CN101505863A - 真空驱动的添加系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种添加装置、一种具有该添加装置的流化床催化裂化(FCC)系统、以及用于向FCC装置添加物质的方法。在一个实施例中，用于FCC装置的添加系统包括一个容器、第一喷射器和传感器。喷射器与所述容器的出口相连。传感器被设置来探测经由喷射器从容器分配的物质的计量。提供一个控制喷射器流量的阀。控制器提供用于调整阀工作状态的控制信号。在另一实施例中，提供具有添加系统的FCC系统。还有一个实施例，提供向FCC装置添加物质的方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种流化床催化裂化系统，具体而言，涉及适合用于流化床催化裂化系统的添加系统。
背景技术
图1表示传统的流化床催化裂化系统130的简意图。该流化床催化裂化系统130通常包括与催化剂注入系统100连接的流化床催化裂化(FCC)装置110、石油原料源104、排气系统114和蒸馏系统116。来自催化剂注入系统100的一种或多种催化剂和来自石油原料源104的石油被输送到FCC装置110。石油和催化剂在FCC装置100内反应产生水蒸气，水蒸气被蒸馏系统116收集并且分离成各种石化产品。排气系统114与FCC装置110连接，用于控制和/或监测流化床裂化过程中的排出物。
FCC装置110包括再生器150和反应器152。反应器152主要供石油原料进行催化裂化反应，并将裂化副产品以水蒸气形式输送给蒸馏系统116。裂化反应消耗的催化剂从反应器152输送到再生器150，在那里通过除去焦炭和其他物质使催化剂再生。再生的催化剂被重新引入反应器152以继续石油裂化过程。催化剂再生产生的副产品通过排气系统114的排放烟道从再生器150排出。
催化剂注入系统100续或断续地向再生器150与反应器152之间循环的催化剂存量添加新鲜的催化剂。催化剂注入系统100包括主催化剂源102和一个或多个添加剂源106。主催化剂源102和添加剂源106通过工作线路122与FCC装置连接。流体源例如吹风机或空气压缩机108连接工作线路122，并提供压缩流体，例如空气，用于携带各种粉末状催化剂从源头102、106通过工作线路122进入FCC装置110。
使用一个或多个控制器120来控制用于FCC装置110的催化剂和添加剂的量。通常，向FCC装置110提供不同的添加剂，以便结合其他工艺控制特点，控制蒸馏系统116内重新获得的产品类型的比率(即，例如液化石油气多于汽油)，并控制通过排气系统114的排放合成物。由于控制器120一般紧邻催化剂源106、102和FCC装置110，所以该控制器120通常安装在防爆限定区内，以防止气体的火花点燃，在石油工作环境下限定区外部是有可能存在所述气体的。
为了促进FCC装置的工作效率，必须连续监测炼油厂的催化剂贮藏罐，以保证易于获得正确的用量。此外，传统的注入系统是牢固地安装在FCC装置上的，炼油工人(refiner)几乎不能灵活地增大催化剂的注入量。例如，如果使用一种新的催化剂，注入系统必须耗尽贮藏罐内输送给FCC装置的现存催化剂，以易于更换新的催化剂。这样，传统的添加系统几乎不能提供存量控制或增加和/或改变催化剂的灵活性。
此外，炼油工人要使用当前与FCC装置连接的空催化剂注入系统定期向FCC装置补充粉末(fines)，以便用催化剂厂商提供的新的(例如未用过的)粉末来补足系统中粉末的浓度。这种方法对炼油工人来说是很麻烦的，因为催化剂注入系统不总是空的，而且当粉末而不是催化剂在注入系统中时，工艺可能暂时不是最佳的。
由于所使用的催化剂的类型和粉末的浓度直接影响FCC装置的工艺稳定性，传统的添加系统不能保持FCC装置处于最佳的工作限度。由于FCC装置是大多数炼油厂主要的利润中心，炼油厂投入大量的时间和资金来保证FCC装置总能在工作限度内运行，由此实现利益最大化。任何促使FCC装置的操作离开这些限度的事都会减少利润，对炼油工人造成损害。因此，非常需要通过保证FCC装置内的催化剂连续循环来稳定FCC的运行，由此保持FCC装置内催化剂的动态平衡。
因此，需要提供一种改进的添加系统。
发明内容
本发明提供一种添加装置、一种具有该添加装置的流化床催化裂化(FCC)系统、以及用于向FCC装置添加物质的方法。在一个实施例中，用于FCC装置的添加系统包括容器、第一喷射器和传感器。喷射器与所述容器的出口相连。传感器被设置来检测经由喷射器从容器分配的物质的计量。提供阀来控制喷射器流量。控制器与传感器和阀连接。该控制器提供用于调整阀的工作状态的控制信号。
在另一实施例中，提供具有添加系统的FCC系统。该FCC系统包括FCC装置、第一喷射器和传感器。该FCC装置具有反应器和再生器。第一喷射器具有与FCC装置相连的物质出口。传感器被设置来检测经由喷射器从容器分配的物质的计量。提供阀来控制喷射器流量。控制器与传感器和阀连接。该控制器提供用于调整阀的工作状态的控制信号。
在还一实施例中，用于FCC装置的添加系统包括具有出气口、入口和出口的第一容器、具有出气口、入口和出口的第二容器、与所述容器的出口相连的第一喷射器、设置成检测经由喷射器从第一容器分配的物质的计量的第一传感器、设置成检测经由喷射器从第二容器分配的物质的计量的第二传感器、控制从至少一个容器流经喷射器的流量的阀、以及与第一传感器和阀相连的控制器，该控制器被设置来提供用于调整阀的工作状态的控制信号。
在再一实施例中，具有添加系统的FCC系统包括具有反应器和再生器的FCC装置、多个低压罐、至少一个具有与至少一个罐相连的物质入口和与FCC装置相连的物质出口的喷射器、被设置成检测经由喷射器分配给FCC装置的物质的计量的传感器、控制喷射器流量的阀、以及与传感器和阀相连的控制器，所述控制器提供用于调整阀的工作状态的控制信号。
在另一实施例中，提供一种方法，其包括提供在低压下含有物质的罐、经过喷射器向FCC装置输送物质、以及确定经由喷射器从罐分配的物质的量。
在还一实施例中，向FCC装置添加物质的方法包括提供在低压或大气压下连接至选择系统的多个罐、驱动选择系统以选择性地将多个罐中的一个与FCC装置连接、以及驱动喷射器以经由该喷射器从所选的罐中抽吸物质至FCC装置。
在再一实施例中，向FCC装置添加物质的方法包括选择性地将保持在大气压力下或接近大气压力下的一个或多个罐连接至一个或多个喷射器、经由一个或多个喷射器从所选的罐向FCC输送添加剂、以及根据罐的重量的变化来确定所输送的添加剂的量。
附图说明
由此，参考附图所示的实施例可以详细理解上述方式公开的本发明的特征，以及本发明更具体的说明书，上文只是简要的概述。不过应当注意，附图仅表示本发明的代表实施例，因此不能理解为限制本发明的范围，本发明容许有其他等效的实施例。
图1是传统的流化床催化裂化(FCC)系统的简图；
图2是根据适用于FCC系统的本发明一个实施例的添加系统的简图；
图3是图2所示添加系统的贮藏罐底部的正面局部放大图；
图4A-B是用于图2所示注入系统的输送控制器的另一实施例的简图；
图5是根据适用于FCC系统的本发明另一实施例的添加系统的简图；
图6是根据适用于FCC系统的本发明另一实施例的添加系统的简图；
图7A-B是用于图6所示添加系统的输送控制器的替代实施例的简图；
图8是根据适用于FCC系统的本发明另一实施例的添加系统的简图；
为了便于理解，附图中同一个部件使用同一个附图标记来表示。可以预见，附图所示的任一实施例不用额外说明都能与其他实施例进行有益的结合。
具体实施例
本发明提供一种适用于流化床催化裂化(FCC)系统的添加系统和使用该系统的方法。该添加系统的实施例可用于向FCC装置注入一种或多种添加剂。所述添加剂可以是催化剂、催化添加剂和/或粉末。有些添加剂用于引发裂化反应，有些用于控制产品的分布，而其他的用于控制喷射，例如，其中一些常用的催化剂尤其是含Y-型分子筛的催化剂、含ZSM-5分子筛的催化剂、NOx还原催化剂、以及SOx还原催化剂中的至少一种。优选地，本发明还易于跟踪催化剂的存量，并提高炼油工人在选择各种类型催化剂方面的灵活性，且不会或几乎不会干扰FCC系统的工作。
图2是流化床催化裂化系统250的简图，其具有本发明一个实施例的添加系统200。该流化床催化裂化系统250通常包括连接添加系统200的流化床催化裂化(FCC)装置110、原料源104、蒸馏器116和控制器106。来自添加系统200的一种或多种催化剂和来自石油原料源104的石油被输送到FCC装置110。石油和催化剂在FCC装置110内反应产生水蒸气，水蒸气被蒸馏系统116收集并且分离成各种石化产品。
如本领域所公知的，FCC装置110包括再生器和反应器。反应器主要供石油原料进行催化裂化反应，并将裂化产品以水蒸气的形式输送给蒸馏系统116。裂化反应消耗的催化剂从反应器输送到再生器，在那里通过除去焦炭和其他物质使催化剂再生。再生的催化剂被重新引入反应器以继续石油裂化过程。催化剂再生产生的副产品通过排放烟道从再生器排出。
注入系统200保持断续地向FCC装置110内循环的催化剂存量中添加新鲜的催化剂。添加系统200包括容器202、传感器204和输送控制器208。传感器204和输送控制器208与控制器206连接，因此向FCC装置110输送的添加剂是可调整的。
传感器204提供从容器202经由输送控制器208输送给FCC装置110的催化剂的量的计量指示。该计量可以是级位、容量和/或重量形式。例如，传感器204可以提供容器202内添加剂重量的计量指示。所产生的重量信息可用于确定容器202分配的添加剂的量。在另一实施例中，传感器204可提供经由连接容器202的软管228输送至输送控制器208的添加剂的计量指示。
在图2所示的实施例中，传感器204是重量计量装置。与容器的重量有关的信息通过传感器204获得，并用于控制器206确定容器202内催化剂、粉末或添加剂的重量的计量指示。可以通过计算至少重量增加或重量损耗之一确定从所述容器分配的催化剂或粉末。
图2所示的传感器204包括用于支撑容器202的平台203。在传感器204的底部232与平台203之间设置多个负载传感器234。负载传感器234连接控制器206，因此很容易正确称量容器202的重量(以及由此得到的容器内的催化剂、添加剂或粉末的量)。
底部232通常支撑在平面240上。平面242可以是均匀的后片或其他基座。还可预见该底部可以是其他合适的平面或结构。
容器202通常包括具有注入口212的贮藏罐210、出口214和可选出气口226。罐210可以是永久地或可移动地固定到传感器204。在图2所示的实施例中，贮藏罐210是可移动的固定在传感器204上。
贮藏罐210可以注满催化剂输送给另一容器内的装置，或者贮藏罐210也可以是可装运的容器，如手提装置。为了便于贮藏罐210的移动，该贮藏罐包括用于升降的提升部224。贮藏器还可选择地包括分离出口214和与其连接的相关管道的支脚218。在一个实施例中，支脚218被设置成能容纳升降机通道的叉形物，以便于移动和更换传感器204的平台230的贮藏罐210。
注入口212通常设置在或靠近贮藏罐210的顶部。出口214通常设置在或靠近罐的底部216。底部216可以是漏斗形的，由此设置在贮藏罐210内的添加剂可以直接通过重力到达出口214。底部216可具有基本上是圆锥或倒置金字塔的形状。
贮藏罐210可由任何合适的材料制成，以保存或运载催化剂或粉末。在一实施例中，贮藏罐210由金属制成。在另一实施例中，贮藏罐210由木材或塑料产品如波纹板制成。可以预见，由于传统催化剂贮藏罐通常在约5到60磅/平方英寸(约0.35到约4.5千克/平方厘米)的压力下工作，而贮藏罐210内的大气保持在或接近大气压，所以制造贮藏罐210的材料不必承受所述高压。这样，贮藏罐210可设置成具有少于五磅/平方英寸的最大工作压力。还可预见，如果需要，贮藏罐210可设置成在高达60磅/平方英寸的压力下工作。
将标签222固定在容器202上，标签包含有与容器内存储的物质有关的信息。标签222可以是条形码、存储器或其他适合信息存储的介质。在一个实施例中，标签222可以通过射频(RF)、光学或其他无线方法读取。在另一实施例中，标签222可以是读/写存储器，这样可以更新容器202内当前物质在各种情况之后发生的变化。例如，标签222可以包含与容器202内物质的量有关的信息。当物质被分给和/或添加到容器202后，控制器206更新存储在标签222上的信息，以反映容器202内的物质目前的数量状态。因此，如果容器202暂时从添加系统200移走，也可以知道容器202内物质的量，且不必返回系统200再核查。
标签222可包含与容器内物质的类型、容器内物质的量、容器内物质的运送重量、容器自身的重量、容器内物质的来源和/或容器内物质的当前重量有关的信息。标签222还可以包含与容器的唯一标识(例如容器序列号)、容器运输的目标客户、购买订单信息和/或容器内以前保存的物质有关的信息。
当容器202设置在系统200中时，添加系统200还包括与标签222接触的读取器220。读取器220通过从读取存储器下载信息、无线传输和/或硬件通讯连接控制器206。在一实施例中，读取器220是RF读取器。在另一实施例中，读取器220向控制器206提供标签信息包括容器202的识别码。控制器206可以从控制器的存储器、或通过连通例如炼油厂或添加剂厂商单独的数据库来获取与容器(和其中的添加剂)有关的信息。可以定期从控制器206下载信息，或通过响应控制器206的请求接收信息。在另一实施例中，可以预见，技术人员可以直接将标签222的信息输入控制器206。
在一实施例中，可以预见，技术人员可以直接将标签222的信息输入控制器206。
图3表示一实施例所示贮藏罐210的某些部件的放大图，所述部件用于连接贮藏罐210的出口214与输送控制器208。在图3所示的实施例中，T形接头302连接出口214。关闭阀340设置在T形接头与出口214之间。过滤器306连接T形接头302的一端。T形接头302的另一端连接导管310。导管310通过连接器316与连接软管228相连。连接器316可以很快地或以其他合适的配置使贮藏罐210与FCC装置110断开，所以很容易更换贮藏罐210。在一实施例中，连接器316具有与软管228相连的外螺纹配件314以及与导管310相连的内螺纹配件312。至少软管208和导管310中的一个是柔软的，以便于配件312、314校准和连接。隔离阀304、308可设置在T形接头302的任一侧，以防止贮藏罐210内的添加剂无意中所该罐泄漏出去，例如在运输过程中。
输送控制器208使用真空力将在贮藏罐210内的催化剂、粉末或其他物质输送给FCC装置110。通过气源108、设备空气或气体气源向输送控制器208提供动力。
图4A表示输送控制器208的一个实施例。输送控制器208通常包括喷射器410、控制阀412和止回阀414。喷射器410的产品入口通过软管228与容器202相连。喷射器410的出口与FCC装置110相连。止回阀414成直线设置在喷射器410与FCC装置110之间，以防止物质从FCC装置110流向喷射器410。喷射器410的第三端口与气源108相连。控制阀412控制喷射器410的工作，并最终控制容器202与FCC装置110之间的物质移动。本发明有利的一种喷射器可从位于德克萨斯州休斯顿的Vortex Ventures购得。
可在容器202与输送控制器208之间设置流量指示器416，以提供从容器202传输得物质的计量指示。在一实施例中，流量指示器416可以是观察窗。流量指示器416可以设置在容器202与FCC装置110之间得流动路径上的各种位置，以观测确认系统的工作。
可以在喷射器410与FCC装置110之间设置反馈传感器450。反馈传感器450向控制器206提供喷射器410与FCC装置110之间的添加剂流量的计量指示。如果计量指示工作不正常，例如喷射器410阻塞，则控制器206响应传感器450提供的计量，可产生标记或关闭注入系统200。该标记至少自动通知炼油工人和/或催化剂厂商。原料传感器450可以是压力传输器或其他合适的装置确认流向FCC装置110的流量。
在另一实施例中，反馈传感器450可用于向控制器206提供喷射器410与FCC装置110之间的压力的计量指示。控制器450可以监测该压力以保证提供正确的压力，由此物质总是向FCC装置110移动。如果原料传感器450检测到压力太低，控制器206将关闭喷射器410与FCC装置110之间的阀(未图示)，或阻止阀308打开，以防止回流。
图4B表示输送控制器430的另一实施例。输送控制器430通常包括至少一个前级传输器420和末级传输器422。前级传输器420包括喷射器440和控制阀442。喷射器440的产品入口通过软管228与容器202相连。喷射器440的出口端连接设置在另一前级传输器的喷射器的产品入口，并串联连接一个或多个串联连接的其它前级传输器，并以末级传输器422终止。在图4B所示的实施例中，前级传输器420的出口端通过导管连接产品入口和末级传输器422的喷射器410。可选择地，图4B没有示出，可以在导管444内设置止回阀例如止回阀414，以确保流向是从前级传输器至末级传输器422。末级传输器422通常与图4A所示的输送控制器208相似，具有控制阀412和止回阀414以及喷射器410。末级传输器4222的出口与FCC装置110相连。
各传输器420、422通过气源108或其他合适的气源提供动力。如图所示在输送控制器430中使用多个连续的传输器420、422使得容器202与FCC装置110之间物质能传送较长的长度。使用多个连续的传输器420、422还能使携带物质输送至FCC装置110的导管的压力经过各传输器后不断增大，因此，施加于物质的传输能量可达到便于注入FCC装置110的水平。
图5是根据本适用于FCC系统的发明另一实施例的添加系统500的简图。添加系统500包括多个容器202。在图5所示的实施例中有两个容器202，第一个容器装有物质A，第二个容器202装有物质B。所述容器202选择性地与输送控制器208连接，所以可选择性地向FCC装置110添加物质A和/或物质。容器202可以设置在水平或垂直方向，例如垂直堆叠方向。
在图5所示的实施例中，第一选择阀506A与携带物质A的容器202的出口端214连接，同时第二选择阀506B与携带物质B的容器202的出口端214连接。选择阀506A、506B通过软管将528A、528B连接到T形接头504。共用线路530通过T形接头504将输送控制器208连接到软管528A、528B。可在T形接头504与输送控制器208之间设置关闭阀508。在有多于两个容器202连接到共用线路530的实施例中，使用多个T形接头504或多支管通过单个共用线路53将所有的容器连接到FCC装置110。可以预见，多组容器202也可通过各自的共用线路530连接到FCC装置110。输送控制器208可以是在此所述的任一控制器或其变型。
在工作过程中，控制器206向选择阀506A提供信号，将选择阀506A的工作状态从关闭改为打开，同时向选择阀506B提供信号，使506B关闭(或保持关闭)。控制器206向控制阀412提供信号使其打开，由此使气流从气源108流向喷射器410。流经喷射器410的气流从装有物质A的容器202吸取物质，通过共用线路530最终达到FCC装置110。因为控制选择阀506B处于关闭状态，所以能防止另一容器202中的物质B输送到FCC装置110。因为物质传输，容器202内物质A的重量由于分入FCC装置110的添加剂的量而减少。这种重量改变被传感器204检测到，该传感器204向控制器206提供从容器202输送到FCC装置110的物质A的量的计量指示。由于从各容器输送物质是独立进行的，所以可预见，选择阀506A、506B可以同时打开，以同时向FCC装置110输送物质A和物质B。
图6表示添加系统600的另一实施例。添加系统600包括机架602，其设置地提供多个分别容纳一个容器的分区。在图6所示的实施例中，提供四个分区604A-D来安装各容器，即所示的容器202A-D。在图6所示的实施例中，在行和列方向排列相同的数量分区。还可预见，分区是横向设置的，例如水平设置在一行，或设置任意数量的行或列。
通常，各容器202A-D提供不同的添加剂，但是有些容器可以包含与其他容器相同的添加剂。添加剂可以是用于FCC装置110工艺控制的特殊催化剂。例如，除了其他工艺控制特性，添加系统600向FCC装置110提供的添加剂，控制蒸馏系统116内回收的产品类型的比率(即LPG多于汽油)，和/或控制经过再生器250的排气系统114的排气烟道排出的合成物。主要的催化剂通常输送含Y-型分子筛的催化剂，其引发主要的裂化过程。一个或多个容器202A-B用于通过添加系统600向FCC装置100内输送粉末。粉末可由添加剂供应商提供，或从排气系统614或其来源的装置获得，并通过导管612输送到容器202A-B之一。可从位于新泽西州的Intercat Corporation购得合适的添加剂。
各分区604A-D包括传感器204A-D和读取器220A-D。各传感器204A-D与控制器206相连，因此可以监测分配或添加到与传感器204A-D联系的各容器202A-D的物质的量。
各读取器220A-D设置地向控制器206提供与位于各分区604A-D的特定容器202A-D有关的信息。因此，控制器206能获知设置在各分区604A-D的各容器内确切的物质，所以总是向FCC装置110分配正确的物质。
例如，分区604A装载具有SOx还原催化剂的容器202A，分区604B装载具有催化剂粉末的的容器202B，分区604C是空的，同时分区604D装载具有NOx还原催化剂的容器202D。如果设计分区604C装载含有NOx还原催化剂的容器202C，而技术人员疏忽地装载了含有SOx还原催化剂的容器，则控制器206会立即通过读取器220C检测到的信息得知该错误，所述读取器用于读取固定至分区604C内设置的容器上的标签222，由此通过标记该错误防止出现不当的分配操作。
此外，读取器220A-D允许系统600自动更正分配问题。例如，分区604C和604D装载都含有NOx还原催化剂的容器202C-D，控制器206确定容器202D由于阻塞、物质不足或其他故障而没有或不足进行预定分配，控则制器206会查找其他含有NOx还原催化剂的容器(如容器202C)，并保持NOx还原催化剂的预定添加，从而不会中断添加系统600的工作或服务。
容器202A-D通过软管606A-D连接到控制器608。输送控制器608选择性地将容器202A-D连接到FCC装置110。每个容器202A-D都有自己的专用输送控制器，如图4A-B所示或类似的，或与其他一个或多个容器共用一个输送控制器。
图7A表示输送控制器608的一个实施例。输送控制器608通常包括多个选择阀702A-D，它们分别连接一根通向容器202A-D的软管606A-D。选择阀702A-D的出口通过多个T形接头或多支管合并成一条共用线路704。共用线路704连接一个或多个喷射器410。喷射器410的出口连接FCC装置110。图7A表示出一个喷射器410，但可以预见，可以使用图4B所示的分段式喷射器。
在工作过程中，控制器206选择性地打开一个选择阀702A-D，使物质从所选择的一个或多个容器202A-D流出。打开控制阀412从气源108向喷射器410输送气体。流经喷射器410的气体产生真空，抽吸物质经过共用线路704，并向离开喷射器410的物质施压，以输送给FCC装置110。
图7B表示输送控制器608的另一实施例。输送控制器608通常包括多个选择阀702A-D，分别连接一根通向容器202A-D的软管606A-D。选择阀702A-D的每个出口都分别连接一个专用的喷射器410。喷射器410的出口通过多个T形接头或多支管。共用线路706连接到FCC装置110。图7B表示一种喷射器410，连接在各选择阀702A-D与共用线路706之间，但可预见，可以在各选择阀702A-D与共用线路706之间使用分级式喷射器，和/或将与共用线路706成直线设置另一个喷射器410(未图示)，以提供分段物质输送配置，如图4B所示。
在工作过程中，控制器206选择性的开口其中一个选择阀702A-D，以使物质从所选的一个或多个容器202A-D流出。选择一个打开的控制阀412从气源108提供气体通过与所选容器202A-D联系的喷射器410。流经喷射器410(或连续的多个喷射器)其他产生真空，以适于输送到FCC装置110的上升压力，将物质从容器抽吸进共用线路706。
图8是添加系统800的另一实施例的简图。通常添加系统800包括容器802、传感器204和输送控制器208。传感器204和输送控制器208通常是如上所述那样的。
容器802包括多个隔间。每个隔间被设置成存储不同的添加剂。在图8所示的实施例中，容器802限定了两个隔间806A、806B。隔间806A、806B由内壁804分开以防止添加剂混合。内壁804可以与隔间806A、806B完全隔离，或者内壁804可以短于容器802的顶部，或与容器802的底部留有一个或多个缝隙，由此设置在各隔间806A、806B的添加剂上方区域共用一个公用风室。
在图8所示的实施例中，容器802包括用于各隔间806A、806B的独立的注入口812A、812B和出口826A、826B。容器802还包括设置在容器802底部的独立出口814A、814B，因此可以单独从隔间806A/806B分配各添加剂。出口814A、814B连接选择阀506A、506B。阀506A、506B的出口通过T形接头504连接共用线路530。共用线路530连接输送控制器208。控制器206选择性地驱动合适的阀506A、506B和输送控制器208，使添加剂从容器802输送到FCC装置110。输送的添加剂的量由传感器204提供的信息决定。如果同时从两个隔间806A、806B输送的添加剂，则通过受各隔间的添加剂重量比影响的容器802的重量变化确定各添加剂的量。
回到附图2，控制器206通常安装在防爆限定区内，以防止气体的火花点燃，在石油工作环境下限定区外部是有可能存在所述气体的。控制器206设有远程访问功能，例如通讯端286(例如调制解调器、无线发射器、无线端口和类似装置)，因此可通过远程装置288，例如炼油厂工作中心或催化剂供应商，监测其他地区的情况。美国专利No.6859759(2005年2月22授权)或美国专利申请No.10/304670(2002年11月26日申请)公开了具有这种功能的控制器。可以预见，合适的控制器具有可选择的结构。
控制器206至少控制催化剂添加系统200的功能。控制器206可以是任何合适的逻辑装置，用于控制本文所述添加系统的工作。正如所知的那样，控制器206通常包括存储器280、辅助电路282和中央处理器(CPU)284。
在一个实施例中，控制器206是可编程序逻辑控制器(PLC)，例如可从GE Fanuc购得的那些。但是，根据本文公开的内容，本领域技术人员能认识到，可以使用其他的控制器例如微控制器、微处理器、可编程序门阵列和特定用途集成电路(ASICs)，来实现控制器206的控制功能。控制器206连接向控制器206提供各种信号的各种辅助电路282。这些辅助电路282包括电源、时钟、输入输出接口电路和类似部件。
利用控制器206使添加系统200执行一系列工艺步骤，如下文所述的注入方法。该方法存储在控制器206的存储器280内，或由控制器206从其他存储器获得。
在一个实施例中，向FCC装置注入的方法从读取与容器202联系的标签222开始，所述容器与添加系统200的传感器204和输送控制器208相连。如果特定容器202的标签222不包含预定信息，控制器206可以不使容器进行添加和/或产生标记。该标记通常提供给炼油工人，也通过控制器向远程装置发送而提供给催化剂供应商。例如，如果配有标签222的容器202内现存大量过期或沾污物质，就会通知炼油工人和/或厂商。此外，在这种情况下，控制器通过默认程序阻止来自所述容器的添加剂，炼油工人的选择、厂商(或第三方)提供的指导通过调制解调器(例如通讯端口286)提供给控制器。
控制器206通常基于预定注入程序选择一个容器用于存放要分配到FCC装置内的添加剂。控制器206选择装满添加剂的容器用于注入工序，并打开合适的选择阀和控制阀，使添加剂通过喷射器从容器输送到FCC装置。传感器向控制器提供所输送添加剂的量的计量指示，由此保证控制器确定何时关闭阀并终止添加。如果标签是可读/可写的，存储在标签存储器内的信息会被更新。
这样，真空驱动的添加系统和用于向FCC装置输送催化剂的方法已经介绍了。通常该添加系统比传统的添加系统节约成本，因为不需要压力罐和罐增加系统。此外，自动获取与装载在系统内的物质以及与系统分配的物质有关的信息的能力，使得该系统能自动调整添加的亏空量，在某些情况下，不需要操作者介入。有利地是，允许FCC装置在或靠近工艺限度下继续工作，最小限度减少波动，由此提供所需混合产品和排放混合物，最小限度减少非最佳化，由此实现具有FCC系统的精炼厂的利益最大化。
尽管本文已经详细介绍了本发明的原理，但是本领域技术人员很容易设计出其他变形的实施例，它们仍然结合了该原理且没有脱离本发明的保护范围和精神。
Claims (42)
1、一种用于FCC装置的添加系统，其包括：
具有出气口、入口和出口的容器；
与出口连接的第一喷射器；
设置成检测经由喷射器从容器分配的物质的计量的传感器；
控制喷射器流量的阀；以及
与传感器和阀连接的控制器，该控制器提供用于调整阀的工作状态的控制信号。
2、如权利要求1所述的系统，其中，容器是可运载的手提装置。
3、如权利要求1所述的系统，还包括：
与控制器连接的无线数据读取器，用于向控制器提供有关容器的信息。
4、如权利要求3所述的系统，还包括：
连接到容器的标签，其包含有至少包括容器的内容的信息。
5、如权利要求1所述的系统，其中，控制器还包括：
将催化剂的存量信息从添加系统传送给远程地区的装置。
6、如权利要求1所述的系统，还包括：
与第一喷射器串联连接的第二喷射器。
7、一种用于FCC装置的添加系统，包括：
具有出气口、入口和出口的第一容器；
具有出气口、入口和出口的第二容器；
与容器的出口连接的第一喷射器；
设置成检测经由喷射器从第一容器分配的物质的计量的第一传感器；
设置成检测从第二容器分配的物质的计量的第二传感器；
控制从至少一个容器流经喷射器的流量的阀；以及
与第一传感器和阀连接的控制器，该控制器提供用于调整阀的工作状态的控制信号。
8、如权利要求7所述的系统，还包括：
将第一和第二容器连接到喷射器的选择电路，所述控制器向选择电路提供选择性地使物质从所述容器流经喷射器的信号。
9、如权利要求7所述的系统，还包括：
与第二容器的出口连接的第二喷射器，其中第一喷射器与第一容器的出口连接。
10、如权利要求7所述的系统，还包括：
至少具有第一容器容纳分区和第二容器容纳分区的机架，其中第一容器与第一传感器在第一分区相连，第二容器与第二传感器在第二分区相连。
11、如权利要求10所述的系统，还包括：
与控制器连接的无线数据读取器，用于提供有关至少一个容器的信息。
12、如权利要求11所述的系统，还包括：
与每个分区相连的无线数据读取器，用于向控制器提供有关设置在分区内的容器的信息。
13、如权利要求14所述的系统，其中第一容器还包括：
标签，其包含有关容器内的物质类型、唯一容器识别码号、容器内物质的量、容器内物质的装载重量、容器的皮重、容器内物质的来源、容器内物质的追溯信息和容器内物质的当前重量至少之一的信息。
14、具有添加系统的FCC装置，其包括：
具有反应器和再生器的FCC装置；
具有与FCC装置相连的物质出口的第一喷射器；
设置成检测经由喷射器向FCC装置分配的物质的计量的传感器；
控制喷射器流量的阀；以及
与传感器和阀连接的控制器，该控制器提供用于调整阀的工作状态的控制信号。
15、如权利要求14所述的装置，还包括：
具有出口的低压容器，该出口与没有插入压力罐的喷射器的物质入口相连，其中所述传感器用于确定容器内物质的数量的计量指示。
16、具有添加系统的FCC装置，包括：
具有反应器和再生器的FCC装置；
多个低压罐；
至少一个具有物质入口和物质出口的喷射器，所述物质入口与至少一个罐相连，所述物质出口与FCC装置相连；
设置成检测经由喷射器分配给FCC装置的物质的计量的传感器；
控制喷射器流量的阀；以及
与传感器和阀连接的控制器，该控制器提供用于调整阀的工作状态的控制信号。
17、如权利要求16所述的装置，其中，至少一个喷射器还包括至少两个串联连接的喷射器。
18、如权利要求16所述的装置，其中，至少一个喷射器还包括至少一个与各罐连接的喷射器。
19、如权利要求16所述的装置，还包括：
多个容纳罐的分区，其中各分区还包括：
用于支撑分区内多个罐之一的罐支架；和
检测罐支架支撑的罐的重量的负载传感器。
20、如权利要求19所述的装置，其中，各分区还包括：
设置成从固定至分区中的罐的标签无线地获得信息的读取器，该读取器向控制器提供信息。
21、如权利要求16所述的装置，其中，容器是可运载的手提装置。
22、如权利要求16所述的装置，其中，所述罐注满含Y-型分子筛的催化剂、含ZSM-5分子筛的催化剂、SOx还原催化剂、催化剂粉末或NOx还原催化剂中的至少一种。
23、向FCC装置添加物质的方法，其包括：
提供在低压下含有第一物质的第一罐；
经由第一喷射器向FCC装置输送物质；以及
确定经由喷射器从所述罐分配的输送物质的量。
24、如权利要求23所述的方法，还包括：
读取与所述罐有关的信息；以及
在确定经由喷射器分配的物质的量之后更新与所述罐有关的信息。
25、如权利要求23所述的方法，还包括：
读取与所述罐有关的信息；
根据预定标准核查所读取的与所述罐有关的信息；以及
响应所核查的信息设定标记。
26、如权利要求23所述的方法，还包括：
核查喷射器下游的压力；以及
响应所核查的压力，打开阀以使物质经过喷射器。
27、如权利要求23所述的方法，还包括：
从第一喷射器的出口经由第二喷射器输送物质。
28、如权利要求23所述的方法，还包括：
提供低压下含有第二物质的第二容器，第二容器可选择地与所述喷射器连接；
响应信号将第一或第二罐连接到喷射器；
经由第一喷射器从所选的罐向FCC装置输送物质。
29、如权利要求23所述的方法，所述确定还包括：
检测罐内物质的体积或流出所述罐的物质的流率的变化。
30、如权利要求23所述的方法，所述确定还包括：
检测罐的重量的变化。
31、如权利要求23所述的方法，其中物质还包括含Y-型分子筛的催化剂、含ZSM-5分子筛的催化剂、SOx还原催化剂、催化剂粉末或NOx还原催化剂中的至少一种。
32、向FCC装置添加物质的方法，其包括：
提供在低压或大气压下连接至选择系统的多个罐；
驱动选择系统以选择性地将多个罐中的一个与FCC装置连接；以及
启动喷射器以经由该喷射器从所选的罐抽吸物质至FCC装置。
33、如权利要求32所述的方法，还包括：
确定所选的罐的重量的变化；以及
响应重量的变化停止喷射器，以停止向FCC装置输送物质。
34、如权利要求32所述的方法，还包括：
停止喷射器，以停止向FCC装置输送物质；以及
确定所选罐的重量的变化。
35、如权利要求32所述的方法，还包括：
驱动选择系统，以选择性地将多个罐中的第二个罐与FCC装置连接；以及
启动喷射器以经由该喷射器从所选的罐中抽吸物质至FCC装置。
36、如权利要求32所述的方法，还包括：
驱动选择系统，以选择性地将多个罐中的第二个罐与FCC装置连接；以及
启动第二喷射器以经由第二喷射器从所选的罐中抽吸物质至FCC装置。
37、如权利要求32所述的方法，还包括：
从第一喷射器的出口经由第二喷射器输送物质。
38、如权利要求32所述的方法，还包括：
将多个罐中的一个与选择系统断开；
用新的罐代替断开的罐；以及
将新的罐与选择系统相连。
39、如权利要求32所述的方法，其中，新的罐是可运载的手提装置。
40、如权利要求32所述的方法，其中，物质还包括含Y-型分子筛的催化剂、含ZSM-5分子筛的催化剂、SOx还原催化剂、催化剂粉末或NOx还原催化剂中的至少一种。
41、如权利要求32所述的方法，还包括：
向多个罐中的至少一个罐注入从FCC装置回收的粉末。
42、向FCC装置添加物质的方法，其包括：
选择性地将在大气压力下或接近大气压力下的一个或多个罐与一个或多个喷射器相连；
经由一个或多个喷射器从所选的罐向FCC装置输送添加剂；以及
根据罐的重量的变化来确定输送的添加剂的量。
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