CN116669848A - 支撑式提升管装置 - Google Patents

Abstract

一种支撑式提升管装置，该支撑式提升管装置可以至少部分地容纳在容器内。支撑式提升管装置可以包括提升管，该提升管包括非竖直提升管节段、非直线提升管节段和竖直提升管节段。支撑式提升管装置可以还包括支撑构件，该支撑构件包括近侧端部和远侧端部。支撑构件的近侧端部可以连接到非竖直提升管节段，并且支撑构件与非竖直提升管节段之间的角度可以是从15至75。支撑式提升管装置可以包括连接到提升管和支撑构件的支撑结构和连接到容器的内部表面的膨胀引导件。膨胀引导件可以被成形和定位成使得当支撑构件经受热膨胀或热收缩时支撑构件跨膨胀引导件滑动。

Description

支撑式提升管装置

相关申请的交叉引用

本申请要求2020年12月16日提交的名称为“支撑式提升管装置(Supported RiserApparatuses)”的美国申请63/126,080的权益和优先权，该申请的全部内容以引用方式并入本公开。

技术领域

本文所述的实施方案大体上涉及化学处理，并且更具体地涉及用于化学处理的装置。

背景技术

许多化学品为形成基础材料提供原料。例如，轻质烯烃可以用作生产许多类型的产品和材料的基础材料，其中乙烯可以用于制造聚乙烯、氯乙烯或环氧乙烷。此类产品可用于产品包装、建筑、纺织品等。因此，工业上需要轻质烯烃，诸如乙烯、丙烯和丁烯。一些化学品(诸如轻质烯烃)可以通过使用提升管反应器的反应过程来生产。提升管可以用于反应，以及该过程中使用的催化剂的再生。

发明内容

在一些实施方案(诸如本文所述的那些实施方案)中，可以使用非竖直提升管。例如，此类非竖直提升管的部分可以是沿对角线取向的。然而，在利用此类提升管的化学处理系统的设计中可能会出现复杂情况。例如，许多实施方案中的设计应该能够考虑到在轻质烯烃生产过程中各种系统单元的热膨胀和收缩。另外地，随着反应器变得又大又重，为反应器系统设计机械支撑系统变得麻烦。如本公开所确定的，在热条件下膨胀的非竖直提升管引入提升管的显著水平膨胀，而许多常规提升管是严格地竖直地取向的并且仅竖直地膨胀。

目前公开的支撑系统(诸如本文公开的支撑式提升管)在一些方面或所有方面解决了这些问题。在一个或多个实施方案中，提升管可以由支撑构件、支撑结构和膨胀引导件支撑在容器内。根据本文公开的一个或多个实施方案的支撑式提升管装置可以通过提供足够的机械支撑而允许按比例增大的提升管安全地定位在容器内。另外地，即使当提升管在暴露于高温期间(诸如在通过脱氢作用生产轻质烯烃期间)经历热膨胀时，支撑式提升管装置的结构也可以允许支撑提升管。本文公开的实施方案利用支撑构件，当通过加热和随后的冷却而膨胀时，该支撑构件可以水平地“滑动”。此类支撑式提升管可以用于包括反应器和催化剂再生器的反应器系统以及其他用途中。

根据本文公开的一个或多个实施方案，支撑式提升管装置可以至少部分地容纳在容器内。支撑式提升管装置可以包括提升管，该提升管包括非竖直提升管节段、非直线提升管节段和竖直提升管节段。非直线提升管节段可以连接非竖直提升管节段和竖直提升管节段。非竖直提升管节段可以通过提升管端口进入容器。支撑式提升管装置可以还包括支撑构件，该支撑构件包括近侧端部和远侧端部。支撑构件的近侧端部可以在提升管附接点处连接到非竖直提升管节段。提升管附接点可以邻近提升管端口。支撑构件可以从提升管附接点跨容器的宽度基本上水平地延伸。支撑构件与非竖直提升管节段之间的角度可以是从15°至75°。支撑式提升管装置可以还包括连接到提升管和支撑构件的支撑结构。支撑结构可以在提升管附接点和竖直提升管节段之间连接到提升管。支撑结构可以在近侧端部和远侧端部之间连接到支撑构件。支撑式提升管装置可以还包括连接到容器的内部表面的膨胀引导件。膨胀引导件可以被成形和定位成使得当支撑构件经受热膨胀或热收缩时支撑构件跨膨胀引导件滑动。

应当理解，前述发明内容和以下具体实施方式两者呈现本技术的实施方案，并且旨在提供用于理解如所要求保护的技术的本质和特征的综述或框架。包括附图以提供对技术的另外理解，并且所述附图被并入本说明书中并且构成本说明书的一部分。图式说明各种实施方案，并且连同描述一起用以解释技术的原理和操作。另外，图式和描述意味着仅为说明性的，并且并不旨在以任何方式限制权利要求书的范围。

本文公开的技术的附加特征和优点将在下文的具体实施方式中进行阐述，并且将部分地由所属领域的技术人员从所述描述而容易地显而易知或通过实践本文所述的技术(包括下文的具体实施方式、权利要求书和附图)而认识到。

附图说明

对本公开的特定实施方案的以下详细描述在结合以下附图时可最好地理解，在附图中用类似的参考数字指示类似的结构且在附图中：

图1示意性地描绘了根据本文公开的一个或多个实施方案的反应器系统；

图2示意性地描绘了根据本文公开的一个或多个实施方案的支撑式提升管装置；

图3示意性地描绘了根据本文公开的一个或多个实施方案的支撑式提升管装置；

图4示意性地描绘了根据本文公开的一个或多个实施方案的支撑结构的顶视图；并且

图5示意性地描绘了根据本文公开的一个或多个实施方案的支撑式提升管装置。

应当理解，附图在本质上为示意性的，并且不包括本领域中通常采用的流化催化反应器系统的一些部件，诸如但不限于温度变送器、压力变送器、流量计、泵、阀门等。众所周知，这些部件在所公开的本实施方案的精神和范围之内。然而，操作部件(诸如在本公开中描述的那些部件)可被添加到本公开中所描述的实施方案。

现在将更详细地参考各种实施方案，其中一些实施方案在附图中示出。在可能的情况下，整个附图中将使用相同的附图标号来指代相同或类似的部件。

具体实施方式

本文描述了支撑式提升管装置的一个或多个实施方案。在本文公开的一些实施方案中，公开了提升管用于反应器系统的反应器区段或催化剂再生区段中。此类实施方案可以在流化床中利用再循环的固体催化剂。具体示例性实施方案公开了在设计用于形成轻质烯烃的脱氢反应系统中使用的提升管。然而，应当理解，本文的提升管可以用于多种化学工艺和系统中。如本领域技术人员将理解的，本文公开的技术可以广泛应用于化学处理系统的机械设计，该化学处理系统利用提升管，特别是利用具有一些非竖直部件的提升管。

如本文所述，支撑式提升管装置可以用于反应器系统中，该反应器系统用于从烃原料流生产轻质烯烃。现在将详细讨论用于生产轻质烯烃的反应器系统和方法。现在参考图1，示意性地描绘了示例性反应器系统100。反应器系统100通常包括多个系统单元，诸如反应器区段200和再生器区段300。如本文在图1的上下文中所使用的，反应器区段200通常是指反应器系统100的部分，主要工艺反应在该部分中发生，并且从反应的含烯烃产物流中分离出颗粒状固体。在一个或多个实施方案中，颗粒状固体可以是用过的，这意味着它们至少部分失活。此外，如本文所用，再生器区段300通常是指流化催化反应器系统的部分，其中颗粒状固体诸如通过燃烧再生，并且再生的颗粒状固体与其他工艺材料(诸如从先前在用过的颗粒状固体上的经燃烧的材料或从补充燃料中放出的气体)分离。反应器区段200通常包括反应容器250、包括外部提升管节段232和内部提升管节段234的提升管230以及颗粒状固体分离区段210。再生器区段300通常包括颗粒状固体处理容器350、包括外部提升管节段332和内部提升管节段334的提升管330以及颗粒状固体分离区段310。通常，颗粒状固体分离区段210可以例如通过竖管126与颗粒状固体处理容器350流体连通，并且颗粒状固体分离区段310可以例如通过竖管124和输送提升管130与反应容器250流体连通。

通常，反应器系统100可以按以下步骤操作：将烃原料和流化的颗粒状固体进料到反应容器250中，并且通过与流化的颗粒状固体接触使烃原料反应以在反应器区段200的反应容器250中产生含烯烃产物。含烯烃产物和颗粒状固体可以从反应容器250中出来并且通过提升管230到达颗粒状固体分离区段210中的气体/固体分离装置220，其中颗粒状固体可以从含烯烃产物中分离。然后颗粒状固体可以从颗粒状固体分离区段210输送到颗粒状固体处理容器350。在颗粒状固体处理容器350中，颗粒状固体可以通过化学工艺再生。例如，用过的颗粒状固体可以通过以下一种或多种方式再生：通过与含氧气体接触来氧化颗粒状固体，燃烧存在于颗粒状固体上的焦炭，以及燃烧补充燃料以加热颗粒状固体。然后，可以使颗粒状固体从颗粒状固体处理容器350出来并且通过提升管330到达提升管终端装置378，其中来自提升管330的气体和颗粒状固体被部分分离。来自提升管330的气体和剩余的颗粒状固体被输送到颗粒状固体分离区段310中的气体/固体分离装置320，其中剩余的颗粒状固体与来自再生反应的气体分离。从气体中分离出来的颗粒状固体可以被传送到固体颗粒状收集区域380。然后，分离的颗粒状固体从固体颗粒状收集区380传送到反应容器250，其中它们被进一步利用。因此，颗粒状固体可以在反应器区段200和再生器区段300之间循环。

如本文所述，系统单元的部分(诸如反应容器壁、分离区段壁或提升管壁)可以包括金属材料，诸如碳或不锈钢或高温合金(诸如因科洛伊(incoloy))。除此之外，各种系统单元的壁可以具有与同一系统单元的其他部分附接或附接到另一系统单元的部分。有时，附接的点或连接的点在本文中被称为“附接点”，并且可以包括任何已知的粘合介质，诸如但不限于焊接点、粘合剂、焊料等。应当理解，系统的部件可以在附接点(诸如焊接点)处“直接连接”。还应当理解，彼此“邻近”的两个部件直接接触或彼此紧邻，使得相对小的中间部分(诸如连接器或粘合材料)连接它们。

现在参考图2，支撑式提升管装置500可以至少部分地容纳在容器510内，并且支撑式提升管装置500可以包括提升管530、支撑构件540、支撑结构550和膨胀引导件560。如本文所述，容器510可以代表图1的颗粒状固体分离区段210或310。然而，应当理解，图2的实施方案可以用于除图1所表示的系统之外的其他系统中。

在一个或多个实施方案中，容器510可以是颗粒状固体分离区段。例如，在图1中描绘的实施方案中，颗粒状固体分离区段210、颗粒状固体分离区段310中的每一者或两者可以是容器，诸如图2中描绘的容器510。由此，容器510可以包括外壳512，其中外壳512可以限定容器510的内部区域514。外壳512可以包括提升管端口518、气体出口端口516以及颗粒状固体出口端口522。容器510可以在容器510的内部区域514中容纳支撑式提升管装置500的至少一部分和气体/固体分离装置520。

通常，本文所述的任何系统单元的“入口端口”和“出口端口”是指系统单元中的开口、孔、通道、开孔、间隙或其他相似机械特征部。举例来说，入口端口允许材料进入特定系统单元并且出口端口允许材料从特定系统单元离开。通常，出口端口或入口端口将定义系统单元的区域，管道、导管、管子、软管、输送管线或相似机械特征部附接到该区域，或定义另一系统单元直接附接到的该系统单元的一部分。虽然入口端口和出口端口在本文中有时可以描述为功能性地操作，但是其可以具有类似或相同物理特性，并且其在可以操作系统中的相应功能不应被解释为限制其物理结构。其他端口(诸如提升管端口518)可以包括给定系统单元中的开口，其他系统单元直接附接到该开口，诸如在该开口处提升管530在提升管端口518处延伸到容器510中。

在一个或多个实施方案中，容器510的外壳512可以限定容器510的上节段576、中间节段574和下节段572。通常，上节段576可以具有基本上恒定的横截面积，使得该横截面积在上节段576中的变化不超过20％。在一个或多个实施方案中，上节段576的横截面积可以是提升管530的最大横截面积的至少三倍。例如，上节段576的横截面积可以是提升管530的最大横截面积的至少3倍、至少4倍、至少5倍、至少6倍、至少7倍、至少8倍、至少9倍、至少10倍、至少12倍、至少15倍或甚至至少20倍。在另外的实施方案中，上节段576的最大横截面积可以是提升管530的最大横截面积的5至40倍。例如，上节段576的最大横截面积可以是提升管530的最大横截面积的5至40倍、10至40倍、15至40倍、20至40倍、25至40倍、30至40倍、35至40倍、5至35倍、5至30倍、5至25倍、5至20倍、5至15倍或甚至5至10倍。如本文所述，除非另有明确说明，“横截面积”是指系统单元的部分在基本上正交于反应物和/或产物的一般流动方向的平面中的横截面的面积。

另外地，在一个或多个实施方案中，容器510的下节段572可以具有基本上恒定的横截面积，使得该横截面积在下节段572中变化不超过20％。下节段572的横截面积可以大于提升管530的最大横截面积并且小于上节段576的最大横截面积。中间节段574可以成形为平截头体，其中中间节段574的横截面积不是恒定的，并且中间节段574的横截面积在整个中间节段574上从上节段576的横截面积过渡到下节段572的横截面积。

在一个或多个实施方案中，支撑式提升管装置500可以包括提升管530。例如，支撑式提升管装置500可以包括图1的提升管230或提升管330。通常，提升管530可以用于将反应物、产物和/或颗粒状固体从图1的反应容器250或颗粒状固体处理容器350输送至容纳在图2的容器510内的气体/固体分离装置520。在一个或多个实施方案中，提升管530可以是大致圆柱形的形状(即，具有基本上圆形的横截面形状)，或者可以可替代地是非圆柱形的形状，诸如具有三角形、矩形、五边形、六边形、八边形、椭圆形、或其他多边形或弯曲闭合形状、或它们的组合的横截面形状的棱柱形状。提升管通常可以包括金属框架，并且可以另外地包括耐火内衬或用于保护金属框架和/或控制工艺条件的其他材料。

提升管530可以包括竖直提升管节段534、非竖直提升管节段536以及非直线提升管节段535。如本文所述，“非直线提升管节段”可以指包括弯曲部或斜接接合部的提升管节段。非直线提升管节段535可以定位在竖直提升管节段534和非竖直提升管节段536之间，并且可以连接竖直提升管节段534和非竖直提升管节段536。在一个或多个实施方案中，非竖直提升管节段可以延伸穿过提升管端口518。由此，非竖直提升管节段536可以与提升管端口518相邻或甚至直接连接到提升管端口518。提升管端口518可以位于容器510的外壳512中，在容器510的上节段576或中间节段574中。如图2中所示，提升管530延伸穿过容器510的中间节段574中的提升管端口518。

在一个或多个实施方案中，非竖直提升管节段536可以沿对角线方向延伸穿过提升管端口518，其中该对角线方向与竖直方向成15度至75度。例如，对角线方向可以与竖直方向成15度至75度、与竖直方向成20度至75度、与竖直方向成25度至75度、与竖直方向成30度至75度、与竖直方向成35度至75度、与竖直方向成40度至75度、与竖直方向成45度至75度、与竖直方向成50度至75度、与竖直方向成55度至75度、与竖直方向成60度至75度、与竖直方向成65度至75度、与竖直方向成70度至75度、与竖直方向成15度至70度、与竖直方向成15度至65度、与竖直方向成15度至60度、与竖直方向成15度至55度、与竖直方向成15度至50度、与竖直方向成15度至45度、与竖直方向成15度至40度、与竖直方向成15度至35度、与竖直方向成15度至30度、与竖直方向成15度至25度、与竖直方向成15度至20度、或这些范围的任何组合或子组合。

根据一个或多个实施方案，在容器510的上节段576中，提升管530可以与气体/固体分离装置520流体连通。例如，提升管530的竖直提升管节段534可以直接连接到气体/固体分离装置520。在此类实施方案中，在竖直提升管节段534中可以存在中断，或者竖直提升管节段534可以包括套管以适应竖直提升管节段534的热膨胀和收缩。气体/固体分离装置520可以是任何机械或化学分离装置(诸如一个旋风分离器或多个旋风分离器)，该任何机械或化学分离装置能够操作以从气相或液相分离颗粒状固体。参考图2，竖直提升管节段534可以直接连接到提升管终端装置578。在此类实施方案中，在竖直提升管节段534与气体/固体分离装置520之间可以不存在机械连接。

根据一个或多个实施方案，气体/固体分离装置520可以是旋风分离系统，该旋风分离系统可以包括两级或更多级旋风分离。在气体/固体分离装置520包括多于一个旋风分离级的实施方案中，流化流进入其中的第一分离装置被称为初级旋风分离装置。来自初级旋风分离装置的流化流出物可以进入次级旋风分离装置用于进一步分离。初级旋风分离装置可以包括例如初级旋风分离器和以名称VSS(可从环球油品公司(UOP)商购获得)、LD2(可从石威(Stone and Webster)商购获得)和RS2(可从石威商购获得)商购获得的系统。初级旋风分离器在例如美国专利4,579,716、5,190,650以及5,275,641中有所描述，这些专利全文均以引用方式并入本文。在利用初级旋风分离器作为初级旋风分离装置的一些分离系统中，一组或多组附加旋风分离器(例如次级旋风分离器和三级旋风分离器)用于从产物气体中进一步分离颗粒状固体。应当理解，任何初级旋风分离装置可以用于本文公开的实施方案中。

在一个或多个可替代实施方案中，外壳512可以进一步容纳图2中未描绘的提升管终端装置。提升管终端装置可以邻近竖直提升管节段534定位。在一个或多个实施方案中，提升管终端装置可以直接连接到提升管530的竖直提升管节段534。通过提升管530的气体和颗粒状固体可以由提升管终端装置至少部分地分离。气体和剩余的颗粒状固体可以被输送到次级分离装置，容器510中的气体/固体分离装置520。

通常，气体/固体分离装置520可以能够操作以将分离的颗粒状固体沉积到容器510的上节段576的底部中或容器的中间节段574或下节段572中。分离的蒸气可以经由连接到容器510的气体出口端口516的管道从容器510中除去。另外地，颗粒状固体可以经由连接到颗粒状固体出口端口522的管道从容器510中除去。

在一个或多个实施方案中，支撑式提升管装置500可以包括支撑构件540。支撑构件540可以包括近侧端部542和远侧端部544。支撑构件540的近侧端部542可以在附接点532处连接到提升管530。在一个或多个实施方案中，支撑构件540的近侧端部542可以在附接点532处直接连接到提升管530。例如，支撑构件的近侧端部542可以在附接点532处焊接到提升管530。在一个或多个实施方案中，支撑构件540的近侧端部542可以连接到非竖直提升管节段536上。附接点532可以邻近提升管端口518。由此，附接点532可以在非竖直提升管节段536上，并且附接点532可以比非直线提升管节段535更靠近提升管端口518。在一个或多个实施方案中，附接点532可以邻近提升管端口518的下部。由此，附接点532可以在非竖直提升管节段536的朝向容器510的下节段572取向的部分上。

通常，支撑构件540可以是可用于跨容器510的宽度延伸并且支撑提升管530的任何形状。在一个或多个实施方案中，支撑构件540可以是大致圆柱形的形状(即，具有基本上圆形的横截面形状)，或者可以可替代地是非圆柱形的形状，诸如具有三角形、矩形、五边形、六边形、八边形、椭圆形、或其他多边形或弯曲闭合形状、或它们的组合的横截面形状的棱柱形状。在一个或多个实施方案中，支撑构件540的横截面形状从支撑构件540的近侧端部542到支撑构件的远侧端部544可以是基本上相同的。在一个或多个实施方案中，支撑构件540可以是基本上实心的。在可替代实施方案中，支撑构件540可以包括至少一个中空区域。例如，在一个或多个实施方案中，支撑构件540可以是管道。

在一个或多个实施方案中，提升管530和支撑构件540两者都可以是基本上圆柱形的。在此类实施方案中，提升管530的直径可以大于或等于支撑构件540的直径。在一个或多个实施方案中，提升管530的直径与支撑构件540的直径的比率可以是从1至10。例如，提升管530的直径与支撑构件540的直径的比率可以是从1至10、从2至10、从3至10、从4至10、从5至10、从6至10、从7至10、从8至10、从9至10、从1至9、从1至8、从1至7、从1至6、从1至5、从1至4、从1至3、从1至2、或这些范围的任何组合或子组合。

支撑构件540可以延伸跨过容器510的宽度。在一个或多个实施方案中，容器510可以具有基本上圆形的横截面。在此类实施方案中，支撑构件540可以延伸跨过容器510的直径或弦。通常，支撑构件540可以以基本上水平的方式延伸跨过容器510的宽度。如本文所述，“基本上水平的”是指在水平方向的10°内、5°内或甚至2°内的取向。

在一个或多个实施方案中，支撑构件540和非竖直提升管节段536可以定位成使得支撑构件540与非竖直提升管节段536之间的角度546可以是从15°至75°。例如，支撑构件540与非竖直提升管节段536之间的角度546可以是从15度至75度、从20度至75度、从25度至75度、从30度至75度、从35度至75度、从40度至75度、从45度至75度、从50度至75度、从55度至75度、从60度至75度、从65度至75度、从70度至75度、从15度至70度、从15度至65度、从15度至60度、从15度至55度、从15度至50度、从15度至45度、从15度至40度、从15度至35度、从15度至30度、从15度至25度、从15度至20度、或这些范围的任何组合或子组合。在一个或多个实施方案中，可以如图2中所示的那样测量角度546。

支撑式提升管装置500可以包括支撑结构550。在一个或多个实施方案中，支撑结构550可以在附接点532与竖直提升管节段534之间连接到提升管530。支撑结构550可以从附接点532到竖直提升管节段534在单个点处、在多个点处或者甚至连续地直接连接到提升管530。由此，支撑结构550可以连接到非竖直提升管节段536、非直线提升管节段535或两者。支撑结构550还可以在支撑构件540的近侧端部542与远侧端部544之间附接到支撑构件540。支撑结构550可以从支撑构件540的近侧端部542到支撑构件540的远侧端部544在单个点处、在多个点处或者甚至连续地直接连接到支撑构件540。支撑结构550可以是用于跨支撑构件540分配提升管530的重量的任何合适的结构。

在一个或多个实施方案中，支撑结构550可以包括板580。在一个或多个实施方案中，板580可以基本上竖直地对齐，使得板的主表面在竖直方向的10°、5°或甚至2°内。现在参考图3，板580可以包括第一侧581和第二侧582。第一侧581和第二侧582可以是基本上平面的。另外地，第一侧581和第二侧582可以是基本上平行的。如本文所述，“基本上平行的”是指在平行方向的10°内、5°内或甚至2°内的取向。板580可以还包括第一边缘583。第一边缘583可以与支撑构件540相邻。在一个或多个实施方案中，第一边缘583可以直接连接到支撑构件540。第一边缘可以沿着支撑构件540在一个或多个点处连接到支撑构件540，或者沿着支撑构件540的至少一部分甚至连续地连接到支撑构件。板580可以还包括第二边缘584。第二边缘584可以与提升管530相邻。在一个或多个实施方案中，板580的第二边缘584可以直接连接到提升管530。

在一个或多个实施方案中，板580的第二边缘584可以与非竖直提升管节段536、非直线提升管节段535或两者相邻或者直接连接到非竖直提升管节段、非直线提升管节段或两者。在板的第二边缘584与非竖直提升管节段536和非直线提升管节段535两者都相邻的实施方案中，板580的第二边缘584可以包括弯曲部分585和直线部分586。第二边缘584的弯曲部分585可以是弯曲的，使得第二边缘584的弯曲部分585的曲率可以与非直线提升管节段535的曲率基本上相同。由此，板580的第二边缘584的弯曲部分585可以与非直线提升管节段535相邻或者直接连接到非直线提升管节段。板580的第二边缘584的弯曲部分585可以沿着非直线提升管节段535在一个或多个点处连接到非直线提升管节段535，或者沿着非直线提升管节段535的至少一部分甚至连续地连接到非直线提升管节段。此外，板580的直线部分586可以与非竖直提升管节段536相邻或者直接连接到非竖直提升管节段。板580的直线部分586可以沿着非竖直提升管节段536在一个或多个点处连接到非竖直提升管节段536，或者沿着非竖直提升管节段536的至少一部分甚至连续地连接到非竖直提升管节段。

如图3和图4中所描绘，包括板580的支撑结构550可以进一步有包括一个或多个平面支架。每个支架590可以包括第一侧591和第二侧592。每个支架590的第一侧591和第二侧592可以是基本上平面的。另外地，每个支架590的第一侧591和第二侧592可以是基本上平行的。支架590可以还包括第一边缘593。每个支架590的第一边缘593可以直接连接到板580的第一侧581或板580的第二侧582。在一个或多个实施方案中，支架590可以连接到板580的第一侧581或板580的第二侧582，使得支架590从板580的第一侧581或板580的第二侧582基本上垂直地延伸。如本文所述，“基本上垂直的”是指在垂直方向的10°内、5°内或甚至2°内的取向。

如本文所述，每个支架590可以具有厚度，其中每个支架的厚度跨越支架590的第一侧591和支架590的第二侧592(支架590的主表面)之间的距离。同样地，板580可以具有厚度，其中板580的厚度跨越板580的第一侧581与板580的第二侧582(板580的主表面)之间的距离。根据一个或多个实施方案，板580的厚度与每个支架590的厚度的比率可以是从5:1至1:5。例如，板580的厚度与每个支架590的厚度的比率可以是从5:1至1:5、从4:1至1:5、从3:1至1:5、从2:1至1:5、从1:1至1:5、从1:2至1:5、从1:3至1:5、从1:4至1:5、从5:1至1:4、从5:1至1:3、从5:1至1:2、从5:1至1:1、从5:1至2:1、从5:1至3:1、从5:1至4:1、或这些范围的任何组合或子组合。在一个或多个优选实施方案中，板580和支架590可以具有相同的厚度，使得板580的厚度与每个支架590的厚度的比率为1:1。

如图3中所示，支架590中的至少一者可以基本上竖直地定向。如本文所述，“基本上竖直地”是指在竖直方向的10°内、5°内或甚至2°内的取向。在一个或多个实施方案中，至少一个支架590可以还包括第二边缘594，其中第二边缘594与支撑构件540相邻。第二边缘594的尺寸可以设置成容纳支撑构件540。例如，在支撑构件540是圆柱形的实施方案中，支架590的第二边缘594可以是弯曲的，使得支架590的第二边缘594的曲率与支撑构件540的曲率基本上相同。由此，至少一个支架590的第二边缘594可以直接连接到支撑构件540。

在一个或多个实施方案中，至少一个支架590可以还包括第三边缘595，其中第三边缘595与提升管530相邻。至少一个支架590的第三边缘595可以与非竖直提升管节段536或非直线提升管节段535相邻。在提升管530基本上是圆柱形的实施方案中，至少一个支架590的第三边缘595可以是弯曲的，使得至少一个支架590的第三边缘595的曲率与非竖直提升管节段536或非直线提升管节段535的曲率基本上相同。由此，至少一个支架590的第三边缘595可以直接连接到非竖直提升管节段536或非直线提升管节段535。

仍然参考图3和图4，支撑结构550可以包括基本上水平地取向的一个或多个支架597。如本文所述，“基本上水平地”是指在水平方向的10°内、5°内或甚至2°内的取向。此类水平地取向的支架597可以与基本上竖直地取向的一个或多个支架590相邻。在一个或多个实施方案中，水平地取向的支架597可以包括第二边缘598和第三边缘599，其中第二边缘598或第三边缘599可以与竖直地取向的支架590的第一侧591或第二侧592相邻。在一个或多个实施方案中，水平地取向的支架597的第二边缘598或第三边缘599可以直接连接到竖直地取向的支架590的第一侧591或第二侧592。在一个或多个实施方案中，水平地取向的支架597的第二边缘598可以与竖直地取向的支架590的第一侧591相邻或者直接连接到该第一侧，并且水平地取向的支架597的第三边缘599可以与第二竖直地取向的支架590的第二侧592相邻或者直接连接到该第二侧。

在一个或多个实施方案中，支架590可以从板580的第一侧581和板580的第二侧582两者延伸。如图4中所描绘，支架590可以从板580的第一侧581和板580的第二侧582对称地延伸。另选地，支架590可以从板580的第一侧581和板580的第二侧582不对称地延伸。

如本文所述，支架590可以包括第四边缘596。支架590的第四边缘596可以是空气侧边缘，其中支架590的第四边缘596不附接到另一系统单元。通常，支架590的第四边缘可以基本上平行于支架590的第一边缘593。如本文所述，每个支架590可以具有宽度，其中该宽度是从支架的第一边缘593到支架590的第四边缘596的距离。在一个或多个实施方案中，支架590的宽度与支架590的厚度的比率可以是从50至5。例如，支架590的宽度与支架590的厚度的比率可以是从50至5、从45至5、从40至5、从35至5、从30至5、从25至5、从20至5、从15至5、从10至5、从50至10、从50至15、从50至20、从50至25、从50至30、从50至35、从50至40、从50至45、或这些范围的任何组合或子组合。

在一个或多个实施方案中，支撑式提升管装置500可以包括膨胀引导件560。膨胀引导件560可以包括近侧端部561和远侧端部562。膨胀引导件560的近侧端部561可以连接到容器510的外壳512的内部表面。在一个或多个实施方案中，膨胀引导件560可以直接连接到容器510的外壳512的内部表面。膨胀引导件560可以定位在外壳512的内部表面上，使得当支撑构件540经受热膨胀和收缩时支撑构件540跨膨胀引导件560滑动。在一个或多个实施方案中，膨胀引导件560的近侧端部561可以连接到与提升管端口518相对的容器510的外壳512的内部表面。在一个或多个实施方案中，膨胀引导件560的近侧端部561可以在容器510的宽度上连接到与提升管端口518相对的容器510的外壳512的内部表面。在容器510基本上是圆柱形的实施方案中，膨胀引导件560的近侧端部561可以在容器510的弦或直径上连接到容器510的外壳512的内部表面。

膨胀引导件560的远侧端部562的尺寸可以设置成接收支撑构件540的远侧端部544。在一个或多个实施方案中，膨胀引导件560可以是槽形的，使得支撑构件540的远侧端部544可以沿着槽形膨胀引导件560滑动并且槽形膨胀引导件560防止支撑构件540的侧向运动。在一个或多个可替代实施方案中，膨胀引导件560可以成形为套筒，使得支撑构件540的横向和竖直移动被限制。在此类实施方案中，膨胀引导件560的近侧端部561可以是闭合的，并且膨胀引导件560的远侧端部562可以是打开的。如图3所示，套筒状膨胀引导件560的远侧端部562的横截面形状可以与支撑构件540的远侧端部544的横截面形状基本上相同，并且膨胀引导件560的横截面从膨胀引导件560的远侧端部562到膨胀引导件560的近侧端部561可以是基本上恒定的。例如，膨胀引导件560从膨胀引导件560的远侧端部562到膨胀引导件560的近侧端部561可以具有基本上圆形的横截面。另选地，膨胀引导件560的横截面可以是非圆形形状，具有三角形、矩形、五边形、六边形、八边形、椭圆形、或其他多边形或弯曲闭合形状、或它们的组合的形状。

在操作期间，支撑式提升管装置500的各种部件在处于相对冷的状态时收缩并且在处于相对热的状态时膨胀。由此，与较冷的温度相比，支撑构件540可以在较热的温度下基本上水平地伸长。在加热期间，支撑构件540可以在热膨胀期间滑入膨胀引导件560的凹部中。在冷却期间，支撑构件540可以滑出膨胀引导件560的凹部。然而，膨胀引导件560的尺寸被确定为使得其即使在支撑构件540处于收缩状态的低温下也可以支撑支撑构件540。因此，支撑构件540在所有热条件下被保持在膨胀引导件560内，但在膨胀和收缩期间被允许滑动。当冷却时，膨胀引导件内的空隙空间可以用陶瓷棉填充，以将催化剂的进入减小到最少。

现在参考图5，支撑式提升管装置500可以还包括定位在提升管端口518中的提升管支撑锥体517。提升管支撑锥体517可以附接到提升管端口518。提升管支撑锥体517可以附接到非竖直提升管节段536。在一个或多个实施方案中，提升管支撑锥体517可以围绕非竖直提升管节段536的圆周附接到非竖直提升管节段536。提升管支撑锥体517可以能够操作以在提升管端口518处至少部分地支撑提升管530。提升管支撑锥体517可以具有顶端519。在一个或多个实施方案中，邻近支撑构件540的提升管附接点532的提升管支撑锥体517的顶端519可以处于高度H，并且支撑构件540的底端541可以处于高度H。换句话说，在提升管端口518的最底部处的支撑锥体517的顶端519可以具有与支撑构件540的底端541相同的高度。在一个或多个实施方案中，支撑构件540的底端541可以在高度H处接触膨胀引导件560。在此类实施方案中，非竖直提升管节段536由提升管支撑锥体517和支撑构件540支撑的高度可以相同。在一个或多个实施方案中，提升管530可以被支撑在跨容器510的中间节段574的弦或直径的相同高度(高度H)处。

在一个或多个实施方案中，支撑式提升管装置500可以用于包括提升管终端装置的系统中。提升管终端装置可能较重，并且通常依赖于提升管进行支撑。不受理论的束缚，据信本文所述的支撑式提升管装置500可以为提升管终端装置提供足够的支撑，即使当支撑式提升管装置500包括非竖直提升管节段并且提升管530可以在非竖直方向上经历热膨胀，并且提升管终端装置未被独立地支撑时。由此，据信支撑式提升管装置500可以可用于使用提升管终端装置的各种系统。例如，此类系统可以包括催化剂再生系统，诸如再生器区段300。然而，应当注意，目前描述的支撑式提升管装置500不限于在催化剂再生系统中使用或限于在包括提升管终端装置的系统中使用。

在本公开的第一方面，支撑式提升管装置可以至少部分地容纳在容器内。支撑式提升管装置可以包括提升管，该提升管包括非竖直提升管节段、非直线提升管节段和竖直提升管节段。非直线提升管节段可以连接非竖直提升管节段和竖直提升管节段。非竖直提升管节段可以通过提升管端口进入容器。支撑式提升管装置可以还包括支撑构件，该支撑构件包括近侧端部和远侧端部。支撑构件的近侧端部可以在提升管附接点处连接到非竖直提升管节段。提升管附接点可以邻近提升管端口。支撑构件可以从提升管附接点跨容器的宽度基本上水平地延伸。支撑构件与非竖直提升管节段之间的角度可以是从15°至75°。支撑式提升管装置可以还包括连接到提升管和支撑构件的支撑结构。支撑结构可以在提升管附接点和竖直提升管节段之间连接到提升管。支撑结构可以在近侧端部和远侧端部之间连接到支撑构件。支撑式提升管装置可以还包括连接到容器的内部表面的膨胀引导件。膨胀引导件可以被成形和定位成使得当支撑构件经受热膨胀或热收缩时支撑构件跨膨胀引导件滑动。

本公开的第二方面可以包括第一方面，其中支撑结构包括基本上竖直地对齐的板，该板包括连接到支撑构件的第一边缘和连接到提升管的第二边缘。

本公开的第三方面可以包括第二方面，其中板的第二边缘包括弯曲部分和直线部分，其中板的第二边缘的弯曲部分连接到非直线提升管节段，并且其中板的第二边缘的直线部分连接到非竖直提升管节段。

本公开的第四方面可以包括第二或第三方面中的任一方面，其中支撑结构还包括一个或多个平面支架，并且其中该支架从板的第一侧和板的第二侧垂直地延伸，并且其中每个支架连接到板的第一侧或板的第二侧。

本公开的第五方面可以包括第四方面，其中至少一个支架竖直地取向。

本公开的第六方面可以包括第四或第五方面中的任一方面，其中至少一个支架连接到支撑构件。

本公开的第七方面可以包括第四至第六方面中的任一方面，其中至少一个支架连接到提升管。

本公开的第八方面可以包括第四至第七方面中的任一方面，其中至少一个支架水平地取向，并且其中至少一个水平地取向的支架连接到至少一个竖直地取向的支架。

本公开的第九方面可以包括第四至第八方面中的任一方面，其中支架从板的第一侧和板的第二侧对称地延伸。

本公开的第十方面可以包括第四至第九方面中的任一方面，其中每个支架包括横跨支架的主表面之间的距离的厚度，其中板包括横跨板的主表面之间的厚度，并且其中板的厚度与每个支架的厚度的比率为从5:1至1:5。

本公开的第十一方面可以包括第四至第十方面中的任一方面，其中每个支架包括横跨支架的主表面之间的距离的厚度，其中每个支架包括横跨支架从板延伸的距离的宽度，并且其中每个支架的宽度与每个支架的厚度的比率为从50至5。

本公开的第十二方面可以包括第一至第十一方面中的任一方面，其中容器的上节段的横截面积为提升管的最大横截面积的至少三倍。

本公开的第十三方面可以包括第一至第十二方面中的任一方面，其中提升管通过提升管端口进入容器，并且其中提升管端口位于容器的上节段或中间节段中。

本公开的第十四方面可以包括第一至第十三方面中的任一方面，其中支撑构件的横截面形状从近侧端部到远侧端部是基本上恒定的。

本公开的第十五方面可以包括第一至第十四方面中的任一方面，其中提升管沿对角线方向通过提升管端口进入容器，其中该对角线方向与竖直方向成15度至75度。

本公开的第十六方面可以包括第一至第十五方面中的任一方面，其中提升管支撑锥体附接到提升管端口和非竖直提升管节段，其中提升管支撑锥体具有顶端，并且其中邻近支撑构件的提升管附接点的提升管支撑锥体的顶端处于高度H，并且支撑构件的底端处于高度H。

已详细地并且通过参考特定实施方案描述本公开的主题。应当理解，对实施方案的组分或特征的任何详细描述不一定暗示该组分或特征对于具体实施方案或任何其他实施方案而言是必要的。进一步地，对于本领域技术人员显而易见的是，可以在不脱离所要求保护的主题的精神和范围的情况下对所描述的实施方案进行各种修改和改变。

出于描述和限定本公开的目的，应注意，术语“约”或“大约”在本公开中用于表示可归因于任何定量比较、值、测量或其他表示的固有不确定程度。术语“约”和/或“大约”在本公开中还用于表示在不导致所关注的主题的基本功能变化的情况下，定量表示可以从规定的参考变化的程度。

应当注意，所附权利要求中的一项或多项权利要求利用术语“其中”作为过渡性表述。出于定义本技术的目的，应当注意，该术语在权利要求书中作为开放式过渡短语被引入，该过渡短语用于引入对结构的一系列特性的叙述，并且应当按照与更常用的开放式前序术语“包括”类似的方式进行解释。此外，应当理解，在第一部件被描述为“包括”第二部件的情况下，预期在一些实施方案中，第一部件“由”或“基本上由”第二部件组成。

应当理解，分配给某特性的任何两个定量值可以构成该特性的范围，并且在本公开中考虑由给定特性的所有所述定量值形成的范围的所有组合。

Claims (15)

1.一种至少部分地容纳在容器内的支撑式提升管装置，所述支撑式提升管装置包括：

提升管，所述提升管包括非竖直提升管节段、非直线提升管节段以及竖直提升管节段，其中所述非直线提升管节段连接所述非竖直提升管节段和所述竖直提升管节段，并且其中所述非竖直提升管节段通过提升管端口进入所述容器；

支撑构件，所述支撑构件包括近侧端部和远侧端部，其中所述支撑构件的所述近侧端部在提升管附接点处连接到所述非竖直提升管节段，其中所述提升管附接点邻近所述提升管端口，其中所述支撑构件从所述提升管附接点跨所述容器的宽度基本上水平地延伸，并且其中所述支撑构件与所述非竖直提升管节段之间的角度为从15°至75°；

支撑结构，所述支撑结构连接到所述提升管和所述支撑构件，其中所述支撑结构在所述提升管附接点和所述竖直提升管节段之间连接到所述提升管，并且其中所述支撑结构在所述近侧端部和所述远侧端部之间连接到所述支撑构件；以及

膨胀引导件，所述膨胀引导件连接到所述容器的内部表面，其中所述膨胀引导件被成形和定位成使得当所述支撑构件经历热膨胀或热收缩时所述支撑构件跨所述膨胀引导件滑动。

2.根据权利要求1所述的支撑式提升管装置，其中所述支撑结构包括基本上竖直地对齐的板，所述板包括连接到所述支撑构件的第一边缘和连接到所述提升管的第二边缘。

3.根据权利要求2所述的支撑式提升管装置，其中所述板的所述第二边缘包括弯曲部分和直线部分，其中所述板的所述第二边缘的所述弯曲部分连接到所述非直线提升管节段，并且其中所述板的所述第二边缘的所述直线部分连接到所述非竖直提升管节段。

4.根据权利要求2或权利要求3所述的支撑式提升管装置，其中所述支撑结构还包括一个或多个平面支架，并且其中所述支架从所述板的第一侧和所述板的第二侧垂直地延伸，并且其中每个支架连接到所述板的所述第一侧或所述板的所述第二侧。

5.根据权利要求4所述的支撑式提升管装置，其中至少一个支架竖直地定向。

6.根据权利要求4或权利要求5所述的支撑式提升管装置，其中至少一个支架连接到所述支撑构件，或者其中至少一个支架连接到所述提升管。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的支撑式提升管装置，其中至少一个支架水平地取向，并且其中所述至少一个水平地取向的支架连接到至少一个竖直地取向的支架。

8.根据权利要求4至7中任一项所述的支撑式提升管装置，其中所述支架从所述板的所述第一侧和所述板的所述第二侧对称地延伸。

9.根据权利要求4至8中任一项所述的支撑式提升管装置，其中每个支架包括横跨所述支架的主表面之间的距离的厚度，其中所述板包括横跨所述板的所述主表面之间的厚度，并且其中所述板的厚度与每个支架的厚度的比率为从5:1至1:5。

10.根据权利要求4至9中任一项所述的支撑式提升管装置，其中每个支架包括横跨所述支架的所述主表面之间的距离的厚度，其中每个支架包括横跨所述支架从所述板延伸的距离的宽度，并且其中每个支架的宽度与每个支架的厚度的比率为从50至5。

11.根据前述权利要求中任一项所述的支撑式提升管装置，其中所述容器的上节段的横截面积为所述提升管的最大横截面积的至少三倍。

12.根据前述权利要求中任一项所述的支撑式提升管装置，其中所述提升管通过所述提升管端口进入所述容器，并且其中所述提升管端口位于所述容器的上节段或中间节段中。

13.根据前述权利要求中任一项所述的支撑式提升管装置，其中所述支撑构件的横截面形状从所述近侧端部到所述远侧端部是基本上恒定的。

14.根据前述权利要求中任一项所述的支撑式提升管装置，其中所述提升管沿对角线方向通过所述提升管端口进入所述容器，其中所述对角线方向与竖直方向成15度至75度。

15.根据前述权利要求中任一项所述的支撑式提升管装置，其中提升管支撑锥体附接到所述提升管端口和所述非竖直提升管节段，其中所述提升管支撑锥体具有顶端，并且其中邻近所述支撑构件的所述提升管附接点的所述提升管支撑锥体的所述顶端处于高度H，并且所述支撑构件的底端处于所述高度H。