RU2174143C2 - Method of catalytic cracking with hydrocarbon fluidized catalyst using device for separation and desorption of catalyst - Google Patents
Method of catalytic cracking with hydrocarbon fluidized catalyst using device for separation and desorption of catalystInfo
- Publication number
- RU2174143C2 RU2174143C2 RU96123847A RU96123847A RU2174143C2 RU 2174143 C2 RU2174143 C2 RU 2174143C2 RU 96123847 A RU96123847 A RU 96123847A RU 96123847 A RU96123847 A RU 96123847A RU 2174143 C2 RU2174143 C2 RU 2174143C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- catalyst
- separation
- vessel
- desorption
- separation vessel
- Prior art date
Links
- 238000000926 separation method Methods 0.000 title claims abstract description 111
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 108
- 238000003795 desorption Methods 0.000 title claims abstract description 43
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 title claims abstract description 28
- 238000004523 catalytic cracking Methods 0.000 title claims abstract description 7
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 title claims description 10
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 63
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 32
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 23
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 12
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 4
- 239000011949 solid catalyst Substances 0.000 claims description 3
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 89
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 17
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 13
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 230000003197 catalytic Effects 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N oxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 2
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 210000000214 Mouth Anatomy 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000006011 modification reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged Effects 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating Effects 0.000 description 1
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Abstract
Description
Область использования. Area of use.
Изобретение относится к процессам каталитического крекинга с псевдоожиженным катализатором ("FCC" = ККП) углеводородов с использованием нового устройства для отделения твердых частиц катализатора от газов и десорбирования углеводородов из катализатора. Данное изобретение относится также к отделению катализатора и газообразных веществ от смеси внутри разделяющей емкости циклона в ходе процесса ККП. The invention relates to catalytic cracking processes with a fluidized catalyst ("FCC" = KKP) hydrocarbons using a new device for separating solid catalyst particles from gases and desorbing hydrocarbons from the catalyst. The present invention also relates to the separation of the catalyst and gaseous substances from the mixture inside the cyclone separation vessel during the CCP process.
Предпосылки создания изобретения. The background of the invention.
Циклонные методы отделения твердых веществ от газов хорошо известны и широко используются. Особенно хорошо известно применение таких методов в промышленности по переработке углеводородов, где дисперсные катализаторы контактируют с газообразными углеводородными реагентами с целью воздействия на химическое превращение компонентов газового потока или физические изменения частиц, контактирующих с газовым потоком. Cyclonic methods for separating solids from gases are well known and widely used. The application of such methods in the hydrocarbon processing industry is particularly well known, where dispersed catalysts are contacted with gaseous hydrocarbon reagents in order to influence the chemical transformation of gas stream components or the physical changes of particles in contact with the gas stream.
Процесс ККП является хорошо известным примером, в котором газовые потоки используются для контакта с полностью отделенным потоком частиц катализатора и взаимодействия при контакте между газом и этими частицами. Процессы ККП, так же, как и используемые в них средства сепарации, исчерпывающе описаны в патентах США N US-A-4701307 и US-A-4792437. The KKP process is a well-known example in which gas streams are used to contact a completely separated stream of catalyst particles and to interact upon contact between the gas and these particles. The KKP processes, as well as the separation means used therein, are exhaustively described in US Pat. Nos. US-A-4701307 and US-A-4792437.
В большинстве общеизвестных способов отделения твердых частиц от газового потока используют циклонную сепарацию. Циклонные сепараторы хорошо известны и действуют посредством придания тангенциальной скорости газам, содержащим взвешенные в них твердые частицы, благодаря чему самые тяжелые твердые частицы отбрасываются наружу по отношению к более легким газам и обеспечивается движение газов вверх к выходу и сбор частиц внизу. Циклонные сепараторы обычно включают в себя циклоны относительно малого диаметра, имеющие тангенциальный впускной патрубок на наружной стороне цилиндрической емкости, которую образует наружный кожух циклона. In most well-known methods of separating solid particles from a gas stream, cyclone separation is used. Cyclone separators are well known and act by imparting tangential speed to gases containing solids suspended in them, so that the heaviest solids are thrown outward with respect to lighter gases and the gases move up to the exit and collect particles below. Cyclonic separators typically include relatively small diameter cyclones having a tangential inlet on the outside of the cylindrical container that the outer cyclone shell forms.
Циклоны для отделения дисперсных частиц от газообразных веществ хорошо известны специалистам в области процессов ККП. При работе циклона ККП тангенциальный впуск газообразных веществ и катализатора придает спиральную траекторию движению потока, который приобретает в циклоне вихревую форму, в результате чего центростремительное ускорение, связанное с внешним вихрем, заставляет частицы катализатора двигаться по направлению к наружной части цилиндра, тогда как газообразные вещества попадают во внутреннюю часть вихря с последующим выходом через верхний выпускной канал. Более тяжелые частицы катализатора накапливаются на боковых стенках барабана циклона и постепенно падают на дно циклона и выходят наружу через выпускной патрубок и нисходящий канал стояка для осуществления повторного цикла в системе ККП. Циклонные устройства, а также их модификации в основном раскрыты в патентах США NN US-A-4670410 и US-A-2535140. Cyclones for separating dispersed particles from gaseous substances are well known to those skilled in the art of CCP processes. During the operation of the KKL cyclone, the tangential inlet of gaseous substances and the catalyst gives a spiral path to the flow, which takes on a vortex form in the cyclone, as a result of which the centripetal acceleration associated with the external vortex causes the catalyst particles to move towards the outside of the cylinder, while gaseous substances enter into the inner part of the vortex with a subsequent exit through the upper outlet channel. Heavier catalyst particles accumulate on the side walls of the cyclone drum and gradually fall to the bottom of the cyclone and exit through the outlet pipe and the descending channel of the riser to carry out a repeated cycle in the CCC system. Cyclonic devices, as well as their modifications, are mainly disclosed in US patents NN US-A-4670410 and US-A-2535140.
Процесс ККП является одним из многих процессов, для которых изыскиваются способы быстрого разделения газообразных сред и твердых веществ в процессе их выпуска из трубопровода. Один способ получения такого первичного быстрого выпуска в процессе ККП представляет собой прямое соединение канала, содержащего реакционную среду и катализатор, непосредственно с обычного типа циклонными сепараторами. Несмотря на улучшение сепарации прямое соединение выпускного трубопровода для смеси твердых частиц и газообразных веществ с циклонным сепаратором имеет недостатки. Если поступающая в циклоны смесь имеет высокое содержание твердых частиц, то прямой выпуск требует больших циклонов. Кроме того, нестабильность подачи смеси может привести также к неудовлетворительному функционированию циклонов и к нарушению процесса, когда колебания давления вызывают неприемлемый вынос твердых частиц с парами углеводородов, отделяемыми посредством циклонов. Такие проблемы часто встречаются в таких процессах, как каталитический крекинг в псевдоожиженном слое. Поэтому для начального разделения смеси твердых частиц и газообразных веществ часто подбирают более совершенные системы. The KKP process is one of many processes for which methods are being sought for the rapid separation of gaseous media and solids during their release from the pipeline. One way to obtain such an initial quick release in the process of CCP is the direct connection of the channel containing the reaction medium and the catalyst directly with a conventional type of cyclone separators. Despite improved separation, the direct connection of the exhaust pipe for a mixture of solid particles and gaseous substances with a cyclone separator has drawbacks. If the mixture entering the cyclones has a high solids content, then direct release requires large cyclones. In addition, the instability of the supply of the mixture can also lead to unsatisfactory functioning of the cyclones and to disrupt the process, when pressure fluctuations cause unacceptable removal of solid particles with hydrocarbon vapors separated by cyclones. Such problems are often encountered in processes such as catalytic cracking in a fluidized bed. Therefore, for the initial separation of a mixture of solid particles and gaseous substances, more advanced systems are often selected.
В патентах США NN US-A-4397738 и US-A-4482451 раскрыто альтернативное устройство циклонной сепарации, в котором смесь газов и твердых частиц выпускают тангенциально из центрального трубопровода в накопительную емкость. Накопительная емкость имеет относительно большой диаметр и в основном обеспечивает первичное отделение твердых частиц от газов. Такой тип устройства отличается от обычных циклонов выпуском твердых частиц из центрального канала и использованием емкости с относительно большим диаметром в качестве накопительной емкости. В этих устройствах начальная стадия сепарации как правило сопровождается второй, более полной сепарацией твердых веществ от газов в емкости циклона обычного типа. US Pat. NN US-A-4397738 and US-A-4482451 disclose an alternative cyclone separation device in which a mixture of gases and solid particles is discharged tangentially from a central pipeline into a storage tank. The storage tank has a relatively large diameter and mainly provides primary separation of solid particles from gases. This type of device differs from conventional cyclones in the release of solid particles from the central channel and the use of a container with a relatively large diameter as a storage tank. In these devices, the initial separation stage is usually accompanied by a second, more complete separation of solids from gases in a conventional type cyclone tank.
Помимо сепарации твердых частиц катализатора от газообразных углеводородов эффективное функционирование процесса ККП требует также десорбции углеводородов от твердых частиц катализатора по мере их поступления из реактора в регенератор. Десорбция обычно выполняется паром, который вытесняет адсорбированные углеводороды с поверхности и из пор твердого вещества катализатора. Важно десорбировать как можно больше углеводородов с поверхности катализатора для регенерации максимального количества продукта и минимизации сжигания углеводородов в регенераторе, в котором иначе может развиваться чрезмерная температура в зоне регенерации. In addition to the separation of the solid particles of the catalyst from gaseous hydrocarbons, the effective functioning of the KKP process also requires the desorption of hydrocarbons from solid particles of the catalyst as they flow from the reactor to the regenerator. Desorption is usually carried out by steam, which displaces adsorbed hydrocarbons from the surface and from the pores of the catalyst solid. It is important to desorb as many hydrocarbons as possible from the surface of the catalyst in order to regenerate the maximum amount of product and minimize the burning of hydrocarbons in the regenerator, which otherwise may develop excessive temperature in the regeneration zone.
В патенте США N US-A-4689206 раскрыто устройство сепарации для процесса ККП, в котором смесь катализатора и газов выпускается тангенциально в емкость сепаратора, а газы из нижней десорбционной зоны проходят вверх в зону серии отбойных перегородок для вытеснения углеводородов из катализатора внутри емкости сепаратора. Хотя показанное в патенте устройство и может дать некоторый эффект десорбирования газообразных углеводородов из катализатора в емкости сепарации, оно не позволяет утилизировать все присутствующие газы в процессе десорбции углеводородов в емкости сепаратора и не распределяет десорбционный газ, когда он поступает в емкость сепаратора таким образом, чтобы обеспечить его эффективное использование за счет хорошего рассеивания внутри каталитической фазы. U.S. Pat. No. 4,689,206 discloses a separation device for the KKP process, in which a mixture of catalyst and gases is discharged tangentially into a separator vessel and gases from the lower stripping zone extend upward into a series of baffle plates to expel hydrocarbons from the catalyst inside the separator vessel. Although the device shown in the patent may give some effect of the desorption of gaseous hydrocarbons from the catalyst in the separation tank, it does not allow to utilize all the gases present during the desorption of hydrocarbons in the separator tank and does not distribute the desorption gas when it enters the separator tank in such a way as to provide its effective use due to good dispersion within the catalytic phase.
Известен также описанный в российской заявке N 94006801 способ каталитического крекинга с псевдоожиженным катализатором углеводородного сырья, характеризующийся пропусканием углеводородного сырья и твердых частиц катализатора в вертикальную конверсионную зону, включающую канал, для получения смеси твердых частиц и газообразных сред, пропусканием смеси частиц катализатора и газообразных сред в емкость сепарации. Also known is the method of catalytic cracking with a fluidized catalyst for hydrocarbon feedstocks described in Russian application N 94006801, characterized by passing hydrocarbon feedstocks and solid catalyst particles into a vertical conversion zone including a channel to produce a mixture of solid particles and gaseous media, passing a mixture of catalyst particles and gaseous media into separation capacity.
Поскольку выгодно обеспечить возможно большее влияние на десорбцию и регенерацию как можно большего количества углеводородов из ККП катализатора, рифайнеры должны работать при повышенном давлении для снижения количества обычной десорбционной среды, которая используется для воздействия на процесс десорбции. Давление устраняет трудности удаления высокосернистых водяных паров, которые выделяются при контакте катализатора с паром в типовых операциях десорбции. Следовательно, хотя для более эффективных технологических операций требуется использование более эффективного десорбирования углеводородов из катализатора ККП, количество предпочтительных десорбирующих сред ограничено. Since it is beneficial to provide the greatest possible effect on the desorption and regeneration of as many hydrocarbons from the CCP catalyst as possible, refiners should operate at elevated pressure to reduce the amount of conventional desorption medium that is used to influence the desorption process. Pressure eliminates the difficulty of removing sour water vapor that is released upon contact of the catalyst with steam in typical desorption operations. Therefore, although more efficient technological operations require the use of more efficient desorption of hydrocarbons from the KKP catalyst, the number of preferred desorption media is limited.
Краткое описание. Short description.
Следует отметить, что эффективность десорбирования циклонной сепарации, при которой выгрузка частиц в камеру сепарации производится центрально, может быть улучшена посредством эксплуатации емкости реактора в особом режиме, когда все присутствующие десорбционные газы каналируются при одновременном распределении газов таким образом, чтобы увеличить эффективность десорбции в камере сепарации. В соответствии с этим внутри емкости реактора с газообразными средами, которая окружает камеру сепарации, поддерживается более высокое давление, чем давление внутри камеры сепарации. Более высокое давление создает гидродинамическую сетку течения газа из объема емкости реактора, которая окружает камеру сепарции, в емкость сепарации. Эффективность десорбции повышается за счет направления части от всего количества газа в слой катализатора внутри камеры сепарации в месте выше донной части камеры сепарации через множество сужений по ходу потока. Сужения по ходу потока создают однородное распределение поступающих в камеру сепарации газов, что обеспечивает эффективное использование газа в качестве десорбционной среды. It should be noted that the efficiency of desorption of cyclone separation, in which particles are unloaded into the separation chamber centrally, can be improved by operating the reactor vessel in a special mode, when all the desorption gases present are channeled while distributing the gases in such a way as to increase the efficiency of desorption in the separation chamber . Accordingly, a higher pressure is maintained inside the vessel of the reactor with gaseous media that surrounds the separation chamber than the pressure inside the separation chamber. Higher pressure creates a hydrodynamic grid of gas flow from the volume of the reactor vessel, which surrounds the separation chamber, into the separation vessel. The desorption efficiency is increased by directing a portion of the total amount of gas into the catalyst bed inside the separation chamber at a location above the bottom of the separation chamber through a plurality of taps along the flow. The constrictions along the flow create a uniform distribution of the gases entering the separation chamber, which ensures the efficient use of gas as a desorption medium.
Варианты осуществления изобретения. Embodiments of the invention.
В соответствии с одним вариантом настоящего изобретения осуществляется способ каталитического крекинга углеводородного сырья в псевдоожиженном катализаторе. В ходе способа углеводородное сырье и твердые частицы катализатора пропускают в зону конверсии вертикальной трубы, включающей канал для образования смеси твердых частиц и газообразной среды. Смесь поступает в емкость сепарации через канал, причем канал занимает центральную часть емкости сепарации, а емкость сепарации находится внутри емкости реактора. Из патрубка смесь выпускается через выпускное отверстие в емкость сепарации в тангенциальном направлении. Частицы катализатора поступают в первый слой катализатора в нижней части емкости сепарации, и происходит контакт частиц катализатора с первым десорбционным газом в первом слое. Частицы катализатора поступают из первого слоя во второй слой, расположенный в емкости сепарации ниже первого слоя катализатора. Частицы катализатора контактируют с вторым десорбционным газом, и второй десорбционный газ поступает в первый слой катализатора для подпитывания порции первого десорбционного газа. Частицы катализатора из второго слоя поступают в десорбционную зону и контактируют с третьим десорбционным газом в десорбционной зоне. Третий десорбционный газ поступает во второй слой катализатора для подпитывания, по меньшей мере, порции второго десорбционного газа. Свежая среда поступает в верхнюю часть емкости реактора и как минимум часть свежего газа поступает через множество суженных отверстий, расположенных концентрично вокруг наружной части емкости сепарации в донной части первого слоя катализатора для подпитки порции первого десорбционного газа. Прошедшие десорбцию каталитические частицы выводятся из первой десорбционной зоны. Через выпускное отверстие выходят накопленные газообразные среды, включающие первый десорбционный газ и частицы катализатора из верхней части емкости сепарации в выпускное отверстие, и газообразные среды выходят из емкости сепарации. In accordance with one embodiment of the present invention, a method for catalytically cracking a hydrocarbon feed in a fluidized catalyst is carried out. During the process, hydrocarbon feed and solid particles of the catalyst are passed into the conversion zone of a vertical pipe including a channel to form a mixture of solid particles and a gaseous medium. The mixture enters the separation vessel through the channel, the channel occupying the central part of the separation vessel, and the separation vessel is inside the reactor vessel. From the nozzle, the mixture is discharged through the outlet into the separation tank in the tangential direction. The catalyst particles enter the first catalyst bed at the bottom of the separation vessel, and the catalyst particles come into contact with the first stripping gas in the first layer. The catalyst particles come from the first layer to a second layer located in the separation vessel below the first catalyst layer. The catalyst particles are contacted with the second stripping gas, and the second stripping gas enters the first catalyst bed to feed a portion of the first stripping gas. The catalyst particles from the second layer enter the stripping zone and are in contact with the third stripping gas in the stripping zone. The third stripping gas enters the second catalyst bed to feed at least a portion of the second stripping gas. Fresh medium enters the upper part of the reactor vessel and at least part of the fresh gas enters through a plurality of narrowed openings located concentrically around the outer part of the separation vessel in the bottom of the first catalyst bed to feed a portion of the first stripping gas. Desorption catalytic particles are removed from the first desorption zone. Accumulated gaseous media, including the first stripping gas and catalyst particles from the upper part of the separation tank to the outlet, exit through the outlet, and gaseous media exit the separation tank.
В другом варианте настоящего изобретения имеется устройство для отделения твердых частиц от потока, содержащего смесь газообразных веществ и твердых частиц. Устройство состоит из емкости реактора, емкости сепарации, помещенной в емкость реактора, и канала для смеси, проходящего внутри емкости сепарации и ориентированного выпускного отверстия, находящегося внутри емкости. Выпускное отверстие ориентировано тангенциально для выпуска потока в емкость и придания потоку тангенциального направления скорости. Выпуск для частиц ориентирован так, чтобы из емкости сепарации частицы выходили из нижней части сосуда. Десорбционная емкость находится ниже емкости сепарации. Канал возврата газа определяет положение отверстия для отвода газообразных веществ из емкости сепарации, а циклонный сепаратор связан с каналом возврата газа. Выше донной части емкости сепарации находится множество сопел, которые расположены концентрично вокруг емкости сепарации для соединения емкости сепарации с емкостью реактора. In another embodiment of the present invention, there is a device for separating solid particles from a stream containing a mixture of gaseous substances and solid particles. The device consists of a reactor vessel, a separation vessel placed in the vessel of the reactor, and a channel for the mixture passing inside the separation vessel and an oriented outlet located inside the vessel. The outlet is oriented tangentially to release the flow into the vessel and impart a tangential flow direction to the flow. The outlet for the particles is oriented so that from the separation tank, the particles exit the bottom of the vessel. The desorption capacity is below the separation capacity. The gas return channel determines the position of the hole for the removal of gaseous substances from the separation tank, and the cyclone separator is connected to the gas return channel. Above the bottom of the separation vessel is a plurality of nozzles that are concentrically arranged around the separation vessel to connect the separation vessel to the reactor vessel.
В процессе работы слоя катализатора в емкости сепарации и поступающего из емкости реактора в уплотненный слой емкости сепарации, находящийся выше донной части емкости сепарации, десорбционного газа, все присутствующие в емкости реактора газы используются как десорбционная среда. Эти газы включают чистый газ, который поступает в верхнюю часть емкости реактоpa для вытеснения углеводородов, которые скапливаются в верхней части емкости, а также крекированные газообразные углеводороды из нисходящих стояков циклонов. Крекированные газы из нисходящих стояков циклонов особенно эффективны как десорбционные газы, поскольку они подвергаются крекингу в точке, когда они являются по существу инертными, что является результатом их длительного нахождения из нисходящих стояков циклонов. Используя все газы, которые уже присутствуют в емкости реактора, в качестве десорбционной среды, которая проходит через емкость сепарации, можно сократить полную потребность в десорбционном паре, который в противном случае мог бы понадобиться для достижения необходимой степени десорбирования. Исключение потребностей в паре особенно выгодно для рифайнеров, эксплуатация которых сильно увеличивает расходы на обработку, связанные с удалением выделяющейся там высокосернистой воды. In the process of operation of the catalyst layer in the separation vessel and coming from the reactor vessel to the sealed layer of the separation vessel located above the bottom of the separation vessel, desorption gas, all gases present in the reactor vessel are used as a desorption medium. These gases include pure gas that enters the upper part of the reactor vessel to displace the hydrocarbons that accumulate in the upper part of the vessel, as well as cracked gaseous hydrocarbons from the descending risers of the cyclones. Cracked gases from descending risers of cyclones are especially effective as desorption gases, since they are cracked at a point where they are substantially inert, which is the result of their long term presence from descending risers of cyclones. Using all the gases that are already present in the reactor vessel as the desorption medium that passes through the separation vessel, the total need for the desorption vapor, which otherwise might be needed to achieve the required degree of desorption, can be reduced. The elimination of steam needs is especially beneficial for refiners, the operation of which greatly increases the processing costs associated with the removal of the sour water released there.
Кроме того, способ и устройство по настоящему изобретению могут также снизить потребность в паре за счет использования присутствующего в процессе десорбционного газа более эффективным образом, чем они использовались раньше. В предшествующих настоящему изобретению устройствах для десорбирования катализатора десорбционный газ впускали в емкость сепарации как правило через большое отверстие в нижней части емкости сепарации. Газ обычно не поступает в такое отверстие равномерно, а склонен направляться в основном в ту или другую сторону. При введении десорбционного газа из емкости реактора в уплотненный слой емкости сепарации через множество сопел он распределяется так, что происходит однородное введение десорбционного газа по периметру емкости. При таком типе распределения газ эффективно используется в качестве десорбционной среды. In addition, the method and apparatus of the present invention can also reduce steam demand by utilizing the stripping gas present in the process in a more efficient manner than they were previously used. In the catalyst stripping devices of the present invention, the stripping gas is typically introduced into the separation vessel through a large opening in the lower part of the separation vessel. Gas usually does not flow evenly into such a hole, but tends to go mainly in one direction or another. When desorption gas is introduced from the reactor vessel into the sealed layer of the separation vessel through a plurality of nozzles, it is distributed so that the desorption gas is uniformly introduced along the vessel perimeter. With this type of distribution, gas is effectively used as a desorption medium.
Краткое описание чертежа. Brief description of the drawing.
На чертеже схематически представлено вертикальное сечение емкости ККП реактора, содержащего емкость сепарации, конструкция которого соответствует настоящему изобретению. The drawing schematically shows a vertical section of the capacitance of the KKP reactor containing the separation tank, the design of which corresponds to the present invention.
Подробное описание изобретения. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Устройство по настоящему изобретению включает емкость сепарации, в которой через канал для смеси, который содержит смесь твердых частиц, переносимых газообразной средой, выходит смесь частиц и газообразных веществ. Емкость сепарации имеет предпочтительно цилиндрическую форму. Цилиндрическая форма емкости способствует возникновению завихрения газообразных сред и твердых частиц по мере того, как они вводятся тангенциально из выпускного отверстия канала для смеси в емкость сепарации. Емкость сепарации предпочтительно должна иметь свободную внутреннюю часть ниже выпускного отверстия, что к тому же должно обеспечивать удовлетворительную работу в случае каких-либо засорений, таких, например, как засорение патрубков или другого оборудования, которое может проходить через емкость сепарации. The device of the present invention includes a separation vessel in which a mixture of particles and gaseous substances flows out through a mixture passage that contains a mixture of solid particles carried by a gaseous medium. The separation capacity is preferably cylindrical in shape. The cylindrical shape of the container contributes to the turbulence of gaseous media and solid particles as they are introduced tangentially from the outlet of the channel for the mixture into the separation tank. The separation container should preferably have a free inner part below the outlet, which should also ensure satisfactory operation in the event of any blockages, such as, for example, clogging of nozzles or other equipment that may pass through the separation vessel.
Выпускное отверстие и часть канала, расположенная выше по течению, сконструированы так, чтобы придавать тангенциальное направление скорости на выходе смеси газообразных веществ и твердых частиц. Выпускное отверстие может быть оформлено использованием щитков или лопаток, которые должны сообщать необходимое тангенциальное направление скорости выходящих газообразных веществ и твердых частиц. Предпочтительно выпускное отверстие оформлено каналами или ответвлениями, которые направлены наружу от центрального канала для смеси. Наличие секции криволинейных ответвлений, направленных по ходу потока, в выпускном патрубке будет сообщать необходимую кинетическую энергию газообразной среде и твердым частицам по мере их входа в выпускное отверстие с продолжением движения в тангенциальном направлении через емкость сепарации. Емкость сепарации имеет средство для отвода частиц катализатора из донной части емкости таким образом, чтобы более тяжелые твердые частицы опускались вниз относительно более легкой газообразной среды. В донной части емкости сепарации накапливается слой твердых частиц так, что занимает часть емкости сепарации. В отделенных газах из емкости сепарации будет содержаться добавочное количество взвеси частиц катализатора, которые как правило отделяются в циклонных сепараторах. Предпочтительными должны быть такие типы циклонных сепараторов, которые имеют впускные патрубки, напрямую соединенные с выпускным патрубком емкости сепарации. Дополнительные подробности конструкции этого типа устройств сепарации представлены в патенте США N US-A-4482451. The outlet and the upstream part of the channel are designed to give a tangential direction of velocity at the outlet of the mixture of gaseous substances and solid particles. The outlet may be formed using shields or blades, which should communicate the necessary tangential direction of the velocity of the outgoing gaseous substances and solid particles. Preferably, the outlet is formed by channels or branches that are directed outward from the central channel for the mixture. The presence of a section of curvilinear branches, directed along the flow, in the outlet pipe will transmit the necessary kinetic energy to the gaseous medium and solid particles as they enter the outlet with continued movement in the tangential direction through the separation tank. The separation vessel has a means for removing catalyst particles from the bottom of the vessel so that heavier solid particles descend relative to a lighter gaseous medium. A layer of solid particles accumulates in the bottom of the separation vessel so that it occupies part of the separation vessel. The separated gases from the separation tank will contain an additional amount of suspension of catalyst particles, which are usually separated in cyclone separators. Preferred should be those types of cyclone separators that have inlets that are directly connected to the outlet of the separation vessel. Further details of the construction of this type of separation device are presented in US Pat. No. US-A-4482451.
Существенной конструктивной особенностью настоящего изобретения является размещение множества суженных отверстий, расположенных концентрично вокруг наружной поверхности емкости сепарации. Выпускные отверстия находятся выше выпускного отверстия в донной части емкости сепарации и ниже верха плотного слоя катализатора, удерживаемого внутри емкости сепарации. Для обеспечения хорошего распределения суженные отверстия создают падение давления, по меньшей мере, 1,7 кПа (0,25 фунтов на кв.дюйм). Суженные отверстия имеют форму предпочтительно сопел, устья которых предназначены направлять газовый поток в плотной фазе катализатора в емкости сепарации. Сопла предпочтительно должны иметь диаметры устьевых отверстий 25,4 мм (1 дюйм или менее) и промежуток по окружности емкости сепарации менее чем 305 мм (12 дюймов) и более предпочтительно менее чем 152 мм (6 дюймов). Для получения однородного падения давления все суженные отверстия предпочтительно расположены на одинаковой высоте в стенке емкости сепарации. An essential design feature of the present invention is the placement of a plurality of narrowed openings arranged concentrically around the outer surface of the separation vessel. Outlets are located above the outlet in the bottom of the separation vessel and below the top of the dense catalyst bed held inside the separation vessel. To ensure good distribution, tapered openings create a pressure drop of at least 1.7 kPa (0.25 psi). The narrowed openings are preferably in the form of nozzles, the mouths of which are intended to direct the gas flow in the dense phase of the catalyst in the separation tank. The nozzles should preferably have wellhead diameters of 25.4 mm (1 inch or less) and a separation span of less than 305 mm (12 inches) and more preferably less than 152 mm (6 inches). To obtain a uniform pressure drop, all narrowed openings are preferably located at the same height in the wall of the separation vessel.
Газ поступает в емкость реактора, который может направляться суженными отверстиями емкости сепарации, по мере того, как из различных источников поступает десорбционная среда. Первичным источником является чистая среда, которая поступает в емкость реактора. При отсутствии очистки объем емкости реактора, который окружает камеру сепарации и напрямую соединен с циклонным устройством, мог бы остаться относительно неактивным в процессе работы реактора. Чистая среда обеспечивает необходимую функцию очистки, в противном случае неактивного объема, от углеводородов, что иначе привело бы к образованию нагара в емкости. Поскольку такой чистой средой обычно является пар, слегка подпитывающий возможный десорбционный газ. Другой имеющейся десорбционной средой является среда из выпускных патрубков катализатора циклонов. Поступающий в циклоны регенерирующий катализатор содержит дополнительные количества сопутствующих газов, которые попадают в емкость реактора. Эти газы являются относительно дезактивированными в результате длительного нахождения в стояках циклонов, где происходит крекирование тяжелых компонентов до затухания. The gas enters the reactor vessel, which can be guided by the narrowed openings of the separation vessel, as the desorption medium arrives from various sources. The primary source is the clean medium that enters the reactor vessel. In the absence of purification, the volume of the reactor vessel, which surrounds the separation chamber and is directly connected to the cyclone device, could remain relatively inactive during the operation of the reactor. A clean medium provides the necessary function of cleaning, otherwise an inactive volume, from hydrocarbons, which otherwise would lead to the formation of soot in the tank. Since such a clean medium is usually steam, slightly replenishing a possible desorption gas. Another available desorption medium is the medium from the outlet of the cyclone catalyst. The regenerating catalyst entering the cyclones contains additional amounts of associated gases that enter the reactor vessel. These gases are relatively deactivated as a result of prolonged presence in the risers of cyclones, where the cracking of heavy components occurs before attenuation.
При эффективном использовании потоков десорбционных газов из емкости реактора в соответствии с настоящим изобретением устанавливается особое равновесие давления между емкостью сепарации, окружающей средой реактора и суженными отверстиями. За счет баланса давления по данному изобретению в емкости реактора поддерживается более высокое давление, чем в емкости сепарации. Для поддержания необходимого баланса давления требуется, чтобы плотная фаза в реакторе и в емкости сепарации располагалась выше донной части. Исходя из задач настоящего изобретения плотная фаза катализатора определяется как катализатор с плотностью, по меньшей мере, 320 кг/м3 (20 фунтов на куб. фут). Плотная фаза катализатора поднимается вверх внутри нижней части емкости сепаратора на высоту выше суженных отверстий. Высота плотной фазы катализатора выше суженных отверстий лимитируется максимальным перепадом давления по циклонам от входного в циклон отверстия до выпускного отверстия стояка. Максимальный перепад давлений по циклонам можно увеличить посредством увеличения длины стояка циклона.With the efficient use of stripping gas flows from the reactor vessel in accordance with the present invention, a special pressure equilibrium is established between the separation vessel, the environment of the reactor and the narrowed openings. Due to the pressure balance of the present invention, a higher pressure is maintained in the reactor vessel than in the separation vessel. To maintain the necessary pressure balance, it is required that the dense phase in the reactor and in the separation vessel be located above the bottom. Based on the objectives of the present invention, the dense phase of the catalyst is defined as a catalyst with a density of at least 320 kg / m 3 (20 pounds per cubic foot). The dense phase of the catalyst rises up inside the lower part of the separator tank to a height above the narrowed holes. The height of the dense phase of the catalyst above the narrowed openings is limited by the maximum pressure drop across the cyclones from the inlet of the cyclone to the outlet of the riser. The maximum pressure drop across cyclones can be increased by increasing the length of the riser cyclone.
Суженные отверстия или сопла находятся выше донной части емкости сепарации для поддержания подпора плотного катализатора между суженными отверстиями и донной частью емкости сепарации. Этот подпор катализатора заставляет, по меньшей мере, часть газов течь из реактора в емкость сепарации через суженные отверстия вместо выхода в отверстие в донной части емкости сепарации, поскольку согласно настоящему изобретению давление в емкости реактора всегда превышает давление в емкости сепарации возле суженных отверстий. Предпочтительно, чтобы подпор катализатора в емкости сепарации ниже суженных отверстий оставался выше, чем падение давления по суженным отверстиям с тем, чтобы весь газ из емкости реактора проходил через суженные отверстия и перераспределялся выше десорбционного катализатора в емкости сепарации. Narrowed holes or nozzles are located above the bottom of the separation vessel to maintain a dense catalyst back-up between the narrowed holes and the bottom of the separation vessel. This catalyst back-up causes at least a portion of the gases to flow from the reactor to the separation vessel through the narrowed openings instead of entering the opening in the bottom of the separation vessel, since according to the present invention, the pressure in the reactor vessel always exceeds the pressure in the separation vessel near the narrowed openings. Preferably, the catalyst back-up in the separation vessel below the narrowed openings remains higher than the pressure drop across the narrowed openings so that all of the gas from the reactor vessel passes through the narrowed openings and redistributed above the desorption catalyst in the separation vessel.
Далее на чертеже схематично изображено устройство сепарации в емкости реактора 10. Центрально расположенный канал в форме стояка 12 реактора проходит вверх из нижней части реактора 10 в типовом устройстве ККП. Центральный канал или стояк 12 имеет предпочтительно вертикальную ориентацию в емкости реактора 10 и может проходить из нижней части вверх емкости реактора, либо из верхней части емкости реактора вниз. Стояк 12 заканчивается в верхней части емкости сепарации 11 криволинейным патрубком в виде ответвления 14. Через ответвление 14 выходит смесь газообразной среды и твердых частиц, состоящих из катализатора. Further, the drawing schematically shows a separation device in the vessel of the reactor 10. A centrally located channel in the form of a riser 12 of the reactor extends upward from the bottom of the reactor 10 in a typical KKP device. The central channel or riser 12 is preferably vertically oriented in the vessel of the reactor 10 and may extend from the bottom up to the reactor vessel, or from the top of the reactor vessel down. The riser 12 ends at the top of the separation vessel 11 with a curved pipe in the form of a branch 14. A mixture of a gaseous medium and solid particles consisting of a catalyst exits through a branch 14.
Тангенциальный выпуск газов и катализатора из выпускного отверстия 16 создает завихрение винтового типа внутри емкости сепарации 11 ниже выпускного отверстия 16. Связанное с винтовым движением центростремительное ускорение направляет более тяжелые частицы катализатора во внешние части емкости сепарации 11. Катализатор, поступающий из отверстий 16, накапливается в нижней части емкости сепарации 11 с образованием уплотненного слоя 17 катализатора. The tangential release of gases and catalyst from the outlet 16 creates a screw-type turbulence inside the separation vessel 11 below the outlet 16. The centripetal acceleration associated with the helical movement directs the heavier catalyst particles to the outer parts of the separation vessel 11. The catalyst coming from the holes 16 accumulates in the bottom part of the separation tank 11 with the formation of a compacted layer 17 of the catalyst.
Газы, имеющие более низкую плотность чем твердые частицы, более легко изменяют направление и начинают спирально подниматься вверх вместе с газами, перемещающимися в конечном счете в канал 18 возврата газа, имеющий впускное отверстие 20, которое служит в качестве выпускного отверстия для газа из емкости сепарации 11. В предпочтительном варианте изобретения (на чертеже не показан) впускное отверстие 20 находится ниже выпускного отверстия 16. Газы, поступающие в канал 18 возврата газа через впускное отверстие 20, обычно содержат небольшое количество частиц катализатора. Через впускное отверстие 20 пропускаются газы из выпускного канала наряду с десорбционными газами, описание чего следует ниже. Количество частиц катализатора в газах, поступающих в канал 18, обычно составляет менее чем 16 кг/м3 (1 фунт на куб. дюйм) и как правило менее чем 1,6 кг/м3 (0,1 фунта на куб. дюйм).Gases having a lower density than solid particles more easily change direction and begin to spiral upward along with gases moving ultimately into the gas return duct 18 having an inlet 20 that serves as an outlet for gas from the separation vessel 11 In a preferred embodiment of the invention (not shown), the inlet 20 is below the outlet 16. The gases entering the gas return duct 18 through the inlet 20 typically contain a small amount in catalyst particles. Through the inlet 20, gases are passed from the outlet along with desorption gases, a description of which follows. The amount of catalyst particles in the gases entering the duct 18 is typically less than 16 kg / m 3 (1 psi) and typically less than 1.6 kg / m 3 (0.1 psi) .
Канал 18 возврата газа пропускает сепарированные газы в циклоны 22, которые осуществляют дальнейшее отделение дисперсных веществ из газов, находящихся в канале возврата газа. Циклоны 22 работают как обычные в обычном режиме с тангенциальным входом газов, вызывающим завихрение внутри циклонов для создания хорошо известных внутренних и внешних вихрей, что отделяет катализатор от газов. Поток продукта, относительно свободный от частиц катализатора, выходит из емкости реактора через выпускные патрубки 24. The gas return channel 18 passes the separated gases into cyclones 22, which further separate the dispersed substances from the gases in the gas return channel. The cyclones 22 operate as usual in the normal mode with a tangential gas inlet, causing a swirl inside the cyclones to create well-known internal and external vortices that separate the catalyst from the gases. The product stream, relatively free of catalyst particles, exits the reactor vessel through the outlet pipes 24.
Регенерированный посредством циклонов 22 катализатор выходит из донной части циклонов через опускающиеся каналы-стояки 23 и проходит через нижнюю часть емкости реактора 10, где он оседает вместе с катализатором, который выходит из емкости реактора 11 через открытую донную часть 19, с образованием уплотненного слоя 28 катализатора, имеющим верхнюю поверхность 28' снаружи емкости сепаратора 11 и верхнюю поверхность 28'' внутри емкости сепарации 11. Катализатор из слоя 28 катализатора проходит вниз через емкость десорбирования 30. Десорбционная среда, как правило пар, входит в нижнюю часть емкости десорбирования 30 через распределитель 31. При круговом контакте катализатора с десорбционной средой при прохождении через десорбционные перегородки 32 происходит отделение газообразных продуктов от катализатора по мере его продвижения вниз через десорбционную емкость. Флюидизирующий газ или дополнительная десорбционная среда может добавляться через распределитель 29 в верхней части слоя 28 катализатора. The catalyst regenerated by cyclones 22 leaves the bottom of the cyclones through the lower riser channels 23 and passes through the lower part of the reactor vessel 10, where it settles with the catalyst, which leaves the reactor vessel 11 through the open bottom 19, to form a compacted catalyst layer 28 having an upper surface 28 'outside the separator vessel 11 and an upper surface 28' 'inside the separation vessel 11. The catalyst from the catalyst bed 28 passes downward through the stripping vessel 30. The desorption medium, usually steam enters the lower part of the stripping vessel 30 through the distributor 31. When the catalyst is in circular contact with the stripping medium while passing through the stripping walls 32, gaseous products are separated from the catalyst as it moves downward through the stripping container. A fluidizing gas or additional stripping medium may be added through a distributor 29 at the top of the catalyst bed 28.
Десорбированный катализатор из емкости десорбирования 30 поступает через патрубок 15 в регенератор 34 катализатора, в котором происходит восстановление катализатора посредством контакта с кислородосодержащим газом. Контакт кислородосодержащего газа с катализатором при высокой температуре окисляет коксовые нагары на поверхности катализатора. Прошедшие регенерацию частицы катализатора поступают в донную часть стояка 12 реактора через патрубок 33, где флюидизирующий газ из патрубка 35 пневматически перемещает частицы катализатора вверх через стояк. По мере того, как катализатор и транспортирующий газ продолжают подниматься вверх по стояку, через сопла 36 вводят исходное сырье в катализатор, при контакте с которым из сырьевого продукта происходит испарение дополнительных газов, которые выходят через выпускное отверстие 16 описанным выше образом. The desorbed catalyst from the stripping vessel 30 enters through the nozzle 15 into the catalyst regenerator 34, in which the catalyst is restored by contact with an oxygen-containing gas. Contact of the oxygen-containing gas with the catalyst at high temperature oxidizes coke deposits on the surface of the catalyst. The regenerated catalyst particles enter the bottom of the riser 12 of the reactor through the pipe 33, where the fluidizing gas from the pipe 35 pneumatically moves the catalyst particles up through the riser. As the catalyst and the transporting gas continue to rise up the riser, feeds are introduced through the nozzles 36 into the catalyst, upon contact with which, additional gases evaporate from the feedstock and exit through the outlet 16 in the manner described above.
В объеме реактора снаружи циклонов 22 и емкости сепарации 11, обозначенном как наружный объем 38, поддерживается избыточное давление P2 относительно давления P3 внутри циклонов и давления P1 в емкости сепарации посредством чистой среды, которая поступает через сопло 37 в верхней части емкости. Чистая среда как правило представляет собой пар и используется для поддержания низкого парциального давления углеводородов в наружном объеме 38 для предотвращения проблем, связанных с образованием коксового нагара, как упомянуто выше.In the reactor volume outside the cyclones 22 and the separation vessel 11, designated as the external volume 38, an overpressure P 2 is maintained relative to the pressure P 3 inside the cyclones and the pressure P 1 in the separation vessel through a clean medium that enters through the nozzle 37 in the upper part of the vessel. The clean medium is typically steam and is used to maintain a low partial pressure of hydrocarbons in the outer volume 38 to prevent problems associated with the formation of coke deposits, as mentioned above.
В соответствии с настоящим изобретением к устройству добавлены суженные отверстия в виде сопел 40 с тем, чтобы эффективно использовать всю целиком чистую среду, поступающую через сопло 37, в качестве десорбционной или предесорбционной среды в верхней части 41 уплотненного слоя 17 катализатора. Минимальное избыточное давление P2 равно давлению PRX реагентов в выпускных отверстиях 16 - падению давления, связанному с подпором катализатора выше сопел 40 и любому дополнительному падению давления до сопел 40. Если падение давления до сопел 40 не учитывать, то минимальное избыточное давление равно P1. Для работы устройства по настоящему изобретению существенное значение имеет высота уплотненного слоя катализатора 41, обозначенная на чертеже как X, поскольку она определяет положение, обеспечивающее полное использование присутствующей десорбционной среды за счет предварительного десорбирования основного количества катализатора по мере его поступления в емкость сепарации. Обычно высота X должна составлять, по меньшей мере, 30 см (1 фут) от верхнего уровня. Как показано выше, высота X лимитируется существующей длиной стояка 23. По мере роста высоты X за счет дополнительного подпора катализатора возрастает величина давления P1 и минимальное давление P2. Поскольку давление P3 равно давлению PRX минус падение давления в циклоне, давление в верхней части циклона остается постоянным относительно давления PRX. Следовательно, возрастание давления P2 в нижней части стояка 23 повышает уровень уплотненного катализатора внутри стояка 23. В результате высота X должна будет находиться ниже уровня, который мог бы вызвать подъем уровня 42 катализатора до цилиндрической части 43 циклона 22. Таким образом, в предпочтительном варианте изобретения давление P1 регулируется на основе уровня катализатора в емкости сепарации 11.In accordance with the present invention, narrowed openings in the form of nozzles 40 are added to the device in order to efficiently use the entire completely clean medium entering through the nozzle 37 as a desorption or pre-absorption medium in the upper part 41 of the packed catalyst layer 17. The minimum overpressure P 2 is equal to the pressure P RX of the reagents in the outlet openings 16 — the pressure drop associated with the catalyst back up above the nozzles 40 and any additional pressure drop to the nozzles 40. If the pressure drop to the nozzles 40 is not taken into account, then the minimum overpressure is equal to P 1 . For the operation of the device of the present invention, the height of the packed catalyst bed 41, indicated in the drawing as X, is essential because it determines the position that ensures the full use of the present desorption medium by pre-stripping the bulk of the catalyst as it enters the separation tank. Typically, height X should be at least 30 cm (1 ft) from the upper level. As shown above, the height X is limited by the existing length of the riser 23. As the height of X increases due to additional back-up of the catalyst, the pressure P 1 and the minimum pressure P 2 increase. Since the pressure P 3 is equal to the pressure P RX minus the pressure drop in the cyclone, the pressure at the top of the cyclone remains constant relative to the pressure P RX . Therefore, an increase in pressure P 2 in the lower part of the riser 23 raises the level of the compacted catalyst inside the riser 23. As a result, the height X will have to be lower than the level that could cause the catalyst level 42 to rise to the cylindrical part 43 of the cyclone 22. Thus, in a preferred embodiment of the invention, the pressure P 1 is adjusted based on the level of the catalyst in the separation vessel 11.
Максимальная величина давления P2 относительно давления P1 также ограничивается расстоянием, на которое распространяется нижняя часть 44 слоя 17 ниже сопел 40. Раз давление P2 превышает давление P1 на величину, равную подпору катализатора выше высоты Y, то газ из верхнего объема 38 будет течь под нижнюю часть емкости сепарации и внутрь ее через отверстие 19. Таким образом, высота Y служит как ограничение падения давления по соплам 40, которое никогда не может превысить давление, возникающее в связи с подпором катализатора на высоте Y. Следовательно не существует ограничения количества чистой среды, которая может поступать через сопло 37, и любым количествам десорбционного или чистого газа, которые поступают из потока емкости регенератора в емкость сепарации через отверстие 19 в нижней части. Для того, чтобы захватить как можно больше присутствующей десорбционной среды для перераспределения и десорбирования в емкости сепарации 11, высота Y должна составлять минимальное расстояние, соответствующее желаемому падению давления по соплам 40 для прекращения течения газа в отверстие 19 донной части. Как только падение давления по соплам 40 снизится до значения, при котором прекращается течение из внешнего объема 38 через отверстие 19 в донной части, верхняя часть слоя 28 будет располагаться где-то между уровнем 28' слоя катализатора и высотой расположения сопел 40. Дальнейшее снижение подачи чистого газа будет понижать верхний уровень слоя 28 почти до сопел 40. Предпочтительно поддерживать такой высоту катализатора Y, чтобы все газообразные среды в верхнем объеме 38 проходили через сопла 40 без возможности течения газа в емкость сепарации 11 через отверстие 19. В большинстве устройств расстояние Y будет равно, по меньшей мере, 30 см (12 дюймов). Таким образом, в предпочтительном варианте устройства весь десорбционный газ из слоя 28 будет течь в часть 44 слоя, и весь десорбционный газ из части 44 слоя вместе с газом из наружного объема 38 будет течь через часть 41 слоя катализатора как десорбционная среда.The maximum pressure P 2 with respect to pressure P 1 is also limited by the distance that the lower part 44 of layer 17 extends below the nozzles 40. Since the pressure P 2 exceeds the pressure P 1 by an amount equal to the catalyst support above the height Y, then the gas from the upper volume 38 will be to flow under the lower part of the separation vessel and inward through the hole 19. Thus, the height Y serves as a limitation of the pressure drop through the nozzles 40, which can never exceed the pressure arising in connection with the back-up of the catalyst at a height Y. Therefore there is no restriction on the amount of clean medium that can flow through nozzle 37 and any amounts of stripping or clean gas that come from the flow of the regenerator tank into the separation tank through the opening 19 at the bottom. In order to capture as much as possible of the desorption medium present for redistribution and desorption in the separation vessel 11, the height Y should be a minimum distance corresponding to the desired pressure drop through the nozzles 40 to stop the gas flow into the opening 19 of the bottom. As soon as the pressure drop through the nozzles 40 decreases to a value at which the flow from the external volume 38 through the opening 19 in the bottom part stops, the upper part of the layer 28 will be located somewhere between the level 28 'of the catalyst layer and the height of the nozzles 40. A further decrease in the supply of pure gas will lower the upper level of layer 28 to almost nozzles 40. It is preferable to maintain a catalyst height Y such that all gaseous media in the upper volume 38 pass through nozzles 40 without the possibility of gas flowing into the separation tank 11 Without hole 19. On most devices, the Y distance will be at least 30 cm (12 inches). Thus, in a preferred embodiment of the device, all of the stripping gas from the bed 28 will flow into the bed portion 44, and all of the stripping gas from the bed portion 44 together with gas from the outer volume 38 will flow through the catalyst bed portion 41 as a stripping medium.
Claims (3)
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU96123847A RU96123847A (en) | 1999-02-10 |
| RU2174143C2 true RU2174143C2 (en) | 2001-09-27 |
Family
ID=
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2449003C2 (en) * | 2006-09-29 | 2012-04-27 | Юоп Ллк | Device and method for catalytic cracking |
| WO2013095726A1 (en) * | 2011-12-19 | 2013-06-27 | Uop Llc | Apparatuses for separating catalyst particles from an fcc vapor |
| RU2563489C2 (en) * | 2010-08-20 | 2015-09-20 | Тоталь Рафинаж Маркетинг | Method of separation of gas from fluidized mix of gazes/solid substances |
| RU2582312C2 (en) * | 2010-12-06 | 2016-04-20 | Бп Корпорейшн Норт Америка Инк. | Atomiser tip for fluid stock spraying and fluid spraying process |
| RU2699648C2 (en) * | 2014-12-11 | 2019-09-06 | Аксенс | Method and apparatus which enable to limit entrainment of solid particles at outlet of three-phase fluidised bed |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2449003C2 (en) * | 2006-09-29 | 2012-04-27 | Юоп Ллк | Device and method for catalytic cracking |
| RU2563489C2 (en) * | 2010-08-20 | 2015-09-20 | Тоталь Рафинаж Маркетинг | Method of separation of gas from fluidized mix of gazes/solid substances |
| RU2582312C2 (en) * | 2010-12-06 | 2016-04-20 | Бп Корпорейшн Норт Америка Инк. | Atomiser tip for fluid stock spraying and fluid spraying process |
| WO2013095726A1 (en) * | 2011-12-19 | 2013-06-27 | Uop Llc | Apparatuses for separating catalyst particles from an fcc vapor |
| US8657902B2 (en) | 2011-12-19 | 2014-02-25 | Uop Llc | Apparatuses for separating catalyst particles from an FCC vapor |
| RU2699648C2 (en) * | 2014-12-11 | 2019-09-06 | Аксенс | Method and apparatus which enable to limit entrainment of solid particles at outlet of three-phase fluidised bed |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5762882A (en) | FCC separation apparatus with improved stripping | |
| US7316733B1 (en) | Diffuser for separator vessel | |
| US5582712A (en) | Downflow FCC reaction arrangement with upflow regeneration | |
| CA2633184C (en) | Multiple stage separator vessel | |
| EP0643122A2 (en) | Apparatus for separating suspensions of catalyst particles and reacted mixture of hydrocarbons and a catalytic cracking process | |
| RU2271247C2 (en) | Exhausted catalyst regeneration process and regenerator to carry out the process | |
| CN101678370B (en) | Gas-solids separator | |
| JP4247503B2 (en) | Direct rotary separator of gas mixed particles and its use in fluidized bed thermal cracking or catalytic cracking | |
| US6979360B1 (en) | Apparatus and process for preventing coke accumlation in a centripetal separator | |
| US7799286B2 (en) | Stripping apparatus | |
| JP2009142811A (en) | Apparatus and method for regenerating catalyst | |
| US8128807B2 (en) | FCC separator without a reactor | |
| MXPA01008445A (en) | Gas-solid separation process. | |
| US20090107884A1 (en) | Stripping apparatus and process | |
| EP2113299A1 (en) | Improved operation of catalyst withdrawal wells with packing | |
| US5565020A (en) | Process and arrangement for separating particulate solids | |
| US7914610B2 (en) | Stripping process | |
| RU2174143C2 (en) | Method of catalytic cracking with hydrocarbon fluidized catalyst using device for separation and desorption of catalyst | |
| EP1428570B1 (en) | Process of transferring particulate solids out of a fluidized bed | |
| RU2298577C2 (en) | Cyclone separator | |
| CN114026206A (en) | Riser extension apparatus and method | |
| WO1998046700A1 (en) | Fluidized-bed catalytic cracking process | |
| US5286281A (en) | Solids-gas separation apparatus and method | |
| AU724751B2 (en) | Fluid catalytic cracking of hydrocarbons with integrated apparatus for separating and stripping catalyst | |
| JP2923475B2 (en) | Fluid catalytic cracking of hydrocarbons using integrated catalyst separation and stripping equipment. |