转移颗粒的方法

专利名称：转移颗粒的方法
转移颗粒的方法
背景技术：
本发明整体上涉及固体颗粒传输领域。具体而言，本发明涉及从上部区域经中间区域向下部区域转移颗粒的方法和装置。更具体地，本发明涉及包括反应区、再生区和颗粒转移区的烃转化工艺，其中催化剂移动穿过这些区。有许多化学工艺都需要使流体与固体颗粒例如吸附剂和催化剂物接触。经常地， 化学反应和物理现象都在接触区内发生预定的时长，例如在反应区或吸附区内。在许多这类工艺中，颗粒在两个或多个容纳颗粒的容器之间传输。取决于工艺，颗粒可因各种原因被传输。例如，为了利用不同的处理条件以改善提高产品的产率和/或纯度，可将颗粒从一个接触容器或区域传输到另一个接触容器或区域之中。又例如，可将颗粒从反应区传输到再生区中以将颗粒恢复，并在恢复之后，可将颗粒传输回到反应区。可以将颗粒以足以保持期望的连续接触工艺的连续或半连续的方式导入或导出容器或区域。催化剂在期间传输的容器不必相邻。催化剂从其传输的源容器的出口可以与催化剂向其传输的目标容器的入口相距相当大的水平或垂直距离。通过管道风力输送是公知且常用的传输催化剂经过垂直或水平距离的方法。风力输送的一个特点在于，由于贯穿起源地与目标地之间的管线的压差，目标地的压力必须小于起源地的压力以配合贯穿风力输送系统的压降。然而，工艺条件可能要求目标容器在比该值(源压力减去风力输送系统的压降)高的压力下操作。实例包括将颗粒在保持在不同压力下的两个区域之间循环；以及将颗粒从一个容器向另一个容器转移，这两个容器都保持在相同的压力下。在这种条件下，单独的风力输送系统不足以转移颗粒。闸斗仓常用于将颗粒从压力较低的区域转移到压力较高的区域。闸斗仓与风力输送联合使用也是本领域公知的，用于将颗粒在保持在不同压力下的容器或区域之间转移。 首先，闸斗仓将颗粒从上部的、低压源区域转移到中部区域，然后到下部高压区域。然后，风力输送系统将颗粒从高压区域转移到目标区域。尽管目标区域的压力低于高压区域，但是目标区域的压力可以高于低源压区域。本领域中，术语“闸斗仓”用于命名上部、中部和下部区域的组合，并且“闸斗仓”也仅用于命名中部区域。在一种实例中，通过位于连接这些区域的管道或转移管中的阀控制自上部容器进入中部区域以及离开中部区域进入下部区域的颗粒流。阀可以是双关-泄球阀。由此，当下部阀关闭时，可以通过上部阀将一批颗粒转移到中部区域。然后可以通过关闭上部阀而将中部区域隔离。可将各种管道与该隔离的容腔连接，以引入或引出流体相，通常为气体， 或者改变中部区域内部的压力。例如，再生催化剂可进入该容器，在被转移到压力高于该再生催化剂的反应器之前，先用氮气吹扫以除去氧气，再用氢气充压。在催化剂离开该中部区域之后，在再次填充催化剂之前，用氮气吹扫该中部区域以除去氢气。US4, 576，712披露了一种方法和装置，用于在两个区域中保持实质上连续的气流通过颗粒固体。采用无阀闸斗仓系统将固体从低压区域转移到高压区域。在区域之间转移颗粒的同时保持气流而不使用移动设备如阀。US4, 872，969披露了一种方法和装置，采用了颗粒收集和颗粒转移管道来控制颗粒在压力不同的区域之间的转移。采用无阀闸斗仓系统将固体从低压区域转移到高压区域，该系统从收集区域经颗粒收集管道排空所有气体。气体的排空通过改变区域间转移管道的尺寸来实现。如本领域公知，颗粒的物理性质与基本工艺信息，如上部和下部区域中的操作压力以及可接受的气体流速范围，都是初始设计信息。工艺从该初始设计信息以及标准颗粒与气体工程原理出发而设计，以日常提供稳定的操作单元。令人惊奇地，已经发现在具体的单元中主要以稳定的方式运行但也经历零星的扰动。这些扰动包括颗粒从一个区域突然涌入另一个区域，这会使颗粒流向倒转；相对于将被影响的单元以及将在被影响的单元内经历扰动的颗粒转移循环，这些扰动是不可预知的。尽管遵循相同的设计方法，仍然发生这些扰动。这类扰动打断颗粒的一致性流动并会有形地损害颗粒和设备。因而，期望消除这些零星的扰动以使对设备和颗粒的损害最小化并确保颗粒的一致性流动。颗粒的一致性流动以及转移包括一系列能够以循环方式重复以分批地转移颗粒的步骤。尽管设备中任何特定的循环期间是否会发生扰动仍然是不可预知的，但是我们已经发现扰动通常发生在中部区域减压步骤或中部区域清空步骤期间。我们的发明提供一种改善的方法和步骤，其消除所有的或者许多这类零星的扰动而不对绝大部分不经历扰动的操作单元或循环产生负面影响。发明概述本发明是一种用于将颗粒从上部区域经中部区域向下部区域转移的方法和设备， 其中区域之间通过无阀管道连接。下部区域可以具有高于上部区域的压力。下部区域内的部件与无阀管道颗粒连通。颗粒从上部区域向下部区域的转移通过改变中部区域的压力以及向上穿过无阀管道的气体流速来控制。部件在下部区域内将颗粒流阻隔。在宽范围的实施方式中，本发明为一种方法，用于将颗粒从上部区域经中部区域向下部区域转移，包括将第一气流引入下部区域；将颗粒经上部无阀管道从上部区域向下转移到中部区域，并将气体经下部无阀管道从下部区域向上转移到中部区域中；将中部区域增压；将颗粒经下部无阀管道从中部区域向下转移到下部区域，在下部区域中用不透过颗粒的具有平坦表面的部件将颗粒流阻隔，并将气体经上部无阀管道从中部区域向上转移到上部区域中；以及将中部区域减压。在另一个宽范围的实施方式中，本发明为一种用于转移颗粒的装置，包括上部区域；中部区域；下部区域；位于下部区域内的部件，该部件不透过颗粒且包含平坦的表面； 上部无阀管道，从上部区域向中部区域延伸；下部无阀管道，从中部区域向下部区域延伸， 下部无阀管道包含出口，该出口位于部件的平坦表面的上方且与之垂直对齐；气体入口管道，为下部区域提供流体连通；以及与中部区域流体连通的第一气体管道。在另一个宽范围的实施方式中，本发明为移动床烃转化工艺，包含使向下移动穿过反应区的催化剂与烃进料接触；从反应区取出催化剂；将该催化剂传送到再生区，其中催化剂向下移动穿过再生区；从再生区取出催化剂并将催化剂向下传送至颗粒转移装置的上部区域；将第一气流引入该颗粒转移装置的下部区域中；将催化剂经上部无阀管道从颗粒转移装置的上部区域向下转移到中部区域，并将气体经下部无阀管道从下部区域向上转移到中部区域中；将中部区域增压；将催化剂经下部无阀管道从中部区域向下转移到下部区域，在下部区域中用不透过颗粒的具有上平坦表面的部件将催化剂流阻隔，并将气体经上部无阀管道从中部区域向上转移到上部区域中；将中部区域减压；将催化剂从下部区域传送到反应区；其中下部区域的压力高于上部区域的压力。
附图简介

图1是代表性视图，描述在不同容器中的装置的区域以及下部区域中部件的实施方式。图2是代表性视图，描述下部区域中的部件的另一种实施方式以及用在本发明一种实施方式中的气体管道的排布。图3图示本发明所包含的部件、气体管道和无阀管道的其他实施方式，并表明装置的区域可在单一容器中。图4A-4C图示下部无阀管道的出口在分别对应图1-3的部件的平坦表面上的投影。图5A-5D图示本发明所包含的下部区域中的部件以及下部无阀管道的其他配置。附图仅欲举例说明本发明，不欲将本发明的范围限定为权利要求中所列的范围。 绘图为表示有助于理解发明的示例性实施方式的简图。本领域所公知的细节可以不示出， 例如锥形导流器(cone deflector)、控制阀、仪表设备以及类似的对本发明的理解并非必需的硬件。发明详述本发明可用于将固体颗粒物从上部区域经中部区域向下部区域转移，其中下部区域的压力高于上部区域的压力。本发明转移颗粒而不采用移动设备如阀来阻塞颗粒流动路径。通常，将接收在上部区域中的颗粒经上部无阀竖管或转移管道转移到中部区域中。用下部无阀竖管或转移管道将颗粒从中部区域向位于下部区域中的阻隔体或部件转移。由此， 区域、无阀管道以及阻隔体或部件可以颗粒连通，并且无阀管道可以提供颗粒连通。本发明可用在各种压力单元之中或之间以转移颗粒，如催化剂和吸附剂。本发明的上部区域可以接收来自另外的工艺处理区域的颗粒，下部区域可以向另一另外的工艺处理区域释放颗粒。例如，相关处理单元可以包括另外的作为反应区运行的容器，其向上部区域提供催化剂颗粒，下部区域可将催化剂释放到另外的处理容器，如风力输送装置的进料斗，该处理容器同样会将催化剂释放到另一个反应区的顶部。在另一种实施方式中，可以排布本发明以使上部区域和/或下部区域与处理单元整合，从而一个或多个处理步骤，或其部分，在上部和/或下部区域中或者在含有上部和/或下班区域的容器中进行。例如，上部区域可以是处理单元的还原区容器的下部或者是整个还原区容器；和/或下部区域可以是处理单元的缓冲(surge)容器的上部或者是整个缓冲容器。缓冲容器反过来可将颗粒引入该相同或不同处理单元的其他区域中。本发明可以连通或者可以包含处理单元的一部分，提供该处理单元以改变与颗粒接触的流体。例如，处理单元可以包括在反应区中使催化剂与含烃和/或氢的气体接触， 以及在再生区中用含氧的气体从催化剂除去沉积的碳。当催化剂在反应区和再生区之间转移时，必须小心以防烃/氢气氛与氧气氛的混合。可采用本发明的烃转化工艺的例子包括烷基化、加氢重整、加氢裂化、脱氢、加氢、加氢处理、异构化、脱氢异构化、脱氢环化以及蒸汽重整。可采用本发明的一种广泛应用的烃转化工艺为采用催化剂颗粒的催化重整。示例性的反应以及再生区域例如描述在US5，858，210中。本发明的上部、中部和下部区域可以是经无阀转移管道连接的分隔的容器或分隔的容器的部分。在其他实施方式中，单一容器中可以含有两个或多个上部、中部和下部区域，并且通过容器内的间隔物分隔。本发明的上部、中部和下部区域还可以提供相关处理单元的一个或多个功能或处理步骤。在一种实施方式中，上部、中部和下部区域足够垂直对齐，以使至少部分催化剂从较高高度的至少一个容器以重力流动到较低高度的至少一个容器中。进出中部区域的颗粒流可以通过调节中部区域的压力、穿过每个无阀颗粒转移管道的气体的流速以及气体流动路径来控制。相同的基本方法步骤可以通过气体和颗粒管道的用以引入、排出和改变用于控制颗粒转移的气体流动路径的各种配置来实现。 US4, 576，712和US4，872，969披露了不同的用以控制颗粒转移的方法和装置，在此全文引入作为参考。本发明可以采用相同的基本方法步骤，并不限于气体流动路径和管道的任何特定配置。现有配置和控制模式完全适合用于本发明。从上部区域10向下部区域30转移颗粒的方法可以通过重复以下四步循环来实现，而无因活动设备如阀导致的颗粒转移路径的堵塞1)装填和装载步骤，将颗粒从上部区域向中部区域转移；幻增压步骤，提高中部区域的压力；幻排空步骤，将颗粒从中部区域向下部区域内的障碍体和部件转移；以及4)减压步骤，降低中部区域的压力。步骤可以重叠。例如，在中部区域的压力正在增加或降低的同时开始颗粒的转移，以及在颗粒正在转移的同时开始增加或降低中部区域的压力。单一循环使得一批颗粒从上部区域转移到下部区域。完成一个循环所需的时间即循环时间将取决于各种因素，包括颗粒的性质；该批次的大小，或每次循环转移的颗粒量；改变中部区域的压力所需的时间。本发明不受循环时间的限制。在一种实施方式中， 循环时间可以是50秒。在另一种实施方式中，循环时间可以是少于10分钟，该循环时间可以在2分钟与4分钟之间。控制器如工艺控制计算机以及可编程控制器可用于调节循环。 控制器可以接收各种输入，例如颗粒水平面传感器、压力计或指示器、压差传感器、以及计时器(例如对单个步骤和/或整个循环)的信号。控制器还可以发送信号，例如用以开启、 关闭以及调整阀以控制各种气流的流动模式和速度。这类控制器和相关的信号未在图中示出，因为它们对于本发明不是必要的且为技术人员所公知。现在结合图1描述本发明宽范围的实施方式。在该方法的步骤1中，颗粒从上部区域10经上部无阀管道40向中部区域20转移。上部和中部区域在步骤1期间为大致相同的压力。经上部无阀管道40上升的气体，即使有，也不足以将颗粒保持在管道40中。步骤1期间，气体可以经气体入口管道11进入下部区域30。气体还可以从未示出的相关处理区域进入下部区域30。阀12可以调节流入下部区域30的气体量，该流速可以在本发明中独立地以未示出的手段进行改变以控制下部区域30的压力。选择气体以与被转移的颗粒相容，并且可以是与用在相关处理单元中的气体相同的气体。氮气、氢气和空气都是可以采用的非限制性的气体实例。步骤1期间，气体经下部无阀管道50以足以将颗粒保持在管道内的速度从下部区域30向上流动，由此使中部区域20充满颗粒。可以采用气体流动路径的各种配置方式。 例如，从下部无阀管道50进入中部区域20的气体的一部分可以经气体管道15流道上部区域10，如图2所示。在另一种未示出的实施方式中，该气体的一部分可以经气体管道15流到另外的目的地或者简单地排放。在图3所示的实施方式中，其描述了在一个容器中的装置的三个区域，上部无阀管道40具有比下部无阀管道50大的直径，使得所有进入中部区域 20的气体都可以以不足以将催化剂保持在其中的流量流过上部无阀管道40。上部40和/或下部50无阀颗粒转移管道可以具有限制构造，即，与各管道的其余部分相比，较小的颗粒流动横截面。限制构造的横截面(如果存在)以及管道的其余部分可以是任何规则的或不规则的形状，包括圆形、椭圆形、正方形、四边形和三角形。管道的横截面形状可以相同或者沿其长度变化，并且上部无阀管道40和下部无阀管道50中的可以相同或不同。限制构造的横截面以及管道的其余部分可以具有不同的形状或相同的形状。 限制构造可以位于管道的下部，即在各管道高度的下部1/3内。限制构造可以由各种方式构建，包括将管道卷边、采用嵌入物以及形成带限制构造的管道。限制构造可以位于接近管道最底端的出口。在一种实施方式中，管道或其部分向出口逐渐缩小以在出口处形成限制构造。上部无阀管道40和下部无阀管道50的类型、横截面形状和/或限制构造的位置可以相同或不同。当中部区域20被颗粒填充至其操作容量时，步骤1结束。如图1中所示，上部无阀管道40可以延伸进入中部区域20以界定其操作容量。即，当中部区域中的颗粒积累至达到上部无阀管道出口 45时，颗粒停止流入中部区域。由此，可以有这样的连续颗粒团(mass)， 即其来自上部区域10的下部，穿过上部无阀管道40、中部区域20和下部无阀管道50。在另一种实施方式中，中部区域20的操作容量是预定的，并且用未示出的非必须的上部水平面传感器来检测颗粒何时升到该预设水平面。在这种实施方式中，颗粒无需达到上部无阀管道出口 45，并且上部无阀管道40无需延伸穿过中部区域20的外壳。在另一种实施方式中，中部区域20的操作容量可由预设的时间间隔确定。采用可调节的时间间隔或水平面预设点，使得能够从循环到循环改变每批颗粒的量。当中部区域完成填充后，可以测量颗粒的水平面和/或时间增量，并发送信号给控制器以启动步骤2。由此，如果在步骤1结束时颗粒在上部无阀管道出口 45之下，颗粒还可以在步骤2开始之后连续流入中部区域20 —段时间。在另一种实施方式中，颗粒可以在循环中的该点停止流动，设备可以保持将中部区域填充至其操作容量，直至期望继续颗粒转移循环。循环的这部分也可以称为独立保持或准备步骤。例如，在图2所示的实施方式中，将阀16关闭迫使所所有的气体向上通过无阀管道，由此停止颗粒流出上部和中部两个区域。类似地，在图3所示的实施方式中，除了阀12 之外，还可打开阀14，以实现同样的效果。在循环的步骤2中，提高中部区域20中的压力。中部区域的压力可以提高至阻止颗粒从上部区域的迁移。在一种实施方式中，中部区域的压力提高至与下部区域30的高压相平衡。这可以通过将气体经气体管道13引入中部区域20来实现。引至气体管道30的气体可以自各种来源供应，包括但不限于气体入口管道11、下部区域30和另外的供应源如相关或其他处理单元中的设备集管(facility header)和其他区域。在图2所示的实施方式中，阀14开启、阀16关闭，以将中部区域20增压。在图3所示的实施方式中，通过开启阀14并关闭阀12来将中部区域20增压。当循环从步骤2移至步骤3时，无需改变气体的流动路径。然而，如上所阐述的，存在大量的气体流动路径的路线设计方式，以控制期望的颗粒移动。由此，本发明包含改变步骤2和步骤3之间和/或之内的气体流动路径以平衡中部和下部区域的压力并将颗粒保持在上部无阀管道40之中。步骤3可以称作循环的清空步骤。随着中部区域和下部区域的压力平衡，颗粒开始从中部区域20经下部无阀管道50流向位于下部区域30内的阻隔体或部件60。即，部件 60在下部区域30内将颗粒流阻隔。步骤3期间，气体经上部无阀管道40以足以防止颗粒从上部区域10转移进入中部区域20的速度向上流动。当颗粒流出下部无阀管道50时，中部区域20中的颗粒水平面下降。中部区域20中的最小颗粒水平面可以用于降低下部无阀管道50的长度要求。这可以通过各种方式实现，例如对转移采用预设的时间间隔、测量已经进入下部区域30的颗粒量以及测量保留在中部区域20中的颗粒水平面。例如，低位传感器25可以检测颗粒在低位设定点的缺失，并发送信号给控制器以启动对中部区域的减压或排空，步骤4。可以采用多个输入来控制颗粒转移循环步骤。在一种实施方式中，步骤 3的时长可以由带低位传感器25的计时器控制，该传感器用于如果颗粒下落到低于最低位设定点则尽早启动步骤4。在步骤4即减压步骤中，可以降低中部区域20的压力以平衡中部和上部区域的压力。在另一种实施方式中，可以降低中部区域压力以停止颗粒从中部区域转移。这可以例如通过重建用在步骤1中的气流来实现。由此，在图2的实施方式中，可以关闭阀14和开启阀16，以使下部无阀管道50中向上的气体通量足以将颗粒保持在其内，同时足量的气体流过气体管道15以平衡上部和中部区域之间的压力。在未示出的实施方式中，部分气体可经气体管道15流向另外的目的地或者简单地被排空。在图3所示的实施方式中，将阀14 关闭并将阀12开启以重建该实施方式的步骤1的气体流动路径。当中部区域20的压力在步骤4中降低以与上部区域10平衡以及在步骤2中增加以与下部区域30平衡时，可以理解被平衡的两个区域(较高的和较低的)压力可以相同或者不同。例如，如果两个被平衡的区域之间存在相同的气流，或者，如果它们各自独立地控制，也可以存在压差。而且，并不要求被平衡的两个区域的较低区域的压力与较高区域的相同或者比其低。即，即使较低区域的压力比较高区域的压力高，颗粒也可以从较高的区域向各自较低的区域转移。对图2和图3的实施方式所述的气体流动路径表明本发明可以为整个循环的每个上部、中部和下部区域提供连续流动的气体。此外，图2的实施方式提供在整个循环中提供不间断的气流从下部区域经中部区域进入上部区域。在未示出的另一种实施方式中，可以采用各种气体管道来控制中部区域的压力以及穿过上部和下部无阀颗粒转移管道的气体流速，以调整颗粒的移动，如文中所述。可以理解文中所用步骤的数目为任意的，并且可以考虑以任意步骤开始转移循环，且每个步骤在循环期间至少采用一次。本发明包含各种顺序的步骤，一些步骤可以在颗粒从上部区域向下部区域的单批转移期间重复。例如，转移循环期间，步骤1和/或3中的颗粒转移可以被多次采用步骤2和4而打断。由此，在一种实施方式中，步骤顺序可以为
1-将颗粒从上部区域转移到中部区域；2-提高中部区域的压力以停止颗粒的转移；4-降低中部区域的压力以平衡中部与上部区域的压力；1-将颗粒从上部区域转移到中部区域;
2-提高中部区域的压力以平衡中部与下部区域的压力；3-将颗粒从中部区域向下部区域内的部件转移；以及4-减低中部区域的压力以平衡中部与上部区域的压力。在另一种实施方式中，步骤的顺序可以为1、2、4、1、2、3、4、2、3和4。其他步骤如吹扫中部区域可以包含在转移循环中。
返回讨论步骤3，阻隔体或部件60位于下部区域内以在下部区域30内将颗粒流阻隔。下部无阀管道50的出口 55位于部件的平坦表面62之上且与之垂直对齐。S卩，出口 55 垂直位于平坦表面之上、在水平面内。部件60可以与下部区域的内表面间隔开，并经如图 1中的一个或多个支撑元件67固定。例如，部件60可以悬空，如在图2中通过线或杆67’ ； 固定或支撑于图3所示的相对水平的横杆或横梁67”;或者位于固定到区域下部的支架上。 本领域已知的这类支撑件可任意组合使用，以将部件60相对于如文中所述的下部无阀管道50定位。这些支撑元件同样也可以固定于下部区域的内表面或包括下部无阀管道50的下部区域内的任何其他内部结构。部件和支撑元件可以是相同或不同的适宜于工艺条件的材质。在一种实施方式中，支撑件为与下部区域内表面相同的材质。在图1的实施方式中，下部无阀管道50的出口 55位于部件60的平坦表面62的垂直上方。出口 55可以与平坦表面62垂直间隔开。部件60可以是实心的无孔物体，或者它可以包含一个或多个穿孔以是气体流过部件。如文中所用，“穿孔”包括小得足以防止颗粒穿过部件的孔、间隙、槽、其他开口，及其组合。该部件可为不透过被转移的颗粒的，即，是不透过颗粒的部件。出口 55，如图1所示，可以在平坦表面62之上相同的距离D，平坦表面可以是上部平坦表面。当颗粒出现或从下部无阀管道50的出口 55排向可以是水平的平坦表面62时，部件60阻隔颗粒流。颗粒可能反弹、滚动或者转向离开平坦表面，送到平坦表面之下的下部区域30的部分。从出口 55排出的颗粒可能撞击积累在平坦表面上的其他颗粒，从部件60偏离或转向而不与部件本身实际接触。在这种实施方式中，下部区域内的颗粒流被不透过颗粒的部件阻隔。下部无阀管道50优选延伸进入下部区域30，如图1中所示，尽管这种延伸进入下部区域30不是必需的。下部无阀管道50的出口 55也水平位于平坦表面62之内。S卩，可以如图4A描画出口 55向下到下部区域内的平坦表面上的投影。下部无阀管道50在出口 55处的的内表面界定了出口周边(perimeter) 58，其水平位于平坦表面62的周边68之内， 如出口周边58在平坦表面62上的投影所示。在图4A所示的实施方式中，出口周边58和平坦表面周边68为同心圆，由此以恒定的水平间距R相间隔。图4A还示出平坦表面周边 68与下部区域的内表面31之间的水平间隔。部件60可以制作成任何足以阻隔由下部无阀管道50在步骤3期间排放的颗粒的形状。颗粒可以在步骤3期间积累或堆积在部件平坦表面上，并可以达到与下部无阀转移管道出口 55接触的高度。即，设置部件60和下部无阀管道50以在部分颗粒转移循环期间促进在中部区域20与部件60之间形成穿过下部无阀管道50的连续颗粒团。该连续颗粒团包含与部件接触的颗粒、在下部无阀管道内的颗粒、以及在中部区域内的颗粒。尽管优选在每个颗粒转移循环中形成这种连续颗粒团，但这也并非必需的。即使这种连续颗粒团没有形成，本发明仍将持续将颗粒从上部区域转移到下部区域。颗粒的性质是影响颗粒堆或垛形成的变量或因素。进行实验以确定具体设计的固体的流动性质为涉及固体流动系统领域的技术人员所公知。颗粒的静止角(angele of repose)是颗粒的公知性质，通过将颗粒以可忽略的速度沉积到水平表面上形成堆来测定。堆的斜面与水平表面之间形成的夹角即为静止角。参见Andrew W. Jenike,固体的流动和贮存，犹他工业试验局第123号公报，第6 次印刷(修订)，1970 年 3 月，犹他大学(Storage and Flow of Solids,Bulletin No. 123 of the Utah Engineering Experiment Station Sixth Printing (revised),March,1970,University of Utah)。在测定静止角的实验条件下，所形成的堆的高度等于排出点与堆底部的周边之间的水平距离乘以tan θ，其中θ是以度表示的静止角。然而，发明中颗粒转移期间的条件会与用于测定静止角的条件存在显著变化，发明中颗粒堆的高度会大于或小于测定静止角时所得高度。许多变量会影响颗粒堆在平坦表面上的形成和斜率，以及颗粒是否达到足以与下部无阀转移管道出口阳接触的高度。这类变量的非限制性的例子可以包括流向平坦表面的颗粒速度；气体流动路径和速度；中部与下部区域之间的压差；颗粒转移速度；中部区域中的颗粒高度；以及颗粒变量，如颗粒之间以及颗粒与平坦表面之间的摩擦系数、颗粒的大小、形状以及大小和形状的变化。连续颗粒团可以在步骤3期间形成。颗粒可从管道50向部件平坦表面62以高于颗粒从平坦表面如同颗粒离开平坦表面周边向平坦表面之下的下部区域容积转移的速度转移。颗粒可以作为连续颗粒团持续从中部区域进入下部区域朝向部件平坦表面62转移。 当来自管道50的颗粒转移速度降低时，颗粒在平坦表面上的高度会降至低于管道出口 55。 类似向步骤2的过渡，即增压步骤，颗粒朝向部件平坦表面62的转移在部分步骤4即减压步骤期间可以继续。同样，颗粒从平坦表面62向平坦表面之下下部区域容积的转移在至少部分步骤4期间可以继续。平坦表面的大小为至少足以包含出口 55的投影并提供颗粒朝向出口堆积的面积。平坦表面的大小受到下部区域设计的限制。平坦表面与下部区域的内表面之间必须有足有的间隔以容纳(accommodate)颗粒转移速率。出口 55与平坦表面62之间的垂直距离D可以为最大值所限定。在一种实施方式中，该分隔平坦表面62与下部无阀管道出口 55的垂直距离D不大于1. 25 * R * tan θ，其中 R是分隔出口周边58与平坦表面周边68的水平距离，θ是以度表示的颗粒静止角。在另一种实施方式中，D不大于1. 15* R* tan θ ；D可以不大于广R、an θ。同样地，分隔出口 55与平坦表面62的垂直距离D必须足以排放被转移的颗粒并且D可以被限定为最小值。 在一种实施方式中，该垂直距离D至少为平均粒径的5倍。在另一种实施方式中，D至少为 0. 35 *R* tan θ ；D可以至少为0. 75 * R* tan θ。在一种实施方式中，该垂直距离D被限定为在最小值与最大值之间的范围。例如，D可以从最少0.35* R* tan θ至1. 25 * R* tan θ， 在另一种实施方式中，D可以为最少0.75* R* tan θ至1. 25 * R * tan θ。以上限制范围可在一些实施方式中采用，并当出口 55与出口周边58为平坦表面62上方均一的垂直距离并且分隔出口周边58与平坦表面周边68的水平距离R为均一的时，易于进行评价。然而，本发明包含下部无阀管道、各种颗粒以及操作条件的许多不同配置，其中每个都会影响垂直距离D与水平距离R之间的关系。在图2所示的实施方式中，部件60包含底板61，侧壁63以及界定部件的平坦表面62的保留颗粒。由此，部件可以是单一的，或者可以包含各种相似或不相似的元件以阻隔颗粒流并界定平坦表面。如所示，一些颗粒可以被部件保留。尽管颗粒不能穿过不透过颗粒的部件，但是保留颗粒可以从部件移动或移位，例如通过撞击其他颗粒。在另一种实施方式中，保留颗粒用任何传统技术固定在适当位置，如通过熔接、粘合、用网或栅覆盖。当被转移的颗粒也界定部分平坦表面时，将它们在第一或随后的颗粒转移循环中的操作期间添加到部件。如图2中所示，侧壁63可以是垂直的且界定平坦表面的周边68。在另外的未示出的实施方式中，侧壁可成角度，以构建大于或小于底部表面的平坦表面。采用粘附或未粘附的颗粒来界定至少部分平坦表面例证了平坦表面或其部分可以是不规则的、粗糙的和不均勻的。界定至少部分平坦表面的颗粒可以与被转移的颗粒不同。在这类实施方式中，如果移位进入装置或工艺的其他部分会有害，则优选将表面颗粒粘附于部件。这种实施方式说明了平坦表面的位置可以由形成的颗粒堆的底部界定。例如，沉积到堆上的额外颗粒会滑落、滚动或落下堆的斜面并沿堆的底部离开堆。而且，平坦表面的周边与颗粒堆的周边或其部分可以重合，从而颗粒从重合周边落至较低的高度而不形成其他具有在更低平面上的底部的较大的堆。由此，如图2中所示，部件底板61的上表面并不是平坦表面。从形成的堆的斜面落下的颗粒并不沿着或者从部件底板61的上表面落下。相反，虚线表示的平坦表面62是假想的二维平面，其由侧壁的上表面界定，而颗粒堆的底部将在这个高度上形成。类似地，当表面位粗糙或包含小的无规物时，假想的平面可用于界定平坦表面。图4B示出图2下部区域的实施方式的向下投影图，表明出口周边58可以是在四边形平坦表面周边68之内的正方形。同样，平坦表面62与下部区域的内表面31间隔开以允许颗粒通到平坦表面之下区域30的下部。如所示，出口 55和平坦表面62的横截面或周边无需是任何特定形状或者具有相同的形状或者等距离地间隔开。同样如所示，出口 55和平坦表面无需位于下部区域的中心。配置下部转移管道50的出口 55和部件60，使得出口垂直位于平坦表面之上和水平位于平坦表面之内。即，出口 55在平坦表面的上方且与其垂直对齐，部件将颗粒阻隔在下部区域内。如在这种实施方式中，当出口 55与平坦表面62之间的垂直距离D为均一的且出口与平坦表面周边之间的水平距离变化时，D与R之间的规定关系式，若有，会更加明确。 例如，如果颗粒堆到达出口周边，其中R为其所示最小值，那么颗粒堆将达到出口的整个周边，阻碍任何非正常的情况如固定的气流。由此，最大垂直距离可以定义为D不大于1. 25 * R * tan θ，其中R为R的最小值。在另一种实施方式中，颗粒并未到达出口，其中R为最小值，但位于沿出口周边的另一个位置。由此，即使堆并未到达出口的所有部分也可以形成连续颗粒团。即，需要对D与R之间的关系式求值，以确定沿出口周边的每个点的D，并且相应的R值为该点到平坦表面周边的最短水平距离。如果最小垂直距离被定义从而使D为至少0. 35 * R * tan θ，这在其中R为其最小值的部分出口周边被满足就足够了。无需出口周边的每部分都满足最小垂直距离的要求。只要颗粒堆不妨碍颗粒的流动，本发明就可以实施。例如，颗粒可以从堆落下，例如，与堆一起以连续团向下移动和/或从堆的斜面落下，以及在对颗粒转移速率足够的周边部分离开平坦表面至下部区域的下部。来自出口 55的颗粒转移速率甚至在步骤3中都可以变化，并且颗粒也可以停止流动一小段时间。如图3以及相应的图4C中所示，下部无阀管道50的出口 55可以配置具有圆形周边，但是一半出口周边间隔平坦表面62的距离为D1,而另一半出口周边距离平坦表面的距离为D2。图4C如上所述说明D与R之间规定的关系式，如果有，可由每个Dn及其相应的& 确定。在一种实施方式中，当平坦表面上的颗粒堆到达沿出口周边55的一个或多个点时， 可以形成部件与中部区域之间的连续颗粒团。在另一种实施方式中，部分出口周边与平坦表面的间隔足以使得能够转移颗粒，而另一部分出口周边更接近甚至与平坦表面接触。颗粒无需在沿出口周边的每一点转移。例如，至少25%的出口周边与平坦表面的垂直间距为平均粒径的至少五倍可以是足够的。在另一种实施方式中，至少10%的出口周边与平坦表面的垂直间距为D，其中D至少为0. 35 * R * tan θ。满足这类实施方式的出口周边部分无需处在平坦表面上的相同垂直高度上，并且无需为出口周边的连续部分。图5A-5D描述几个可包含在本发明中的非限定性的下部无阀转移管道50以及阻隔体或部件60的配置。尽管配置不同，但是相同的附图标记用于标识每个图中的相应元件。如同图4A-4C中，支撑元件在这些图中未示出，因为它们对于理解该配置并非必须的。 很显然无数其他配置也包含在本发明中。图5Α表示部件60的平坦表面62可以β角偏离水平方向。通常，当平坦表面62 与假想水平面之间的该β角增加时，平坦表面62与出口 55之间的垂直距离将减少以利于颗粒堆的形成。优选该β角不大于被转移颗粒的静止角Θ。S卩，平坦表面可以在与水平面θ度之内。在一种实施方式中，平坦表面在与水平面0.5* θ度之内，在另一种实施方式中，平坦表面在与水平面0.25* θ度之内。倾斜的平坦表面可以如所示配以垂直非均一的出口 55，或者配以垂直均一的出口。如前所述，可在沿出口 55的周边58的每一点处测定 D，如D1和D2所示。如图5Β中所示，下部无阀管道50无需延伸进入下部区域30，并且可以采用一个以上这种管道。出口 55都位于平坦表面62的垂直方向之上、水平方向之内。尽管部件60 可以包含多个平坦表面，但是本发明的平坦表面可定义为将支撑或界定颗粒堆的底部的平坦表面。由此，当如其他实施方式中部件侧部斜面是垂直的或者如本实施方式中虽然不垂直但是过陡而不能支撑颗粒堆时，平坦表面62与其周边68由能支撑颗粒堆的上表面界定。 部件的侧面无需均勻地倾斜，可以一侧倾斜或包含其他的平坦表面以支撑颗粒堆并由此作为界定下部周边的平坦表面的一部分，而另一侧不是该平坦表面的一部分。由此，平坦表面无需位于单一的水平面内。如文中许多实施方式所示，平坦表面62可以是部件60的上部平坦表面或最上面的平坦表面，但这并不是必需的。部件60可以包含任何数量的凸起或伸出，构成盖有或不盖有颗粒的平坦表面但不界定本发明的平坦表面，因为升高的平坦表面不界定颗粒堆的底部。图5C示出部分平坦表面62可以与下部区域的内表面邻接或连接，而另一部分平坦表面则与下部区域的内表面相间隔。这类配置会影响颗粒堆的形成。例如，区域的内表面会充当侧壁，颗粒不能在这个位置离开平坦表面会使平坦表面更接近出口，如图2中所述。 这种实施方式还突出了以下一点，即限定最小D (或同样地最大R)的D与R之间的关系，如果存在的话，考虑了这样的R，即此时颗粒能自由地从平坦表面的周边经过而颗粒不受例如来自下部区域内表面的阻碍。这种实施方式还表示下部无阀管道50无需严格垂直，而是可以与真实垂直呈夹角。而且，管道可以沿其整个长度或其部分向出口 55逐渐缩小。在另一种未示出的实施方式中，无阀管道向出口的逐渐缩小无需沿管道很长的距离。这些非垂直且逐渐缩小的实施方式也可用于上部管道40中。这些管道配置可以独立地使用。图5D示出本发明的另一种实施方式，其中出口 55位于部件60的平坦表面62的垂直方向之上、水平方向之内。尽管部件60可以将颗粒保留在平坦表面62上，但是部件60 并不具有内部颗粒保留容积。部件60可以包含至少一个通道65，该通道提供从平坦表面穿过部件到达部件之下的下部区域容积的颗粒连通。采用一个或多个这种通道给颗粒穿过下部区域提供了另外的路径。可以改变通道65的配置，例如尺寸、数量、穿过部件的位置、几何形状以及其他参数，以获得期望的颗粒流。所有颗粒都可以流过所述通道。在另一种实施方式中，部分颗粒可以穿过通道而另一部分颗粒越过或绕过部件的平坦表面的周边。类似于采用倾斜的平坦表面，穿过部件的通道会有助于确保在从部件经下部无阀管道至中部区域形成连续颗粒团后，该团不会阻止颗粒的继续转移。如上所述，当颗粒循环进行时，本发明可以包括瞬时颗粒团，其包含与平坦表面接触的颗粒、在下部无阀管道内的颗粒以及在中部区域内的颗粒。对于给定配置的下部无阀管道和部件，通过调节颗粒向部件的平坦表面转移的速率，可以控制自中部区域向部件的连续颗粒团的形成和持续存在。在一种实施方式中，这种连续颗粒团对于部分步骤3可存在。在另一种实施方式中，该连续颗粒团对于部分步骤4 可存在；并且在开始步骤1之前，部件平坦表面62上颗粒堆的高度可降至管道出口 55的高度之下。由此，在步骤4期间，颗粒可从平坦表面向平坦表面之下的下部区域30的容积转移。在又一种实施方式中，平坦表面62设置为在后续步骤3之前释放基本上所有积累在平坦表面上的颗粒，例如通过具有非水平的平坦表面。这种设置单独或者与其他参数结合，可以促进颗粒的滑动、滚动或者下落离开平坦表面，其他参数例如表面光滑程度、D与R之间的关系以及该关系的均一度。即，当步骤3开始时，至少一些从出口 55排出的颗粒会与平坦表面接触。下部无阀管道50提供与部件60的平坦表面62的颗粒连通，并且即使下部无阀管道与部件或平坦表面并不接触，下部无阀管道50也可以与部件或平坦表面颗粒连通。颗粒转移循环期间，上部区域10中的存量可以用颗粒连续和/或间歇地补充，例如从相关或整合的处理区域和/或例如从新鲜颗粒进料斗。同样，输送到下部区域30的颗粒可从下部区域连续和/或间歇地抽出或流出。优选在整个颗粒转移循环期间将颗粒的存量或缓冲体积保持在上部和下部区域中。如前所述，上部区域10还可以提供相关或整合的处理单元的一种或多种功能，包括再生区。非限制性的例子包括颗粒进料斗、反应区、气体吹扫区域、另一催化剂转移区域、还原区和洗涤区。上部区域10的内部压力可用公知的手段独立地控制。例如，上部区域10可以与处理区域流体连通，从而上部区域的压力取决于该处理区域的压力并随之变化。上部区域的压力并非关键的，可以是大气压、低于大气压或超过大气压的压力。下部区域30可以是储存容器或缓冲区域，从其以其它手段如风力输送转移颗粒。 在另外的实施方式中，下部区域30可以提供一种或多种功能的相关或整合的处理单元，包括再生区。非限制性的例子包括颗粒进料斗、反应区、气体吹扫区域、另一催化剂转移区域、还原区和洗涤区。下部区域30的内部压力可用公知的手段独立地控制。例如，下部区域 30可以与处理区域流体连通，从而下部区域的压力取决于该处理区域的压力并随之变化。 在一种实施方式中，对于部分转移循环，上部区域的压力可以高于下部区域的压力。在另一种实施方式中，下部区域30的压力可以保持在比上部区域10高的压力。例如，上部区域10 可以保持在34kPa(g)的标称压力并允许在14-55kPa(g)的范围内变动，同时下部区域30 的标称压力可以为241kPa(g)且在207-276kPa(g)的范围内变动。在另一种实施方式中， 上部区域10可以保持在MlkPa(g)的标称压力并允许在172-310kPa(g)的范围内变动，同时下部区域30的压力在345-2068kPa(g)范围内。由此，下部区域30与上部区域10之间的压差可在35-1896kPa的范围内。然而，当区域之间的压差小如0. 7kPa以及超过2000kPa 时，仍然可以使用本发明。中部区域20充当中间区域，调节其标称压力以调整颗粒的流速。本发明的装置可用作整个工艺的固体流动控制设备，因为从上部区域到下部区域的颗粒流速可以变化，如上所述。上部、中部和下部区域可以包含其他未示出的本领域已知的设备，例如挡板、筛、锥形导流器，其可以用于促进颗粒流动和/或引导颗粒或气体以期望的方式通过区域。本发明的组件可以从适宜的构造材料和操作条件制作，材料例如是金属、塑料、聚合物和技术人员已知的与颗粒相容的复合物，操作条件例如是气体、温度和压力。颗粒的尺寸、形状和密度仅受限于装置的大小以及所用气体的类型和流速。在一种实施方式中，颗粒为球形并具有0. 7mm-6. 5mm的直径。在另一种实施方式中，颗粒具有 1. 5mm-3mm的直径。颗粒可以是催化剂，US6, 034，018披露了一种例子。如前所述，可以调整现有技术的颗粒转移装置结合到本发明中。同样的，标准工程原理，特别是那些于固体和气体流动相关的，以及已知的设计方法也可以用在本发明中。除了本文中的教导之外，US4, 576，712和US4，872，969中所述的设计思想以及方法学也可用于实施本发明。例如，上部和下部区域中的压力、向上穿过区域和无阀管道的最小和最大气体流速、以及所需的颗粒转移速度都是设计要素，其常常由相关处理单元所固定。可以平衡无阀管道内颗粒柱的长度、无阀管道之上区域内颗粒的高度以及管道的直径，从而改变压力和气体流速，如文中所述，控制了无论颗粒将向下流过或保留在管道中。设计方法包括限制气流流速和压差以避免颗粒在区域内的流态化，以及防止颗粒突然在无阀管道内被迫上升或下降。由此可知，上部和下部区域的内部压力、最小和最大气体流速、气体和颗粒的种类以及所需的颗粒转移速率范围可用于确定不同的发明参数。这些参数包括区域内颗粒所占最小和最大标称容积、转移管道之上区域内所需的颗粒高度、转移管道的直径、转移管道的长度。这些或其他参数如气体管道尺寸和排布可以表征本发明所包含的特定实施方式。在一种实施方式中，烃进料与下移穿过烃转化工艺反应区的催化剂颗粒接触。催化剂从反应区取出并向上传送到再生区的顶部。催化剂向下经过再生区经历一个或多个处理步骤。催化剂从再生区取出并向下送至颗粒转移装置的上部区域。上部区域的压力可以小于反应区的压力。颗粒转移装置将颗粒从上部区域向下部区域转移，其中催化剂流被不透过颗粒的部件阻隔，如前所述。此时处于较高压力下的催化剂可以通过已知的风力输送系统向上传送至反应区的顶部或上部，该输送系统如US5，716，516和US5，338，440所述。移动床系统和以及采用移动床系统的工艺过程为本领域所公知。例如参见 US3，725，249*US3，692，496。反应区被定向于实质垂直(即，垂直到足以使催化剂至少以部分重力向下流动)并可以分割成多个反应区或者子区域，例如由此控制反应热。反应区可以由一个或多个子区域的单一垂直叠加组合(stack)构成，反应区也可以分离成两个或多个垂直叠加组合以应对结构高度限制。叠加组合可以包含一个以上的容器。同样重要的是指出反应物可以与催化剂床以向上、向下或径向流动方式接触，优选后者。此外，与催化剂床接触时，烃进料可以为蒸气相。即，催化剂以非流态化的密集相或密实床在反应区和再生区中逐渐下移，从反应区和再生区的底部或下部取出，并通过向这些区域的顶部添加催化剂进行补充。从反应区取出的催化剂用本领域已知的设备包括机械设备提升到再生区的顶部，机械设备包括螺杆或铲斗传送机或星形阀。优选地，催化剂由风力输送系统提升。在反应区中，催化剂会随时间以一种或多种机理失活，包括含碳材料或焦炭在催化剂上的沉积、催化剂材料的烧结或聚集、催化促进剂如卤素的损失以及暴露于高达760V 的反应温度以及0至6，900kPa(g)的压力范围下的反应气氛中。如文中所用，“反应温度”是指加权平均入口温度(WALT)，其为以相应反应区内的催化剂量加权的、与进料接触的催化剂第一床以及跟着加热和冷却阶段以控制反应热的每个后续催化剂床的入口温度的平均值。经常地，反应条件包括氢气的存在，氢气可以独立地或与烃进料合并。常常将来自反应器的烃产物冷却并分离成蒸气流和液流，例如在闪蒸釜或蒸气/液体分离器中。可将含有氢气的全部或部分蒸气流循环回反应区，同时可将液流送去贮存，与其他料流混合或者进一步加工。再生区可被设计和操作以使催化剂性能恢复或复原，可以包括多个区域和/或处理步骤。非限制性的例子包括燃烧区、卤化区、干燥区和冷却区。再生区可以包括其他已知的区域，如洗涤区和分离区。再生区可以在一个或多个叠加组合中包含一个或多个实质上垂直对齐的容器。其他的再生区细节可从本领域中获得，如US6，034，018。再生区可在通常为0至6900kPa(g)的压力范围内以及370°C到538°C的温度下操作。经常地，与反应区的烃/氢气氛相反，再生区包括含氧气氛。由此，反应区和再生区气氛的分离对防止不期望的副反应很重要。各种已知的要素如氮气密封或泡罩、隔离阀、保持期望的吹扫的压差、以及气流可用于防止氢氧气氛混合。从反应区取出的催化剂可用氢气吹扫以在反应产物流中保持烃过量。在一种实施方式中，在将催化剂进入含氧气氛之前，用氮气吹扫包围催化剂的反应区气氛如氢和/或残留烃气体。可将氧引入再生器容器、或者可以将氧添加到再生器的上游，例如，在再生区的分离容器或隔离阀中。这种从反应区气氛向惰性或氮气气氛的改变可以在将催化剂从反应区的底部提升或传送至再生区的顶部之前或之后进行。同样地，从再生区的氧气氛的改变可以通过氮气吹扫、随后引入反应区气体或还原气体例如氢气来实现。这种气氛改变通常在催化剂进入颗粒转移区域或装置的上部之前，在再生区之下完成。然而，这种气氛改变还可以在颗粒转移装置之中进行，或者在催化剂离开颗粒转移装置之后、催化剂提升至反应区顶部之前或之后进行。低压差范围如2-14沙&就足以保持适宜的氮气吹扫或流动，以保持再生区与反应区的气氛隔离。催化剂可在管中用氮气吹扫，或者，催化剂可以在其移动通过该处理工艺时进入含有氮气的容器。催化剂还可以经历还原步骤。如果需要，还原步骤通常在催化剂离开再生器容器之后、催化剂处于还原气体或再生区气体气氛下时进行。在一种实施方式中，还原步骤在颗粒转移装置的上部区域进行。在另一种实施方式中，还原步骤在反应区内位于反应器顶部的还原区域内进行。典型的还原条件包括含氢气氛、3151至讨01的温度范围以及超过大气压的压力。在一种实施方式中，烃转化工艺是石油精制和石化工业中公知的重整工艺。简要而言，重整进料包含通称为石脑油的石油馏分，其具有40°C至120°C的初始沸点和145°C至 218°C的终沸点。在一种实施方式中，石脑油具有65°C至104°C的初始沸点和150°C至195°C 的终沸点。石脑油进料可以是直馏石油馏分和/或得自一种或多种石油或石化工艺的产物，所述工艺例如加氢裂化、加氢处理、FCC、焦化、蒸汽裂化以及其他生成石脑油沸点范围内的烃产物的工艺。重整过程中发生许多不同的反应，包括环己烷脱氢以及烷基环戊烷脱氢异构化生成芳香族化合物，链烷烃脱氢生成烯烃，链烷烃和烯烃脱氢环化生成族化合物， 链烷烃异构化、烷基环烷烃异构化生成环己烷，取代族化合物的异构化，以及链烷烃的加氢裂化。结果，重整是总体吸热的过程，为了获得期望的性能，常常采用一个以上反应区以保证反应物的重新加热。重整条件可以包括425°C至580°C、优选450°C至560°C的反应温度，240kPa (g)至 4830kPa(g)、优选 310kPa(g)至 1380kPa(g)的压力，以及 0. 2 至 IOhr.1 的液时空速(LHSV)， 定义为每体积催化剂每小时的新鲜进料液体体积。重整反应在足以提供0.5 1至10 1 的氢/烃摩尔比的氢的存在下进行。重整催化剂通常包含一种或多种贵金属(例如钼、铱、 铑和钯)、卤素组分以及多孔载体，如氧化铝。示例性的催化剂披露在US6，034，018中。再生区压力可以在OkPa(g)至345kPa(g)的范围内。在一种实施方式中，再生区压力范围为 OkPa(g)至 103kPa(g)，在另一种实施方式中为 172kPa(g)至 310kPa(g)。烃转化工艺可以为脱氢环化二聚工艺，其中进料包含C2至C6脂肪烃，将其转化成芳香族化合物。优选的进料组分包括C3和C4烃，如异丁烷、正丁烷、异丁烯、正丁烯、丙烷和丙烯。稀释剂，例如氮气、氦气、氩气和氖气也可以包含在进料流中。脱氢环化二聚反应的操作条件可以包括350°C至650°C的反应温度、OkPa (g)至2068kPa(g)的压力和0. 2至Shr.1 的液时空速。优选的工艺条件包括400°C至600°C的反应温度、OkPa(g)至1034kPa(g)的压力和0. 5至3. Ohr-1的液时空速。可以理解，当进料的平均碳原子数增加时，需要处于反应温度范围低端的反应温度，以优化性能；相反，当进料的平均碳原子数减少时，需要的反应温度较高。脱氢环化二聚工艺的细节例如可在US4，654，455和US4，746，763中找到。脱氢环化二聚作用的催化剂可以是双功能催化剂，包含酸性和脱氢组分。酸性功能通常由沸石提供，其促进低聚和芳构化反应，而非贵金属的金属组分促进脱氢功能。示例性的沸石包括 ZSM-5、ZSM-8、ZSM-IU ZSM-12 和 ZSM_;35。US4, 746，763 中披露的一种具体的催化剂实例，由ZSM-5类型沸石、镓和作为粘结剂的含磷氧化铝构成。可以采用多个反应器或者反应区来控制如上所述的重整工艺的反应热。脱氢环化二聚工艺再生区的压力可以在OkPa(g)至103kPa(g)的范围内。在一种特定的实施方式中，再生条件可以包括这样的步骤，该步骤包含将催化剂暴露于液体水或水蒸汽中，如US6，657，096中所详细描述的。在一种实施方式中，烃转化工艺为从含有链烷烃的进料生成烯烃的脱氢工艺。进料可以包含C2-C3tl的链烷烃，在优选的实施方式中，包含C2-C5的链烷烃。通常的脱氢工艺条件包括0kPa(g)至3500kPa(g)的压力，480°C至760°C的反应温度，1至lOhr—1的液时空速、0.1 1至10 1的氢/烃摩尔比。(；至(5链烷烃进料的脱氢条件可以包括0kPa(g) 至500kPa(g)的压力，540°C至705°C的反应温度，0. 1 1至2 1的氢/烃摩尔比，以及小于4的LHSV。脱氢工艺和催化剂的其他细节例如可在US4，430, 517和US6，969，496中找到。通常，脱氢催化剂包含钼族组分、非必须的碱金属组分以及多孔无机载体材料。催化剂还可以含有促进剂金属和卤素组分，其改善催化剂的性能。在一种实施方式中，多孔载体材料是耐热无机氧化物。多孔载体材料可以是氧化铝，优选材料是θ氧化铝。钼族包括钯、铑、钌、锇和铱，通常含量为最终催化剂的0.01重量％至2重量％，优选采用钼。钾和锂是优选的碱金属组分，含量为最终催化剂的0. 1重量％至5重量％。优选的促进剂金属为锡，含量为使得锡与钼的原子比在1 1与6 1之间。关于载体材料的制备以及钼组分和锡组分向载体材料的添加的更详细的描述可参考US3，745，112获得。同样，可以采用多个反应器或反应区来控制如上对重整工艺所述的反应热。脱氢工艺再生区的压力可以在 OkPa (g)至 103kPa(g)的范围内。
总之，本发明包括一种方法，用于将颗粒从上部区域经中部区域向下部区域转移， 包括(a)将第一气流引入下部区域；(b)将颗粒经上部无阀管道从上部区域向下转移到中部区域，并将气体经下部无阀管道从下部区域向上转移到中部区域中；(c)将中部区域增压；(d)将颗粒经下部无阀管道从中部区域向下转移到下部区域，在下部区域中用不透过颗粒的具有平坦表面的部件将颗粒流阻隔，并将气体经上部无阀管道从中部区域向上转移到上部区域中；以及(e)将中部区域减压。该方法进一步包括保持上部区域中的颗粒存量， 以及保持下部区域中的颗粒存量。该方法还进一步包括测量中部区域中的颗粒水平面，并将发射信号启动步骤(e)。转移到下部区域的颗粒可从下部无阀管道的出口排向不透过颗粒的部件的平坦表面。可以被转移到下部区域的颗粒从下部无阀管道的出口排出，出口位于下部区域内。上部区域可在第一压力下，下部区域可在第二压力下，第二压力高于第一压力。在至少部分步骤(c)期间，中部区域的压力可以高于上部区域的压力。该方法还包括形成连续颗粒团，所述颗粒包含与不透过颗粒的部件的平坦表面接触的颗粒、下部无阀管道内的颗粒以及中部区域内的颗粒。连续颗粒团可以在步骤(d)期间形成。当步骤(e)启动时，连续颗粒团可仍然存在。该方法进一步包括将颗粒从不透过颗粒的部件的平坦表面传送到平坦表面之下的下部区域容积内。该方法还进一步包括在步骤(c)中将第二气流引入中部区域以提高中部区域的压力并在步骤(e)中通过上部无阀管道从中部区域向上部区域排气。该方法还可进一步包括在步骤(c)中通过将至少部分气体经第一气体管道从下部区域转移到中部区域来提高中部区域的压力，和在步骤(e)中从中部区域经第二气体管道排气。步骤(e)中，中部区域可以通过第二气体管道向上部区域排气。步骤(c)期间，中部区域的压力可以与下部区域的压力平衡，并且在步骤(e)期间，中部区域的压力可以与上部区域的压力平衡。本发明还是一种从上部区域经中部区域向下部区域转移颗粒的方法，该方法包括(a)将第一气流引入下部区域；(b)将颗粒经上部无阀管道从上部区域向下转移到中部区域，将气体经上部无阀管道从中部区域转移到上部区域，并将气体经下部无阀管道从下部区域向上转移到中部区域中；(c)将第二气流引入中部区域以将中部区域增压； (d)将颗粒经下部无阀管道从中部区域向下转移到下部区域，在下部区域中用不透过颗粒的具有平坦表面的部件将颗粒流阻隔，并将气体经上部无阀管道从中部区域向上转移到上部区域中；以及(e)经上部无阀管道将中部区域向上部区域排气，以将中部区域减压。本方法还进一步包括形成连续颗粒团的方法，所述颗粒包含与不透过颗粒的部件的平坦表面接触的颗粒、下部无阀管道内的颗粒以及中部区域内的颗粒。本发明还是一种从上部区域经中部区域向下部区域转移颗粒的方法，该方法包括(a)将第一气流引入下部区域；(b)将颗粒经上部无阀管道从上部区域向下转移到中部区域，并将气体经下部无阀管道从下部区域向上转移到中部区域中；(c)将至少部分气体经第一气体管道从下部区域转移到中部区域以将中部区域增压；(d)将颗粒经下部无阀管道从中部区域向下转移到下部区域，在下下部区域中用不透过颗粒的具有平坦表面的部件将颗粒流阻隔，并将气体经上部无阀管道从中部区域向上转移到上部区域中；以及(e)经第二气体管道将中部区域排空以将中部区域减压。中部区域可以经第二排气管道向上部区域排气。本方法还进一步包括形成连续颗粒团的方法，所述颗粒包含与不透过颗粒的部件的平坦表面接触的颗粒、下部无阀管道内的颗粒以及中部区域内的颗粒。本发明还是一种用于转移颗粒的装置，该装置包括(a)上部区域；(b)中部区域；(d)下部区域；(d)位于下部区域内的部件，该部件不透过颗粒且包含平坦的表面；(e)上部无阀管道，从上部区域向中部区域延伸；(f)下部无阀管道，从中部区域向下部区域延伸， 下部无阀管道包含出口，该出口位于部件的平坦表面的上方且与之垂直对齐；(g)气体入口管道，为下部区域提供流体连通；以及(h)与中部区域流体连通的第一气体管道。部件的平坦表面可以在水平的θ度数之内，θ是以度表示的颗粒静止角。部件可以包含保留容积，部件的平坦表面可以包含颗粒。部件的平坦表面可以是无孔固体。对于下部无阀管道出口的部分周边，D可以不大于1.25*R、ane，其中θ是以度表示的颗粒静止角，D是该部分下部无阀管道出口周边与平坦表面之间的垂直距离，以及R是该部分下部无阀管道出口周边与平坦表面周边之间的最小水平距离。对于下部无阀管道出口的部分周边，D可以至少为0.35*R、ane，其中θ是以度表示的颗粒静止角，D是该部分下部无阀管道出口周边与平坦表面之间的垂直距离，以及R是该部分下部无阀管道出口周边与平坦表面周边之间的最小水平距离。本装置还可以包含一容器，上部区域、中部区域、下部区域、上部无阀管道和下部无阀管道位于该容器内。本装置还可进一步包含提供中部区域与下部区域之间的流体连通的第二气体管道，其中第一气体管道提供中部区域与上部区域之间的流体连通。部件的至少部分平坦表面与下部区域的内表面水平隔开。本装置还可进一步包含从部件延伸到下部区域的内表面支撑元件。上部无阀管道和下部无阀管道中至少之一可具有流量限制构造。上部无阀管道和下部无阀管道中至少之一可以是向出口逐渐缩小的，以形成出口限制构造。上部无阀管道可延伸进入中部区域。下部无阀管道可延伸进入下部区域。本装置可以进一步包含从部件延伸到下部无阀管道的支撑元件。上部无阀管道的最小横截面积可以大于下部无阀管道的最小横截面积。本发明还是一种用于转移颗粒的装置，该装置包括(a) 上部区域；(b)中部区域；(d)下部区域；(d)位于下部区域内的部件，该部件包含平坦的表面，该部件不具有内部颗粒保留容积；(e)上部无阀管道，从上部区域向中部区域延伸；(f) 下部无阀管道，从中部区域向下部区域延伸，下部无阀管道包含出口，该出口位于部件的平坦表面的垂直方向之上以及水平方向之内；(g)气体入口管道，为下部区域提供流体连通； 以及(h)与中部区域流体连通的第一气体管道。部件可以包含通道，该通道提供通过部件从平坦表面到部件之下的下部区域的容积的颗粒连通。本装置还可以进一步包含瞬时颗粒团，颗粒团包含与平坦表面接触的颗粒、下部无阀管道内的颗粒以及中部区域内的颗粒。
本发明还是一种移动床烃转化工艺，包含(a)使向下移动穿过反应区的催化剂与烃进料接触；(b)从反应区取出催化剂；(c)将该催化剂传送到再生区，其中催化剂向下移动穿过再生区；(d)从再生区取出催化剂并将催化剂向下传送至颗粒转移装置的上部区域；(e)将第一气流引入颗粒转移装置的下部区域；(f)将催化剂经上部无阀管道从上部区域向下转移到颗粒转移装置的中部区域，并将气体经下部无阀管道从下部区域向上转移到中部区域中；(g)将中部区域增压；(h)将催化剂经下部无阀管道从中部区域向下转移到下部区域，在下部区域中用不透过颗粒的具有平坦表面的部件将颗粒流阻隔，并将气体经上部无阀管道从中部区域向上转移到上部区域中；(i)将中部区域减压；以及(j)将催化剂从下部区域传送到反应区；其中下部区域的压力高于上部区域的压力。该工艺可以进一步包含将氧引入再生区，在引入氧气之前先用氮气从催化剂吹扫反应区气体，用氮气从催化剂吹扫氧气，将还原气体引到催化剂，之后将其转移到颗粒转移装置的中部区域。该工艺可以进一步包含在反应区的上部将催化剂在315°C到540°C之间的温度及超过大气压的压力下还原，其中将催化剂传送到在还原气体中的反应区上部，还原气体包含氢气。该工艺还可以进一步包含在颗粒转移装置的上部区域将催化剂在315°C到540°C之间的温度及超过大气压的压力下还原，其中还原气体包含氢气。可在将催化剂传送到再生区之前从催化剂吹扫反应区气体。再生区可以包含燃烧区、卤化区、干燥区和冷却区。烃转化工艺可以是重整工艺，烃进料包含石脑油，反应区压力范围为240kPa(g)至3450kPa(g)，再生区压力范围为 OkPa(g)至345kPa(g)。烃转化工艺可以是脱氢环化二聚工艺烃进料包含C2-C6脂族烃，反应区压力范围为OkPa (g)至2068kPa(g)，再生区压力范围在OkPa(g)与103kPa(g)之间。烃转化工艺可以是脱氢工艺烃进料包含链烷烃，反应区压力范围在OkPa(g)与3500kPa(g) 之间，再生区压力范围在OkPa(g)与103kPa(g)之间。转移到下部区域的催化剂可从下部无阀管道的出口排向不透过颗粒的部件的平坦表面。转移到下部区域的催化剂可从下部无阀管道的出口排出，该出口位于下部区域之内。本方法可以进一步包含形成连续催化剂团， 其包含与不透过颗粒的部件的平坦表面接触的催化剂、下部无阀管道内的催化剂以及中部区域内的催化剂。连续团的催化剂可以在步骤(h)期间形成。当步骤(i)启动时，催化剂的连续团可以仍然存在。该方法还进一步包括在步骤(g)中将第二气流引入中部区域以提高中部区域的压力并在步骤(i中通过上部无阀管道从中部区域向上部区域排气。该方法还进一步包括在步骤(g)中通过将至少部分气体经第一气体管道从下部区域转移到中部区域来提高中部区域的压力，并且在步骤(i)中从中部区域经第二气体管道排气。步骤 (i)中，中部区域可以通过第二气体管道向上部区域排气。步骤(g)期间，中部区域的压力可以与下部区域的压力平衡，以及在步骤(i)期间，中部区域的压力与上部区域的压力平衡。至少部分步骤(g)期间，中部区域的压力可以高于上部区域的压力。
权利要求
1.一种方法，用于将颗粒从上部区域经中部区域向下部区域转移，包括(a)将第一气流引入下部区域；(b)将颗粒经上部无阀管道从上部区域向下转移到中部区域，并将气体经下部无阀管道从下部区域向上转移到中部区域；(c)将中部区域增压；(d)将颗粒经下部无阀管道从中部区域向下转移到下部区域，在下部区域中用不透过颗粒的具有平坦表面的部件将颗粒流阻隔，并将气体经上部无阀管道从中部区域向上转移到上部区域；以及(e)将中部区域减压。
2.权利要求1的方法，进一步包括，在步骤(b)中，将气体经上部无阀管道从中部区域转移到上部区域，并将第二气流引入中部区域以提高中部区域的压力；其中通过中部区域经上部无阀管道向上部区域排气来降低中部区域的压力。
3.权利要求1的方法，其中通过将至少部分气体经第一气体管道从下部区域转移到中部区域来提高中部区域的压力，其中通过将中部区域经第二气体管道排气来降低中间区域的压力。
4.权利要求1的方法，其中进一步包括保持上部区域中的颗粒存量，以及保持下部区域中的颗粒存量。
5.权利要求1的方法，其中上部区域在第一压力下，下部区域在第二压力下，并且第二压力高于第一压力。
6.权利要求1的方法，进一步包括，在步骤(a)之前 (i)使向下移动穿过反应区的催化剂与烃进料接触； ( )从反应区取出催化剂；(iii)将该催化剂传送到再生区，其中催化剂向下移动穿过再生区；(iv)从再生区取出催化剂并将催化剂向下传送至颗粒转移装置的上部区域； 以及在权利要求1的步骤(e)之后(ν)将催化剂从下部区域传送到反应区； 其中下部区域的压力高于上部区域的压力。
7.权利要求6的方法，其中所述烃转化工艺选自重整工艺，烃进料包含石脑油，反应区压力范围为240kPa(g)至3450kPa(g)，再生区压力范围为OkPa(g)至345kPa(g)；脱氢环化二聚工艺，烃进料包含C2-CfJg族烃，反应区压力范围为OkPa(g)至 2068kPa(g)，再生区压力范围在OkPa(g)与103kPa(g)之间；以及脱氢工艺，烃进料包含链烷烃，反应区压力范围在OkPa (g)与3500kPa(g)之间，再生区压力范围在OkPa(g)与103kPa(g)之间。
8.一种用于转移颗粒的装置，该装置包括(a)上部区域；(b)中部区域；(c)下部区域；(d)位于下部区域内的部件，该部件不透过颗粒且包含平坦的表面；(e)上部无阀管道，从上部区域向中部区域延伸；(f)下部无阀管道，从中部区域向下部区域延伸，下部无阀管道包含出口，该出口位于部件的平坦表面的上方且与之垂直对齐；(g)气体入口管道，为下部区域提供流体连通；以及(h)与中部区域流体连通的第一气体管道。
9.权利要求8的装置，其中部件的平坦表面在水平面的θ度之内，θ是以度表示的颗粒静止角。
10.权利要求8的装置，其中对于下部无阀管道出口的部分周边，D不大于1.25 * R * tane，其中θ是以度表示的颗粒静止角，D是该下部无阀管道出口的部分周边与平坦表面之间的垂直距离，以及R是该下部无阀管道出口的部分周边与平坦表面周边之间的最小水平距离。
全文摘要
提供用于从上部区域经中间区域向下部区域转移颗粒的方法和装置。颗粒经无阀管道在区域之间的转移通过改变中间区域的压力、经过无阀管道的气体的流速来调节。下部区域中的部件与无阀管道颗粒连通并在下部区域中将颗粒流阻隔。
文档编号C10G35/10GK102317413SQ200980156480
公开日2012年1月11日 申请日期2009年11月11日 优先权日2008年12月11日
发明者C·瑙恩海默, P·A·瑟克里斯特 申请人:环球油品公司