用于從氣體中去除夾帶的催化劑顆粒的裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及從氣體中除去夾帶的催化劑顆粒的裝置，其中氣體包括蒸氣。
【背景技術】
[0002]在煉油工業(yè)和化學工業(yè)中，將小的催化劑顆粒用于流體催化裂化系統(tǒng)以便將石油加工成更精煉的烴類，諸如汽油或柴油燃料。催化劑顆?？膳c該石油一起懸浮于在反應容器內部的流化床中，其中將石油分解成其更精煉的烴成分。過一段時間，催化劑顆粒變?yōu)楸晃酃肝?諸如焦炭樣物質)阻塞，這會減小催化劑顆粒的催化效果。然后，在重復使用之前必須使催化劑顆粒再生?？蓪⒈蛔枞拇呋瘎╊w粒輸送至再生器容器，其中將它們懸浮于熱氣體(例如熱空氣)的流化床中，并且從催化劑顆粒中燒掉污垢物。然后，可使經再生的催化劑顆粒返回至反應容器用于重復使用。其它工業(yè)(包括催化劑制造工業(yè))會類似地涉及到將催化劑顆粒懸浮于在流化床內部的氣體中。在所有的這些環(huán)境中，可從流化床中取出一部分的氣體和夾帶的催化劑顆粒，并且可根據(jù)使本發(fā)明具體化的裝置從氣體中去除夾帶的催化劑顆粒。然后，可排放氣體，例如用于進一步處理或者作為廢氣，同時可收集催化劑顆粒，例如用于工業(yè)過程。

【發(fā)明內容】

[0003]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，用于從氣體中去除催化劑顆粒的裝置可包括壓力容器、過濾器組件、和下沉腿。壓力容器可具有下部區(qū)域和上部區(qū)域。下部區(qū)域可布置成容納懸浮于氣體中的催化劑顆粒的流化床，上部區(qū)域可布置成接納從流化床中凈化或散開的氣體和夾帶的催化劑顆粒。壓力容器還可包括用于將氣體供給至容納流化床的下部區(qū)域的氣體進口。過濾器組件可聯(lián)接到壓力容器以便接納從流化床中散開的氣體和夾帶的顆粒。過濾器組件可包括進口、第一和第二出口、和可透過過濾介質。過濾介質可具有進料側、和借助于過濾介質與進料側隔離開的濾出物側。過濾器組件可限定在進口與第一出口之間、從進料側經過過濾介質到濾出物側的第一流道。當氣體沿第一流道穿過可透過過濾介質時，過濾介質從氣體中除去大部分或大體上全部的夾帶的催化劑顆粒，使過濾氣體在過濾介質的濾出側并且使催化劑顆粒留在過濾介質的進料側。過濾器組件還可限定在進口與第二出口之間、切向地沿著過濾介質進料側的第二流道。當氣體和夾帶的催化劑顆粒沿第二流道行進時，催化劑顆粒沖刷過濾介質的進料側，從而防止污垢物在進料側上堆積并封閉過濾介質。下沉腿可具有入口和出口，過濾器組件的第二出口可流體聯(lián)接到下沉腿的進口。
[0004]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，用于從氣體中去除催化劑顆粒的裝置可包括再生器容器、過濾器組件和下沉腿。再生器容器可具有下部區(qū)域和上部區(qū)域。下部區(qū)域可布置成容納懸浮于氣體中的催化劑顆粒的流化床，上部區(qū)域可布置成接納從流化床中散開的氣體和夾帶的催化劑顆粒。再生器容器還可包括氣體進口，用于將氣體供給至容納流化床的下部區(qū)域、在下部區(qū)域中的再生催化劑出口、和在上部區(qū)域中的過濾后氣體出口?？蓪⑦^濾器組件支撐在再生器容器的上部區(qū)域，以便接納從流化床中散開的氣體和夾帶的催化劑顆粒。過濾器組件可包括進口、第一和第二出口、和可透過過濾介質。過濾介質可具有進料側、和借助于過濾介質與進料側隔離開的濾出物側。過濾器組件可限定在進口和第一出口之間、從進料側經過過濾介質到濾出物側的第一流道。當氣體沿第一流道穿過可透過過濾介質時，過濾介質從氣體中去除大部分或者基本上全部的夾帶的催化劑顆粒，使過濾后氣體在過濾介質的濾出物側并且使催化劑顆粒留在過濾介質的進料側。過濾器組件的第一出口可與再生器容器的過濾后氣體出口流體連通，從而允許在過濾介質濾出物側的過濾后氣體遠離過濾器組件和再生器容器。過濾器組件還可限定在進口和第二出口之間、切向地沿著過濾介質進料側的第二流道。當氣體和夾帶的催化劑顆粒沿第二流道行進時，催化劑顆粒沖刷過濾介質的進料側，從而防止污垢物在進料側上堆積并封閉過濾介質。下沉腿可被支撐在再生器容器中在過濾器組件的下方，并且可具有入口和出口。下沉腿的進口可流體聯(lián)接到過濾器組件的第二出口。下沉腿的出口可布置成將催化劑顆粒排放入容納流化床的再生器容器的下部區(qū)域。
[0005]使本發(fā)明具體化的裝置可具有許多有利特征。例如，通過引導氣體沿在過濾器組件中的第一流道運動并經過過濾介質過濾掉氣體和夾帶的催化劑顆粒，可有效地且高效率地從氣體中去除絕大部分的夾帶的催化劑顆粒(包括最細的顆粒)。因此，在過濾介質下游位置的部件(諸如管道、閥、熱交換器、分餾器、能量回收設備等)更加可靠地發(fā)揮作用，因為過濾后氣體中有較少的(如果有的話)阻塞或磨損下游部件的催化劑顆粒?？筛玫乇Ｗo環(huán)境，因為過濾后氣體的排放物中有極少的催化劑顆粒。例如，過濾后氣體的排放物可具有低至大約15mg/Nm3以下、1mg/Nm3以下、5mg/Nm3以下、或者甚至2mg/Nm3以下的顆粒負荷，其中Nm3是I標準立方米的氣體，即，在0°C和1.01325巴(絕對壓力)下的I立方米的氣體。此外，通過引導催化劑顆粒沿第二流道運動并且連續(xù)地沖刷過濾介質的進料側，而使過濾介質保持清潔狀態(tài)并且高度有效持續(xù)延長的時間段，甚至當在進料側的顆粒負荷為極尚時。
【附圖說明】
[0006]圖1是用于從氣體中去除夾帶顆粒的裝置的一個實施例的示意圖。
[0007]圖2是用于從氣體中去除夾帶顆粒的裝置的另一個實施例的示意圖。
【具體實施方式】
[0008]用于從氣體(包括蒸氣)中除去夾帶的催化劑顆粒的許多不同裝置可使本發(fā)明具體化。在許多實例的一個實例中，如圖1中所示，裝置10可包括具有下部區(qū)域12和上部區(qū)域13的壓力容器11。下部區(qū)域12可布置成容納懸浮于氣體中的催化劑顆粒的流化床14。上部區(qū)域13可布置成接納從流化床14中被洗滌或散開的氣體和夾帶的催化劑顆粒。裝置10還可包括過濾器組件15和下沉腿或下沉管16。過濾器組件15包括可透過過濾介質17，該過濾介質17具有進料側18和借助于過濾介質17與進料側18隔離開的濾出物側19?？衫迷趬毫θ萜鲀炔康膲毫蛘呃霉娘L機、風扇、壓縮機(未圖示)驅動從流化床10中散開的氣體和夾帶的催化劑顆粒進入過濾器組件15。在過濾器組件15的內部，過濾介質17從氣體中過濾掉夾帶的催化劑顆粒，使催化劑顆粒留在進料側18并且使過濾后氣體在濾出物側19。可從過濾器組件15中排放出過濾后氣體，下沉腿16可引導催化劑顆粒遠離過濾介質17。
[0009]可采用許多方式中的任意方式來構造壓力容器。例如，壓力容器可以是單壁或多壁容器；它可具有單個隔室或室，或者它可具有多個隔室；它可提供若干功能中的任意功能，例如，它可以是反應容器、再生器容器、氣化器容器、或者煅燒或活化容器；并且它可具有多種形狀和尺寸中的任意形狀和尺寸。對于許多實施例而言，壓力容器11可大致為圓柱形并且非常大。例如，直徑可以是大約5英尺或10英尺20英尺以上，高度可以是大約15英尺或30英尺或50英尺以上。此外，壓力容器可具有充分的結構完整性以便承受在從大約5psig以下至大約1200psig以上的操作壓力、和在從大約700° F以下至大約1800° F以上范圍內的操作溫度，例如，在從大約550° F以下至大約1400° F以上范圍內的操作溫度。
[0010]壓力容器可具有任意數(shù)量的進口端口和出口端口。例如，壓力容器11可包括氣體進口 20，用于將氣體供給至壓力容器11，例如供給至在流化床14附近的下部區(qū)域12。氣體供給裝置21可經由氣體進口 20聯(lián)接到壓力容器11，并且可引導多種氣體中的任意氣體(例如空氣)在任何期望的操作溫度和壓力下進入壓力容器11，例如以便形成和/或維持流化床14。壓力容器11還可包括催化劑顆粒進口 22，該進口是用于將催化劑顆粒從多種來源的任意來源供給至壓力容器11，例如供給至在流化床14附近的下部區(qū)域12。在圖1