TWI263674B - Apparatus and process for enhanced feed atomization - Google Patents
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Description
1263674 A7 B7 五、發明説明(1 ) 〔發明背景〕 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 流體化的催化裂解(FCC)在石油提煉工業中爲一種基礎 穩固的且常被使用的方法,用以將相對高沸點的產品轉變 爲更具有價値的低沸點產品,包括汽油及中間蒸飽物,像 是煤油,噴射燃料及加熱油。優異的催化裂解方法爲流體 催化裂解方法(FCC),其中一被預熱的進料與一熱的裂解催 化劑接觸。在該裂解反應期間,焦碳與碳氫化合物沉積在 催化劑粒子上,導致催化活性及選擇性的喪失。被焦碳沉 積的催化劑粒子及相關的碳氫化合物材料通常是用蒸汽來 加以汽提(stnp),以在技術上及經濟上可行的情況下儘可能 地去除掉碳氫化合物材料。包含了不可汽提的焦碳之汽提 過的粒子從該汽提器通過到達一再生器(regenerator)。在該 再生器中,被焦碳沉積的催化劑粒子藉由與空氣,或空氣 與氧氣的混合物,在高溫下接觸以燃燒焦碳(其爲一放熱反 應)而被再生。該焦碳的燃燒將焦碳去除掉並將該催化劑加 熱至適於吸熱裂解反應的溫度。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 該方法發生在一整合的單元內,其包含該裂解反應器 ,該汽提器,該再生器,及適當的附屬設備。該催化劑從 該反應器或反應區被持續的循環至該汽提器,然後到達該 再生器及回到該反應器。該循環率典型地係相對於油的進 料率來加以調整,用以保持一熱平衡的操作,其中在再生 器中產生的熱足以維持裂解反應,而該循環的、被再生的 催化劑則被用作爲熱傳遞媒介。 爲了要提供最佳化的催化裂解條件,一或多個噴嘴最 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -4- 1263674 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明(2 ) 好是集聚地將碳氫化合物流以可擴張涵蓋裂解催化劑會流 過的整個截面積的模式來噴灑。改良的噴灑涵蓋率提供更 佳的催化劑-碳氫化合物進料混合,其可提高催化裂解反應 並可將熱裂解反應最小化。熱裂解反應會產生不想要的產 物,如甲烷及乙烷,並降低較具價値的FCC產品的產量。 噴嘴最好能產生微小的碳氫化合物進料液滴。當液滴 的尺寸減小時,碳氫化合物進料液滴表面積對體積的比値 就會變大,這可加速從催化劑到該碳氫化合物進料的熱傳 遞及縮短碳氫化合物進料氣化的時間。較快的氣化可改善 催化裂解反應產物的產量,因爲被氣化的碳氫化合物進料 會擴散至催化劑的孔隙中。相反地,在碳氫化合物進料氣 化及將其與該催化劑混合上的任何延遲都會增加熱裂解產 物及焦碳的產出。因此,可有經濟效率地縮小進料液滴尺 寸的方法及設備可以改善FCC方法中之產量。 FCC進料注入中,注入蒸汽或分散蒸汽之單階段添加 至熱油中係此技藝中所習知的。蒸汽產生一與油混合的兩 相混合物,其在此油與蒸汽混合物經由噴嘴的喉(孔口)被射 出時,會促進液體帶(liquid ligaments)的形成。這些液體帶 很快地斷裂成直徑更小的液滴。提高該油與蒸汽混合物的 動能及有效地將動能轉變爲表面張力能被認爲可藉由產生 更小的平均液滴直徑而改善霧化品質。添加蒸汽的方法變 化很大。在某些例子中,蒸汽係單純地經由一噴嘴或連接 至該噴嘴上游的油進料管的混合T型件來添加的。先前技 藝的方法在於找尋在霧化噴嘴尖上游幾近均質的蒸汽與油 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 1263674 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明(3 ) 的混合物。然而,先前技術的方法並未意識到本發明所揭 示之藉由將多個蒸汽(或其它霧化流體)添加裝置組合起來可 達到更佳霧化效果的能力。 〔發明槪要〕 本發明的一個實施例包含一種將一 FCC進料注入器中 之FCC進料霧化的方法,該FCC進料注入器包含多個混合 區及一進料噴嘴。該方法包含:U)在第一混合區中,讓 FCC進料與第一霧化流體接觸;(b)讓該混合物從該第一混 合區進入到第二混合區;(c)在該第二混合區中,讓來自該 第一混合區的混合物與第二霧化流體接觸,該第二霧化流 體係選自蒸汽,輕碳氫化合物氣體,及它們的組合的組群 中;及(d)讓所得到的混合物從該第二混合區通過一進料噴 嘴。 本發明的另一實施例包含一霧化方法,其包含U)將第 一霧化流體注入一進料中;(b)接著將第二霧化流體注入來 自步驟(a)的該進料/第一霧化流體混合物中,該第二霧化流 體係選自蒸汽,輕碳氫化合物氣體,及它們的組合的組群 中;(c)讓來自步驟(b)的混合物通過一噴嘴。 本發明的另一實施例包含一霧化方法,其包含(a)將第 一霧化流體噴佈於一進料中;(b)同時將第二霧化流體噴佈 於該進料中,該第二霧化流體係選自蒸汽,輕碳氫化合物 氣體,及它們的組合的組群中;及(c)讓來自步驟(b)的混合 物通過一噴嘴。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) II I I 1 ........ ίί - I- :*1- _i ϋ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 -6 - 1263674 A7 B7 五、發明説明(4 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明的另一實施例包含一流體化的催化裂解方法, 其包含U)將一 FCC進料送至一進料注入器中,該進料注入 器包含多個混合區及一噴嘴;(b)在第一混合區中,將第 一霧化流體注入該FCC進料;(c)在一位在該第一混合區下 游處之第二混合區中,將一第二霧化流體注入來自該第一 混合區的FCC進料/霧化流體混合物中,該第二霧化流體係 選自蒸汽,輕碳氫化合物氣體,及它們的組合的組群中; (d)讓該FCC進料/霧化流體混合物從該第二混合區通過該噴 嘴,該噴嘴具有一出口其被設置成可產生FCC進料液滴噴 霧進入一反應區中;及(e)在該反應區中讓FCC進料液滴與 一 FCC催化劑接觸以產生一產品流及耗竭的(spent)催化劑 其包含可汽提的碳氫化合物。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明的另一實施例包含一 FCC進料注入器,其包含 :(a)—進料入口;(b) —第一霧化流體入口;(c) 一第二霧化 流體入口;(d)外噴佈器其與進料入口及第一霧化流體入口 成流體聯通,該外噴佈器被建構來界定一第一混合區;(e) 一第二混合區其與該第二霧化流體入口及第一混合區成流 體聯通5該第二混合區被建構成可接受來自該第一混合區 的FCC進料/霧化流體混合物並提升來自該第一混合區的混 合物與一第二霧化流體之間的混合;及(f)一進料噴嘴,其 與該第二混合區成流體聯通,該噴嘴被建構成可讓該FCC 進料/霧化流體以一預定的噴灑模式進入該提升器(riser)反 應區中。 本發明的另一實施例包含一 FCC進料注入器,其包含 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 1263674 經濟部智慧財產局員工消費合作社印t A7 B7五、發明説明(5 ) :(a)—進料入口;(b)—第一霧化流體入口;(c)一第二霧化 流體入口;(d)—混合T型件其與進料入口及第一霧化流體 入口成流體聯通,該混合T型件被建構來界定一第一混合 區;(e)—第二混合區其與該第二霧化流體入口及第一混合 區成流體聯通,該第二混合區被建構成可接受來自該第一 混合區的FCC進料/霧化流體混合物並提升來自該第一混合 區的混合物與一第二霧化流體之間的混合;及(f)一進料噴 嘴,其與該第二混合區成流體聯通,該噴嘴被建構成可讓 該FCC進料/霧化流體以一預定的噴灑模式進入該提升器 (r i s e r)反應區中。 本發明的另一實施例包含一 FCC進料注入器,其包含 :(a)—進料入口;(b)—第一霧化流體入口;(c) 一第二霧化 流體入口;(d)—第一混合區其與進料入口及第一霧化流體 入口成流體聯通,該第一混合區被建構成可接受該FCC進 料及該第一霧化流體並促進該FCC進料與該第一霧化流體 之間的混合;(e) —外噴佈器其與該第二霧化流體入口及第 一混合區成流體聯通,該外噴佈器被建構成可界定一第二 混合區,該第二混合區被建構成可接受來自該第一混合區 的FCC進料/霧化流體混合物並提升來自該第一混合區的混 合物與一第二霧化流體之間的混合;及(f)一進料噴嘴,其 與該第二混合區成流體聯通,該噴嘴被建構成可讓該FCC 進料/霧化流體以一預定的噴灑模式進入該提升器(nse〇反 應區中。 本發明的另一實施例包含一 FCC進料注入器,其包含 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標隼(CNS ) A4規格(210X297公釐) 1263674 A7 B7 五、發明説明(6 ) :(a)—進料入口;(b) —第一霧化流體入口;(c)一第二霧化 流體入口;(d)—第一混合區其與進料入口及第一霧化流體 入口成流體聯通,該第一混合區被建構成可接受該FCC進 料及該第一霧化流體並促進該FCC進料與該第一霧化流體 之間的混合;(e) —混合T型件其與該第二霧化流體入口 及第一混合區成流體聯通,該混合T型件被建構成可界定 一第二混合區,該第二混合區被建構成可接受來自該第一 混合區的FCC進料/霧化流體混合物並提升來自該第一混合 區的混合物與一第二霧化流體之間的混合;及(f)一進料噴 嘴,其與該第二混合區成流體聯通,該噴嘴被建構成可讓 該FCC進料/霧化流體以一預定的噴灑模式進入該提升器 (r i s e r)反應區中。 〔圖式簡要說明〕 第1圖顯示一包含了 一混合T型件與一內噴佈器之實施 例。 第2圖顯示一包含了 一混合T型件與一外噴佈器的實施 例。 第3圖顯示一包含了一對混合T型件的實施例。 第4圖顯示一包含了 一位在一外噴佈器的上游之內噴佈 器的實施例。 第5圖顯示一實施例,其中混合區被建構成至少部分重 疊。 第6圖顯示一包含了一對內噴佈器的實施例。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) --,--1--•‘---- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
、tT •I. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印紫 -9- 1263674 A7 B7 五、發明説明(7 ) 第7圖顯示一包含了一對外噴佈器的實施例 主要元件 對 昭 ^ w\ 100 進 料 注 入 器 200 噴 嘴 102 導 管 103 流 體 路 徑 110 第 — 混 合 區 120 第 二 混 合 區 101 進 料 入 □ 111 入 P 320 混 合 T 型 件 300 內 噴 佈 器 121 入 □ 122 出 □ 310 外 噴 佈 器 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} _衣 、11 辞· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 〔最佳實施例詳細說明〕 揭示於本文中的方法實施例包含將霧化流體多階段& 入一進料物質中’其可降低進料的液滴尺寸。在霧化流體 的多階段注入之後’該進料/霧化流體混合物通過一噴嘴, 該噴嘴被建構成可產生一預定的進料液滴噴灑模式。揭示 於本文中之設備實施例包含一進料注入器,其可與新的或 既有的進料注入噴嘴一起使用。該進料注入器包含多個混 本紙張尺度適用中.國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) -10- 1263674 A7 B7 五、發明説明(8 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 合區,以兩個混合區爲較佳。混合區可完全或至少部分地 重疊,或者一混合區可完全在另一混合區的下游,使得混 合區之間沒有重疊的部分。本文中所述的實施例可產生一 更爲均質的流體進入該注入器噴嘴中,藉以產生一更爲所 需之液滴尺寸分布。揭示於本文中的實施例在包括FCC在 內的許多方法中都相當有用,但並不侷限於FCC方法。 每一混合區都被建構來混合一霧化流體流與進料物質 ,其最好是液態。每一混合區最好是被建構來將霧化氣體 注入該進料中。雖非是最佳的,但進料與霧化流體的流路 可被切換(即,該方法/設備可被設計成將進料噴佈於霧化氣 體中。) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 該霧化流體可包含過冷(subcooled)水(即,水在足以使 其保持在液態的壓力下具有高於其正常大氣壓力沸點的溫 度),蒸汽,輕碳氫化合物氣體(C4-),惰性氣體及/或它們的 組合。輕碳輕化合物氣體包括,但並不侷限於,甲烷,乙 烷,乙烯,乙炔,丙烷,丙烯,丙炔,丁烷,丁烯,及它 們的混合物。本文中所述之惰性氣體包括,但並不侷限於 ’氦,氫,氮,氬,及其它適合的惰性氣體及它們的組合 。相同的或不同的霧化流體可被注入每一混合區內。或者 ,該霧化流體可得自共同的來源並分成預定的量送至每一 混合區。每一混合區可用各種不同的方式加以建構,包括 但並不侷限於,混合T型件320,內噴佈器300,外噴佈器 3 1 0,及此技藝中其它習知的機構。 在使用噴佈器(內及/或外噴佈器)的實施例中,噴佈器 1紙張尺度適用中國國家標準(〇奶)八4規格(210乂 297公羞) ' " -11 - 1263674 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明(9 ) 孔口的大小被作成在典型的操作條件下,霧化流體可在高 速下,較佳是高於約250ft/sec(約76m/sec),更佳地係高於約 5 000&6(:(約15211^6(:),被注入液體進料中。 本發明的一實施例被示於第1圖中。該進料注入器1 00 具有一出口將其連接至一噴嘴200,該噴嘴以一箱形來代表 ,以示該注入器丨〇〇可與任何傳統的噴嘴一起使用。注入器 100大體上包含一導管102其界定一流體路徑1〇3且被建構來 界定至少兩個混合區。兩個混合區1 10,120在第1-7圖的每 一圖中都被示出。 第1圖所示的實施例具有一混合T形件320其將從進料 入口 1 0 1進來的進料與通過入口 1 1 1的霧化流體混合於第一 混合區1 10中。該進料/霧化流體混合物從第一混合區1 10進 入到第二混合區120中。一內噴佈器300將該進料/霧化流體 混合物與額外的霧化流體加以混合。此額外的霧化流體從 入口 121通過出口 122(孔口)並進入到路徑103並在該處與該 進料/霧化流體混合物相混合。所得到的混合物從該注入器 100通過並進入且通過噴嘴200而產生液體進料液滴噴霧。 示於第2圖中的實施例與示於第1圖的實施例相似,但 使用外噴佈器310於該第二混合區120中用來將該額外的霧 化流體注入來自於該第一混合區1 0的進料/霧化流體混合物 中。 示於第3圖中的實施例與示於第1圖的實施例相似,但 使用混合T型件320於該第二混合區120中用來將該額外的 霧化流體注入來自該第一混合區1 1 0的進料/霧化流體混合物 本紙張尺度適用中國國家標隼(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 一 -12- .— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 1263674 A7 B7 五、發明説明(10 ) 中〇 示於第4圖中的實施例顯示一實施例,其中一內噴佈器 300將霧化氣體注入該第一混合區110中且一外噴佈器310將 霧化热體注入該弟一*混合區120中。雖未被不出,但該外噴 佈器3 1 0可用以將霧化氣體注入第一混合區1 1 〇,同時內噴 佈器310將霧化氣體注入該第二混合區120內。 示於第5圖中的實施例與第4圖的實施例相似,但該內 噴佈器300及外噴佈器310在第一與第二混合區11〇 , 120之間 有重疊。第一與第二混合區110,120可部分重疊,完全重 疊,或完全不重疊。如申請專利範圍中所述的,同時噴佈 意指混合區噴佈器至少部分地重疊。 示於第6圖中的實施例顯示一實施例,其中內噴佈器 300將霧化氣體注入第一及第二混合區1 1〇,120中。示於第7 圖中的實施例顯示一實施例,其中外噴佈器3 1 0將霧化氣體 注入第一及第二混合區1 1 0,1 2 0中。 參考第4圖,下游混合區(gp,在第1-7圖中的混合區120 或任何後續的混合區,如果有需要的話)宜爲位在離前面的 混合區下游一段L i的距離,L ^等於或小於內管直徑的約5 0 倍,更佳地爲小於內管直徑的約1 5倍,又更佳地爲內管直 徑的約3倍到約5倍之間。L!的距離最好是沿著路徑1 〇3的軸 向中心線測量且是測量介於任兩個混合區大約中心點之間 的距離。介於最終混合區(即,在一兩區注入器中的混合區 120)與噴嘴出口孔(未示出)之間在第4圖中被標爲L2的距離 宜爲小於內管直徑的約1 5倍,更佳地爲內管直徑的約3倍到 本紙張尺度適用中.國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) ; ; :—— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -13- 1263674 A7 B7 五、發明説明(11 ) 約10倍之間。L2的距離是沿著路徑103的軸向中心線在介於 最終混合區的大約中心點與噴嘴200的出口孔之間測量。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 吾人可使用混合T型件來取代噴佈器,反之亦然。導 管102可以是任何適當形狀或截面,如L型(第1-2,6-7圖) 或大致直線(第3 - 5圖)。雖然未示於圖式中,但進入每一混 合區的霧化流體可來自相同的來源。 參照第1圖’在操作時,液體進料經由進料入口 1 〇丨進 入注入器100並進入流體路徑103中。蒸汽,或其它適當的 霧化流體,經由入口 111而被注入通道103,在該處蒸汽被 注入或與流動的進料於第一混合區1 1 0中相混合以形成一兩 相流體。該蒸汽/進料混合物在流體路徑1 03中向下游流動到 達第二混合區120,在該處其與被注入流體路徑1〇3中的第 二霧化流體(如,蒸汽)相混合。來自第二混合區1 20之混合 物通過注入器100的出口端並進入噴嘴200中。然後該噴嘴 以想要的噴霧模式噴灑該進料(呈液滴形式)。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 添加霧化流體至液體進料中可產生一兩相混合物其可 在進料與霧化流體通過該流體路徑103時促進液體帶(nqU1d 1 i g a m e n t s)的形成。申請人相信愈多在高速下被注入後續混 合區內的混合物中,該混合物的動能會增加且其均質性亦 會提高,造成在液體進料/霧化流體經過噴嘴200的喉(孔口) 被射出時會形成液體帶。這些液體帶會快速地斷裂成直徑 更小的液滴。申請人相信,增加進料/霧化流體混合物的動 能及動能有效地轉變爲表面張力能可藉由產生更小的平均 液滴直徑而改善霧化品質。 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2i〇><297公釐) -14- 1263674 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明(12 ) 操作注入器100使得至少一部分的霧化氣體被注入每一 混合區1 1 0,1 20中。在一較佳的實施例中,霧化氣體進入 第一混合區11 0的氣流以被注入進料中的霧化氣體的總重量 計爲至少1 0 w t %,更佳爲約1 0至約5 0 w t %。其餘的霧化氣體 送至第二混合區120及後續的混合區(如果有的話)。 FCC方法 在一較佳的實施例中,本文所揭示的方法與設備被使 用在FCC操作中。該FCC操作可在任何一種流體催化裂解 單元/方法中實施,且不需對反應,汽提,及再生區等的特 殊安排有限制。FCC進料送至一 FCC單元,其在該處通過 一或多個進料注入器/噴嘴而進入反應區中,其通常包含一 提升器反應器,且與來自再生區之熱的再生催化裂解催化 劑接觸。該熱的催化劑將該FCC進料氣化並裂解形成裂解 的產物及焦碳。該裂解反應將焦碳沉積在該催化劑上,因 此至少部分地讓催化劑失去活性(被稱爲耗盡的催化劑)。該 被裂解的產物宜使用一漩流分離器快速地與耗盡的催化劑 分開來。 該耗盡的催化劑進入一汽提區,在該處一汽提劑,如 蒸汽,將揮發物(可汽提的碳氫化合物)從該耗盡的催化劑中 汽提出來。汽提可在不嚴苛的條件下實施以保有該耗盡的 催化劑上吸附的碳氫化合物用以熱平衡。 經過汽提的催化劑進到再生區中,在該處藉由在有含 氧氣體(較佳爲空氣)的情況下燃燒掉催化劑上的焦碳而被再 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中.國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) -15- 1263674 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明(13 ) 生。再生讓催化劑重拾活性並同時將催化劑加熱至介於650 °C至800 °C之間的溫度。然後把該熱的催化劑再循環至該 FCC反應區,在該處其與注入的FCC進料接觸。 任何傳統的FCC進料都可被使用。此等進料典型地包 括沸點在約430 °F至約1 050 °F (220-565 t )範圍內之碳氫化合 物油,如氣油(gas 〇11),重碳氫化合物油,其包含沸點在 l〇50°F(565 °C)以上的物質;重及還原的原油,石油大氣蒸 餾油腳(bottoms),石油真空蒸餾油腳,瀝青,柏油,地瀝 青,其它重碳氫化合物殘留物;焦油砂油,頁岩油,從煤 液化處理中產生的液體產物,及它們的混合物。該FCC進 料亦可包含再循環的碳氫化合物,如輕或重循環油。使用 於此方法中之較佳的進料爲沸點在約650°F (343 °C )以上之真 空氣油。 該方法宜在一傳統的FCC提升器反應器(反應區)中實 施。在FCC反應區中的處理條件包括⑴約500°C至約650°C 的溫度,以約525 °C至600 °C的溫度爲較佳;(ii)約10至 40psia(70-280kPa),以約 20 至 35psia( 1 40-245kPa)爲較佳的碳 氫化合物分壓;及(i i i)催化劑對進料(w t / w t)的比例約1 : 1至 1 2 : 1,以約4 ·· 1至1 0 : 1爲較佳,其中催化劑重量爲催化劑 複合物的總重量。雖非必要,蒸汽可與進料一起被導入該 反應區中且可爲進料之至高達約l〇wt%,以進料的約lwt%至 約3wt%爲較佳。較好的是,該FCC進料在該反應區中的停 駐時間少於約1 0秒鐘,更佳地是在約1秒至1 〇秒之間。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -16- 1263674 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(14 ) 實例 實例1-2 實驗測試顯示階段式的蒸汽注入可改善F C C產量。 實例1 在表1中的實例1爲在5〇kB/d FCC單元中所獲得之基礎 例產量’其中進入到該注入器中的蒸汽爲進來的油進料總 重量的1.08wt%。此實例可藉由參照第2圖而被更佳地瞭解 ,該圖顯示使用於實例1中的實施例。注入該油進料中的蒸 汽係以進來的總蒸汽的l〇wt%經由該混合T型件320而被注 入第一混合區110中及以進來的總蒸汽的90wt%經由外噴佈 器3 10而被注入第二混合區12〇中。外噴佈器310位在離噴嘴 200霧化(出口)孔口的上游約π倍內管直徑的位置。第二混 合區120位在離第一混合區1 10的下約20倍內管直徑的位置。 結果示於表1的第2欄位中。 實例2 實例1中所實施的測試再次被實施,但經由混合T型件 320注入到第一混合區1 1〇中的蒸汽被增加爲總蒸汽的20wt% 而經由外噴佈器310進入第二混合區120的蒸汽則爲80 wt %。 結果示於表1的第3欄位中。 所得結果之並排比較顯示在430°F下轉換量增加,焦碳 產量固定,LPG產量增加,及油腳轉換量增加。雖然delta 產量小,但增加至第一混合區中的蒸汽量亦很小。申請人 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) --‘--Ϊ--.--9------1T------0— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -17- 1263674
A B 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明(15 ) 相信在第一混合區中進一步增加蒸汽則應會有更大的產量 改進。 (表1) 實例 1 2 蒸汽注入位置 階段式注入 階段式注入 送至上游混合區的蒸汽Wt% 10 20 送至下游混合區的蒸汽wt% 90 80 產量(wt%) C2- 2.8 2.9 LPG 17.2 17.5 C5/430°F 50.7 50.9 430T / 650T 18.2 18.7 650T + 5.6 5.5 焦碳 4.4 4.4 430°F -轉換 wt% 75.7 76.3 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(21〇X297公釐) -18-
Claims (1)
1263674 is8 C8 D8 六、申請李肩範圍 顚尤 1 ^ 一::! (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1·一種將流體化催化裂解進料(FCC進料)注入器中之 FCC進料霧化的方法’該FCC進料注入器包含多個混合區 及一進料噴嘴,該方法包含: (a) 在第一混合區中’讓FCC進料與第一霧化流體接觸 以產生一兩相混合物’其中該第一霧化流體佔總霧化流體 的10至50重量% ; (b) 讓來自桌一混合區之混合物進入到第二混合區,何 至少一個混合區含有噴佈器,其中霧化流體以至少 2 5 0ft/sec之速率流過該噴佈器; (c) 在該第一混合區中,讓來自第一混合區的混合物與 第二霧化流體接觸’其中該第二霧化流體佔總霧化流體的 90至5 0重量%,且該第二霧化流體係選自蒸汽,輕碳氫化合 物氣體,惰性氣體,及其組合;及 (d) 讓所得來自第二混合區之混合物通過一進料噴嘴。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2·如申請專利範圍第1項所述之方法,其中該FCC進料 係選自於重及還原的原油’石油大氣蒸飽油腳(bottoms), 石油真空蒸飽油腳,瀝青,柏油,地瀝青,焦油砂油,頁 岩油,從煤液化處理中產生的液體產物,及其混合物。 3 ·如申請專利範圍第1項所述之方法,其中該第一霧化 流體係選自過冷(subcooled)水,蒸汽,輕碳氫化合物氣體, 惰性氣體及其組合。 4. 如申請專利軔圍% 1項所述之方法,其中該第一霧化 流體係從外部噴佈至第一混合區內。 5. 如申請專利範圍第1項所述之方法,其中該第一霧化 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -19- AB1CD 1263674 六、申請專利範圍 2 流體係從內部噴佈至第一混合區內。 6 ·如申請專利範圍第1項所述之方法,其中該第二霧化 流體係從外部噴佈至第二混合區內。 7 ·如申請專利範圍第1項所述之方法,其中該第二霧化 流體係從內部噴佈至第二混合區內。 8.如申請專利範圍第丨項所述之方法,其中該第一及第 二霧化流體同時與FCC進料接觸。 9 ·如申請專利範圍第1項所述之方法,其中該進料噴嘴 位在離該第一混合區少於約1 5倍內管直徑距離的下游處。 1 〇·如申請專利範圍第1項所述之方法,其中該第二混合 區位在離該第一混合區少於約5 0倍內管直徑距離的下游處 11.一種霧化方法,其包含: (a) 將第一霧化流體注入一進料中以產生一兩相混合物 ;其中該第一霧化流體係選自蒸汽,輕碳氫化合物氣體, 惰性氣體,及其組合,且該第一霧化流體佔總霧化流體的 10至50重量% ; (b) 接著將第二霧化流體注入來自步驟(a)的進料/霧化流 體混合物中,其中該第二霧化流體的量佔總霧化流體的50 至90重量%,且該第二霧化流體係選自蒸汽,輕碳氫化合物 氣體,惰性氣體,及其組合,但該第一與第二霧化流體中 的至少一者係透過噴佈器以至少250ft/sec之速率注入;及 (c) 讓來自步驟(b)的混合物通過一噴嘴。 1 2.如申請專利範圍第11項所述之方法’其中該進料係 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2l〇XM7公董) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、tT Μ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -20- ABCD 1263674 六、申請專利範圍 3 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 選自重及還原的原油’石油大氣蒸餾油腳(bottoms),石油 真空蒸餾油腳,瀝青,柏油’地瀝青’焦油砂油,頁岩油 ,從煤液化處理中產生的液體產物’及其混合物。 13. —種霧化方法,其包含: (a) 將第一霧化流體以至少250ft/sec之速率噴佈於一進 料中;其中該第一霧化流體係選自過冷(subcooled)水,蒸 汽,輕碳氫化合物氣體,惰性氣體及其組合,且係以佔總 霧化流體10至50重量%的量噴佈.; (b) 同時將第二霧化流體噴佈於該進料中,其中該第二 霧化流體的量佔總霧化流體的50至90重量%,且該第二霧化 流體係選自蒸汽,輕碳氫化合物氣體,惰性氣體,及其組 合,但該第一與第二霧化流體中的至少一者是以至少 250ft/sec之速率噴佈;及 (c) 讓來自步驟(b)的混合物通過一噴嘴。 14. 如申請專利範圍第13項所述之方法,其包含從外部 噴佈該第一霧化流體。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 5 .如申請專利範圍第1 3項所述之方法,其包含從外部 噴佈該第二霧化流體。 1 6.如申請專利範圍第1 3項所述之方法,其包含從內部 噴佈該第一霧化流體。 17. 如申請專利範圍第13項所述之方法,其包含從內部 噴佈該第二霧化流體。 18. —種流體化催化裂解方法,其包含: (a)將FCC進料送至進料注入器中,該進料注入器包含 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -21 - AB-CD 1263674 六、申請專利範圍 4 多個混合區及一噴嘴; (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) (b) 在第一混合區中,將第一霧化流體注入FCc進料 中以產生一兩相混合物’其中該第一霧化流體佔總霧化流 體的10至50重量% ; (c) 在位於該第一混合區下游處之第二混合區中,將第 二霧化流體注入來自第一混合區的FCC進料/霧化流體混合 物中,其中該第二霧化流體的量佔總霧化流體的50至90重 量%,且該第二霧化流體係選自蒸汽,輕碳氫化合物氣體, 惰性氣體,及其組合但該第一與第二霧化流體中的至少一 者係透過噴佈器以至少250ft/sec之速率注入; (d) 讓來自第二混合區之FCC進料/霧化流體混合物通過 該噴嘴,該噴嘴具有一出口其位置可產生FCC進料液滴噴 霧進入一反應區中;及 (e) 在該反應區中讓FCC進料液滴與FCC催化劑接觸以 產生產品流及耗竭的(s p e n t)催化劑其包含可汽提的碳氫化 合物。 1 9.如申請專利範圍第1 8項所述之方法,其更包含: 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (f) 將該產品流與該耗竭的催化劑分開; (g) 用氣提氣體來氣提該耗竭的催化劑; (h) 回收該產品流; (i) 將經過氣提的催化劑送至再生區並讓該催化劑與含 氧氣體接觸;及 (J)將再生的催化劑送至該反應區。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(21〇X;297公釐) -22-
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