СИСТЕМНЫЕ КОМПОНЕНТЫ СИСТЕМ РЕАКТОРА С ПСЕВДООЖИЖЕННЫМ КАТАЛИЗАТОРОМ Российский патент 2021 года по МПК B01J8/26 B01J8/00 C10G11/18 

ПЕРЕКРЕСТНЫЕ ССЫЛКИ НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

[001] Эта заявка испрашивает приоритет по предварительной заявке США 62/351,591, поданной 17 июня 2016 г., полное содержание которой включено в настоящий документ посредством ссылки.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[002] Настоящее раскрытие в целом относится к реакторным установкам для химической обработки и, более конкретно, к реакторным установкам с псевдоожиженным катализатором.

Предпосылки создания изобретения

[003] Как правило, система реактора с псевдоожиженным катализатором может включать в себя реакторную установку и регенерационную установку. Реакторная установка преобразует химическое сырье в химический продукт посредством контакта с катализатором. Во время реакции катализатор может становиться «отработанным» и после этого иметь меньшую активность в реакциях. Поэтому отработанный катализатор может быть перемещен в регенерационную установку для регенерации, таким образом увеличивая свою активность из отработанного состояния и делая его доступным для дальнейших каталитических процессов. После регенерации в регенерационной установке регенерированный катализатор перемещают обратно в реакторную установку для продолжения реакций с химическим сырьем.

[004] Однако большие количества катализатора, размещенного в системе, и относительно высокие температуры, при которых происходят реакции, могут приводить к механическим проблемам в системах реактора с псевдоожиженным катализатором. Например, обычные системы реактора с псевдоожиженным катализатором могут использовать конструкцию, в которой реактор и сепаратор основной секции реактора и секции регенерации, соответственно, находятся в непосредственном контакте друг с другом, а реактор и сепаратор могут содержаться в цельной конструкции. Например, в известных примерах верхние стенки реактора могут быть нижними стенками сепаратора. Однако интенсивные термические условия в реакторе могут требовать сложных конструкций на пересечении реактора и сепаратора. Соответственно, могут быть полезными улучшенные системные компоненты для установок крекинга с псевдоожиженным катализатором.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[005] Настоящее раскрытие относится к конструкциям для системных компонентов систем реактора с катализатором, таких как секции реактора или секции регенерации систем реактора с псевдоожиженным катализатором. Согласно одному варианту реализации каждый из раскрытых в настоящем документе компонентов систем реактора с псевдоожиженным катализатором (например, секция реактора или секция регенерации) может содержать отдельный бак реактора и секцию отделения катализатора. Например, бак реактора и секция отделения катализатора могут быть отделены друг от друга и соединены со стояком. В такой конструкции обеспечивается возможность лучшего регулирования теплопередачи в системе, особенно на чувствительных участках системы, например, на выпускных отверстиях для катализатора секции реактора и/или секции регенерации, которые могут быть подвержены механическому разрушению бака или огнеупорных участков системы при воздействии тепла от секции реактора.

[006] Как правило, система реактора с катализатором может включать в себя основную секцию реактора, используемую для преобразования химического сырья, иногда именуемую «секцией реактора» в настоящем документе, и секцию регенерации для регенерации катализатора. Каждая из основной секции реактора и секции регенерации содержит бак реактора и отделительное устройство, расположенное в секции отделения катализатора, которое используется для отделения катализатора от других материалов, присутствующих в системе. Например, основная секция реактора обычно содержит бак реактора, в котором может проходить реакция, такая как каталитический крекинг или дегидрогенизация, и секцию отделения катализатора, используемая для отделения отработанного катализатора, используемого в реакции крекинга. Аналогично, секция регенерации включает в себя бак реактора (такой как бак сгорания), в котором может обеспечиваться декоксование отработанного катализатора и/или сгорание дополнительного топлива, и отделитель катализатора, используемый для отделения регенерированного катализатора от технологических газов реакции горения. Как правило, соответствующие реакторы (например, основной технологический реактор и камера сгорания) могут располагаться ниже сепараторов, а стояк может быть использован для перемещения катализатора вверх от каждого реактора к каждому сепаратору катализатора. Поскольку основная схема движения и реакции может быть аналогичной в секции реактора и секции регенератора, их конструкции могут быть похожими или по меньшей мере использовать аналогичные принципы проектирования, как будет описано в настоящем документе.

Согласно одному варианту реализации настоящего изобретения системный компонент системы реактора с псевдоожиженным катализатором, такой как секция реактора или секция регенерации системы реактора с катализатором, может содержать секцию отделения катализатора, стояк и бак реактора. Секция отделения катализатора может содержать стенки отделительной секции, образующие внутреннюю область секции отделения катализатора, выпускное отверстие для газа, отверстие стояка, отделительное устройство и выпускное отверстие для катализатора. Стояк может проходить через отверстие стояка секции отделения катализатора. Стояк может содержать основной внутренний сегмент стенки стояка, основной наружный сегмент стенки стояка и переходный сегмент стенки стояка. Основной внутренний сегмент стенки стояка может быть расположен по меньшей мере частично во внутренней области секции отделения катализатора и соединен по меньшей мере с переходным сегментом стенки стояка. Наружный сегмент стенки стояка может быть расположен по меньшей мере частично за пределами секции отделения катализатора. Бак реактора может содержать впускное отверстие бака реактора и выпускное отверстие бака реактора, соединенное с основным наружным сегментом стенки стояка.

[007] В соответствии с другим вариантом реализации настоящего изобретения система реактора с псевдоожиженным катализатором может содержать секцию реактора и секцию регенерации. Секция реактора может содержать секцию отделения катализатора, стояк и бак реактора. Секция отделения катализатора может содержать стенки отделительной секции, образующие внутреннюю область секции отделения катализатора, выпускное отверстие для газа, отверстие стояка, отделительное устройство и выпускное отверстие для катализатора. Стояк может проходить через отверстие стояка секции отделения катализатора. Стояк может содержать основной внутренний сегмент стенки стояка, основной наружный сегмент стенки стояка и переходный сегмент стенки стояка. Основной внутренний сегмент стенки стояка может быть расположен по меньшей мере частично во внутренней области секции отделения катализатора и соединен по меньшей мере с переходным сегментом стенки стояка. Наружный сегмент стенки стояка может быть расположен по меньшей мере частично за пределами секции отделения катализатора. Бак реактора содержит секцию корпуса бака реактора, впускное отверстие бака реактора и выпускное отверстие бака реактора, соединенное с основным наружным сегментом стенки стояка.

[008] В соответствии с другим вариантом реализации настоящего изобретения система реактора с псевдоожиженным катализатором может содержать секцию реактора и секцию регенерации. Секция регенерации может содержать секцию отделения катализатора, стояк и бак реактора. Секция отделения катализатора может содержать стенки отделительной секции, образующие внутреннюю область секции отделения катализатора, выпускное отверстие для газа, отверстие стояка, отделительное устройство и выпускное отверстие для катализатора. Стояк может проходить через отверстие стояка секции отделения катализатора. Стояк может содержать основной внутренний сегмент стенки стояка, основной наружный сегмент стенки стояка и переходный сегмент стенки стояка. Основной внутренний сегмент стенки стояка может быть расположен по меньшей мере частично во внутренней области секции отделения катализатора и соединен по меньшей мере с переходным сегментом стенки стояка. Наружный сегмент стенки стояка может быть расположен по меньшей мере частично за пределами секции отделения катализатора. Бак реактора содержит секцию корпуса бака реактора, впускное отверстие бака реактора и выпускное отверстие бака реактора, соединенное с основным наружным сегментом стенки стояка. И максимальный диаметр секции корпуса бака реактора больше максимального диаметра основного наружного сегмента стенки стояка.

[009] Следует понимать, что предшествующее краткое раскрытие сущности изобретения и последующее подробное описание представляют варианты реализации технологии, и предназначены для предоставления обзора или структуры для понимания сущности и характера заявляемой технологии. Сопроводительные чертежи предоставлены для обеспечения лучшего понимания технологии, включены в настоящее описание и составляют его часть. Чертежи изображают различные варианты реализации и вместе с описанием служат для объяснения принципов и функций технологии. Кроме того, чертежи и описания предназначены только для иллюстрации, и не предназначены для ограничения объема формулы изобретения никаким образом.

[0010] Дополнительные характерные элементы и преимущества технологии, описанной в настоящем документе, будут изложены в следующем подробном описании и частично будут понятны специалистам в данной области из этого описания или обнаружены посредством применения описанной в настоящем документе технологии, включая следующее подробное описание, формулу изобретения, а также прилагаемые чертежи.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0011] Следующее подробное описание конкретных вариантов реализации настоящего изобретения будет лучше всего понято при чтении в сочетании со следующими чертежами, на которых подобная конструкция обозначена одинаковыми ссылочными позициями, и на которых:

[0012] На ФИГ. 1 схематически изображена система реактора с псевдоожиженным катализатором в соответствии с одним или более вариантами реализации, раскрытыми в настоящем документе;

[0013] На ФИГ. 2 схематически изображен разрез части секции реактора системы реактора с псевдоожиженным катализатором в соответствии с одним или более вариантами реализации, раскрытыми в настоящем документе;

[0014] На ФИГ. 3 схематически изображен разрез части секции реактора системы реактора с псевдоожиженным катализатором в точке соединения внутренней секции стояка с наружной секцией стояка в соответствии с одним или более вариантами реализации, раскрытыми в настоящем документе;

[0015] На ФИГ. 4А схематически изображен упрощенный разрез варианта реализации части секции реактора системы реактора с псевдоожиженным катализатором в точке соединения внутренней секции стояка с наружной секцией стояка в соответствии с одним или более вариантами реализации, раскрытыми в настоящем документе;

[0016] На ФИГ. 4В схематически изображен упрощенный разрез еще одного варианта реализации части секции реактора системы реактора с псевдоожиженным катализатором в точке соединения внутренней секции стояка с наружной секцией стояка в соответствии с одним или более вариантами реализации, раскрытыми в настоящем документе;

[0017] На ФИГ. 4С схематически изображен упрощенный разрез еще одного варианта реализации части секции реактора системы реактора с псевдоожиженным катализатором в точке соединения внутренней секции стояка с наружной секцией стояка в соответствии с одним или более вариантами реализации, раскрытыми в настоящем документе;

[0018] На ФИГ. 5 схематически изображена разрез части секции регенерации системы реактора с псевдоожиженным катализатором в соответствии с одним или более вариантами реализации, раскрытыми в настоящем документе.

[0019] Следует понимать, что чертежи являются схематичными по своей сущности и не включают в себя некоторые компоненты системы реактора с псевдоожиженным катализатором, обычно используемые в данной области техники, такие как, без ограничения, преобразователи температуры, датчики давления, расходомеры, насосы, клапаны и пр. Следует понимать, что эти компоненты находятся в пределах сущности и объема настоящих раскрытых вариантов реализации. Однако функциональные компоненты, такие как описанные в настоящем изобретении, могут быть добавлены к вариантам реализации, раскрытым в этом описании.

[0020] Делается более подробная ссылка на различные варианты реализации, некоторые варианты реализации из которых изображены на сопроводительных чертежах. По мере возможности, для обозначения тех же или аналогичных деталей на всех чертежах будут использоваться одинаковые ссылочные позиции.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0021] Делается ссылка на различные варианты реализации системных компонентов систем реактора с псевдоожиженным катализатором, причем некоторые варианты реализации из которых изображены на сопроводительных чертежах. Со ссылкой на ФИГ. 1 схематически изображена система 100 реактора с псевдоожиженным катализатором. Система 100 реактора с псевдоожиженным катализатором обычно содержит множество системных компонентов, таких как секция 200 реактора и/или секция 300 регенерации. Используемый в настоящем документе термин «секция реактора» в целом относится к части системы реактора с псевдоожиженным катализатором, в которой происходит основная технологическая реакция, а катализатор (иногда отработанный, т.е. по меньшей мере частично дезактивированный) отделяют от потока продукции реакции. Также используемый в настоящем документе термин «секция регенерации» в целом относится к части системы реактора с псевдоожиженным катализатором, в которой обеспечивается регенерация катализатора, например, посредством горения, и отделение регенерированного катализатора от других технологических материалов, таких как выделяемые газы из сжигаемого материала ранее на дезактивированном катализаторе или из дополнительного топлива. Секция 200 реактора в целом включает в себя бак 250 реактора, стояк 230, включающий в себя наружную секцию 232 стояка и внутреннюю секцию 234 стояка, и секцию 210 отделения катализатора. Секция 300 регенерации в целом включает в себя бак 350 реактора, стояк 330, включающий в себя наружную секцию 332 стояка и внутреннюю секцию 334 стояка, и секцию 310 отделения катализатора. В целом, секция 210 отделения катализатора может сообщаться по текучей среде с баком 350 реактора (например, через проходку 126), а секция 310 отделения катализатора может сообщаться по текучей среде с баком 250 реактора (например, через проходку 124 и транспортировочный стояк 130).

[0022] Используемый в настоящем документе термин «наружная секция стояка» относится к части стояка, расположенной за пределами секции отделения катализатора, а «внутренняя секция стояка» относится к части стояка, расположенной внутри секции отделения катализатора.

[0023] Например, внутренняя секция 234 стояка секции 200 реактора может быть расположена внутри секции 210 отделения катализатора, а наружная секция 232 стояка расположена за пределами секции 210 отделения катализатора. Аналогично, внутренняя секция 334 стояка секции 300 регенерации может быть расположена внутри секции 310 отделения катализатора, а наружная секция 332 стояка расположена за пределами секции 310 отделения катализатора.

[0024] В соответствии с одним или более вариантами реализации, описанными в настоящем документе, наружная секция 232 стояка 230 секции 200 реактора и/или наружная секция 332 стояка 330 секции 300 регенерации может иметь длину, которая больше ее максимального диаметра. То есть для наружной секции 232 стояка 230 секции 200 реактора расстояние между отверстием 218 стояка и выпускным отверстием 254 бака реактора (т.е. измеряемое на ФИГ. 1 в вертикальном направлении) может быть больше, чем максимальный диаметр наружной секции 232 стояка, где «максимальный диаметр» обозначает наибольший диаметр в любой части наружной секции 232 стояка (т.е. измеряемый на ФИГ. 1 в горизонтальном направлении). Аналогично, для наружной секции 332 стояка 330 секции 300 регенерации расстояние между отверстием 318 стояка и выпускным отверстием 354 бака реактора (т.е. измеряемое на ФИГ. 1 в вертикальном направлении) может быть больше, чем максимальный диаметр наружной секции 332 стояка, где «максимальный диаметр» обозначает наибольший диаметр в любой части наружной секции 332 стояка (т.е. измеряемый на ФИГ. 1 в горизонтальном направлении). Диаметр наружной секции 232 стояка и/или наружной секции 332 стояка может быть по существу постоянным (т.е. не изменяться более чем на 10%) и может иметь трубчатую форму.

[0025] В целом, система 100 реактора с псевдоожиженным катализатором может управляться путем подачи реагентов и псевдоожиженного катализатора в бак 250 реактора и реакции реагентов путем контакта с псевдоожиженным катализатором для получения химического продукта в баке 250 реактора секции 200 реактора. Химический продукт и катализатор могут быть выведены из бака 250 реактора и через стояк 230 в отделительное устройство 220 в секции 210 отделения катализатора, в которой катализатор отделяют от химического продукта, перемещаемого из секции 210 отделения катализатора. Отделенный катализатор проходит от секции 210 отделения катализатора в бак 350 реактора. В баке 350 реактора катализатор может быть регенерирован с помощью химического процесса, такого как сжигание. Например, без ограничения, может обеспечиваться декоксование отработанного катализатора и/или может обеспечиваться каталитическое горение дополнительного топлива. Затем катализатор проходит из бака 350 реактора и через стояк 330 в сепаратор 378 на конце стояка, на котором обеспечивается частичное отделение газа и твердых частиц из стояка 330. Пар и остающиеся твердые частицы транспортируют во вспомогательное отделительное устройство 320 в секции 310 отделения катализатора, где остающийся катализатор отделяют от газов от реакции регенерации (например, газов, выделяемых при сжигании отработанного катализатора). Отделенный катализатор затем проходит из секции 310 отделения катализатора в бак 250 реактора, где его далее используют в каталитической реакции. Таким образом, при эксплуатации катализатор может циркулировать между секцией 200 реактора и секцией 300 регенерации. В целом, потоки переработанных химических веществ, включая потоки реагентов и потоки продуктов, могут быть газообразными, а катализатор может представлять собой псевдоожиженный твердый осадок.

[0026] Следует понимать, что используемый в настоящем документе термин «системный компонент» может относиться к секции 200 реактора или секции 300 регенерации в системе 100 реактора с псевдоожиженным катализатором, и что в некоторых вариантах реализации система 100 реактора с псевдоожиженным катализатором может включать в себя секцию 200 реактора или секцию 300 регенерации, но не обе. В других вариантах реализации система 100 реактора с псевдоожиженным катализатором может включать в себя одну секцию 300 регенерации и несколько секций 200 реактора, сообщающихся по текучей среде с секцией 300 регенерации. Кроме того, как описано в настоящем документе, структурные особенности секции 200 реактора и секции 300 регенерации могут быть похожими или идентичными в некоторых отношениях. Например, каждая из секции 200 реактора и секции 300 регенерации включает в себя бак реактора (т.е. бак 250 реактора секции 200 реактора и бак 350 реактора секции 300 регенерации), стояк (т.е. стояк 230 секции 200 реактора и стояк 330 секции 300 регенерации) и секцию отделения катализатора (т.е. секцию 210 отделения катализатора секции 200 реактора и секцию 310 отделения катализатора секции 300 регенерации). Следует понимать, что, поскольку многие структурные особенности секции 200 реактора и секции 300 регенерации могут быть похожими или идентичными в некоторых отношениях, в настоящем описании аналогичные или идентичные части секции 200 реактора и секции 300 регенерации были обозначены ссылочными позициями с одинаковыми последними двумя цифрами, а раскрытия, относящиеся к одной части секции 200 реактора, могут быть применимы к аналогичной или идентичной части секции 300 регенерации, и наоборот.

[0027] Как показано на ФИГ. 1, бак 250 реактора может включать в себя впускное отверстие 252 для катализатора бака реактора, образующее соединение транспортировочного стояка 130 с баком 250 реактора, и может дополнительно включать в себя выпускное отверстие 254 бака реактора, сообщающееся по текучей среде (например, непосредственно соединенным) с наружной секцией 232 стояка 230. Используемый в настоящем документе термин «бак реактора» обозначает барабан, цилиндр, чан или другой контейнер, пригодный для данной химической реакции. Бак реактора может в целом иметь цилиндрическую форму (т.е. имеющую по существу круглый диаметр), или альтернативно может иметь нецилиндрическую форму, например форму призмы, сформированную поперечными сечениями треугольников, прямоугольников, пятиугольников, шестиугольников, восьмиугольников, овалов, или других многоугольников или изогнутых закрытых форм, или их сочетаниями. Баки реактора, используемые в настоящем описании, могут в целом включать в себя металлическую раму и могут дополнительно включать в себя огнеупорные футеровки или другие материалы, используемые для защиты металлических рам и/или для управления условиями технологического процесса.

[0028] Как описано, бак 250 реактора может включать в себя впускное отверстие 252 для катализатора бака реактора и выпускное отверстие 254 бака реактора. В целом, «впускные отверстия» и «выпускные отверстия» любого системного узла системы 100 реактора с псевдоожиженным катализатором, описанные в настоящем документе, обозначают отверстия, сквозные отверстия, каналы, щели, зазоры или другие подобным механические элементы в системном узле. Например, впускные отверстия обеспечивают возможность проникновения материалов в конкретный системный узел, а выпускные отверстия обеспечивают возможность вывода материалов из конкретного системного узла. В целом, выпускное отверстие или впускное отверстие будет образовывать область системного узла системы 100 реактора с псевдоожиженным катализатором, к которой прикреплена труба, трубопровод, трубка, шланг, транспортировочная линия или подобный механический элемент, или к части системного узла, к которой непосредственно присоединен другой системный узел. Несмотря на то, что впускные отверстия и выпускные отверстия иногда могут быть описаны здесь функционально при эксплуатации, они могут иметь одинаковые или идентичные физические характеристики, а их соответствующие функции в действующей системе не должны рассматриваться как ограничивающие их физические структуры. Другие отверстия, такие как отверстие 218 стояка, могут содержать отверстие в данном системном узле на месте непосредственного присоединения других системных узлов, например, когда стояк 230 проходит в секцию 210 отделения катализатора на отверстии 218 стояка.

[0029] Бак 250 реактора может быть соединен с транспортировочным стояком 130, который при эксплуатации может подавать регенерированный катализатор и/или химические вещества, участвующие в реакции, на секцию 200 реактора. Регенерированный катализатор и/или химические вещества, участвующие в реакции, могут быть смешаны посредством распределителя 260, расположенного в баке 250 реактора. Катализатор, поступающий в бак 250 реактора через транспортировочный стояк 130, может проходить через проходку 124 к транспортному стояку 130, таким образом, поступая из секции 300 регенерации. В некоторых вариантах реализации катализатор может поступать непосредственно из секции 210 отделения катализатора через проходку 122 и в транспортировочный стояк 130, в котором он поступает в бак 250 реактора. Этот катализатор может быть немного дезактивирован, но в некоторых вариантах реализации он все же может быть подходящим для реакции в баке 250 реактора.

[0030] Как показано на ФИГ. 1, бак 250 реактора может быть непосредственно соединен с наружной секцией 232 стояка 230. В одном варианте реализации бак 250 реактора может включать в себя секцию 256 корпуса бака реактора и переходную секцию 258 бака реактора. Секция 256 корпуса бака реактора может в целом иметь больший диаметр, чем переходная секция 258 бака реактора, и переходная секция 258 бака реактора может быть сужена от размера диаметра секции 256 корпуса бака реактора до размера диаметра наружной секции 232 стояка таким образом, что переходная секция 258 бака реактора выступает по направлению внутрь от секции 256 корпуса бака реактора к наружной секции 232 стояка. Следует понимать, что в настоящем документе диаметр части системного узла обозначает его общую ширину, как показано в горизонтальном направлении на ФИГ. 1.

[0031] Как описано в настоящем документе, стояк 230 включает в себя наружную секцию 232 стояка и внутреннюю секцию 234 стояка, содержащуюся в секции 210 отделения катализатора. Также со ссылкой на ФИГ. 1 секция 210 отделения катализатора включает в себя стенки 212 отделительной секции, образующие внутреннюю область 214 секции 210 отделения катализатора. Стояк 230 проходит во внутреннюю область 214 секции 210 отделения катализатора через отверстие 218 стояка. Отверстие 218 стояка может быть любым отверстием в секции 210 отделения катализатора, через которое по меньшей мере внутренняя секция 234 стояка 230 выступает во внутреннюю область 214 секции 210 отделения катализатора.

[0032] В вариантах реализации, описанных в настоящем документе, переходная секция 258 бака реактора может быть расположена за пределами секции отделения катализатора. В некоторых известных установках реактора и регенерационных установках часть реактора, аналогичная переходной секции 258 бака реактора, может также быть нижней частью отделительной секции. Таким образом, в известных установках тепло от реактора может быть проведено через переходную секцию и непосредственно в отделительную секцию. Нестабильность в материалах реактора и/или сепаратора может возникнуть вследствие этих высоких тепловых нагрузок, особенно в точках крепления проходок или вблизи них.

[0033] В одном или более вариантах реализации секция 210 отделения катализатора может включать в себя несколько сегментов. Например, как показано на ФИГ. 1, секция 210 отделения катализатора может включать в себя верхний сегмент 276, средний сегмент 278 и нижний сегмент 272. Внутренняя секция 234 стояка 324 может проходить через отверстие 218 стояка секции 210 отделения катализатора и через нижний сегмент 272, средний сегмент 278 и в верхний сегмент 276. В целом, по меньшей мере большая часть внутренней секции 234 стояка может иметь по существу постоянный диаметр, и может быть сходной с наружной секцией 232 стояка по диаметру (по сравнению с другими узлами в системе, например, в пределах 10% друг от друга), но немного меньше по диаметру, чем большая часть наружной секции стояка. В верхнем сегменте 276 секции 210 отделения катализатора внутренняя секция 234 стояка может сообщаться по текучей среде с отделительным устройством 220. Отделительное устройство 220 может являться любыми механическими или химическими отделительными устройствами, которые могут обеспечивать отделение твердых частиц от газовой или жидкой фаз, такими как циклон или множество циклонов.

[0034] В соответствии с одним или более вариантами реализации отделительное устройство 220 может представлять собой систему циклонного сепаратора, которая может включать в себя две или более ступени циклонного отделения. В вариантах реализации, в которых отделительное устройство 220 содержит более чем одну ступень циклонного отделения, первое отделительное устройство, в которое поступает псевдоожиженный поток, относится к первичному циклонному отделительному устройству. Псевдоожиженный поток от первичного циклонного отделительного устройства может поступать во вторичное циклонное отделительное устройство для дальнейшего отделения. Первичные циклонические отделительные устройства могут включать, например, первичные циклоны и системы, коммерчески доступные под названиями VSS (коммерчески доступные от компании UOP), LD2 (коммерчески доступные от компании Stone and Webster) и RS2 (коммерчески доступные от компании Stone and Webster). Первичные циклоны описаны, например, в патентах США №4579716, 5190650 и 5275641, полное содержание которых включено в настоящее описание посредством ссылки. В некоторых отделительных системах, использующих первичные циклоны в качестве первичного циклонного отделительного устройства, используют один или более наборов дополнительных циклонов, например вторичных циклонов и третичных циклонов, для дальнейшего отделения катализатора от газообразного продукта. Следует понимать, что в вариантах реализации изобретения может использоваться любое первичное циклонное отделительное устройство.

[0035] Обеспечена возможность перемещения катализатора вверх через стояк 230 (от бака 250 реактора) и в отделительное устройство 220. Отделительное устройство 220 может быть использовано для осаждения отдельного катализатора в нижнюю часть верхнего сегмента 276 или в средний сегмент 278, или нижний сегмент 272. Отделенные пары могут быть удалены из системы 100 реактора с псевдоожиженным катализатором через трубу 120 на выпускном отверстии 216 для газа секции 210 отделения катализатора.

[0036] Как показано на ФИГ. 1, в одном или более вариантах реализации диаметр верхнего сегмента 276 секции 210 отделения катализатора может быть больше диаметра среднего сегмента 278, а нижний сегмент 272 может иметь больший максимальный диаметр, чем средний сегмент 278. Верхний сегмент 276 секции 210 отделения катализатора может быть соединен со средним сегментом 278 через переходный сегмент 274, который выступает внутрь от верхнего сегмента 276 к среднему сегменту 278. Верхний сегмент 276 и/или средний сегмент 278 могут, соответственно, иметь относительно постоянный диаметр (т.е. диаметр не изменяется более чем на 20% в определенной секции). Стенки 212 отделительной секции в среднем сегменте 278 и внутренняя секция 234 стояка могут образовывать соосный канал, в котором размещается отпарное устройство 224. Отпарное устройство 224 может использоваться для удаления паров продукта с катализатора перед его отправкой к секции 300 регенерации для регенерации. Так как пары продуктов, транспортируемые в секцию 300 регенерации, подлежат сжиганию, желательно удаление этих паров продукта с помощью отпарного устройства 224, который использует менее дорогие газы для сгорания, чем газы продуктов.

[0037] После отделения от паров в отделительном устройстве 220 катализатор в целом выполнен с возможностью перемещения через отпарное устройство 224 в среднем сегменте 278 и в нижний сегмент 272. Нижний сегмент 272 может включать в себя выпускное отверстие 222 для катализатора, где катализатор переходит из секции 200 реактора через проходку 126 и в секцию 300 регенерации. При необходимости, катализатор может быть также непосредственно перемещен обратно в бак 250 реактора через проходку 122. Альтернативно, катализатор может быть предварительно смешан с регенерированным катализатором в транспортировочном стояке 130.

[0038] Далее со ссылкой на ФИГ. 2 изображен подробный вид области вокруг нижнего сегмента 272 секции 210 отделения катализатора. Среди других характерных элементов, на ФИГ. 2 изображен основной внутренний сегмент 280 стенки стояка, основной наружный сегмент 288 стенки стояка, а также различные огнеупорные материалы и другие сегменты стенки системы. В целом основной внутренний сегмент 280 стенки стояка и основной наружный сегмент стенки могут быть трубчатыми и по существу параллельными друг другу (т.е. образовывать угол менее 15° друг с другом). Основной внутренний сегмент 280 стенки стояка может быть соединен с основным наружным сегментом 288 стенки стояка через переходный сегмент 236 стенки стояка.

[0039] В некоторых вариантах реализации нижний сегмент 272 секции 210 отделения катализатора может иметь больший максимальный диаметр, чем средний сегмент 278 секции 210 отделения катализатора. Например, нижний сегмент 272 секции 210 отделения катализатора может выступать по направлению наружу от среднего сегмента 278 секции 210 отделения катализатора в бульбообразной форме. Нижнюю часть нижнего сегмента 272 иногда могут именовать «полусферической» формой. Это расширение может вмещать усеченный конус 284, через который проходит катализатор, и поступает в проходку 126 через выпускное отверстие 222 для катализатора. Таким образом, канал, через который может проходить катализатор (т.е. пространство между внутренней секцией 234 стояка и стенками 212 отделительной секции), расширяется. Например, расстояние между стенками 212 отделительной секции в среднем сегменте 278 секции 210 отделения катализатора и внутренней секцией 234 стояка может быть меньше расстояния между стенками 212 отделительной секции в нижнем сегменте 272 секции 210 отделения катализатора и внутренней секцией 234 стояка. Не ограничиваясь теорией, предполагается, что расширение канала (например, путем создания нижнего сегмента 272 бульбообразной формы) может быть полезным, так как скорость, с которой пузырьки в потоке движутся вниз, может быть уменьшена, что может обеспечить возможность их отсоединения от протекающих твердых частиц перед введением в проходку 126, обеспечивая плавный проход катализатора через выпускное отверстие 222 для катализатора и из секции 200 реактора. Например, описываемая конструкция может уменьшить риск создания локальных областей с высокими скоростями катализатора в отпарном устройстве 224, что может привести к эксплуатационным проблемам, поскольку пузырьки ускоряются при движении вниз, а затем не отсоединяются непосредственно перед проникновением в проходку 126. Дополнительно, конструкция может уменьшить вовлечение пузырьков в проходку 122, что может отрицательно влиять на повышение давления.

[0040] В соответствии с другим вариантом реализации бульбообразный нижний сегмент 272 секции 210 отделения катализатора может обеспечивать улучшенную механическую поддержку, поскольку он может обеспечивать возможность более широкой соединительной перемычки 240. Используемый в настоящем документе термин «соединительная перемычка» означает расстояние между отверстием 218 стояка, обычно расположенным на осевом центре секции 210 отделения катализатора или рядом с ним, и одним или более выпускными отверстиями 222 для катализатора, расположенными ближе к сторонам секции 210 отделения катализатора. В целом, большее расстояние соединительной перемычки 240 обеспечивает возможность большей механической стабильности нижнего сегмента 272. Кроме того, следует понимать, что в различных вариантах реализации любая изогнутая форма рассматривается как подходящая форма для нижнего сегмента 272 секции 210 отделения катализатора, поскольку она может обеспечивать более широкую соединительную перемычку 240.

[0041] Со ссылкой на ФИГ. 2 и 3 в соответствии с одним или более вариантами реализации стояк 230 может содержать основной внутренний сегмент 280 стенки стояка, переходный сегмент 236 стенки стояка и основной наружный сегмент 288 стенки стояка. В целом, большая часть (например, по меньшей мере 90%) основного наружного сегмента 288 стенки стояка может находиться за пределами секции 210 отделения катализатора (т.е. части наружной секции 232 стояка), а большая часть (например, по меньшей мере 90%) основного внутреннего сегмента 280 стенки стояка может находиться внутри секции 210 отделения катализатора (т.е. части внутренней секции 234 стояка). Основной наружный сегмент 288 стенки стояка может иметь относительно постоянный диаметр (например, не изменяющийся более чем на 10%) и основной внутренний сегмент 280 стенки стояка может иметь относительно постоянный диаметр (например, не изменяющийся более чем на 10%).

[0042] Переходный сегмент 236 стенки стояка может соединять основной внутренний сегмент 280 стенки стояка с основным наружным сегментом 288 стенки стояка непосредственно либо посредством нижнего сегмента 272 секции 210 отделения катализатора. Как показано на ФИГ. 3, переходный сегмент 236 стенки стояка может быть прикреплен к основному внутреннему сегменту 280 стенки стояка в точке 242 крепления и к основному наружному сегменту 288 стенки стояка в точке 248 крепления. Переходный сегмент 236 стенки стояка может выступать внутрь от основного наружного сегмента 288 стенки стояка наружной секции 232 стояка к основному внутреннему сегменту 280 стенки стояка внутренней секции 234 стояка.

[0043] Как описано в настоящем документе, части системных узлов, таких как стенки бака реактора, стенки отделительной секции или стенки стояка, могут содержать металлический материал, такой как углерод или нержавеющая сталь. Кроме того, стенки различных системных узлов могут иметь части, прикрепленные к другим частям одного и того же системного узла или к другому системному узлу. Иногда в настоящем документе точки крепления или соединения именуются «точками крепления» и могут включать любое известное связующее средство, такое как, без ограничения, сварной шов, клеящее вещество, припой и т.д. Следует понимать, что компоненты системы могут быть «непосредственно соединены» в точке крепления, например сварном шве.

[0044] Также со ссылкой на ФИГ. 3 внутренний сегмент 294 выступа стояка может быть соединен с основным внутренним сегментом 280 стенки стояка, переходным сегментом 236 стенки стояка или с обоими. Внутренний сегмент 294 выступа стояка может быть в целом расположен в направлении, в целом параллельном одному или более из основного внутреннего сегмента 280 стенки стояка и основного наружного сегмента 288 стенки стояка. Как показано на ФИГ. 3, в некоторых вариантах реализации основной наружный сегмент 288 стенки стояка может соосно окружать по меньшей мере часть внутреннего сегмента 294 выступа стояка. Например, основной наружный сегмент 288 стенки стояка может соосно окружать внутренний сегмент 294 выступа стояка вдоль длины наружной секции 232 стояка, которая находится на переходном сегменте 236 стенки стояка или рядом с ним.

[0045] В соответствии с некоторыми вариантами реализации внутренний сегмент 294 выступа стояка может быть приблизительно выровнен с основным внутренним сегментом 280 стенки стояка, а между переходным сегментом 236 стенки стояка и основным внутренним сегментом 280 стенки стояка и/или внутренним сегментом 294 выступа стояка может быть образован угол, приблизительно составляющий 25 градусов (например, от приблизительно 20 до приблизительно 30 градусов или от приблизительно 15 градусов до приблизительно 35 градусов).

[0046] Также со ссылкой на ФИГ. 2 и 3 огнеупорные материалы могут быть включены в стояк 230, а также в секцию 210 отделения катализатора. Следует понимать, что, хотя варианты реализации выполнены из конкретных конфигураций огнеупорных материалов и материалов, они не должны рассматриваться как ограничивающие физическую структуру раскрываемой системы. Например, огнеупорная футеровка 282 может быть прикреплена к и действовать в качестве защитного средства от эрозии или тепловой футеровки для основного внутреннего сегмента 280 стенки стояка и внутреннего сегмента 294 выступа стояка в пределах внутренней секции 234 стояка. Огнеупорная футеровка 282 может проходить в стояке 230 в средний сегмент 278 и верхний сегмент 276 секции 210 отделения катализатора. Огнеупорная футеровка 282 может заканчиваться на дне или рядом с нижней частью внутреннего сегмента 294 выступа стояка. Огнеупорная футеровка 282 может включать гексагональную сетку или другие подходящие огнеупорные материалы. Огнеупорная футеровка 298 может быть прикреплена к тепловой футеровке и выполнять ее функцию для переходного сегмента 236 стенки стояка и для основного внутреннего сегмента 280 стенки стояка. Например, огнеупорная футеровка 298 может проходить от стенок 212 отделительной секции на соединительной перемычке 240 до среднего сегмента 278 секции 210 отделения катализатора на наружной поверхности внутренней секции 234 стояка. В некоторых вариантах реализации огнеупорная футеровка 298 может представлять собой покрытие из керамического волокна или огнеупорный материал, или их сочетание.

[0047] В дополнительных вариантах реализации стенки 212 отделительной секции в нижнем сегменте 272 секции 210 отделения катализатора могут включать огнеупорную футеровку 286, которая по меньшей мере частично покрывает ее внутреннюю поверхность. Огнеупорный материал 290 может располагаться рядом с усеченным конусом 284. Дополнительно, огнеупорный материал 296 может быть расположен между основным наружным сегментом 288 стенки стояка и внутренним сегментом 294 выступа стояка, контактирующим с переходным сегментом 236 стенки стояка. Огнеупорный материал 292 может быть расположен между основным наружным сегментом 288 стенки стояка и основным внутренним сегментом 280 стенки стояка, и может быть подвешен над внутренним сегментом 294 выступа стояка и проходить за его пределы. Огнеупорный материал 292 может образовывать зазор 251 свободного пространства между собой, основным внутренним сегментом 280 стенки стояка и огнеупорной футеровкой 282. В вариантах реализации огнеупорный материал 292 может проходить в наружную секцию 230 стояка, покрывая стенки наружной секции 230 стояка.

[0048] Как показано на ФИГ. 3, основной внутренний сегмент 280 стенки стояка может быть соединен с переходным сегментом 236 стенки стояка, а переходный сегмент 236 стенки стояка может быть соединен с основным наружным сегментом 288 стенки стояка. В варианте реализации по ФИГ. 3 нижний сегмент 272 секции 210 отделения катализатора прикреплен к основному наружному сегменту 288 стенки стояка в точке 244 крепления. Однако другие варианты реализации, такие как изображенные на ФИГ. 4А-4С, могут представлять собой подходящие конфигурации для соединения между основным внутренним сегментом 280 стенки стояка, переходным сегментом 236 стенки стояка и основным наружным сегментом 288 стенки стояка. Следует понимать, что ФИГ. 4А-4С были упрощены, чтобы показать только основной внутренний сегмент 280 стенки стояка, переходный сегмент 236 стенки стояка, основной наружный сегмент 288 стенки стояка и нижний сегмент 272 секции 210 отделения катализатора. Таким образом, следует понимать, что варианты реализации, показанные на ФИГ. 4А-4С могут дополнительно включать в себя различные огнеупорные материалы и другие компоненты, такие как внутренний сегмент 294 выступа стояка, которые не изображены на ФИГ. 4А-4С.

[0049] Со ссылкой на ФИГ. 4А-4С, в соответствии с различными вариантами реализации нижний сегмент 272 секции 210 отделения катализатора может быть прикреплен к переходному сегменту 236 стенки стояка, к основному наружному сегменту 288 стенки стояка или к обоим. Например, со ссылкой на ФИГ. 4А нижний сегмент 272 секции 210 отделения катализатора может быть непосредственно соединен с основным наружным сегментом 288 стенки стояка, а основной наружный сегмент 288 стенки стояка может быть непосредственно соединен с переходным сегментом 236 стенки стояка, который также непосредственно соединен с основным внутренним сегментом 280 стенки стояка. Расстояние между областью непосредственного соединения нижнего сегмента 272 с основным наружным сегментом 288 стенки стояка и переходного сегмента 236 стенки стояка с основным наружным сегментом 288 стенки стояка может составлять от 1 до 5 дюймов (2,54 - 12,7 см), например, от 1 до 2 дюймов (2,54 - 5,08 см). В таком варианте реализации часть основного наружного сегмента 288 стенки стояка находится внутри секции 210 отделения катализатора, а часть основного наружного сегмента 288 стенки стояка расположена внутри секции 210 отделения катализатора. Однако большая часть основного наружного сегмента 288 стенки стояка находится за пределами секции 210 отделения катализатора.

[0050] В соответствии с вариантом реализации, изображенным на ФИГ. 4В, нижний сегмент 272 может быть непосредственно соединен с переходным сегментом 236 стенки стояка и с основным наружным сегментом 288 стенки стояка. В таком варианте реализации переходный сегмент 236 стенки стояка может быть опосредованно соединен с основным наружным сегментом 288 стенки стояка через нижний сегмент 272. В таком варианте реализации переходный сегмент 236 стенки стояка полностью находится в пределах секции 210 отделения катализатора.

[0051] В соответствии с вариантом реализации, изображенным на ФИГ. 4С, основной внутренний сегмент 280 стенки стояка непосредственно соединен с переходным сегментом 236 стенки стояка, который непосредственно соединен с основным наружным сегментом 288 стенки стояка. Нижний сегмент 272 непосредственно соединен с переходным сегментом 236 стенки стояка между точкой соединения переходного сегмента 236 стенки стояка с основным наружным сегментом 288 стенки стояка и точкой соединения переходного сегмента 236 стенки стояка с основным внутренним сегментом 280 стенки стояка. В таком варианте реализации часть переходного сегмента 236 стенки стояка находится внутри секции 210 отделения катализатора, а часть переходного сегмента 236 стенки стояка находится за пределами секции 210 отделения катализатора.

[0052] Согласно вариантам реализации переходный сегмент 236 стенки стояка может иметь длину, которая меньше или равна приблизительно 50% максимального диаметра внутренней секции 234 стояка (например, меньше или равна приблизительно 40%, меньше или равна приблизительно 30%, меньше или равна приблизительно 20%, меньше или равна приблизительно 15%, меньше или равна приблизительно 10%, меньше или равна приблизительно 5%). Относительно небольшая длина переходного сегмента 236 стенки стояка может вмещать основной внутренний сегмент 280 стенки стояка и основной наружный сегмент 288 стенки стояка, которые имеют максимальные диаметры, находящиеся в пределах 25%, 20%, 15%, 10% или даже 5% друг от друга. Например, максимальный диаметр основного внутреннего сегмента 280 стенки стояка может составлять по меньшей мере 75%, 80%, 85%, 90% или даже 95% максимального диаметра основного наружного сегмента 288 стенки стояка.

[0053] Механические нагрузки, прикладываемые к баку 250 реактора массой катализатора и других частей секции 200 реактора, могут быть высокими, и для приложения давления по направлению вверх на бак 250 реактора могут использоваться пружины. Например, бак 250 реактора может быть подвешен на пружинах, или пружины могут быть расположены под баком 250 реактора для поддержания его массы. Например, на ФИГ. 1 пружинные опоры 188 механически прикреплены к секции 200 реактора на баке 250 реактора, причем секция 200 реактора подвешена от опорной конструкции с помощью пружинных опор 188.

[0054] После отделения в секции 210 отделения катализатора отработанный катализатор перемещают в секцию 300 регенерации. Секция 300 регенерации, как описано в настоящем документе, может иметь много структурных сходств с секцией 200 реактора. Таким образом, ссылочные позиции, присвоенные частями секции 300 регенерации, аналогичны ссылочным позициям, используемым относительно секции 200 реактора, причем, если две последние цифры ссылочного номера являются одинаковыми, данные части секции 200 реактора и секции 300 регенерации могут выполнять подобные функции и иметь подобную физическую структуру. Таким образом, многие из настоящих раскрытий, относящихся к секции 200 реактора, могут быть одинаково применены к секции 300 регенерации, а различия между секцией 200 реактора и секцией 300 регенерации будут раскрыты ниже в настоящем описании.

[0055] Со ссылкой на секцию 300 регенерации, такую как показано на ФИГ. 1, бак 350 реактора (например, камера сгорания) секции 300 регенерации может включать в себя одно или несколько впускных отверстий 352 бака реактора и выпускное отверстие 354 бака реактора, сообщающееся по текучей среде с наружной секцией 332 стояка 330 (например, непосредственно соединенное с ней). Бак 350 реактора может сообщаться по текучей среде с секцией 210 отделения катализатора через проходку 126, которая может подавать отработанный катализатор из секции 200 реактора в секцию 300 регенерации для регенерации. Бак 350 реактора может включать в себя дополнительное впускное отверстие 352 бака реактора, при этом впускное отверстие 128 для воздуха соединено с баком 350 реактора. Впускное отверстие 128 для воздуха может подавать химически активные газы, которые могут вступать в реакцию с отработанным катализатором для по меньшей мере частичной регенерации катализатора. Например, катализатор может быть закоксован после реакций в баке 250 реактора, и кокс может быть удален из катализатора (т.е. регенерация катализатора) посредством реакции горения. Например, кислород (такой как воздух) могут подавать в бак 350 реактора через впускное отверстие 128 для воздуха.

[0056] Как показано на ФИГ. 1, бак 350 реактора может быть непосредственно соединен с наружной секцией 332 стояка 330. В одном варианте реализации бак 350 реактора может включать в себя секцию 356 корпуса бака реактора и переходную секцию 358 бака реактора. Секция 356 корпуса бака реактора может в целом иметь больший диаметр, чем переходная секция 358 бака реактора, а переходная секция 358 бака реактора может сужаться от размера диаметра секции 356 корпуса бака реактора до размера диаметра наружной секции 332 стояка таким образом, что переходная секция 358 бака реактора выступает внутрь от секции 356 корпуса бака реактора к наружной секции 332 стояка.

[0057] Также со ссылкой на ФИГ. 1, секция 310 отделения катализатора включает в себя стенки 312 отделительной секции, образующие внутреннюю область 314 секции 310 отделения катализатора. Стояк 330 проходит во внутреннюю область 314 секции 300 регенерации через отверстие 318 стояка. Отверстие 318 стояка может быть любым отверстием в секции 310 отделения катализатора, через которое по меньшей мере внутренняя секция 334 стояка 330 выступает во внутреннюю область 314 секции 310 отделения катализатора.

[0058] Подобно секции 200 реактора, обычные примеры секции 300 регенерации могут включать в себя цельную конструкцию реактора/сепаратора, в которой реактор и сепаратор разделены стенкой. Использование наружного стояка между секцией отделения катализатора и баком реактора может обеспечивать лучшее тепловое управление секцией 310 отделения катализатора, поскольку она не соединена непосредственно с теплогенерирующим баком 350 реактора.

[0059] В одном или более вариантах реализации секция 310 отделения катализатора может включать в себя несколько сегментов. Например, как показано на ФИГ. 1, секция 310 отделения катализатора может включать в себя верхний сегмент 376 и нижний сегмент 372. Внутренняя секция 334 стояка может проходить через отверстие 318 стояка секции 310 отделения катализатора, через нижний сегмент 372 и в верхний сегмент 376. В верхнем сегменте 376 внутренняя секция 334 стояка может сообщаться по текучей среде с сепаратором на конце стояка. Поток текучей среды затем может проходить к вторичному отделительному устройству 320, которое может являться любыми механическими отделительными устройствами, выполненными с возможностью отделения твердых частиц от газовых фаз, такими как циклон или множество циклонов, например, несколько последовательных циклонов. Вторичное отделительное устройство 320 может быть использовано для осаждения отделенного катализатора в нижнюю часть верхнего сегмента 376 или в нижний сегмент 372. Нижний сегмент 372 может включать в себя выпускное отверстие 322 для катализатора.

[0060] Далее со ссылкой на ФИГ. 1 и 5 в одном варианте реализации нижний сегмент 372 секции 310 отделения катализатора может включать в себя эллипсоидальную форму на отверстии 318 стояка или рядом с ним. Например, как показано на ФИГ. 1 и 5, нижний сегмент 372 может включать в себя цилиндрическую геометрию с эллипсоидальным дном цилиндра. Эллипсоидальная форма может способствовать увеличению длины соединительной перемычки 340. Другие криволинейные формы, такая как бульбообразная форма, раскрытая в отношении секции 200 реактора, также могут являться подходящими. Аналогично, нижний сегмент 372 эллипсоидальной формы может быть подходящим для секции 200 реактора.

[0061] Следует понимать, что секция 300 регенерации может включать в себя переходную боковую стенку 336 стояка, аналогичную переходному сегменту 236 стенки стояка, описанному относительно секции реактора. Например, варианты реализации, изображенные на ФИГ. 3А-3С, могут быть применимы к стояку 330 секции регенерации. Кроме того, пружинные опоры 188 могут использоваться для поддержки механических нагрузок, прикладываемых к баку 350 реактора.

[0062] Описанные в настоящем документе системы могут быть использованы в качестве оборудования для технологической обработки для различных реакций с псевдоожиженным катализатором. Например, углеводороды, а также другое химическое сырье могут быть превращены в желаемые продукты посредством использования реакторов с псевдоожиженным слоем катализатора. Реакторы с псевдоожиженным слоем катализатора имеют множество применений в промышленности, включая дегидрогенизацию парафинов и/или алкилированных ароматических углеводородов, крекинг углеводородов (т.е. крекинге псевдоожиженным катализатором), хлорирование олефинов, окисления нафталина до фталевого ангидрида, получение акрилонитрила из пропилена, аммиака и кислорода, синтез Фишера-Тропша и полимеризацию этилена.

[0063] В целях описания и определения настоящего изобретения следует отметить, что термины «примерно» или «приблизительно» используются в настоящем документе для представления присущей степени неопределенности, характерной любому количественному сравнению, значению, измерению или другому выражению. Этот термин также используется в настоящем документе для представления степени, в которой количественное выражение может отличаться от заявленного эталона без изменения основной функции рассматриваемого предмета.

[0064] Следует отметить, что в одном или более из следующих пунктов формулы изобретения использован термин «в котором» в качестве переходной фразы. В целях определения настоящего изобретения следует отметить, что этот термин используется в пунктах формулы изобретения в качестве переходной фразы открытого типа, которая используется для введения описания ряда характеристик структуры, и ее следует понимать аналогично более широко используемому вводному термину открытого типа «содержащий».

[0065] Также отмечается, что в описание в настоящем документе относится к компоненту настоящего изобретения, который «сконфигурирован» определенным образом. В этом отношении такой компонент «сконфигурирован» таким образом, чтобы определенным образом воплощать конкретное свойство или функцию, и при этом такие описания являются описаниями структуры, в отличие от описаний предполагаемого использования. Более конкретно, упоминаемый в настоящем документе способ, в котором компонент «сконфигурирован», обозначает существующее физическое состояние компонента и его, как таковой, следует рассматривать как определенное описание структурных характеристик компонента.

[0066] Специалистам в данной области техники будет очевидно, что в настоящем изобретении могут быть осуществлены различные модификации и изменения без отклонения от сущности и объема изобретения. Поскольку модификации, сочетания, подсочетания и изменения раскрытых вариантов реализации, включающих в себя сущность и предмет изобретения, могут быть понятны специалистам в данной области техники, изобретение следует толковать как включающее все, что находится в объеме прилагаемых пунктов формулы изобретения и их эквивалентов.

Группа изобретений относится к реакторным установкам для химической обработки, в частности к системе реактора с псевдоожиженным катализатором и системному компоненту системы реактора. Системный компонент содержит секцию отделения катализатора, содержащую стенки отделительной секции, образующие внутреннюю область секции отделения катализатора, выпускное отверстие для газа, отверстие стояка, отделительное устройство и выпускное отверстие для катализатора, стояк, проходящий через отверстие стояка секции отделения катализатора и содержащий основной внутренний сегмент стенки стояка, основной наружный сегмент стенки стояка и переходный сегмент стенки стояка, причем основной внутренний сегмент стенки стояка расположен по меньшей мере частично во внутренней области секции отделения катализатора и соединен по меньшей мере с переходным сегментом стенки стояка, а наружный сегмент стенки стояка расположен по меньшей мере частично за пределами секции отделения катализатора, и бак реактора, содержащий впускное отверстие бака реактора и выпускное отверстие бака реактора, соединенное с основным наружным сегментом стенки стояка. Система реактора содержит секцию реактора и секцию регенерации, причем секция реактора содержит системный компонент. Система реактора имеет улучшенную конструкцию и обеспечивает лучшее регулирование теплопередачи. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Системный компонент системы реактора с псевдоожиженным катализатором, содержащий:

секцию отделения катализатора, содержащую стенки отделительной секции, образующие внутреннюю область секции отделения катализатора, выпускное отверстие для газа, отверстие стояка, отделительное устройство и выпускное отверстие для катализатора;

стояк, проходящий через отверстие стояка секции отделения катализатора и содержащий основной внутренний сегмент стенки стояка, основной наружный сегмент стенки стояка и переходный сегмент стенки стояка, причем основной внутренний сегмент стенки стояка расположен по меньшей мере частично во внутренней области секции отделения катализатора и соединен по меньшей мере с переходным сегментом стенки стояка, а наружный сегмент стенки стояка расположен по меньшей мере частично за пределами секции отделения катализатора; и

бак реактора, содержащий впускное отверстие бака реактора и выпускное отверстие бака реактора, соединенное с основным наружным сегментом стенки стояка.

2. Системный компонент по п. 1, в котором основной внутренней сегмент стенки стояка и основной наружный сегмент стенки стояка по существу параллельны, а максимальный диаметр основного внутреннего сегмента стенки стояка меньше максимального диаметра основного наружного сегмента стенки стояка.

3. Системный компонент по п. 1, в котором большая часть основного наружного сегмента стенки стояка находится за пределами секции отделения катализатора, а большая часть основного внутреннего сегмента стенки стояка находится во внутренней области секции отделения катализатора.

4. Системный компонент по п. 1, в котором переходный сегмент стенки стояка выступает по направлению наружу от основного внутреннего сегмента стенки стояка и соединен с одним или более из основного наружного сегмента стенки стояка или секции отделения катализатора.

5. Системный компонент по п. 1, в котором переходный сегмент стенки стояка расположен во внутренней области секции отделения катализатора.

6. Системный компонент по п. 1, в котором переходный сегмент стенки стояка имеет длину, которая меньше или равна приблизительно 50% максимального диаметра основного внутреннего сегмента стенки стояка.

7. Системный компонент по п. 1, в котором бак реактора содержит секцию корпуса бака реактора и переходную секцию бака реактора, контактирующую с основным наружным сегментом стенки стояка и секцией корпуса бака реактора таким образом, что переходная секция бака реактора выступает внутрь от секции корпуса бака реактора к основному наружному сегменту стенки стояка.

8. Системный компонент по п. 1, в котором системный компонент представляет собой секцию реактора системы реактора с псевдоожиженным катализатором или представляет собой секцию регенерации системы реактора с псевдоожиженным катализатором.

9. Система реактора с псевдоожиженным катализатором, содержащая секцию реактора и секцию регенерации, причем секция реактора содержит:

секцию отделения катализатора, содержащую стенки отделительной секции, образующие внутреннюю область секции отделения катализатора, выпускное отверстие для газа, отверстие стояка, отделительное устройство и выпускное отверстие для катализатора;

стояк, проходящий через отверстие стояка секции отделения катализатора и содержащий основной внутренний сегмент стенки стояка, основной наружный сегмент стенки стояка и переходный сегмент стенки стояка, причем основной внутренний сегмент стенки стояка расположен по меньшей мере частично во внутренней области секции отделения катализатора и соединен по меньшей мере с переходным сегментом стенки стояка, а наружный сегмент стенки стояка расположен по меньшей мере частично за пределами секции отделения катализатора; и

бак реактора, содержащий секцию корпуса бака реактора, впускное отверстие бака реактора и выпускное отверстие бака реактора, соединенное с основным наружным сегментом стенки стояка.

10. Система реактора с псевдоожиженным катализатором по п. 9, в которой основной внутренней сегмент стенки стояка и основной наружный сегмент стенки стояка по существу параллельны, а максимальный диаметр основного внутреннего сегмента стенки стояка меньше максимального диаметра основного наружного сегмента стенки стояка.

11. Система реактора с псевдоожиженным катализатором по п. 9, в которой большая часть основного наружного сегмента стенки стояка находится за пределами секции отделения катализатора, а большая часть основного внутреннего сегмента стенки стояка находится во внутренней области секции отделения катализатора.

12. Система реактора с псевдоожиженным катализатором по п. 9, в которой бак реактора содержит секцию корпуса бака реактора и переходную секцию бака реактора, контактирующую с наружной секцией стояка и секцией корпуса бака реактора таким образом, что переходная секция бака реактора выступает внутрь от секции корпуса бака реактора к наружной секции стояка.

13. Система реактора с псевдоожиженным катализатором, содержащая секцию реактора и секцию регенерации, содержащую:

секцию отделения катализатора, содержащую стенки отделительной секции, образующие внутреннюю область секции отделения катализатора, выпускное отверстие для газа, отверстие стояка, отделительное устройство и выпускное отверстие для катализатора;

стояк, проходящий через отверстие стояка секции отделения катализатора и содержащий основной внутренний сегмент стенки стояка, основной наружный сегмент стенки стояка и переходный сегмент стенки стояка, причем основной внутренний сегмент стенки стояка расположен по меньшей мере частично во внутренней области секции отделения катализатора и соединен по меньшей мере с переходным сегментом стенки стояка, а наружный сегмент стенки стояка расположен по меньшей мере частично за пределами секции отделения катализатора; и

бак реактора, содержащий секцию корпуса бака реактора, впускное отверстие бака реактора и выпускное отверстие бака реактора, соединенное с основным наружным сегментом стенки стояка,

причем максимальный диаметр секции корпуса бака реактора больше максимального диаметра основного наружного сегмента стенки стояка.

14. Система реактора с псевдоожиженным катализатором по п. 13, в которой секция отделения катализатора содержит нижний сегмент, содержащий выпускное отверстие для катализатора и отверстие стояка, причем нижний сегмент имеет эллипсоидальную форму.

15. Система реактора с псевдоожиженным катализатором по п. 13, в которой основной внутренней сегмент стенки стояка и основной наружный сегмент стенки стояка по существу параллельны, а максимальный диаметр основного внутреннего сегмента стенки стояка меньше максимального диаметра основного наружного сегмента стенки стояка.