CN108602036A - 粒子分离装置 - Google Patents
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Abstract
一种粒子分离装置以及相关联的系统和方法,所述粒子分离装置包括挡板,其中所述挡板包括一个或多个导向隔板和一个或多个分隔隔板,其中所述一个或多个导向隔板和所述一个或多个分隔隔板界定一个或多个空气流动路径和一个或多个固体流动路径。
Description
相关申请的交叉引用
本申请主张2015年11月24日提交的美国临时申请第62/259,126号的优先权,所述申请的全部公开内容以引用的方式并入本文中。
背景技术
本公开大体上涉及粒子分离装置。更具体地说,在某些实施例中,本发明涉及适用于分隔容器中的粒子分离装置以及相关联的方法和系统。
在典型的流体催化裂化单元(Fluid Catalytic Cracking Unit,FCCU)中,细微粉碎再生催化剂通过再生器竖管从再生器抽取,且与反应器提升管下部部分中的烃原料接触。烃原料和蒸汽通过进料喷嘴进入提升管。温度从约200℃到约700℃的进料、蒸汽与再生催化剂的混合物向上穿过提升管反应器,将进料转化为较轻产物,同时焦炭层沉积在催化剂的表面上,从而使催化剂暂时失活。
来自提升管顶部的烃蒸气和催化剂接着通过旋风分离器以从烃蒸气产物流分离废催化剂。废催化剂进入汽提器,其中引入蒸汽以从催化剂去除烃产物。废催化剂接着通过废催化剂竖管进入再生器,其中在气体存在下且在约620℃到约760℃范围内的温度下,废催化剂上的焦炭层燃烧以恢复催化剂活性。通常在包括流化床和一个或多个旋风分离器的容器中执行再生。
当前,旋风分离器负载经设计以管理整个床夹带速率。然而,磨损量与负载速率成比例。因此,具有高负载速率的旋风分离器易受高磨损率影响。
需要开发减小分隔容器中的旋风分离器负载速率以延长旋风分离器的寿命的方式。
发明内容
本公开大体上涉及粒子分离装置。更具体地说,在某些实施例中,本发明涉及适用于分隔容器中的粒子分离装置以及相关联的方法和系统。
在一个实施例中,本公开提供一种粒子分离装置,包括挡板,其中所述挡板包括一个或多个导向隔板和一个或多个分隔隔板,其中所述一个或多个导向隔板和所述一个或多个分隔隔板界定一个或多个空气流动路径和一个或多个固体流动路径。
在另一实施例中,本公开提供一种容器,包括:流化床、一个或多个旋风分离器和粒子分离装置,其中所述粒子分离装置在所述容器内安置于高于所述流化床且低于所述一个或多个旋风分离器的一部分的高度处。
在另一实施例中,本公开提供一种方法,包括:提供容器,其中所述容器包括流化床、一个或多个旋风分离器和粒子分离装置,其中所述粒子分离装置在所述容器内安置于高于所述流化床且低于所述一个或多个旋风分离器的一部分的高度处;以及将空气/催化剂进料引入到所述容器中。
附图说明
通过参考以下结合附图作出的描述,可以获得对本发明的实施例和其优点的更完整和透彻的理解。
图1说明根据本公开的某些实施例的粒子分离装置的横截面图。
图2说明根据本公开的某些实施例的粒子分离装置。
图3说明根据本公开的某些实施例的包括粒子分离装置的容器的横截面图。
图4为描绘分隔容器中的夹带通量与表层气体速度之间的关系的图。
本领域的技术人员将容易了解本公开的特征和优点。虽然本领域的技术人员可以作出许多改变,但是这些改变在本公开的精神内。
具体实施方式
以下描述包含实施本发明主题的技术的示范性设备、方法、技术和/或指令序列。然而,应理解,可以在没有这些具体细节的情况下实施所描述的实施例。
本公开大体上涉及粒子分离装置。更具体地说,在某些实施例中,本发明涉及适用于分隔容器中的粒子分离装置以及相关联的方法和系统。
据认为将粒子分离装置或隔板放置于流化床与旋风分离器之间是不当的,因为这将大大增大容器中的总体压降。然而,最近已发现将粒子分离装置或隔板放置于流化床与旋风分离器之间不仅不会大大增大压降,这还允许减小夹带速率且因此减小流化床中旋风分离器的固体负载。在减小旋风分离器负载的情况下,可减小旋风分离器上的磨损量且可提高旋风分离器容量要求。另外,还可减小最高分离高度,从而使得旋风分离器低于常规容器。
在某些实施例中,本文中所论述的粒子分离装置包括促使气体和固体沿着弯曲路径向上流动穿过粒子分离装置,从而迫使固相的分离和密集化的一系列隔板。在某些实施例中,本文中所论述的粒子分离装置可插入到与流化床一起操作的容器中。在某些实施例中,本文中所论述的粒子分离装置可驻留在密相床的顶部与旋风分离器入口高度之间。在某些实施例中,本文中所论述的粒子分离装置可高于床高度一距离而安装且可用于控制通过此位置的床夹带的量以及降低输送分离高度。
现参考图1,图1说明根据本公开的某些实施例的粒子分离装置1000的横截面图。在某些实施例中,粒子分离装置1000可包括挡板1100。
在某些实施例中,挡板1100可由碳钢构造。在其它实施例中,挡板1100可由碳钢以及抗侵蚀涂层、陶瓷和/或金属陶瓷构造。
在某些实施例中,挡板1100可为圆形挡板。在某些实施例中,挡板1100的直径可在20英寸(0.5米)到800英寸(20.3米)范围内。在某些实施例中,挡板1100的直径可在40英寸(1米)到200英寸(5米)范围内。在某些实施例中,挡板1100的直径可在4英寸(0.1米)到20英寸(0.5米)范围内。在某些实施例中,挡板1100的直径可等于包括流化床的容器的内径。在其它实施例中,挡板1100可为非圆形挡板。在某些实施例中,挡板1100可具有矩形横截面。
在某些实施例中,挡板1100的高度可在1英寸到60英寸范围内。在某些实施例中,挡板1100的高度可在5英寸到25英寸范围内。在某些实施例中,挡板1100可具有13英寸的高度。
在某些实施例中,挡板1100可包括一个或多个导向隔板1110和一个或多个分隔隔板1120。在某些实施例中,挡板1100可包括一个、两个、三个、四个、五个或六个导向隔板1110和/或一个、两个、三个、四个、五个或六个分隔隔板1120。在某些实施例中,挡板1100可包括10到60个导向隔板1110和/或10到60个分隔隔板1120。在某些实施例中,挡板1100可包括20到40个导向隔板1110和/或20到40个分隔隔板1120。在某些实施例中,如图1所示,挡板1100的横截面可包括四个导向隔板1110和三个分隔隔板1120。
在某些实施例中,一个或多个导向隔板1110中的每一个沿着粒子分离装置1000的横截面可为均匀的。在某些实施例中,一个或多个分隔隔板1120中的每一个沿着粒子分离装置1000的横截面可为均匀的。在其它实施例中,如图1所示,最外部导向隔板1110和/或分隔隔板1120沿着粒子分离装置1000的横截面可仅包括部分导向隔板1110和/或分隔隔板1120。
在某些实施例中,挡板1100可具有包括导向隔板1110和分隔隔板1120的并列行的隔板布置,如图2中所说明。在某些实施例中,挡板1100可包括沿着轴向方向布置成交替并列配置的数量在10到60行范围内的导向隔板和/或数量在10到60行范围内的分隔隔板1120。
在某些实施例中,导向隔板1110和分隔隔板1120可各自具有在4英寸(0.1米)到800英寸(20.3米)范围内的长度。在某些实施例中,导向隔板1110和分隔隔板1120各自可具有在4英寸(0.1米)到等于内部安置有所述隔板的容器的内径的长度的范围内的长度。在某些实施例中,一个或多个导向隔板1110中的每一个和/或一个或多个分隔隔板1120中的每一个可具有不同长度。
在某些实施例中,导向隔板1110可包括倾斜表面1111、顶部表面1112、竖直表面1113、底部表面1114和/或突起1115。
在某些实施例中,倾斜表面1111的长度可在3英寸到20英寸范围内。在某些实施例中,倾斜表面1111的长度可在10英寸到15英寸范围内。在某些实施例中,倾斜表面1111可具有12.6英寸的长度。在某些实施例中,竖直表面1113的长度可在3英寸到20英寸范围内。在某些实施例中,竖直表面1113的长度可在10英寸到15英寸范围内。在某些实施例中,竖直表面1113可具有12.8英寸的长度。在某些实施例中,倾斜表面1111和竖直表面1113可为平行表面。在其它实施例中,倾斜表面1111可相对于竖直倾斜表面倾斜和/或下倾0度到45度范围内的量。在其它实施例中,倾斜表面1111可相对于竖直倾斜表面倾斜和/或下倾5度到25度范围内的量。在某些实施例中,如图1所示,倾斜表面1111可相对于竖直表面1113下倾10度。
在某些实施例中,顶部表面1112的长度可在0.1英寸到6英寸范围内。在某些实施例中,顶部表面1112的长度可在1英寸到4英寸范围内。在某些实施例中,顶部表面1112可具有3英寸的长度。在某些实施例中,顶部表面1112可为垂直于竖直表面1113的水平表面。
在某些实施例中,底部表面1114的长度可在0.1英寸到3英寸范围内。在某些实施例中,底部表面1114的长度可在0.5英寸到2英寸范围内。在某些实施例中,底部表面1114可具有1英寸的长度。在某些实施例中,底部表面1114可为垂直于竖直表面1113的水平表面。在某些实施例中,图1中未说明,导向隔板1110可以不包括底部表面1114。
在某些实施例中,突起1115可从导向隔板1110延伸。在某些实施例中,突起1115可从竖直表面1113延伸。在某些实施例中,突起1115可具有矩形、三角形和/或锥形截面形状。在某些实施例中,突起1115可位于顶部表面1112下方0到10英寸范围内。在某些实施例中,突起1115可位于顶部表面1112下方1到5英寸范围内。
在某些实施例中,突起1115可垂直于竖直表面1113从导向隔板1110延伸。在某些实施例中,突起1115的长度可在1英寸到13英寸范围内。在某些实施例中,突起1115的长度可在3英寸到10英寸范围内。在某些实施例中,突起1115的长度可在0.1英寸到4英寸范围内。在某些实施例中,突起1115可具有7英寸的长度和1英寸的高度。
在某些实施例中,突起1115可包括顶部表面1116、底部表面1117和侧表面1118。在某些实施例中,顶部表面1116和底部表面1117可为平行表面。在某些实施例中,侧表面1118可为垂直于顶部表面1116和/或底部表面1117的表面。在某些实施例中,顶部表面1116和/或底部表面1117的长度可在1英寸到13英寸范围内。在某些实施例中,顶部表面1116和/或底部表面1117的长度可在3英寸到10英寸范围内。在某些实施例中,侧表面1118的长度可在0.1英寸到4英寸范围内。
在某些实施例中,分隔隔板1120可包括第一倾斜表面1121、突起1122、第二倾斜表面1123和底部表面1124。
在某些实施例中,第一倾斜表面1121和第二倾斜表面1123可为平行表面。在某些实施例中,第一倾斜表面1121和/或第二倾斜表面1123的长度可在0.1英寸到10英寸范围内。在某些实施例中,第一倾斜表面1121和/或第二倾斜表面1123的长度可在2英寸到5英寸范围内。在某些实施例中,第一倾斜表面1121和/或第二倾斜表面1123可具有3英寸的长度。
在某些实施例中,底部表面1124可垂直于第一倾斜表面1121和/或第二倾斜表面1123。在其它实施例中,底部表面1124可从第一倾斜表面1121和/或第二倾斜表面1123倾斜或下倾0度到90度范围内的量。在某些实施例中,底部表面1124可从第一倾斜表面1121和/或第二倾斜表面1123倾斜或下倾30度到80度范围内的量。在某些实施例中,底部表面1124可从第一倾斜表面1121和/或第二倾斜表面1123下倾65.5°。
在某些实施例中,突起1122可从分隔隔板1120延伸。在某些实施例中,突起1122可从分隔隔板1120的顶部延伸。在某些实施例中,突起1122可具有矩形、三角形和/或锥形截面形状。
在某些实施例中,突起1122可平行于底部表面1124从分隔隔板1120延伸。在某些实施例中,突起1122的长度可在0.1英寸到8英寸范围内。在某些实施例中,突起1122的长度可在2英寸到6英寸范围内。在某些实施例中,突起1122的高度可在0.01英寸到4英寸范围内。在某些实施例中,突起1122的高度可在0.1英寸到2英寸范围内。在某些实施例中,突起1122可具有4.5英寸的长度和1英寸的高度。
在某些实施例中,突起1122可包括顶部表面1126、底部表面1127、第一侧表面1128和第二侧表面1129。在某些实施例中,顶部表面1126和底部表面1127可为平行表面。在某些实施例中,第一侧表面1128和第二侧表面1129可为垂直于顶部表面1126和/或底部表面1127的表面。在某些实施例中,顶部表面1126和/或底部表面1127的长度可在0.1英寸到6英寸范围内。在某些实施例中,顶部表面1126和/或底部表面1127的长度可在1英寸到3英寸范围内。在某些实施例中,第一侧表面1128和第二侧表面1129的长度可在0.01英寸到6英寸范围内。在某些实施例中,第一侧表面1128和第二侧表面1129的长度可在0.1英寸到2英寸范围内。
在某些实施例中,一个或多个导向隔板1110可间隔开4英寸到25英寸范围内的距离。在某些实施例中,一个或多个导向隔板1110可间隔开10英寸到20英寸范围内的距离。在某些实施例中,一个或多个导向隔板1110可间隔开13.1英寸。在某些实施例中,一个或多个分隔隔板1120可间隔开4英寸到25英寸范围内的距离。在某些实施例中,一个或多个分隔隔板1120可间隔开10英寸到20英寸范围内的距离。在某些实施例中,一个或多个分隔隔板1120可间隔开13.1英寸。
在某些实施例中,一个或多个导向隔板1110和分隔隔板1120可以一方式布置使得导向隔板1110的突起1115的端部距邻近导向隔板1110的倾斜表面1111 0.1英寸到15英寸范围内的距离。在某些实施例中,一个或多个导向隔板1110和分隔隔板1120可以一方式布置使得导向隔板1110的突起1115的端部距邻近导向隔板1110的倾斜表面1111 1英寸到5英寸范围内的距离。在某些实施例中,一个或多个导向隔板1110和分隔隔板1120可以一方式布置使得导向隔板1110的突起1115的端部距邻近阻隔元件1110的倾斜表面1111 3.28英寸。
在某些实施例中,一个或多个导向隔板1110和分隔隔板1120可以一方式布置使得分隔隔板1120的突起1122的端部距邻近阻隔元件1110的竖直表面1113 0.1英寸到15英寸范围内的距离。在某些实施例中,一个或多个导向隔板1110和分隔隔板1120可以一方式布置使得分隔隔板1120的突起1122的端部距邻近阻隔元件1110的竖直表面1113 2英寸到6英寸范围内的距离。在某些实施例中,一个或多个导向隔板1110和分隔隔板1120可以一方式布置使得分隔隔板1120的突起1122的端部距邻近导向隔板1110的竖直表面1113 4.25英寸。
在某些实施例中,一个或多个导向隔板1110和分隔隔板1120可以一方式布置使得导向隔板1110的突起1115的顶部距邻近阻隔元件1120的突起1122的顶部0.1英寸到10英寸范围内的距离。在某些实施例中,一个或多个导向隔板1110和分隔隔板1120可以一方式布置使得导向隔板1110的突起1115的顶部距邻近阻隔元件1120的突起1122的顶部2英寸到8英寸范围内的距离。在某些实施例中,一个或多个导向隔板1110和分隔隔板1120可以一方式布置使得导向隔板1110的突起1115的顶部距邻近阻隔元件1120的突起1122的顶部4.92英寸。
在某些实施例中,一个或多个导向隔板1110和分隔隔板1120可界定多个流动路径。举例来说,在某些实施例中,如图1所示,两个导向隔板1110和一个分隔隔板1120可界定第一流动路径1130和/或第二流动路径1140。在某些实施例中,挡板1100可包括多个第一流动路径1130和多个第二流动路径1140。
在某些实施例中,一个或多个导向隔板1110和分隔隔板1120可经布置使得一个或多个第一流动路径1130由导向隔板1100的倾斜表面1111和分隔隔板1200的第二倾斜表面1123界定。在某些实施例中,一个或多个导向隔板1110和分隔隔板1120可经布置使得一个或多个第二流动路径1140由导向隔板1100的竖直表面1113、分隔隔板1200的第一倾斜表面1121、第一阻隔元件1100的突起1115和第二阻隔元件1200的突起1125界定。在某些实施例中,一个或多个第一流动路径1130可在由突起1115和倾斜表面1111界定的空隙中与一个或多个第二流动路径1140交叉。
在某些实施例中,第一流动路径1130可为线性流动路径。在某些实施例中,第一流动路径1130可为固体回流路径。在某些实施例中,第二流动路径1140可为包括至少一个90°转弯的弯曲流动路径。在某些实施例中,第二流动路径1140可为固体收集流动路径。在某些实施例中,图1中未说明,固体可收集在第二流动路径1140中紧邻第一侧表面1128的弯曲部处。
在某些实施例中,如图2中所说明,圆形隔板元件1100可进一步包括一个或多个支撑板1150。在某些实施例中,一个或多个支撑板1150中的每一个可将一个或多个导向隔板1110和/或1120连接到邻近导向隔板1110和/或1120。在某些实施例中,一个或多个支撑板可由碳钢构造。在某些实施例中,一个或多个支撑板1150可垂直于一个或多个导向隔板1110和/或1120。
在某些实施例中,如图2中所说明,圆形隔板元件1100可包括一个或多个料腿孔1160。在某些实施例中,一个或多个料腿孔1160可准许料腿从旋风分离器穿过圆形隔板元件1100。在某些实施例中,一个或多个料腿孔1160的直径可在1英寸到30英寸范围内。在某些实施例中,一个或多个料腿孔1160的直径可在5英寸到15英寸范围内。在某些实施例中,圆形隔板元件1100可包括一个、两个、三个、四个、五个、六个或更多个料腿孔1160。
在某些实施例中,本公开提供一种容器,包括:流化床、一个或多个旋风分离器和粒子分离装置,其中所述粒子分离装置在所述容器内安置于高于所述流化床且低于所述一个或多个旋风分离器的高度处。现参考图3,图3说明包括一个或多个旋风分离器2100和粒子分离装置2200的容器2000的横截面图。
在某些实施例中,容器2000可包括在将固体与气体分离时使用的任何常规容器。在某些实施例中,容器2000可包括再生器容器或包括流化床的任何其它容器。在某些实施例中,容器2000可包括在将FCC催化剂与气体分离时使用的任何常规分离腔室。
在某些实施例中,容器2000可包括壳体2001、气体/固体入口2002、固体出口2003和气体出口2004。
在某些实施例中,壳体2001可包括在常规分隔容器中使用的任何常规壳体。在某些实施例中,壳体2001可以由金属、金属合金和/或陶瓷构造而成,且可以用抗侵蚀涂层或陶瓷衬里进行加衬。在某些实施例中,壳体2001可具有圆柱形形状,所述形状具有内径和内长。在某些实施例中,壳体2001可界定中空内部2005。
在某些实施例中,壳体2001的内径可在1英尺到50英尺范围内。在某些实施例中,壳体2001的内径可在10英尺到20英尺范围内。在某些实施例中,壳体2001的内长可在5英尺到250英尺范围内。在某些实施例中,壳体2001的内长可在10英尺到100英尺范围内。
在某些实施例中,气体固体入口2002可沿着壳体2001的一侧定位。在某些实施例中,气体固体入口2002可准许气体和固体流入容器2000。在某些实施例中,气体固体入口2002可经设定大小以允许气体和固体以10,000SCFM到500,000SCFM范围内的气体流动速率流入容器2000。在某些实施例中,气体固体入口2002可经设定大小以允许气体和固体以20,000SCFM到250,000SCFM范围内的气体流动速率流入容器2000。在某些实施例中,气体固体入口2002可经设定大小以允许流化床2300在容器2000内的形成。
在某些实施例中,气体固体入口2002可连接到分配器2006。在某些实施例中,分配器2006可包括在FCC分隔容器中使用的任何常规分配器。
在某些实施例中,固体出口2003可沿着壳体2001的底部定位。在某些实施例中,固体出口2002可准许固体流到容器2000之外。在某些实施例中,气体出口2004可沿着壳体2001的顶部定位。在某些实施例中,气体出口2004可准许气体流到容器2000之外。
在某些实施例中,一个或多个旋风分离器2100可包括初级旋风分离器和/或次级旋风分离器的组合。在某些实施例中,图3中未展示,一个或多个旋风分离器2100可仅包括一个或多个初级旋风分离器。在其它实施例中,如图3中所示,一个或多个旋风分离器可包括一个或多个初级旋风分离器2110和一个或多个次级旋风分离器2120。在某些实施例中,如图3中所示,一个或多个旋风分离器2100可包括一个初级旋风分离器2110和一个次级旋风分离器2120。在其它实施例中,一个或多个旋风分离器2100可包括多个初级旋风分离器2110和多个次级旋风分离器2120。
在某些实施例中,初级旋风分离器2110可包括在FCC分离器中使用的任何常规初级旋风分离器。在某些实施例中,次级旋风分离器2120可包括在FCC分离器中使用的任何常规次级旋风分离器。
在某些实施例中,初级旋风分离器2110可包括入口2111、旋风分离器主体2112、锥形区段2113、料腿2114和出口2115。
在某些实施例中,初级旋风分离器2110可定位在容器2000内使得入口2111在粒子分离装置2200上方。在某些实施例中,入口2111可放置在流化床2300上方1英尺到25英尺范围内的距离。在某些实施例中,入口2111可放置在流化床2300上方5英尺到100英尺范围内的距离。在某些实施例中,入口2111可以允许气体与固体的混合物进入旋风分离器主体2112。在某些实施例中,混合物中固体的体积分率可为0.01到0.3范围内的体积分率。在某些实施例中,混合物中固体的体积分率可为0.05到0.2范围内的体积分率。
在某些实施例中,旋风分离器主体2112可包括任何常规旋风分离器主体。在某些实施例中,锥形区段2113可包括任何常规锥形区段。
在某些实施例中,料腿2114可包括任何常规料腿。在某些实施例中,料腿2114可在粒子分离装置2200中延伸穿过料腿孔2216。在某些实施例中,料腿2114可延伸到流化床2300中。在某些实施例中,料腿2114可准许气体与固体的混合物离开初级旋风分离器2110且返回中空内部2005。在某些实施例中,料腿中固体的体积分率可为0.2到0.6范围内的体积分率。
在某些实施例中,出口2115可定位在初级旋风分离器2110的顶部处。在某些实施例中,入口2111可以允许气体与固体的混合物离开初级旋风分离器2110且通过入口2121进入次级旋风分离器2120。在某些实施例中,气体与固体的混合物可具有初级旋风分离器2110的负载的1%到20%范围内的负载。
在某些实施例中,次级旋风分离器2120可包括入口2121、旋风分离器主体2122、锥形区段2123、料腿2124和出口2125。
在某些实施例中,次级旋风分离器2120可定位在容器2000内使得入口2121定位在初级旋风分离器2110的出口2115处。在某些实施例中,入口2121可以允许气体与固体的混合物从初级旋风分离器2110进入旋风分离器主体2122。
在某些实施例中,旋风分离器主体2122可包括任何常规旋风分离器主体。在某些实施例中,锥形区段2123可包括任何常规锥形区段。
在某些实施例中,料腿2124可包括任何常规料腿。在某些实施例中,料腿2124可在粒子分离装置2200中延伸穿过料腿孔2216。在某些实施例中,料腿2124可延伸到流化床2300中。在某些实施例中,料腿2124可准许气体与固体的混合物离开次级旋风分离器2120且返回中空内部2005。在某些实施例中,料腿2124中固体的体积分率可为0.2到0.6范围内的体积分率。
在某些实施例中,出口2125可定位在次级旋风分离器2120的顶部处。在某些实施例中,出口2125可以允许气体与固体的混合物离开次级旋风分离器2120且离开容器2000。在某些实施例中,离开次级旋风分离器2120的气体与固体的混合物可具有0.001到0.1范围内的固体体积分率。
在某些实施例中,粒子分离装置2200可包括上文相对于粒子分离装置1000所论述的特征的任何组合。在某些实施例中,粒子分离装置2200可包括挡板2210。在某些实施例中,挡板2210可包括上文相对于挡板1100所论述的特征的任何组合。
在某些实施例中,挡板2210可包括第一流动路径2211和一个或多个第二流动路径2212。在某些实施例中,第一流动路径2211可包括上文相对于第一流动路径1130所论述的特征的任何组合。在某些实施例中,第二流动路径2212可包括上文相对于第二流动路径1140所论述的特征的任何组合。
在某些实施例中,挡板2210可进一步包括一个或多个导向隔板2214和一个或多个分隔隔板2215。在某些实施例中,一个或多个第一阻隔元件2214和/或一个或多个分隔隔板2215可界定一个或多个气体流动路径2211和一个或多个固体流动路径2212。在某些实施例中,一个或多个导向隔板2214可包括上文相对于导向隔板1110所论述的特征的任何组合。在某些实施例中,一个或多个分隔隔板2215可包括上文相对于分隔隔板1120所论述的特征的任何组合。
在某些实施例中,挡板2210可进一步包括一个或多个料腿孔2216。在某些实施例中,一个或多个料腿孔2216可包括上文相对于料腿孔1160所论述的特征的任何组合。
在某些实施例中,粒子分离装置2200在容器2000内可定位在流化床2300上方一高度处。在某些实施例中,粒子分离装置2200在容器2000内可定位在初级旋风分离器2110和/或2120的一部分下方一高度处。在某些实施例中,粒子分离装置2200在容器2000内可定位在一高度处使得料腿2124和/或料腿2114部分安置于料腿孔2216内。
在某些实施例中,粒子分离装置2200可经设定大小以具有与容器2000的内径相同的直径。在某些实施例中,粒子分离装置2200可焊接到壳体2001。
在某些实施例中,本公开提供一种方法,包括:提供容器,其中所述分隔容器包括流化床、一个或多个旋风分离器和粒子分离装置,其中所述粒子分离装置在所述容器内安置于高于所述流化床且低于所述一个或多个旋风分离器的一部分的高度处;以及将空气/催化剂进料引入到所述容器中。
在某些实施例中,所述容器可包括上文相对于容器2000所论述的特征的任何组合。在某些实施例中,所述一个或多个旋风分离器可包括一个或多个初级旋风分离器和一个或多个次级旋风分离器。在某些实施例中,所述一个或多个初级旋风分离器可包括上文相对于初级旋风分离器2110所论述的特征的任何组合。在某些实施例中,所述一个或多个次级旋风分离器可包括上文相对于次级旋风分离器2120所论述的特征的任何组合。在某些实施例中,所述粒子分离装置可包括上文相对于粒子分离装置2200和/或粒子分离装置1000所论述的特征的任何组合。
在某些实施例中,将空气/催化剂进料引入到容器中可包括以10,000SCFM到500,000SCFM范围内的气体流动速率将气体和固体流引入到容器中。
在某些实施例中,所述方法可进一步包括从空气/催化剂进料去除固体。在某些实施例中,所述方法可进一步包括允许气体与固体的混合物进入一个或多个初级旋风分离器。在某些实施例中,引入到一个或多个初级旋风分离器中的混合物中固体的体积分率可为0.01到0.3范围内的体积分率。在某些实施例中,所述方法可进一步包括允许气体与固体的混合物通过一个或多个料腿离开一个或多个初级旋风分离器。在某些实施例中,离开一个或多个初级旋风分离器的混合物中固体的体积分率可为0.2到0.6范围内的体积分率。
在某些实施例中,所述方法可进一步包括允许气体与固体的混合物通过出口离开一个或多个初级旋风分离器且进入一个或多个次级旋风分离器。在某些实施例中,引入到一个或多个次级旋风分离器中的混合物中固体的体积分率可具有引入到一个或多个初级旋风分离器中的混合物的负载的1%到20%范围内的负载。
在某些实施例中,所述方法可进一步包括允许气体与固体的混合物通过一个或多个料腿离开一个或多个次级旋风分离器。在某些实施例中,离开一个或多个次级旋风分离器的混合物中固体的体积分率可为0.2到0.6范围内的体积分率。
在某些实施例中,所述方法可进一步包括允许气体与固体的混合物通过一个或多个出口离开一个或多个次级旋风分离器。在某些实施例中,通过一个或多个出口离开一个或多个次级旋风分离器的混合物中固体的体积分率可具有引入到一个或多个初级旋风分离器中的混合物的负载的1%到20%范围内的负载。
为促进更好地理解本发明,给出具体实施例的以下实例。以下实例决不应解读为限制或限定本发明的范围。
实例
实例1
测量根据本公开的某些实施例的粒子分离装置对夹带通量的效应。5英尺半圆形容器具有高度为5英尺的流化床。FCC催化剂与气体的混合物以1.03ft/s、1.97ft/s和2.95ft/s的表层气体速度通过容器且测量这些速度中的每一个下的夹带通量。接着在容器中将根据本公开的某些实施例的粒子分离装置安装在距分配器8英尺的高度处。FCC催化剂与气体的相同混合物接着以1.03ft/s、1.97ft/s和2.95ft/s的表层气体速度通过容器且测量这些速度中的每一个下的夹带通量。图4和5说明测试结果。
由图4可以看出,在1.03ft/s的流速下,粒子分离装置的放置引起38.5%的夹带减小;在1.97ft/s的流速下,粒子分离装置的放置引起34.7%的夹带减小;且在2.95ft/s的低速率下,粒子分离装置的放置引起24.2%的夹带减小。
由图5可以看出,在3ft/s的流速下,粒子分离装置的放置引起6英寸H2O(0.2psi)的压力增大;在2ft/s的流速下,粒子分离装置的放置引起1.2英寸H2O(0.04psi)的压力增大;在1ft/s的流速下,粒子分离装置的放置引起0.2英寸H2O(0.006psi)的压力增大。
虽然参考各种实施方案和开发形式描述了实施例,但是应理解,这些实施例是说明性的,并且本发明主题的范围不限于此。许多变化形式、修改、添加和改进是可能的。
针对本文中描述为单个例子的组件、操作或结构可以提供多个例子。总的来说,在示范性配置中呈现为独立组件的结构和功能性可以实施为组合结构或组件。类似地,呈现为单个组件的结构和功能性可实施为独立组件。这些和其它变化形式、修改、添加和改进可以属于本发明主题的范围。
Claims (20)
1.一种粒子分离装置,包括圆形挡板,其中所述挡板包括一个或多个导向隔板和一个或多个分隔隔板,其中所述一个或多个导向隔板和所述一个或多个分隔隔板界定一个或多个空气流动路径和一个或多个固体流动路径。
2.根据权利要求1所述的粒子分离装置,其中所述挡板的直径在1米到15米范围内。
3.根据权利要求1或2所述的粒子分离装置,其中所述挡板的高度在1到20英寸范围内。
4.根据权利要求1到3中任一项所述的粒子分离装置,其中所述一个或多个导向隔板包括10到50个导向隔板且一个或多个分隔容器包括10到50个分隔隔板。
5.根据权利要求1到4中任一项所述的粒子分离装置,其中所述挡板具有隔板布置,包括导向隔板和分隔隔板的一个或多个并列行。
6.根据权利要求1到5中任一项所述的粒子分离装置,其中所述导向隔板包括突起。
7.根据权利要求1到5中任一项所述的粒子分离装置,其中所述分隔挡扳包括突起。
8.根据权利要求6或7所述的粒子分离装置,其中所述突起的长度在0.1英寸到8英寸范围内。
9.根据权利要求6到8中任一项所述的粒子分离装置,其中所述突起具有矩形截面形状。
10.根据权利要求1到9中任一项所述的粒子分离装置,其中所述一个或多个导向隔板间隔开4英寸到25英寸范围内的距离。
11.根据权利要求1到10中任一项所述的粒子分离装置,其中所述一个或多个分隔隔板间隔开4英寸到25英寸范围内的距离。
12.根据权利要求1到11中任一项所述的粒子分离装置,其中所述一个或多个导向隔板和所述一个或多个分隔隔板界定一个或多个流动路径。
13.一种容器,包括:
流化床;
一个或多个旋风分离器;以及
粒子分离装置,其中所述粒子分离装置在所述容器内安置于高于所述流化床且低于所述一个或多个旋风分离器的一部分的高度处。
14.根据权利要求13所述的容器,其中所述粒子分离装置包括根据权利要求1到12中任一项所述的粒子分离装置。
15.根据权利要求13或14所述的容器,其中所述一个或多个旋风分离器包括一个或多个初级旋风分离器和一个或多个次级旋风分离器。
16.根据权利要求15到17中任一项所述的容器,其中所述一个或多个旋风分离器包括一个或多个料腿。
17.根据权利要求16所述的容器,其中所述一个或多个料腿延伸穿过所述粒子分离装置。
18.一种方法,包括:
提供容器,其中所述容器包括流化床、一个或多个旋风分离器和粒子分离装置,其中所述粒子分离装置在所述容器内安置于高于所述流化床且低于所述一个或多个旋风分离器的一部分的高度处;和
将气体/固体进料引入到所述容器中。
19.根据权利要求18所述的方法,其中所述容器包括根据权利要求13到17中任一项所述的容器。
20.根据权利要求18或19所述的方法,进一步包括从所述气体/固体进料去除固体。
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