RU2497799C2

RU2497799C2 - Distributor for dispersion of hydrocarbon compounds in catalyst fluidised flow

Info

Publication number: RU2497799C2
Application number: RU2009132281/04A
Authority: RU
Inventors: Паоло ПАЛМАС; Дэниел Нол МАЙЕРС; Тодд Филип МИТЧЕЛЛ; Джеймс Уэйн АЛЬТОФФ
Original assignee: Юоп Ллк
Priority date: 2009-08-26
Filing date: 2009-08-26
Publication date: 2013-11-10
Also published as: RU2009132281A

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to device for injection of stock in dispersion of moving catalyst particles in reactor. Proposed device comprises: multiple external pipelines, each being provided with nozzles at their inlets and outlets communicated with the first liquid stock. Note here that every said nozzle has multiple orifices to inject stock into reactor and said nozzles form a set of nozzles and multiple internal pipelines. Every said internal pipeline has inlet that enters one of external pipelines and outlet communicated with second liquid stock.

EFFECT: higher yield, simplified replacement of injector nozzles.

10 cl, 1 ex, 1 tbl, 6 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к устройству для диспергирования жидкостей во флюидизированных материалах. Конкретнее, изобретение относится к устройству для диспергирования нескольких потоков углеводородного сырья в потоке флюидизированных частиц катализатора и к способу осуществления этого процесса.The present invention relates to a device for dispersing liquids in fluidized materials. More specifically, the invention relates to a device for dispersing several streams of hydrocarbon feed in a stream of fluidized catalyst particles and to a method for implementing this process.

Известный уровень техникиPrior art

Имеется множество непрерывных циклических процессов с применением флюидизированных материалов, при которых поток, по меньшей мере, частично жидкой фазы, содержащий углеводородные соединения, контактирует с флюидизированными материалами в контактной зоне и углесодержащие или другие загрязняющие материалы осаждаются на твердых частицах. На протяжении цикла твердые частицы направляются в другую зону, где в секции восстановления удаляются загрязняющие вещества, конкретнее, в большинстве случаев, отложения кокса, которые удаляются, по меньшей мере, частично при сгорании в кислородосодержащей среде. Впоследствии твердые частицы извлекаются из секции восстановления и повторно вводятся полностью или частично в контактную зону.There are many continuous cyclic processes using fluidized materials, in which a stream of at least partially liquid phase containing hydrocarbon compounds is contacted with fluidized materials in the contact zone, and carbonaceous or other contaminating materials are deposited on solid particles. During the cycle, solid particles are sent to another zone, where contaminants are removed in the recovery section, more specifically, in most cases, coke deposits, which are removed at least partially by combustion in an oxygen-containing medium. Subsequently, the solid particles are removed from the recovery section and reintroduced in whole or in part into the contact zone.

Одним из наиболее важных процессов является процесс флюид-каталитического крекинга (FCC) для преобразования относительно высококипящих углеводородов в более легкие углеводороды. Углеводородное сырье контактирует в одной или более реакционных зон с частицами крекирующего катализатора, поддерживаемыми в флюидизированном состоянии в условиях, подходящих для преобразования углеводородов.One of the most important processes is the fluid catalytic cracking (FCC) process for converting relatively high boiling hydrocarbons to lighter hydrocarbons. The hydrocarbon feed is contacted in one or more reaction zones with cracking catalyst particles maintained in a fluidized state under conditions suitable for hydrocarbon conversion.

Издавна признанной задачей в процессе флюид-каталитического крекинга FCC является максимизация диспергирования углеводородного сырья в суспензии катализатора. Разделение сырья на маленькие капельки улучшает дисперсность сырья, усиливая взаимодействие между жидкостью и твердыми частицами. Предпочтительно, размеры капелек должны быть достаточно малыми, чтобы жидкость могла испариться до контакта с твердыми частицами. Известно, что перемешивание или сдвиговые усилия могут вызывать дробление жидкого углеводородного сырья до мелких капелек, которые затем направляются к флюидизированным твердым частицам. Известны разнообразные методы превращения таких жидких потоков под действием сдвиговых усилий в мелкие капельки, включая методы, описанные в патентах США №3071540; №4434049; №4717467 и №5108583.A long-recognized goal in the FCC fluid catalytic cracking process is to maximize the dispersion of hydrocarbon feed in a catalyst slurry. Separation of the raw material into small droplets improves the dispersion of the raw material, enhancing the interaction between the liquid and solid particles. Preferably, the droplet size should be small enough so that the liquid can evaporate before contact with solid particles. It is known that mixing or shear forces can cause the crushing of liquid hydrocarbon feedstocks to small droplets, which are then sent to fluidized solid particles. A variety of methods are known for converting such liquid flows under shear into small droplets, including the methods described in US Pat. Nos. 3,071,540; No. 4434049; No. 4717467 and No. 5108583.

Необходимость проведения обработки все более тяжелого сырья в процессах типа флюид-каталитического крекинга FCC и стремление повысить производство кокса и освободиться от нежелательных примесей при применении такого сырья, привели к созданию новых методов и нового оборудования для осуществления контакта сырья с катализатором. Инжекторы сырья, включающие трубопровод с множеством отверстий на одном конце, описаны в патентах США №6387247; №5017343 и №4097243. В патенте США №5358632 описывается распределительное устройство, установленное на конце трубопровода, с множеством отверстий в полосе распределения. В патенте США №6627161 и патентной заявке США 2004/0104149 А1 описывается множество трубопроводов инжектора сырья, каждый из которых имеет большое количество отверстий, располагаемых по его длине. Разделение сырья и форсунки с большим количеством отверстий для распыления жидкости описаны в WO 01/44406 А1. В патенте США №6143253 и патенте Великобритании №1530809 описывается множество трубопроводов, каждый из которых имеет одно отверстие на конце трубопровода. В патентах США №5553783; №5692682 и №5934569 описывается трубопровод инжектора сырья, на конце которого имеется большое количество отверстий и внутри размещена лопасть для смешивания.The need to process increasingly heavy feedstocks in processes such as FCC fluid catalytic cracking and the desire to increase coke production and get rid of unwanted impurities when using such feedstocks have led to the creation of new methods and new equipment for contacting the feedstock with the catalyst. Injectors of raw materials, including a pipeline with many holes at one end, are described in US patent No. 6387247; No. 5017343 and No. 4097243. US Pat. No. 5,358,632 describes a switchgear mounted at the end of a pipeline with a plurality of holes in a distribution strip. In US patent No. 6627161 and US patent application 2004/0104149 A1 describes many pipelines of the injector of raw materials, each of which has a large number of holes located along its length. The separation of raw materials and nozzles with a large number of liquid spray openings is described in WO 01/44406 A1. In US patent No. 6143253 and British patent No. 1530809 describes many pipelines, each of which has one hole at the end of the pipeline. U.S. Patent Nos. 5,537,783; No. 5692682 and No. 5934569 describes the pipeline of the injector of raw materials, at the end of which there are a large number of holes and a mixing paddle is placed inside.

В последнее время проявляется особый интерес к способам осуществления кратковременного контакта катализатора с сырьем в процессе флюид-каталитического крекинга FCC, таким как описаны в патентах США №4985136; №5296131 и №6165353. Вид инжекции, требуемой для обеспечения кратковременного контакта катализатора с сырьем, создает особые проблемы при инжекции сырья в катализатор. В заявке на патент США №10/384,871 описывается распределительное устройство, инжектирующее сырье во множество линейных потоков, которые непрерывно контактируют с потоком катализатора, протекающего соответствующим образом. Как правило, устанавливают множество форсунок для инжекции сырья, равномерно линейно расположенных и обеспечивающих множество дискретных струй, которые направляют сырье в тонкую полосу катализатора, опускающегося в направлении, по меньшей мере, частично поперечном потоку струй. В патенте США №6010620 описывается распределительное устройство сырья для осуществления кратковременного контакта сырья с катализатором в блоке флюидизированного крекинга с единственным распылительным соплом на каждом из нескольких трубопроводов распределительного устройства.Recently, particular interest has been shown in methods for providing short-term contact of a catalyst with a feed during FCC fluid catalytic cracking, such as those described in US Pat. Nos. 4,985,136; No. 5296131 and No. 6165353. The type of injection required to provide short-term contact of the catalyst with the feed creates particular problems when injecting the feed into the catalyst. U.S. Patent Application No. 10 / 384,871 describes a distribution device that injects feed into a plurality of linear streams that are continuously in contact with a catalyst stream that flows appropriately. Typically, a plurality of nozzles are installed for injecting a feed, uniformly linearly arranged and providing a plurality of discrete jets, which direct the feed into a thin strip of catalyst falling in the direction at least partially transverse to the stream of jets. US Pat. No. 6,010,620 describes a raw material distribution device for short-term contact of a raw material with a catalyst in a fluidized cracking unit with a single spray nozzle on each of several pipelines of the distribution device.

Замена форсунок инжектора сырья требует прерывания работы реактора. В патенте США №6503461 описываются внутренние соединения, которые облегчают проведение замены трубопровода инжектора и наконечника, исключая вырезку компонентов, сокращая, тем самым, потери производственного времени.Replacing the nozzles of the raw material injector requires interrupting the operation of the reactor. US Pat. No. 6,503,661 describes internal connections that facilitate the replacement of an injector and a nozzle pipe, excluding component cutting, thereby reducing production time wastage.

Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the invention

Авторы настоящего изобретения установили, что распределительное устройство сырья, включающее множество наконечников, каждый из которых имеет множество отверстий для распыления смеси сырья и распыляющей среды, обеспечивает превосходное распределение струй. В изобретении предлагается устройство для инжекции сырья в дисперсию перемещающихся частиц катализатора в контактном аппарате. Устройство содержит множество внешних трубопроводов, каждый из которых на выходном конце имеет наконечник, и входной конец которого находится в жидкостной связи с первым жидким сырьем, например, распыляющей средой. Каждый из наконечников включает множество отверстий для инжектирования жидкой смеси в контактный аппарат. Наконечники расположены, образуя совокупность. Устройство содержит множество внутренних трубопроводов, каждый из которых своим выходным концом входит в один из соответствующих внешних трубопроводов, и входной конец которого находится в жидкостной связи со вторым жидким сырьем, например, углеводородным сырьем. В одном из вариантов осуществления изобретения внутренние трубопроводы могут включать вихревую камеру для завихрения проходящей через нее среды.The inventors of the present invention have found that a raw material distribution device including a plurality of tips, each of which has a plurality of openings for spraying a mixture of the raw material and the spraying medium, provides excellent distribution of jets. The invention provides a device for injecting raw materials into a dispersion of moving catalyst particles in a contact apparatus. The device contains many external pipelines, each of which has a tip at the output end, and the input end of which is in fluid communication with the first liquid raw material, for example, a spray medium. Each of the tips includes a plurality of holes for injecting a liquid mixture into the contact apparatus. Tips are arranged to form a combination. The device contains many internal pipelines, each of which, with its output end, enters one of the corresponding external pipelines, and the input end of which is in fluid communication with the second liquid feed, for example, hydrocarbon feed. In one embodiment, the internal piping may include a vortex chamber to swirl the medium passing through it.

Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить устройство, в котором обеспечивается превосходный контакт сырья и катализатора, приводящий к высокому выходу продукта.An object of the present invention is to provide a device in which an excellent contact of a feed and a catalyst is obtained, resulting in a high yield of product.

Другая задача изобретения состоит в том, чтобы предложить устройство, которое облегчает проведение замены наконечников инжекторов сырья.Another objective of the invention is to provide a device that facilitates the replacement of the tips of the injectors of raw materials.

Дополнительные задачи, варианты осуществления изобретения и детали настоящего изобретения можно почерпнуть из следующего подробного описания.Additional objectives, embodiments of the invention and details of the present invention can be gleaned from the following detailed description.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Фиг.1 - схема реактора флюид-каталитического крекинга FCC для осуществления кратковременного контакта сырья и катализатора, в котором используется распределительное устройство для проведения процесса в соответствии с настоящим изобретением.Figure 1 - diagram of the fluid-catalytic cracking reactor FCC for the short-term contact of the feedstock and catalyst, which uses a switchgear for carrying out the process in accordance with the present invention.

Фиг.2 - увеличенный вид в изометрии распределительного устройства согласно изобретению, представленного на фиг.1.Figure 2 is an enlarged isometric view of the switchgear according to the invention shown in figure 1.

Фиг.3 - вид распределительного устройства, представленного на фиг.2, в разрезе по линии 3-3.Figure 3 - view of the switchgear shown in figure 2, in section along the line 3-3.

Фиг.4 - увеличенный частичный вид распределительного устройства, представленного на фиг.3.Figure 4 is an enlarged partial view of the switchgear shown in figure 3.

Фиг.5 - частичный вид распределительного устройства, представленного на фиг.4, в разрезе по линии 5-5.Figure 5 is a partial view of the switchgear shown in figure 4, in section along the line 5-5.

Фиг.6 - увеличенный вид спереди распределительного устройства, представленного на фиг.2, в разрезе по линии 6-6.6 is an enlarged front view of the switchgear shown in figure 2, in section along the line 6-6.

Подробное описание изобретенияDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Настоящее изобретение более подробно объясняется в контексте аппарата для проведения флюид-каталитического крекинга FCC. На фиг.1 представлен аппарат для проведения флюид-каталитического крекинга FCC, который смонтирован в соответствии с настоящим изобретением. Описание этого изобретения в контексте конкретно описанного аппарата и включенного в него устройства не предназначено для ограничения изобретения. Аппарат для проведения флюид-каталитического крекинга FCC, представленный на фиг.1, состоит из реактора 10, включающего область 14 сепарации, область 16 улавливания и контактную область 18. Область 14 сепарации включает сепаратор, например, циклон 21. Область 16 улавливания может включать ряд тарелок 24 и распределительное устройство 26 для распределения отгоняемого продукта. Контактная область 18 содержит впускной патрубок 28 для подачи катализатора и форсунку 30 распределительного устройства сырья. В устройстве обеспечивается циркуляция катализатора и его контакт с сырьем, как будет описано далее.The present invention is explained in more detail in the context of an FCC fluid catalytic cracking apparatus. Figure 1 presents the apparatus for conducting fluid catalytic cracking FCC, which is mounted in accordance with the present invention. The description of this invention in the context of the apparatus specifically described and the device incorporated therein is not intended to limit the invention. The FCC fluid catalytic cracking apparatus shown in FIG. 1 consists of a reactor 10 including a separation region 14, a capture region 16 and a contact region 18. The separation region 14 includes a separator, for example a cyclone 21. The capture region 16 may include a series plates 24 and a dispenser 26 for distributing the product being distilled off. The contact area 18 comprises an inlet pipe 28 for supplying a catalyst and a nozzle 30 of a raw material distribution device. The device provides circulation of the catalyst and its contact with the feed, as will be described later.

Новый восстановленный катализатор, истощенный катализатор, или их смесь поступает в реактор 10 через впускной патрубок 28 для подачи катализатора, который, как правило, сообщается с концом трубопровода, предназначенного для подачи катализатора (не показано). Форсунка 30 распределительного устройства сырья и впускной патрубок 28 для подачи катализатора соединяются в узле 32. Углеводородное сырье инжектируется в контактную область 18 при помощи распределительного устройства 15 через форсунку 30 распределительного устройства сырья. Распределительное устройство 15 может включать кожух 22, который своим внешним концом продолжается в реактор 10, и распределительную головку 70, распыляющую сырье с образованием нескольких потоков из мелких капелек жидкости. Потоки состоят из множества струй сырья, контактирующего в поперечном направлении с дисперсией перемещающихся частиц катализатора, например, с потоком катализатора, опускающегося из впускного патрубка 28. Впускной патрубок 28 для подачи катализатора содержит воронкообразный раструб 34, закрепленный на внутренней стенке впускного патрубка 28 для подачи катализатора. Воронкообразный раструб 34 распределяет катализатор через отверстие (не показано), формируя завесу или другую конфигурацию, состоящую из катализатора, которая опускается в желоб 36 для катализатора. Сырье, инжектируемое распределительным устройством 15, контактирует с завесой, состоящей из катализатора, опускающейся в желоб 36 для катализатора.A new reduced catalyst, a depleted catalyst, or a mixture thereof, enters the reactor 10 through an inlet pipe 28 for supplying a catalyst, which, as a rule, communicates with the end of the pipeline intended for supplying a catalyst (not shown). The nozzle 30 of the raw material distribution device and the inlet pipe 28 for supplying the catalyst are connected in the node 32. The hydrocarbon feed is injected into the contact area 18 using the distribution device 15 through the nozzle 30 of the raw material distribution device. The distribution device 15 may include a casing 22, which extends into the reactor 10 at its outer end, and a distribution head 70 spraying the feed to form several streams of small liquid droplets. The streams consist of a plurality of jets of raw materials in transverse contact with a dispersion of moving catalyst particles, for example, a catalyst stream descending from the inlet pipe 28. The inlet pipe for supplying the catalyst contains a funnel-shaped pipe 34 fixed to the inner wall of the inlet pipe 28 for feeding the catalyst . A funnel-shaped bell 34 distributes the catalyst through an opening (not shown), forming a curtain or other configuration consisting of a catalyst that is lowered into the catalyst chute 36. The feed injected by the dispenser 15 is in contact with a curtain consisting of a catalyst descending into a catalyst chute 36.

Сырье, поступающее из распределительного устройства 15, предпочтительно, контактирует в поперечном направлении с опускающимся катализатором, благодаря чему обеспечивается быстрый контакт сырья и частиц катализатора. Распределительное устройство 15 может придать распылу сырья форму, согласующуюся с конфигурацией потока катализатора. Обычно температуры сырья находятся в диапазоне от 149° до 316°С (от 300° до 600°F).The feed coming from the switchgear 15 is preferably in transverse contact with the dropping catalyst, thereby providing quick contact between the feed and the catalyst particles. The dispenser 15 may shape the feedstock in a manner consistent with the configuration of the catalyst stream. Typically, raw material temperatures range from 149 ° to 316 ° C (300 ° to 600 ° F).

При контакте сырья с катализатором происходит быстрое испарение и высокоскоростной выпуск катализатора в реактор 10. При контакте сырья с катализатором создается парообразный углеводородный продукт, одновременно углерод осаждается или «коксуется» на катализаторе. Катализатор отделяется от парообразного продукта и опускается с образованием плотного слоя катализатора 54 в области 16 улавливания. Парообразный продукт поднимается в область 14 сепарации реактора 10.Upon contact of the feedstock with the catalyst, rapid evaporation and high-speed release of the catalyst into the reactor 10 occurs. Upon contact of the feedstock with the catalyst, a vaporous hydrocarbon product is created, while carbon is precipitated or “coked” on the catalyst. The catalyst is separated from the vaporous product and lowered to form a dense catalyst bed 54 in the capture region 16. The vaporous product rises in the separation region 14 of the reactor 10.

Сепаратор, как правило, являющийся циклоном 21, вытягивает парообразный продукт и захваченный катализатор из области сепарации через входное отверстие 48 в циклоне 21. Далее циклон 21 отделяет захваченный катализатор от парообразного продукта. Парообразный продукт со следами захваченного катализатора выходит из циклона 21 через выпускной трубопровод 58, который направляет вытекающий поток из реактора 10 для дальнейшей обработки. Захваченный катализатор опускается под действием силы тяжести через опускную трубу 50 циклона и выходит через клапан 52, например, уравновешенный створчатый клапан, образуя плотный слой катализатора 54 в области 16 улавливания. В изобретении также предполагается использование циклона, расположенного снаружи реактора 10.The separator, typically a cyclone 21, draws the vaporous product and entrained catalyst from the separation region through an inlet 48 in the cyclone 21. Next, the cyclone 21 separates the entrained catalyst from the vaporous product. The vaporous product with traces of entrained catalyst exits cyclone 21 through an exhaust line 58 that directs the effluent from reactor 10 for further processing. The entrained catalyst is lowered by gravity through the cyclone downpipe 50 and exits through valve 52, for example, a balanced leaf valve, forming a dense catalyst bed 54 in the capture region 16. The invention also contemplates the use of a cyclone located outside the reactor 10.

Область 16 улавливания может служить отпарной зоной для извлечения захваченных и адсорбированных углеводородов из катализатора, опускающегося в область 16 улавливания. Отдувочный газ входит в область 16 улавливания через распределитель 26. Дисперсный отдувочный газ, например пар, поднимается вверх через катализатор. Ряд тарелок 24 может обеспечить перераспределение отгоняемого продукта и захваченных углеводородов, поднимающихся вверх, проходя через плотный слой катализатора 54. Истощенный катализатор отводится в емкость 66 регенератора через выпускное отверстие 64 для регенерации и/или рециркулируется, направляясь к впускному патрубку 28 для подачи катализатора, чтобы был обеспечен повторный контакт катализатора с сырьем. Возможна добавка горячего восстановленного катализатора через трубопровод 68 в плотный слой катализатора 54, который может облегчить отгонку, повышая температуру в области 16 улавливания. Отгоняемый продукт так же как отогнанный парообразный углеводородный продукт, как правило, будет подниматься и объединяться с освобожденным парообразным углеводородным продуктом и, в конечном счете, будет вводиться в циклон 21 через входное отверстие 48.The capture region 16 may serve as a stripping zone for recovering trapped and adsorbed hydrocarbons from the catalyst descending into the capture region 16. The stripping gas enters the collection area 16 through a distributor 26. Dispersed stripping gas, such as steam, rises through the catalyst. A number of plates 24 can provide a redistribution of the product being distilled off and trapped hydrocarbons rising upwardly passing through the dense catalyst bed 54. The depleted catalyst is discharged into the regenerator tank 66 through the regeneration outlet 64 and / or recycled towards the catalyst inlet 28 so that re-contact of the catalyst with the feed was ensured. It is possible to add the hot reduced catalyst through conduit 68 to the dense catalyst bed 54, which can facilitate stripping by raising the temperature in the capture region 16. The product to be distilled off, as well as the distilled off vaporous hydrocarbon product, will typically rise and combine with the liberated vaporous hydrocarbon product and will ultimately be introduced into the cyclone 21 through the inlet 48.

Глухой фланец 106 поддерживает кожух 22 и является неотъемлемой частью кожуха. Крепление болтами глухого фланца 106 к открытому фланцу 13 на форсунке 30 распределительного устройства сырья в реакторе 10 облегчает монтаж и удаление распределительного устройства 15. Открытый фланец 13 на внешней стороне форсунки 30 распределительного устройства сырья и фланец 108, соединяясь, обеспечивают установку глухого фланца 106 в требуемом положении в форсунке 30 распределительного устройства сырья. Крепление болтами фланца 108 к открытому фланцу 13 дает возможность установить распределительную головку 70 внутри реактора 10 в требуемом положении.Blind flange 106 supports the casing 22 and is an integral part of the casing. Bolting the blind flange 106 to the open flange 13 on the nozzle 30 of the raw material distribution device in the reactor 10 facilitates mounting and removal of the distribution device 15. The open flange 13 on the outside of the nozzle 30 of the raw material distribution device and the flange 108, connecting, provide the installation of the blind flange 106 in the desired position in the nozzle 30 of the raw material distribution device. Bolting the flange 108 to the open flange 13 makes it possible to install the distribution head 70 inside the reactor 10 in the desired position.

Катализатор, используемый в реакторе 10, может быть любым из известных катализаторов, которые используются согласно известному уровню техники в каталитическом крекинге с флюидизированным катализатором. Композиции катализаторов включают катализаторы типа аморфной глины, которые были заменены, в основном, высокоактивными алюминосиликатными катализаторами или катализаторами, содержащими цеолит. Катализаторы, содержащие цеолит, по сравнению с катализаторами аморфного типа, являются предпочтительными благодаря более высокой, присущей им, активности и более высокому сопротивлению дезактивизации при высокотемпературном воздействии пара и металлов, содержащихся в большинстве исходных нефтепродуктов. Цеолиты являются наиболее широко используемыми кристаллическими алюминосиликатами и, обычно, они диспергированы в пористом неорганическом материале-основе, например, диоксиде кремния, оксиде алюминия или циркония. В этих катализаторах содержание цеолита может составлять 30% или более. Цеолитные катализаторы, используемые в способе согласно настоящему изобретению, предпочтительно, содержат цеолит от 25 до 80 мас.%. Также цеолиты могут быть стабилизированы редкоземельными элементами, содержание которых составляет от 0,1 до 10 мас.%.The catalyst used in reactor 10 may be any of the known catalysts that are used in the catalytic cracking with fluidized catalyst according to the prior art. Catalyst compositions include amorphous clay type catalysts that have been replaced mainly by highly active aluminosilicate catalysts or zeolite-containing catalysts. Zeolite-containing catalysts are preferred over amorphous catalysts because of their higher inherent activity and higher deactivation resistance when exposed to high temperature steam and metals contained in most of the original petroleum products. Zeolites are the most widely used crystalline aluminosilicates and are usually dispersed in a porous inorganic base material, for example, silica, alumina or zirconium. In these catalysts, the zeolite content may be 30% or more. The zeolite catalysts used in the method according to the present invention preferably contain zeolite from 25 to 80 wt.%. Zeolites can also be stabilized by rare earth elements, the content of which is from 0.1 to 10 wt.%.

Подходящие жидкие среды согласно настоящему изобретению могут представлять собой поток любой среды, которая поступает в распределительное устройство в виде жидкости и может быть смешана с газом. Пригодные для обработки согласно изобретению исходные нефтепродукты для флюид-каталитического крекинга FCC, включают обычное сырье для флюид-каталитического крекинга FCC и высококипящее сырье или остаточное сырье. В большинстве случаев, наиболее применяемым сырьем является вакуумный газойль, который, как правило, представляет собой углеводородный материал с температурой кипения в интервале от 343° до 552°С (от 650° до 1025°F), полученный при вакуумной перегонке атмосферного остатка. Обычно эти фракции в исходном веществе имеют низкое содержание кокса и тяжелых металлов, которые способны дезактивировать катализатор. Тяжелое или остаточное сырье, т.е., с температурой кипения выше 499°С (930°F) и высоким содержанием металлов, находит все большее применение в блоках флюид-каталитического крекинга FCC.Suitable liquid media according to the present invention can be a stream of any medium that enters the switchgear in the form of a liquid and can be mixed with gas. FCC fluid catalytic cracking feedstocks suitable for processing according to the invention include conventional FCC fluid catalytic cracking feedstocks and high boiling feed stock or residual feedstocks. In most cases, the most used raw material is vacuum gas oil, which, as a rule, is a hydrocarbon material with a boiling point in the range from 343 ° to 552 ° C (from 650 ° to 1025 ° F), obtained by vacuum distillation of the atmospheric residue. Typically, these fractions in the starting material have a low content of coke and heavy metals, which are capable of deactivating the catalyst. Heavy or residual feed, i.e., with a boiling point above 499 ° C (930 ° F) and a high metal content, is increasingly used in FCC fluid catalytic cracking units.

На фиг.2 показан внешний вид предпочтительной конструкции распределительного устройства 15. Как показано на фиг.2, распределительные наконечники 100 распределительной головки 70 закреплены на внешнем конце кожуха 22, в передней части его внешней поверхности 104. Также на фиг.2 показаны фланцы 106, 108. Каждый из распределительных наконечников 100 распределительного устройства 15 содержит множество отверстий 102 для инжекции сырья. В одном из вариантов осуществления изобретения отверстия размещены по кругу и, как правило, калиброваны для обеспечения скорости потока среды в диапазоне от 3 до 122 м/сек (от 10 до 400 фут/сек) и, предпочтительнее, в диапазоне от 15 до 91 м/сек (от 50 до 300 фут/сек). В соответствии с обычной практикой флюид-каталитического крекинга сырье подается через отверстия 102 наконечников 100 в виде струй. Размер капелек в струе и скорость струи определяют импульс сырья, поступающего внутрь реактора. Сырье должно обладать достаточным импульсом, чтобы пройти через опускающийся поток катализатора. Однако скорость инжекции сырья обратно пропорциональна размеру капелек выходящей струи. Чем больше скорость струи, тем, соответственно, выше ее импульс, и чем меньше размер капелек в струе, тем, соответственно, меньше импульс струи. Следовательно, снижение импульса, вызванное более низкой скоростью струи, может компенсироваться образованием более крупных капелек.Figure 2 shows the appearance of the preferred design of the distribution device 15. As shown in figure 2, the distribution tips 100 of the distribution head 70 are mounted on the outer end of the casing 22, in front of its outer surface 104. Also shown in figure 2 are flanges 106, 108. Each of the distribution tips 100 of the distribution device 15 comprises a plurality of holes 102 for injecting raw materials. In one embodiment of the invention, the holes are arranged in a circle and are typically calibrated to provide a medium flow rate in the range of 3 to 122 m / s (10 to 400 ft / s) and, preferably, in the range of 15 to 91 m / sec (50 to 300 ft / sec). In accordance with the usual practice of fluid catalytic cracking, the feed is fed through the openings 102 of the tips 100 in the form of jets. The size of droplets in the stream and the speed of the stream determine the momentum of the raw material entering the reactor. The feed must have sufficient momentum to pass through the descending catalyst stream. However, the injection rate of the feed is inversely proportional to the size of the droplets of the exit stream. The higher the speed of the jet, the higher its impulse, respectively, and the smaller the droplet size in the jet, the correspondingly lower the jet momentum. Consequently, a decrease in momentum caused by a lower jet velocity can be compensated by the formation of larger droplets.

Следует найти баланс между требуемым импульсом сырья и необходимостью диспергировать сырье с образованием более мелких капелек, способствующих испарению сырья. Диспергирование сырья с образованием более мелких капелек способствует передаче жидкости достаточной энергии. При необходимости, любой из способов согласно известному уровню техники может использоваться в сочетании с устройством для инжекции сырья согласно настоящему изобретению. В большинстве случаев, согласно изобретению, к сырью, перед выпуском через отверстия, добавляют некоторое количество газообразной распыляющей среды, например пара. Добавка газообразной среды может способствовать распылению сырья. В некоторых случаях, перед выпуском через форсунки жидкость можно смешать с минимальным количеством газообразной среды, составляющим 0,2 мас.% от общего количества жидкой и газообразной смеси. Как правило, добавка какого-либо пара составляет от 0,05 до 1,0 мас.% от общего количества газообразной и жидкой смеси, однако пар может использоваться в большем количестве. Обычно, жидкость или сырье поступает в распределительное устройство 15 с температурой ниже начальной точки кипения, но выше температуры кипения любой паровой или газообразной среды, поступающей в распределительное устройство 15 вместе с жидкостью.A balance must be found between the required momentum of the feed and the need to disperse the feed with the formation of smaller droplets that contribute to the evaporation of the feed. Dispersing the feed to form smaller droplets helps transfer sufficient energy to the fluid. If necessary, any of the methods according to the prior art can be used in combination with a device for injection of raw materials according to the present invention. In most cases, according to the invention, a certain amount of gaseous spraying medium, for example steam, is added to the feedstock before being discharged through the openings. The addition of a gaseous medium may contribute to the atomization of the feed. In some cases, before being discharged through nozzles, the liquid can be mixed with a minimum amount of gaseous medium comprising 0.2 wt.% Of the total amount of liquid and gaseous mixture. Typically, the addition of any vapor is from 0.05 to 1.0 wt.% Of the total amount of the gaseous and liquid mixture, however, steam can be used in larger quantities. Typically, the liquid or feed enters the dispenser 15 at a temperature below the initial boiling point, but above the boiling point of any vapor or gaseous medium entering the dispenser 15 together with the liquid.

На фиг.3 показано распределительное устройство 15 изнутри, за распределительной головкой 70. Глухой фланец 106 служит в качестве трубной решетки, чтобы поддерживать множество внешних трубопроводов 80. Внешние трубопроводы, обычно, располагаются параллельно друг другу. Внутренние концевые участки 82, ограничивающие входные патрубки внешних трубопроводов 80, крепятся к каналам посредством глухого фланца 106, осуществляя жидкостную связь трубопроводов с первой жидкостной камерой 19. Фланец 108 является единым целым со стенкой 114 камеры, которая составляет единое целое с фланцем 116 и вместе с глухими фланцами 106, 120 ограничивает камеру 19. Камера 19 может использоваться для распределения углеводородного сырья или газообразных распыляющих сред, подаваемых форсункой 17. В одном из вариантов осуществления изобретения в камеру 19 подается газообразная распыляющая среда, например пар. Внешние трубопроводы 80 имеют наружные концевые участки 84, ограничивающие выходные патрубки, оснащенные наконечниками 100 с отверстиями 102, как описано ранее. Наконечники 100 образуют совокупность, а в одном из вариантов осуществления изобретения обращены наружной поверхностью в одном и том же общем направлении. Также предусмотрены сужающиеся и расширяющиеся наконечники 100. Глухой фланец 120 служит трубной решеткой, чтобы поддерживать множество внутренних трубопроводов 90. Внутренние концевые участки 92, ограничивающие входные патрубки внутренних трубопроводов 90, крепятся к каналам посредством глухого фланца 120, обеспечивая жидкостную связь со второй жидкостной камерой 23. Вторая жидкостная камера 23 ограничена внутренней стороной глухого фланца 120 и стенкой 126 камеры, которая составляет единое целое с фланцем 128. Вторая жидкостная камера 23 может использоваться для распределения углеводородного сырья или газообразных распыляющих сред, подаваемых форсункой 20. В одном из вариантов осуществления изобретения жидкое углеводородное сырье подается к камере 23 через форсунку 20. Внутренние трубопроводы 90 имеют наружные концевые участки 94, каждый из которых входит внутрь соответствующего внешнего трубопровода 80. Каждый наружный концевой участок 94 содержит выходные патрубки 96 и вихревые камеры 98. Выходные патрубки 96 являются аксиальными, даже относительно выступов 86, которые уменьшают внутренний диаметр внешних трубопроводов 80. Выходные патрубки 96 внутренних трубопроводов 90 осуществляют жидкостную связь с внутренним пространством внешних трубопроводов 80.Figure 3 shows the switchgear 15 from the inside, behind the distributor head 70. The blind flange 106 serves as a tube sheet to support a plurality of external conduits 80. External conduits are typically parallel to each other. The inner end portions 82 delimiting the inlet pipes of the external conduits 80 are attached to the channels by means of a blind flange 106, making fluid communication of the pipelines with the first fluid chamber 19. The flange 108 is integral with the wall 114 of the chamber, which is integral with the flange 116 and together with blind flanges 106, 120 defines chamber 19. Chamber 19 can be used to distribute hydrocarbon feed or gaseous spray media supplied by nozzle 17. In one embodiment of the invention the chamber 19 is supplied a gaseous spray medium, such as steam. Outer conduits 80 have outer end portions 84 defining outlet pipes equipped with ferrules 100 with orifices 102, as previously described. Tips 100 form a combination, and in one embodiment, the invention faces the outer surface in the same general direction. Tapering and expanding lugs 100 are also provided. Blind flange 120 serves as a tube sheet to support a plurality of inner conduits 90. The inner end portions 92 defining the inlet pipes of the inner conduits 90 are attached to the channels through a blind flange 120, providing fluid communication with the second fluid chamber 23 The second fluid chamber 23 is delimited by the inner side of the blind flange 120 and the chamber wall 126, which is integral with the flange 128. The second fluid chamber 23 can be used used to distribute the hydrocarbon feed or gaseous spray media supplied by the nozzle 20. In one embodiment, the liquid hydrocarbon feed is supplied to the chamber 23 through the nozzle 20. The inner conduits 90 have outer end portions 94, each of which enters the corresponding outer conduit 80. Each outer end portion 94 comprises outlet nozzles 96 and vortex chambers 98. The outlet nozzles 96 are axial, even with respect to protrusions 86, which reduce the inner the initial diameter of the external pipelines 80. The outlet pipes 96 of the internal pipelines 90 carry out fluid communication with the internal space of the external pipelines 80.

Первая среда, обычно распыляющая среда, например пар, поступает в камеру 19 через форсунку 17 и распределяется во внешних трубопроводах 80 в кольцевых каналах 88 ограничиваемых, по меньшей мере, частично внешним диаметром внутренних трубопроводов 90 и внутренним диаметром внешних трубопроводов 80. Вторая среда, обычно, углеводородное сырье, поступает в камеру 23 через форсунку 20 и распределяется во внутренних трубопроводах 90. Соответствующие среды проходят через трубопроводы 80, 90 от начала до конца. Когда вторая жидкость во внутренних трубопроводах 90 достигает наружных концевых участков 94, второй среде в вихревой камере 98 придается угловое перемещение до ее выхода через выходные патрубки 96 внутренних трубопроводов 90. Через выходной патрубок 96 первая среда в кольцевых каналах 88 внешних трубопроводов 80 приводится в контакт с завихренной посредством выступов 86 второй средой для достижения полного сдвига и распыления второй среды. Смесь первой и второй сред, минуя выступы 86, проходит через наружный концевой участок 84 трубопровода и поступает к наконечникам 100 внешних трубопроводов 80. Смесь первой и второй сред через отверстия 102 наконечников инжектируется для контакта с потоком катализатора.The first medium, usually a spray medium, such as steam, enters the chamber 19 through the nozzle 17 and is distributed in the outer pipes 80 in the annular channels 88 limited at least partially by the outer diameter of the inner pipes 90 and the inner diameter of the outer pipes 80. The second medium, usually , hydrocarbon feed, enters the chamber 23 through the nozzle 20 and is distributed in the internal pipelines 90. The corresponding media pass through the pipelines 80, 90 from start to finish. When the second fluid in the inner conduits 90 reaches the outer end portions 94, the second fluid is given angular displacement in the vortex chamber 98 until it exits through the outlet pipes 96 of the inner pipes 90. Through the outlet pipe 96, the first medium in the annular channels 88 of the outer pipes 80 is brought into contact with swirling through the protrusions 86 of the second medium to achieve complete shear and spraying of the second medium. The mixture of the first and second media, bypassing the protrusions 86, passes through the outer end section of the pipe 84 and enters the tips 100 of the external piping 80. The mixture of the first and second media is injected through the holes 102 of the tips to contact the catalyst stream.

В одном из вариантов осуществления изобретения кожух 22, продолжаясь от глухого фланца 106, окружает внешние трубопроводы 80. Глухой фланец 106 поддерживает внешние трубопроводы 80 на внутренних концевых участках 82. Наружные концевые участки 84 внешних трубопроводов 80 продолжаются через отверстия во внешней поверхности 134 кожуха. Как правило, кожух 22 имеет цилиндрическую форму или любую другую форму в соответствии с местом, куда он вставляется, и обладающую адекватной жесткостью для фиксации направления концевых участков внешних трубопроводов 80. Однако кожух 22 может иметь открытую конструкцию, обеспечивающую достаточную жесткость для предотвращения вибрации или повреждения внешних трубопроводов 80. По существу, кожух 22, предпочтительно, охватывается глухим фланцем 106, чтобы максимизировать защиту и фиксацию трубопроводов. Цилиндрическая форма кожуха является предпочтительной, поскольку, обеспечивается место для распределителя в емкости высокого давления, а также и для форсунки напорной трубы в аппарате флюид-каталитического крекинга FCC. Во внутреннем пространстве кожуха 22 может быть проложен изоляционный материал, например волокнистая теплоизоляция, или огнеупорный футеровочный материал для снижения температуры внутри кожуха. По магистральной трубе 118 в закрытый кожух 22 может доставляться пар или другая газообразная инертная продувочная среда, чтобы снизить вход углеводородов в камеру, ограниченную кожухом 22, и формирование кокса. Магистральная труба 118 может быть введена в камеру 19 и продолжаться через канал в глухом фланце 106 для обеспечения жидкостной связи с внутренним пространством кожуха 22. Камеры 19 и/или 23 также могут быть снабжены отводящими патрубками 138, 140.In one embodiment of the invention, the casing 22 extends from the blind flange 106 around the outer conduits 80. The blind flange 106 supports the outer conduits 80 at the inner end portions 82. The outer end portions 84 of the outer conduits 80 extend through holes in the outer surface 134 of the casing. As a rule, the casing 22 has a cylindrical shape or any other shape in accordance with the place where it is inserted, and having adequate rigidity to fix the direction of the end sections of the external piping 80. However, the casing 22 may be of an open design providing sufficient rigidity to prevent vibration or damage external conduits 80. Essentially, the casing 22 is preferably enclosed by a blind flange 106 to maximize the protection and fixation of the conduits. The cylindrical shape of the casing is preferred because it provides space for the distributor in the high pressure vessel, as well as for the nozzle of the pressure pipe in the FCC fluid catalytic cracking apparatus. An insulating material, such as fibrous insulation, or a refractory lining material may be provided in the interior of the casing 22 to reduce the temperature inside the casing. Steam or other gaseous inert purge medium can be delivered through the main pipe 118 to the closed casing 22 to reduce the entry of hydrocarbons into the chamber bounded by the casing 22 and the formation of coke. The main pipe 118 can be introduced into the chamber 19 and continue through the channel in the blind flange 106 to provide fluid communication with the interior of the casing 22. The chambers 19 and / or 23 can also be equipped with outlet pipes 138, 140.

В зависимости от расположения кожуха, на его внешней стороне для обеспечения защиты от эрозии может быть предусмотрена дополнительная износостойкая облицовка. Несмотря на то, что, во избежание непосредственной эрозии наконечников при обычных обстоятельствах, поток катализатора, в который через наконечники 100 вводятся диспергированные смешанные среды, расположен далеко от наконечников 100, катализатор все же может оказывать эрозионное воздействие на наконечники 100 распределительного устройства 15. Следовательно, использование металлов, обладающих эрозионной стойкостью, и огнеупорных облицовок, известных специалистам в данной области техники, может быть эффективным. В одном из вариантов осуществления изобретения может быть использован экран 72 для защиты наконечников 100 от эрозии, вызываемой катализатором.Depending on the location of the casing, an additional wear-resistant lining may be provided on its outer side to provide protection against erosion. Despite the fact that, in order to avoid direct erosion of the tips under normal circumstances, the catalyst stream into which dispersed mixed media is introduced through the tips 100 is located far from the tips 100, the catalyst can still have an erosive effect on the tips 100 of the switchgear 15. Therefore, the use of metals with erosion resistance and refractory lining, well-known specialists in this field of technology, can be effective. In one embodiment, a shield 72 may be used to protect the tips 100 from erosion caused by the catalyst.

Как правило, внешние трубопроводы 80, представленные на фиг.3, располагаются параллельно друг другу. Поскольку наружные концевые участки 94 внутренних трубопроводов 90 располагаются концентрически и входят во внешние трубопроводы 80, внутренние трубопроводы 90, как правило, также располагаются параллельно друг другу. Наружные концевые участки 84 крепятся к внешним трубопроводам 80 низкопрофильными соединителями 160, как описано в патенте США №6503461 В1, который включен здесь ссылкой. Наконечники 100, при их износе, можно легко заменить, разъединяя низкопрофильный соединитель 160, соединяющий изношенный наружный концевой участок 84 с внешним трубопроводом 80, и присоединяя к тому же самому внешнему трубопроводу 80 новый наружный концевой участок 84 и наконечник 100 при помощи низкопрофильного соединителя 160. Низкопрофильные соединители 162 могут также использоваться и для других трубопроводов, например, для магистральной трубы 118.Typically, the external piping 80, shown in figure 3, are parallel to each other. Since the outer end portions 94 of the inner conduits 90 are concentrically arranged and extend into the outer conduits 80, the inner conduits 90 are typically also parallel to each other. The outer end portions 84 are attached to the outer conduits 80 by low profile connectors 160, as described in US Pat. No. 6,503,661 B1, which is incorporated herein by reference. Tips 100, when worn, can be easily replaced by disconnecting the low profile connector 160 connecting the worn outer end portion 84 to the outer conduit 80, and connecting the new outer end portion 84 and the tip 100 to the same outer conduit 80 and the tip 100 with the low profile connector 160. Low profile connectors 162 can also be used for other pipelines, for example, for the main pipe 118.

На фиг.4 представлен увеличенный частичный вид распределительного устройства, показанного на фиг.3 для демонстрации вихревой камеры 98 внутреннего трубопровода 90, установленной внутри наружного концевого участка 84 внешнего трубопровода 80. Вихревая камера 98 находится в расширенной части внутреннего трубопровода 90 и может иметь одно из нескольких устройств для передачи вращательного момента второй среде, проходящей через трубопровод. Описывается одно подходящее устройство, подобное синусоидальному распылительному элементу, раскрытое в патенте США №5553783, включенном здесь ссылкой. Средства, обеспечивающие завихрение, снабжены продолжающимися в поперечном направлении сегментными лопастями 110 и 112, которые затрудняют перемещение потока среды от внутреннего концевого участка 92 (фиг.3) к выходным патрубкам 96 на наружном концевом участке 94 внутренних трубопроводов 90. Каждая из лопастей 110 и 112 содержит два, в большинстве случаев, полукруглых сегмента, если рассматривать в радиальном направлении, которое является направлением потока среды через лопасти 110 и 112. Две синусоидальные лопасти 110 и 112 вихревой камеры размещены рядом «кромка к кромке», образуя цифру «8», вытянутую горизонтально поперек вихревой камеры 98.Figure 4 presents an enlarged partial view of the switchgear shown in figure 3 to demonstrate the vortex chamber 98 of the inner pipe 90, installed inside the outer end portion 84 of the outer pipe 80. The vortex chamber 98 is located in the expanded part of the inner pipe 90 and may have one of several devices for transmitting torque to a second medium passing through the pipeline. One suitable device is described, similar to a sinusoidal spray element, disclosed in US patent No. 5553783, incorporated herein by reference. The turbulence means are provided with laterally extending segmented blades 110 and 112, which make it difficult to move the fluid flow from the inner end portion 92 (FIG. 3) to the outlet pipes 96 on the outer end portion 94 of the inner pipelines 90. Each of the blades 110 and 112 contains two, in most cases, semicircular segments, when viewed in the radial direction, which is the direction of the medium flow through the blades 110 and 112. Two sinusoidal blades 110 and 112 of the vortex chamber are placed near house "edge to edge", forming the number "8", elongated horizontally across the vortex chamber 98.

На фиг.5 показан вид в разрезе лопастей 110 и 112 вверх по потоку от линии 5-5, обозначенной на фиг.4. Как показано на фиг.4 и 5, лопасть 110 имеет вогнутый участок 110а, обращенный вверх по потоку в одном квадранте вихревой камеры 98, и в нижнем смежном квадранте лопасть имеет выпуклый участок 110b. Аналогично, лопасть 112 имеет в квадранте камеры 98 выпуклый участок 112а, диаметрально противоположный выпуклому участку 110b лопасти 110, и имеет в квадранте вогнутый участок 112b, диаметрально противоположный вогнутому участку 110а лопасти 110. Внутренние края лопастей 110и 112 до некоторой степени могут перекрываться, например, на полосе 111 для противодействия прямому осевому потоку, направляемому к выходному патрубку 96. Щель 113 в лопасти 112 приспособлена для перекрытия лопастей 110, 112. На фиг.4 показано, что лопасти являются, приблизительно, синусоидальными, и цилиндрически изогнутые участки каждой из синусоидальных лопастей 110, 112 взаимосвязаны посредством аксиально продолжающихся ножек, которые пересекаются, примерно, в центре вихревой камеры 98.Figure 5 shows a sectional view of the blades 110 and 112 upstream of the line 5-5, indicated in figure 4. As shown in FIGS. 4 and 5, the blade 110 has a concave portion 110a facing upstream in one quadrant of the vortex chamber 98, and in the lower adjacent quadrant, the blade has a convex portion 110b. Similarly, the blade 112 has in the quadrant of the chamber 98 a convex portion 112a diametrically opposed to the convex portion 110b of the blade 110, and has a concave portion 112b diametrically opposed to the concave portion 110a of the blade 110 in the quadrant. The inner edges of the blades 110 and 112 may overlap to some extent, for example, on the strip 111 to counteract the direct axial flow directed to the outlet pipe 96. The slot 113 in the blades 112 is adapted to overlap the blades 110, 112. Figure 4 shows that the blades are approximately sinusoidal The lined and cylindrically curved sections of each of the sinusoidal blades 110, 112 are interconnected by axially extending legs that intersect at approximately the center of the vortex chamber 98.

На фиг.6 показано, что наконечники 100, образуя совокупность, расположены под катализаторным экраном 72. «Совокупность» представляет собой любое множество внешних трубопроводов 80, которые пересекают воображаемую плоскость. В одном из вариантов осуществления изобретения, совокупность представляет собой множество наконечников 100, пересекающих воображаемую плоскость. Внешние трубопроводы 80 могут быть размещены таким образом, чтобы образовалась совокупность наконечников 100 и/или внешних трубопроводов 80. Центральная линия совокупности может быть смещена относительно горизонтального диаметра цилиндрического кожуха 22. Совокупность может включать, соответственно, верхний и нижний ряды 142 и 144 трубопроводов. В одном из вариантов осуществления изобретения наконечники 100 образуют совокупность, которая включает множество рядов, и каждый наконечник 100 смещен относительно других наконечников в вертикальном направлении. Может быть применима совокупность, содержащая единственный ряд наконечников 100. Наконечники 100 проходят через отверстия 101 на внешней поверхности 104 кожуха 22. Отверстия 101 во внешней поверхности 104 определяют совокупность, которая является совокупностью, образованной поперечными сечениями внешних трубопроводов 80. Отверстия 101 определяют положение наконечников 100 относительно друг друга. Благодаря тому, что наконечники 100 расположены с интервалами, создается широкая полоса из сгруппированных потоков сырья и обеспечивается требуемая структура потока сырья, контактирующего с катализатором. В зависимости от сформированных отверстий 102 в наконечниках 100 может обеспечиваться любая требуемая структура диспергированных потоков распыляемой среды из каждого наконечника 100, которые могут быть параллельными или сходящимися. Согласно одному из вариантов осуществления изобретения каждое из отверстий 102 в наконечниках 100 может иметь круглую форму, обеспечивающую сконцентрированную цилиндрическую струю, или может иметь овальную форму, обеспечивающую веерообразные потоки, благодаря чему, увеличивается вертикальное расстояние, на котором происходит контакт диспергированного сырья с дисперсией перемещающихся частиц катализатора. Также предусмотрены и другие формы отверстий. На фиг.6 показаны два ряда 142, 144 наконечников 100 семи внешних трубопроводов 80 с двенадцатью круглыми отверстиями, равномерно размещенными по кругу. Следовательно, каждый наконечник 100 впрыскивает в поток катализатора двенадцать струй сильно распыленного сырья. В одном из вариантов осуществления изобретения каждое отверстие 102 определяет продольную ось, которая является параллельной продольной оси внешних трубопроводов 80. Также предусматривается большее или меньшее количество внешних трубопроводов 80 и/или отверстий 102. К тому же могут использоваться отверстий другой формы.Figure 6 shows that the tips 100, forming a collection, are located under the catalyst screen 72. "Collection" is any set of external pipelines 80 that intersect an imaginary plane. In one embodiment of the invention, the assembly is a plurality of tips 100 intersecting an imaginary plane. Outer conduits 80 may be arranged so that a plurality of lugs 100 and / or external conduits 80 are formed. The center line of the conduit may be offset relative to the horizontal diameter of the cylindrical casing 22. The conduit may include upper and lower rows 142 and 144, respectively. In one embodiment, the tips 100 form an assembly that includes multiple rows, and each tip 100 is offset relative to the other tips in a vertical direction. An assembly comprising a single row of ferrules 100 may be applicable. Ferrules 100 pass through holes 101 on the outer surface 104 of the casing 22. Holes 101 on the outer surface 104 define a constellation, which is the constellation formed by the cross sections of the outer conduits 80. The holes 101 define the position of the ferrules 100 relative to each other. Due to the fact that the tips 100 are spaced, a wide band of grouped feed streams is created and the desired structure of the feed stream in contact with the catalyst is provided. Depending on the formed openings 102 in the tips 100, any desired structure of the dispersed flows of the atomized medium from each tip 100, which may be parallel or converging, can be provided. According to one embodiment of the invention, each of the holes 102 in the tips 100 may have a circular shape, providing a concentrated cylindrical stream, or may have an oval shape, providing a fan-shaped flows, thereby increasing the vertical distance at which the dispersed material comes into contact with the dispersion of moving particles catalyst. Other hole shapes are also provided. FIG. 6 shows two rows 142, 144 of lugs 100 of seven external conduits 80 with twelve circular openings evenly spaced around. Therefore, each tip 100 injects twelve jets of highly atomized feed into the catalyst stream. In one embodiment of the invention, each hole 102 defines a longitudinal axis that is parallel to the longitudinal axis of the outer conduits 80. More or less outer conduits 80 and / or openings 102 are also provided. In addition, other shapes of openings may be used.

ПРИМЕРEXAMPLE

Для промышленного применения распределительное устройство сырья, описанное в патенте США №6010620, содержащее совокупность форсунок, каждая из которых, имеет одно отверстие, было заменено распределительным устройством сырья согласно настоящему изобретению, содержащим совокупность наконечников, каждый из которых имеет множество отверстий. Предварительные данные, представленные ниже в таблице, указывают на различия в работе устройств. Данные, соответствующие новому распределительному устройству сырья, были получены при несколько сниженной температуре реактора и при более высокой рециркуляции суспензии или сырья с низким уровнем концентрации углерода с целью поддержания адекватной температуры регенератора. Другие эксплуатационные режимы и свойства сырья являются аналогичными. Расчет содержания бензиновой фракции и легкого каталитического газойля проводили в соответствии со Стандартом ASTM D-86.For industrial applications, a raw material dispenser described in US Pat. No. 6,010,620, comprising a plurality of nozzles, each of which has one hole, has been replaced by a raw material dispensing device according to the present invention, comprising a plurality of tips, each of which has a plurality of openings. The preliminary data presented in the table below indicate differences in the operation of the devices. The data corresponding to the new raw material distribution device were obtained at a slightly lower reactor temperature and at higher recirculation of the slurry or raw material with a low carbon concentration in order to maintain an adequate regenerator temperature. Other operating conditions and properties of the raw materials are similar. The calculation of the gasoline fraction and light catalytic gas oil was carried out in accordance with ASTM D-86.

СвойстваThe properties Сравнительные характеристикиComparative characteristics Стандартное превращение, объем жидкости %Standard conversion, liquid volume% 3,13,1 Общий объем регенерации жидкости, %The total volume of fluid regeneration,% 1,51,5 С₂-, мас.%C ₂ -, wt.% 0,010.01 С₃, объем жидкости %C ₃ , fluid volume% 1,21,2 С₄, объем жидкости %C ₄ , the volume of liquid% 1,61,6 Бензиновая фракция (90 объем жидкости % при 380°F), объем жидкости %Gasoline fraction (90% liquid volume at 380 ° F), liquid volume% 1,71.7 Легкий каталитический газойль (90 LV% at 600°F), объем жидкости %Light catalytic gas oil (90 LV% at 600 ° F), liquid% -1,8-1.8 Донные фракции основной колонны, LV% объем жидкости %Bottom fractions of the main column, LV% liquid volume% -1,4-1.4 Кокс, мас.%Coke, wt.% 0,070,07

Предварительные данные, представленные в таблице, указывают на существенное улучшение всех показателей, исключая получение кокса и значение С₂-. В соответствии с приведенными данными, достигнутая степень усовершенствования при применении распределительного устройства согласно изобретению, превысила предполагаемую.Preliminary data presented in the table indicate a significant improvement in all indicators, excluding the production of coke and the value of C ₂ -. In accordance with the above data, the achieved degree of improvement when using the switchgear according to the invention exceeded the expected.

Claims

1. A device for injecting raw materials into a dispersion of moving catalyst particles in a reactor, which contains:
a plurality of external pipelines, each of which at the outlet and inlet ends has tips in fluid communication with the first liquid feed, each of the tips having a plurality of holes for injecting the feed into the reactor and the tips form a plurality of tips; and
many internal pipelines, each of which has an inlet end included in the corresponding one of the external pipelines, and the outlet end of which is in fluid communication with the second liquid feed.

2. The device according to claim 1, in which each of the input ends of the external pipeline is fixed in the corresponding channel in the first tube sheet.

3. The device according to claim 2, in which each of the input ends of the internal pipelines is fixed in the corresponding channel in the second tube sheet.

4. The device according to claim 3, in which the first and second tube sheets define a first chamber for a first liquid feed.

5. The device according to claim 3, in which the second tube sheet delimits the second chamber for the second liquid feed.

6. The device according to claim 1, which further includes a casing, the outer surface of which continues into the reactor and surrounds the external piping.

7. The device according to claim 6, in which the tips of the external piping continue from the outer surface of the casing.

8. The device according to claim 7, which further comprises a screen extending from the outer surface of the casing to protect the tips from the effects of the catalyst.

9. The device according to claim 1, which further comprises low-profile mechanical connectors for fastening together two sections of the external pipeline.

10. The device according to claim 1, in which the external pipelines are preferably parallel to each other.