Способ транспортировки твердых частиц из зоны одного давления в зону другого давления



Способ транспортировки твердых частиц из зоны одного давления в зону другого давления
Способ транспортировки твердых частиц из зоны одного давления в зону другого давления

 


Владельцы патента RU 2430143:

ЮОП ЛЛК (US)

Изобретение относится к способам транспортировки твердых частиц из зоны одного давления в зону с другим давлением. Описан способ управления циклом загрузки и разгрузки передаточной емкости для катализатора на основе ожидаемого уровня катализатора в емкости, находящейся ниже по потоку, в установке для проведения конверсии углеводородов с циркулирующим катализатором, включающий вычисление ожидаемого уровня катализатора в емкости, находящейся ниже по потоку, в зависимости от разгрузки емкости для передачи катализатора с целью согласования предварительно заданной величины уровня с изменением цикла загрузки и разгрузки передаточной емкости для катализатора, при этом емкость, находящаяся ниже по потоку, является накопительной емкостью или емкостью для восстановления. Технический результат - описанный способ управления циклом загрузки и разгрузки передаточной емкости для катализатора позволяет обеспечивать непрерывное течение катализатора. 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к способу транспортировки твердых частиц из зоны одного давления в зону с другим давлением.

Уровень техники

Известно много химических процессов, в которых твердые частицы материала, например катализатор, и углеводородсодержащий газ контактируют друг с другом. Обычно химические реакции и физические процессы протекают в течение предварительно заданного периода времени в реакционной зоне, заключенной, например, в реакторе с подвижным или неподвижным слоем. Часто контактирование газа и твердых частиц происходит непрерывно или полунепрерывно (здесь и далее контактирование может быть обобщенно названо «непрерывным»), а не посредством проведения периодического процесса. В подобном случае твердые частицы катализатора могут быть введены в реактор и выведены из реактора, который может находиться при более высоком давлении, чем источник твердых частиц катализатора, например, регенератор.

Установки для конверсии углеводородов могут включать реактор, имеющий одну или большее число реакционных зон с подвижным катализатором, используемый вместе с регенератором. Указанный реактор может содержать несколько реакционных зон и может быть выполнен в виде одной вертикальной реакционной трубы или может быть разделен на секции. Как правило, регенератор с газовой средой, включающей кислород, функционирует при более низком давлении, чем реактор с газовой средой, включающей водород. После того, как катализатор перемещен из зоны более низкого давления в зону более высокого давления, для дальнейшей транспортировки регенерированного катализатора в реактор может быть использовано средство транспортировки (подъемный трубопровод). После истощения катализатора другой подъемный трубопровод может быть использован для транспортировки катализатора от реактора к регенератору. Обычно для предотвращения нежелательных побочных реакций необходимо разделение газовых сред реактора и регенератора.

Для транспортировки катализатора из зоны более низкого давления в зону более высокого давления могут быть использованы различные устройства. Одним вариантом может быть передаточная (переходная) емкость, имеющая сдвоенные запорно-выпускные шаровые клапаны для управления вводом регенерированного катализатора в эту емкость и выводом из нее. Поступающий в указанную емкость катализатор перед подачей в реактор может быть продут азотом для удаления кислорода, и в емкости может быть повышено давление до уровня давления в реакторе с помощью водорода. После вывода катализатора из емкости эта емкость может быть продута азотом для удаления водорода перед тем, как вновь заполнить ее катализатором. Такая передаточная емкость может отделять водородную атмосферу, существующую в реакторе, от кислородной атмосферы, существующей в регенераторе.

Другой передаточной емкостью может служить бесклапанный шлюзовый бункер, описанный, например, в патентных документах US 4576712 (Greenwood) и US 4872969 (Sechrist), который может включать три секции. Обычно катализатор поступает в верхнюю секцию, из которой его периодически перемещают в среднюю секцию. Средняя секция обеспечивает втекание в нее катализатора перед его перемещением в нижнюю секцию. В средней секции диаметр стояка (вертикальной трубы для перетока катализатора) может иметь такую величину, что протекающий вверх газ может препятствовать прохождению катализатора через среднюю секцию, позволяя в то же время катализатору проходить через другой стояк. Это может быть достигнуто за счет попеременного открытия и закрытия клапанов уравнивания давления, установленных на трубопроводе, сообщающемся со всеми тремя секциями, параллельно потоку катализатора. В качестве примера, если клапан выравнивания давления, установленный между верхней и средней секциями, открыт, а клапан между средней и нижней секциями закрыт, то в этом случае газ, протекающий вверх из нижнего стояка, будет предотвращать поток катализатора из средней зоны через находящийся ниже стояк, позволяя, однако, катализатору проходить в среднюю зону через вышерасположенный стояк. Многократное повторение циклов работы уравнительных клапанов будет обеспечивать регулируемое протекание катализатора из регенератора низкого давления в реактор высокого давления.

Ввод частиц катализатора в реактор высокого давления из регенератора может быть затруднен. Обычно выгодно поддерживать непрерывный поток катализатора, вводимого в реактор и регенератор и отводимого из них для облегчения проведения конверсии потока углеводородов и предотвращения циклического изменения температуры решетки регенератора. Обычно до и после вышеупомянутой передаточной емкости для катализатора, которая может передавать катализатор из зоны одного давления в зону с другим давлением отдельными порциями, размещают буферную емкость. Перед передаточной емкостью может быть размещена одна емкость для приема непрерывного потока катализатора из емкости для регенерации, а после передаточной емкости может быть размещена емкость, которая обеспечивает непрерывный поток катализатора к средству транспортировки, сообщающемуся с реакционной емкостью. Часто циклическое функционирование передаточной емкости регулируют по величине уровня катализатора в этой емкости. Однако такое регулирование может привести к прерывистому течению катализатора, что может оказывать отрицательное влияние на работу реактора и/или регенератора.

Таким образом, желательно регулировать циклическое функционирование емкости для передачи катализатора с тем, чтобы обеспечить устойчивый постоянный поток катализатора, поступающего в реактор и регенератор и отводимого от них.

Сущность изобретения

Один пример воплощения изобретения может включать способ регулирования цикла загрузки и разгрузки передаточной емкости для катализатора в установке для конверсии углеводородов в зависимости от ожидаемого (расчетного) уровня катализатора в емкости, расположенной ниже по потоку. Указанный способ может включать вычисление ожидаемого уровня катализатора в емкости, размещенной ниже по потоку, в зависимости от разгрузки передаточной емкости для катализатора, с тем, чтобы привести в соответствие заданное значение уровня с изменением цикла загрузки и разгрузки указанной передаточной емкости.

Другой пример воплощения может включать способ регулирования цикла загрузки и разгрузки передаточной емкости для катализатора в зависимости от ожидаемого уровня катализатора в емкости, расположенной ниже по ходу перемещения катализатора в установке для конверсии углеводородов. Предложенный способ может включать:

a) определение расхода циркулирующего катализатора в установке для конверсии углеводородов;

b) вычисление ожидаемой продолжительности цикла для катализатора в установке для конверсии углеводородов в зависимости от расхода циркулирующего катализатора;

c) вычисление времени начала и времени прекращения разгрузки катализатора из передаточной емкости для катализатора в зависимости от расхода циркулирующего катализатора и заполненного объема указанной передаточной емкости;

d) вычисление продолжительности разгрузки передаточной емкости для катализатора в зависимости от времени начала и окончания разгрузки;

e) сравнение продолжительности разгрузки с фактическим уровнем катализатора в емкости, расположенной ниже по потоку катализатора;

f) вычисление ожидаемого уровня катализатора в емкости, расположенной ниже по потоку, в зависимости от фактического уровня катализатора в емкости, расположенной ниже по потоку, от ожидаемого времени отвода катализатора, количества катализатора, отводимого из передаточной емкости для катализатора, и расхода катализатора, выходящего из емкости, находящейся ниже по потоку; и

g) приведение в соответствие установленного значения расхода циркулирующего катализатора в зависимости от ожидаемого уровня катализатора в емкости, расположенной ниже по потоку.

Другое воплощение может включать установку для конверсии углеводородов. Указанная установка для конверсии углеводородов может включать:

а) устройство для транспортировки одной или более дисперсных твердых фаз. Указанное устройство может включать:

i) передаточную емкость, предназначенную для транспортировки дисперсной твердой фазы из зоны, находящейся при первом давлении, в зону, находящуюся при втором давлении;

ii) емкость, размещенную ниже по потоку, в которую поступают одна или более дисперсных твердых фаз; и

iii) указатель и регулятор уровня, имеющий связь с емкостью, расположенной ниже по потоку, и передаточной емкостью. Указанный указатель и регулятор уровня может измерять уровень твердых частиц в емкости, находящейся ниже по потоку, для приведения в соответствие с заданным значением уровня транспортируемой дисперсной твердой фазы, выгружаемой из передаточной емкости.

Как правило, приведенная здесь примерная схема регулирования обеспечивает лучшее управление потоком катализатора, проходящего через реактор и регенератор, и предотвращает несоответствующее течение катализатора.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - схематическое изображение иллюстративной установки для конверсии углеводородов.

Фиг.2 - блок-схема типового режима работы установки.

Определения

Используемый здесь термин «транспортировка с помощью силы тяжести» может подразумевать расположение емкостей по одной линии в достаточной степени вертикально, чтобы катализатор протекал, по меньшей мере, частично, за счет силы тяжести, по меньшей мере, из одной емкости, находящейся на более высоком уровне, по меньшей мере, в одну емкость, расположенную на более низком уровне.

Используемый термин «зона» может относиться к некоторой области, включающей одну или более единиц оборудования и/или одну или более подзон. Кроме того, единица оборудования, такая как реактор или емкость, может дополнительно включать одну или более зон или подзон.

Используемый здесь термин «регенерированный», например регенерированный катализатор, может относиться к катализатору, который пропущен через регенератор, хотя могут быть проведены дополнительные процессы регенерации, например восстановление.

Подробное описание изобретения

Раскрытые ниже воплощения могут быть использованы в большом количестве установок для транспортирования твердых частиц, например катализатора, между двумя зонами, в которых содержатся текучие среды и сообщение между которыми предпочтительно предотвратить. Одно такое применение, при котором может быть необходимым предотвратить сообщение между текучими средами этих двух зон, заключается в транспортировке катализатора между реакционной зоной, содержащей водород, и зоной регенерации, содержащей кислород. Как правило, эти зоны находятся при различных давлениях, при этом реакционная зона обычно находится при более высоком давлении, чем зона регенерации. Обычно весьма предпочтительным является предотвращение сообщения между этими двумя зонами, поскольку текучие среды в этих зонах могут реагировать друг с другом, создавая нежелательные побочные реакции. Примеры реакционных зон и зон регенерации описаны, например, в патентных документах US 6881391 B1(Sechrist) и US 6034018 (Sechrist et al.).

Системы, включающие реакционную зону, содержащую водород, и зону регенерации, содержащую кислород, могут быть использованы в различных реакциях конверсии углеводородов, включающих каталитический риформинг, алкилирование, гидроочистку, гидрокрекинг, дегидрогенизацию, гидрогенизацию, гидрообработку, изомеризацию, дегидроизомеризацию, дегидроциклизацию и паровой риформинг. Обычно катализаторы в этих технологических процессах используют в одной или большем количестве реакционных зон, в которых находятся углеводороды, в атмосфере, содержащей водород. Со временем катализатор в реакционной зоне (реакционных зонах) может стать дезактивированным из-за накапливания на нем осаждений кокса. Восстановлению активности катализатора может способствовать его регенерация, производимая для удаления осаждений кокса. Обычно осаждения кокса удаляют из катализатора в процессе контактирования катализатора с кислородсодержащим газом, в результате чего в зоне регенерации происходит сжигание и удаление кокса. Для проведения многих из вышеуказанных технологических процессов используют реакционную зону и зону регенерации, примыкающие друг к другу. В таких системах катализатор непрерывно или полунепрерывно удаляют из реакционной зоны и транспортируют в зону регенерации для удаления кокса. После удаления кокса катализатор может быть извлечен из зоны регенерации и транспортирован обратно в реакционную зону. Следовательно, существует необходимость в транспортировке катализатора туда и обратно между реакционной зоной, содержащей водород, и зоной регенерации, содержащей кислород, при отсутствии сообщения или взаимного перемешивания газообразных сред, находящихся в этих зонах.

Одним из широко используемых на практике технологических процессов конверсии углеводородов является каталитический риформинг, в котором используют твердые частицы катализатора. Поэтому нижеследующее описание будет относиться к этому технологическому процессу. Вместе с тем, раскрытые в описании воплощения применимы и к другим процессам.

Обычно при каталитическом риформинге исходное сырье смешивают с рециркуляционным потоком, содержащим водород, и приводят в контакт с катализатором в реакционной зоне. В большинстве случаев используемым сырьем для проведения каталитического риформинга является нефтяная фракция, известная как нафта, и имеющая начальную точку кипения равную 80°С и конечную точку кипения 205°С. Температуры на входе в реактор могут изменяться в интервале 450-560°С. Процесс каталитического риформинга может быть, в частности, применим к обработке бензинов прямой перегонки, состоящих из относительно больших концентраций нафтеновых и в значительной степени парафинистых углеводородов с прямыми цепями, которые могут быть подвержены ароматизации посредством реакций дегидрогенизации и/или циклизации.

Процесс риформинга может быть определен как дегидрогенизация циклогексанов и дегидроизомеризация алкилциклопентанов с получением ароматических соединений, дегидрогенизация парафинов с получением олефинов, дегидроциклизация парафинов и олефинов с получением ароматических соединений, изомеризация н-парафинов, изомеризация алкилциклопарафинов с получением циклогексанов, изомеризация замещенных ароматических соединений, и гидрокрекинг парафинов. Дополнительную информацию относительно процессов риформинга можно найти, например, в патентном документе US 4409095 (Peters).

Реакцию каталитического риформинга обычно осуществляют в присутствии твердых частиц катализатора, в состав которого входит один или большее число драгоценных металлов Группы VIII (например, платина, иридий, родий и палладий) и галоген, объединенный с пористым носителем, таким как оксид алюминия. Указанные твердые частицы обычно являются сфероидальными и имеют диаметр в интервале от 1,6 до 3,2 мм, хотя они могут достигать диаметра 6,4 мм. Примеры катализаторов описаны в патентном документе US 6034018 (Sechrist et al.). В процессе проведения реакции риформинга частицы катализатора могут быть дезактивированы в результате действия механизмов, таких как осаждение кокса на этих частицах; то есть по истечении некоторого периода времени использования способность частиц катализатора активизировать реакции риформинга может уменьшиться до такой степени, что катализатор больше не может быть полезным. Такой катализатор должен быть восстановлен или регенерирован перед его повторным использованием в процессе риформинга.

В одной предпочтительной форме воплощения в риформинг-установке будут использованы реакционная зона с подвижным слоем и зона регенерации. Обычно частицы свежего катализатора подают в реакционную зону, которая может быть образована из нескольких подзон, и частицы перемещаются через эту зону с помощью силы тяжести. В одной форме воплощения реакционная зона может включать отдельные реакторы с расположенными между ними средствами транспортировки. Катализатор может быть отведен из нижней части реакционной зоны и транспортирован в зону регенерации, где может быть использован процесс многоступенчатой регенерации для удаления отложений кокса и восстановления катализатора с тем, чтобы восстановить его способность активизировать реакцию. Обычно зона регенерации содержит кислород и в большинстве случаев функционирует при температуре 370-538°С. Как правило, катализатор перемещается через различные ступени регенерации посредством транспортировки с помощью силы тяжести, и затем его отводят из зоны регенерации при температуре, обычно не превышающей 200°С, и доставляют в реакционную зону. Катализатор, отведенный из зоны регенерации, может быть назван регенерированным катализатором. Перемещение катализатора через зоны часто называют непрерывным, хотя на практике оно может быть полунепрерывным. Полунепрерывное перемещение может означать периодическое транспортирование относительно небольших количеств катализатора через короткие промежутки времени. В качестве примера из нижней части реакционной зоны может быть выгружена одна порция катализатора в минуту, и отвод может происходить в течение полминуты, то есть катализатор может протекать в течение полминуты. Если общая загрузка в реакционной зоне велика, то слой катализатора можно рассматривать как непрерывно перемещающийся. Система с подвижным слоем может иметь преимущество поддерживания технологического процесса во время удаления или замены катализатора.

Прежде чем перейти к фигурам чертежей, следует отметить, что установка для конверсии углеводородов может включать реакционную емкость и емкость для регенерации вместе с трубопроводами и оборудованием, связанными с этими емкостями, как это описано в патентных документах US 6881391 B1(Sechrist) и US 6034018 (Sechrist et аl.). Кроме того, одна или большее число установок для конверсии углеводородов, таких, как описаны ниже, могут также включать устройство для транспортировки катализатора, включающее емкость для хранения, передаточную емкость для катализатора, и, по усмотрению, накопительную емкость, и одно или большее количество средств транспортировки, дифференциальные регуляторы давления, емкости для снижения давления, емкости, содержащие азот, емкости для восстановления и разделительные емкости, как это указано в находящейся на рассмотрении заявке №11/832008, дата подачи 01.08.2007. Поэтому нижеследующие установки в контексте настоящих воплощений могут быть изображены схематически, без соблюдения масштаба, и выполненными не такими, как они обычно используются. Протекание углеводородов через реакционную емкость и сопутствующее оборудование, например теплообменники и печи, известные специалистам в данной области техники, здесь из описания исключены, в то же время приведенное ниже описание сконцентрировано на потоке катализатора, поступающего в реакционную зону и зону регенерации и вытекающего из них.

На фиг.1 представлена установка 100 для конверсии углеводородов, например установка для проведения каталитического риформинга, которая может содержать емкость для регенерации или регенератор 120, устройство 138 для перемещения одной или большего числа дисперсных твердых фаз, например твердых частиц катализатора, и реакционную емкость или реактор 200. В этом иллюстративном воплощении устройство 138 может включать расположенную выше по потоку емкость 140, передаточную емкость 160 и расположенную ниже по потоку емкость 180. В то же время в других иллюстративных воплощениях устройство 138 может включать передаточную емкость 160, и, по усмотрению, емкость 140, расположенную выше по потоку, и/или емкость 180, находящуюся ниже по потоку. Обычно катализатор может быть транспортирован из одной емкости в другую с помощью силы тяжести или с использованием средства транспортировки. Кроме того, емкости могут быть расположены в двух или большем количестве по существу вертикальных рядов расположенных одна над другой емкостей, как это показано на фиг.1 - фиг.4 в вышеупомянутой находящейся на рассмотрении заявке №11/832008, дата подачи 01.08.2007.

В емкость 120 для регенерации отработанный катализатор может поступать из средства транспортировки 90, сообщающегося с реакционной емкостью 200. Катализатор может поступать в емкость для регенерации через вход 124 и выходить из нее через выход 128. Катализатор, содержащийся в емкости 120 для регенерации, обычно находится в первой зоне 132 в газовой среде, содержащей кислород, при первом давлении.

Емкость 140, находящаяся выше по потоку (от передаточной емкости), может сообщаться с емкостью для регенерации посредством трубопровода с использованием для перемещения катализатора, например, силы тяжести или средства транспортировки 136. Указанная емкость 140, расположенная выше по потоку, может принимать регенерированный катализатор через вход 144, и катализатор может выходить из этой емкости через выход 148. Емкостью 140, расположенной выше по потоку, может быть емкость для хранения или разделительная емкость, или она может включать ряд емкостей, например емкость для хранения, разделительную емкость и, по усмотрению, емкость, содержащую азот. В том случае, если указанная емкость 140, находящаяся выше по потоку, включает ряд емкостей, предпочтительно эти емкости расположены так, чтобы емкость для хранения могла принимать катализатор из разделительной емкости посредством транспортировки с помощью силы тяжести. В одном предпочтительном воплощении указанный ряд емкостей может включать разделительную емкость, емкость, содержащую азот, и емкость для хранения, размещенные одна над другой, при этом катализатор может быть пропущен из разделительной емкости в емкость, содержащую азот, и затем в емкость для хранения путем транспортировки с помощью силы тяжести.

После разгрузки через выход 148 катализатор может проходить по трубопроводу 156 в передаточную емкость или емкость 160 для передачи катализатора. Обычно емкость 160 для передачи катализатора имеет вход 164 для поступающего регенерированного катализатора и выход 168 для последующей транспортировки катализатора по трубопроводу 176. Обычно емкость 160 для передачи катализатора обеспечивает передачу катализатора из газовой среды, содержащей кислород, находящейся при более низком первом давлении, в газовую среду, содержащую водород, находящуюся при более высоком втором давлении. Емкость 160 для передачи катализатора может работать циклически с прохождением через нее катализатора порциями и имеет объем 172, заполняемый катализатором.

Из трубопровода 176 катализатор посредством транспортировки с помощью силы тяжести может перемещаться в емкость 180, расположенную ниже по потоку. Катализатор может поступать в емкость 180 через вход 184 и отводиться через выход 188. Емкостью 180, расположенной ниже по потоку, может быть накопительная емкость, емкость для восстановления или восстановительная емкость. После этого катализатор может поступать в средство транспортировки или трубопровод 196. Обычно средство транспортировки используют, если емкость 180, находящаяся ниже по потоку, представляет собой накопительную емкость, из которой катализатор может непрерывно и с возможностью регулирования отводиться к средству транспортировки и затем в реактор. Трубопровод обычно используют в том случае, если емкость 180, находящаяся ниже по потоку, представляет собой емкость для восстановления, расположенную над реактором, из которой катализатор может быть отведен непрерывно контролируемым образом в реактор посредством транспортировки с помощью силы тяжести.

В каждом случае катализатор может затем поступать на вход 204 реактора 200 для проведения конверсии потока углеводородов. Указанный реактор 200 обычно во второй зоне 212 может содержать газовую среду, включающую водород, находящуюся при втором давлении. Кроме того, реактор 200 может содержать несколько реакционных зон, например три или четыре зоны. Как было отмечено выше, величина второго давления, как правило, выше величины первого давления, соответствующего давлению в емкости 120 для регенерации. Далее, отработанный катализатор может выходить из реакционной емкости 200 через выход 208 и поступать в средство транспортировки для повторения описанного цикла.

Установка 100 для конверсии углеводородов может содержать типичную систему 215 управления процессом регенерации катализатора, которая, в свою очередь, может включать индикатор 220 первого уровня и индикатор 240 второго уровня, которые оба могут быть радиоизотопными индикаторами уровня в соответствующем интервале уровней от 0 до 100%. Обычно, индикатор 220 первого уровня и индикатор 240 второго уровня определяют фактический уровень катализатора в емкостях 140 и 180 соответственно. Индикаторы 220 и 240 уровня могут сообщаться с емкостями 140 и 180 соответственно с помощью механических связей или электронно-оптических датчиков 228 и 248. Сигналы 224 и 244 могут быть направлены к емкостям 120 и 160 соответственно для управления вышеуказанным выпуском катализатора. В одном предпочтительном воплощении емкость 140, расположенная выше по потоку, может включать разделительную емкость, необязательную емкость, содержащую азот, и емкость для хранения, предпочтительно с использованием указанной механической связи или датчика 228, измеряющего уровень катализатора в разделительной емкости.

На фиг.2 приведена блок-схема 300, иллюстрирующая типичный способ работы системы 215 управления регенерацией катализатора. В блоке 310 может быть определен расход циркулирующего катализатора в установке 100 для конверсии углеводородов. Далее, в блоке 320 может быть вычислена ожидаемая продолжительность цикла для определенного расхода циркулирующего катализатора. После этого в блоке 330 может быть вычислено время начала и окончания процесса в емкости 160 передачи катализатора, в зависимости от расхода катализатора и объема заполнения емкости 160 для передачи катализатора.

Следующим шагом в блоке 340 может быть вычислена продолжительность разгрузки емкости 160 для передачи катализатора. После этого в блоке 350 продолжительность и выбор времени разгрузки могут быть сопоставлены с уровнем в емкости 180, находящейся ниже по потоку. Затем в блоке 360 может быть вычислен ожидаемый уровень катализатора в емкости 180, находящейся ниже по потоку, который может быть основан на фактическом уровне катализатора в емкости 180, находящейся ниже по потоку, ожидаемом времени разгрузки, количестве катализатора, отводимого из емкости 160 для передачи катализатора, и расходе катализатора, выходящего из емкости 180, расположенной ниже по потоку. При желании предварительно заданная величина уровня на основе ожидаемого уровня катализатора в емкости 180, расположенной ниже по потоку, может быть установлена в блоке 370 до 50%. Такая предварительно заданная величина уровня может быть связана, например, с изменением расхода циркулирующего катализатора в установке 100 и последующего перемещения катализатора из емкости 160 для передачи катализатора. Таким образом, циклическая работа емкости 160 для передачи катализатора основана на ожидаемом уровне катализатора в емкости 180, находящейся ниже потоку, а не на его фактическом уровне, с тем, чтобы обеспечивать непрерывное течение катализатора в установке 100 для конверсии углеводородов.

В одном предпочтительном воплощении индикатор первого уровня 220 типичной системы 215 управления регенерацией катализатора может измерять уровень катализатора в емкости 140, находящейся выше по потоку. В том случае, если индикатор 220 первого уровня дает измерение, соответствующее 60%, может быть инициирован рабочий цикл передаточной емкости 160. Соответственно, уровень катализатора в емкости 140, расположенной выше по потоку, может падать, после чего передаточная емкость 160 не может вновь осуществлять цикличную работу до тех пор, пока показание индикатора 220 первого уровня не превысит 60%. Таким образом, уровень в емкости 140, расположенной выше по потоку, может инициировать цикличную работу передаточной емкости 160.

Вследствие прерывистой цикличности подачи катализатора из передаточной емкости 160 в емкость 180, находящуюся ниже по потоку, уровень в емкости 180, находящейся ниже по потоку, также может циклически меняться. Управление потоком катализатора из емкости 180, находящейся ниже по потоку, может осуществляться посредством вышеупомянутого вычисления ожидаемого уровня катализатора. С этой целью система 215 управления регенерацией катализатора может точно предсказывать уровень в емкости 180 с катализатором, находящейся ниже по потоку катализатора, в любое время проведения цикла для достижения в емкости среднего уровня, соответствующего 50% от максимального уровня. Для целей регулирования уровня желательно, чтобы фактический уровень сравнивали с вычисленным ожидаемым уровнем катализатора, в противоположность простому сравнению с фиксированной заданной величиной 50%.

В рассматриваемом воплощении рабочий цикл передаточной емкости 160 может быть инициирован по уровню в емкости 180, находящейся ниже по потоку, вместо использования уровня в передаточной емкости 160. В таком случае расход циркулирующего катализатора в установке 100 может быть увеличен или уменьшен для регулирования скорости циклического функционирования передаточной емкости 160, и, следовательно, уровня катализатора в емкости 180. Такая система 215 управления может обеспечить непрерывный поток катализатора в установке 100.

Без более детального дальнейшего изложения, считается, что специалист в данной области техники по приведенному выше описанию может использовать настоящее изобретение во всем его самом полном объеме. Следовательно, раскрытые выше предпочтительные конкретные воплощения следует рассматривать, лишь как иллюстративные, и совершено не ограничивающие остальное раскрытие каким-либо образом.

В вышеизложенном описании все температуры указаны без поправок в градусах Цельсия, все части и проценты являются массовыми, если не оговорено иное.

Из приведенного выше описания специалист в данной области техники может легко установить существенные признаки этого изобретения и без выхода за пределы объема и сущности изобретения может выполнить различные изменения и модификации изобретения с тем, чтобы приспособить его к различным случаям применения и различным условиям.

1. Способ управления циклом загрузки и разгрузки передаточной емкости для катализатора на основе ожидаемого уровня катализатора в емкости, находящейся ниже по потоку, в установке для проведения конверсии углеводородов с циркулирующим катализатором, включающий вычисление ожидаемого уровня катализатора в емкости, находящейся ниже по потоку, в зависимости от разгрузки емкости для передачи катализатора с целью согласования предварительно заданной величины уровня с изменением цикла загрузки и разгрузки передаточной емкости для катализатора, при этом емкость, находящаяся ниже по потоку, является накопительной емкостью или емкостью для восстановления.

2. Способ по п.1, дополнительно включающий определение расхода циркулирующего катализатора в установке для конверсии углеводородов перед вычислением ожидаемого уровня катализатора.

3. Способ по п.2, дополнительно включающий вычисление ожидаемой продолжительности цикла для катализатора в установке для конверсии углеводородов в зависимости от расхода циркулирующего катализатора.

4. Способ по п.3, дополнительно включающий вычисление времени начала и времени окончания выгрузки катализатора из передаточной емкости для катализатора в зависимости от расхода циркулирующего катализатора и объема заполнения передаточной емкости для катализатора.

5. Способ по п.4, дополнительно включающий вычисление продолжительности разгрузки передаточной емкости для катализатора в зависимости от времени начала и окончания разгрузки.

6. Способ по п.5, дополнительно включающий сопоставление времени разгрузки с фактическим уровнем катализатора в емкости, находящейся ниже по потоку.

7. Способ по п.6, в котором вычисление ожидаемого уровня катализатора в емкости, находящейся ниже по потоку, основано на фактическом уровне катализатора в указанной емкости, находящейся ниже по потоку, от ожидаемого времени отвода катализатора и количества катализатора, отводимого из передаточной емкости для катализатора, и расхода катализатора, выходящего из указанной емкости, находящейся ниже по потоку.

8. Способ по п.1, дополнительно включающий размещение емкости выше по потоку от передаточной емкости.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к нефтехимии, в частности к переработке бензиновых фракций. .

Изобретение относится к способам получения ароматических углеводородов из метана и, в частности, из природного газа. .

Изобретение относится к способу получения ароматических углеводородов из метана. .
Изобретение относится к нефтехимической и химической промышленности, в частности к созданию катализатора конверсии метана, способу его получения и способу превращения метана в ароматические углеводороды в неокислительных условиях.

Изобретение относится к способам получения жидких углеводородов из метана. .

Изобретение относится к способу получения ароматических углеводородов и водорода, при котором газообразное сырье, содержащее низшие углеводороды, подвергают реформингу путем подачи и ввода в контакт с катализатором при высокой температуре, в результате чего получают ароматические углеводороды и водород, при этом указанный способ характеризуется тем, что включает операции: подачи вместе с газообразным сырьем газообразного водорода при загрузке газообразного сырья в количестве более 2% об.
Изобретение относится к нефтехимической и химической промышленности, в частности к способу получения катализаторов конверсии метана в ароматические углеводороды в неокислительных условиях.
Изобретение относится к каталитической конверсии парафиновых, олефиновых углеводородов или их смесей и может быть использовано для получения высокооктанового моторного топлива и индивидуальных ароматических соединений.
Изобретение относится к каталитической обработке природного газа для удаления из него высших углеводородов. .
Изобретение относится к нефтехимической и химической промышленности, в частности к способу получения катализаторов конверсии метана в ароматические углеводороды в неокислительных условиях.

Изобретение относится к реакционной системе с взвешенным слоем типа барботажной колонны в реакционной системе синтеза Фишера-Тропша для получения жидких углеводородов путем контактирования синтез-газа, состоящего из водорода и оксида углерода, с частицами катализатора; в которой применяется: (1) реакционный процесс синтеза Фишера-Тропша в колонне барботажного типа со взвешенным слоем, в котором синтез-газ, подаваемый непрерывно с низа реактора, и суспендированные частицы катализатора контактируют с получением жидких углеводородов, газообразных углеводородов и воды, (2) процесс, в котором суспензия суспендированных жидких продуктов, образовавшихся в процессе синтеза Фишера-Тропша, и частицы катализатора двигаются от реактора к нижней части емкости для разделения через наклоненный вниз перемещающий трубопровод для разделения частиц катализатора и жидких продуктов, (3) процесс, в котором газовые продукты, образовавшиеся в процессе синтеза Фишера-Тропша, направляют в верхнюю часть емкости для разделения через соединительный трубопровод, установленный над наклоненным вниз перемещающим трубопроводом, и выводят через его верх, (4) процесс, в котором жидкие продукты извлекают из емкости для разделения, и (5) процесс, в котором суспензию, в которой частицы катализатора концентрируют, извлекают с низа емкости для разделения и циркулируют в низ реактора, перемещают за счет движущей силы (газлифта) синтез-газа, вводимого с низа реактора, и она поднимается вверх через реактор с взвешенным слоем без использования внешнего источника движущей силы для циркуляции, и образующиеся жидкие углеводородные продукты, газообразные углеводородные продукты и воду разделяют и извлекают без использования внешнего источника движущей силы для разделения, причем в емкости для разделения, которая соединена с реактором наклоненным вниз перемещающим трубопроводом и имеет линию циркуляции суспензии, которая циркулирует суспензию со сконцентрированным катализатором в виде частиц в реактор, скоростью поднимающейся жидкости внутри емкости для разделения управляют так, чтобы она составляла 0,4 или меньше от скорости седиментации катализатора в виде частиц с диаметром частиц 20 мкм с помощью регулирующего клапана вывода суспензии со сконцентрированным катализатором, установленного на линии циркуляции суспензии между емкостью для разделения и реактором, регулирующего клапана для вывода жидких продуктов реакции, выводимых из емкости для разделения, и клапана разности давления в верхнем пространстве газовой фазы между емкостью для разделения и реактором, причем концентрация катализатора находится в диапазоне от 10 до 40 мас.% и скорость перемещения суспензии находится в диапазоне от 0,4 до 1,6 м/с.

Изобретение относится к реакционным контактным структурам, используемым в реакторах алкилирования парафинов в качестве внутренней статической насадки системы, такой как диспергирующее устройство.

Изобретение относится к способу получения фенола и ацетона путем катализируемого кислотой расщепления кумилгидропероксида. .

Изобретение относится к химическому реактору и способу с использованием химического реактора, в котором применяют установку теплообменных перегородок, внутри реактора, которые будут поддерживать температуру внутри реактора в желаемом интервале во время реакции.

Изобретение относится к аппаратам для осуществления противоточного массообмена между зернистой и жидкой фазами с последующим разделением твердой и жидкой фаз и транспорта подготовленной определенной порции зернистой фазы на последующую стадию процесса и может быть использованo в химической и смежных отраслях промышленности.

Изобретение относится к конструкциям устройств для систем транспортирования частиц твердого сыпучего материала, например гранулированного катализатора, в частности может быть использовано в технологических процессах каталитической конверсии углеводородов с непрерывной регенерацией катализатора таких, как риформинг, ароматизация и др.
Наверх