TW309539B - - Google Patents

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    • C10G9/00Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
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Description

30S539 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 五、發明説明(1 )
蒸汽裂化爲石油化學之基本方法,該方法包括將烴類熱 裂化並在850°C之高溫下蒸發,然後在一般稱爲TLX或TLE (輸送管線交換器)之間接冷卻交換器内將流出物冷卻,再 分餾冷卻之流出物。 此方法之主要操作問題是由煤焦在裂解管及輸送管線交 換器内之不希望有的沈積所引起。 爲了限制或克服此問題,頃經提出一種蒸汽裂化方法, 該方法包括注入固態侵姓性粒子(粉末)以消除至少一部份 的煤焦沈積’該粒子係在「線上」注入,即在正常蒸汽裂 化操作過程或當烴類的供應暫時且短暫地停止時(通常期 間短於2小時),單獨用蒸汽沖洗火爐,剩餘連接至下游的 部份供裂化氣髗處理,較佳的操作模式包括在火爐之正常 操作過程中注入粒子’並視需要在注入粒子時選擇性地暫 時增加裂化氣體之體積流率以提高效率。 一般而言,且具體地説當注入礦物或金屬粒子時,其中 並不必要含焦煤,必須在輸送管線交換器之出口將注入的 粒子分離,以便不會污染裂化氣體處理之下游部份,然後 回收的粉末至少有一部份必須貯存供排放若方法操作沒有 循環使用,或供循環使用。 典型的蒸汽裂化設備含有多個火爐,每個通常有數個供 流出物之輸送管線交換器(TLE),例如有十個火瀘且每個 火爐含兩個TLE,總數有20個TLE並聯操作。 基於成本及維護之理由,較宜只有非常有限數量之轉鼓 供接收及貯存回收的粉末(使用過的粉末)及/或循環使用前 -4 本紙張尺度適用中國國家榡準(CNS ) A4規格(210X29?公釐) ^蔽-- /-f , (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 訂 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明(2 ) 作爲處理之任何設備。 供接收之轉鼓數目及/或供處理回收的粉末作爲循環使 用之組件數目可例如限制成最多爲兩個。 若可成’較宜選擇單一組件供接收及/或處理回收的粉 末,其在整個蒸汽裂化設備很普遍。 在所揭示方法之第一個變化,係收集從不同TLE之全部 流出物,此種通常是在習知的蒸汽裂化設備中進行而沒有 注入侵蚀性的粉末,及將粉末從蒸汽裂化設備之整個流出 物分離以便在單一點回收此粉末。此包括裝設一個很難裝 設且成本貴之非常高容量旋風器,以便處理全部的蒸汽裂 化流出物,並且輸送環形總量之固體粒子供收集裂化的氣 體。 此技術解法之成本高且有可能侵蝕收集環内多個彆管的 風險’此外非常大旋風器之效率也非常平凡。 在蒸汽裂化方法之進一步變化中包括注入侵蝕性的粉末 並在單一點將其回收,將粉末劑量依序注入至設備内的不 同點,例如依序注入至不同TLE的上游及/或裂解管中的旋 管’及随著粉末之注入,依序將添加有粒子的不同流出物 引導至單一氣體/固髏分離组件。 舉例來説,在將粉末注人至所考慮的TLE上游之相對應 時刻,從各TLE之流出物可依序引導至單一的旋風器以便 回收由裂解氣體所輸送的粒子(注入的粉末及從壁上侵蝕 的煤焦粒子);此表示只需設置單一中等大小的旋風器其 容量相當於從單一 TLE之裂化氣體,而不是蒸汽裂化器之 -5- 本紙法尺度適用中圃國家棣準(CNS ) A4规格(210X297公釐) I ^ 1裝 訂nf, (請先閲讀背面之注^^項再填寫本頁) A7 B7 509539 五、發明説明(3 ) 全部TLE,但此需要裝置相當大直徑之閥組,當不注入粉 末至該TLE上游時供引導TLE之流出物至蒸汽裂化器之下 游部份,或當注入粉末至該TLE上游時引導TLE之流出物 至單一旋風器。 作爲氣體通道之250至300毫米典型大小直徑之該必須能 耐侵蚀的閥非常昂貴。 因此在方法及設備中之此一變化,雖然可避免裝設一個 非常大容量但低效率的旋風器,其在多個現存的蒸汽裂化 器中經常無法裝設,但也非常昂贵因爲需要大量特別大直 徑的閥(例如20個閥供含1〇個TLE之蒸汽裂化器),而且將 不同的TLE出口連接至單一旋風器之管線直徑相當大(通常 也是250至300毫米)且必須由合金鋼所製成,因爲其係輸 送高溫下的裂化氣趙,在循環的末端通常爲450至53 0°C。 法國專利FR-A-2 7〇6 4:79揭示一種供蒸汽裂化之方法及 設備,其中包括在蒸汽裂化器内之TLE上游注入粉末並在 主要旋風器内將此粉末從裂化的流出氣體分離,一部份進 料至主要旋風器之流出氣嫌將分離的粉末輸送至共同的回 收裝置然後至貯存裝置,在裂化的流出氣體中於低壓下可 凝聚的烴類之存在,會損害良好粉末之輸送,有阻塞設備 之風險,該先前技藝也揭示在國際專利申請w〇_A_9〇 12851 。 本發明方法及其相對應設備之第一個目標,是針對當注 入侵蚀性粉末形式之抗煤焦劑時,在單一點收集循環於蒸 汽裂化流出物之粉末問題,提供一個可信賴且不貴的技術 -6 - 本紙張尺度適用中國國家梯準(CNS) A4规格(210x297公釐 ---------_ 裝— (請先聞讀背面之注意Ϋ項再填寫本頁) *τ ό 經濟部中央樣準局員工消费合作社印製 A7 —-------—____ —_ _ 五:發1 月説明(4 ) " 解決方法。 本發明方法及其相對應設備之第二個目標,是解決當注 入沒有明顯侵蝕活性但也導致不要的固體碎片或粒子循環 之其他形態抗煤焦劑之相同的技術問題。 在裂解管中可加入高度活性之化學化合物族,以便催化 用蒸汽將煤焦汽化。 這些高度活性化合物可在單獨用蒸汽去煤焦的過程中注 入使大爲加速去煤焦之速率,也可在蒸汽裂化過程中注入 使降低結焦率或停止結焦、催化用稀釋蒸汽將煤焦蒸汽化 〇 已知這些化學化合物(即具有明顯的侵蝕能力),經由氣 體循環產生的明確力學,可能由於化學化合物使煤焦脆變 而導致破碎。 而且必須注意這些破碎煤焦之碎片對處於輸送管線交換 器下游之煤焦具有正向的侵蚀活性,這些碎片可使TLE下 游之管線侵蝕,導致冷卻油之污染問題(太大而無法在習 知的燃燒器中燃燒之碎片將阻塞過濾器),因此必須避免 〇 經濟部中央橾準局員工消费合作社印策 ---------f -裝II (請先閲讀背面之注f項再填寫本頁) 0. 因此本發明之目的係提供一種蒸汽裂化方法,該方法有 助於用可信賴及經濟的一般技術解決方法,在單一點分離 並回收由不同型態抗煤焦劑所產生並由裂化氣體所輸送的 固體粒子。 因此本發明提供一種在含有至少一個蒸汽裂化爐之設備 中蒸汽裂化烴類之方法,該設備含多個裂化區域及多個這 -7- 本紙張尺度逋用中國國家橾準(CNS ) A4规格(210Χ297公釐) 經濟部中央橾準局員工消費合作社印製 309539 A7 ______B7_ 五、發明説明(5 ) 些裂化區域裂化氣體之輸送管線交換器(TLE),該方法包 括在多個點進行線上注入抗煤焦劑,導致固體粒子在輸送 管線交換器中循環,並包括將至少一部份這些固體粒子與 含彼之氣體分離並輸送至設備的共同收集裝置之單一點。 更具禮地説’係將至少一部份固體粒子從多個主要氣體 /固體分離器之輸送管線交換器之流出物分離。 至少一部份從主要分離器分離之粒子係在多個接收轉鼓 Vl、…、Vn經由重力流動回收,每個轉鼓Vi與至少一個主 要分離器相連。 最後’各個轉鼓乂4依序與相連的主要分離器隔離,然後 至少大部份包含在轉鼓Vi中的粒子經由大氣露點低於110 。(:之非結焦輸送氣體以氣動方式輸送至共同的分離及收集 装置,供排放包含轉鼓Vi中的粒子之輸送氣髏流率七係小 於或等於通過與連之主要分離器裂化氣體之30體積% 〇 本發明方法比所揭示的先前技藝方法有極大的優點: 首先,在多個主要氣體/固體分離器中,粒子係與含彼 之裂化氣體分離,或視需要單獨爲蒸汽流。 因此這些主要分離器有相當低的容量,表示設備之尺寸 降低,促進裝設並増加效率,因爲旋風器之效率快速地隨 著大小而降低’如同類似的分離器。 而且,粒子不再是由裂化氣體引至一般的收集裝置,而 是由「乾淨的」氣體其不會結焦且在中等溫度下本質上不 能壓縮。 _________ 8 _ 本紙度適用中國國家樣準(CNS ) A4規格了^丨〇·χ297公兼) ^ i-- (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) 訂 經濟部中央樣準局員工消費合作社印裝 A7 _____ B7 五、發明説明(6 ) 此表示粒子輸送管線可以相當冷'無須護熱且通常爲碳 鋼、不會遭受結焦或焦油沈積的問題,因此這些管線成本 遠低於揭示的先前技藝方法,而且粒子黏附於存在的液艘 沈積及管線中堵塞之風險經消除,此爲其主要優點。 最後,引導粒子之氣體流率不與裂化氣體之流率相連且 可大爲降低,例如30體積%或低於20體積%,表示可使用 非常小直徑的管線:50至1〇〇毫米至250至300毫米之比較, 先前技藝方法之特別大直徑閥也可省略。 在本發明之較佳變化中,從一轉鼓所輸送的粒子係用 獨特地氣動裝置從轉鼓中提取,此提取模式,其係加壓轉 鼓並在出口供應輸送氣體而達成氣動排放包含在轉鼓中的 全部粒子(除了任何大尺寸碎片其係由爐柵機械地堵往外) ’與使用螺絲或鎖閘之機械提取比較可信度極高,因爲機 械提取之組件可被大尺寸之固體碎片填塞,或遣受形成粉 末弓形物並稱爲橋接之流動問題。 因此操作轉鼓作氣動式清潔鎖閘之技術爲其他工業之 熟練人士所熟知,用輸送氣體操作粉末及排放粒子與上述 先前技藝方法比較,可大爲增加本發明方法之信賴度。 在進一步之特點中,係用溫度範困爲110至34(TC之加熱 裝置將轉鼓Vi加熱,較宜爲150至250°C,溫度水平在轉鼓 \之最大操作溫度下保持大於輸送氣體之露點、「溫度水 平」係指當使用蒸汽追蹤時蒸汽之冷凝溫度或當使用電子 追蹤時可保持之最大溫度水平。 本方法之此較佳性質在裂化重進料例如重粗柴油類或眞 -9- 本紙張尺度適用中國國家揉準(CNS ) A4規格(210X297公釐〉 ---------^ —裝------訂------0^ -' Ϊ -IV (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 A7 B7 五、發明説明(7 ) 2蒸餾時特別有用,並與揭示在歐洲專利Ep_A_〇 447 527 之先前技藝性質相反,特別是在裂化重進料時,後者係將 粒子加熱至高溫,在TLE出口高於正常溫度,使從TLE並 含彼之流出物與從TLE周固未經冷卻之一部份裂化氣體混 合,以便將焦油汽化,我們很訝異地發現與裂化氣體包括 從裂解非常重進料之裂化氣體接觸之富含裂解焦油之粉末 ,當冷卻至例如上述揭示之溫度(低於340〇C,以低於250 °C較佳)時,係處於非積聚狀態且只有輕微的黏性。此未 預期到之發現,導致將粒子冷卻以代替將其加熱以便使焦 油汽化’可能係衍生自裂解焦油之特殊本質:其係由基本 上含幾乎純質之聚芳族化合物之重物質所組成,並具有未 預期到的非常高溶點,在250°C的溫度階段爲固體。 加熱裝置之較低溫度限制(一般爲11〇。(:,以150°C較佳) ,係用於避免稀釋蒸汽(帶有粉末)或裂解物餾份之任何凝 結。 在主要分離器之粒子係處於分離器上游TLE之出口溫度 ,經由重力流動而落入接收轉鼓Vi,由於在蒸汽裂化氣流 中粒子之平均流率随著本發明方法之變化而不同,而且與 裂化氣醴之流率比較總是非常低(低於1%且通常少於千分 之一),粒子之熱容量很低且快速冷卻至基本上等於轉鼓 Vj之溫度’該溫度係由加熱裝置之溫度水平所決定,因 此粒子係暫時存蝶b溫度低於裂化焦油之溶解溫度下。 但當回收粒子落下時,其可能帶有含可凝結蒸汽之汽態 化合物例如重裂解物蒸汽,爲了避免此可導致粒子重量増 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4规格(210X297公釐) ;----_-----------IT-----ό. (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 309539 A7 B7 五、發明説明(8 ) 加凝結作用,包含在轉鼓Vi之氣雅在分離乂1前,可用大氣 露點(在大氣壓下發生初使凝結作用之溫度)低於110°C之 非結焦性氣體沖洗,随後再輸送包含在Vi之粒子,也可將 阻擋氣體引入Vi或Vi之正上游,構成相當於沖洗之技術。 除了沖洗外,在較佳具體實施例中,於分離轉鼓Vi前及 輸送包含於Vi之粒子時,可用大氣露點低於110°C之非結 焦性氣體滲濾包含於Vi之粒子。 用「乾燥」氣體滲濾(穿過粒子床)可汽提這些粒子,並 進一步消除存在的任何微量液體,在特別有利之具體實施 例中,粒子之最終乾燥可在其氣動輸送過程中進行,具體 地説係經由保持氣動輸送後粒子/輸送氣體混合物之溫度 ,例如在第二氣醴/固禮分離器中,於40至180°C之溫度範 圍,以80至150°C之溫度範園較佳,這些溫度較宜用於當 輸送氣體在室溫下無法凝結(例如氮氣或可燃氣雅),如果 蒸汽係作爲輸送氣體使用時,溫度必須増加至相當高於蒸 汽在第二分離器壓力下之凝結溫度。 在氣動輸送過程中於循環流體床之最終乾燥可進一步改 進粒子之流動品質至非常高的程度。 此在當粒子至少有部份被循環使用時非常有利。 如上所述’較佳的輸送氣體爲在正常溫度及壓力下無法 凝結,且具體地説係選自包括氮氣、甲烷、氫氣、含2至4 個碳原子之輕烴類、及這些化合物之混合物。 容易取得的氣體例如氮氣、或從蒸汽裂化器之可燃氣體 (甲烷及氫氣之不同混合物)最適合,彼等可用於冷的氣動 -11 - 本紙張尺度逋用中國國家揉準(CNS ) A4规格(210X297公釐) ' -- ---------^ ▲------、訂------0^ (請先聞讀背面之注$項再填寫本頁) A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 五、發明説明(9 輸送管線,一般是沒有護熱裝置。 去煤焦劑可在當從TLE裂化區域上游之烴類供應中斷時( 單獨用蒸汽循環)注入。 但較佳的變化方法包括在正常的設備操作下注入去煤焦 劑’即當流率爲正常或在當必須增加效率而加入侵蝕性粒 子之情形下暫時將流率增加10至50體積%之蒸汽裂化相中 〇 關於去煤焦劑’可以使用兩種主要型態之有效藥劑: 在本方法之第一種變化中,含固體侵蝕性粒子之去煤劑 係注入於輸送管線交換器之上游,具體地説係注入至位於 裂化區域出口及輸送管線間供裂化氣體之輸送區域。 粒子之平均直徑可爲0.02至4毫米,以〇.〇7至0.8毫米較佳 ’當這些粒子注入至裂化區域之入口時,粒子之尺寸必須 降低至小於150微米,以便能接近侵蝕性氣體之效應,另 一方面當粒子注入至TLE之入口時,爲了能刮除在這些 TLE内之煤焦並在可從非常輕的進料變化至非常重的進料 之裂化進料上得到高變通性’可使用較大直徑之粒子,通 常爲70至800微米之範園:TLE不包括弩管或方向改變,只 有直線長度’不會有粒子集中衝擊所產生局部侵蝕之風險 〇 可使用多種不同的粒子,只要其具有侵蝕效應,基於此 理由’建議使用至少20%之角狀(或非常不规則)梪子,所 使用的這些例子之組成物實例爲流體裂化觸媒(FCC)、水 泥煤渣、粉碎的礦物、金屬粒子、或沙子,特別有用的粒 12- 本紙張尺度適用中國國家橾準(CNS ) A4规格(210X297公嫠) ---------裝------、·3Τ------冰 Λ m / ί f請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(1〇 ) 子爲堅硬、低脆性礦物粒子例如碳化珍、或銘、硬及錯之 簡單或混合氧化物,其他有用的粒子爲煤焦粒子,尤其是 在研磨前或後在等於或高於85(rc下烺燒安定化之煤焦粒 子’這些煤焦粒子比礦物粒子更脆且效率較低,因此必須 增加注入量’另一方面因爲這些粒子爲可燃性,可明顯地 降低污染下游部份尤其是污染裂解燃料之風險,在有些情 形下(尤其是當裂化輕及中度進料例如煤油時),粒子之回 收經簡化(回收效率較差’但比旋風器更經濟),例如使用 「煤焦捕集器」,此煤焦捕集器可由突然改變裂化氣體之 流動方向所構成,例如根據本發明在流經3〇至1 8〇度範園 之簡單、非旋風性偏差以排放至少大部份之裂化氣體,並 在位於突然改變方向處有一個粒子回收室,並經由一個短 管連接至粒子接收轉鼓。 較宜序列性地注入粒子,即以非連續性地方式,較宜在 0.3至72小時之固定間隔或不同間隔,以1至2〇小時較佳, 依序注入粒子劑量至根據本發明所配置之不同TLE上游, 在注入時,粒子的瞬間數量爲裂化氣體之〇 5至25重%,尤 其是1至10重量❶/。範園,如果在一個蒸汽裂化週期之粒子 總注入量與該週期之裂化氣體總量比較,平均粒子含量將 更低,因爲粒子只在很短的時間注入,通常在一個蒸汽裂 化週期之固體粒子平均注入量與裂化氣體之比例小於3 〇〇 ppm,一般在2〇至1500 ppm範圍。 在本發明之變化中,至少一部份在共同的收集裝置所回 收的粒子被循環使用,至少一部份在共同的收集裝置所回 -13- ♦.水》人度適用中國國家棣準((:^5)/^4规格(210父297公嫠) ---------^ ------II-----Λν (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 309539 A7 B7 經濟部中央梂準局員工消費合作社印製 五、發明説明(11 ) 收的粒子經淘薛操作後’引入至少一個輸送管線交換器之 上游,淘篩操作可在大氣壓力且主要在氮氣壓力下進行, 粒子也可在沒有減壓下淘筛然後循環使用,例如使用可燃 氣體。 循環使用至少一部份之粒子,頃經揭示於先前技藝,其 可減少「新」粒子之消耗,本發明之循環使用特質包括在 使用非凝結氣雅氣動輸送粒子後,於氮氣中進行一個大氣 恩力下之淘篩步骤,其具有很大的重要性: 因爲本發明之耽動輸送,同時乾燥及冷卻之粒子發生於 循環的流體化床,此表示可使用經濟且高度變通性之現存 的淘篩器,也稱爲篩網、離心機或較宜稱爲淘篩台、連接 运些設備之可弩曲性套管係由可以經強化之彈性體所形成 ,其與先前技藝中通過濾網之高溫粒子(4〇(rc或更高)無 法相容。 此過濾步驟爲必要性,以便可避免堵塞細小直徑回收粒 子射出器夂風險,而且因爲淘篩係在大氣壓力及中等溫度 之氮氣中進行,淘篩器之維護很簡易且可快速地進行。 通常可消除直徑大於3或4毫米之碎片(煤焦及外來物質) 〇 在本發明之進一步變化中,該去煤焦劑含礦物鹽類其可 催化蒸汽將煤焦《汽化作用i注入於裂化區域之上游。 具體地説,這些礦物鹽類可含至少一種選自包括鈉、鉀 、鋰、鋇及鳃元素之鹽類,該鹽類可促進煤焦之汽化作用 ----^-----i------IT-----Λ'練 (請先聞讀背面之注f項再填寫本頁)
經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(12 ) ' ~ 我們頃發現可很有效地使煤焦裂解管汽化之礦物鹽類, 包括鹼金屬及撿土金屬元素之鹽類,尤其是作爲這些元素 之氧化物或碳酸鹽之前驅物。 具體地説,具有低於7 5 0°C之低熔點混合物(例如接近 於低共熔混合物)之碳酸鈉及碳酸鉀,有非常有效的脱煤 焦或抗煤焦作用。 也可使用醋酸鹽類之混合物,例如醋酸鈉、醋酸鉀、醋 酸鋰及醋酸鋇之等莫耳數混合物,並不僅限於上列名單之 這些化合物,可催化煤焦之汽化反應(具體地説爲水氣體 反應:C + H2〇 --> CO + H2);其可以粉末形式或水溶液添 加’尤其是常稀薄之溶液’嘴灑至熱氣II中,尤其嘴至稀 釋蒸汽中’或在對流出口之蒸汽/烴混合物(在500至65(TC 之高溫)。 較佳的注入模式是在蒸汽裂化器之正常操作過程中注入 ,這些礦物鹽類也可在脱煤焦過程中單獨注入至蒸汽中, 所需的量決定於數個因素:所使用化合物及待裂化進料之 本質、裂化強度及裂解管之表面溫度。 最適合的量通常爲2至200 ppm,以5至100 ppm較佳,其 係以驗金屬及/或檢土金屬元素對裂化氣體之重量計算。 本發明也關於一種進行本方法之設備,更特定地説,該 設備包括至少一個蒸汽裂化爐、數個裂化區域、及數個輸 送管線交換器供從裂化區域之裂化氣體,該設備也包括在 數個點注入脱煤焦劑使得固雅粒子可在輸送管線中循環之 裝置、數個供純化輸送管線交換器流出物之主要氣體/固 -15- 本紙張尺度適用中國國家梂準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ---------^ ·裝------訂----- ~ I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(13 ) 禮分離器’各主要分離器至少與一個和其相關之輸送管線 交換器上游相連並含一個純化氣體出口及一個固體粒子出 口 ’及回收至少一部份這些固體粒子之裝置其中含單點组 合之基同的分離及收集裝置。 上述的特殊設備包括: -數個轉鼓Vi,其可經由重力流動而回收至少一部份在 主要分離器中分離之粒子,各轉鼓Vi與至少一個和Vi 相關之至少一個主要分離器之固體粒子出口相連; -數個固體粒子輸送管道,各管道之上端與其中一個 轉鼓Vi連接,且下端連接至該共同的分離及收集裝置 ;及 -依序分離與主要分離器相關之各轉鼓Vi之裝置,及供 輸送經由該輸送管而包含在分離轉鼓Vi中至少主要部 份粒子之氣動裝置,該氣動裝置包括供應大氣露點 低於110°C之非結焦輸送氣體之裝置,作爲排放及輸 送包含在轉鼓Vi之粒子,其流率q/系小於通過與vya 關之主要分離器之氣體流率重量之30%。 此設備因此可在中等溫度下,用相當低流速之非生垢輸 送氣體輸送經回收之粉末,個別的主要分離器與完整設備 中裂化氣體總流率比較有相當低的單位容量,因此有效且 容易裝設,其用上述揭示之方法純化裂化氣體不但可在固 體粒子注入時有效,而且還永久地,因此在注入脱煤焦劑 後也可有效地排放固體粒子,此對注入侵蝕性粒子及當化 學煤焦汽化劑注入後,使固定於靜區之殘留粒子循環都具 _ -16- 本紙張尺度適用中國國家棣準(CNS ) A4规格(210X297公釐) I-------------、訂------〇 »♦, — (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 ______B7__ 五、發明説明(14 ) 有效用。此設備在集中的回收及收集部份不含任何额外的 大直徑閥(通常大於15〇毫米),由於在中等溫度下使用小 直徑輸送管線,且沒有與固體粒子相容之特別大直徑閥, 因此可有效(回收)、更可信賴(生垢風險)及更具經濟性, 「依序分離j係指改變其中接收轉鼓Vi係處於上游交流之 相位及與其分離之相位,使得可下游排放至共同的分離及 收集裝置’較宜但非必要性地,不同轉鼓'經配位後,使 各轉鼓可依序分離以拐折輸送,也可同時使數個轉鼓义淨 空。 —般的收集裝置通常是由供暫時或常時間貯存粒子之轉 鼓構成,其可包含秤重裝置,上述若主要分離器純化輸送 管線交換器之流出物時,輸送管線交換器係與主要分離器 相連接’同樣地若Vi經由重力流動回收至少一部份在主要 分離器中分離之粒子,主要分離器也與接收轉鼓、相連接 ,,因此一個主要分離器可與一或多個純化其流出物之輸送 管線交換器相連接;一個接收轉鼓Vi可收集一或多個主要 分離器之粒子。在本發明之較佳具體實施例中,該設備包 括至少兩個與相同接收轉鼓連接之主要分離器,各主要分 經濟部中央標準局β:工消費合作社印製 ^威-- - 魏 /1 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 離器係經由管線與轉鼓連接,並包括控制裝置當一個管線 開啓時,可至少作爲其中一個管線之序列性堵塞裝置,這 些主要分離器及接收轉鼓之相對排列,係使管線離水平線 至少傾斜60度。 此種排列表示單獨的轉鼓Vi可用於接收及輸送數偃主要 分離器之粒子’因此從經濟及維護觀點具有效益,序列性
經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 309539 A7 B7 五、發明説明(15 ) 分離至少其中一條管線可避免裂化氣體經由轉鼓Vi從一個 主要分離器循環至另一個,因而不利於分離效率。 排放包含在轉鼓Vi之粒子較宜使用連接至Vi之排空裝置 進行’其係完全氣動式並使用至少一種選自包括由氮氣及 可燃氣體(甲烷或甲烷及氩氣)所組成之氣體源,這些氣動 式排空裝置爲一個「氣動式清淨鎖」或「壓力轉鼓」,通 常包括非常強烈地壓縮對於下流情形氣動輸送管線之轉鼓 Vi,並在Vi出口注入輸送氣體,因此可排放流動困難的粉 末’其比先前揭示技藝方法之排放裝置更有效率。 輸送粒子之氣腫其流率,最多只有在相同時間内通過相 關於Vi之主要分離器氣體流率之3〇體積%,即正常流率之 裂化氣體經主要分離器處理後,其粒子落在义中,因此輸 送通道之直徑比裂化氣體之通道小很多(低於或等於100毫 米,相對於250至400毫米之一般値)。 輸送氣體較宜爲可燃氣體或氮氣,其在室溫下不會凝結 ,此表示粒子在輸送過程中可以乾燥。在本發明之較佳特 點中’係用溫度範園爲11 (TC至340°C之加熱裝置將轉鼓Vi 加熱,以150至250eC較佳,此溫度範園相當於蒸氣追蹤物 之凝結溫度或電子追蹤物之溫度,並足夠使裂解的焦油保 持固體狀態。 在具雜實施例中’該設備包括用大氣露點低於n〇t之 非結焦氣體源沖洗包含於轉鼓、氣體之裝置,此沖洗可由 阻擋氣體所組成並技術性相等於在排放及輸送粒子前吹提 \^内裂化耽禮之任何微量物’在較佳具體實施例中,該設 18- 本紙珉凡度暹州T國國冢稞準(CNS ) A4規格(210x297公兼) --------Λ-^------ΐτ------ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央揉隼局員工消費合作杜印製 A7 B7 五、發明説明(16 ) 備包括用大氣露點低於110°c之非結焦氣體引入包含於轉 鼓Vi粒子之裝置,使從轉鼓Vi排放前先將粒子過濾。 此在進行粒子輸送前’達成粒子之第一次乾燥並促進排 放。 在另一具體實施例中,該脱煤焦劑包含固態侵蝕性粒子 、及將該粒子注入於輸送管線交換器上游之裝置,具體地 説係注入至裂化區域及輸送管線交換器間之輸送區域。 較宜將全部粒子注入至裂化區域及輸送管線交換器間之 裂化氣體輸送區域,尤其是注入至交換器之錐形入口(視 爲形成輸送區域之一部份)。 達成次級固體粒子/實質上非凝結輸送氣體分離之共同 的分離裝置,較宜含經純化輸送氣體之出口,其係經由連 接管線連接至裂化氣體之循環管線,供經純化輸送氣體之 排放。 將全部經純化輸送氣體之出口再連接至裂化氣體之循環 管線,表示在壓力及「烴」系統下將全部不同粒子輸送至 共同的分離及集收集裝置,與將經純化輸送氣體開放至大 氣壓力下比較,此爲一項重要之安全特點。 輸送氣體較宜爲可燃氣體,避免消耗氮氣及將相當多量 之氮氣混入裂化氣體。 在一變化中,該設備含至少將一部份回收在共同的分離 及收集裝置之粒子循環使用之裝置。 在另一具體實施例中,該設備含一個振動篩選器,其係 在氮氣壓及實質上爲大氣壓力下在小於200eC之溫度操作 -19- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2i〇X297公釐) I I —^ —裝 訂 - - / (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 3〇9539 經濟部中央棣準局員工消費合作杜印製 A7 B7 五、發明説明(17 ) ’上游連接至共同的分離及收集裝置且下游連接至粒子回 收裝置。 在又一具體實施例中,該設備包括在裂化區域注入包含 化學化合物以催化用蒸氣將煤焦汽化之脱煤焦劑之裝置, 具地説此設備較宜含注入裝置,以注入包含至少一種選自 納、鉀、裡'鋇及鳃元素所形成礦物鹽類之溶液,該溶液 可促進用蒸氣將煤焦汽化、汽化使煤焦脆化並促使可用本 發明之方法回收及輸送排放之煤焦。 注入固體侵蝕性粒子通常是在短注入相位中達成,其只 佔用很短之時間。 在這些短注入時間之外,可循環其他型態之粒子例如粗 煤焦片(例如經由熱衝擊或注入可催化汽化作用之化學化 合物後,可從壁面自然剝落之碎片)。 爲了避免混合兩種粒子,本發明可含連接至輸送區域並 作爲序列注入侵蝕性粒子之裝置、在Vi上游供注入粒子之 相位外部各轉鼓Vi之序列分離裝置、及排放從注入相位外 部沒有通過Vi並與Vi相關連之分離器回收粒子之裝置。 具體地説,該設備含接收轉鼓Vi供回收粒子注入相位外 部之粒子,並在一個出口及兩個入口有控制方向之轉向器 ,各轉向器之上游連接至主要分離器且下游連接至接收轉 鼓Vi及接收轉鼓Wi。 參照下列附圖實例及下列具體實施例之説明,將可進一 步了解本發明,其他特點、細節及優點可更加清楚,其中: 圖1係囷示代表一個本發明之蒸汽裂化設備,其中包含 -20- 本紙張尺度適用中國國家揉準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -------^ 1裝------訂----- r- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 經濟部t央橾準局員工消費合作社印裝 五、發明説明(18 ) 相關於本發明不同特點之數個组件。 圖2係圖示代表-部份之設備,其中含相關於本 中一個變化之組件。 丹 圖3代表一部份之設備,其中含相關於本發明之其他 0 ' 首先對於圖1,顯示出兩個蒸汽裂化瀘之部份(ι),各含 一個烴進料之供應源(22)及一個稀釋蒸汽之供應源(Μ), 進料經預先加熱,在溫度通常爲500至65〇»(:之彼等火壚對 流區域中汽化及過熱化,然後在由裂解管線圈組成之兩個 裂化區域(2)中裂化,在這些裂化區域之出口(通至火爐容 器之出口),裂化氣體通過輸送區域(3)至兩個輸送管線交 換器(4)或TLE,其快速降溫至溫度約360至63〇°C,非常普 遍降爲約360至500X:,該溫度係用溫度儀錶(24)測量,然 後兩個經冷卻之裂化氣嫌氣流通過兩個主要氣雜/固禮 子交換器(5)例如兩個旋風器,各主要分離器含一個供一 純化氣體之出口,其與循環經冷卻裂化氣體之管線(12)連 接’以便將其排放並進行下游處理(主要分餾、壓縮、 硫、乾燥、及最終分餾)。 兩個主要分離器(5)各含一個供固體粒子之出口,其_ 由管線(16)連接至一個接收轉鼓Vi (6),其溫度係由加熱裝 置(3 7)所保持,以便經由重力流動而回收固體粒子。 兩個接收轉鼓Vi (6)各含序列分離裝置:上流爲排列在管 線(16)上之控制閥(7)且下流爲控制閥,兩個接收轉鼓v (6)各由輸送通道(9)而下流連接至固體粒子之共同分離 粒 經 脱 經 及 ---------裝------.玎-----ο ,費 /-、 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -21 本紙張尺度適用中國國家棣準(CNS ) A4规格(210X297公釐 經濟部中央揉準局員工消費合作社印製 A7 B7 _ 五、發明説明(19 ) 收集裝置,其包括一個分離旋風器(10)及一個收集轉鼓(13) ,從旋風器流出之氣體經由管線(11)流入管線(12)。 收集轉鼓(13)經由管線(32)而下流連接至經由管線(ATM) 連接至大氣之振動篩選器(14),其基本上是在大氣壓力及 氮氣壓中於中等溫度下操作,並可與用於習知的振動筛選 器之軟性連接套管相容,轉鼓(13)含上流及下流分離閥以 及未經顯示之加壓裝置,作爲粒子減壓鎖操作。 振動筛選器(14)之微細粒子(例如不含直徑大於3毫米大 碎片之粒子)出口,係連接至一個具有上流及下流控制閥 之接收轉鼓(15)以及未經顯示之供應器,供氮氣及可燃氣 體所形成之氣體,實務上,振動篩選器(14)係排列於轉鼓 (15)之上方使粉末可動力流動(因草圖之原因,此並非在圖 1之情形)。 如此的配備’轉鼓(15)可作爲氣動式清淨鎖,並包括將 侵蝕性粒子回收至設備之裝置,其上流係連接至輸送氣體 源(33)(可燃氣體、氣氣或蒸汽),且下流係連接至不同的 注入裝置(19)、(34),包括控制閥及固體粒子注入管線, 粒子可注入至裂化區域(2)之上流,經由點狀管線或較 宜經由管線(19)進入裂化氣體輸送區域(3),且尤其是進入 輸送管線交換器之錐形入口,該錐形體通常形成輸送區域 (3)之一部份,在此情形下,較宜在各錐形入口設置一個 擴散衝擊器(35),該擴散衝擊器具有兩個目的:保護輸送管 線交換器之管狀板以避免侵蚀,及更規則地分佈注入至交 換器(4)管内之粒子。 -22 - 本紙張尺度逋用中國國家梂準(CNS ) A4规格(210X297公釐) I-------^ ^----------- ** (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央樣隼局貝工消費合作社印製 A7 ______B7_ 五、發明説明(20 ) 擴散衝擊器(35)較宜用兩種粒子反射表面所組成,兩者 互爲補償,如此可同時經由數個通道使氣體通過,且從上 游觀看爲不透明狀。 清淨鎖(15)含排放用過的粒子之管線(36),該用過的粒 子也可經由排列在管線(32)之分流器輸送至貯存轉鼓,轉 鼓(18)含經控制的淨空裝置(螺旋桿或鎖),使可貯存「新 」粒子及替換用過的粒子。 該設備也含氣動式裝置,可經由輸送管道(9)將粒子從轉 鼓Vi(6)輸送至共同的分離及收集裝置,大氣露點低於π〇 °C之非結焦氣體源(31)(蒸汽或較宜爲氮氣或可燃氣體), 促使下列: a) 在閥(7)上游注入阻擂氣體,阻止裂化氣體輸送至接收 轉鼓(6); b) 在排放及輸送粒子前,經由閥(25)注入大氣露點低於 110°C之非結焦氣體,使清除包含在接收轉鼓Vi (6)之 氣體’在氣動輸送粒子之過程中加壓轉鼓(6); c) 經由閥(26)將此氣體注入至固體粒子,經由乾燥氣體 之過濾作用,乾燥至少一部份之任何液雅; d) 在氣動輸送粒子之過程中,經由閥(27)注入流動經控 制之輸送氣體。 最後’揭示於圖1之設備含可程式化之控制組件(17),以 便控制設備之序列操作,尤其是降壓鎖及氣動清淨鎖之閥 ’同時也包括在裂化區域(2)上游之注入裝置(2〇),注入可 催化經由蒸汽將煤焦汽化之化學化合物,例如碳酸鈉及碳 ___-23- 本紙張尺度適用中國國家揉準(CNS ) A4规格(210X297公釐) ---------^威------ίτ------ ·- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 經濟部中央標準局貝工消費合作社印裝 五、發明説明(21 ) 酸鉀等莫耳數混合物、或醋酸鈉、醋酸_、醋酸鋰及醋酸 鋇等莫耳數混合物之水溶液。 这些化合物在裂化區域(2)具有令人訝異的抗煤焦效應。 現在關於圏2,其係圖示代表兩個輸送管線交換器(4)或 TLE ’其錐形入口各含管線(9)供注入固體侵蝕性粒子,這 些交換器之下游連接至兩個主要分離器(5),各含經控制 的分離閥(7)並經由管線(16)連接至相同的接收轉鼓,其 組成該設備之其中一個轉鼓Vi,並因此與所示的兩個主要 分離器(5)相關連,接收轉鼓之下游,含控制閥(8)之輸送 通道(9)依序將粒子輸送至共同的分離及收集裝置(1〇)、 (13),彼等經由其他輸送管道(9)連接至未顯示之其他接收 轉鼓轉鼓(6)作爲氣動清淨鎖操作,用輸送氣體將鎖加 壓並排放粒子。 在圖2中,兩個主要分離器並非任意排列,而是使兩 個分離器足夠接近地設置,使單一接收轉鼓(6)之連接管 線(16)高度傾斜,並形成至少爲6〇度之水平角度α。 至於圖3係代表連接至本身連接至接收轉鼓Vi (6)之主要 分離器(5)之輸送管線交換器(4),圖3還包括先前經敘述並 有相同對照號碼之其他技術組件,此外,另一接收固體粒 子之轉鼓(28)也連接至主要分離器(5),以及一個方向 控制分流器(29)(閘板、擺動板或相等技術之組件),其可 將主要分離器(5)回收之粒子導致接數轉鼓Vi (6)或轉鼓Wi (28” 列示於圖1設備之操作如下: -24- 本紙張尺度適用中國國家梂準(CNS ) A4規格(210X297公釐> ---------^ ά------1Τ------ο A * (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 30S539 A7 B7_ 五、發明説明(22 ) A-注入固禮侵蚀性粒子:用由控制閥及注入管線所組成 的裝置(19),斷續地將侵蝕性粒子注入至設備中,當熟知 的固定進料經裂化後,經由管線(34)在裂化區域(2)之上游 注入粒子;當在變化情形下裂化不定的進料時,主要或只 有在輸送管線交換器之錐形入口將粒子注入至輸送區域(3) ;頃發現進料之變化情形下,可導致很難預測裂解管之結 焦率,不適合供控制將粒子注入至裂化區域。另一方面, 輸送管線之堵塞,其係未經預期地顯示爲選擇進料之唯一 限制因素,特別是在重進料例如粗柴油及眞空蒸餾時,只 需量測交換器出口溫度即可簡單且可信賴地測定。 此外,很訝異地用侵蝕法消除輸送管線交換器内之煤焦 比在裂化區域簡易偯多,因此不須先經由測試,以輸送管 線交換器出口溫度爲基準,即可控制必須注入之粒子量。 較宜斷續地注入微細優蝕性粒子劑量,各劑量相當於通 常爲5至150公斤之粒子重量,尤其是20至100公斤,注入 控制有兩種可能型態:在第一種型態中,係在固定時間間 隔例如每3小時,在固定注入點注入粒子,調整注入量(例 如使用秤重裝置,未顯示於圖1),使得注入點下游位置輸 送管線交換器出口溫度之増加保持中等,例如每月少於 l〇〇°C,較宜爲每月30°C或實質上爲0。 在另一型態之控制中,注入固定劑量之粒子,但是在不 同的時間間隔下注入,以便限制或消除輸送管線交換器出 口溫度之增加。 通常經由管線(19)注入粒子,在輸送管線交換器(4)之錐 _____-25-_____ 本紙張尺度適用中國國家橾準(CNS ) A4规格(21 Ox 297公釐) ' ---------^ 裝------訂------nk •*' (請先閲讀背面之注項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明(23 ) 形入口端通常含1至8個粒子注入器,粒子經由裂化氣體傳 送’經擴散衝擊器(35)反射使較佳地分佈於交換器(4)之管 中’並以20至180米/秒之流率循環,以35至120米/秒較佳 ’並刮除一部份沈積於管壁之煤焦或重焦油。 然後這些粒子在旋風器(5)中分離,並經由管線(16)落於 用加熱裝置(37)保持在1 5(TC之接收轉鼓(6),控制閥(7)因 此在注入粒子之過程中開啓,使回收於轉鼓(6)中;相反 地控制閥(8)在此過程中係關閉,注入暫時存放在相關轉 鼓(6)之粒子後,經由管線(25)及(26)注入從供應源(31)之 「乾淨」乾燥氣體例如可燃氣體或氮氣,此表示可達成初 步乾燥粒子(其中可含微量液體)以及沖洗含在轉鼓Vi中之 氣禮’以消除任何微量的裂化氣髏,然後關閉控制閥 將轉鼓與上游隔離,經由加壓轉鼓(6)以氣動方式輸送粒 子’例如使用閥(25),開啓出口閥(8)並經由閥(27)注入流 動經控制之乾淨乾燥輸送氣體,將轉鼓(6)作爲氣動清淨 鎖之操作’在沒有離開本發明之範圍内,可用熟悉此項技 藝者所熟知的數種方式進行,例如在加壓轉鼓前,開啓閥 (8)並注入輸送氣體使粒子流體化,或使用含出口閥(8)之 導管’其可水平、傾斜或垂直並向上。 然後經由輸送通道(9)排放濃密或稀釋相之粒子,根據本 發明,進行輸送所需輸送氣體之流率qi比通過主要分離器 (5)之裂化氣體小很多,因此通道(9)之直徑很小並含閥(7) 及(8):由於輸送粒子氣體之改變(裂化氣體一>乾燥乾燥氣 體(N2、可燃氣雅))、所以不需要非常高流率之裂化氣髏。 -26- 本紙張尺度通用TW國家揉準(CNS ) A4規格(210X297公釐) I--------^ -裝------訂------nk (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 五、發明説明(24 ) 通常管線(9)及閥(7)與(8)之直徑小於1〇〇毫米而先前技 藝方法敘述之粒子輸送管線直徑爲350毫米。此外,管線 (9)相當低溫,通常至少一部份未經修飾且不加護套,並 可用碳鋼製成。 因此根據本發明之粒子輸送特別經濟及可信賴,因爲輪 送通道(9)之輸送氣體,使粒子可在接收轉鼓(6)及循環 床中乾燥。 輸送通道之長度至少爲數米,例如5至1〇〇米,可將粒子 冷卻(循環的流體化床促進與較冷之通道(9)管壁熱交換), 此爲本發明之另一優點:事實上,其使得可在下游使用習 知的振動篩選器,經證明有非常高的信賴度,並含軟性連 接護套,該護套與主要分離器(5)内粒子之初溫無法相容 〇 進入通道(9)之粒子因此冷卻至80至15(TC之較佳溫度, 其爲適度並可與振動篩選器相容,並足夠達成任何所需之 粒子乾燥。 然後粒子經由輸送通道(9)進入共同的分離及收集裝置。 該共同裝置包括粒子/輸送氣體分離旋風器(10)及轉鼓 (13)供收集粒子,純化的輸送氣體經由管線(11)送至管線 (12) 以排放冷卻的裂化氣體。 序列性地回收單一劑量或數個劑量粒子後,將接收轉鼓 (13) 與上游隔離,用未顯示的裝置減壓,並經由排放管線 (32)淨空,例如在重力下之淨空,可因乾燥及非黏性粒子 而加以促進,然後在振動篩選器(14)中篩選粒子,使去除 -27- 本紙張尺度適用中國國家揉準(CNS ) A4规格(210X297公釐) ---------^ 裝-- • 着 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(25 ) — " 尺寸大於3毫米之碎片,然後粒子落入上游閥開啓且下游 閥關閉之接收轉鼓(15)。 當粒子需循環使用時,必須微細篩選粒子,以避免堵塞 管線(19)末端之注入器,其通常只有細小的尺寸(例如15毫 米)’在接收轉鼓(6)使用簡單的欄柵可進行第一次非常粗 的篩選(15至20毫米篩目),以避免堵塞輸送通道(9)之任何 風險。 當篩選過的粒子在轉鼓(15)時,經由將轉鼓(15)與上游 隔離並用對於轉鼓(6)之相同操作注入加壓氣體及輸送氣 體:如同在多個變化中經由氣動清淨鎖排放,相同於鎖 ,可燃氣髏及氮氣爲較佳的輸送氣體。 控制閥含尤其是注入裝置(19)係指可選擇注入點,例如 對於具有最高出口溫度之輸送管線交換器之注入點,轉鼓 (15)也包括供排放用過的粒子之裝置(16),經循環數次後 該粒子之侵蝕效率降低,然後用貯存在轉鼓(丨8)並用輸送 氣體源(33)輸送之新粒子替換用過的粒子劑量。 圖1之設備也可經由裝置(20)用於注入化學脱煤焦劑,該 裝置含活性溶液之儲槽及劑量泵,這些化合物係以細微噴 霧連續或非連續地注入製化氣體。 設設備也可含一個控制組件(17,參見圖2),例如可程式 化控制組件,其可自動化操作全部的序列性操作。 列示於圖2設備之操作相同於圖1,但兩個閥(7)從不同時 開啓,以避免經由管線(16)在兩個旋風器(5)間產生不要的 循環,因此粒子在不同相位下注入兩個交換器(4),相對 "28 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS > A4規格(2丨0X297公釐) ---------^ 装------訂------0^ • / (請先閱讀背面之注意事項存填寫本頁) A7 B7 五、發明説明(26 ) 應的閥(7)只在注入過程中開啓,至少6〇度之最小角度α 係確使回收的粒子可重力流動。 列示於圖3之設備操作如下: 在粒子注入相位中,方向分流器(29)具有如圖所示之角 度,使在接收轉鼓(6)回收侵蝕性粒子,在注入相位之外 ,即大部份時間下,分流器具有相反方向之角度,如此使 粒子落入接收轉鼓Wj (28),因此經由注入化學化合物導致 煤焦脆化而從壁上剝離並自動循環於設備中之煤焦粒子, 不會與回收於轉鼓(6)之侵蝕性粒子混合,此可改進設備 之操作及可信度,經由關閉閥(7)然後注入氣體以沖洗除 去位於該閥上之粒子,可防止不要的粒子落入轉鼓中 實例 實例1 (實例比較) 使用10000公斤/小時裂化氣體單位容量並含1〇個爐及20 個輸送管線交換器之蒸汽裂化設備,並配備在交換器上游 注入煤焦侵蝕性粒子之裝置。 經濟部中央樣準局員工消費合作社印製 ---------^,裝-- (請先閲讀背面之注^^項再填寫本頁) 訂 在第一個變化中,包含在輸送管線交換器流出物中的粒 子’經由這些流出物輸送至包含單一旋風器之裂化氣體共 同處理系統,在此設備中,有20個裂化氣體之出口管線, 其係將粒子輸送至共同的旋風器。 因此有20條供粒子循環之大直徑管線(例如350毫米),各 管線有10000公斤/小時裂化氣體之單位容量,共同的旋風 器具有20 X 10000公斤/小時之容量’即20000公斤/小時, 29- B7 五、發明説明(27 ) 因此有相當大的體積,設置困難且並不非常有效,此變化 並不符合本發明。 在第二變化中,已經敘述於上文,各輸送管線交換器出 口含兩個控制閥,以便當沒有粒子注入時,將流出物導入 化亂禮之下游處理系統,或導入共同的分離及收集裝置 Ο 此已知設備經由20條直徑通常爲350毫米之裂化氣體附 加管線將粒子輸送至單一點,並包括2〇χ2即40個具有大 直徑之特殊閥,可將裂化氣體導入適當的系統。 該旋風器具有10000公斤/小時之合理容量,且設置容易 並有效率。 此高成本之設備並不符合本發明。 實例2:符合本發明 經濟部中央樣準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 在此情形下,也使用10000公斤/小時單位容量並含10個 爐及20個輸送管線交換器之蒸汽裂化設備,該設備含20個 主要旋風器(5)且各配備一個接收轉鼓(6),這些主要旋風 器具有10000公斤/小時之單位容量,因此有效率且容易設 置,20個接收轉鼓(6)之每一個都經由輸送通道(9)連接至 共同的旋風器(10),因此有20個輸送通道,因爲各通道所 選用的輸送氣體單位流率爲1000公斤/小時之可燃氣體, 此流率比通過主要分離器之裂化氣體之10000公斤/小時流 率低很多,因此與本發明符合。 該輸送通道(9)因此有非常小的直徑(50至100毫米),且 旋風器(10)也非常小(1000公斤/小時之容量)。 -30 · 本紙張尺度適用中國國家梯準(CNS ) Α4规格(210X297公釐) 309539 經濟部中央樣準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(28 ) 因此設備可注入侵蝕性粒子,例如50公斤劑量之角狀媒 焦或角狀碳化矽,並可在共同的位置回收粒子,因爲此注 入,可在超過一個月之周期中避免輸送管線交換器之生垢 並能裂化非習知的進料(煤油、粗柴油、冷凝物),在沒有 注入粒子下有時不能達到。 尤其是對於礦物粒子,較宜將大部份回收的粒子循環使 用。 實例3 實例2所用的設備含20個主要分離器(旋風器(5)),但只 有10個如圖2所示排列之接收轉鼓(6),以及1 〇個輸送通道 (9) ’單位容量爲1000公斤/小時之可燃氣體。 此符合於本發明之設備比實例2更經濟。 實例4 除了不是設置20個而是10個主要分離器(5)之外,係使用 相同的蒸汽裂化設備,各分離器收集兩個輸送管線交換器 (一個爐)之流出物,使用10個接收轉鼓Vi及10個輸送通道 (9) ’單位容量爲1000公斤/小時之可燃氣體,此設備之回 收效率稍低於實例2及3,但成本較低。 實例5 使用實例4之設備,完全用裝置(2)注入10至100 ppm相對 於裂化氣體之在水溶液中含96%水及等莫耳數碳酸鈉與碳 酸鉀組成物之化學化合物(鈉及鉀之重量),這些化合物促 使裂化區域内的煤焦汽化,也導致煤焦脆化並排放從壁上 剝離之碎片。 -31 - 本紙張尺度適用中國國家榡準(CNs > A4规格(210X 297公釐) ---------·裝------訂------ ,· (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 " ----——______^_ 五、發明説明(29 ) '一- -— 人爲了使煤焦碎片不與注入的侵蝕性粒子(例如碳化矽)混 合,如圖3所示設置1〇個分流器(29)及1〇個接收轉鼓 —般而言,本發明以多種變化提供一種方法及設備,其 了使用有效的脱煤焦劑,可以裂化在習知的情形下無法裂 化之進料且不會有多餘的結垢,而且比先前此項技藝所揭 不的方法及設備能更經濟且更可信賴地回收此操作所產生 的固體粒子。 I ^ -裝 I 訂 ^w. (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央梯準局員工消费合作社印製 __-32- 本紙張尺度適用中國國家榡準(CNS ) Α4規格(210X297公釐)

Claims (1)

  1. 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 ι_ 一種蒸汽裂化烴類之方法,其係在含至少一個蒸汽裂化 爐之設備中進行,該設備包括多個裂化區域(2)及供來自 這些裂化區域之裂化氣髏用之多個輸送管線交換器 (TLE)(4),該方法包括在多個點注入脱煤焦劑,導致固 體粒子在該輸送管線交換器中循環,該方法包括在多個 主要氣體/固體分離器(5)内’從輸送管線交換器流出物 中分離至少一部份該固II粒子,並在組合於單一點之共 同分離及收集裝置内回收至少一部份這些輸送管線交換 器下游之這些固體粒子,該方法之特徵爲: -至少一部份來自主要分離器之經分離粒子,係在多 個接收轉鼓Vi、...、vn中,藉重力流動回收,每個轉 鼓Vi係與至少一個主要分離器相連;且 -各個接收轉鼓Vi係依序與相連的主要分離器隔離,然 後至少大部份包含在轉鼓Vi中的粒子,係經由大氣露 點低於110°C之非結焦輸送氣體以氣動方式轉移至該 共同的分離及收集裝置,供排放包含在轉鼓Vi中的粒 子之輸送氣鱧流率qi係小於或等於通過與Vi相連之主 要分離器裂化氣髗流率之30體積%。 2.根據申請專利範園第1項之方法,其特徵爲從轉鼓Vi輸 送之粒子係單獨用氣動裝置從該轉鼓中提取。 3·根據申請專利範圍第1或2項之方法,其中接收轉鼓v/系 用溫度範固在110至340eC間之加熱裝置加熱,以15〇至 250°C較佳,使在轉鼓之最大操作溫度下保持高於輸 送氣體之露點。 -33- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4规格(210X297公釐) A—裝 I ^ I I ^ 訂 I 線 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 309539 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 6·根據申請專利範園 正常溫度及壓力下 氣 '含2至4個碳原 所形成之族群。 7.根據申請專利範困 煤焦劑係在設備正 8·根據申請專利範固 體侵蚀性粒子並注 入裂化區域(2)出口 A8 B8 C8 D8 、申請專利範團 4·根據申請專利範園第1或2項之方法,其中係在隔離轉鼓 vi之前,將包含在轉鼓Vi中之氣鱧利用大氣露點低於u〇 C之非結焦氣體沖洗,然後轉移包含在轉鼓Vi中之粒子 〇 5·根據申請專利範困第1或2項之方法,其中係在隔離轉鼓 Vi之前,將包含在轉鼓Vi中之粒子利用大氣露點低於ι10 °C之非結焦氣體滲濾,然後轉移包含在轉鼓\中之粒子 第1或2項之方法,其中該輸送氣體在 無法凝結,且係選自氮氣、甲燒、氫 子之輕烴類、及這些組成物之混合物 第1或2項之方法,其中至少一部份脱 常操作期間注入。 第1或2項之方法,其中脱煤焦劑含固 入輸送管線交換器之上游,尤其是注 與輸送管線交換器(4)間之輸送區域(3) 9. 根據申請專利範困第1或2項之方法,其中至少一部份在 共同收集裝置内回收之粒子係在至少該部份從共同的收 集裝置内回收之粒子上進行篩選操作後,被再循環到至 少一個輸送管線交換器之上游點,此篩選操作係在大氣 壓力及實質上爲氮氣壓下進行。 10. 根據申請專利範圍第1或2項之方法,其中該抗結焦化合 -34- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210 X 297公釐) --------{—裝-- • « (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) -訂- A8 B8 C8 D8 經濟部中央標率局員工消費合作社印製 申請專利範圍 物係包括可催化用蒸汽將煤焦汽化之礦物鹽類,並被注 入裂化區域(2)之上游。 11. 根據申請專利範圍第10項之方法,其特徽爲該礦物麈類 含至少一種選自由鈉、鉀、鋰、鋇及锶元素所形成之鹽 類,該鹽類具有促進煤焦汽化之活性。 12. —種蒸汽裂化設備,其中含至少一個蒸汽裂化爐(〗)、數 個裂化區域(2)及供來自裂化區域之裂化氣體用之數個輸 送管線交換器(4),該設備也包括在數個點注入脱媒焦劑 之裝置,導致固體粒子在該輸送管線交換器中循環,用 以純化輸送管線交換器流出物之數個.主要氣嫌/固雅分 離器(5),各主要分離器與至少一個和其相關之輸送管線 交換器於上游連接,並包含一個經純化氣體之出口及一 個固雅粒子之出口,及回收至少厂·部份這些固想粒子之 裝置’這些回收裝置含組装在單一點之共同分離及收集 裝置,該設備之特徵包括: -供回收至少一部份在主要分離器中藉重力流動所分 離粒子之數個轉鼓Vi,每個轉鼓Vi係連接至與Vi相連 之至少一個主要分離器之至少一個固體粒子出口; - 數個固體粒子輸送通道,各通道係於上游連接至其 中一個轉鼓Vi,且下游連接至該共同的分離及收集裝 置;及 -將各轉鼓Vi依序和其相連的分離器隔離之裝置,及經 由該輸送通道輸送至少大部份包含在隔離的轉鼓中 之粒子的氣動裝置,該氣動裝置包含供應具有大氣 -35- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4规格(210Χ297公釐) --------C 1^-- 7 * Λ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂_ 308539 A8 B8 C8 D8 夂、申請專利範圍 露點低於110°C之非結焦輸送氣體之裝置。 I3根據申請專利範圍第12項之設備,其特徵爲各轉鼓V/系 與排放粒子之裝置連接,該裝置只用氣動方式並使用至 少一種選自包括氮氣及燃料氣體之輸送氣體源。 14_根據申請專利範困第12或13項之設備,其包括加熱轉鼓 之加熱裝置。 15·根據申請專利範团第12或13項之設備,其包括利用大氣 露點低於110°C之非結焦氣體源沖洗包含在轉鼓Vi内氣 體之裝置。 16. 根據申請專利範团第14項之設備,其包括將大氣露點低 於110°C之非結焦氣體引進包含在轉鼓Vi内之粒子,以 在粒子從轉鼓Vi排放前先經滲濾之裝置。 17. 根據申請專利範困第12或13項之設備,其中該脱煤焦劑 包含固體侵蝕性粒子,該設備包括將該粒子注入輸送管 線交換器上游之裝置,尤其是注入裂化區域及輸送管線 交換器間之輸送區域。 18. 根據申請專利範团第17項之設備,其中全部固髏粒子係 被注入供裂化區域(2)及輸送管線交換器(4)間之裂化氣 體用之輸送區域(3)中,尤其是注入輸送管線交換器之錐 形入口。 19_根據申請專利範固第12或13項之設備,其中該共同的分 離裝置(10)、(13)係包括一個供經純化輸送氣體用之出 口,經由管線(11)連接至管線(12)供裂化氣體之循環用 ’以排放經純化之輸送氣髏。 -36 - 本紙張尺度適用中國國家標季(CNS〉A4規格(210X297公釐) --------C — 『·# (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局貞工消費合作社印製 309539 —~~---- 六、申請專利範圍 ABCD 經濟部中央梂隼局員工消費合作社印裝 20‘根據申請專利範圍第12或13項之設備,其包括將共同的 分離及收集裝置中所回收之至少一部份粒子再循環至輸 送區域(3)之裝置。 21. 根據申請專利範固第2〇項之設備,其包括在實質上爲氮 氣壓及大氣壓力下在低於2〇〇。(:之溫度下操作之振動筛 選器(14),其上游係連接至共同的分離及收集裝置(1〇) 、(13)且下游連接至粒子再循環裝置(15)、(19)。 22. 根據申請專利範圍第12或13項之設備,其包括至少兩個 連接至相同接收轉鼓(6)之主要分離器(5),與該接收轉 鼓(6)連接之各主要分離器係經由管線(16)連接至該轉鼓 ,並包括裝置(7)之控制裝置(17),以在另一管線開啓時 依序阻擋至少一條管線’主要分離器(5)及接收轉鼓(6) 之相對配置係致使管線(16)對水平面傾斜至少60度角。 23. 根據申請專利範困第12或13項之設備,其包括在裂化區 域(2)之上游注入脱煤焦劑之裝置,該脱煤焦劑包含可催 化用蒸汽將煤焦汽化之化學化合物。 24. 根據申請專利範固第12或13項之設備,其包括連接至輸 送區域(3)並可依序注入侵蚀性粒子之裝置、依序隔離各 轉鼓Vj使離開注入粒子上流至Vj之相位的裝置、及排放 與注入相位外Vi關連而沒有通過Vi之經分離器回收的粒 子之装置。 25. 根據申請專利範固第24項之設備,其包括轉鼓Wi供接收 從粒子注入相位外回收之粒子、及含一個入口及兩個出 口之經控制方向分流器,各分流器之上游係連接至主要 分離器’且下游係連接至接收轉鼓及接收轉鼓Wj。 -37- 用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 丨裝. 訂 -C4
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