TWI358321B - Multi-catalyst injection system - Google Patents

Description

1358321 一-- - ·. •一-·一 f.三5".文.® 夸$〜凌y I · - ----- ·» 1 I - 一 -·-♦·*·- 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明之具體實施例，一般而言係有關於於一種用於 流體催化劑裂解單元之流體催化劑注射系统。 【先前技術】 流體催化劑裂解單元（FCCU)通常使用於石油精煉，用 以打斷存在於肩，由之長鏈礙氫化合物，來調整在蒸箱器回 收之產品混合物。通常一主要催化劑係藉由催化劑注射系 統來加入FCCU中’該催化劑注射系統在一定期間内定期 地計量出注射用之催化劑，如此之注射系統可由Intercat 公司（位於Sea Girt, Mew Jersey)購得。習知之其他注射系 統的例子’如美國專利第5,389,236號（1995年2月14曰 發佈）所述’該文整體以引用的方式併入本文中。 除了該主催化劑之外，為了更能影響精煉製程而在 FCCIJ加入其他的催化劑經常是有利的。例如，某些催化 劑被調配來控制排放物的種類，例如存在於精煉廠排放物 中含有硫及氮之化合物的含量。其他的催化劑可以被調配 來影響在蒸德器中回收的產品混合物。例如，催化劑可以 被調配來生產相對於汽油之更多柴油燃料，或者尤其是增 加所生產液化石油氣的量。該等注射系統通常係由一分離 的基座支樓’並以硬督連接至該FCUU，因而使精煉業者 無法非常彈性且迅迷地增加一其他催化劑注射系統。 例如’計劃及安裝一新催化劑注射所需要的時間，可 5 1358321

能造成該精煉業者因為目前連結於該FCCU之催化劑系統 無法達成市場狀況有利之某一產品混合比，而喪失獲利的 機會。藉由一新催化劑注射系統注射另外催化劑來迅速地 提供製程調整之困難度，亦妨礙精煉業者因為規定變更、 重油化學組成差異、或是製程設備故障等而迅速地調整精 煉排放物之能力。而且，當安裝一催化劑注射系統需要昂 貴的花費時，為了防範任何製程控制上可能會帶來無法預 料的需求時，不希望在製程線上配置一未曾使用過之催化 劑注射系統。 因此，希望有一種催化劑注射系統，可以增加流體催 化劑裂解單元之製程適應性。 【發明内容】

本發明係一種多重催化劑注射系統。在一具體實施 例，該系統包含一槽，該槽具有適合在其中儲存催化劑之 至少二隔室。每一隔室連結各自的分配機構，用以獨自地 控制催化劑從該注射系統之各隔室流出。 藉由此方法本發明可以得到上述所引述之特徵、優點 及目的，上面已概述之本發明，經由一更詳細之敘述並參 照附圖對本發明具體實施例之說明，可以更詳細地了解本 發明。應注應的是附圖說明僅是本發明之典型的具體實施 例，本發明不受限於此範圍，本發明之範圍包含具同等-效 果之其他具體實施例。 6 1358321 【實施方式】 第1圖係依照本發明之一流體催化裂解（FCC)系統 1 00之一具體例的簡單概略圖，該流體催化裂解（FCC)系統 1 〇〇具有一或更多之多重催化劑注射系統1 06。該注射系 統106通常包含：一容器，適合儲存至少二催化劑；一分 配系統，用以從該槽11 〇分配催化劑。該分配系統可以從 槽1 1 0以同時、依順序或是組合的方式來分配一種以上的 催化劑。該注射系統1 〇 6被考慮為具有可以處理一種以上 催化劑之能力，使該精餾業者在使用規定數量之催化劑 時，可以減少所需控制注射系統之數量，並提供一具有成 本效益之裝置，該裝置具有分配超量催化劑能力’能夠將 計劃外所需不同（例如新的）催化劑添加至精餾製程。 該F C C系統1 0 0包含連結至一蒸餾器（未顯示）之一流 體催化裂解（FCC)單元190,並連結至一或更多催化劑注射 系統1 0 6。第1圖顯示一注射系統1 〇 6。一控制模組1 0 4 連結至該注射系統1 〇 6，用以控制該系統1 0 6之操作。 該F C C單元1 9 0係適合加熱來自一油進料儲存源（未 顯示）之重油，並將該油氣轉化成為一或更多包括液化石油 氣（LPG)及汽油之不同的石油產品。在一具體實施例，該 FCC單元190通常包括以一傳統方法配置之一再生器和一 裂解室。一典型FCC單元之例子如美國PatentApplication 序號10/44 5，4 5 3 (2003年5月27曰提出）所述，該文整體 以引用的方式併入本文中。 該催化劑注射系統1 06係藉由一輸送管路1 1 5連結至 1358321 該FCC單元190,用以供應及/或補足使用於精餾原油原料 之催化劑。在一具體實施例，該催化劑注射系統1 0 6包括： 一儲存容器110，連結至一分配系統140;及一壓力控制 系統1 9 8。該催化劑注射系統更包含一流體來源1 3 4，連 結至位於該容器110上游之輸送管路115的一部位及 FCCU 1 90。典型的注射系統可以從美國專利號碼 5,389,236(1995年，2月14日發佈）、美國專利號碼 6,358,401(2002年，3月19發佈）之發明得到，兩者都以 引用的方式整體併入本文。另外之催化劑注射系統可以從 Intercat 公司（位於 Sea Girt, New Jersey)之發明得到。 在第1圖之具體實施例，顯示一單催化劑注射系統 1 0 6。然而，亦可以考慮採用任何數目之催化劑注射系統 或是一單一系統，來供選擇性地從複數催化劑來源加入催 化劑。 同時參照第1圖及第2圖，第2圖係第1圖所說明之 儲存槽1 1 0之沿著A-A之剖面圖，該儲存槽1 1 0通常係一 金屬或其他適合容器，該儲存槽Π0具有二或一更多隔室 1 0 3 a及10 31)(以下共同稱為“隔室103”）來個別地儲存一催 化劑。在一具體實施例，該隔室103共用位於該槽110上 端之一共同壓力充氣空間1 〇 5。雖然希望不同的催化劑儲 存在各隔室103，但該二或更多的該隔室103亦可以考慮 儲存相同催化劑。 該儲存槽1 10包括二個更多填充埠1 14a或1 14b(以下 共同稱為“填加埠’’ 1 1 4)，二個更多排放埠1 1 6a或1 1 6b(以 1358321

下共 放及 在_ 之底 合使 隔離 放埠 隔離 壁， 例， 氣空 該等 延伸 有通 可以 成為 存槽 在一 被放 10 3: 以隔 (以J 同稱為“排放埠”116)。各隔室1〇3姓 填充埠H6、U4,用以獨自填加合~對聯合的排 各自隔室103之該催化劑。各排放 及排放該儲存 部至該分配系統1 40。在一星_ U 6連結該槽1 1 0 用於升高的壓力中。 这糟110適 。該隔離件101連結至該槽u 離件101对 0之底部來分 116。該隔離件1〇1在該槽11〇之 刀離該等与 件1〇1在該槽内部垂直延伸並且連/至^延伸。該 用以隔離該等隔室103。在第！ 全-槽110之值 該隔離件未完全地延伸至該肖⑴所緣不之具體實施 間105可以自由地通過該隔離件部如此該夫 隔室103。該隔離彳110可以老 之頂部’來聯域 至頂部，並包括在該隔離件接 " 之底部 過該隔離件101複數孔洞（未噸 ' 皁114處，形成 與該等隔室103之各隔室聯通。 氣二間… 在上述之具趙實施例，該隔離件101隔離該健存槽 二隔室咖和1G3b，但是熟習本技藝者應了解該儲 H0可以隔離成任何數目之隔室1〇3,將進一步詳述 具體實施例，該隔離件1〇1具有一實質上平面形狀， 置來隔離該儲存槽U0成為具有相同體積之複數隔室 ，在'另外貪ϋΓ，_ W離件一10Γ具有-一字形狀，用 離該儲存槽110成為具有不同體積之複數隔室 [線101，表示）。在又一另外實施例，該隔離件1〇丨具 1358321 有實質上筆直形狀，但是被放置在該儲槽no内之稍微偏 離中心處，用以隔離該儲存槽110使成為具有不相同體積 之複數隔室103 (以虛線101”表示）。該等具不相同體積結 構之隔室103，特別適合於需要隔離注射不同體積之兩份 催化劑時，以及當其中一催化劑的量大於另一催化劑之系 統，但是使用催化劑之總量使其適合共用一共同注射系統 時。

該隔離件1 01亦可以考慮延伸至該槽1 〇 1之頂部’如 所示之假想隔離件1 5 5。在如此一具體實施例，各隔離件 103A、103B包括未流動連結之隔離的充氣空間105A、 105B。 該槽110亦包含至少一壓力埠180，用以聯通該充氣 空間1 0 5。在具體實施例使用二或更多可流動之獨立的充 氣空間，並安裝有通過該槽11 〇之必要數目之壓力埠。例 如，具有二壓力埠180、178,來監控在各自充氣空間l〇5b、 1 05a中的壓力。

該分配系統1 4 0包含分別連結至各自排放埠1 1 6之計 量元件1 12a、112b(以下共同稱為“計量元件1 1 2”）。換言 之，該分配系統1 4 0包含一計量元件11 2，用以測量該儲 存槽100之各隔室103。該計量元件112通常係連結至該 控制模組1 04，因此基於一生產計劃或是例如回應來自製 程傳感器之jF號，可以進行監控或H厂量+該輸—送—至一該-輸送 管路11 5之催化劑量。 該計量元件1 1 2控制從隔室1 0 3 (與計量元件1 1 2聯 10 1358321

結、位於該儲存槽110内）注射至FCC單元190之催化劑 的量。該計量元件112可以是一令斷閥、一旋轉閥、一質 量流量控制器、一錘球欲入件、一流動傳感器、一正位移 幫浦或是其他元件適合調整該從該儲存槽110分配輸送至 該輸送管路115之該催化劑的量。藉由重量、體積、時間 分配或是其他方法，該計量元件11 2可以決定催化劑量。 依照該系統1 0 0對該催化劑之需求而定，通常該計量元件 11 2之構成可以提供約5至約4 0 0 0磅/日之填加型催化劑 (製程控制催化劑）或是其構成可以提供約〗至約20噸主要 催化劑。該計量元件1 1 2通常在一計劃生產週期内輸送催 化劑，通常是24小時，在生產週期内間隔地進行多重注 射預定催化劑量。然而，催化劑亦可以基於“需要’’或是回 應來自一密閉環形系統輸出監控元件或是傳感器的資料 而填力U。

在第1圖所繪示之具體實施例，該計量元件1 1 2係控 制閥132a和132b(以下稱共同稱為“控制閥132”），用以藉 由一定時啟動來調整從儲存槽110輸送至輸送管件115之 催化劑量。 該控制閥132在該流體來源134與該FCC單元190 之間連結輸送管路11 5。雖然該控制閥1 3 2如第1圖所示 係與輸送管路11 5串聯連結，但是該控制閥1 3 2亦可以在 流體來源13 4~^r f c c 進一行-並-聯-連- 結。 該控制閥132通常包括連結至該儲存槽110之各自排 11 1358321 放埠116之一第1埠142a、142b。該控制閥132之第2埠 144a、144b(以下共同稱為“控制閥144”）連結至從例如送 風機或壓縮機等該流體來源134延伸之輸送管路108的一 部位。該控制閥132之第3埠146a、146b(以下共同稱為“第 3埠146”）係連結至通往FCCU 190之輸送管路115的一部 位。當啟動至開的位置，該控制閥1 3 2使催化劑從該儲存 槽1 1 0流向該第3埠1 4 6，此處從該流體來源1 3 4所供應 的流體，從該第2埠144移動至第3埠146，帶走進來之 催化劑，通過該輸送管路115送往FCCU190。在一具體 φ 實施例，該流體來源134供應空氣約80psi(約5.6kg/cm2)» 第3圖係一控制閥1 3 2的一具體例之等角視圖的剖面 . 圖。該控制閥132包括一閥體132及一致動器304。該閥 體302包括第1凸緣306’該第1凸缘306具有形成貫穿 其中之第1埠142。該第1凸緣306亦包括複數安裝孔 308’以便連結該閥體302至之該儲存槽no之一排放埠 116(如第1圖所示該第1凸緣306連結至一殼體310。 該閥體302之殼體310界定一空穴312，該空六312係藉 由設置於一端之一閥座316連結至第1皡142，並且一第 肇 1通路314連結至一第2通路32 0(以部分假想方式顯示）， 該第2通路320在第二端連結第2及第3淳144、146。該 間座316具有貫穿成形之一孔318，該孔318可流動地連 --- -- 結該空穴312至該儲存槽ιι〇(如第一T~圖一所一示該—排-放一淳-- 11 6。該孔3 1 8之直徑通常在约7/8至約】_3/4吋之間。 該控制閥1 32之孔3 1 8可以選擇性地移動位於該閥座 12 1358321 3 1 6側部對面的一剪切盤322來加以P4啟及關閉。該剪切 盤322通常具有一拋光的金屬上密封表面，用以密封通常 亦為金屬之該閥座316。因為在該閥的下游側面配置有該 剪切盤3 22，所以當FCCU 190發任何背壓時不會失誤地 打開該閥1 3 2 » 一致動器組件324連結該剪切盤322至該致動器 3 0 4，用以控制該控制閥1 3 2之開閉狀態。該致動器組件 324包括延伸貫穿該殼體之一軸326。該致動器組件 324之一第1臂328連結至配置於該殼體31〇外側之該轴 326的一端。該致動裔組件324< —第2臂330連結至配 置於該殼體310之該空穴312之該軸326的一端。一銷332 從該第2臂33 0延伸並銜接該剪盤322。位於該剪切盤322

轉動。

資）。該構件338使該軸襯336 330偏移並靠住該閥座316， 1358321 籍此，當該剪切盤322被放置在該閥座316時該剪切盤322 可以密封該孔3 1 8。 如第3圖所繪示，該致動器3 04連結至該第1臂328 並且轉動該軸3 2 6，用以在開啟和關閉該孔3 1 8之位置來 移動該剪切盤322。因為該銷和轴襯332、336具有一小於 形成於該剪切盤322中之該凹部324的直徑，當該控制閥 132開啟或關閉時，該剪切盤322在該軸326之近處運動 (亦即，該剪切盤322在該銷332之近處偏心地轉動之同時 亦另外在轴326近處轉動）。該剪切盤322在該閥座316 上面之此項動作，提供一自磨、清潔閥座動作，用以避免 該催化劑在該剪切盤322之密封表面刻紋路，以及避免閥 座3 1 6可能造成閥洩漏。已知該閥之如此操作形態，實質 上可以延長該閥1 3 2之使用壽命。然而，本發明之催化劑 注射系統亦可以用其他的控制閥。 回到參照第1圖，一壓力控制系統1 9 8連接至控制模 組104,用以調整在儲存槽110内部充氣空間105之壓力。 在進行分配操作時該壓力控制系統1 9 8通常加壓該儲存槽 1 10至約5〜約80磅/平方英吋（約為〇.35~約5.6kg/cm2)。 該模組1 9 8間斷地使該儲存槽11 0排氣至大約大氣壓力， 來對該槽1 1 〇填加催化劑。 該壓力控制系統198通常連結至一幫浦或其他壓力來 源，並包含一調節器/或其他的及一體贫制—^— 件，適合用來調節該充氣空間105内的壓力。該壓力控制 系統198通常藉由通過設置於該槽110内之一或更多開口 14 1358321 埠來控制該氣體流動，如此可以控制該充氣空間内的壓 力。在一具體實施例，在該槽no内形成有一入口埠196 及一出口埠194，用以使藉由該壓力控制系統198調節之 氣體流入及流出該槽11 0。在具體實施例中，充氣空間 1 05 A ' 105B係獨自流動，隔離的入口埠192、196以及隔 離的出口埠1 90、1 94分別各自充氣空間至該壓力控制系 統，如此可以獨自控制各充氣空間105A、105B内之壓力。

第13圖繪示該壓力控制系統198連結至一槽1300之 一具體實施例。該槽1300之構成，可以如該圖中所述之 任何儲存槽，例如槽110、401、501、或是如第13圖所示 之一單獨隔室1301，該單獨隔室1301具有一單獨催化劑 分配出口 1 3 0 3。亦可考慮使該儲存槽具有之結構，有助於 該壓力控制系統198進行壓力控制而獲益。為方便討論， 該槽1300包含開口埠180、194、196及一充氣空間105。

該控制系統1 9 8包含：一控制電路，具有一壓力控制 閥1 3 30 ; —排氣控制閥1310 ;以及一壓力傳送器1 320。 該壓力控制閥1 3 3 0之一入口璋連結至例如一工廠空氣供 應部1 3 3 2之一氣體來源，而該壓力控制控1 3 3 0之另一出 口連結至該槽之該入口埠1 9 6，使該壓力控制閥1 3 3 0打開 時可以對該槽110進行加壓。該排氣控制閥1310之一入 口埠連結至該槽1 1 〇之該出口埠1 94，而該排氣控制閥 13 Γ〇 之另 口對 控— 制一閥一Γ3十0—開一啟一 時該槽110之充氣空間105可以排氣。典型地，一過濾器 或其他管路控制機構（未顯示）被插入在該排氣控制閥 15 1358321 πιο與該槽n〇之間，用以避免將催化劑塵埃排出大氣中 或是污染該閥1310。該等多重獨自流動充氣空間系統，可 考慮分別藉由具有專用控制電路（具有壓力控制閥、排氣埠 控制閥及壓力傳送器）之單獨壓力控制系統198來分別控 制，如第13圖在各充氣空間所示。 該該加壓和排氣控制閥1330、1310之啟動狀態，係 由該控制模組1 04之信號控制。該信號可以是電力、流體、 空氣或是其他形式之聯通。在第13圖所繪示之具體實施 例1，一對導閥1302提供提供空氣信號來決定該閥131〇、 1 3 3 0之啟動狀態（亦即，開啟或關閉）。流至該導間！ 3 〇2 之空氣可以由一儀器空氟供應器1304提供。來自儀器空 氣供應器1 3 04之空氣係乾燥、濾過的，並且維持之低壓， 適合來驅動該閥1330、1310。

1 〇6，用以控制由該 5之催化劑之速度及 該控制間104連結至該注射系統 系統106輪送進入該輸送管路1 16 1358321 /或量。在一具體實施例，該控制模組1 〇 4連結至該計量元 件112，如此，可以監控或測量輸送至該輸送管路115之 催化劑的量。在美國專利中請序號10/304,670號（2002年 11月26日提出）所敘述之一適合的控制模組，整體以引用 的方式併入本文。

在一具體實施例，該注射系統106可選擇地包含一或 更多傳感器1 2 4，用以提供一適合的測量，來分析在催化 劑之各注射時通過該計量元件112之催化劑糞。該傳感器 1 2 4之構造，係用以偵測在該儲存槽1 1 〇之該隔室1 〇 3内 的催化劑水準（亦即體積）、在該儲存槽11〇之該隔室1〇3 内的催化劑重量、催化劑流動通過該儲存槽Π 0、排放埠 1 1 6、計量元件11 2和/或催化劑輸送管路11 5或其他類似 物之速度。 在第1圖所繪示之該具體實施例，該傳感器1 2 4係複 數測重器126，適合提供該儲存槽110之該隔室103内的 催化劑重量之一測量指示。該等測重器1 2 6分別連結至在

一表面120(例如在一混凝土板墊）上面支撐該儲存槽11〇 • ·· . 之複數腳136。該等腳136之各腳連結有一測重器126。 該控制模組1 〇 4接收該測重器1 2 6之輸出。藉由從該測重 器1 2 6所得到之程序數據樣本，該控制模組1 〇 4可以分析 在每一啟動該計量元件1 1 2後該催化劑注射的淨量。利用 得在系統1 1 〇内催化劑總重量變將"該飞指一定 為開啟個別隔室1 〇 3之該閥1 3 2而引起的，如此可以決定 依順序分配之各催化劑的量。此外，在該生產週期之期間 17 1358321 内，進行監控該被分配催化劑的量，因此各次單獨注射的 量可以藉由調整該計量元件112之輸送特質來加以彌補， 例如改變該控制閥1 3 2之開啟時間，使更多（或更少）的催 化劑通過並進入該FCCU 1 90。 當該控制模組104決定時，啟動該FCC系統100之操 作，例如基於一預設注射安排，手控啟動，並藉由一電腦 模擬運轉之輸出或是基於傳感器所提供資料來使FCCU之 操作最適化，使該系統1 00所需要之催化劑的量之作用具 有最佳效率（例如，在一預定製程窗内補回該系統輸出量之 所需要之催化劑的量）。例如，回應一計量感應的輸出而填 加催化劑，用以維持該系統在一可以接受程度進行排放， 或是從該原料儲存油衍生出所需要的產品混合比。 基於該控制模組之決定，至少有一特定催化劑適合對 應一系統之需要（例如，減少排放物），該特定催化劑可以 由該多重催化劑注射系統1 〇 6來分配並加入該輸送管 11 5。因此，全部儲存槽11 〇所含有催化劑之數目可能減 少，並且該FCC系統1 00經過最小的系統調整可以適合更 有效率地操作。· 第4圖繪示一多重催化劑注射系統400之另一具體實 施例的一剖面圖。該多重催化劑注射系統4 0 0與在第1圖 和第2圖所繪示之系.統1 0 6相似，包含：一儲存槽4 0 1 ; 二隔離件402 ;以及複數隔室4~0不^^~該一具-體一實一施厂例一說一 明該儲存槽401係被隔離件402隔離成三隔室404a、 404b、和404c(以下共同稱為“隔室404”）。該隔離件402 18 1358321

包含三凸緣406a、406b和406c(以下共同稱為“凸緣 406”），用以將該儲存槽分開成為三隔室404。該三個隔室 4 04之每一隔室更聯結貫穿該槽401形成之一排放埠 40 8a、408b或40 8c(以下共同稱為“排放埠408”），和一入 口（未顯示）。在一具體實施例，該隔離件402之該等凸緣 406之配置係均等間隔，用以實質上隔離儲存槽401成為 等體積的隔室404。在另外實施例，該等凸緣406之配置 間隔，係用以將隔離儲存槽401成為不同體積的隔室 404(如虛線406’所示）。雖然在第4圖之說明，該隔離件 402係繪示成具有三凸緣406，但熟習此技藝者可以了解 該隔離件402可以由任何數目的凸緣406構成，用以將該 儲存槽401分開成為任何數目之隔室404,其中該隔室404 之至少二隔室之間的體積比例，可以實質上相等或是依照 預定體積比例設置。由不同體積所構成之該隔室404，特 別適合於需要隔離注射不同體積之兩份催化劑時，以及在 其中一催化劑的量大於另一催化劑之系統，但是使用之催 化劑總量使其適合共用一共同注射系統時。此外’該等隔 室4 0 4之一隔室可以保持淨空，用以準備裝填催化劑來提 供給線上緊急注射系統，可以圓滿地提供因計劃外之變化 導致製程需要的催化劑，因而使精煉業者能夠快速地從市 場狀況或是例如從控制排放物之結果獲益。 第5圖係繪示一多重催化劑射_系~：统厂5_0_(Γ^~另"7卜 實施例的一剖面圖。該多重催化劑注射系統5 0 0係與第4 圖之系統400相似，包含：一儲存槽50 1 ; —可以調整之 19 1358321 隔離件502;以及一或更多隔室504。在該具體實施例’ 說明一儲存槽501係被該可可以調整之隔離件502隔離成 三隔室504a、504b、和504c(以下共同稱為“隔室504’’）。 該三個隔室504之每一隔室更聯結排放埠508a、^^或 5〇8c(以下共同稱為“排放埠5〇8，，），和一填加埠（未顯示）》 該隔離件502包含2或更多凸緣506。該等凸緣506 之至少二凸緣係在該槽5〇1内的軸方向延伸並連結於一鉸 鍊5丨〇。該鉸鍊510使該等凸緣506之相對方向可以調整， 因此使隔室之體積比例可以選擇性地調整。在該具體實施 例’說明該可以調整之之隔離件502包含包含三凸緣 506a、506b和506c(以下共同稱為“凸緣506”），用以將該 儲存槽501分開成為三隔室5〇4。該等凸緣506之至少一 凸緣係可以繞著該鉸鍊51〇的周圍轉動來調整該等隔室 5 〇 4之間的體積比。 第6圖係該鉸鍊510之一具體 敍鍊510包含連結至該等凸緣（5〇6a)之第1凸緣之一第1 兀件602，以及連結至該等凸緣（5 06b)之第2凸緣之一第2 凡件6〇4。該兀件602、604包含複數插入孔606來容納— 桿608穿過。該桿60R金„ . f 穿過一孔洞620，該孔洞620係貫 穿連結於該槽5 〇 1伽辟> L如1 側壁之上部支撐件610，該桿608銜接 形成於該槽501底_ ------ Π V A V Τ'* -JU /J”J 612 保持該桿^^：：r^______ 万向該方向可使由「一元一件r一6-〇·2~、~~6-θ-4- 保持的該等凸緣5〇6锗| # 4Θ ^ 為著該杯6〇8轉動自如。 該等可以移動& η 的凸緣506係被一鎖定機構640固定住 一~-----二二之—孔洞6 1 2。該支撐件6 1 0和孔洞 A 1 Ο ΙΌ ΑΛ. 10 y- Λ * ---- 20 1358321 方向。在一具體實施例，一鎖定機構640連結至緊鄰該槽 501側壁之該等凸緣506的各邊642。該鎖定機構640通 常係可鬆開地銜接於該槽5 0 1之側壁，用以避免該凸緣5 0 6 轉動。或者，該鎖定機構640可以安裝在槽501之其他位 置，而其構成可以固定該等凸緣506在相對位置。例如， 一鎖定機構之構成，可以結合該鉸鍊510或是以支撐件之 形式（未顯示）配置於二或更多凸緣之間。 第7圖繪示該鎖定機構640之一具體實施例，可用以 固定該凸緣502在該槽501内之方向。在第7圖所繪示之 該具體實施例，該鎖定機構640包含一螺絲702，該螺絲 702螺旋穿過附加在該凸緣上之一塊狀物701。該塊狀物 5 01可以藉由熔接、螺絲固定、鉚釘固定、黏著及其類似 方法來連結於該凸緣5 0 6 a。當該螺絲7 0 2被轉動延伸穿過 該塊狀物7 0 1，該螺絲7 0 2迫緊地抵住該槽5 0 1而可以將 該凸緣506a鎖在一預定的位置。可考慮使該鎖定機構640 成為該鉸鍊510之一部份或與該鉸鍊510互相作用，或是 能夠固定該凸緣506a(或其他可以移動之凸緣50 6)在一預 定位置之一固定夾、一銷、或是其他元件。而且，當該鎖 住機構640可以使該凸緣506重設位置時，該等隔室504 之間的體積比可以重新構成，可以具有更大的彈性來選擇 在系統500所使用之催化劑。 該可移動的 包·密_封~~材_6~5^’— 用以減少和/或消除催化劑在該等隔室504間交叉污染。該 封件6 5 0之構成，係作為各凸緣5 0 6與該槽5 0 1側壁之間 21 1358321 的界面。該密封材650可以是適合用以防止催化劑在該凸 緣506與該槽501間通過之任何元件。適合之密封材520 之例子包含墊圈和刷子。該密封材650可以配置於該凸緣 506之一邊或是兩邊。

另外有關第8圖之部分剖面圖，該密封材650通常包 含一密封元件810，該密封元件810連結第1邊緣802至 一安裝凸緣804。該安裝凸緣804連結至該凸緣506a之一 個位置，使該密封材650之一第2邊緣806可以延伸超過 該凸緣506的邊緣642，來銜接該槽501的壁。該密封材 650之第2邊緣806的構成，使該凸緣506在實質上可以 防止催化劑經由位於該凸緣5 0 6之該邊緣6 4 2與該槽5 0 1 間的空隙而通過隔室之間，仍可以相對地對該槽5 0 1移 動。在第8圖所繪示該具體實施例，該密封材6 5 0係具有 被蜷曲或是以其他方式被固定於該安裝凸緣804之一刷 子。該安裝凸緣804被以鉚定固定或是以其他方式被固定 於該凸緣506。雖然未在第8圖顯示，但可考慮將該密封 材6 5 0實質上沿著該凸緣5 0 6的全部邊緣延伸，該凸緣5 0 6 係緊鄰地配置於該槽5 0 1之壁部和底部的。 亦可以考慮在具體實施例中將該密封材560配置於該 凸緣506上部邊緣652與該槽501頂部之間，此處該支撐 件610構成該槽501之密封。該密封材650配置於上部邊 系652及該槽501之密封的1部~6丁4—f間使一每隔-室π— 以獨自流動，如第1圖之另一具體實施例所述（以假想方式 顯示）。 22 1358321 因此，如上述說明該隔離件502之該等凸緣506可以 將該儲存槽501隔成實質上相等體積之隔室504，或是該 等凸緣506可以移動而將該儲存槽501隔成實質上不同體 積之至少二隔室504,雖然該隔離件502如第5圖之說明， 被繪示成具有三個可以移動的凸缘502，但是熟習本技藝 者應了解該隔離件502可以包含任何數目之可以移.動的凸 緣502，用以將該儲存槽501分開成為任何數目的隔室 504 » 該系統1 0 0亦提供更精密的控制來進行催化劑之分配 操作。如第13圖所繪示之該感應傳送器1320，可以對控 制模組1 0 4提供即時壓力資料，和習知的壓力控系統比較 時，可以更精確地監控該槽110内之壓力。 為了比較，第1 2圖繪示一習知壓力控制系統1 2 5 0。 該壓力控制系統1 2 5 0通常包含：一前嚮導控制閥1 2 02 ; 一控制閥1 204 ;以及一壓力指示計1 206。該前嚮導控制 閥1202使用手動來預設一壓力。當前嚮導控制閥1202之 感應埠1 208(該感應埠1 208與槽1 200之充氣空間1 205聯 通）感應到該壓力時·，該前嚮導控制閥1 2 0 2開啟並對該控 制閥1 204之一引動器提供壓力，該控制閥1 204受該前嚮 導控制閥1202之引動而提供一來自工廠空氣供應部1210 之氣體，用以增加該充氣空間1205之壓力。該壓力指示 計1 2 0 ό通常連結成能舜一槔H(T8一以一及一與一充1T空一贤 1 2 0 5聯通，有助於手工調節該前嚮導控制閥1 2 0 2，例如 藉由間斷地開啟控制閥1 204來維持充氣空間1 205之預設 23 1358321 壓力。 雖然該習知壓力控制系統1 2 Ο 5亦可以使用於上述任 何注射系統具體實施例，但是壓力控制系統1 9 8在許多情 況下提供利益，所增加的實施成本係值得的。例如，該控 制模組1 04使用來自控制系統1 9 8之即時資料，同時監控 槽壓力與和所填加之催化劑，該控制模組1 04可以關閉壓 力調節或是催化劑填加/分配操作，來防止因為重量變化結 合壓力變化影響到計測已從該槽11 〇分配或已加入槽Π 〇 之催化劑的重量。當在該充氣空間1 〇 5内之該流體（例如空 氣）的重量對該槽110之整體重量的影響可以被測重器126 感應出來是有利的。如此，當調節該槽110内部壓力的該 等閥1 3 1 0、1 3 3 0其中之一開啟時，因為藉由該控制系統 1 9 8使該充氣空間1 0 5排氣或對該充氣空間1 0 5加入空 氣，在該充氣空間105之體積變化會導致決定催化劑重量 的誤差。有利地，在進行催化劑填加及分配操作時，該控 制模組1 04藉由關閉或是暫停壓力控制系統1 98之閥 1310、1330之壓力調節，可以防止如此誤差之發生。相對 地，當壓力控制系統1 9 8進行壓力調節時，催化劑注射至 FCC單元1 90或是對槽11 0再填充催化劑將延後至閥 1 3 1 0、1 3 3 0被關閉時。 此外，當該槽110内的壓力被電子控制而不依賴如第 了2圖所述之該等機械mu對一該—槽 1 ro-内…之-的壓力進行精密的控制。使計算槽重量可以更為精確，結 果，可以更精確地控制催化劑注射進入FCC單元190的 24 1358321 量，因此，提供了更健全之製程控制。 第9-11圖係繪示該壓力變化對如第12圖所顯ί 機械壓力控制系統之一填加系統的重量讀取影響， 具有電子壓力控制系統之一壓力控制系統1 98。第ί 繪示一圖表900，說明分別具有電子和機械控制之遏 制點曲線9 1 0、9 1 2。點曲線9 1 2係由具備有該系統 之一注射系統取得，而點曲線9 1 0係由使用該控制系 之一注射系統取得。該y軸902係繪示在該槽内之 該X軸9 0 4係繪示時間。可以看到在一小時期間所 曲線910、912之壓力變動。因為該壓力控制器槽内 力增加，在二點曲線之壓力亦典型地增加。因為使 1 3圖所示之壓力控制系統1 9 8，當沒有催化劑正在； 時，點曲線910之壓力大致上是上升的，如此，該 間内之氣體量之變化不會影響催化劑填加之重量計 曲線9 1 0所顯示壓力逐漸降低，係因為催化劑正藉 器由該系統排放。點曲線9 1 2所顯示壓力減少係因 知系統進行動作來不斷地控制該壓力變化時，該調 循環動作所引起。 如上述，因為該充氣空間内的氣體量會影響到 算，結果，槽内之壓力變化的影響會引起不希望的 算催化劑排放量。特別是當該等隔至存在有不同重 同種類。如A，為f痒—到健全的製程控 確精密地控制該壓力讀取係重要的。點曲線910說 善壓力控制和/或壓力控制系統1 9 8之感應優於傳統 ~具有 對照如 >圖係 !力控 1200 統198 壓力而 取得點 的壓 用如第 排放 充氣空 算。點 由控制 為該習 節器的 重量計 錯誤計 量之不 制，準 明該改 系統 25 1358321 (例如該系統1 250)。在一具有多數隔至和/或多數充氣空間 之系統，減少壓力變動甚至是更重要的。

第10圖繪示一圖表1000,說明如一點曲線1020所示 之在一槽内的壓力關係，和如一點曲線1 030所示之該槽 重量。該圖表1000之y軸1002係壓力，y軸1006係重量， 以及X轴1004係時間。如第10圖所繪示，該點曲線1020、 1 0 3 0係在沒有催化劑正在被排放之期間得到，因此，該點 曲線1 0 3 0應該是穩定的，例如水平的。然而，由於從該 習知壓力傳感器和控制系統（例如該控制系統1 250)之讀 取有變動，該壓力點曲線1 02 0亦顯示有變動，該感應到 的壓力變動，因而造成槽内部空間内之氣體重量變動。該 變動導致該控制器錯誤地計算該槽内部催化劑的重量，如 該點曲線1030所示之變動。當某些型式之製程控制，需 要催化劑之填加準確度在1磅以内時，不希望使用這種型 式之壓力感應器來進行填加控制。

第11圖繪示具有一點曲線1120槽壓之一圖表1100 和用.電子壓力控制系統1 98來計算槽重量之一點曲線 1130。該y軸1102、1106分別表示壓力和重量，而該X 軸1 1 0 4係表示時間。又，該樣品數據係在沒有進行分配 或是填加時取得。點曲線11 2 0係繪示從該壓力傳送器之 輸出，特別是和第1 〇圖之該點曲線1 〇 2 0比較時’說明由 壓力控制系統1 9 8所供給壓力調節之精密度增加。因此， 如點曲線1 1 3 0所示，在該槽之催化劑之重量計算受到壓 力變動影響較小而具有較小或沒有變動。如此，使用上述 26 1358321 之該等電子壓力傳送器和電子壓力控制系統是有利的，因 為能夠使控制系統在分配所需要催化劑時，可以容易地控 制準確度在1磅以内。

因此，本發明在流體催化裂解系統領域係一重大的改 良。提供一儲存槽用以儲存製程催化劑，該儲存槽能夠同 時或分開地分配二或更多催化劑。該發明之具體實施例使 該儲存槽可以被調整容納依照製程需要之不同體積的催 化劑。而且，藉由改良壓力控制，可以增加催化劑填加之 準確度，這亦改良了該FCC單元之性能，製程彈性亦因此 得到很大的提升。 前述為本發明之較佳具體實施例，然而，在不脫離基 本範圍，亦可以設計出本發明之另外和進一步的具體實施 例，本發明之範圍係由下述申請範利範圍決定。 【圖式簡單說明】 第1圖係依照本發明之一具有多重催化劑注射系統之 流體催化裂解系統之一具體例的簡單概略圖。

第2圖係第1圖之注射系統沿著A-A線之一剖面圖。 第3圖係使用於第1圖及第2圖之多重催化劑注射系 統之一控制閥具體例之等角視圖之剖面圖。 第4圖係繪示依照本發明之多重催化劑注射系統之另 一具體實施例之剖面圖 第5圖係繪示依照本發明之一具有可調整隔離件的多 重催化劑注射系統之另一具體實施例之剖面圖。 第6圖係繪示一隔離件鉸鍊之具體例。 27 1358321 第7圖係繪示一隔離件鎖定機構之具體例。 第8圖係繪示一隔離件密封之具體例。 第9至11圖係說明在具有機械及電子壓力調節之注 射系統的壓力變化圖。 第1 2圖係一習知壓力控制模組之概略圖。 第1 3圖係一適用於可以從一注射系統分配精密量的 催化劑之一壓力控制模組的具體例之概略圖。 為有助於了解，若可能時，該等圖中之相同元件使用同一 參考數字’來表示。 【元件代表符號簡單說明】 100 流體催化劑解裂(FCC)系統 101 隔離件 103 隔室 104 控制模組 105 壓力充氣空間 106 多重催化劑注射系統 110 槽 112 計量元件 114 填充埠 115 輸送管路 116 排放埠 124 傳感器 126 測重器 132 控制閥 134 流體來源 136 腳 140 分配系統 142 埠 144 埠 146 埠 155 隔離件 178 壓力埠 180 壓力埠 190 流體催化劑解裂(FCC)單元 192 入口埠 194 出口埠 196 入口埠 198 壓力控制系統 302 閥體 304 致動器 306 凸緣 308 安裝口 310 殼體 312 空六 28 1358321 314 通路 316 閥座 318 孔 320 通路 322 剪切盤 324 致動器組件 326 轴 328 臂 330 臂 332 銷 334 凹部 336 環狀軸襯 338 偏移構件 400 多重催化劑注射系統 401 儲槽 402 隔離件 404 隔室 406 凸緣 406' 虛線 408 排放埠 500 多重催化劑注射系統 501 儲槽 502 調整之隔離件 504 隔室 506 凸緣 508 排放埠 510 鉸鍊 520 密封材 602 元件 604 元件 606 插入孔 608 桿 610 上部支撐件 612 孔洞 620 孔洞 640 鎖定機構 650 密封材 652 邊緣 654 邊緣 701 塊狀物 702 螺絲 802 邊緣 804 安裝凸緣 806 邊緣 900 圖表 902 y軸 904 X軸 910 點曲線 912 點曲線 1000 圖表 1002 y軸係壓力 1004 X軸係時間 1006 y軸係重量 1020 點曲線 1030 點曲線 1100 圖表 1102 y轴 1104 X轴 1106 X轴 1120 點曲線 1130 點曲線 1200 槽 1202 前嚮導控制閥 1204 控制閥

29 1358321 1205 充氣空間 1206 壓力指示計 1208 感應埠 1210 工廠空氣供應部 1250 習知壓力控制系統 1300 槽 1301 單隔室槽 1302 導閥 1303 單隔室槽 1304 儀器空氣供應器 1310 閥 1320 壓力傳送器 1330 壓力控制閥 1332 工廠空氣供應部

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Claims (1)

1358321 -__________________— 苐 /喊f日修(&)正本 十、申請專利範圍： 1. 一種多重催化劑注射系統，其至少包含： 一槽，其係設置用以傳送催化劑至一流體催化裂解單 元； 一隔離件，配置在該槽内用以在該槽中界定出至少二隔 室；

一充氣空間，被界定在該槽中並且可流動地與該等隔室 之各隔室連結，其中該充氣空間是可加壓的；以及 複數分配機構，該等分配機構之各者係連結至一各自的 隔室。 2.如申請專利範圍第1項所述之系統，其中該隔離件從 該槽之一底部延伸至離該槽頂部尚有一段高度之處。 3. 如申請專利範圍第2項所述之系統，其中該隔離件實 質上係平面的。

4. 如申請專利範圍第2項所述之系統，其中該隔離件包 含： 從一共同銜接處朝外幅射延伸之二或更多凸緣，該二或 更多凸緣之該等凸緣間形成小於約1 80度之一角度。 5.如申請專利範圍第4項所述之系統，其中該二或更多 凸緣之至少一凸緣可以繞著該共同銜接處轉動。 31 1358321 6.如申請專利範圍第1項所述之系統，其中該等隔室中 至少二隔室具有不同的體積。 7.如申請專利範圍第1項所述之系統，其中該至少二隔 室具有實質上相同的體積。

8.如申請專利範圍第1項所述之系統，其中該等隔室中 至少一隔室具有一可以調整的體積。 9.如申請專利範圍第1項所述之系統，更包含： 複數催化劑填加埠，其係配置貫穿該槽頂部，其中該充 氣空間位於接近該填加埠處。 1 0. —種流體催化裂解系統，其至少包含：

一流體催化裂解單元（a fluid catalyst cracking unit, FCCU)； 一催化劑注射槽，連結至該流體催化裂解單元，該槽具 有複數個催化劑儲存隔室；以及 一隔離件，連結至該槽之一底部，並延伸至距離該槽之 一頂部尚有一段高度之處。 1 1.如申請專利範圍第1 0項所述之系統，其中該隔離件 包含： 32 1358321 從一共同銜接處朝外幅射延伸之二或更多凸緣，該等凸 緣之至少二凸緣的方位係形成一〈字形狀。 1 2.如申請專利範圍第1 0項所述之系統，其中隔離件包 含： 從一共同銜接處朝外幅射延伸之二或更多凸緣，該等凸 緣之至少二凸緣可以繞著該共同銜接處轉動。

1 3 .如申請專利範圍第1 0項所述之系統，其中該等催化 劑儲存隔室之至少二個具有不同的體積。 1 4.如申請專利範圍第1 0項所述之系統，其中該等催化 劑儲存隔室之至少二個實質上具有相同的體積。

1 5 ·如申請專利範圍第1 0項所述之系統，更包含： 複數個催化劑填加埠，其係配置貫穿該槽之頂部；以及 一充氣空間，位於靠近該槽之該等填加埠處並可流動地 連結該等隔室。 1 6.如申請專利範圍第1 0項所述之系統，更包含： 一加壓系統，連結至該槽並適合控制槽内的壓力在約5 至約 80psi(約 0.35 至約 5.6kg/cm2)。 1 7.如申請專利範圍第1 0項所述之系統，更包含： 33 1358321 各自计量元件連結至每一催化 劑儲存 隔室 18.如申請專利範圍第10項所述之έ 該等催化 、.系統，其中 劑儲存隔室中至少一個具有可以調整之縣议 腹積。 1 9. 一種流體催化裂解系統，包含： 一流體催化裂解單元； 一催化劑注射槽’連結至該流體催化劲姑„ 解早元，該且 有複數個催化劑儲存隔室； s 〃 底部之間；以及 項部之該隔離件。 一隔離件’連結於該槽之一頂部和 至少一孔洞’延伸貫穿靠近該槽 供—計量之壓力到該槽 2〇_—種流體催化裂解系統，其至少包含. 一槽，其係設置用以儲存一或多種催化劑 一壓力傳送器，其係設置用以 内 -壓力控制間，連結至該槽用以調節其中的氣體壓力； 一排放間，連結至該槽用以控制催化劑從該槽排放；以 及 一控制閥其具有由該傳送器輪入之計量，該控制閥包含 指令，當該等指令被執行可以防止該壓力控制閥及該排放閥 同時處於開啟狀態° 2 1. 一種用以將催化劑注射進入一流體催化裂解單元的 34 1358321 方法，其至少包含下列步驟： 將催化劑儲存於一槽之一第1隔室； 將催化劑儲存於一槽之一第2隔室，其中儲存於該第1 和第2隔室中的催化劑，在化學上是不同的；以及 將催化劑從該第1隔室分配至一流體催化裂解單元。 22.如申請專利範圍第21項所述之方法，更包含下列步

調整該等隔室之至少一個之體積。 23.如申請專利範圍第21項所述之方法，更包含下列步 驟： 將催化劑從該第2隔室分配至至一流體催化裂解單元。 24. 如申請專利範圍第23項所述之方法，其中從該第1 和第2隔室分配催化劑之步驟係同時進行的。

25. 如申請專利範圍第23項所述之方法，其中從該第1 和第2隔室分配催化劑之步驟係依順序進行的。 26.如申請專利範圍第23項所述之方法，更包含下列步 驟： 電子監控該槽内的壓力；以及 調節該槽内的壓力來回應該監控的壓力。 35 1358321 27.如申請專利範圍第26項所述之方法，更包含下列步 驟： 防止該分配催化劑步驟不致與該調節步驟同時發生。 28.如申請專利範圍第26項所述之方法，更包含下列步 驟：

防止填加催化劑至該槽的步驟不致與該調節步驟同時 發生。 2 9. —種用以將催化劑注射進入一流體催化裂解單元的 方法，其至少包含下列步驟： 藉由一壓力控制閥來調節一催化劑儲存槽内的壓力； 藉由一排放閥來為該儲存槽分配催化劑；以及 防止該壓力控制閥與該排放閥同時處於開啟狀態。

3 0. —種用以加載催化劑至一流體催化裂解單元的設 備，包含： 一槽； 複數個與該槽相連之催化劑儲存區域； 一與該槽相連並可提供一催化劑量之計量指示的計量 裝置，該催化劑係從該等儲存區域之一個中分配出來。 31. 一種用以加載催化劑至一流體催化裂解單元的設 36 1358321 備，包含： 一槽，其設置成可選擇性地提供複數種催化劑至一流體 催化裂解單元（FCCU)’該槽具有複數個催化劑入口埠，用以 加載不同的催化劑到該槽内； 一什量系統’其設置成可決定欲被供應至該FCCU内之 催化劑的量； 一控制器’其連結至該計量系統並含有多數指令，當該 呰指令被執行時可促使該些催化劑中的—選定催化劑從該 φ 槽被傳送至該FCCU。 32·—種提供催化劑至一催化裂解單元的方法，包含下 列少驟： 提供一具有複數個單獨的催化劑儲存區域之注射設備 炱〆流體催化裂解單元（FCCU)中； 選擇性地經該注射設備來傳送催化劑至該FCCU ;及 決定可經由該注射設備而傳送至該FCCU的催化劑的 量。 φ 33· —種提供催化劑至一催化裂解單元的方法，包含下 列少驟： 將複數種催化劑流入一注射設備内（其與一 FCCU相 速）；及 在將選定的催化劑注入該FCCU之前，加壓該注射設備。 37 1358321 34. —種提供催化劑至一催化裂解單元的方法，包含下 列步驟： 提供一重量變化測量系統（其與一 FCCU連結）；及 自動地經由該系統選擇性地從複數個催化劑儲存區域 提供催化劑到該FCCU。

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