用于将烃原料分配给催化剂料流的方法和设备的制作方法
【专利摘要】所述方法和设备用于将烃进料分配给提升管中的催化剂。烃进料输送至提升管中的喷混室中。来自喷混室的喷嘴将进料注入提升管中以接触催化剂。再生催化剂和碳化催化剂料流可进入提升管并在提升管下部的插入物周围混合。喷混室可位于提升管中。
【专利说明】用于将烃原料分配给催化剂料流的方法和设备
[0001]早期国家申请的优先权要求
[0002]本申请要求2012年6月27日提交的美国申请N0.13/534，273的优先权。
[0003]发明背景
[0004]本发明涉及用于分配烃进料以与催化剂接触的方法和设备。本发明的领域可以为流化催化裂化(FCC)领域。
[0005]FCC为通过使烃在流化反应区中与由细碎颗粒材料组成的催化剂接触而实现的烃转化方法。与加氢裂化相反，催化裂化中的反应在不存在实质性加入氢或氢气的消耗下进行。当裂化反应进行时，实质性量的称为焦炭的高度含碳材料沉积于催化剂上以提供焦化或碳化催化剂。该碳化催化剂通常称为废催化剂。然而，该术语可能被误解，因为碳化催化剂仍具有明显的催化活性。将蒸气产物在反应器容器中与碳化催化剂分离。可使碳化催化剂在惰性气体如蒸汽下经受汽提以从碳化催化剂中汽提出夹带的含碳气体。在反应区操作内用氧气高温再生将焦炭从可能已汽提的碳化催化剂中烧掉。
[0006]尽管碳化催化剂带有焦炭沉积物，它仍可具有活性。US 3，888，762公开了将碳化和再生催化剂混合以与烃进料接触。再生催化剂可以为593-760°C (1100-1400° F)，且碳化催化剂范围可以为482-621°C (900-1150。F)。US 5，597，537公开了在接触烃进料以前将碳化和再生催化剂在混合容器中混合以使再生和碳化催化剂达到温度平衡。US7，935，314 B2公开了在提升管中的隔板以阻碍向上催化剂流动以促进混合。具有更均匀的温度的混合催化剂避免不理想的热点，所述热点可产生非选择性裂化而降低产物烃的价值。
[0007]FCC可由较重烃产生多种产物。通常将较重烃的进料如减压瓦斯油供入FCC反应器中。可产生各种产物，包括汽油产物和/或轻烯烃，例如丙烯和乙烯中的至少一种。为产生更轻的烯烃，可使来自FCC流出物的产物馏分如石脑油再循环至提升管反应器或其它提升管反应器中以另外催化裂化。这些产物馏分可以以气相供入提升管中。
[0008]将蒸气流供入提升管中的现有已知方法提出了技术挑战。通常，分配会通过使用常规进料分配器实现，但由于进料料流为蒸气相，这会要求显著数目的分配器以实现向提升管的足够质量分配。分配蒸气流的其它已知方法，例如开放管道或在末端具有狭缝的管道在将再循环料流均匀分配于提升管中是无效的。
[0009]理想的是可提供用于将烃进料分配到FCC反应器中的分配器。
[0010]理想的是可提供用于将气态烃进料分配到FCC反应器中的分配器。
[0011]理想的还有可提供用于将烃进料分配到FCC反应器中且帮助分开的催化剂料流混合的分配器。
[0012]发明概沭
[0013]本发明一般性地涉及改进的FCC方法和设备。具体而言，本发明可涉及改进的进料分配器并且可用于FCC操作以将气化进料喷入反应器提升管中。
[0014]在一个方法实施方案中，本发明是流化催化方法，所述方法包括将催化剂料流供入提升管中。将蒸气烃进料料流供入提升管中的喷混室(plenum chamber)中。将来自喷混室的烃进料料流从提升管的径向中心离开供入提升管中。最后，烃进料料流和催化剂料流沿提升管向上传递。
[0015]在另一方法实施方案中，本发明为流化催化方法，所述方法包括将第一催化剂料流和第二催化剂料流供入提升管中。将烃进料料流供入提升管中的喷混室中。将烃进料从喷混室注入提升管中。使烃进料料流与第一催化剂料流和第二催化剂料流接触。最后，烃进料料流、第一催化剂料流和第二催化剂料流沿着提升管向上传递。
[0016]在另一方法实施方案中，本发明为将进料分配到提升管中的方法，所述方法包括将第一催化剂料流和第二催化剂料流供入提升管中。将烃进料料流供入提升管中的喷混室中。第一催化剂料流围绕包含喷混室的插入物进入以与第二催化剂料流混合，且第二催化剂料流围绕插入物进入以与第一催化剂料流混合以提供混合催化剂料流。烃进料料流从喷混室注入提升管中。烃进料料流与混合催化剂料流接触且烃进料料流和混合催化剂料流沿着提升管向上传递。
[0017]在一个设备实施方案中，本发明为包含提升管的流化催化设备。喷混室位于提升管的径向中心。最后，嗔混室中的嗔嘴具有远尚径向中心的出口端以注射经进料。
[0018]在另一设备实施方案中，本发明为包含提升管的流化催化设备。提升管中的插入物限定提升管壁与插入物壁之间的空间。插入物中的喷嘴用于注射烃进料。第一催化剂入口与提升管连通，且第二催化剂入口与提升管连通。提升管中的插入物在第一催化剂入口与第二催化剂入口之间。
[0019]在另一设备实施方案中，本发明为包含提升管的流化催化设备。提升管中的插入物限定提升管壁与插入物壁之间的空间。插入物中的喷嘴用于注射烃进料。第一催化剂入口与提升管连通，且第二催化剂入口与提升管连通。提升管中的插入物在第一催化剂入口与第二催化剂入口之间，且喷嘴置于比第一催化剂入口和第二催化剂入口更高的高度。
[0020]进料分配器将可以为蒸气流的烃料流均匀地分配到提升管中。进料料流可使用位于提升管下部的大量喷嘴分配。双直径喷嘴可提供独立地设置射流出口速度和分配器压降的方法。分配器还可帮助不同温度下的催化剂料流的彻底混合以具有更均匀的温度。
[0021]附图简述
[0022]图1为结合本发明的FCC装置的示意性正视图。
[0023]图2为以截面2-2取得的图1的截面图。
[0024]图3为图1的一部分的放大部分正视图。
[0025]图4为是图2的替代性部分截面图。
[0026]图5为图3的替代性实施方案的放大部分正视图。
[0027]图6为图1的替代性的部分正视图。
[0028]图7为以图6的截面7-7取得的截面图。
[0029]图8显示图6的替代性部分正视图。
[0030]
[0031]术语“连通”意指在操作上容许在所列组件之间的材料流。
[0032]术语“下游连通”意指流入下游连通的主体中的至少一部分材料可在操作上从与之连通的主体中流出。
[0033]术语“上游连通”意指从上游连通的主体中流出的至少一部分材料可在操作上流入与之连通的主体中。
[0034]术语“直接连通”意指来自上游组件的流进入下游组件中而不通过中间容器。
[0035]术语“供入”意指进料从导管或容器直接进入主体中而不通过中间容器。
[0036]术语“进入”包括“供入”且意指材料从导管或容器进入主体中。
[0037]发明详沭
[0038]本发明的设备和方法是用于将烃进料分配到提升管中以与催化剂接触的分配器。在一个方面中，烃进料为蒸气相。分配器可仅将烃进料分配到提升管中或者将其它进料分配到提升管中。如果分配器分配其它进料，则进料可以为由提升管流出物得到的再循环进料。因此，烃进料可以为常规FCC进料或轻质烃料流。分配器可将进料分配到提升管的下端，在其中将再生催化剂和碳化催化剂混合以与烃进料接触。本发明可用于任何固体-气体接触设备中。然而，目前的可用性发现于FCC装置中。
[0039]图1显示包含反应器容器20和再生器容器50的FCC装置8。第一再生催化剂导管12将来自再生器容器50的第一再生催化剂料流以通过控制阀14调节的速率通过第一再生催化剂导管12的再生催化剂入口 15输送至反应器提升管10中。第一再生催化剂入口 15与提升管10上游连通。任选第二碳化催化剂导管52将来自反应器容器20的第二碳化催化剂料流以通过控制阀53调节的速率通过第二碳化催化剂导管52的碳化催化剂入口97输送至反应器提升管10中。任选第二碳化催化剂入口 97与提升管10上游连通。
[0040]提升管10为通常由镇静碳钢构成的细长垂直管。提升管10可包含下部11和上部17。上部17可由铬钢构成。下部11可包含半球形底。下部11可具有比提升管的上部17更大的内径。放大下部11可包括在放大下部的放大直径与提升管的变窄上部17的变窄直径之间减缩的截头圆锥或曲线过渡部分13。如果提升管10下端11的烃进料为蒸气，则更少需要或者可省去过渡部分13。第一再生催化剂导管12和第二任选碳化催化剂导管52可分别在入口 15和97处在下部的壁90处连接在下部11。整个提升管10的内表面可涂有耐熔材料。
[0041]下部11中来自分配器19的流化介质如蒸汽推动催化剂以相对高密度向上通过提升管10。位于提升管10的上部17且恰在任选过渡部分13以上的任选多个进料分配器18将一级烃进料注射在流动的催化剂颗粒料流上以将烃进料分配到提升管10中。可仅将烃进料或者由一级进料裂化得到的二级烃进料在下部11中供入提升管10中。当烃进料在反应器提升管10中与催化剂接触时，较重烃进料裂化产生较轻气态烃产物，同时焦炭沉积于催化剂颗粒上以产生碳化催化剂。
[0042]常规FCC原料和更高沸点烃原料是合适的一级烃进料。这类常规原料中最常用的是“减压瓦斯油”(VGO)，其通常为通过常压残油的真空分馏制备的沸程为343-5520C (650-1025° F)的烃材料。该馏分通常在可用于污染催化剂的焦炭前体和重金属污染物方面是低的。本发明可应用的重质烃原料包括来自原油的重质塔底产物、重浙青原油、页岩油、浙青砂提取物、脱浙青残油、来自煤液化的产物、常压和减压原油。用于本发明的重质原料还可包括以上烃的混合物，且上述列举不是全面的。
[0043]还预期较轻再循环或先前裂化的进料如石脑油可以为提升管的合适二级或唯一烃原料。适用作提升管的唯一进料或二级进料的轻石脑油馏分可具有C5范围内127°C (260。F)以下；即 35°C(95° F)的初沸点(IBP)，和大于或等于 127°C (260。F)的温度下的终沸点(EP)。这些馏分的沸点使用称为ASTM D86-82的程序测定。适用作提升管的唯一进料或二级进料的重石脑油馏分可具有127°C (260° F)或以上的IBP和在200°C (392° F)以上的温度，优选204-221°C (400-430° F)的EP。适用作提升管的唯一进料或二级进料的全石脑油馏分可具有在C5范围内127°C (260° F)以下；即35°C (95° F)的初沸点(IBP)，和 200°C (392。F)以上，优选 204-221 °C (400-430。F)的 EP。
[0044]反应器容器20与提升管10下游连通。在反应器容器中将碳化催化剂和气体产物分离。所得气体产物烃和碳化催化剂的混合物继续向上通过提升管10进入反应器容器20中，在其中将碳化催化剂和气体产物分离。一对分离臂22可通过一个或多个出口 24(仅显示一个)将气体和催化剂的混合物从提升管10的顶部切向和水平地排到分离容器26中以进行气体与催化剂的部分分离。取决于FCC装置8的尺寸，可使用2、3或4个分离臂22。
[0045]输送导管28将烃蒸气，包括汽提的烃、汽提介质和夹带的催化剂输送至反应器容器20中的一个或多个旋风器30中，其将碳化催化剂与产物烃气流分离。分离容器26部分地置于反应器容器20中并可被认为是反应器容器20的一部分。反应器容器20中的喷混室34收集来自旋风器30的分离的烃气流以进入出口喷嘴36中并最终进入分馏回收区(未显示)中。浸入管38将来自旋风器30的催化剂排到反应器容器20中的下部床29中。具有吸附或夹带的烃的催化剂最终可在分离容器26的壁中限定的口 42从下部床29进入任选汽提段40中。在分离容器26中分离的催化剂可借助床29直接进入任选汽提段40中。流化导管45将惰性流化气体，通常蒸汽，通过流化分配器46输送至汽提段40中。
[0046]汽提段40包含隔板43、44或其它设备以促进汽提气体与催化剂之间的接触。汽提的碳化催化剂以比它进入时或者它未经受汽提的话更低的夹带或吸附烃浓度离开反应器容器20的分离容器26的汽提段40。第一部分或者所有碳化催化剂通过废催化剂导管48离开反应器容器20的分离容器26并以通过控制阀51调节的速率供入再生器容器50中。在反应器提升管10中焦化的任选第二部分碳化催化剂离开反应器容器20的分离容器26并通过第二碳化催化剂导管52以通过控制阀53调节的速率供回提升管10中。任选第二碳化催化剂导管52与反应器容器20下游连通。第二碳化催化剂导管52与提升管10的出口 24下游连通并与通向提升管10的第二碳化催化剂导管52的碳化催化剂入口 97上游连通。
[0047]FCC方法的提升管10保持在通常包括425°C (797° F)以上的温度的高温条件下。在一个实施方案中，反应区保持在裂化条件下，所述裂化条件包括在提升管出口 24处480-62TC (896-1150。F)的温度，和 69_517kPa (ga) (10_75psig)但通常小于 275kPa (ga)(40psig)的压力。催化剂:油比基于进入提升管底部的催化剂和进料烃的重量可以为至多30:1，但通常为4:1-10:1，可以为7:1-25:1。通常不将氢气加入提升管中，尽管氢气添加是本领域中已知的。等于进料的2-35重量％的蒸汽可进入提升管10和反应器容器20中。然而，通常，对于最大汽油产量而言，蒸汽比率为2-7重量％，对于最大轻烯烃产量而言，为10-20重量％。催化剂在提升管中的平均停留时间可以为小于5秒。方法中所用催化剂的类型可选自多种市售催化剂。优选包含沸石材料如Y型沸石的催化剂，但如果需要的话，可使用较老类型的无定形催化剂。另外，形状选择性添加剂如ZSM-5可包含在催化剂组合物中以提高轻烯烃产量。
[0048]再生器容器50与反应器容器20下游连通。在再生器容器50中，焦炭通过与含氧气体如空气接触而从输送至再生器容器50中的一部分碳化催化剂中燃烧以提供再生催化齐U。再生器容器50可以为燃烧器类型的再生器，其可使用高效再生器容器50中的混杂湍流床-快速流化条件以使碳化催化剂完全再生。然而，其它再生器容器和其它流动条件可适于本发明。废催化剂导管48将碳化催化剂通过废催化剂入口溜槽62供入由外壁56限定的第一或下部室54中。来自反应器容器20的碳化催化剂通常包含0.2-2重量％的量的碳，所述碳以焦炭的形式存在。尽管焦炭主要包含碳，它可包含3-12重量％烃以及硫和其它材料。含氧燃烧气体，通常空气通过导管64进入再生器容器50的下部室54中并通过分配器66分配。当燃烧气体进入下部室54中时，它接触从溜槽62进入的碳化催化剂并以可能至少1.lm/s(3.5ft/s)的下部室54中燃烧气体表观速度提升催化剂。在一个实施方案中，下部室 54 可具有 48-320kg/m3(3-201b/ft3)的催化剂密度和 1.1-6.lm/s (3.5-10ft/s)的表观气体速度。燃烧气体中的氧气接触碳化催化剂并使含碳沉积物从催化剂中燃烧以使催化剂至少部分地再生并产生烟道气。
[0049]在一个实施方案中，为促进焦炭在下部室54中的燃烧，可使来自上部或第二室70中的密相催化剂床59的热再生催化剂经由通过控制阀69调节的外部再循环催化剂导管67再循环至下部室54中。热再生催化剂通过入口溜槽63进入下部室54中。通过将来自密相催化剂床59的热催化剂与由废催化剂导管48进入下部室54中的相对较冷碳化催化剂混合而使再生催化剂再循环，提高下部室54中催化剂和气体混合物的总温度。
[0050]下部室54中的催化剂和燃烧气体的混合物上升通过截头圆锥过渡部分57至下部室54的输送提升管段60中。提升管段60定义优选为圆柱形且优选从下部室54向上延伸的管。催化剂和气体的混合物以比下部室54中更高的表观气体速度行进。提高的气体速度是由于相对于过渡部分57以下的下部室54的横截面面积减小的提升管段60的横截面面积。因此，表观气体速度通常可以超过2.2m/s(7ft/s)。提升管段60可具有小于80kg/m3 (5lb/ft3)的较低催化剂密度。
[0051]再生器容器50还包含上部或第二室70。催化剂颗粒和烟道气的混合物从提升管段60的上部排到上部室70中。基本完全再生的催化剂可离开输送提升管段60的顶部，但还预期其中部分再生的催化剂从下部室54中离开的配置。排出通过将大部分再生催化剂与烟道气分离的分离装置72进行。在一个实施方案中，沿着提升管段60向上流动的催化剂和气体冲击提升管段60的顶部椭圆形盖65并反向流动。催化剂和气体然后通过分离装置72的向下直接排出口 73离开。动量的损失和反向向下流导致大多数较重催化剂落入密相催化剂床59中，且较轻的烟道气和其中仍夹带的次要部分的催化剂向上上升至上部室70中。旋风器82、84进一步将催化剂与上升气体分离并使催化剂通过浸入管85、86沉积于密相催化剂床59中。烟道气离开旋风器82、84并收集于喷混室88中以进入再生器容器50的出口喷嘴89中，并且可能进入烟道气或动力回收系统(未显示)中。密相催化剂床59中的催化剂密度通常保持在640-960kg/m3(40-601b/ft3)范围内。流化导管74将流化气体，通常空气通过流化分配器76输送至密相催化剂床59中。在燃烧器型再生器中，方法内总气体需求的不多于2%通过流化分配器76进入密相催化剂床59中。在该实施方案中，此处加入气体不是为了燃烧，而是仅用于流化，所以催化剂会流动地通过催化剂导管67和12离开。通过流化分配器76加入的流化气体可以为燃烧气体。在其中部分燃烧在下部室54中进行的情况下，将较大量的燃烧气体通过流化导管74供入上部室70中。
[0052]从下部室54排出的催化剂的10-30重量％存在于在提升管段60的出口 73以上的气体中并进入旋风器82、84中。再生器容器50通常可能需要14kg空气每kg除去的焦炭以得到完全再生。当更多催化剂再生时，可在常规反应器提升管中加工更大量的进料。再生器容器50通常具有在下部室54中594-732°C (1100-1350° F)和在上部室70中649-7600C (1200-1400° F)的温度。再生催化剂导管12与再生器容器50下游连通并与提升管10连通。来自密相催化剂床59的再生催化剂作为来自再生器容器50的第一催化剂料流通过再生催化剂导管12通过控制阀14输送回反应器提升管10中，在那里，当FC方法继续时，它再次接触进料。任选第二催化剂导管52中的碳化催化剂包含第二催化剂料流。
[0053]在图1所示的使用两个催化剂导管和两个催化剂料流的一个实施方案中，第一再生催化剂导管12和第二碳化催化剂导管52连接在提升管10上并与提升管10连通。将第一再生催化剂导管12中的第一再生催化剂料流和第二碳化催化剂导管52中的第二碳化催化剂料流供入提升管10中并混合在一起。第一再生催化剂导管12和第二碳化催化剂导管52中的一个或两个可切向地连接在提升管10的下部11上以赋予从提升管中排出的催化剂角运动以促进在其中混合。另外，斜坡可安装在第一再生催化剂导管12和第二碳化催化剂导管52中的一个或两个与提升管10的下部11之间的连接处也促进下部11中的混合。
[0054]提升管可包含插入物92。在一个方面中，提升管10的下部11可包含插入物92。在一个方面中，插入物92包含在提升管的下部11中。插入物92可具有外壁94，所述外壁可与提升管10的下部11的壁90的内表面隔开。在一个方面中，插入物92径向地位于提升管10的下部11的中心。换言之，尽管未显示，插入物92具有与提升管10的中心纵轴对齐的中心纵轴。在另一方面中，插入物的外壁94为垂直壁。插入物92的内径D1可以为第一再生催化剂导管12和第二碳化催化剂导管52中最大一个的内径D。的0.6-1.5，优选0.8-1.2 倍。
[0055]插入物92的壁94和提升管的壁90限定其间的空间96。在一个方面中，插入物92和下部11可各自为管状的使得它们一起限定插入物92的壁94与下部11的壁90之间的环形空间96或环。第一再生催化剂导管12和第二碳化催化剂导管52可与空间96连通，所以第一再生催化剂导管12将第一再生催化剂料流供入空间96且第二碳化催化剂导管52将第二碳化催化剂料流供入空间96中。空间96中的催化剂通过来自流化分配器19的流化气体如蒸汽流化。来自第一催化剂入口 15的第一再生催化剂料流围绕插入物92传递以与来自第二催化剂入口 97的第二碳化催化剂料流混合，且来自第二催化剂入口 97的第二催化剂料流围绕插入物92传递以与来自第一催化剂入口 15的第一催化剂料流混合。第一催化剂料流和第二催化剂料流的混合料流沿着提升管向上传递。
[0056]在一个方面中，插入物92的壁94可对催化剂而言不可透，所以它防止催化剂进入插入物中。插入物92具有封闭顶，所述封闭顶可包含也可对催化剂而言不可透的半球形头，所以它防止催化剂进入插入物92的顶中。因此，整个插入物92可对催化剂而言不可透，所以催化剂不进入插入物92中。
[0057]插入物可位于提升管10的下部11中。提升管10的上部17可以在插入物92以上。在一个方面中，可在放大部分11与变窄上部17之间以使放大下部11的较大直径过渡到变窄上部17的提升管的截头圆锥过渡部分13可在混合催化剂料流沿着提升管向上传递时将来自放大下部的第一再生催化剂料流和第二碳化催化剂料流的混合料流过渡到变窄上部中。在一个方面中，插入物92不延伸到过渡部分13中，所以过渡在混合催化剂料流进入插入物92以上时发生。
[0058]插入物92可包含喷混室98，烃进料供入所述喷混室98中。在一个方面中，烃进料为蒸气烃进料。在一个方面中，供入喷混室98中的烃进料可以为供入提升管10中的唯一烃进料或者它可以为除一级进料外供入提升管中的二级进料。喷混室98可位于插入物92中的提升管的径向中心。插入物92可以为中空的且喷混室98可占据由插入物的外壁94和顶限定的所有或一部分内部空腔。喷混室中的喷嘴102可将来自喷混室98的烃进料注入提升管中。在一个方面中，喷嘴102可将烃进料注入插入物92与提升管10的壁90之间的空间96中。在另一方面中，喷嘴102将来自远离提升管的径向中心的喷混室98的烃进料料流注入提升管中。在另一方面中，嗔混室中排列在嗔混室的周边周围的多个嗔嘴102都将来自喷混室98的烃进料注入提升管中。在另一方面中，由喷嘴102注入的烃进料为气相，而它在喷入提升管98中以前在喷混室98中。混合催化剂料流接触注入的烃进料料流且混合的催化剂和烃进料料流沿着提升管向上传递。在一个方面中，最下部喷嘴102比最高催化剂入口 15顶部高1-3提升管内径比。
[0059]在一个方面中，一级进料分配器18可置于在下部11、过渡部分13和插入物92以上的提升管10的上部17中。因此，一级进料可注入上升的混合催化剂和烃进料料流中。
[0060]预期插入物92由不锈钢如300系列不锈钢构成，衬有耐熔材料。另外,插入物92可由陶瓷或其它抗侵蚀材料构成或者涂有陶瓷或其它抗侵蚀材料。
[0061]图2显示在图1中取出的截面2-2的平面截面图。插入物92的壁94和提升管10的下部11的壁上的耐熔衬里104、第一再生催化剂导管12和第二碳化催化剂导管52显示于图2中，而不在图1中。插入物92可位于提升管10的下部11中。第一催化剂导管12在第一催化剂入口 15处连接在提升管10上，且第二催化剂导管52在第二催化剂入口 97处连接在提升管10上，且插入物92置于第一催化剂入口与第二催化剂入口之间。在一个方面中，第一催化剂导管12可在位于提升管10的部分11中的第一催化剂入口 15处连接在提升管10上，第二催化剂导管52可在位于提升管10的下部11中的第二催化剂入口 97处连接在提升管10上。可将第一催化剂料流和第二催化剂料流供入提升管的壁90与插入物92的壁94之间的空间96中。
[0062]第一再生催化剂料流从第一再生催化剂入口 15进入提升管10中插入物92的壁94周围以与来自第二碳化催化剂入口 97的第二碳化催化剂料流混合，且第二碳化催化剂料流从第二碳化催化剂入口 97进入提升管10中插入物92的壁94周围以与来自第一再生催化剂入口 15的第一再生催化剂料流混合。第一催化剂料流和第二催化剂料流可进入提升管10中的环形空间96周围以相互混合。第一再生催化剂料流和第二碳化催化剂料流的混合料流可进入插入物92周围并沿着提升管10向上传递。
[0063]喷嘴102可具有远离提升管的所述径向中心C的出口端106以将烃进料注入提升管中接触由催化剂入口 15和97上升并通过来自分配器19 (图1，图2中为了简化没有显示)的流化气体推动的混合催化剂料流。喷嘴102可置于比第一催化剂入口 15和第二催化剂入口 97更高的高度，所以将进料注入第一催化剂料流和第二催化剂料流的彻底混合料流中。
[0064]图3为图1的插入物92顶部和喷混室98的放大部分正视图。在图3中显示了喷嘴102的轮廓用于说明。各个喷嘴102具有在喷混室98中的入口端108和在插入物92的出口壁94上的出口端106。烃进料从喷混室98内部具有入口端108的多个喷嘴102注入。入口端108具有在其中的具有内SDi的开口 114。出口端106具有虚线所示的开口 116，其中具有内径D。。烃料流通过位于提升管中的大量双直径喷嘴102分配。双直径喷嘴102提供独立地设置蒸气烃进料的射流出口速度和分配器压降的方法。射流出口速度通过喷嘴102出口端106中的开口 116的数目和面积调整，而压降通过喷混室98中入口端108中的开口 114的数目和面积设置。喷嘴102通常具有在入口端108中的开口 114中的内径Di,其小于喷嘴102的出口端106中的开口 116的内径D。。
[0065]图4显示图2的替代性放大部分平面图。图4中具有与图2中相同结构的元件具有与图2中相同的标记数字。图4中具有与图2中的相应元件不同的结构的元件具有相同的标记数字，但后面具有撇号(‘)。图4中的设备和方法与图2中的相同，以下指出的区别除外。在图4中，喷嘴102’相对于喷混室98’的外壁切向地放置，所述外壁为插入物92’的外壁94’。与喷嘴102’相切的外壁94’可以为垂直壁。喷嘴102’具有与图2中相同的结构，但切向地取向以促进进料和催化剂混合。喷嘴102’从喷混室98’中切向地注射烃进料。喷嘴的出口端106’远离所述提升管的径向中心。插入物92’的外壁94’可涂有耐熔衬里104，所以喷嘴102’的切向性可是关于耐熔衬里104的涂层的。
[0066]图5显示图3的替代性视图。图5中具有与图3中相同结构的元件具有与图3中相同的标记数字。图5中具有与图3中的相应元件不同的结构的元件具有相同的标记数字，但后面具有双撇号(“)。图5中的设备和方法与图3中的相同，以下指出的区别除外。在图5中，插入物92”具有盘型顶118，其中喷嘴102”通过盘型顶118从喷混室98”径向向上指向。喷嘴102”从所述喷混室98”中向上注射烃进料。喷嘴102”可具有与图3中相同的结构，但切向地取向以促进进料和催化剂混合和向上流化。喷嘴102”通过喷混室98”的顶部注入烃进料料流。
[0067]图6为图1的替代性实施方案的提升管210的下部211的放大部分视图。图6中具有与图1中相同结构的元件具有与图1中相同的标记数字。图6中具有与图1中的相应元件不同的结构的元件具有相同的标记数字，但前面具有数字“2”。图6中的设备和方法与图1中的相同，以下指出的区别除外。
[0068]在图6中，插入物292包含在插入物内部通向室122的至少一个开口 120。喷混室298置于插入物292中。在一个方面中，喷混室298置于插入物292的顶中。隔板124在插入物292的内部将室122与喷混室298分离。导管126从提升管210的外部通过室122延伸至喷混室298以使烃进料进入喷混室中。导管126可延伸通过提升管210的底部。至少一个喷嘴202，在一个方面中，多个喷嘴202，将烃进料从喷混室298注入提升管210中。喷嘴202的出口端206置于提升管210中。在一个方面中，喷嘴202将烃进料注入提升管210的下部211中。
[0069]室122可包含在壁294中位于插入物292的壁294与提升管210的壁290之间的空间296中的至少一个开口 120。开口 120可与提升管210的壁290隔开。开口 120可用作通向室122的内部的入口。室122可与第一再生催化剂导管212和第二碳化催化剂导管252连通，所以至少一部分第一再生催化剂料流和至少一部分第二碳化催化剂料流可通过室中的开口 120从空间296进入室122中。在一个方面中，开口 120的最上部分在第二催化剂入口 297的最下部分，优选最上部分以上的高度处。在另一方面中，开口 120的最上部分可在第一催化剂入口 215的最下部分，优选最上部分以上的高度处。因此，第一再生催化剂料流可从第一催化剂导管212的入口 215中进入，且第二碳化催化剂料流可从第二催化剂导管252的入口 297中进入，可至少部分向上地通过提升管210的壁290与插入物292的壁294之间的空间296通过开口 120进入室122中。一个或多个开口 120a和120b可在壁294中提供。至少一个开口 120可具有与插入物292顶部隔开的细长结构。
[0070]图7显示在图6中取得的截面7-7的平面截面图。在插入物292的壁294和提升管210的下部211的壁上的耐熔衬里104、导管126、第一再生催化剂导管212和第二碳化催化剂导管252显示于图7中。第一再生催化剂导管212和第二碳化催化剂导管252限定了 150度角而不是180度角(如图2中所示)。插入物292的壁294包含限定三个开口120a-c的三个弓形部分294a-c。两个开口 120a和120b可具有比第三个开口 120c更小的宽度。在一个方面中，两个较小的开口 120a和120b具有相同的弓形宽度。弓形部分294a与可以为第二碳化催化剂导管252的最近催化剂导管，特别是其第二催化剂入口 297相对。弓形部分294b也与可以为第一再生催化剂导管212的最近催化剂导管，特别是其第一催化剂入口 215相对。第三弓形部分294c是任选的。虚线显示进入提升管10中的第一再生催化剂导管的中心纵轴A和进入提升管中的第二碳化催化剂导管252的中心纵轴B。开口 120不全由进入提升管中的第一再生催化剂导管212和第二碳化催化剂导管252中的最近一个的纵轴A、B切割。换言之，第一催化剂入口 215和第二催化剂入口 297与开口 120a_c成方位角。弓形部分294a和294b可比最近的催化剂入口 215、297更窄或者更宽。导管126通过壁294的弓形部分294a和294b保护以防催化剂料流的直接冲击。导管126可涂有耐熔衬里104以保护。
[0071]第一再生催化剂料流从第一再生催化剂入口 215进入提升管210中的插入物292的壁294的弓形部分294b周围以与来自第二碳化催化剂入口 297的第二碳化催化剂料流混合，且第二碳化催化剂料流从第二碳化催化剂入口 297进入提升管210中的插入物292的壁294的弓形部分294a周围以与来自第一再生催化剂入口 215的第一再生催化剂料流混合。另外，第一催化剂料流可通过开口 120进入插入物292中的室122中以与第二催化剂料流混合，且第二催化剂料流可通过开口 120进入室122中以与第一催化剂料流混合。
[0072]在一个方面中，插入物292的壁294中的至少一个开口 120可用作室122的出口。因此，第一再生催化剂料流和第二碳化催化剂料流可通过开口 120从室122返回空间296中。借助进入插入物292周围并通过插入物292的壁294中的至少一个开口 120进入和离开室122的第一和第二催化剂料流，催化剂料流混合在一起以提供在整个混合催化剂料流中具有更均匀的温度的混合催化剂料流。
[0073]转回图6，第一催化剂料流和第二催化剂料流的混合料流从下部211中向上从提升管210中的插入物292输送并与由位于提升管210的开口 120以上的喷混室298中的喷嘴202注入的烃进料接触。在一个方面中，最下部喷嘴202a比最高催化剂入口 215顶部高1-3提升管内径比。在一个方面中，喷混室298中的烃进料为蒸气。
[0074]图8显示图6的替代性部分正视图。图8中具有与图6中相同结构的元件具有与图6中相同的标记数字。图8中具有与图6中的相应元件不同的结构的元件具有相同的标记数字，但后面具有撇号(‘)。图8中的设备和方法与图6中的相同，以下指出的区别除夕卜。在图8中，喷嘴202’的出口端206’置于室122’中。喷嘴202’置于喷混室298’中以将烃进料喷射到室122’中。图8显示向下喷射进料的喷嘴202’，但其它配置或取向可能是合适的。喷嘴202’可具有与图2相同的结构，但具有不同的取向(如图8所示)。喷嘴202’从喷混室298’中注射烃进料以与室122’中的第一催化剂料流和第二催化剂料流接触。
[0075]本文中描述了本发明的优选实施方案，包括发明人已知进行本发明的最好模式。应当理解所述实施方案仅为示例性的，且应不理解为限制本发明的范围。
[0076]无需进一步描述，相信本领域技术人员可使用先前的描述，最完整程度地使用本发明。因此，前述优选的具体实施方案应理解为仅是说明性的，且不以任何方式限制公开内容的其余部分。
[0077]在前文中，除非另有指出，所有温度以。C描述，所有份和百分数为重量计。压力为在容器出口处，特别是在具有多个出口的容器中，在蒸气出口处给出。
[0078]由先前描述中，本领域技术人员可容易地确定本发明的主要特征，且可不偏离其精神和范围地作出本发明的各种变化和改进以使它适于各种用途和条件。
【权利要求】
1.流化催化方法，其包括: 将催化剂料流供入提升管中； 将蒸气烃进料料流供入所述提升管中的喷混室中； 将来自所述喷混室的所述烃进料料流离开所述提升管的径向中心注入所述提升管中；和 使所述烃进料料流和所述催化剂料流沿着所述提升管向上传递。
2.根据权利要求1的方法，其进一步包括将第一催化剂料流和第二催化剂料流供入所述提升管中以接触所述烃进料料流。
3.根据权利要求2的方法，其进一步包括: 使所述第一催化剂料流进入包含所述喷混室的插入物周围以与所述第二催化剂料流混合； 使所述第二催化剂料流进入所述插入物周围以与所述第一催化剂料流混合；和 使所述第一催化剂料流和所述第二催化剂料流沿着所述提升管向上传递。
4.根据权利要求3的方法，其进一步包括使所述第一催化剂料流进入所述插入物中的室中以与所述第二催化剂料流混合和使所述第二催化剂料流进入所述室中以混合所述第一催化剂料流。
5.根据权利要求1的方法，其中所述烃进料料流通过从所述提升管底部延伸的导管供入所述喷混室中。
6.用于流化催化的设备，其包含: 提升管； 位于所述提升管的径向中心的喷混室；和 在所述喷混室中、具有远离所述径向中心的出口端且用于注射烃进料的喷嘴。
7.根据权利要求6的设备，其进一步包含具有与所述提升管的壁隔开的外壁的插入物且所述喷混室位于所述插入物中。
8.根据权利要求7的设备，其进一步包含: 与提升管连通的第一催化剂入口； 与提升管连通的第二催化剂入口； 在所述提升管中、在所述第一催化剂入口与所述第二催化剂入口之间的所述插入物；第一催化剂导管在所述第一催化剂入口连接在所述提升管上且第二催化剂导管在所述第二催化剂入口连接在所述提升管上，且插入物插入所述第一催化剂入口与所述第二催化剂入口之间； 在放大部分与变窄部分之间的提升管过渡部分且插入物不延伸到过渡部分中。
9.根据权利要求7的设备，其进一步包含: 与提升管连通的第一催化剂入口 ；和 与提升管连通的第二催化剂入口； 其中所述喷嘴置于比所述第一催化剂入口和所述第二催化剂入口更高的高度。
10.根据权利要求6的设备，其进一步包含通向所述喷混室以使烃进料进入所述喷混室中的导管。
【文档编号】C10G11/18GK104395433SQ201380033991
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2013年5月7日 优先权日:2012年6月27日
【发明者】R·L·斯罗迪森, P·帕尔马斯, L·达维多夫, M-R·穆斯图菲-阿什蒂亚尼 申请人:环球油品公司