改進的用於流化催化裂解碳氫化合物分子的系統的製作方法
2023-06-28 23:21:36 1
專利名稱：改進的用於流化催化裂解碳氫化合物分子的系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於裂解碳氫化合物分子的系統。更特別地，本發明提供了一種具有裝有成形肋的提升器的流化催化裂解系統。這些成形肋增強了流過提升器的催化劑與碳氫化合物原料的混合。
背景技術：
目前在石油精煉工業中最常使用的催化裂解的方法是流化催化裂解(FCC)。FCC工藝用於裂解碳氫化合物材料，如油。裂解的意思是將具有高沸點的碳氫化合物材料轉換成具有低沸點的產品。裂解工藝通過在構成FCC系統一部分的垂直定向的導管或提升器中完成。通常將處於通風(流化)狀態下的熱催化劑顆粒引入提升器的底部，並導引而向上流動。當催化劑運行穿過提升器時將碳氫化合物原料注射到催化劑流中。碳氫化合物原料的溫度一般明顯低於催化劑，並在與催化劑接觸後迅速蒸發。
FCC工藝中的最佳裂解條件要求催化劑與碳氫化合物基本上立即和均勻的混合。但這種混合很難實現，在催化劑-碳氫化合物流中一般會出現熱催化劑和冷碳氫化合物的分層區域。在液體的富含催化劑的區域一般會發生碳氫化合物分子的過裂解和熱裂解。相反，碳氫化合物不完全裂解通常發生在富含碳氫化合物的區域。這些因素會大大降低FCC工藝的整體產量。此外，過裂解、熱裂解和不完全裂解還產生不需要的邊界效應，如由於焦炭沉積而使提升器中的催化劑減活，由於空氣和殘留焦炭燃燒而使催化劑在再生器中再生，以及過量生產低沸點範圍氣態反應產品，如丙烷和丁烷。因此對於裂解工藝來講，用於在提升器中有效混合催化劑和碳氫化合物原料的方法是很重要的。
碳氫化合物原料的徑向進給注射是改進FCC系統中催化劑與碳氫化合物的混合的普遍使用的方法。該項技術包括使用環繞提升器圓周定位的徑向進給霧化噴嘴。一般將蒸氣導向噴嘴，以輔助碳氫化合物原料的霧化。與其它注射技術相比，徑向進給噴嘴一般會產生更均勻的碳氫化合物的噴射圖案。普通徑向進給噴嘴形成平的扇形噴射射流，該射流在離開霧化噴嘴之後以大約45到65度範圍內的角度會聚(該角度稱作噴嘴的「噴射角」)。大於大約65度的噴射角提高了腐蝕噴射射流撞擊提升器內表面的可能性。
徑向進給注射的一個缺點在於，在碳氫化合物噴射圖案中存在間隙。特別是，各噴射射流的成角度的輪廓靠近提升器的內表面在噴射圖案中產生間隙。此現象如圖8所示，圖8是具有一內表面200a的普通提升器200的截面圖。多個徑向進給霧化噴嘴202環繞內表面202a的圓周定位。這些噴嘴分別產生了碳氫化合物原料的各噴射射流204a。噴射射流204a在提升器200中共同形成一噴射圖案204。
如圖3中所示，噴射圖案204中有多個間隙204b。這些間隙204b是由於射流204a的扇形輪廓，以及催化劑在向上運行穿過提升器200的噴射區域時的塞狀流特性而產生的。間隙204b的組合面積可以大到提升器200截面積的百分之五十或更多。另外，間隙204b下遊的催化劑未混合區域可能在一般FCC系統的提升器中佔二十五英尺或更多。
已經開發了多種在FCC系統中用於改進催化劑與碳氫化合物原料的混合的技術。例如，在美國專利No.4523987，5622677，4578183和5318691中已經描述了使用文氏管，引流管和渦旋混合，靠近注射碳氫化合物原料的點分配催化劑流。其它混合技術包括通過使用固定到提升器內表面上的湍流端(美國專利No.4753780)和分離環(美國專利No.5851380)提高在催化劑-碳氫化合物流中通常發生的渦流。還提出了多種其它配置，包括進給注射拱裝置(美國專利No.5554341)和弧形混合元件(歐洲專利No.832956)。另外，在美國專利No.5139748，4883583和5348644以及歐洲專利No.911379中還提出了非標準注射結構。
上述混合技術已經證明在消除噴射圖案間隙如間隙204b上不是完全有效。因此目前需要一種FCC系統，該系統包括一個提升器，該提升器的幾何形狀消除了這些間隙，從而在提升器中更有效地混合催化劑和碳氫化合物原料。
發明概述本發明的一個目的是提供一種有效混合催化劑和碳氫化合物原料的流化催化裂解(FCC)系統。根據該目的，本發明一個目前優選的實施例提供一種包括一提升器的FCC系統。提升器具有一外表面和一內表面。該內表面限定了一個基本上沿提升器的縱向軸線延伸的中心通道。該中心通道用於輸送碳氫化合物原料和催化材料。
提升器的該內表面上具有一用於混合碳氫化合物和催化劑的加長肋。該肋具有一面向中心通道的內壁。該肋的厚度由內壁與提升器外表面之間的距離限定。該厚度至少沿一段肋的一部分變化。
根據本發明的另一方面，一FCC系統的優選實施例包括一具有一外表面和一內表面的提升器。該內表面限定了一個基本上沿提升器的縱向軸線延伸的中心通道。該FCC系統還包括多個與提升器聯接的霧化噴嘴。這些霧化噴嘴用於將碳氫化合物原料噴射到中心通道中的催化劑材料流中。從而使這些霧化噴嘴在中心通道中形成碳氫化合物原料的噴射圖案。該FCC系統還包括多個沿提升器內表面設置的加長肋。
根據本發明的另一方面，FCC系統的一優選實施例包括一具有一外表面和一內表面的提升器。該內表面限定了一個基本上沿提升器的縱向軸線延伸的中心通道。該中心通道用於輸送碳氫化合物原料和催化材料。
該FCC系統還包括一沿提升器內表面設置的加長肋。該肋用於混合碳氫化合物原料和催化劑。該肋成形為使肋與提升器的縱向軸線之間的徑向距離至少沿一段肋的一部分變化。
附圖簡介當結合附圖閱讀時，前面的概述以及下面對一目前優選實施例的描述將更好理解。為圖示本發明，附圖中示出目前的一個實施例。但本發明並不限於附圖中公開的具體手段。附圖中
圖1是根據本發明的FCC系統的示意性圖示；圖2表示在圖1中用「F2」表示的區域中的一提升器的縱向截面；圖3示出沿圖2中線A-A所取的圖1和2中所示提升器的縱向截面圖；圖4A表示圖1至3中所示的提升器中使用的肋的縱向截面圖；圖4B是圖4A中所示肋的前視圖；圖5A表示圖1至3中所示提升器的第一替換實施例的縱向截面圖；圖5B表示圖1至3中所示提升器的第二替換實施例的縱向截面圖；圖6表示圖1至3中所示提升器的第三替換實施例的縱向截面圖；圖7表示沿圖6中線B-B所取的圖6中所示提升器的橫向截面圖；圖8表示現有技術提升器的橫向截面圖。
優選實施例的詳細描述圖1至4B中示出本發明一個目前優選的實施例。這些附圖分別為每個圖中表示的共同的協調系統8作參照。本發明提供了一種流化催化裂解(FCC)系統10。該FCC系統10包括一反應器12，一再生器14和一提升器16(見圖1)。
提升器16是一加長的導管，包括一金屬外壁11和一襯裡13。外壁11具有一外圓周表面11a和一內圓周表面11b。襯裡13具有一外圓周表面13a和一內圓周表面13b。襯裡1 3設置在外壁11中。更特別地，襯裡13的外圓周表面13a緊固到外壁11的內圓周表面11b上。襯裡13最好由耐火材料製成。耐火材料可以是適於保護外壁11不受提升器16(下面描述)中氣流的腐蝕和熱作用的任何材料。這些耐火材料對於流化催化裂解碳氫化合物領域中的技術人員是公知的。有關襯裡13的進一步細節呈現在下面。
襯裡13的內圓周表面13b限定了一個中心通道17。中心通道17基本上沿提升器16的縱向中心線C1延伸(見圖1和2)。中心通道17包括一位置靠近提升器16底部的提升區域17a。中心通道17還包括一鄰接提升區域17a的進給-注射區域17b，和一鄰接進給-注射區域17b的反應區域17c。熱的再生催化劑引入提升區域17a中。催化劑通過一豎管18循環到提升區域17a。催化劑的流速由一閥20控制。(像「頂部」，「底部」，「上」，「下」，「上方」，「下方」這些在整個說明書和權利要求書中出現的術語，是參照圖1和2中所示的部件定向而使用的，這些術語僅用於圖示目的，並不作其它限定)。
氣態流體，如蒸氣或富含甲烷的輕碳氫化合物氣體，通過一管線22循環到提升區域17a。該氣態流體通過位置靠近提升區域17a底部的分配器24引入提升區域17a中。氣態流體在中心通道17中向上驅動(拖動)催化劑顆粒，即氣態流體使催化劑基本上沿圖1和2中箭頭45的方向流動。
FCC系統10包括八個霧化噴嘴25。霧化噴嘴25是流化催化裂解領域技術人員公知類型的徑向進給噴嘴。霧化噴嘴25安裝在提升器16上。更特別地，霧化噴嘴25圓周向布置在一共用水平面內，並安裝在提升器16上，使每個噴嘴25的末端基本上與襯裡13的內圓周表面13b平齊(見圖2和3)。(所規定的示例性實施例中霧化噴嘴25的數量和類型僅用於示意目的，本發明可結合使用不同類型和數量霧化噴嘴25的實施例使用。此外，霧化噴嘴25可設置在兩個或多個垂直設置的平面內)。
霧化噴嘴25將碳氫化合物原料注入進給注射區域17b中。霧化噴嘴25沿圖2中由箭頭54表示的方向排放碳氫化合物原料。如圖3所示，每個噴嘴25產生一扇形射流26a。每個射流26a形成一圖3中由符號「α」表示的噴射角。該示例性實施例中噴射角α最好在大約四十到六十五度範圍內。另外，噴嘴25最好以相對於水平面，即相對於x-y平面以大約四十到六十度範圍內的角度噴射碳氫化合物原料。該角度在圖2中由符號「γ」表示。
(角度α和γ的具體值僅用於舉例目的；本發明可以結合α和γ產生相當大不同值的霧化噴嘴25來使用。例如，也可以使用產生γ值低到負六十(-60)度的噴射圖案的噴嘴25，即噴嘴25可以以相對於水平面大到六十度的角度指向下方。)各噴嘴26a在中心通道17中共同形成一碳氫化合物原料噴射圖案26(見圖3)。射流圖案26靠近通道17的中心基本上是連續的(在時間平均的基礎上)。射流圖案26靠近襯裡13的內圓周表面13b是斷開的，即不連續的。具體地，如圖3中所示，射流26a的扇形圖案在噴射圖案26內圓周表面13b之間產生了一系列間隙26b。間隙26b從內圓周表面13b徑向向內朝通道17的中心延伸。射流26a的扇形幾何形狀使得在間隙26b向內延伸時間隙26b逐漸變窄。每個間隙26b向內延伸，直到到達相鄰噴嘴25的射流26a會聚的一點。
根據本發明，靠近霧化噴嘴25沿襯裡13的內圓周表面13b形成有多個混合肋29(見圖1～3)。混合肋29的數量最好等於霧化噴嘴25的數量。因此該示例性實施例最好包括八個混合肋29。肋29促進了再生催化劑和碳氫化合物原料在進給注射區域17b中的混合。下面對混合肋29的結構和功能作深入描述。(為清楚起見，圖2的剖視圖中應該能看到的幾個肋29沒有圖示。提升器16中使用的全部肋29都在圖3中示出)再生催化劑和碳氫化合物原料在進給注射區域17b中的混合產生了催化劑顆粒和碳氫化合物分子的流化床。該流化床在離開進給注射區域17b之後流入反應區域17c。催化劑顆粒主要在反應區域17c中與碳氫化合物分子接觸。這種接觸促進了裂解碳氫化合物分子的化學反應。碳氫化合物分子在提升器16中的總停留時間最好在約1.0到3.0秒的範圍內。更優選地，停留時間在約1.75到2.0秒範圍內。這個停留時間為碳氫化合物提供了大約四十到七十英尺的表面速度(表面速度代表碳氫化合物分子的體積流速與通道17的截面積的商)。
催化劑和碳氫化合物分子的流化床從提升器16排入反應器12中。反應器12包括一彈道分離器30(見圖1)。彈道分離器30將流化床中的氣態排放物與減活的浸透焦炭的催化劑顆粒分開。反應器12還包括一位置靠近反應器12頂部的旋風分離器32。旋風分離器32進一步將催化劑顆粒與碳氫化合物產品分離。由分離過程產生的氣態排放物(包括裂解的碳氫化合物分子)通過位於旋風分離器32頂部的一管線34從反應器12流出。(可替換地，氣態排放物和催化劑顆粒可通過提升器16頂部的旋風慣性分離而分開。)以上述方式分離的催化劑顆粒下落到反應器12的底部12a(部分12a通常稱作「催化劑汽提塔」)。汽提氣體，如蒸氣，通過一管線36和一汽提氣體分配器35引入底部12a中。汽提氣體還將殘留的碳氫化合物材料與催化劑顆粒分離。如圖1中的箭頭39所示，催化劑顆粒隨後通過一管線38流到再生器14。催化劑顆粒的流速由管線38中的一閥40控制。
再生器14包括一再生室41。氧化氣體，如空氣，通過一管線46循環到再生室41。氧化氣體通過一空氣分配器44引入室41中。減活的浸透焦炭的催化劑顆粒同時通過管線38引入室41中。催化劑顆粒與氧化氣體形成一流化床42。催化劑顆粒通過在流化床中燃燒焦炭而再生。焦炭以及仍存在於催化劑顆粒上或內的夾帶的碳氫化合物材料的燃燒恢復了催化劑活性。夾帶有產生的燃燒產品氣體的催化劑顆粒隨後由旋風分離器48分離並返回流化床。燃燒氣體通過一管線50離開再生室41。已經通過燃燒過程加熱的再生催化劑離開再生室41並通過豎管18循環到提升器16(見圖1中的箭頭52)。
下面是混合肋29的優選實施例的結構細節。圖4A和4B中最清楚地示出混合肋29。每個肋29具有一面向通道17的內壁29a。圖2中最清楚地示出這種布局。示例性實施例的肋29定向成使每個肋29的縱向軸線C2基本上平行於提升器1 6的軸線C1(見圖2)。
每個肋29的內壁29a具有圖2和4A中最清楚地表示的優選輪廓。內壁29a以這樣的方式成形，使一部分催化劑在中心通道17中向內朝中心線C1流動。內壁29a賦予中心通道17圖2中所示的截面輪廓。如下面將詳細說明的，這個特徵增強了在中心通道17中碳氫化合物原料與催化劑的混合。(圖中所示的徑向相對的肋29僅用於圖示目的；肋29不以這種方式設置的實施例也在本發明的設想範圍內。)下面是關於內壁29a的輪廓的進一步細節。參照圖4A，內壁29a具有一第一傾斜部分29c和一相鄰的第一凹陷部分29d(為清楚起見，圖4A中誇大了內壁29a的各種坡度和輪廓)。內壁29a還包括一與第一凹陷部分29d相鄰的凸起部分29e，及一與凸起部分29e相鄰的第二凹陷部分29f。內壁29a還包括一與第二凹陷部分29f相鄰的第二傾斜部分29g。(當術語「凹陷」和「凸起」出現在說明書和權利要求書中時，參照襯裡13的外圓周表面13a使用。)
如圖4A中最清楚地圖示的，第一傾斜部分29c具有一基本上直的縱向截面。部分29c的該縱向截面相對於襯裡13的外圓周表面13a形成一斜角，圖4A中該角度用符號「β」表示。傾斜部分29c的角定向使內壁29a相對於中心通道17中到來的催化劑流向內朝軸線C1延伸。
凹陷部分29d使內壁29a進一步相對於到來的催化劑流向內延伸。更具體地，凹陷部分29d的曲線輪廓逐漸提高了部分29d沿流動方向向內延伸的比率。
凸起部分29e的凸起輪廓使內壁29a沿催化劑流動方向向內延伸的比率逐漸減小。此外，部分29e的凸起輪廓使得當凸起部分29e沿流動方向延伸時部分29e開始延伸離開軸線C1(見圖4A)。
第二傾斜部分29g具有一基本上直的縱向截面(見圖4A)。部分29g的該縱向截面相對於襯裡13的外圓周表面13a形成一斜角。圖4A中該角度用符號「σ」表示。第二傾斜部分29g和第二凹陷部分29f的輪廓使內壁29a相對於到來的催化劑延伸離開軸線C1。如圖4A中最清楚地顯示的，第二凹陷部分29f的弧度半徑最好大於第一凹陷部分29d的弧度半徑。這個特徵使得第二凹陷部分29f與襯裡13的外圓周表面13a之間的距離以比第一凹陷部分29d與外圓周表面13a之間的距離更平緩的比率變化。該特徵的重要性在下面解釋。
內壁29a最好具有如圖3所示的基本上拱形的橫截面。該特徵的功能重要性在下面解釋。優選地，肋29定位成使一部分肋29位於相鄰霧化噴嘴25之間(見圖2和3)。更優選地，每個肋29定位成使肋29的第一凹陷部分29d的位置靠近相鄰霧化噴嘴25排入中心通道17中的點。該特徵的功能重要性在下面解釋。
混合肋29的功能特徵如下所述。混合肋29在中心通道17中向內導引催化劑流。如前所述，這個動作促進了催化劑與碳氫化合物原料之間的混合。更特別地，肋29將催化劑流導引離開噴射圖案間隙26b進入噴射圖案26中。因此肋29使基本上全部催化劑與中心通道17的進給注射區域17b(襯裡1的內圓周表面13a)中的碳氫化合物原料接觸。
肋29由於肋內壁29a的幾何形狀以及肋29與霧化噴嘴25的相對位置而實現上述混合功能。具體地，如前所述，肋29定位在相鄰霧化噴嘴25之間。因此肋29與碳氫化合物圖案26中的間隙26b徑向對齊(見圖3)。這樣當催化劑流動穿過進給注射區域17b時，肋29的成形輪廓將間隙26b中的催化劑向內推向噴射圖案26。換句話說，肋內壁29a向位於噴射圖案26b中的催化劑流賦予了一個徑向速度。徑向速度分量將催化劑推向碳氫化合物噴射圖案26。這個動作導致催化劑與碳氫化合物原料在進給注射17a中強制混合。另外，肋29垂直定位，在射流26a完全形成的點將從間隙26b流出的催化劑導入碳氫化合物原料中。這個特徵進一步加強了催化劑與碳氫化合物流之間的混合。
此外，內壁29a的部分29c、29d和29e的向內延伸使中心通道17的截面積減小。這個減小使進給注射區域17b中的流速相應提高。這個速度提高進一步加強了催化劑與碳氫化合物原料之間的混合。具體地，這個速度提高了催化劑-碳氫化合物流中渦流的水平，從而加強了流中的混合。另外，通道17減小的截面積縮短了碳氫化合物與催化劑徑向混合所必須運行的水平(x和y軸)距離。
肋內壁29a的幾何輪廓禁止與內壁29a流體分離。特別地，傾斜部分29c和29g的出現以及凹陷部分29f相對較淺的錐形降低了流體與內壁29a分離的可能性。(流體分離的不受歡迎的效果是提高了通道17中液體的壓降；液體分離還增加了肋29的內壁29a的腐蝕。)肋29的橫截面輪廓進一步防止了肋29的內壁29a的腐蝕。特別地，肋內壁29a成形為防止射流26a直接撞擊肋29。圖3中最清楚地示出該特徵。如可從附圖中清楚的，內壁29a基本為拱形的截面將內壁29a保留在噴射圖案間隙26b中。因此避免了因射流26a直接撞擊在肋壁29a上而產生的腐蝕作用。
本發明相對於普通FCC系統有多種優點。例如，由肋29提供的增強了的混合顯著提高了FCC工藝的整體產量。特別是，催化劑與碳氫化合物原料之間增進的接觸減輕了一般在催化劑碳氫化合物流的富含催化劑區域中發生的過裂解和熱裂解。此外，增進的接觸還減輕了作為富含碳氫化合物區域特點的碳氫化合物原料的不完全蒸發。此外，通過使用混合肋29，還顯著降低了不完全混合的邊界效應，如由於焦炭沉積而使提升器16中的催化劑減活，由於空氣和殘留焦炭燃燒而使催化劑在再生器14中再生，以及過量生產低沸點範圍氣態反應產品。
本發明在不顯著增加FCC系統10的整體成本或複雜性的情況下實現了上述優點。例如，混合肋29中沒有移動部件，並可以以相對合適的代價增加到現有FCC系統上。另外，混合肋29不用任何支承設備，如壓縮空氣或液壓系統而工作。同樣，在將肋29安裝在提升器16中之後肋29的使用不需要耗費很多的勞力和金錢。此外，肋29在催化劑碳氫化合物流中產生的壓力損失很小，且由於內壁29a的上述特徵，因而受到的腐蝕量很小。
可以理解，雖然在前面的說明中列出了本發明的許多特徵和優點，以及本發明的結構和功能上的細節，但這種公開只是示意性的，在由表述附屬權利要求術語的廣義含義所表示的本發明的原理範圍內，可對細節進行修改，特別是對部件的形狀、尺寸和布局。
例如，已經為了示意目的而對肋29的一個優選實施例作了詳細描述。對肋29的幾何構造的多種變化都在本發明的設想範圍內。另外，示例性FCC系統10中提升器16是基本上直的，即基本上整個提升器16是垂直定向的。但本發明設想範圍內的FCC系統還可以包括具有不垂直定向的部件的提升器(肋29最好位於這種提升器的底部垂直定向的部分)。另外，肋29可以與襯裡13分開成形，即肋29不必如示例性實施例中那樣與襯裡13形成一整體部件。
圖5A示出在本發明設想範圍內的另一種可能的變化。圖5A示出一提升器100。該提升器100限定出一個中心通道101。多個混合肋102a設置在提升器100的內表面100a上。混合肋102a定位成使每個肋102a的縱向軸線C3相對於提升器100的縱向軸線C4成一傾角τ(提升器100，中心通道101和混合肋102a在其它方面分別與提升器16，中心通道17和混合肋29相同)。
肋102這種角度定向在中心通道101中的液體中引起了渦旋運動。這種渦旋運動可能提高向內朝通道101中心推進的催化劑流的量。特別地，渦旋運動會使未混合的催化劑離開內表面100a，引向通道101的富含碳氫化合物的中心。可替換地，如圖5B中所示，可用肋102b代替肋102a。肋102b僅在其上部相對於提升器100的縱向軸線C4成一角度。換句話說，肋102b的底部基本上平行於縱向軸線C4延伸，而肋102b的上部相對於軸線C4以一傾角τ延伸。
圖6和7中示出本發明設想範圍內的另一個變化。圖6和7示出一提升器110。提升器110限定了一個中心通道111。如箭頭116所示，再生的催化劑通過一管線114進入中心通道111。提升器110包括多個定位在中心通道111中的軸向進給霧化噴嘴112。多個混合肋113設置在提升器110的內表面110a上。(提升器110和中心通道111在其它方面分別與示例性實施例中的提升器16和中心通道17相同)。軸向進給噴嘴，如噴嘴112，通常安裝在Y形提升器底座(未圖示)上面。噴嘴112和相應的底座整體定位在中心通道111中。
上述對於噴嘴112的安裝布局使催化劑與碳氫化合物原料不能在中心通道111中完全混合。特別是，催化劑流過噴嘴112和相應的噴嘴底座阻止了在緊靠噴嘴112下遊的催化劑-碳氫化合物混合。這個缺點可以通過使用混合肋113來減小。具體地，可用混合肋113將一部分催化劑流推入緊靠噴嘴112下遊的區域中。
權利要求
1.一種流化催化裂解系統，包括一具有一外表面和一內表面的提升器，該內表面限定了一個基本上沿提升器的縱向軸線延伸的中心通道，用於輸送碳氫化合物原料和催化材料，該內表面上具有一用於混合碳氫化合物原料和催化劑的加長肋，該肋具有一面向中心通道的內壁，該肋的厚度由內壁與提升器外表面之間的距離限定，該厚度至少沿一段肋的一部分變化。
2.如權利要求1所述的流化催化裂解系統，其中還包括多個與提升器聯接的霧化噴嘴，這些霧化噴嘴用於將碳氫化合物原料噴射到中心通道中的催化劑材料流中，使這些霧化噴嘴在中心通道中形成碳氫化合物原料的噴射圖案。
3.如權利要求1所述的流化催化裂解系統，其中肋的內壁形成提升器的一部分內壁。
4.如權利要求2所述的流化催化裂解系統，其中至少一部分肋位於噴射圖案中的間隙中。
5.如權利要求1所述的流化催化裂解系統，其中肋的第一部分的厚度沿中心通道中的流動方向增加。
6.如權利要求5所述的流化催化裂解系統，其中肋的第二部分的厚度沿中心通道中的流動方向減小。
7.如權利要求6所述的流化催化裂解系統，其中該肋的第一部分位於第二部分的上遊。
8.如權利要求7所述的流化催化裂解系統，其中該肋的第一部分鄰接第二部分。
9.如權利要求2所述的流化催化裂解系統，其中霧化噴嘴是徑向進給噴嘴。
10.如權利要求2所述的流化催化裂解系統，其中霧化噴嘴是軸向進給噴嘴。
11.如權利要求1所述的流化催化裂解系統，其中肋內壁的橫截面具有一基本為拱形的輪廓。
12.如權利要求1所述的流化催化裂解系統，其中肋的縱向軸線基本上平行於提升器的縱向軸線。
13.如權利要求1所述的流化催化裂解系統，其中肋的至少一部分縱向軸線與提升器的縱向軸線斜交。
14.如權利要求1所述的流化催化裂解系統，其中肋內壁包括一第一傾斜部分，一與該第一傾斜部分鄰接的第一凹陷部分，和一與該第一凹陷部分鄰接的凸起部分。
15.如權利要求14所述的流化催化裂解系統，其中肋內壁還包括一與該凸起部分鄰接的第二凹陷部分，和一與該第二凹陷部分鄰接的第二傾斜部分。
16.如權利要求15所述的流化催化裂解系統，其中第一凹陷部分的弧度半徑小於第二凹陷部分的弧度半徑。
17.如權利要求2所述的流化催化裂解系統，其中這些霧化噴嘴沿提升器內表面的圓周間隔開，至少一部分肋設置在一第一和一鄰接的第二霧化噴嘴之間。
18.如權利要求1所述的流化催化裂解系統，其中提升器包括一外壁和一緊固到該外壁上的襯裡，該襯裡形成提升器的內表面。
19.如權利要求18所述的流化催化裂解系統，其中該襯裡由耐火材料製成。
20.一種流化催化裂解系統，包括一具有一外表面和一內表面的提升器，該內表面限定了一個基本上沿提升器的縱向軸線延伸的中心通道；多個與提升器聯接的霧化噴嘴，這些霧化噴嘴用於將碳氫化合物原料噴射到中心通道中的催化劑材料流中，使這些霧化噴嘴在中心通道中形成碳氫化合物原料的噴射圖案；及多個沿提升器內表面設置的加長肋。
21.如權利要求20所述的流化催化裂解系統，其中這些霧化噴嘴沿提升器內表面的圓周間隔開，每個肋的至少一部分設置在相鄰的霧化噴嘴之間。
22.如權利要求20所述的流化催化裂解系統，其中每個加長肋包括一面向中心通道的內壁，內壁的第一部分向內朝提升器的縱向軸線彎曲，將一部分催化材料流導向縱向軸線。
23.如權利要求22所述的流化催化裂解系統，其中肋的內壁形成了提升器的一部分內表面。
24.如權利要求22所述的流化催化裂解系統，其中肋內壁的第二部分遠離提升器的縱向軸線向外彎曲。
25.如權利要求24所述的流化催化裂解系統，其中該肋內壁的第一部分位於第二部分上遊。
26.如權利要求20所述的流化催化裂解系統，其中每個肋的至少一部分位於噴射圖案中的間隙中。
27.如權利要求20所述的流化催化裂解系統，其中每個肋的縱向軸線基本上平行於提升器的縱向軸線。
28.如權利要求20所述的流化催化裂解系統，其中每個肋的至少一部分縱向軸線與提升器的縱向軸線斜交。
29.如權利要求20所述的流化催化裂解系統，其中霧化噴嘴是徑向進給噴嘴。
30.如權利要求20所述的流化催化裂解系統，其中霧化噴嘴是軸向進給噴嘴。
31.如權利要求22所述的流化催化裂解系統，其中每個肋的內壁的橫截面具有一基本為拱形的輪廓。
32.如權利要求22所述的流化催化裂解系統，其中每個肋的內壁包括一第一傾斜部分，一與該第一傾斜部分鄰接的第一凹陷部分，和一與該第一凹陷部分鄰接的凸起部分。
33.如權利要求32所述的流化催化裂解系統，其中每個肋的內壁還包括一與該凸起部分鄰接的第二凹陷部分，和一與該第二凹陷部分鄰接的第二傾斜部分。
34.如權利要求33所述的流化催化裂解系統，其中第一凹陷部分的弧度半徑小於第二凹陷部分的弧度半徑。
35.如權利要求32所述的流化催化裂解系統，其中這些霧化噴嘴沿提升器內表面的圓周間隔開，每個肋內壁的第一凹陷部分設置在相鄰的霧化噴嘴之間。
36.如權利要求20所述的流化催化裂解系統，其中提升器包括一外壁和一緊固到該外壁上的襯裡，該襯裡形成提升器的內表面。
37.一種流化催化裂解系統，包括一具有一外表面和一內表面的提升器，該內表面限定了一個基本上沿提升器的縱向軸線延伸的中心通道，用於輸送碳氫化合物原料和催化材料；一沿提升器內表面設置用於混合碳氫化合物原料和催化劑的加長肋，該肋成形為使肋與提升器的縱向軸線之間的徑向距離至少沿一段肋的一部分變化。
38.如權利要求37所述的流化催化裂解系統，其中還包括多個與提升器聯接的霧化噴嘴，用於將碳氫化合物原料噴射到中心通道中，使這些霧化噴嘴在中心通道中形成碳氫化合物原料的噴射圖案。
39.如權利要求38所述的流化催化裂解系統，其中這些霧化噴嘴沿提升器內表面的圓周間隔開，至少一部分肋設置在一第一和一鄰接的第二霧化噴嘴之間。
40.如權利要求37所述的流化催化裂解系統，其中該肋包括一內壁，肋內壁的一第一部分相對於提升器的縱向軸線彎曲，使該第一部分內壁與提升器縱向軸線之間的徑向距離沿中心通道中的流動方向減小。
41.如權利要求40所述的流化催化裂解系統，其中該肋內壁的一第二部分相對於提升器的縱向軸線彎曲，使該第二部分內壁與提升器縱向軸線之間的徑向距離沿中心通道中的流動方向增加。
42.如權利要求41所述的流化催化裂解系統，其中該肋內壁的第一部分位於第二部分的上遊。
43.如權利要求41所述的流化催化裂解系統，其中該肋內壁的第一部分的弧度半徑小於肋內壁的第二部分的弧度半徑。
44.如權利要求38所述的流化催化裂解系統，其中該肋的至少一部分位於噴射圖案與提升器內表面之間的一間隙中。
45.如權利要求40所述的流化催化裂解系統，其中肋內壁的橫截面具有一基本為拱形的輪廓。
46.如權利要求37所述的流化催化裂解系統，其中肋的縱向軸線基本上平行於提升器的縱向軸線。
47.如權利要求37所述的流化催化裂解系統，其中肋的至少一部分縱向軸線與提升器的縱向軸線斜交。
48.如權利要求37所述的流化催化裂解系統，其中霧化噴嘴是徑向進給噴嘴。
49.如權利要求38所述的流化催化裂解系統，其中霧化噴嘴是軸向進給噴嘴。
50.如權利要求40所述的流化催化裂解系統，其中這些霧化噴嘴沿提升器內表面的圓周間隔開，肋的第一部分設置在一第一和一鄰接的第二霧化噴嘴之間。
51.如權利要求37所述的流化催化裂解系統，其中提升器包括一外壁和一緊固到該外壁上的襯裡，該襯裡形成提升器的內表面。
52.如權利要求42所述的流化催化裂解系統，其中該肋內壁的第一部分的弧度半徑大於肋內壁第二部分的弧度半徑。
53.如權利要求40所述的流化催化裂解系統，其中肋內壁形成提升器內表面的一部分。
全文摘要
一種流化催化裂解系統(10)，包括一用於使催化劑與碳氫化合物原料接觸的提升器(16)。該提升器(16)具有一限定了一個中心通道(17)的內表面。該中心通道(17)用作催化劑和碳氫化合物原料的流動路徑。多個肋(29)設置在提升器內表面上。肋(29)提高了催化劑與碳氫化合物原料在中心通道(17)中的混合程度。特別是，每個肋(29)具有一成形的內壁(29a)。內壁(29a)的輪廓將一部分催化劑向內朝中心通道(17)中的富含碳氫化合物的中心推進。
文檔編號B01F5/06GK1441694SQ01812527
公開日2003年9月10日 申請日期2001年7月13日 優先權日2000年7月14日
發明者理察·C·西尼爾 申請人:埃克森美孚研究工程公司