию стравливания.
6. Система по п.5, содержащая вторичный клапан на линии стравливания, соединенный последовательно с первичным клапаном на линии стравливания, который регулирует стравливаемый поток через линию стравливания в дополнение к первичному клапану на линии стравливания.
7. Система по п.6, содержащая, по меньшей мере, два вторичных клапана на линиях стравливания и, по меньшей мере, две емкости отстойников, причем каждый вторичный клапан на линии стравливания регулирует стравливаемый поток между верхней частью емкости высокого давления с псевдоожиженным слоем и одной емкостью отстойника, и причем один первичный клапан на линии стравливания по текучей среде сообщается, по меньшей мере, с двумя вторичными клапанами на линиях стравливания и, по меньшей мере, с двумя емкостями отстойников, так чтобы один первичный клапан на линии стравливания в комбинации, по меньшей мере, с двумя вторичными клапанами на линиях стравливания регулировал бы стравливаемый поток между верхней частью емкости высокого давления с псевдоожиженным слоем и каждой из, по меньшей мере, двух емкостей отстойников.
8. Система по п.1, содержащая вторичный выходной клапан, причем как первичный выходной клапан, так и вторичный выходной клапан регулируют выходной поток из перепускной емкости.
9. Система по п.8, содержащая:
(a) средства обнаружения аномального состояния в выпускной системе; и
(b) средства закрытия вторичного выходного клапана в случае обнаружения аномального состояния.
10. Система по п.9, в которой средства обнаружения аномального состояния содержат автоматическую систему контроля и средства обнаружения давления, величины потока, температуры, напряжения в емкости, положения клапана или положения исполнительного механизма.
11. Система по любому из пп.9-10, в которой средства закрытия вторичного выходного клапана содержат автоматическую систему контроля и сигнал закрытия вторичного выходного клапана.
12. Система по п.8, в которой вторичный выходной клапан является нормально открытым.
13. Система по п.8, в которой вторичный выходной клапан закрывается в течение приблизительно 5 с или в течение приблизительно 2,5 с после обнаружения аномального состояния.
14. Система по п.1, содержащая устройство отслеживания твердого вещества, которое обнаруживает момент заполнения емкости отстойника.
15. Система по п.1, содержащая продувочный сухой газ, подаваемый в емкость отстойника или в перепускную емкость.
16. Система по п.1, содержащая продувочный очищенный газ, подаваемый в выпускную линию.
17. Способ удаления твердого вещества из емкости высокого давления с псевдоожиженным слоем, содержащий этапы, на которых:
(а) обеспечивают выпускную систему, содержащую множество емкостей отстойников и множество перепускных емкостей, причем, по меньшей мере, одна из множества емкостей отстойников имеет коническое верхнее днище;
(b) заполняют первую емкость отстойника из множества емкостей отстойников смесью из емкости высокого давления с псевдоожиженным слоем, причем смесь содержит твердое вещество и сжатый газ;
(c) выравнивают давление в первой емкости отстойника, причем первую часть сжатого газа перепускают из первой емкости отстойника, по меньшей мере, в одну из множества емкостей отстойников, которая не является первой емкостью отстойника;
(d) перепускают твердое вещество и вторую часть сжатого газа из первой емкости отстойника в первую перепускную емкость;
(e) повторно выравнивают давление в первой емкости отстойника, причем возвратный сжатый газ перепускают, по меньшей мере, из одной из множества емкостей отстойников, которая не является первой емкостью отстойника, в первую емкость отстойника;
(f) выравнивают давление в первой перепускной емкости при использовании второй перепускной емкости, причем третью часть сжатого газа перепускают из первой перепускной емкости, по меньшей мере, в одну из множества перепускных емкостей, которая не является первой перепускной емкостью;
(g) опорожняют первую перепускную емкость; и
(h) повторно выравнивают давление в первой перепускной емкости, причем возвратный перепускаемый газ перепускают, по меньшей мере, из одной из множества перепускных емкостей, которая не является первой перепускной емкостью, в первую перепускную емкость.
18. Способ по п.17, в котором, по меньшей мере, одна из множества перепускных емкостей имеет коническое верхнее днище.
19. Способ по любому из пп.17-18, в котором обеспеченная выпускная система содержит первичный выходной клапан и вторичный выходной клапан, и причем вторичный выходной клапан автоматически закрывается в случае обнаружения аномального состояния.
20. Способ по п.17, содержащий этап продувки очищенным газом выпускной линии или линии стравливания.
21. Способ по п.17, содержащий этап продувки сухим газом, по меньшей мере, одной из множества емкостей отстойников или, по меньшей мере, одной из множества перепускных емкостей.
22. Способ по п.17, в котором объем выпускаемых частиц твердого вещества составляет, по меньшей мере, 100% от фактического объема емкости отстойника.
23. Способ по п.17, в котором объем выпускаемых частиц твердого вещества является большим, чем приблизительно 90% или большим, чем приблизительно 95% от отсекаемого клапанами объема первой емкости отстойника.
24. Выпускная система, содержащая:
(a) по меньшей мере, три емкости отстойников, расположенные параллельно;
(b) выпускную линию, соединяющую по текучей среде емкость высокого давления с псевдоожиженным слоем, по меньшей мере, с одной, по меньшей мере, из трех емкостей отстойников;
(c) первичный выпускной клапан, который регулирует выпускаемый поток текучей смеси из емкости высокого давления с псевдоожиженным слоем через выпускную линию, по меньшей мере, в одну, по меньшей мере, из трех емкостей отстойников;
(d) линию стравливания, соединяющую по текучей среде верхнюю часть емкости высокого давления с псевдоожиженным слоем и, по меньшей мере, одну, по меньшей мере, из трех емкостей отстойников;
(e) первичный клапан на линии стравливания, который регулирует стравливаемый поток через линию стравливания;
(f) по меньшей мере, три линии перекрестного соединения, соединяющие по текучей среде, по меньшей мере, три емкости отстойников;
(g) клапан на линии перекрестного соединения, который регулирует поток перекрестного соединения, по меньшей мере, через три линии перекрестного соединения, причем клапан на линии перекрестного соединения представляет собой многоходовой клапан;
(h) по меньшей мере, три перепускные емкости, сообщающиеся по текучей среде, по меньшей мере, с тремя емкостями отстойников;
(i) по меньшей мере, три перепускных клапана между, по меньшей мере, тремя емкостями отстойников и, по меньшей мере, тремя перепускными емкостями, которые регулируют множество перепускаемых потоков, по меньшей мере, из трех емкостей отстойников, по меньшей мере, в три перепускные емкости;
(j) линию нижнего перекрестного соединения, соединяющую по текучей среде, по меньшей мере, две из, по меньшей мере, трех емкостей;
(k) клапан на линии нижнего перекрестного соединения, который регулирует поток нижнего перекрестного соединения через линию нижнего перекрестного соединения; и
(l) по меньшей мере, три первичных выходных клапана, которые регулируют множество выходных потоков текучей смеси, по меньшей мере, из трех перепускных емкостей.
25. Система по п.24, в которой клапан на линии перекрестного соединения или клапаны на линиях нижнего перекрестного соединения представляют собой клапан типа клапана с регулированием потока.
26. Система по любому из пп.24-25, в которой клапан на линии перекрестного соединения или клапан на линии нижнего перекрестного соединения имеют переменную площадь проходного сечения в зависимости от степени поворота штока клапана на линии перекрестного соединения.
27. Система по п.24, в которой клапан на линии перекрестного соединения или клапан на линии нижнего перекрестного соединения представляют собой настраиваемый шаровой клапан.
28. Система по п.24, в которой линия перекрестного соединения или линия нижнего перекрестного соединения не имеют устройства, ограничивающего поток, отличного от клапана на линии перекрестного соединения.
29. Способ удаления твердого вещества из емкости высокого давления с псевдоожиженным слоем, содержащий этапы, на которых:
(a) обеспечивают выпускную систему, содержащую выпускную линию, емкость отстойника, выпускной клапан, перепускную емкость, перепускной клапан, первичный выходной клапан и вторичный выходной клапан;
(b) заполняют емкость отстойника смесью из емкости высокого давления с псевдоожиженным слоем, причем смесь содержит твердое вещество и сжатый газ;
(c) перепускают твердое вещество и части сжатого газа из емкости отстойника в перепускную емкость;
(d) опорожняют перепускную емкость в принимающую емкость;
(e) осуществляют мониторинг выпускной системы для выявления аномального состояния при использовании автоматической системы контроля; и
(f) автоматически закрывают вторичный выходной клапан в случае обнаружения аномального состояния.
30. Способ по п.29, в котором этап заполнения и этап опорожнения для одной нитки выпускных емкостей проводят, по меньшей мере, частично одновременно.
31. Способ по любому из пп.29-30, в котором имеется только один закрытый клапан между емкостью высокого давления с псевдоожиженным слоем и принимающей емкостью во время осуществления некоторых частей этапов (a)-(d).
32. Способ по п.29, в котором обнаруживают аномальное состояние, и вторичный выходной клапан закрывается в течение приблизительно 10 с или приблизительно 5 с от момента возникновения аномального состояния.
33. Способ по п.29, в котором аномальное состояние представляет собой высокое давление, высокую величину потока или неправильное положение клапана в выпускной системе.
| US 6472483 B1, 29.10.2002 | |||
| US 4621952 A, 11.11.1986 | |||
| УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕМОНТА ФУТЕРОВКИ СЪЕМНЫХ ЖЕЛОБОВ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ | 0 |
|
SU250169A1 |
| Способ получения (со)полимеров олефинов и установка для его осуществления | 1990 |
|
SU1838327A3 |
| СЕПАРАТОР ДЛЯ ОТДЕЛЕНИЯ МЕЛКИХ ЧАСТИЦ (ВАРИАНТЫ) | 2004 |
|
RU2353436C2 |
