RU2021126665A

RU2021126665A - Устройство для контактирования текучей среды и твердых частиц с трехмерным кольцевым вращающимся псевдоожиженным слоем

Info

Publication number: RU2021126665A
Application number: RU2021126665A
Authority: RU
Inventors: Шреекантх ПАННАЛА; Кристоф Дитрих; Дэвид Уэст; Тинвэнь ЛИ
Original assignee: Сабик Глоубл Текнолоджиз Б.В.
Priority date: 2019-02-13
Filing date: 2020-02-13
Publication date: 2023-03-13

Claims

1. Устройство для контактирования текучей среды и твердых частиц, выполненное с возможностью формирования кольцевого вращающегося псевдоожиженного слоя, причем указанное устройство для контактирования текучей среды и твердых частиц содержит:

сосуд, содержащий внешнюю стенку и неподвижную внутреннюю стенку, образующие камеру;

впускное отверстие для твердых частиц на первом конце сосуда, выполненное с возможностью приема твердых частиц в камеру; и

одно или более впускных отверстий для подачи, выполненных с возможностью нагнетания текучей среды в камеру в таком направлении, что по мере протекания текучей среды в камере твердые частицы создают кольцевой вращающийся слой;

при этом неподвижная внутренняя стенка сосуда является проницаемой для текучей среды таким образом, что сосуд выполнен с возможностью отведения текучей среды в радиальном направлении в пространство внутри неподвижной внутренней стенки.

2. Устройство для контактирования текучей среды и твердых частиц по п. 1, в котором указанные одно или более впускных отверстий для подачи газа и впускное отверстие для твердых частиц выполнены с возможностью нагнетания подаваемого газа и твердых частиц в направлении, которое находится под острым углом к продольной оси сосуда.

3. Устройство для контактирования текучей среды и твердых частиц по любому из пп. 1-2, дополнительно содержащее:

выпускное отверстие на втором конце сосуда, выполненное с возможностью удаления твердых частиц из сосуда.

4. Устройство для контактирования текучей среды и твердых частиц по любому из пп. 1-3, которое выполнено с возможностью работы таким образом, что продольная ось является одной осью из следующих: горизонтальная, вертикальная или наклонная под углом.

5. Устройство для контактирования текучей среды и твердых частиц по любому из пп. 1-4, в котором впускное отверстие для твердых частиц ориентировано в осевом направлении или радиальном направлении сосуда.

6. Устройство для контактирования текучей среды и твердых частиц по любому из пп. 1-5, в котором впускное отверстие для твердых частиц на первом конце сосуда выполнено с возможностью приема твердых частиц с распределением частиц по размеру 1-3000 микрон.

7. Устройство для контактирования текучей среды и твердых частиц по любому из пп. 1-6, которое содержит одно или более впускных отверстий вдоль продольной оси сосуда в различных осевых местоположениях, каждое из которых индивидуально сообщается по текучей среде с источником текучей среды.

8. Устройство для контактирования текучей среды и твердых частиц по любому из пп. 1-7, которое содержит 1-128 впускных отверстий, расположенных в азимутальном направлении сосуда, при длине сосуда от 1 до 50 м, в предварительно заданном осевом местоположении, и находящихся в сообщении по текучей среде с источником текучей среды.

9. Способ обработки материалов, причем указанный способ включает:

обеспечение устройства для контактирования текучей среды и твердых частиц, которое содержит:

одно или более впускных отверстий для подачи, выполненных с возможностью нагнетания текучей среды в камеру в таком направлении, что по мере протекания текучей среды в камере, твердые частицы создают кольцевой вращающийся слой;

при этом неподвижная внутренняя стенка сосуда является проницаемой для текучей среды таким образом, что сосуд выполнен с возможностью отведения текучей среды в радиальном направлении в пространство внутри неподвижной внутренней стенки;

управление устройством для контактирования текучей среды и твердых частиц таким образом, чтобы оно имело по меньшей мере две зоны с различными функциями, при этом каждая зона содержит одно или более впускных отверстий для подачи;

подачу текучей среды в каждую зону устройства для контактирования текучей среды и твердых частиц через одно или более впускных отверстий для подачи каждой зоны;

подачу твердых частиц в устройство для контактирования текучей среды и твердых частиц на впускном отверстии для твердых частиц на первом конце сосуда таким образом, что текучая среда в каждой зоне и твердые частицы формируют кольцевой вращающийся псевдоожиженный слой; и

внутри каждой зоны устройства для контактирования текучей среды и твердых частиц контактирование текучей среды с твердыми частицами в условиях процесса, достаточных для образования продукта;

при этом указанные по меньшей мере две зоны включают в себя по меньшей мере одну зону продувки, выполненную с возможностью продувки промежуточного газа от твердых частиц в нем с помощью продувочного газа.

10. Способ по п. 9, в котором продувочный газ включает в себя газообразный азот, диоксид углерода, аргон, водяной пар, водород, метан, парафин C₂-C₈, или их комбинации.

11. Способ по любому из пп. 9-10, в котором текучая среда в одной или более зонах включает в себя один или более углеводородов, твердые частицы включают в себя катализатор для каталитического крекинга углеводородов, а условия на стадии контактирования являются достаточными для каталитического крекинга углеводородов.

12. Способ по любому из пп. 9-11, в котором текучая среда в одной или более зонах включает в себя регенерирующий газ, твердые частицы включают в себя отработавший катализатор, а условия на стадии контактирования являются достаточными для регенерации отработавшего катализатора, чтобы образовывать регенерированный катализатор.

13. Способ по любому из пп. 9-12, в котором текучая среда в одной или более зонах включает в себя один или более мономеров, твердые частицы включают в себя катализатор для катализирования полимеризации мономеров, а условия обработки на стадии контактирования являются достаточными, чтобы вызывать полимеризацию мономеров.

14. Способ по любому из пп. 9-13, в котором текучая среда, подаваемая в одну или более зон, включает в себя отдувочный газ, твердые частицы включают в себя смесь растворенного вещества и полимера, а условия обработки на стадии контактирования являются достаточными для дегазации растворенного вещества из полимера с образованием сухого твердого полимера.

15. Способ по любому из пп. 9-14, дополнительно включающий:

отведение текучей среды в пространство, ограниченное неподвижной внутренней стенкой, для отделения текучей среды от твердых частиц, при этом твердые частицы удерживаются в камере с помощью центробежной силы; и

удаление твердых частиц из выпускного отверстия на втором конце цилиндрического сосуда с контролируемым вращением твердых частиц и скоростью выгрузки; и необязательно рециркуляцию части твердых частиц от выпускного отверстия к впускному отверстию.

16. Способ по любому из пп. 9-15, в котором скорость вращения твердых частиц в каждой зоне устройства находится в диапазоне, достаточном для поддержания равномерного кольцевого потока твердых частиц.

17. Способ по любому из пп. 9-16, в котором истирание твердых частиц смягчается с помощью нагнетания текучей среды, которая обеспечивает газовую амортизацию на внутренней поверхности внешней стенки для уменьшения столкновений частиц со стенкой.

18. Способ по любому из пп. 9-17, в котором текучая среда, подаваемая в одну или более зон, включает в себя продувочный газ, выполненный с возможностью продувки промежуточного газа от твердых частиц в одной или более зонах.

19. Устройство для контактирования текучей среды и твердых частиц по любому из пп. 1-7, в котором внешняя стенка выполнена с возможностью вращения.