專利名稱：具有細粉添加系統(tǒng)的流化催化裂化系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明的實施方式通常涉及一種流化催化裂化系統(tǒng)(fluid catalytic cracking system)，更具體地是涉及一種具有細粉添加系統(tǒng)(fines addition system)的流化催化裂化系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
圖1是常規(guī)流化催化裂化系統(tǒng)130的簡化示意圖。該流化催化裂化系統(tǒng) 130通常包括被連結(jié)到催化劑注入系統(tǒng)100的流化催化裂化(FCC)單元 110、石油原料源104、排放系統(tǒng)114和蒸餾系統(tǒng)116。來自催化劑注入系統(tǒng) 100的一種或多種催化劑和來自石油原料源104的石油被運送到該FCC單元 110。該石油和催化劑在FCC單元110中反應以產(chǎn)生蒸氣，其在蒸餾系統(tǒng)U6 中被收集和分離為不同的石化產(chǎn)品。排放系統(tǒng)114被連結(jié)到FCC單元110上 并適于控制和/或監(jiān)控該流化裂化過程中排放的副產(chǎn)物。
FCC單元110包括再生器150和反應器152。該反應器152主要容納石 油原料的催化裂化反應和遞送該蒸氣形式的裂化產(chǎn)品到蒸餾系統(tǒng)116中。從 裂化反應中消耗的催化劑被從反應器152轉(zhuǎn)移到再生器150中，在其中經(jīng)由 除去焦炭和其它物質(zhì)來再生該催化劑。再生的催化劑被再次引入到反應器 152中以繼續(xù)石油裂化過程。來自催化劑再生的副產(chǎn)物從再生器150經(jīng)由排 放系統(tǒng)114的排放道(effluent stack)排出。
催化劑注入系統(tǒng)100保持連續(xù)或半連續(xù)地添加新的催化劑到在再生器 150和反應器152之間循環(huán)的催化劑總量中。催化劑注入系統(tǒng)IOO包括主催化 劑源102和一個或多個添加劑源106。通過生產(chǎn)線122將主催化劑源102和添 加劑源106連接到FCC單元110。流體源(例如鼓風機或空氣壓縮機108) 被連接到該生產(chǎn)線122上并提供加壓的流體(例如空氣)，其被用于運送各 種粉末化的催化劑從源102、 106經(jīng)由生產(chǎn)線122進入到FCC單元110。使用一個或多個控制器120來控制在FCC單元110中所使用的催化劑和 添加劑的量。典型地，除了其它工藝控制性質(zhì)以外，提供不同的添加劑到 FCC單元UO以控制在蒸餾系統(tǒng)116中回收的產(chǎn)物類型的比例(即，例如， 比汽油更多的LPG)和以控制經(jīng)過排放系統(tǒng)114的排放物的組成。因為控制 器120通常被安置在緊鄰催化劑源106、 102和FCC單元110處，所以控制 器120通常被覆蓋在爆炸防護套里以防止在石油加工環(huán)境下可能存在于該防 護套外部表面上的氣體的火花點火。
為了便于在反應器和再生器之間有效地轉(zhuǎn)移催化劑，循環(huán)的催化劑必須 被保持在便于在這些容器間有效轉(zhuǎn)移的尺寸分布處。當尺寸分布是使催化劑 轉(zhuǎn)移容易發(fā)生時，該催化劑通常被描述為處于流化態(tài)。保持催化劑在流化態(tài) 的關(guān)鍵是最小量的小媒介顆粒或細粉的存在。盡管各個精煉廠間的尺寸分布 是不同的，但是通常地，細粉具有約30微米的平均粒度，并且大多數(shù)細粉具 有介于20和40微米之間的粒度。
在常規(guī)精煉的過程中，細粉可能會在產(chǎn)品流中流失，在FCC單元中被消 耗或者隨著離開再生器的排放物而被帶走。如果失去很多細粉，在反應器和 再生器之間的催化劑的循環(huán)速度會降低，因此表現(xiàn)出該工藝不穩(wěn)定或者失去 平衡。由于這些在動力學平衡上的變化促使FCC單元遠離其最佳運行限度， 因此就不可能得到所需的產(chǎn)物混合和/或排放物組成。因為在大多數(shù)精煉廠中 FCC單元是主要的利潤中心，精煉廠花費大量的時間和投資以確保FCC單元 總是以其運行限度而運行著，因而可以最大化其收益性。任何促使FCC單元 的運行遠離這些限度的因素將減小對精煉機磨損的收益性。因此，非常需要 通過確保在FCC單元內(nèi)的催化劑的連續(xù)循環(huán)，而維持在FCC單元內(nèi)的催化 劑的動力學平衡來穩(wěn)定FCC的運行。
為了減輕細粉的連續(xù)流失，精煉者可在FCC單元中周期性地補充細粉。 常規(guī)地添加細粉是通過從連接到FCC單元的催化劑注入系統(tǒng)之一中除去催化 劑，并利用該騰空的注入系統(tǒng)以在該系統(tǒng)中用由催化劑供應商提供的新的 (例如，沒有用過的)細粉來補充該細粉量。這種方法對于精煉者來說很繁 瑣，因為不是總可能騰空催化劑注入系統(tǒng)，并且當代替催化劑的細粉在該注 入系統(tǒng)中時可能會使得工藝運行暫時脫離最優(yōu)化。
因此，需要一種具有細粉添加系統(tǒng)的流化催化裂化單元。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實施方式通常包括細粉添加系統(tǒng)、具有細粉添加系統(tǒng)的流化催
化裂化(FCC)系統(tǒng)、和使用該系統(tǒng)的方法。在一個實施方式中，F(xiàn)CC系統(tǒng) 包括FCC單元、用于回收離開FCC單元的細粉的細粉收集器、和連接到細 粉收集器用于使回收的細粉返回到FCC單元的細粉添加系統(tǒng)。
在另一個實施方式中，用于注入細粉到FCC系統(tǒng)中的設備包括連接到 FCC單元的排放流的細粉分離器和連接到該FCC單元的細粉添加系統(tǒng)。提供 管道用于將從細粉分離器收集到的細粉遞送到添加系統(tǒng)。
在還一個實施方式中，用于將細粉注入到FCC系統(tǒng)中的方法包括從FCC 系統(tǒng)的廢物流中收集細粉，將收集到的細粉自動地轉(zhuǎn)移至細粉添加系統(tǒng)，和 將轉(zhuǎn)移的細粉周期性地注入到FCC系統(tǒng)中。


按照達到并可詳盡理解本發(fā)明的上述特征的方式，可以參照如附圖所示 的實施方式更具體的描述簡述如上的本發(fā)明。然而，應該注意的是，附圖僅 僅舉例說明本發(fā)明的典型實施方式，因此不被認為是對其范圍的限制，對于 本發(fā)明可以允許其它等效的實施方式。
圖l是常規(guī)流化催化裂化(FCC)系統(tǒng)的簡化示意圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的具有細粉添加系統(tǒng)的FCC系統(tǒng)的簡 化示意圖3是圖2的細粉添加系統(tǒng)的一個實施方式的剖面圖；和
圖4是在FCC系統(tǒng)中注入細粉的方法的一個實施方式的流程圖。
為了便于理解，在可能的情形下，使用相同的參考標記來指明在這些圖
中共有的相同元件。可以預期的是任一實施方式的特征可以被有益地并入到
其它實施方式中而無需額外的敘述。
具體實施例方式
本發(fā)明通常提供細粉添加系統(tǒng)、具有細粉添加系統(tǒng)的流化催化裂化 (FCC)系統(tǒng)、和用于將細粉注入到FCC單元中的方法。有利地，與傳統(tǒng)的顆粒相比，本發(fā)明便于將細粉添加到在FCC單元中循環(huán)的催化劑總量中，使
得存在于FCC單元中的細粉量被平衡而很少或沒有工藝中斷，因此使得FCC 單元可以較高效率地運行較長周期。
圖2是具有細粉添加系統(tǒng)240的流化催化裂化系統(tǒng)230的簡化示意圖。 流化催化裂化系統(tǒng)230通常包括被連結(jié)到催化劑注入系統(tǒng)200和細粉添加系 統(tǒng)240的流化催化裂化(FCC)單元210、控制器220、石油原料源204，細 粉回收系統(tǒng)214和蒸餾系統(tǒng)216。來自催化劑注入系統(tǒng)200的一種或多種催 化劑和來自石油原料源204的石油被運送到該FCC單元210。該石油和催化 劑在FCC單元210中反應以產(chǎn)生蒸氣，其在蒸餾系統(tǒng)216中被收集和分離為 不同的石化產(chǎn)品。
FCC單元210包括再生器250和反應器252，如在現(xiàn)有技術(shù)中所知的那 樣。該反應器252主要容納石油原料的催化裂化反應并遞送該蒸氣形式的裂 化產(chǎn)品到蒸餾系統(tǒng)216中。從裂化反應中消耗的催化劑被從反應器252轉(zhuǎn)移 到再生器250中，在其中經(jīng)由除去焦炭和其它材料來再生該催化劑。再生的 催化劑再次被引入到反應器252中以繼續(xù)石油裂化過程。來自催化劑再生過 程的副產(chǎn)物從再生器250經(jīng)由排放道排出。
催化劑注入系統(tǒng)200保持半連續(xù)地添加新的催化劑到在再生器250和反 應器252之間循環(huán)的催化劑總量中。催化劑注入系統(tǒng)200包括主催化劑源 202和一個或多個添加劑源206。通過生產(chǎn)線222將主催化劑源202和添加劑 源206連接到FCC單元210。流體源(例如鼓風機或空氣壓縮機208)被連 接到該生產(chǎn)線222上并提供加壓的流體(例如空氣)，其被利用以運送各種 粉末化的催化劑從源202、 206經(jīng)由生產(chǎn)線222進入到FCC單元210。
典型地，不同的添加劑是在FCC單元210中用于工藝控制的專門催化 劑。例如，除了其它工藝控制性質(zhì)以外，從添加劑源206提供添加劑到FCC 單元210以控制在蒸餾系統(tǒng)216中回收的產(chǎn)物類型的比例(即，例如，比汽 油更多的LPG)和/或以控制通過再生器250的排放道212的排放物的組成。 主催化劑源202通常遞送含Y-沸石的催化劑，其推動主要的裂化過程。適于 有利于本發(fā)明的催化劑注入系統(tǒng)的例子被記述于美國專利No. 5，389,236， 1995年2月14日發(fā)行;美國專利No. 6,358,401， 2002年3月19日發(fā)行;美 國專利申請No. 10/304,670， 2002年11月2日遞交；美國專利No.6，859，759， 2005年2月22日發(fā)行;美國專利No. 6，974，659， 2005年12月13 日發(fā)行；美國專利申請系列No. 10/445,543， 2003年5月27日遞交；和美國 專利申請系列號No. 10〃17,250， 2003年11月19日遞交，所有這些在此被全 部引入作為參考。除了其它制造商以外，可適于有利于本發(fā)明的其它適宜的 催化劑注入系統(tǒng)可從位于紐澤西的Sea Girt的Intercat儀器公司獲得。
細粉回收系統(tǒng)214與再生器250的排放道212接合并適于除去在經(jīng)由該 排放道212離開再生器250的氣流中帶走的細粉。在一個實施方式中，細粉 回收系統(tǒng)214包括一個或多個適于從排放流中分離細粉的裝置。在圖2描述 的實施方式中，細粉回收系統(tǒng)214包括氣旋分離器232和靜電除塵器234的 至少之一。
己分離的細粉通常被收集并從該細粉回收系統(tǒng)214被轉(zhuǎn)移到細粉注入系 統(tǒng)240。該已分離的細粉可在細粉回收系統(tǒng)214和細粉注入系統(tǒng)240之間經(jīng) 由管道242被遞送，或者可被貯存在中間容器246 (在圖2中以虛線示出) 中用于稍后遞送到細粉注入系統(tǒng)240中。由于已分離的細粉在從排放道212 中除去時是處于升高的溫度下，所以可以利用一個或多個熱交換裝置(示于 圖3中并以參考標記358來代表)以在遞送到細粉注入系統(tǒng)240之前和/或期 間來降低細粉的溫度。將在下面進一步詳細地討論所述的熱交換裝置244。
利用控制器220來調(diào)節(jié)由注入系統(tǒng)200處理的催化劑和/或添加劑的添加 和調(diào)節(jié)由細粉添加系統(tǒng)240處理的細粉的添加，以便可以維持在FCC單元 210內(nèi)的催化劑的動力學平衡，其至少部分地被催化劑的尺寸分布所驅(qū)策 (例如存在于FCC單元210的催化劑總量中的細粉量)。細粉注入系統(tǒng)240 被配置為提供被加入到FCC單元210中的細粉的度量?？梢韵蚩刂破?20提 供這種度量并可以利用這種度量以平衡FCC單元210內(nèi)的細粉量，從而確保 催化劑在再生器250和反應器252之間的有效移動，如下面進一步的描述。
因為控制器220通常被安置在緊鄰FCC單元210處，所以控制器220通 常被覆蓋在爆炸防護套里以防止在石油加工環(huán)境下可能存在于該防護套外部 表面上的氣體的火花點火?？刂破?20可被配備遠程訪問性能以便可以從其 它位置來監(jiān)控活動，例如操作中心或通過催化劑供應商。具有這種性能的控 制器被記載于2005年2月22日發(fā)行的美國專利6，859，759和2002年11月26
9曰遞交的美國專利申請序列No. 10/304,670中，二者在此被全部引入作為參 考?？梢灶A期的是適宜的控制器可以具有選擇性的構(gòu)造。
細粉注入系統(tǒng)240通常包括壓力容器258、壓力控制系統(tǒng)260、計量裝置 262和至少一個適于提供經(jīng)由細粉注入系統(tǒng)240注入到FCC單元210的細粉 的度量顯示的傳感器264。在圖2所示的實施方式中，細粉注入系統(tǒng)240包 括第一傳感器270，其設定為探測細粉注入系統(tǒng)240內(nèi)的催化劑濃度超出上 閾值和/或下閾值的時刻。第一傳感器270可以是微分壓力測量裝置、光學傳 感器、電容裝置，聲傳感器或其它適于提供信息的裝置，從該裝置可以決定 置于細粉注入系統(tǒng)240的貯存容器258中的細粉的水平或量。例如，如果第 一傳感器270給控制器220提供細粉水平(或量)大于預定量的指示，控制 器220可以開始通過細粉注入系統(tǒng)240的細粉注入。
在另一個實施方式中，傳感器264可以是第二傳感器272，其可被利用 以測定在貯存容器258內(nèi)和/或被加入到FCC單元210中的細粉的重量。在圖 2所示的實施方式中，第二傳感器272是多個負荷傳感器，其適于提供在貯 存容器258內(nèi)和/或經(jīng)過貯存容器258的細粉重量的度量指示。所述的負荷傳 感器分別被連接到在諸如混凝土襯墊或結(jié)構(gòu)元件之類的表面276上方的用來 支撐貯存容器258的多個支柱274上。每個支柱274均具有一個連接其上的 負荷傳感器(傳感器272)。控制器220接收該負荷傳感器的輸出并利用由 此獲得的連續(xù)的數(shù)據(jù)取樣來決定在每次添加循環(huán)后加入到FCC單元210中的 細粉的凈量。存在于貯存容器258內(nèi)的細粉的量還可根據(jù)所需利用負荷傳感 器來確定。加入到FCC單元210中的細粉的量可以通過利用負荷傳感器提供 的數(shù)據(jù)計算重量失去或重量增加來確定。此外，可以監(jiān)控整個生產(chǎn)循環(huán)過程 中所加入的細粉的凈量，以便可以測定所加入的細粉量的變化，其為在該系 統(tǒng)內(nèi)失去的細粉量的指示，和相反地，是存在于FCC單元210的催化劑總量 中的細粉量的指示。
作為選擇地，用于測定貯存容器258中的細粉量的度量指示的傳感器 264可以是第三傳感器278，其適于測定通過細粉注入系統(tǒng)240或其它用于移 動細粉的管道的細粉流。該流量傳感器(第三傳感器278)適于測定通過細 粉添加系統(tǒng)240的組件之一的細粉流。該流量傳感器可以是接觸式或非接觸 式的，并可以被安裝在管道254、貯存容器258、計量裝置262或?qū)①A存裝置258連接到FCC單元210的管道256上。在圖2所示的實施方式中，流量傳 感器可以是超聲波流量計(sonic flowmeter)或電容裝置，其適于檢測在貯 存容器258和/或離開該系統(tǒng)240的管道256內(nèi)，經(jīng)由管道254移動的被帶走 顆粒(即，細粉)的速度。
在管道256內(nèi)置放計量裝置262以控制從細粉添加系統(tǒng)240進入該管道 256且最終進入FCC單元210的細粉流量。計量裝置262可以是一個開/關(guān) 閥、泵、位移裝置或適于調(diào)節(jié)從貯存容器258通過并進入FCC單元210的細 粉量的其它裝置。其它適宜的計量裝置包括但不限于齒輪泵、容積式壓縮機 (positive displacement device)、閥等。 一個適宜的計量裝置262是旋轉(zhuǎn)式剪 切盤閥(rotating shear disk valve)，其可以自位于紐澤西的南普萊菲爾德美 的Everlasting Valve公司獲得。
計量裝置262可以通過重量、體積、時間分配或通過其它方式來測定細 粉量。根據(jù)FCC單元的大小以及特定精煉廠經(jīng)歷的細粉流失的程度，細粉添 加速度將會變化。取決于FCC單元210的細粉需求，計量裝置262可以被配 置為每天注入約0.5至約6噸細粉至FCC單元210中而無需中斷工藝。當 然，系統(tǒng)也可被配置為提供更大或更小的量。典型地，在計劃的生產(chǎn)周期過 程中，計量裝置262將細粉周期性地(通常是24小時)，以在整個生產(chǎn)周期 間隔開的多次預定量的噴射注入到FCC單元210中。然而，細粉還可以被基 于"所需"加入到FCC單元210中。
圖3示出了細粉添加系統(tǒng)240的一個實施方式的較大示意圖。典型地， 細粉添加系統(tǒng)240的貯存容器258是適于在升高的壓力下使用的金屬容器， 其具有第一填充端口 314和第一排放端口 316。第一排放端口位于或接近貯 存容器258的底部并具有連接其上的計量裝置262?？蛇x^k，第二排放端口 318可以位于或接近貯存容器258的底部以使得當細粉繞過計量裝置262時可 從該貯存容器258被移除。第二排放端口 318可以被連接到在生產(chǎn)線222或 管道256里形成的端口 320，從而在催化劑流被阻止經(jīng)由第一排放端口 316 的情況下，使得細粉經(jīng)由第二排放端口 318離開該貯存容器258，經(jīng)由生產(chǎn) 線222進入FCC單元210。第二排放端口 318還可以被利用以將細粉從貯存 容器258騰空到容器340中。這個特征使得在緊急狀況下，可將存在于細粉注入系統(tǒng)240內(nèi)的物質(zhì)從細粉轉(zhuǎn)變到催化劑，并以最小的工藝中斷或精煉者 的努力而變回細粉。
壓力控制系統(tǒng)260被連接到在貯存容器258上形成的壓力端口 326上， 并控制貯存容器258內(nèi)部的壓力。在細粉添加操作過程中，壓力控制系統(tǒng) 260選擇性地對該貯存容器258加壓到介于約5至約60磅/每平方英寸(約 0.35至約4.2 kg/cm2)。在該操作中，壓力控制系統(tǒng)260提供約60 psi (約 4.2 kg/cm2)的空氣進入到貯存容器258的內(nèi)部以導致細粉從貯存容器258經(jīng) 由開動的計量裝置262流動進入FCC單元210。
在一個實施方式中，壓力控制系統(tǒng)260被配置以提供工廠用空氣或其它 氣體進入到貯存容器258內(nèi)。作為選擇，壓力控制系統(tǒng)260可以利用由鼓風 機208提供的氣體。
還可以利用所述空氣或其它氣體來流化、充氣于和/或另外冷卻置于貯存 容器258中的細粉。壓力控制系統(tǒng)260可以另外被設定以控制提供給貯存容 器258的壓縮空氣或其它氣體的流動，因而提供使所收集的細粉以最優(yōu)化冷 卻和控制貯存容器258內(nèi)部的環(huán)境條件的能力。提供隔離閥308和止回閥 322以選擇性地引流通過壓力控制系統(tǒng)260。如圖3所示，其它控制閥308被 示出調(diào)節(jié)其它管道上的流動。
在圖3所示的實施方式中，壓力控制系統(tǒng)260包括壓力計350和壓力傳 送器352，其被布置以檢測在貯存容器258內(nèi)部的壓力度量。壓力傳送器352 包括連接到控制器220上的輸出，以便可獲得用于壓力控制的實時壓力信 息。將減壓閥326連接到貯存容器258上以防止過量加壓。
系統(tǒng)260可以間歇地將貯存容器258排放至約大氣壓力以適于用來自細 粉回收系統(tǒng)214或其它來源的細粉來填充貯存容器258。例如，在貯存容器 258內(nèi)部的壓力排放和/或減低至允許細粉從例如箱(tote) 302或其它容器 (如虛線所示)中經(jīng)由第二填充端口 312而被加入到該貯存容器258中。
壓力控制系統(tǒng)260經(jīng)由排放端口 310來給貯存容器258排氣。該排放端 口 310經(jīng)由諸如氣旋分離器或過濾器之類的第一細粉移除裝置380被連接到 再生器的排放道212或其它適宜的排放道上。提供控制閥308以選擇性地調(diào) 節(jié)(或防止)從貯存容器258經(jīng)由排放端口 310的流動。利用第一細粉移除裝置380以將排放期間從貯存容器258逃逸的細粉減 到最少。被第一細粉移除裝置380回收的細粉可經(jīng)由返回管道382被轉(zhuǎn)移到 貯存容器258中，或者可選地被轉(zhuǎn)移到容器354內(nèi)，用于稍后添加到貯存容 器258或者處理。在第一細粉移除裝置380和排放道212之間提供噴射器332 或其它真空源，以將整個第一細粉移除裝置380抽成真空，這樣被從貯存容 器258排出的氣體帶出的細粉不會停下和阻塞將第一細粉移除裝置連接到貯 存容器258的管道。
可以在貯存容器258和第一細粉移除裝置380之間設置第二第一細粉移 除裝置384以從排放流中分離較大的微粒。第二第一細粉移除裝置384可以 是氣旋分離器或過濾器。將分離的微粒從第二第一細粉移除裝置384經(jīng)由形 成于貯存容器258頂部的返回端口 370返回到貯存容器258中。
可以在貯存容器258和計量裝置262之間設置流量指示器390以提供細 粉從貯存容器258流出的度量指示。在一個實施方式中，流量指示器390可 以是窺鏡?？梢栽谫A存容器258和計量裝置262之間放置控制閥308以使得 流量指示器390可被維修。其它的流量指示器3卯和控制閥308被置于有利 于系統(tǒng)240操作的其它位置。例如，控制閥308被置于貯存容器258、計量 裝置262和細粉回收系統(tǒng)214之間。這些控制閥308被互鎖住以防止同時打 開，同時打開會使系統(tǒng)240內(nèi)部己安排好的細粉流混亂。出于簡便的目的， 不再進一步詳細討論其它的控制閥308。
由于離開排放流的細粉的高溫，提供一個或多個熱耗散器358以在進入 細粉添加系統(tǒng)240之前和/或當在細粉添加系統(tǒng)240中時冷卻該細粉?？梢詫?熱耗散器358連接到或安置在緊鄰于在細粉回收系統(tǒng)214和貯存容器258和/ 或容器246之間的管道254上。熱耗散器358還可以是管道254的組成部 分。配置熱耗散器358以從管道254內(nèi)部的細粉中吸取熱量，因而減低從再 生器250流到細粉添加系統(tǒng)240的細粉的溫度。在另一個實施方式中，管道 254可被盤繞或限定彎曲通道，較之如果管道是以直線通道安排，這樣可以 使熱耗散器358與較長的管道接合，因而提高了其二者之間交換的熱量。
熱耗散器358還可以包括一個或多個溫度調(diào)節(jié)零件。例如，熱耗散器 358可以包括傳熱片364。在另一個實施方式中，熱耗散器358可以包括一個 或多個連接到流體源360的管道362，熱轉(zhuǎn)移流體流動通過該流體源360。通
13過降低從再生器250的排放流中被收集的細粉的溫度，細粉添加系統(tǒng)240的 設計限制可因此隨著進入貯存容器258的催化劑溫度的降低而被放松。
類似地，貯存容器258還可以被裝有熱調(diào)節(jié)裝置368以降低貯存容器 258的溫度。熱調(diào)節(jié)裝置368可以被配置為類似于上述的熱耗散器358。例 如，熱調(diào)節(jié)裝置368可以包括傳熱片364。在另一個實施方式中，熱調(diào)節(jié)裝 置368可以包括一個或多個連接到流體源360的管道362，熱轉(zhuǎn)移流體流動 通過該流體源360。
如上所述，通過提供流體從壓力控制系統(tǒng)260進入到貯存容器258中， 可以選擇地和/或另外地來冷卻貯存容器258?？刂崎y308還可周期性地被打 開以使得置于貯存容器258內(nèi)部的受熱氣體被移除和被壓力控制系統(tǒng)260所 提供的冷卻氣體所替換。
可以使用傳感器366監(jiān)控進入容器258的氣體和/或細粉的溫度。傳感器 366被連接到容器258上或被連接到第一填充端口 314上。如果控制器220響 應于傳感器366提供的溫度度量，測定出進入容器258的氣體和/或細粉的溫 度超過預定的限度，那么會開始補救行動。例如，補救行動可以包括下面的 至少之一關(guān)閉進入貯存容器258的流體以使得系統(tǒng)240在重新啟動前冷 卻，使用調(diào)節(jié)裝置262或端口 318從容器258騰空細粉，增加熱耗散器358 的熱除去速度，使空氣從端口之一 (例如形成于容器底部的端口 318)流入 容器258，或者經(jīng)由形成于管道254內(nèi)的端口 386添加額外的冷空氣流到離 開再生器的細粉中以將其冷卻下來。
回到圖2，提供控制器220以控制至少細粉添加系統(tǒng)240的功能?？刂?器220可以是用于控制細粉添加系統(tǒng)240的操作的任意適宜的邏輯器件。如 已知的，控制器220通常包括存儲器224、支持電路226和中央處理單元 (CPU) 228。
在一個實施方式中，控制器220是可編程的邏輯控制器(PLC),例如 從GEFanuc購得的那些。然而，由在此所公開的內(nèi)容，本領域的技術(shù)人員將 認識到可以使用其它控制器以執(zhí)行控制器220的控制功能，其它控制器例如 微控制器、微處理器、可編程的門陣列、和專用集成電路(ASIC)?？梢灶A 期的是注入系統(tǒng)200和細粉添加系統(tǒng)240可以具有單獨的控制器，其可以連 結(jié)或可以不連接。控制器220被連接到向控制器220提供不同信號的不同的支持電路226 上。這些支持電路226可以包括電源、計時器、輸入和輸出接口電路等。其 它的支持電路連接到溫度傳感器366、傳感器264、計量裝置262、控制閥 308、壓力控制系統(tǒng)260等，連接到控制器220上。
利用控制器220來促使細粉添加系統(tǒng)執(zhí)行一系列工藝步驟，例如下面參 考圖4所述的注入方法400。方法400可以被儲存在存儲器224內(nèi)，或被控制 器從另一本地的或遠程的存儲器源訪問。
圖4是用于向FCC單元添加細粉的方法400的一個實施方式的流程圖。 方法400開始于向細粉添加系統(tǒng)240提供細粉的步驟402。在一個實施方式 中，將通過細粉回收系統(tǒng)214從離開再生器250的排出物中收集的細粉提供 給貯存容器258。該細粉可以被直接提供，或者臨時貯存在容器246中。作 為選擇，或者除了通過細粉回收系統(tǒng)214收集的回收細粉之外，可以從另外 的來源(例如箱302)提供新的細粉。箱302可以容納從未在FCC單元210 中使用過的新的細粉，或者從另外的FCC單元中回收的細粉?？梢詮拇呋瘎?供應商，其它精煉者或其它精煉廠提供用于箱302的細粉或者含有細粉的箱 302。
在步驟404,從細粉添加系統(tǒng)240將細粉注入到FCC單元210中。在細 粉注入步驟404期間，使用傳感器264獲得添加到FCC單元210的細粉量的 度量指示。細粉添加的度量可以按照添加到FCC單元210的細粉的重量、體 積和/或速度的形式來獲得，或者通過其它適宜方法來獲得。
在每一個添加循環(huán)過程中，配置控制器220以測定添加到FCC單元210 中的細粉量?？刂破?20可以將添加信息儲存到存儲器224中，或者通過調(diào) 制解調(diào)器、無線通信、陸上線路或其它通信協(xié)議，輸出該信息到另外的裝置 (例如在精煉廠的控制室計算機)或者到遠程裝置(例如在細粉供應商處的 計算機)。
有選擇地，方法400可以繼續(xù)提供關(guān)于工藝過程的信息。在一個實施方 式中，在步驟406測定從FCC單元210流失的細粉量和/或存在于FCC單元 210的催化劑總量中的細粉量。通過利用經(jīng)由催化劑注入系統(tǒng)200和細粉添 加系統(tǒng)240被加入到FCC單元210的催化劑和細粉的量，用在FCC單元210 中消耗的和/或在生產(chǎn)流中帶走的細粉量抵消，可確定流失的/存在的細粉量。在FCC單元210中消耗的和/或在生產(chǎn)流中帶走的細粉量可以被測量、計算、 估計或近似。通過細粉注入系統(tǒng)240添加到FCC單元210中的細粉量也可以 與排放流中的細粉量相關(guān)聯(lián)。在確定FCC單元210的細粉總量時，從容器 302添加到細粉添加系統(tǒng)240中的新的催化劑的量也必須被計算在內(nèi)。因 此，從這個信息，從FCC單元210流失的/存在于FCC單元210中的細粉的 總量可被確定。
在步驟408，將存在于FCC單元210的細粉量或流失的細粉量與閾值或 工藝窗口 (process window)進行比較。如果細粉量在預定的工藝窗口外(或 超出閾值)，在步驟410進行適當?shù)募毞厶砑?或收回)。如果在工藝窗口 內(nèi)的需要返回到工藝狀態(tài)的細粉量超出在細粉添加系統(tǒng)240中從細粉回收系 統(tǒng)214收集的細粉量，不足的細粉量可以以從容器302進入到細粉添加系統(tǒng) 240的新細粉(例如，補足細粉)的形式被提供?？刂破?20可以監(jiān)控從容 器302流失的細粉量和/或容器302必需的細粉量，以便精煉者可以確定原位 所需補足的細粉量，并確定所補足的細粉從供應商處補給出貨的時間以確保 不間斷的工藝過程。關(guān)于在FCC單元210中循環(huán)的細粉量的信息還可以被提 供給控制器220作為實驗室或其它典型催化劑樣品分析的結(jié)果，其可以被利 用來確定細粉含量和調(diào)整細粉添加計算。
為了保持在FCC單元中的細粉的動力學平衡，重復這個監(jiān)控催化劑量的 循環(huán)。有利地，這使得FCC單元在工藝限度或接近工藝限度處以最小限度的 波動連續(xù)運行，因而以最小限度的偏離最優(yōu)化(with minimal dis-optimisation)來提供所需的產(chǎn)物混合和排放物組成，因而最大化FCC系統(tǒng)精 煉者的收益性。
盡管已經(jīng)示出了并在此詳述了本發(fā)明的教導，本領域的技術(shù)人員可以容 易地設計出其它各種的實施方式，其也被并入本教導并不偏離本發(fā)明的范圍 和精神。
1權(quán)利要求
1. 一種用于將細粉添加到流化催化裂化(FCC)單元中的方法，包括從FCC單元回收細粉；將收集到的細粉轉(zhuǎn)移至細粉添加系統(tǒng)；和將轉(zhuǎn)移的細粉注入到FCC單元中。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于回收細粉還包括從離開流化催化裂化單元的排放流中分離細粉。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于回收歩驟還包括 在容器中儲存收集到的細粉。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，還包括 從容器周期性地轉(zhuǎn)移細粉到細粉添加系統(tǒng)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括 轉(zhuǎn)移新細粉到所述的添加系統(tǒng)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括 測定回收的細粉量；和響應于測定的回收細粉量來添加新的細粉。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括 測定從FCC單元流失的細粉量；和 響應于測定的流失量來補充細粉到FCC單元。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括 檢測注入細粉量的非活動度量。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于檢測還包括 檢測經(jīng)過細粉添加系統(tǒng)的細粉重量的度量指示。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，還包括響應于在FCC單元內(nèi)部的細粉的度量指示來自動地注入細粉。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括 給細粉添加系統(tǒng)加壓； 轉(zhuǎn)移加壓的細粉到FCC單元； 給細粉添加系統(tǒng)減壓；和添加細粉到減壓的細粉添加系統(tǒng)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括 將細粉添加系統(tǒng)內(nèi)的量排放到FCC單元的排放流。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，還包括 從細粉添加系統(tǒng)排放的流中分離細粉。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，還包括 將分離的細粉返回到細粉添加系統(tǒng)。
15. —種用于將細粉注入到流化催化裂化(FCC)單元中的裝置，包括 適于高溫操作的壓力容器；填充端口，形成于該壓力容器上；排放端口，形成于該壓力容器上；細粉移除裝置，連接到排放端口；第一排放端口，形成于該壓力容器的較低部分中；計量裝置，連接到第一排放端口；熱耗散器，被設置以冷卻進入壓力容器的細粉；禾口傳感器，連接到該壓力容器上，被設置以提供經(jīng)過該壓力容器的細粉的度 量指不。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，還包括 第二排放端口，形成于壓力容器的較低部分中。
17. —種流化催化裂化(FCC)系統(tǒng)，包括 FCC單元，具有再生器和反應器； 催化劑添加系統(tǒng)，連接到該FCC單元； 細粉回收系統(tǒng)，與該再生器的排放流接合；和 細粉添加系統(tǒng)，連接于細^^回收系統(tǒng)和FCC單元之間。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的FCC系統(tǒng)，其特征在于所述的細粉添加系統(tǒng) 還包括傳感器，被配置以提供通過細粉添加系統(tǒng)被注入到FCC單元的細粉的度
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的FCC系統(tǒng)，其特征在于所述的傳感器提供重 量變化的度量指示。
20. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的FCC系統(tǒng)，還包括箱，適于容納細粉，被連接到細粉添加系統(tǒng)上。
21. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的FCC系統(tǒng)，還包括熱耗散器，被設置以從在細粉回收系統(tǒng)和細粉添加系統(tǒng)之間經(jīng)過的細粉中 除去熱。
全文摘要
本發(fā)明提供細粉注入裝置、具有細粉注入裝置的流化催化裂化(FCC)系統(tǒng)、和一種使用其的方法。在一個實施方式中，F(xiàn)CC系統(tǒng)包括FCC單元、細粉收集器、和連接到細粉收集器的細粉注入器，其用于將在細粉收集器中回收的細粉返回到FCC單元中。在另一個實施方式中，用于注入細粉到FCC系統(tǒng)中的裝置包括連接到排放流的細粉分離器和連接到再生器的注入裝置。提供管道用于將從細粉分離器收集到的細粉遞送到注入裝置。在還一個實施方式中，用于將細粉注入到FCC系統(tǒng)中的方法包括從FCC系統(tǒng)的廢物流中收集細粉，將收集到的細粉自動地轉(zhuǎn)移至細粉注入裝置，和將轉(zhuǎn)移的細粉周期性地注入到FCC系統(tǒng)中。
文檔編號B01J8/18GK101432397SQ200780014948
公開日2009年5月13日 申請日期2007年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月27日
發(fā)明者曼弗雷德·威廉·布朗, 馬丁·埃文斯 申請人:英特卡設備有限公司