專利名稱：多重催化劑注射系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明的具體實施例，一般而言有關于一種用于流體催化劑裂解單元的流體催化劑注射系統(tǒng)。
背景技術：
流體催化劑裂解單元(FCCU)通常使用于石油精煉，用以打斷存在于原油的長鏈碳氫化合物，來調(diào)整在蒸餾器回收的產(chǎn)品混合物。通常一主要催化劑是通過催化劑注射系統(tǒng)來加入FCCU中，該催化劑注射系統(tǒng)在一定期間內(nèi)定期地計量出注射用的催化劑，如此的注射系統(tǒng)可由Intercat公司(位于Sea Girt，New Jersey)購得。現(xiàn)有的其它注射系統(tǒng)的例子，如美國專利第5,389,236號(1995年2月14日發(fā)布)所述，該文整體以引用的方式并入本文中。
除了該主催化劑之外，為了更能影響精煉制作工序而在FCCU加入其它的催化劑經(jīng)常是有利的。例如，某些催化劑被調(diào)配來控制排放物的種類，例如存在于精煉廠排放物中含有硫及氮的化合物的含量。其它的催化劑可以被調(diào)配來影響在蒸餾器中回收的產(chǎn)品混合物。例如，催化劑可以被調(diào)配來生產(chǎn)相對于汽油的更多柴油燃料，或者尤其是增加所生產(chǎn)液化石油氣的量。該注射系統(tǒng)通常是由一分離的基座支撐，并以硬管連接至該FCUU，因而使精煉業(yè)者無法非常彈性且迅速地增加一其它催化劑注射系統(tǒng)。
例如，計劃及安裝一新催化劑注射所需要的時間，可能造成該精煉業(yè)者因為目前耦接于該FCCU的催化劑系統(tǒng)無法達成市場狀況有利的某一產(chǎn)品混合比，而喪失獲利的機會。通過一新催化劑注射系統(tǒng)注射另外催化劑來迅速地提供制作工序調(diào)整的困難度，也妨礙精煉業(yè)者因為規(guī)定變更、重油化學組成差異、或是制作設備故障等而迅速地調(diào)整精煉排放物的能力。而且，當安裝一催化劑注射系統(tǒng)需要昂貴的花費時，為了防范任何制程控制上可能會帶來無法預料的需求時，不希望在制作線上配置一未曾使用過的催化劑注射系統(tǒng)。
因此，希望有一種催化劑注射系統(tǒng)，可以增加流體催化劑裂解單元的制作適應性。
發(fā)明公開本發(fā)明是一種多重催化劑注射系統(tǒng)。在一具體實施例，該系統(tǒng)包含一槽，該槽具有適合在其中儲存催化劑的至少兩個隔室。每一隔室耦接各自的分配機構，用以獨自地控制催化劑從該注射系統(tǒng)的各隔室流出。
附圖簡要說明通過此方法本發(fā)明可以得到上述所引述的特征、優(yōu)點及目的，上面已概述的本發(fā)明，通過一更詳細的敘述并參照附圖對本發(fā)明具體實施例的說明，可以更詳細地了解本發(fā)明。應注的是


僅是本發(fā)明的典型的具體實施例，本發(fā)明不受限于此范圍，本發(fā)明的范圍包含具同等效果的其它具體實施例。
圖1為本發(fā)明的一具有多重催化劑注射系統(tǒng)的流體催化裂解系統(tǒng)的一具體例的簡單概略圖；圖2為圖1的注射系統(tǒng)沿著A-A線的一剖面圖；圖3為使用于圖1及圖2的多重催化劑注射系統(tǒng)的一控制閥具體例的等角視圖的剖面圖；圖4為本發(fā)明得多重催化劑注射系統(tǒng)的另一具體實施例的剖面圖；圖5為本發(fā)明一具有可調(diào)整隔離件的多重催化劑注射系統(tǒng)的另一具體實施例的剖面圖；圖6為一隔離件鉸鏈的具體例；圖7為一隔離件鎖定機構的具體例；圖8為一隔離件密封的具體例；圖9至圖11為在具有機械及電子壓力調(diào)節(jié)的注射系統(tǒng)的壓力變化圖；圖12為現(xiàn)有壓力控制模塊的概略圖；圖13為一適用于可以從一注射系統(tǒng)分配精密量的催化劑的一壓力控制模塊的具體例的概略圖。
為有助于了解，若可能時，該圖中的相同元件使用同一參考數(shù)字來表示。
實現(xiàn)本發(fā)明的最佳方式圖1為本發(fā)明的一流體催化裂解(FCC)系統(tǒng)100的一具體例的簡單概略圖，該流體催化裂解(FCC)系統(tǒng)100具有一或更多的多重催化劑注射系統(tǒng)106。該注射系統(tǒng)106通常包含一容器，適合儲存至少二催化劑；一分配系統(tǒng)，用以從該槽110分配催化劑。該分配系統(tǒng)可以從槽110以同時、依次或是組合的方式來分配一種以上的催化劑。該注射系統(tǒng)106被考慮為具有可以處理一種以上催化劑的能力，使該精餾業(yè)者在使用規(guī)定數(shù)量的催化劑時，可以減少所需控制注射系統(tǒng)的數(shù)量，并提供一具有成本效益的裝置，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)催化劑添加至精餾制程。
該FCC系統(tǒng)100包含耦接至一蒸餾器(未顯示)的一流體催化裂解(FCC)單元190，并耦接至一或更多催化劑注射系統(tǒng)106。圖1為一注射系統(tǒng)106。一控制模塊104耦接至該注射系統(tǒng)106，用以控制該系統(tǒng)106的操作。
該FCC單元190適合加熱來自一油進料儲存源(未顯示)的重油，并將該油氣轉化成為一或更多包括液化石油氣(LPG)及汽油的不同的石油產(chǎn)品。在一具體實施例，該FCC單元190通常包括以一傳統(tǒng)方法配置的一再生器和一裂解室。一典型FCC單元的例子如美國專利申請(Patent Application)序號10/445,453(2003年5月27日提出)所述，該文整體以引用的方式并入本文中。
該催化劑注射系統(tǒng)106是通過一輸送管路115耦接至該FCC單元190，用以供應及/或補足使用于精餾原油原料的催化劑。在一具體實施例，該催化劑注射系統(tǒng)106包括一儲存容器110，耦接至一分配系統(tǒng)140；及一壓力控制系統(tǒng)198。該催化劑注射系統(tǒng)還包含一流體來源134，耦接至位于該容器110上游的輸送管路115的一部位及FCCU 190。典型的注射系統(tǒng)可以從美國專利號碼5,389,236(1995年，2月14日發(fā)布)、美國專利號碼6,358,401(2002年，3月19發(fā)布)的發(fā)明得到，兩者都以引用的方式整體并入本文。另外的催化劑注射系統(tǒng)可以從Intercat公司(位于Sea Girt，New Jersey)的發(fā)明得到。
在圖1的具體實施例，顯示一單催化劑注射系統(tǒng)106。然而，也可以考慮采用任何數(shù)目的催化劑注射系統(tǒng)或是一單一系統(tǒng)，來供選擇性地從復數(shù)催化劑來源加入催化劑。
同時參照圖1及圖2，圖2為圖1所說明的儲存槽110沿著A-A的剖面圖，該儲存槽110通常是一金屬或其它適合容器，該儲存槽110具有兩個或一更多隔室103a及103b(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共享位于該槽110上端的一共同壓力充氣空間105。雖然希望不同的催化劑儲存在各隔室103，但該兩個或更多的該隔室103也可以考慮儲存相同催化劑。
該儲存槽110包括兩個更多填充端114a或114b(以下共同稱為“填加端”114)，兩個更多排放端116a或116b(以下共同稱為“排放端”116)。各隔室103結合一對聯(lián)合的排放及填充端116、114，用以獨自填加、儲存及排放該儲存在一各自隔室103的該催化劑。各排放端116耦接該槽110的底部至該分配系統(tǒng)140。在一具體實施例，該槽110適合使用于升高的壓力中。
在一具體實施例，該隔室103被至少一隔離件101所隔離。該隔離件101耦接至該槽110的底部來分離該等排放端116。該隔離件101在該槽110的內(nèi)部垂直延伸。該隔離件101在該槽內(nèi)部垂直延伸并且耦接至該槽110的側壁，用以隔離該等隔室103。在圖1所示的具體實施例，該隔離件未完全地延伸至該槽110的頂部，如此該充氣空間105可以自由地通過該隔離件101的頂部，來聯(lián)通該等隔室103。該隔離件110可以考慮從該槽110的底部延伸至頂部，并包括在該隔離件接近填加端114處，形成有通過該隔離件101多個孔洞(未顯示)，使該充氣空間105可以與該等隔室103的各隔室聯(lián)通。
在上述具體實施例，該隔離件101隔離該儲存槽110成為兩個隔室103a和103b，但是熟習本技術者應了解該儲存槽110可以隔離成任何數(shù)目的隔室103，將進一步詳述。在一具體實施例，該隔離件101具有一實質(zhì)上平面形狀，被放置來隔離該儲存槽110成為具有相同體積的多個隔室103。在另外實施例，該隔離件101具有一ㄑ字形狀，用以隔離該儲存槽110成為具有不同體積的多個隔室103(以虛線101’表示)。在又一另外實施例，該隔離件101具有實質(zhì)上筆直形狀，但是被放置在該儲槽110內(nèi)的稍微偏離中心處，用以隔離該儲存槽110使成為具有不相同體積的多個隔室103(以虛線101”表示)。該具不相同體積結構的隔室103，特別適合于需要隔離注射不同體積的兩份催化劑時，以及當其中一催化劑的量大于另一催化劑的系統(tǒng)，但是使用催化劑的總量使其適合共享一共同注射系統(tǒng)時。
該隔離件101也可以考慮延伸至該槽101的頂部，如所示的假想隔離件155。在如此一具體實施例，各隔離件103A、103B包括未流動耦接的隔離的充氣空間105A、105B。
該槽110也包含至少一壓力端180，用以聯(lián)通該充氣空間105。在具體實施例使用兩個或更多可流動的獨立的充氣空間，并安裝有通過該槽110的必要數(shù)目的壓力端。例如，具有兩個壓力端180、178，來監(jiān)控在各自充氣空間105b、105a中的壓力。
該分配系統(tǒng)140包含分別耦接至各自排放端口116計量元件112a、112b(以下共同稱為“計量元件112”)。換句話說，該分配系統(tǒng)140包含一計量元件112，用以測量該儲存槽100的各隔室103。該計量元件112通常是耦接至該控制模塊104，因此基于一生產(chǎn)計劃或是例如響應來自制作傳感器的信號，可以進行監(jiān)控或是測量該輸送至該輸送管路115的催化劑量。
該計量元件112控制從隔室103(與計量元件112聯(lián)結、位于該儲存槽110內(nèi))注射至FCC單元190的催化劑的量。該計量元件112可以是一中斷閥、一旋轉閥、一質(zhì)量流量控制器、一錘球嵌入件、一流動傳感器、一正位移幫浦或是其它元件適合調(diào)整該從該儲存槽110分配輸送至該輸送管路115的該催化劑的量。通過重量、體積、時間分配或是其它方法，該計量元件112可以決定催化劑量。依照該系統(tǒng)100對該催化劑的需求而定，通常該計量元件112的構成可以提供約5至約4000磅/日的填加型催化劑(制作控制催化劑)或是其構成可以提供約1至約20噸主要催化劑。該計量元件112通常在一計劃生產(chǎn)周期內(nèi)輸送催化劑，通常是24小時，在生產(chǎn)周期內(nèi)間隔地進行多重注射預定催化劑量。然而，催化劑也可以基于“需要”或是響應來自一密死循環(huán)形系統(tǒng)輸出監(jiān)控元件或是傳感器的數(shù)據(jù)而填加。
在圖1的具體實施例，該計量元件112是控制閥132a和132b(以下稱共同稱為“控制閥132”)，用以通過一定時啟動來調(diào)整從儲存槽110輸送至輸送管件115的催化劑量。
該控制閥132在該流體來源134與該FCC單元190之間耦接輸送管路115。雖然該控制閥132如圖1所示是與輸送管路115串聯(lián)耦接，但是該控制閥132也可以在流體來源134與FCC單元190之間選擇性地進行并聯(lián)耦接。
該控制閥132通常包括耦接至該儲存槽110的各自排放端116的一第1端142a、142b。該控制閥132的第2端144a、144b(以下共同稱為“控制閥144”)耦接至從例如送風機或壓縮機等該流體來源134延伸的輸送管路108的一部位。該控制閥132的第3端146a、146b(以下共同稱為“第3端146”)是耦接至通往FCCU 190的輸送管路115的一部位。當啟動至開的位置，該控制閥132使催化劑從該儲存槽110流向該第3端146，此處從該流體來源134所供應的流體，從該第2端144移動至第3端146，帶走進來的催化劑，通過該輸送管路115送往FCCU 190。在一具體實施例，該流體來源134供應空氣約80psi(約5.6kg/cm2)。
圖3為一控制閥132的一具體例的等角視圖的剖面圖。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凸緣306具有形成貫穿其中的第1端142。該第1凸緣306也包括多個安裝孔308，以便耦接該閥體302至該儲存槽110的一排放端116(如圖1所示)。該第1凸緣306耦接至一殼體310。該閥體302的殼體310界定一空穴312，該空穴312是通過設置于一端的一閥座316耦接至第1端142，并且一第1通路314耦接至一第2通路320(以部分假想方式顯示)，該第2通路320在第二端耦接第2及第3端144、146。該閥座316具有貫穿成形的一孔318，該孔318可流動地耦接該空穴312至該儲存槽110(如圖1所示)的該排放端116。該孔318的直徑通常在約7/8至約1-3/4英寸之間。
該控制閥132的孔318可以選擇性地移動位于該閥座316側部對面的一剪切盤322來加以開啟及關閉。該剪切盤322通常具有一拋光的金屬上密封表面，用以密封通常為金屬的該閥座316。因為在該閥的下游側面配置有該剪切盤322，所以當FCCU 190發(fā)任何背壓時不會失誤地打開該閥132。
一致動器元件324耦接該剪切盤322至該致動器304，用以控制該控制閥132的開閉狀態(tài)。該致動器元件324包括延伸貫穿該殼體310的一軸326。該致動器元件324的一第1臂328耦接至配置于該殼體310外側的該軸326的一端。該致動器元件324的一第2臂330耦接至配置于該殼體310的該空穴312的該軸326的一端。一銷332從該第2臂330延伸并銜接該剪盤322。位于該剪切盤322的下表面的一凹部334容納該銷332，并且當該銷332選擇性地從側部驅動該剪切盤322來關閉或開啟該孔318時，避免該銷332與剪切盤322分離。
在該凹部334中有一環(huán)狀軸襯336，用以限制該銷332的末端。該銷332保持著該軸襯336，并且該軸襯336可以在沿著該軸332的軸方移動。該軸襯336的直徑通常比該凹部334的直徑小，如此，當該剪切盤322側面地移動時，該剪切盤322可以偏心地環(huán)繞該軸襯336和該銷332轉動。
在該第2臂30與該軸襯336間的該銷的周圍配置有一偏移構件338(例如，一彈簧)。該構件338使該軸襯336和該剪切盤322從該第2臂330偏移并靠住該閥座316，借此，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318。
如圖3所示，該致動器304耦接至該第1臂328并且轉動該軸326，用以在開啟和關閉該孔318的位置來移動該剪切盤322。因為該銷和軸襯332、336具有一小于形成于該剪切盤322中的該凹部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的近處運動(也即，該剪切盤322在該銷332的近處偏心地轉動的同時也另外在軸326近處轉動)。該剪切盤322在該閥座316上面的此項動作，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的密封表面刻紋路，以及避免閥座316可能造成閥泄漏。已知該閥的如此操作形態(tài)，實質(zhì)上可以延長該閥132的使用壽命。然而，本發(fā)明的催化劑注射系統(tǒng)也可以用其它的控制閥。
回到參照圖1，一壓力控制系統(tǒng)198連接至控制模塊104，用以調(diào)整在儲存槽110內(nèi)部充氣空間105的壓力。在進行分配操作時該壓力控制系統(tǒng)198通常加壓該儲存槽110至約5～約80磅/平方英寸(約為0.35～約5.6kg/cm2)。該模塊198間斷地使該儲存槽110排氣至大約大氣壓力，來對該槽110填加催化劑。
該壓力控制系統(tǒng)198通常耦接至一幫浦或其它壓力來源，并包含一調(diào)節(jié)器及/或其它的壓力及/或流體控制元件，適合用來調(diào)節(jié)該充氣空間105內(nèi)的壓力。該壓力控制系統(tǒng)198通常通過設置于該槽110內(nèi)的一或更多開口端來控制該氣體流動，如此可以控制該充氣空間內(nèi)的壓力。在一具體實施例，在該槽110內(nèi)形成有一入口端196及一出口端194，用以使通過該壓力控制系統(tǒng)198調(diào)節(jié)的氣體流入及流出該槽110。在具體實施例中，充氣空間105A、105B是獨自流動，隔離的入口端192、196以及隔離的出口端190、194分別各自充氣空間至該壓力控制系統(tǒng)，如此可以獨自控制各充氣空間105A、105B內(nèi)的壓力。
圖13繪示該壓力控制系統(tǒng)198耦接至一槽1300的一具體實施例。該槽1300的構成，可以如該圖中所述的任何儲存槽，例如槽110、401、501、或是如圖13所示的一單獨隔室1301，該單獨隔室1301具有一單獨催化劑分配出口1303。也可考慮使該儲存槽具有的結構，有助于該壓力控制系統(tǒng)198進行壓力控制而獲益。為方便討論，該槽1300包含開口端180、194、196及一充氣空間105。
該控制系統(tǒng)198包含一控制電路，具有一壓力控制閥1330；一排氣控制閥1310；以及一壓力傳送器1320。該壓力控制閥1330的一入口端耦接至例如一工廠空氣供應部1332的一氣體來源，而該壓力控制控1330的另一出口耦接至該槽的該入口端196，使該壓力控制閥1330打開時可以對該槽110進行加壓。該排氣控制閥1310的一入口端耦接至該槽110的該出口端194，而該排氣控制閥1310的另一出口對大氣開啟，當該排氣控制閥1310開啟時該槽110的充氣空間105可以排氣。典型地，一過濾器或其它管路控制機構(未顯示)被插入在該排氣控制閥1310與該槽110之間，用以避免將催化劑塵埃排出大氣中或是污染該閥1310。該多重獨自流動充氣空間系統(tǒng)，可考慮分別通過具有專用控制電路(具有壓力控制閥、排氣端控制閥及壓力傳送器)的單獨壓力控制系統(tǒng)198來分別控制，如圖13在各充氣空間所示。
該加壓和排氣控制閥1330、1310的啟動狀態(tài)，由該控制模塊104的信號控制。該信號可以是電力、流體、空氣或是其它形式的聯(lián)通。在圖13所示的具體實施例1，一對導閥1302提供提供空氣信號來決定該閥1310、1330的啟動狀態(tài)(也即，開啟或關閉)。流至該導閥1302的空氣可以由一儀器空氣供應器1304提供。來自儀器空氣供應器1304的空氣是干燥、濾過的，并且維持的低壓，適合來驅動該閥1330、1310。
該壓力感應傳送器1320耦接至該槽110的一壓力端180，用以監(jiān)控在該充氣空間105內(nèi)部的壓力，并提供壓力數(shù)據(jù)給該控制模塊104?？梢钥紤]使用其它的壓力傳送器，例如耦接至該壓力端178的壓力傳送器，利用于獨自充氣空間。該壓力感應傳送器1320通常的范圍為約0～約100psig。該感應傳送器1320通常具有的分辨率為0.5psi，而在一具體實施例具有的分辨率比0.1psi佳。一適合的感應傳送器可以由Rosemount公司(總公司位于Chanhassen，Minnesota)得到。
該控制閥104耦接至該注射系統(tǒng)106，用以控制由該注射系統(tǒng)106輸送進入該輸送管路115的催化劑的速度及/或量。在一具體實施例，該控制模塊104耦接至該計量元件112，如此，可以監(jiān)控或測量輸送至該輸送管路115的催化劑的量。在美國專利申請序號10/304,670號(2002年11月26日提出)所敘述的一適合的控制模塊，整體以引用的方式并入本文。
在一具體實施例，該注射系統(tǒng)106可選擇地包含一或更多傳感器124，用以提供一適合的測量，來分析在催化劑的各注射時通過該計量元件112的催化劑量。該傳感器124的構造，用以檢測在該儲存槽110的該隔室103內(nèi)的催化劑水準(也即體積)、在該儲存槽110的該隔室103內(nèi)的催化劑重量、催化劑流動通過該儲存槽110、排放端口116、計量元件112和/或催化劑輸送管路115或其它類似物的速度。
在圖1所示的該具體實施例，該傳感器124是多個測重器126，適合提供該儲存槽110的該隔室103內(nèi)的催化劑重量的一測量指示。該測重器126分別耦接至在一表面120(例如在一混凝土板墊)上面支撐該儲存槽110的多個腳136。該腳136的各腳耦接有一測重器126。該控制模塊104接收該測重器126的輸出。通過從該測重器126所得到的程序數(shù)據(jù)樣本，該控制模塊104可以分析在每一啟動該計量元件112后該催化劑注射的凈量。利用測得在系統(tǒng)110內(nèi)催化劑總重量的變化，并將該變化指定為開啟個別隔室103的該閥132而引起的，如此可以決定依順序分配的各催化劑的量。此外，在該生產(chǎn)周期的期間內(nèi)，進行監(jiān)控該被分配催化劑的量，因此各次單獨注射的量可以通過調(diào)整該計量元件112的輸送特征來加以彌補，例如改變該控制閥132的開啟時間，使更多(或更少)的催化劑通過并進入該FCCU 190。
當該控制模塊104決定時，啟動該FCC系統(tǒng)100的操作，例如基于一預設注射安排，手控啟動，并通過一計算機仿真運轉的輸出或是基于傳感器所提供數(shù)據(jù)來使FCCU的操作最適化，使該系統(tǒng)100所需要的催化劑的量的作用具有最佳效率(例如，在一預定制作窗內(nèi)補回該系統(tǒng)輸出量的所需要的催化劑的量)。例如，響應一計量感應的輸出而填加催化劑，用以維持該系統(tǒng)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(chǎn)品混合比。
基于該控制模塊的決定，至少有一特定催化劑適合對應一系統(tǒng)的需要(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(tǒng)106來分配并加入該輸送管115。因此，全部儲存槽110所含有催化劑的數(shù)目可能減少，并且該FCC系統(tǒng)100經(jīng)過最小的系統(tǒng)調(diào)整可以適合更有效率地操作。
圖4為一多重催化劑注射系統(tǒng)400的另一具體實施例的一剖面圖。該多重催化劑注射系統(tǒng)400與在圖1和圖2所示的系統(tǒng)106相似，包含一儲存槽401；一隔離件402；以及多個隔室404。在該具體實施例，說明該儲存槽401被隔離件402隔離成三個隔室404a、404b、和404c(以下共同稱為“隔室404”)。該隔離件402包含三個凸緣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個隔室404。該三個隔室404的每一隔室更聯(lián)結貫穿該槽401形成的一排放端408a、408b或408c(以下共同稱為“排放端408”)，和一個入口(未顯示)。在一具體實施例，該隔離件402的該凸緣406的配置均等間隔，用以實質(zhì)上隔離儲存槽401成為等體積的隔室404。在另外實施例，該凸緣406的配置間隔，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)。雖然在圖4的說明，該隔離件402具有三個凸緣406，但熟習此技術者可以了解該隔離件402可以由任何數(shù)目的凸緣406構成，用以將該儲存槽401分開成為任何數(shù)目的隔室404，其中，該隔室404的至少兩個隔室之間的體積比例，可以實質(zhì)上相等或是依照預定體積比例設置。由不同體積所構成的該隔室404，特別適合于需要隔離注射不同體積的兩份催化劑時，以及在其中一催化劑的量大于另一催化劑的系統(tǒng)，但是使用的催化劑總量使其適合共享一共同注射系統(tǒng)時。此外，該隔室404的一隔室可以保持凈空，用以準備裝填催化劑來提供給線上緊急注射系統(tǒng)，可以圓滿地提供因計劃外的變化導致制程需要的催化劑，因而使精煉業(yè)者能夠快速地從市場狀況或是例如從控制排放物的結果獲益。
圖5為一多重催化劑注射系統(tǒng)500的另外具體實施例的一剖面圖。該多重催化劑注射系統(tǒng)500與圖4的系統(tǒng)400相似，包含一儲存槽501；一可以調(diào)整的隔離件502；以及一或更多隔室504。在該具體實施例，說明一儲存槽501被該可以調(diào)整的隔離件502隔離成三個隔室504a、504b、和504c(以下共同稱為“隔室504”)。該三個隔室504的每一隔室還聯(lián)結排放端508a、508b或508c(以下共同稱為“排放端508”)，和一填加端(未顯示)。
該隔離件502包含2或更多凸緣506。該等凸緣506的至少二個凸緣在該槽501內(nèi)的軸方向延伸并耦接于一鉸鏈510。該鉸鏈510使該凸緣506的相對方向可以調(diào)整，因此使隔室的體積比例可以選擇性地調(diào)整。在該具體實施例，說明該可以調(diào)整的隔離件502包含三個凸緣506a、506b和506c(以下共同稱為“凸緣506”)，用以將該儲存槽501分開成為三個隔室504。該凸緣506的至少一凸緣可以繞著該鉸鏈510的周圍轉動來調(diào)整該隔室504之間的體積比。
圖6為該鉸鏈510的一具體實施例的一側視圖。該鉸鏈510包含耦接至該等凸緣(506a)的第1凸緣的一第1元件602，以及耦接至該凸緣(506b)的第2凸緣的一第2元件604。該元件602、604包含多個插入孔606來容納一桿608穿過。該桿608穿過一孔洞620，該孔洞620貫穿耦接于該槽501側壁的上部支撐件610，該桿608銜接形成于該槽501底部的一孔洞612。該支撐件610和孔洞612保持該桿608在一方向，該方向可使由元件602、604保持的該凸緣506繞著該桿608轉動自如。
該可以移動的凸緣506被一鎖定機構640固定住方向。在一具體實施例，一鎖定機構640耦接至緊鄰該槽501側壁的該凸緣506的各邊642。該鎖定機構640通?？伤砷_地銜接于該槽501的側壁，用以避免該凸緣506轉動?；蛘?，該鎖定機構640可以安裝在槽501的其它位置，而其構成可以固定該凸緣506在相對位置。例如，一鎖定機構的構成，可以結合該鉸鏈510或是以支撐件的形式(未顯示)配置于二個或更多凸緣之間。
圖7為該鎖定機構640的一具體實施例，可用以固定該凸緣502在該槽501內(nèi)的方向。在圖7所示的該具體實施例，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的一塊狀物701。該塊狀物501可以通過熔接、螺絲固定、鉚釘固定、粘著及其類似方法來耦接于該凸緣506a。當該螺絲702被轉動延伸穿過該塊狀物701，該螺絲702迫緊地抵住該槽501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成為該鉸鏈510的一部分或與該鉸鏈510互相作用，或是能夠固定該凸緣506a(或其它可以移動的凸緣506)在一預定位置的一固定夾、一銷、或是其它元件。而且，當該鎖住機構640可以使該凸緣506重設位置時，該隔室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(tǒng)500所使用的催化劑。
該可移動的凸緣506的各凸緣，包含一密封材650，用以減少和/或消除催化劑在該隔室504間交叉污染。該封件650的構成，作為各凸緣506與該槽501側壁之間的界面。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間通過的任何元件。適合的密封材520的例子包含墊圈和刷子。該密封材650可以配置于該凸緣506的一邊或是兩邊。
另外有關圖8的部分剖面圖，該密封材650通常包含一密封元件810，該密封元件810耦接第1邊緣802至一安裝凸緣804。該安裝凸緣804耦接至該凸緣506a的一個位置，使該密封材650的一第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的第2邊緣806的構成，使該凸緣506在實質(zhì)上可以防止催化劑通過位于該凸緣506的該邊緣642與該槽501間的空隙而通過隔室之間，仍可以相對地對該槽501移動。在圖8所示該具體實施例，該密封材650具有被蜷曲或是以其它方式被固定于該安裝凸緣804的一刷子。該安裝凸緣804被以鉚定固定或是以其它方式被固定于該凸緣506。雖然未在圖8顯示，但可考慮將該密封材650實質(zhì)上沿著該凸緣506的全部邊緣延伸，該凸緣506緊鄰地配置于該槽501的壁部和底部的。
也可以考慮在具體實施例中將該密封材560配置于該凸緣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的密封。該密封材650配置于上部邊緣652及該槽501的密封的底部654之間，使每一隔室可以獨自流動，如圖1的另一具體實施例所述(以假想方式顯示)。
因此，如上述說明該隔離件502的該凸緣506可以將該儲存槽501隔成實質(zhì)上相等體積的隔室504，或是該凸緣506可以移動而將該儲存槽501隔成實質(zhì)上不同體積的至少兩個隔室504，雖然該隔離件502如圖5的說明，被圖示為具有三個可以移動的凸緣502，但是熟習本技術者應了解該隔離件502可以包含任何數(shù)目的可以移動的凸緣502，用以將該儲存槽501分開成為任何數(shù)目的隔室504。
該系統(tǒng)100也提供更精密的控制來進行催化劑的分配操作。如圖13所圖示的該感應傳送器1320，可以對控制模塊104提供實時壓力數(shù)據(jù)，和現(xiàn)有的壓力控系統(tǒng)比較時，可以更精確地監(jiān)控該槽110內(nèi)的壓力。
為了比較，圖12為一現(xiàn)有壓力控制系統(tǒng)1250。該壓力控制系統(tǒng)1250通常包含一前向導控制閥1202；一控制閥1204；以及一壓力指示計1206。該前向導控制閥1202使用手動來預設一壓力。當前向導控制閥1202的感應端1208(該感應端1208與槽1200的充氣空間1205聯(lián)通)感應到該壓力時，該前向導控制閥1202開啟并對該控制閥1204的一引動器提供壓力，該控制閥1204受該前向導控制閥1202的引動而提供一來自工廠空氣供應部1210的氣體，用以增加該充氣空間1205的壓力。該壓力指示計1206通常耦接成能夠與該感應端1208以及與充氣空間1205聯(lián)通，有助于手工調(diào)節(jié)該前向導控制閥1202，例如通過間斷地開啟控制閥1204來維持充氣空間1205的預設壓力。
雖然該現(xiàn)有壓力控制系統(tǒng)1205也可以使用于上述任何注射系統(tǒng)具體實施例，但是壓力控制系統(tǒng)198在許多情況下提供利益，所增加的實施成本系值得的。例如，該控制模塊104使用來自控制系統(tǒng)198的實時數(shù)據(jù)，同時監(jiān)控槽壓力與和所填加的催化劑，該控制模塊104可以關閉壓力調(diào)節(jié)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110分配或已加入槽110的催化劑的重量。當在該充氣空間105內(nèi)的該流體(例如空氣)的重量對該槽110的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(diào)節(jié)該槽110內(nèi)部壓力的該閥1310、1330其中之一開啟時，因為通過該控制系統(tǒng)198使該充氣空間105排氣或對該充氣空間105加入空氣，在該充氣空間105的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，該控制模塊104通過關閉或是暫停壓力控制系統(tǒng)198的閥1310、1330的壓力調(diào)節(jié)，可以防止如此誤差的發(fā)生。相對地，當壓力控制系統(tǒng)198進行壓力調(diào)節(jié)時，催化劑注射至FCC單元190或是對槽110再填充催化劑將延后至閥1310、1330被關閉時。
此外，當該槽110內(nèi)的壓力被電子控制而不依賴如圖12所述的該機械系統(tǒng)時，可以簡便地對該槽110內(nèi)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的量，因此，提供了更健全的制作控制。
圖9-11為該壓力變化對如圖12所示具有機械壓力控制系統(tǒng)的一填加系統(tǒng)的重量讀取影響，對照如具有電子壓力控制系統(tǒng)的一壓力控制系統(tǒng)198。圖9為一圖表900，說明分別具有電子和機械控制的壓力控制點曲線910、912。點曲線912由具備有該系統(tǒng)1200的一注射系統(tǒng)取得，而點曲線910由使用該控制系統(tǒng)198的一注射系統(tǒng)取得。該y軸902是圖示在該槽內(nèi)的壓力，而該x軸904是圖示時間?？梢钥吹皆谝恍r期間所取得點曲線910、912的壓力變動。因為該壓力控制器槽內(nèi)的壓力增加，在兩點曲線的壓力也典型地增加。因為使用如圖13所示的壓力控制系統(tǒng)198，當沒有催化劑正在排放時，點曲線910的壓力大致上是上升的，如此，該充氣空間內(nèi)的氣體量的變化不會影響催化劑填加的重量計算。點曲線910所顯示壓力逐漸降低，因為催化劑正通過控制器由該系統(tǒng)排放。點曲線912所顯示壓力減少因為該現(xiàn)有系統(tǒng)進行動作來不斷地控制該壓力變化時，該調(diào)節(jié)器的循環(huán)動作所引起。如上述，因為該充氣空間內(nèi)的氣體量會影響到重量計算，結果，槽內(nèi)的壓力變化的影響會引起不希望的錯誤計算催化劑排放量。特別是當該隔室存在有不同重量的不同種類的催化劑時。如此，為了得到健全的制作控制，準確精密地控制該壓力讀取是重要的。點曲線910說明該改善壓力控制和/或壓力控制系統(tǒng)198的感應優(yōu)于傳統(tǒng)系統(tǒng)(例如該系統(tǒng)1250)。在一具有多數(shù)隔室和/或多數(shù)充氣空間的系統(tǒng)，減少壓力變動甚至是更重要的。
圖10圖示一圖表1000，說明如一點曲線1020所示的在一槽內(nèi)的壓力關系，和如一點曲線1030所示的該槽重量。該圖表1000的y軸1002為壓力，y軸1006為重量，以及x軸1004為時間。如圖10所圖示，該點曲線1020、1030是在沒有催化劑正在被排放的期間得到，因此，該點曲線1030應該是穩(wěn)定的，例如水平的。然而，由于從該現(xiàn)有壓力傳感器和控制系統(tǒng)(例如該控制系統(tǒng)1250)的讀取有變動，該壓力點曲線1020也顯示有變動，該感應到的壓力變動，因而造成槽內(nèi)部空間內(nèi)的氣體重量變動。該變動導致該控制器錯誤地計算該槽內(nèi)部催化劑的重量，如該點曲線1030所示的變動。當某些型式的制作控制，需要催化劑的填加準確度在1磅以內(nèi)時，不希望使用這種型式的壓力感應器來進行填加控制。
圖11圖示具有一點曲線1120槽壓的一圖表1100和用電子壓力控制系統(tǒng)198來計算槽重量的一點曲線1130。該y軸1102、1106分別表示壓力和重量，而該x軸1104是表示時間。并且，該樣品數(shù)據(jù)是在沒有進行分配或是填加時取得。點曲線1120是圖示從該壓力傳送器的輸出，特別是和圖10的該點曲線1020比較時，說明由壓力控制系統(tǒng)198所供給壓力調(diào)節(jié)的精密度增加。因此，如點曲線1130所示，在該槽的催化劑的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，使用上述的該電子壓力傳送器和電子壓力控制系統(tǒng)是有利的，因為能夠使控制系統(tǒng)在分配所需要催化劑時，可以容易地控制準確度在1磅以內(nèi)。
因此，本發(fā)明在流體催化裂解系統(tǒng)領域系一重大的改良。提供一儲存槽用以儲存制作催化劑，該儲存槽能夠同時或分開地分配兩個或更多催化劑。該發(fā)明的具體實施例使該儲存槽可以被調(diào)整容納依照制程需要的不同體積的催化劑。而且，通過改良壓力控制，可以增加催化劑填加的準確度，這也改良了該FCC單元的性能，制作工序彈性也因此得到很大的提高。
前述為本發(fā)明的較佳具體實施例，然而，在不脫離基本范圍，也可以設計出本發(fā)明的另外和進一步的具體實施例，本發(fā)明之范圍系由下述申請范利范圍決定。
權利要求
1.一種多重催化劑注射系統(tǒng)，其特征在于，至少包含一槽，適合儲存流體裂解催化劑；一隔離件，配置在該槽內(nèi)用以在該槽中界定出至少兩個隔室；一充氣空間，被界定在槽中并且流動性地與每一隔室耦接；以及多個分配機構，每個該分配機構的各自耦接至一隔室。
2.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，該隔離件從該槽的一底部延伸至離該槽頂部尚有一段高度之處。
3.根據(jù)權利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，該隔離件實質(zhì)上是平面的。
4.根據(jù)權利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，該隔離件包含從一共同銜接處朝外幅射延伸的兩個或更多凸緣，該兩個或更多凸緣在各凸緣間形成一約小于180度的角度。
5.根據(jù)權利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，該兩個或更多凸緣的至少一凸緣可以繞著該共同銜接處轉動。
6.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，該隔室中至少兩個隔室具有不同的體積。
7.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，該至少兩個隔室具有實質(zhì)上相同的體積。
8.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，該隔室中至少一隔室具有一可以調(diào)整的體積。
9.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包含多個催化劑填加端口，其配置貫穿該槽頂部，其中該充氣空間位于接近該填加端處。
10.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包含一電子壓力傳送器，用以決定該充氣空間內(nèi)的壓力。
11.根據(jù)權利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，電子壓力傳送器具有至少1psi的分辨率。
12.根據(jù)權利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包含一控制器，耦接至該壓力傳送器；以及一第一閥，其具有可由控制器選擇的一啟動狀態(tài)，用以響應由該傳送器傳送給該控制器的一壓力量。
13.一種流體催化裂解系統(tǒng)，其特征在于，包含一流體催化裂解單元；以及一催化劑注射槽，耦接至具有多個催化劑儲存室的該流體催化裂解單元。
14.根據(jù)權利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包含一隔離件，耦接至該槽的一底部，并延伸至距離該槽頂部一段高度之處。
15.根據(jù)權利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，隔離件包含從一共同銜接處朝外幅射延伸的兩個或更多凸緣，該凸緣的至少兩個凸緣的方位形成一ㄑ字形狀。
16.根據(jù)權利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，隔離件包含從一共同銜接處朝外幅射延伸的兩個或更多凸緣，該凸緣的至少兩個凸緣可以繞著該共同銜接處轉動。
17.根據(jù)權利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于，該隔室的至少兩個隔室具有不同的體積。
18.根據(jù)權利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于，該隔室的至少兩個隔室實質(zhì)上具有相同的體積。
19.根據(jù)權利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包含多個催化劑填加端口，其配置貫穿該槽的頂部；以及一充氣空間，位于靠近該槽的填加端處并流動性地與該隔室耦接。
20.根據(jù)權利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包含一加壓系統(tǒng)，耦接至該槽并適合控制槽內(nèi)的壓力在約5至約80psi，約0.35至約5.6kg/cm2。
21.根據(jù)權利要求20所述的系統(tǒng)，其特征在于，加壓系統(tǒng)還包含一電子壓力傳送器，用以決定該充氣空間內(nèi)壓力。
22.根據(jù)權利要求21所述的系統(tǒng)，其特征在于，中電子壓力傳送器的分辨率為至少1psi。
23.根據(jù)權利要求21所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包含一控制器，耦接至該壓力傳送器；以及一第一閥，其具有可由控制器選擇的一啟動狀態(tài)，用以響應由該傳送器傳送給該控制器的一壓力量。
24.根據(jù)權利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包含一各自計量元件，分別耦接至各自的隔室。
25.根據(jù)權利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包含一隔離件，耦接于該槽的一頂部和一底部之間；以及至少一孔洞，延伸貫穿靠近該槽頂部的該隔離件。
26.根據(jù)權利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于，該隔室中至少一隔室具有可以調(diào)整的體積。
27.一種流體催化裂解系統(tǒng)，其特征在于，包含一槽，其設置用以儲存一或多種催化劑；一壓力傳送器，其設置用以提供該槽內(nèi)的壓力測定；一壓力控制閥，耦接至該槽用以調(diào)節(jié)其中的氣體壓力；一排放閥，耦接至該槽用以控制催化劑從該槽排放；以及一控制閥，其具有由該傳送器輸入的計量，該控制閥包含指示，當該指示被執(zhí)行時可以防止同時開啟該壓力控制閥及該排放閥。
28.一種用以將催化劑注射進入一流體催化裂解單元的方法，其特征在于，至少包含將催化劑儲存于一槽的一第一隔室；將催化劑儲存于一槽的一第二隔室；以及將催化劑從該第一隔室分配至一流體催化裂解單元。
29.根據(jù)權利要求28所述的方法，其特征在于，還包含調(diào)整該隔室的至少一隔室的體積。
30.根據(jù)權利要求28所述的方法，其特征在于，還包含將催化劑從該第二隔室分配至一流體催化裂解單元。
31.根據(jù)權利要求30所述的方法，其特征在于，從該第一和第二隔室分配催化劑的步驟是同時進行的。
32.根據(jù)權利要求30所述的方法，其特征在于，從該第一和第二隔室分配催化劑的步驟依順序進行的。
33.根據(jù)權利要求29所述的方法，其特征在于，該儲存于第一隔室及第二隔室的催化劑是不同的化學物。
34.根據(jù)權利要求30所述的方法，其特征在于，還包含電子監(jiān)控該槽內(nèi)的壓力；以及調(diào)節(jié)該槽內(nèi)的壓力來響應該監(jiān)控的壓力。
35.根據(jù)權利要求34所述的方法，其特征在于，還包含防止該分配催化劑步驟與該調(diào)節(jié)步驟同時發(fā)生。
36.根據(jù)權利要求34所述的方法，其特征在于，還包含防止填加催化劑至該槽的步驟不致與該調(diào)節(jié)步驟同時發(fā)生。
37.一種用以將催化劑注射進入一流體催化裂解單元的方法，其特征在于，包含調(diào)節(jié)一催化劑儲存槽內(nèi)的壓力；為該儲存槽分配催化劑；以及防止該調(diào)節(jié)步驟與該分配步驟同時發(fā)生。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多重催化劑注射系統(tǒng)。在一具體實施例，該系統(tǒng)包含一槽，適合儲存流體裂解催化劑；一隔離件，用以在該槽中界定出至少兩個隔室。一充氣空間被界定在槽中，并且可流動性地耦接至每一隔室。多個分配機構分別耦接至其各自的隔室，用以控制該催化劑從該注射系統(tǒng)中流出。
文檔編號B01J8/08GK101043939SQ200480034313
公開日2007年9月26日 申請日期2004年11月16日 優(yōu)先權日2003年11月19日
發(fā)明者馬丁·埃文斯, 埃里克·埃利奧特 申請人:英特卡設備有限公司