РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ ПСЕВДООЖИЖЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ Российский патент 2019 года по МПК B01J8/00 B01J8/18 B01J8/26 C10G11/18 

Перекрестные ссылки на родственные заявки

В этой заявке испрашивается приоритет по предварительной заявке США № 62/159,544, поданной 11 мая 2015 г., включенной в данный документ в полном объеме посредством ссылки.

Уровень техники

Данное изобретение в целом относится к распределителям псевдоожиженных материалов. Конкретнее, в некоторых вариантах реализации данное изобретение относится к распределителям отработавших катализаторов, используемых в операциях крекинга с псевдоожиженным катализатором и связанных с ними способах и системах.

В типовых установках крекинга с псевдоожиженным катализатором (УКПК) тонко диспергированный регенерированный катализатор может выводиться через цилиндрический резервуар регенератора и может соприкасаться с углеводородным сырьем в нижней части стояка реактора. Углеводородное сырье и пар могут входить в стояк через подающие форсунки. Смесь сырья, пара и регенерированного катализатора, которая может иметь температуру в диапазоне от около 200°C до около 800°C, может подниматься через лифт-реактор, превращающий сырье в более легкие продукты, а слой нагара может откладываться на поверхности катализатора, временно дезактивируя катализатор.

Углеводородные пары и катализатор из верхней части стояка далее могут быть пропущены через циклоны для отделения отработавшего катализатора от паров углеводородного продукта. Отработавший катализатор может входить в отпарную колонну, куда может подаваться пар, удаляющий углеводородные продукты с катализатора. Отработавший катализатор затем может проходить через линию передачи отработавшего катализатора и поступать в регенератор, где в присутствии воздуха и при температуре в диапазоне от около 620°C до около 760°C слой нагара может сгорать, восстанавливая активность катализатора. Регенерация может быть выполнена в псевдоожиженном слое. Затем регенерированный катализатор может быть выведен из псевдоожиженного слоя регенератора через цилиндрический резервуар регенератора и, повторяя упомянутый выше цикл, может снова контактировать с сырьем в стояке реактора.

Регенерация катализатора представляет собой критический этап в операциях УКПК. Успех этого этапа может зависеть от эффективности контакта между отработавшим катализатором и содержащим кислород газом в регенераторе. Катализатор можно подавать в регенератор множеством различных способов. Один обычный способ введения катализатора в регенератор заключается в подаче катализатора через боковой канал впуска. Устройство впуска отработавшего катализатора (УВОК) представляет собой пример обычного устройства, используемого для введения катализатора в регенератор. Как правило, в системе УВОК отработавший катализатор транспортируется в регенератор в плотной фазе. Примеры систем УВОК описаны в патенте США № 6,797,239, включенном в данный документ в полном объеме посредством ссылки.

Хотя системы УВОК могут быть эффективными, такие системы распределения отработавшего катализатора с боковым впуском могут иметь проблемы с обеспечением равномерного распределения отработавшего катализатора внутри регенератора. Желательно разработать систему впуска, способствующую более равномерному распределению отработавшего катализатора внутри регенератора, а также избегающую взаимодействия с воздухораспределительной системой.

Краткое описание сущности изобретения

Данное изобретение в целом относится к распределителям псевдоожиженных материалов. Конкретнее, в некоторых вариантах реализации данное изобретение относится к распределителям отработавших катализаторов, используемых в операциях крекинга с псевдоожиженным катализатором и связанных с ними способах и системах.

В одном варианте реализации данное изобретение предлагает распределитель порошкообразных материалов, содержащий: цилиндрический резервуар порошкообразных материалов; газопровод; линию транспортировки порошкообразных материалов, имеющую гидравлическое сообщение с цилиндрическим резервуаром порошкообразных материалов и газопроводом; и распределитель, имеющий гидравлическое сообщение с линией транспортировки порошкообразных материалов.

В другом варианте реализации данное изобретение предлагает систему распределителя порошкообразных материалов, содержащую: резервуар и распределитель порошкообразных материалов, расположенный внутри резервуара, и содержащий: цилиндрический резервуар порошкообразных материалов; газопровод; линию транспортировки порошкообразных материалов, имеющую гидравлическое сообщение с цилиндрическим резервуаром порошкообразных материалов и газопроводом; и распределитель, имеющий гидравлическое сообщение с линией транспортировки порошкообразных материалов.

В другом варианте реализации данное изобретение предлагает способ распределения псевдоожиженных материалов, включающий: обеспечение системы распределителя порошкообразных материалов, содержащей: резервуар и распределитель порошкообразных материалов, расположенный внутри резервуара, содержащий: цилиндрический резервуар порошкообразных материалов; газопровод; линию транспортировки порошкообразных материалов, имеющую гидравлическое сообщение с цилиндрическим резервуаром порошкообразных материалов и газопроводом; и распределитель, имеющий гидравлическое сообщение с линией транспортировки порошкообразных материалов, вводящий поток порошкообразных материалов и газа в резервуар.

Краткое описание графических материалов

Более полное и всестороннее понимание вариантов реализации данного изобретения и их преимуществ может быть достигнуто со ссылкой на следующее описание в сочетании с приложенными графическими материалами.

Фиг. 1 представляет собой иллюстрацию распределителя псевдоожиженных материалов в соответствии с некоторыми вариантами реализации данного изобретения.

Фиг. 2 представляет собой иллюстрацию системы распределителя псевдоожиженных материалов в соответствии с некоторыми вариантами реализации данного изобретения.

Фиг. 3 представляет собой иллюстрацию системы распределения псевдоожиженных материалов в соответствии с некоторыми вариантами реализации данного изобретения.

Фиг. 4 иллюстрирует эффективность перемешивания распределителей псевдоожиженных материалов.

Характеристики и преимущества данного изобретения будут явно очевидны для специалиста, подготовленного в данной области техники. Хотя специалист, подготовленный в данной области техники, может внести множество изменений, такие изменения остаются в пределах идеи изобретения.

Подробное описание сущности изобретения

Следующее описание включает в себя типовые устройства, способы, технологии и/или последовательные инструкции по реализации технологий объекта изобретения. Однако, понятно, что описанные варианты реализации изобретения могут быть воплощены на практике без этих специфических деталей.

Данное изобретение в целом относится к распределителям псевдоожиженных материалов. Конкретнее, в некоторых вариантах реализации данное изобретение относится к распределителям отработавших катализаторов, используемых в операциях крекинга с псевдоожиженным катализатором и связанных с ними способах и системах.

В некоторых вариантах реализации данного изобретения предлагается новый способ подачи псевдоожиженных материалов внутрь резервуара. В некоторых вариантах реализации изобретения системы и способы, обсуждаемые здесь, способствуют более равномерному распределению псевдоожиженных материалов внутри резервуара по сравнению с обычными системами и позволяют полностью устранить любые внутрикорпусные устройства в нижней части резервуара.

Теперь обратимся к фиг. 1, иллюстрирующей распределитель 100 псевдоожиженных материалов согласно некоторым вариантам реализации данного изобретения. В некоторых вариантах реализации изобретения распределитель 100 псевдоожиженных материалов может содержать распределитель отработавшего катализатора для регенератора псевдоожиженного катализатора крекинга (ПКК). Как можно увидеть на фиг. 1, в некоторых вариантах реализации изобретения распределитель 100 псевдоожиженных материалов может содержать цилиндрический резервуар 110 порошкообразных материалов, газопровод 120, линию 130 транспортировки порошкообразных материалов и распределитель 140. В некоторых вариантах реализации изобретения цилиндрический резервуар 110 порошкообразных материалов, газопровод 120, линия 130 транспортировки порошкообразных материалов и распределитель 140 имеют гидравлическое сообщение друг с другом.

В некоторых вариантах реализации изобретения цилиндрический резервуар 110 порошкообразных материалов может содержать цилиндрический резервуар отработавшего катализатора. В некоторых вариантах реализации изобретения цилиндрический резервуар 110 порошкообразных материалов может содержать первый конец 111, клапан 112 и второй конец 113. В некоторых вариантах реализации изобретения цилиндрический резервуар 110 порошкообразных материалов может быть изготовлен из углеродистой стали или нержавеющей стали. В некоторых вариантах реализации изобретения цилиндрический резервуар 110 порошкообразных материалов может иметь огнеупорную футеровку. В некоторых вариантах реализации изобретения цилиндрический резервуар 110 порошкообразных материалов может иметь размеры, позволяющие ему принимать поток порошкообразных материалов. В некоторых вариантах реализации изобретения поток порошкообразных материалов может содержать поток отработавшего катализатора из реактора ПКК или отпарной колонны. В некоторых вариантах реализации изобретения клапан 112 может предоставлять возможность управления скоростью потока порошкообразных материалов через цилиндрический резервуар 110 порошкообразных материалов. В некоторых вариантах реализации изобретения цилиндрический резервуар 110 порошкообразных материалов может быть соединен с линией 130 транспортировки порошкообразных материалов на втором конце 113.

В некоторых вариантах реализации изобретения цилиндрический резервуар 110 порошкообразных материалов может быть расположен вдоль центральной оси 114. В некоторых вариантах реализации изобретения центральная ось 114 может быть отклонена от горизонтали. В некоторых вариантах реализации изобретения центральная ось 114 может быть отклонена от горизонтали под углом в диапазоне от 0 градусов до 90 градусов. В некоторых вариантах реализации изобретения центральная ось 114 может быть отклонена от горизонтали под углом в диапазоне от 45 градусов до 90 градусов. В некоторых вариантах реализации изобретения центральная ось 114 может быть отклонена от горизонтали под углом в диапазоне от 0 градусов до 45 градусов. В некоторых вариантах реализации изобретения центральная ось 114 может быть отклонена от горизонтали под углом в диапазоне от 60 до 90 градусов. В некоторых вариантах реализации изобретения, как показано на фиг. 1, центральная ось 114 может быть отклонена от горизонтали под углом 45 градусов.

В некоторых вариантах реализации изобретения газопровод 120 может содержать первый конец 121 и второй конец 123. В некоторых вариантах реализации изобретения газопровод 120 может быть изготовлен из углеродистой стали или нержавеющей стали. В некоторых вариантах реализации изобретения газопровод 120 может иметь огнеупорную футеровку. В некоторых вариантах реализации изобретения газопровод 120 может иметь размеры, позволяющие ему принимать поток газа от продувочного насоса или компрессора. В некоторых вариантах реализации изобретения газопровод 120 может быть соединен с линией 130 транспортировки порошкообразных материалов на втором конце 123.

В некоторых вариантах реализации изобретения газопровод 120 может быть расположен вдоль центральной оси 124. В некоторых вариантах реализации изобретения центральная ось 124 может быть наклонена или отклонена относительно центральной оси 114 под углом в диапазоне от 0 до 90 градусов. В некоторых вариантах реализации изобретения центральная ось 124 может быть наклонена или отклонена относительно центральной оси 114 под углом в диапазоне от 60 до 90 градусов. В некоторых вариантах реализации изобретения центральная ось 124 может быть наклонена или отклонена относительно центральной оси 114 под углом в диапазоне от 0 до 60 градусов. В некоторых вариантах реализации изобретения центральная ось 124 может быть наклонена или отклонена относительно центральной оси 114 под углом в диапазоне от 0 до 90 градусов. В некоторых вариантах реализации изобретения, как показано на фиг. 1, центральная ось 124 может быть горизонтальна и/или наклонена под углом 45° относительно центральной оси 114.

В некоторых вариантах реализации изобретения линия 130 транспортировки порошкообразных материалов может содержать линию передачи отработавшего катализатора. В некоторых вариантах реализации изобретения линия 130 транспортировки порошкообразных материалов может содержать первый конец 131, второй конец 133 и крышку 134. В некоторых вариантах реализации изобретения линия 130 транспортировки порошкообразных материалов может быть изготовлена из углеродистой стали или нержавеющей стали. В некоторых вариантах реализации изобретения линия 130 транспортировки порошкообразных материалов может иметь огнеупорную футеровку. В некоторых вариантах реализации изобретения линия 130 транспортировки порошкообразных материалов может иметь размеры, позволяющие ей принимать объединенный поток, состоящий из потока газа и потока порошкообразных материалов. В некоторых вариантах реализации изобретения линия 130 транспортировки порошкообразных материалов может быть соединена с газопроводом 120 и/или цилиндрическим резервуаром 110 порошкообразных материалов на первом конце 131. В некоторых вариантах реализации изобретения линия 130 транспортировки порошкообразных материалов может быть соединена с распределителем 140 на втором конце 133.

В некоторых вариантах реализации изобретения линия 130 транспортировки порошкообразных материалов может быть расположена вдоль центральной оси 135. В некоторых вариантах реализации изобретения центральная ось 135 может совпадать с центральной осью 124. В некоторых вариантах реализации изобретения центральная ось 135 может быть наклонена или отклонена относительно центральной оси 124 под углом в диапазоне от 0 до 90 градусов. В некоторых вариантах реализации изобретения центральная ось 135 может быть наклонена или отклонена относительно центральной оси 124 под углом в диапазоне от 0 до 45 градусов. В некоторых вариантах реализации изобретения центральная ось 135 может быть наклонена или отклонена относительно центральной оси 124 под углом в диапазоне от 45 до 90 градусов. В некоторых вариантах реализации изобретения, как показано на фиг. 1, центральная ось 135 может быть горизонтальной и / или совпадать с центральной осью 124.

В некоторых вариантах реализации изобретения распределитель 140 может содержать один центральный трубопровод 150 и один или более ответвленных трубопроводов 160. В некоторых вариантах реализации изобретения центральный трубопровод 150 может содержать первый конец 151, второй конец 152 и торцевую крышку 153. В некоторых вариантах реализации изобретения центральный трубопровод 150 может иметь такой же набор используемых конструкционных материалов как и линия 130 передачи отработавшего катализатора. В некоторых вариантах реализации изобретения центральный трубопровод 150 может быть соединен с одним или более ответвленных трубопроводов 160 на втором конце 152.

В некоторых вариантах реализации изобретения центральный трубопровод 150 может быть расположен вдоль центральной оси 154. В некоторых вариантах реализации изобретения центральная ось 154 может быть наклонена или отклонена относительно центральной оси 135 под углом в диапазоне от 0 до 90 градусов. В некоторых вариантах реализации изобретения центральная ось 154 может быть наклонена или отклонена относительно центральной оси 135 под углом в диапазоне от 0 до 90 градусов. В некоторых вариантах реализации изобретения центральная ось может быть наклонена или отклонена относительно центральной оси 135 под углом в диапазоне от 0 до 30 градусов. В некоторых вариантах реализации изобретения центральная ось может быть наклонена или отклонена относительно центральной оси 135 под углом в диапазоне от 45 до 90 градусов. В некоторых вариантах реализации изобретения центральная ось может быть наклонена или отклонена относительно центральной оси 135 под углом в диапазоне от 30 до 45 градусов. В некоторых вариантах реализации изобретения, как показано на фиг. 1, центральная ось 154 может быть вертикальной и/или перпендикулярной к центральной оси 135.

В некоторых вариантах реализации изобретения распределитель 140 может содержать: один, два, три, четыре, пять, шесть, семь, восемь, девять, десять, одиннадцать, или двенадцать ответвленных трубопроводов 160. В некоторых вариантах реализации изобретения все ответвленные трубопроводы 160 могут быть расположены на равном расстоянии друг от друга. В некоторых вариантах реализации изобретения один или более из этих ответвленных трубопроводов 160 могут иметь одинаковую длину и диаметр, или различные длины и диаметры, или любые их комбинации. В некоторых вариантах реализации изобретения один или более этих ответвленных трубопроводов 160 могут содержать первые концы 161, вторые концы 162 и торцевые крышки 163. В некоторых вариантах реализации изобретения один или более этих ответвленных трубопроводов 160 могут иметь открытые концы, а не торцевые крышки. В некоторых вариантах реализации изобретения один или более из этих ответвленных трубопроводов 160 могут иметь такой же набор использованных конструкционных материалов как центральный трубопровод 150.

В некоторых вариантах реализации изобретения один или более из этих ответвленных трубопроводов 160 могут быть расположены вдоль центральной оси 164. В некоторых вариантах реализации изобретения центральная ось 164 может быть наклонена или отклонена относительно центральной оси 154 под углом в диапазоне от 0 до 90 градусов. В некоторых вариантах реализации изобретения центральная ось 164 может быть наклонена или отклонена относительно центральной оси 154 под углом в диапазоне от 0 до 45 градусов. В некоторых вариантах реализации изобретения центральная ось 164 может быть наклонена или отклонена относительно центральной оси 154 под углом в диапазоне от 45 до 90 градусов. В некоторых вариантах реализации изобретения, как показано на фиг. 1, центральная ось 164 может быть горизонтальной и/или перпендикулярной к центральной оси 154.

В некоторых вариантах реализации изобретения один или более из этих ответвленных трубопроводов 160 могут содержать прорези 165. В некоторых вариантах реализации изобретения прорези 165 могут быть расположены на нижней, верхней и/или боковой стороне ответвленных трубопроводов 160. В некоторых вариантах реализации изобретения каждый из одного или более из этих ответвленных трубопроводов 160 может содержать прорезь 165. В некоторых вариантах реализации изобретения прорези 165 могут иметь геометрический профиль. В некоторых вариантах реализации изобретения этот геометрический профиль может иметь прямоугольную, треугольную или овальную форму. В некоторых вариантах реализации изобретения этот геометрический профиль может представлять собой комбинацию любых форм с заостренными или закругленными углами. В других вариантах реализации изобретения прорези 165 могут иметь клиновидную форму. В других вариантах реализации изобретения один или более из этих ответвленных трубопроводов 160 могут содержать одну или более насадок вместо прорезей 165. В некоторых вариантах реализации изобретения прорези 165 и/или насадки могут иметь конфигурацию, соответствующую увеличивающейся площади поперечного сечения регенератора.

Теперь обратимся к фиг. 2, иллюстрирующей систему 1000 распределителя порошкообразных материалов согласно некоторым вариантам реализации данного изобретения. В некоторых вариантах реализации изобретения система 1000 распределителя порошкообразных материалов может содержать распределитель 1100 порошкообразных материалов и резервуар 1300.

В некоторых вариантах реализации изобретения распределитель 1100 порошкообразных материалов может содержать любую комбинацию признаков, обсуждавшихся выше относительно распределителя 100 порошкообразных материалов. В некоторых вариантах реализации изобретения распределитель 1100 порошкообразных материалов может содержать: цилиндрический резервуар 1110 порошкообразных материалов, газопровод 1120, линию 1130 транспортировки порошкообразных материалов и распределитель 1140. В некоторых вариантах реализации изобретения цилиндрический резервуар 1110 порошкообразных материалов, газопровод 1120, линия 1130 транспортировки порошкообразных материалов и распределитель 1140 имеют гидравлическое сообщение друг с другом.

В некоторых вариантах реализации изобретения цилиндрический резервуар 1110 порошкообразных материалов может содержать любую комбинацию признаков, обсуждавшихся выше относительно цилиндрического резервуара 110 порошкообразных материалов. В некоторых вариантах реализации изобретения, не проиллюстрированных на фиг. 2, цилиндрический резервуар 1110 порошкообразных материалов может содержать первый конец, клапан и второй конец. В некоторых вариантах реализации изобретения цилиндрический резервуар 1110 порошкообразных материалов может быть расположен вдоль центральной оси 1114. В некоторых вариантах реализации изобретения центральная ось 1114 может содержать любую комбинацию признаков, обсуждавшихся выше относительно центральной оси 114.

В некоторых вариантах реализации изобретения газопровод 1120 может содержать любую комбинацию признаков, обсуждавшихся выше относительно газопровода 120. В некоторых вариантах реализации изобретения, не проиллюстрированных на фиг. 2, газопровод 1120 может содержать первый конец и второй конец. В некоторых вариантах реализации изобретения газопровод 1120 может быть расположен вдоль центральной оси 1124. В некоторых вариантах реализации изобретения центральная ось 1124 может содержать любую комбинацию признаков, обсуждавшихся выше относительно центральной оси 124.

В некоторых вариантах реализации изобретения линия 1130 транспортировки порошкообразных материалов может содержать любую комбинацию признаков, обсуждавшихся выше относительно линии 130 транспортировки порошкообразных материалов. В некоторых вариантах реализации изобретения, не проиллюстрированных на фиг. 2, линия 1130 транспортировки порошкообразных материалов может содержать первый конец, второй конец и крышку. В некоторых вариантах реализации изобретения линия 1130 транспортировки порошкообразных материалов может быть расположена вдоль центральной оси 1135. В некоторых вариантах реализации изобретения центральная ось 1135 может содержать любую комбинацию признаков, обсуждавшихся выше относительно центральной оси 135.

В некоторых вариантах реализации изобретения распределитель 1140 может содержать любую комбинацию признаков, обсуждавшихся выше относительно распределителя 140. В некоторых вариантах реализации изобретения распределитель 1140 может содержать один центральный трубопровод 1150 и один или более ответвленных трубопроводов 1160.

В некоторых вариантах реализации изобретения центральный трубопровод 1150 может содержать любую комбинацию признаков, обсуждавшихся выше относительно центрального трубопровода 150. В некоторых вариантах реализации изобретения, не проиллюстрированных на фиг. 2, центральный трубопровод 1150 транспортировки порошкообразных материалов может содержать первый конец, второй конец и торцевую крышку.

В некоторых вариантах реализации изобретения центральный трубопровод 1150 может быть расположен вдоль центральной оси 1154. В некоторых вариантах реализации изобретения центральная ось 1154 может содержать любую комбинацию признаков, обсуждавшихся выше относительно центральной оси 154.

В некоторых вариантах реализации изобретения распределитель 1140 может содержать: один, два, три, четыре, пять, шесть, семь, восемь, девять, десять, одиннадцать или двенадцать ответвленных трубопроводов 1160. В некоторых вариантах реализации изобретения все ответвления 1160 могут быть расположены на равном расстоянии друг от друга. В некоторых вариантах реализации изобретения ответвленные трубопроводы 1160 могут содержать любую комбинацию признаков, обсуждавшихся выше относительно ответвленных трубопроводов 160. В некоторых вариантах реализации изобретения, не проиллюстрированных на фиг. 2, один или более из этих ответвленных трубопроводов 1160 могут содержать первые концы, вторые концы и торцевые крышки. В некоторых вариантах реализации изобретения один или более из этих ответвленных трубопроводов 1160 могут быть расположены вдоль центральной оси 1164. В некоторых вариантах реализации изобретения центральная ось 1164 может содержать любую комбинацию признаков, обсуждавшихся выше относительно центральной оси 164.

В некоторых вариантах реализации изобретения один или более из этих ответвленных трубопроводов 1160 могут содержать прорези 1165, расположенные на ответвленных трубопроводах 1160. В некоторых вариантах реализации изобретения прорези 1165 могут содержать любую комбинацию признаков, обсуждавшихся выше относительно прорезей 165. В некоторых вариантах реализации изобретения один или более из этих ответвленных трубопроводов 1160 могут содержать насадки вместо прорезей 1165.

В некоторых вариантах реализации изобретения часть распределителя 1100 порошкообразных материалов может быть расположена внутри резервуара 1300. Например, как показано на фиг. 2, распределитель 1140 и часть линии 1130 транспортировки порошкообразных материалов могут быть расположены внутри резервуара 1300. В некоторых вариантах реализации изобретения часть распределителя 1110 порошкообразных материалов может быть расположена снаружи резервуара 1300. Например, как показано на фиг. 2, цилиндрический резервуар 1110 порошкообразных материалов, газопровод 1120 и часть линии 1130 транспортировки порошкообразных материалов могут быть расположены снаружи резервуара 1300. В некоторых вариантах реализации изобретения, не показанных на фиг. 2, часть цилиндрического резервуара 1110 порошкообразных материалов и газопровода 1120 может быть расположена внутри резервуара 1300 наряду с линией 1130 транспортировки порошкообразных материалов.

В некоторых вариантах реализации изобретения резервуар 1300 может быть расположен вдоль центральной оси 1304. В некоторых вариантах реализации изобретения распределитель 1100 порошкообразных материалов может быть расположен в положении, центрированном по центральной оси 1304 или смещенном от нее.

В некоторых вариантах реализации изобретения резервуар 1300 может быть регенератором псевдоожиженного слоя. В некоторых вариантах реализации изобретения резервуар 1300 может быть любым резервуаром, подходящим для использования в хранении псевдоожиженных материалов. В некоторых вариантах реализации изобретения резервуар 1300 может быть регенератором ПКК, используемым для регенерации отработавшего катализатора из реактора ПКК или отпарной колонны.

В некоторых вариантах реализации изобретения резервуар 1300 может содержать внешние стенки 1301. В некоторых вариантах реализации изобретения внешние стенки 1301 могут образовывать: внутреннюю камеру 1310, впуск 1320 порошкообразных материалов, вертикальную трубу 1330 резервуара и выпуск 1340 газа из резервуара. В некоторых вариантах реализации изобретения линия 1130 транспортировки порошкообразных материалов может проходить через впуск 1320 порошкообразных материалов, позволяя объединенному потоку порошкообразных материалов и газа попадать во внутреннюю камеру 1310. В некоторых вариантах реализации изобретения резервуар 1300 может быть способен удерживать порошкообразные материалы в объединенном потоке порошкообразных материалов и газа. В некоторых вариантах реализации изобретения вертикальная труба 1330 резервуара может позволять порошкообразным материалам выходить из резервуара 1300. В некоторых вариантах реализации изобретения выпуск 1340 газа из резервуара может позволять газу резервуара выходить из резервуара 1300.

В некоторых вариантах реализации изобретения направление потока через впуск 1320 может быть перпендикулярным внешним стенкам 1310. В некоторых вариантах реализации изобретения направление потока через впуск 1320 может быть наклонено или отклонено под некоторым углом, то есть, не перпендикулярно внешним стенкам 1301.

В некоторых вариантах реализации изобретения система 1000 распределителя порошкообразных материалов может дополнительно содержать газораспределительную систему 1200. В некоторых вариантах реализации изобретения газораспределительная система 1200 может быть расположена внутри внутренней камеры 1310 резервуара 1300. В некоторых вариантах реализации изобретения газораспределительная система 1200 может содержать любую обычную газораспределительную систему. В некоторых вариантах реализации изобретения газораспределительная система 1200 может обеспечивать равномерное распределение газа по резервуару 1300.

В некоторых вариантах реализации изобретения распределитель 1100 порошкообразных материалов может быть автономным. В других вариантах реализации изобретения распределитель 1100 порошкообразных материалов может не быть автономным.

Теперь обратимся к фиг. 3, иллюстрирующей систему 2000 распределителя порошкообразных материалов согласно некоторым вариантам реализации данного изобретения. В некоторых вариантах реализации изобретения система 2000 распределителя порошкообразных материалов может содержать распределитель 2100 порошкообразных материалов, газораспределительную систему 2200 и резервуар 2300.

В некоторых вариантах реализации изобретения распределитель 2100 порошкообразных материалов может содержать любую комбинацию признаков, обсуждавшихся выше относительно распределителя 100 порошкообразных материалов или распределителя 1100 порошкообразных материалов. В некоторых вариантах реализации изобретения распределитель 2100 порошкообразных материалов может содержать линию 2130 транспортировки порошкообразных материалов. В некоторых вариантах реализации изобретения линия 2130 транспортировки порошкообразных материалов может содержать любую комбинацию признаков, обсуждавшихся выше относительно линии 1130 транспортировки порошкообразных материалов и/или линии 130 транспортировки порошкообразных материалов.

В некоторых вариантах реализации изобретения резервуар 2300 может содержать любую комбинацию признаков, обсуждавшихся выше относительно резервуара 1300. В некоторых вариантах реализации изобретения резервуар 2300 может содержать внешнюю стенку 2301. В некоторых вариантах реализации изобретения внешняя стенка 2301 может содержать любую комбинацию признаков, обсуждавшихся выше относительно внешней стенки 1301.

В некоторых вариантах реализации изобретения газораспределительная система 2200 может содержать любую комбинацию признаков, обсуждавшихся выше относительно газораспределительной системы 1200.

В некоторых вариантах реализации изобретения система 2000 распределителя порошкообразных материалов может дополнительно содержать систему 2400 опор. В некоторых вариантах реализации изобретения система 2400 опор может содержать любую комбинацию растянутых или сжатых опор. В некоторых вариантах реализации изобретения система 2400 опор может содержать: балки 2410, треугольные фермы 2420, поперечные балки 2430 и растянутые балки 2440.

В некоторых вариантах реализации изобретения система 2400 опор может содержать балку 2410. В некоторых вариантах реализации изобретения балка 2410 может содержать любой материал, способный соединить распределитель 2100 порошкообразных материалов с резервуаром 2300. В некоторых вариантах реализации изобретения линия 2130 транспортировки порошкообразных материалов распределителя 2100 может опираться на балку 2410. В некоторых вариантах реализации изобретения балка 2410 может натягивать пояс балки для резервуара 2300 между первой точкой на внутренней поверхности внешней стенки 2301 и второй точкой на внутренней поверхности внешней стенки 2301. В некоторых вариантах реализации изобретения первый конец балки может быть соединен с первой точкой на внутренней поверхности внешней стенки 2301, а второй конец балки 2410 может быть соединен со второй точкой на внутренней поверхности внешней стенки 2301.

В некоторых вариантах реализации изобретения система 2400 опор может содержать: одну, две, три, четыре или пять треугольных ферм 2420 и поперечную балку 2430. В некоторых вариантах реализации изобретения треугольные фермы 2420 и поперечная балка 2430 могут содержать любой материал, способный соединить распределитель 2100 порошкообразных материалов с резервуаром 2300. В некоторых вариантах реализации изобретения поперечная балка 2430 может быть прикреплена к узлам 2421 треугольных ферм 2420. В некоторых вариантах реализации изобретения линия 2130 транспортировки порошкообразных материалов распределителя 2100 может опираться на поперечную балку 2430. В некоторых вариантах реализации изобретения первые концы 2422 треугольных ферм 2420 и вторые концы 2423 треугольных ферм 2420 могут быть соединены с внутренней поверхностью внешней стенки 2301.

В некоторых вариантах реализации изобретения система 2400 опор может содержать растянутую балку или стержень 2440. В некоторых вариантах реализации изобретения растянутая балка или стержень 2440 может содержать любой материал, способный соединить распределитель 2100 порошкообразных материалов с резервуаром 2300. В некоторых вариантах реализации изобретения первый конец 2441 растянутой балки или стержня 2440 может быть соединен с линией 2130 транспортировки порошкообразных материалов. В некоторых вариантах реализации изобретения второй конец 2442 растянутой балки или стержня 2440 может быть соединен с внутренней поверхностью внешней стенки 2301.

В некоторых вариантах реализации данное изобретение предлагает способ распределения псевдоожиженных материалов, включающий: обеспечение системы распределителя порошкообразных материалов, содержащей: резервуар и распределитель порошкообразных материалов, расположенный внутри резервуара, и содержащий: цилиндрический резервуар порошкообразных материалов; газопровод; линию транспортировки порошкообразных материалов, имеющую гидравлическое сообщение с цилиндрическим резервуаром порошкообразных материалов и газопроводом; и распределитель, имеющий гидравлическое сообщение с линией транспортировки порошкообразных материалов, вводящий поток порошкообразных материалов и газа в резервуар.

В некоторых вариантах реализации изобретения система распределителя порошкообразных материалов может содержать любую систему распределителя порошкообразных материалов, обсужденную выше. В некоторых вариантах реализации изобретения распределитель порошкообразных материалов может содержать любой распределитель порошкообразных материалов, обсужденный выше. В некоторых вариантах реализации изобретения распределитель порошкообразных материалов может содержать распределитель отработавшего катализатора для регенератора ПКК. В некоторых вариантах реализации изобретения резервуар может содержать любой резервуар, обсужденный выше. В некоторых вариантах реализации изобретения резервуар может содержать регенератор ПКК.

В некоторых вариантах реализации изобретения введение потока порошкообразных материалов и газа в резервуар может содержать введение потока газа в распределитель порошкообразных материалов. В некоторых вариантах реализации изобретения введение потока газа в распределитель порошкообразных материалов может содержать введение потока газа в газопровод распределителя порошкообразных материалов. В некоторых вариантах реализации изобретения поток газа может быть потоком газа от продувочного насоса или компрессора.

В некоторых вариантах реализации изобретения введение потока порошкообразных материалов и газа в резервуар может содержать введение потока порошкообразных материалов в распределитель порошкообразных материалов. В некоторых вариантах реализации изобретения введение потока порошкообразных материалов в распределитель порошкообразных материалов может содержать введение потока порошкообразных материалов в цилиндрический резервуар порошкообразных материалов распределителя порошкообразных материалов. В некоторых вариантах реализации изобретения поток порошкообразных материалов может быть потоком отработавшего катализатора из реактора ПКК или отпарной колонны.

В некоторых вариантах реализации изобретения введение потока порошкообразных материалов и газа в резервуар может содержать объединение потока порошкообразных материалов с потоком газа и введение объединенного потока порошкообразных материалов и газа в резервуар. В некоторых вариантах реализации изобретения поток порошкообразных материалов может быть объединен с потоком газа путем введения потока газа в газопровод распределителя порошкообразных материалов одновременно с введением потока порошкообразных материалов в цилиндрический резервуар порошкообразных материалов распределителя порошкообразных материалов. В некоторых вариантах реализации изобретения объединенный поток порошкообразных материалов и газа может быть введен в резервуар после прохождения по линии транспортировки порошкообразных материалов и через распределитель. В некоторых вариантах реализации изобретения объединенный поток порошкообразных материалов и газа может протекать через одну или более прорезей распределителя. В некоторых вариантах реализации изобретения способ может дополнительно включать регенерацию отработавшего катализатора в резервуаре.

Чтобы способствовать лучшему пониманию данного изобретения, далее представлены примеры конкретных вариантов реализации изобретения. Следующие примеры никоим образом не должны рассматриваться как ограничивающие или определяющие объем изобретения.

Примеры

Было проведено компьютерное моделирование для проверки характеристик распределения и свойств перемешивания распределителя порошкообразных материалов в соответствии с некоторыми вариантами реализации данного изобретения. Для демонстрационных целей был выбран распределитель порошкообразных материалов типа распределителя отработавшего катализатора для регенератора ПКК. Было выполнено моделирование, сравнившее характеристики распределителя отработавшего катализатора, в соответствии с некоторыми вариантами реализации данного изобретения, с характеристиками обычного распределителя отработавшего катализатора.

Для каждой из конфигураций было выполнено моделирование введения частиц отработавшего катализатора в систему псевдоожиженного слоя. Были представлены формы и скорости потока типичных операций регенератора ПКК. Скорость добавления отработавшего катализатора в слой была установлена на уровне 400 кг/с, а скорости поступления воздуха в распределительное устройство варьировались в диапазоне от 5 м/с до 15 м/с, при этом поддерживались постоянные рабочие условия слоя регенератора.

В ходе моделирования измерялись: эффективность перемешивания слоя регенератора для устройства впуска отработавшего катализатора, время задержки частиц в слое регенератора, а также распределение отработавшего катализатора внутри ответвлений устройства распределения отработавшего катализатора.

Иллюстрации эффективности перемешивания в обеих моделях показаны на фиг. 4. Каждое изображение показывает распределение импульса частиц отработавшего катализатора в слое после фиксированного числа секунд в слое регенератора. Первое изображение (существующая технология SCD) показывает результат использования обычного распределителя отработавшего катализатора, а второе изображение (SCD новой конструкции) показывает результат использования распределителя отработавшего катализатора в соответствии с некоторыми вариантами реализации данного изобретения. Как можно увидеть на фиг. 4, распределение частиц отработавшего катализатора в поперечном сечении регенератора заметно улучшается при использовании распределителя отработавшего катализатора в соответствии с некоторыми вариантами реализации данного изобретения.

Таким образом, результаты показывают, что распределители псевдоожиженных материалов, описанные в данном документе и представленные распределителем отработавшего катализатора в моделях, имеют характеристики более высокого уровня, чем обычные распределители псевдоожиженных материалов.

Хотя варианты реализации изобретения описаны со ссылкой на различные возможности исполнения и эксплуатации, будет понятно, что эти варианты реализации изобретения иллюстративны, и что объем объекта изобретения ими не ограничивается. Возможно множество вариаций, модификаций, добавлений и усовершенствований.

Может быть представлено множество примеров для компонентов, операций или конструкций, описанных в данном документе как единственный пример. В целом, конструкции и функции, представленные как отдельные компоненты в типовых конфигурациях, могут быть исполнены в виде объединенных конструкций или компонентов. Аналогичным образом, конструкции и функции, представленные как единый объединенный компонент, могут быть исполнены в виде отдельных компонентов. Эти и другие вариации, модификации, добавления и усовершенствования могут попадать в пределы объема объекта изобретения.

Изобретение относится к распределителям псевдоожиженных материалов, в частности к распределителям отработавших катализаторов, используемых в операциях крекинга с псевдоожиженным катализатором, а также к системе и способу, связанным с ними. Система распределителя порошкообразных материалов содержит резервуар и распределитель порошкообразных материалов, расположенный внутри резервуара и содержащий систему распределения отработавшего катализатора с боковым впуском, содержащую цилиндрический резервуар порошкообразных материалов, газопровод, линию транспортировки порошкообразных материалов, имеющую гидравлическое сообщение с цилиндрическим резервуаром порошкообразных материалов и газопроводом, центральный трубопровод, распределитель, имеющий гидравлическое сообщение с центральным трубопроводом и линией транспортировки порошкообразных материалов, причем распределитель содержит один, два, три, четыре, пять, шесть, семь, восемь, девять, десять, одиннадцать или двенадцать ответвленных трубопроводов и каждый из ответвленных трубопроводов содержит прорези, расположенные на нижней стороне ответвленных трубопроводов, и газораспределительную систему, расположенную внутри внутренней камеры резервуара. Способ распределения псевдоожиженных материалов включает обеспечение системы распределителя порошкообразных материалов и пропускание порошкообразных материалов и газа через распределитель порошкообразных материалов в резервуар. Изобретение обеспечивает равномерное распределение отработавшего катализатора внутри регенератора. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Система распределителя порошкообразных материалов, содержащая:

резервуар (1300) и

распределитель (1100) порошкообразных материалов, расположенный внутри резервуара и содержащий систему распределения отработавшего катализатора с боковым впуском, содержащую:

цилиндрический резервуар (1110) порошкообразных материалов;

газопровод (1120);

линию (1130) транспортировки порошкообразных материалов, имеющую гидравлическое сообщение с цилиндрическим резервуаром порошкообразных материалов и газопроводом;

центральный трубопровод (1150);

распределитель (1140), имеющий гидравлическое сообщение с центральным трубопроводом и линией транспортировки порошкообразных материалов, причем распределитель содержит один, два, три, четыре, пять, шесть, семь, восемь, девять, десять, одиннадцать или двенадцать ответвленных трубопроводов (1160) и каждый из ответвленных трубопроводов содержит прорези (1165), расположенные на нижней стороне ответвленных трубопроводов; и

газораспределительную систему (1200), расположенную внутри внутренней камеры резервуара (1300).

2. Система распределителя порошкообразных материалов по п. 1, отличающаяся тем, что распределитель содержит четыре ответвленных трубопровода.

3. Система распределителя порошкообразных материалов по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что ответвленные трубопроводы содержат открытые концы.

4. Система распределителя порошкообразных материалов по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что прорезь имеет клиновидную форму.

5. Система распределителя порошкообразных материалов по любому из пп. 1-4, отличающаяся тем, что резервуар содержит регенератор псевдоожиженного катализатора крекинга (ПКК).

6. Система распределителя порошкообразных материалов по любому из пп. 1-5, дополнительно содержащая систему опор.

7. Система распределителя порошкообразных материалов по п. 6, отличающаяся тем, что система опор содержит: балки, треугольные фермы, поперечные или растянутые балки.

8. Способ распределения псевдоожиженных материалов, включающий следующие этапы:

обеспечение системы распределителя порошкообразных материалов, содержащей: резервуар (1300) и распределитель (1100) порошкообразных материалов, расположенный внутри резервуара и содержащий систему распределения отработавшего катализатора с боковым впуском, содержащую: цилиндрический резервуар (1110) порошкообразных материалов; газопровод (1120); линию (1130) транспортировки порошкообразных материалов, имеющую гидравлическое сообщение с цилиндрическим резервуаром порошкообразных материалов и газопроводом; и распределитель (1140), имеющий гидравлическое сообщение с центральным трубопроводом и линией транспортировки порошкообразных материалов, причем распределитель содержит один, два, три, четыре, пять, шесть, семь, восемь, девять, десять, одиннадцать или двенадцать ответвленных трубопроводов (1160) и каждый из ответвленных трубопроводов содержит прорези (1165), расположенные на нижней стороне ответвленных трубопроводов, и газораспределительную систему (1200), расположенную внутри внутренней камеры резервуара (1300); и

пропускание порошкообразных материалов и газа через распределитель порошкообразных материалов в резервуар.

9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что система распределителя порошкообразных материалов содержит систему распределителя порошкообразных материалов по любому из пп. 2-7.