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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-08-03
(45)【発行日】2022-08-12
(54)【発明の名称】流動固体分配装置
(51)【国際特許分類】
   B01J 8/24 20060101AFI20220804BHJP
【FI】
B01J8/24 301
B01J8/24 311
【請求項の数】 16
(21)【出願番号】P 2017558717
(86)(22)【出願日】2016-05-03
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2018-06-28
(86)【国際出願番号】 US2016030502
(87)【国際公開番号】W WO2016182786
(87)【国際公開日】2016-11-17
【審査請求日】2019-04-26
(31)【優先権主張番号】62/159,544
(32)【優先日】2015-05-11
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】390023685
【氏名又は名称】シエル・インターナシヨネイル・リサーチ・マーチヤツピイ・ベー・ウイ
【氏名又は名称原語表記】SHELL INTERNATIONALE RESEARCH MAATSCHAPPIJ BESLOTEN VENNOOTSHAP
(74)【代理人】
【識別番号】100118902
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 修
(74)【代理人】
【識別番号】100106208
【弁理士】
【氏名又は名称】宮前 徹
(74)【代理人】
【識別番号】100120112
【氏名又は名称】中西 基晴
(74)【代理人】
【識別番号】100137039
【弁理士】
【氏名又は名称】田上 靖子
(72)【発明者】
【氏名】フォシー,ロバート・トッド
【審査官】岡田 三恵
(56)【参考文献】
【文献】特表平03-505345(JP,A)
【文献】米国特許出願公開第2011/0251047(US,A1)
【文献】特表平03-504352(JP,A)
【文献】特開平01-310734(JP,A)
【文献】特表2004-502545(JP,A)
【文献】特開昭64-038493(JP,A)
【文献】特開平07-012470(JP,A)
【文献】米国特許第05773378(US,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B01J 8/24
C10G 11/18
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
横進入使用済み触媒分配システムを含む固体分配装置であって、前記横進入使用済み触媒分配システムは、
固体の流れが導入される固体立て管であって、水平方向に対して下り勾配がつけられる向きに前記固体が流れるように、第1の中心軸に沿って位置決めされる固体立て管と、
ガスの流れが導入されるガスラインであって、前記固体立て管と流体連通し、第2の中心軸に沿って位置決めされるガスラインと、
前記固体立て管及び前記ガスラインと流体連通し、前記固体と前記ガスとの結合された流れが導入される固体移送ラインであって、前記結合された流れが、前記第2の中心軸と同じ向きまたは水平に流れるように、第3の中心軸に沿って位置決めされる固体移送ラインと、
第4の中心軸に沿って位置決めされ、前記固体移送ラインと流体連通している中心導管及び前記中心導管から放射状に等間隔に延びて前記中心導管と流体連通している1~12本の腕導管を備え、前記腕導管の各々は、エンドキャップと、前記腕導管の底部に配置される細長い穴と、を備える、分配装置と、
を備え、前記第4の中心軸は、前記第3の中心軸に対して45~90度の範囲の角度に、上り勾配または下り勾配がつけられる、固体分配装置。
【請求項2】
前記分配装置が、2本以上の腕導管を備える、請求項1に記載の固体分配装置。
【請求項3】
前記分配装置が、4本の腕導管を備える、請求項2に記載の固体分配装置。
【請求項4】
前記腕導管が、それぞれ、細長い穴を備える、請求項2または3に記載の固体分配装置。
【請求項5】
前記細長い穴が、長方形、三角形及び楕円形のうち1つ以上を備える幾何学的輪郭を有する、請求項1に記載の固体分配装置。
【請求項6】
中心軸に沿って位置決めされる槽と、
前記槽内に配置され、前記槽の中心にまたは前記槽の中心軸からずれるように位置決めされた固体分配装置と、
前記槽の内室内に配置されるガスグリッドと、を備える固体分配装置システムであって、前記固体分配装置は、横進入使用済み触媒分配システムを含み、
前記横進入使用済み触媒分配システムは、
固体の流れが導入される固体立て管であって、水平方向に対して下り勾配がつけられる向きに前記固体が流れるように、第1の中心軸に沿って位置決めされる固体立て管、
ガスの流れが導入されるガスラインであって、前記固体立て管と流体連通し、第2の中心軸に沿って位置決めされるガスライン、
前記固体立て管及び前記ガスラインと流体連通し、前記固体と前記ガスとの結合された流れが導入される固体移送ラインであって、前記結合された流れが、前記第2の中心軸と同じ向きまたは水平に流れるように、第3の中心軸に沿って位置決めされる固体移送ライン、ならびに
第4の中心軸に沿って位置決めされ、前記固体移送ラインと流体連通している中心導管及び前記中心導管から放射状に等間隔に延びて前記中心導管と流体連通している1~12本の腕導管を備え、前記腕導管の各々は、エンドキャップと、前記腕導管の底部に配置される細長い穴を有する、分配装置と、
を備え、前記第4の中心軸は、前記第3の中心軸に対して45~90度の範囲の角度に、上り勾配または下り勾配がつけられる、固体分配装置システム。
【請求項7】
前記分配装置が、2本以上の腕導管を備える、請求項6に記載の固体分配装置システム。
【請求項8】
前記分配装置が、4本の腕導管を備える、請求項7に記載の固体分配装置システム。
【請求項9】
前記腕導管が、開口端を備える、請求項6に記載の固体分配装置システム。
【請求項10】
前記細長い穴が、長方形、三角形及び楕円形のうち1つ以上を備える幾何学的輪郭を有する、請求項6に記載の固体分配装置システム。
【請求項11】
前記槽が、FCC再生器を備える、請求項6~10のいずれか一項に記載の固体分配装置システム。
【請求項12】
前記槽内に前記固体分配装置を支持する支持システムをさらに備える、請求項6~11のいずれか一項に記載の固体分配装置システム。
【請求項13】
前記支持システムが、梁、三角トラス、横梁、または引張梁を備える、請求項12に記載の固体分配装置システム。
【請求項14】
流動固体を分配する方法であって、
固体分配装置システムを提供することであって、前記固体分配装置システムが、中心軸に沿って位置決めされる槽と、前記槽内に配置され、前記槽の中心にまたは前記槽の中心軸からずれるように位置決めされた固体分配装置と、前記槽の内室内に配置されるガスグリッドと、を備え、前記固体分配装置が、横進入使用済み触媒分配システムを含み、前記横進入使用済み触媒分配システムが、
固体の流れが導入される固体立て管であって、水平方向に対して下り勾配がつけられる向きに前記固体が流れるように、第1の中心軸に沿って位置決めされる固体立て管、
ガスの流れが導入されるガスラインであって、前記固体立て管と流体連通し、第2の中心軸に沿って位置決めされるガスライン、
前記固体立て管及び前記ガスラインと流体連通し、前記固体と前記ガスとの結合された流れが導入される固体移送ラインであって、前記結合された流れが、前記第2の中心軸と同じ向きまたは水平に流れるように、第3の中心軸に沿って位置決めされる固体移送ライン、ならびに
第4の中心軸に沿って位置決めされ、前記固体移送ラインと流体連通している中心導管及び前記中心導管から放射状に等間隔に延びて前記中心導管と流体連通している1~12本の腕導管を備え、前記腕導管の各々が、エンドキャップと、前記腕導管の底部に配置される細長い穴を有する、分配装置
を備え、前記第4の中心軸が、前記第3の中心軸に対して45~90度の範囲の角度に、上り勾配または下り勾配がつけられる、固体分配装置システムを提供することと、
固体及びガスを、前記固体分配装置を通して前記槽の中に流すことを含む、方法。
【請求項15】
前記固体分配装置システムが、請求項6~13のいずれか一項に記載の固体分配装置システムを備える、請求項14に記載の方法。
【請求項16】
前記槽において前記固体を再生することをさらに含む、請求項14または15に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願】
【0001】
関連出願の相互参照
本出願は、2015年5月11に出願された、米国特許仮出願第62/159,544号の優先権を主張するものであり、その開示全体が、参照により本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【0002】
本開示は、概して、流動固体分配装置に関する。より具体的には、ある特定の実施形態において、本開示は、流動接触分解工程に有用な使用済み触媒分配装置、ならびに関連の方法及びシステムに関する。
【0003】
典型的な流動接触分解ユニット(FCCU:Fluid Catalytic Cracking Unit)では、微細化された再生触媒が、再生器立て管を通して再生器から引き出され得、反応器ライザの下方部において炭化水素供給原料に接触し得る。炭化水素供給原料及び蒸気は、供給ノズルを通ってライザに入り得る。約200℃~約800℃の範囲の温度を有し得る、供給物、蒸気、及び再生触媒の混合物は、ライザ反応器を通って上に進み、コークス層が触媒の表面に堆積し得、一時的に触媒を不活性にする間、供給物をより軽い生成物に変換し得る。
【0004】
次に、炭化水素蒸気生成物ストリームから使用済み触媒を分離するために、ライザの上部からの炭化水素蒸気及び触媒が、サイクロンに通され得る。使用済み触媒は、ストリッパに入り、ここで、触媒から炭化水素生成物を取り除くために蒸気が導入され得る。次に、使用済み触媒は、使用済み触媒移送ラインを通過し、再生器に入り得、そこで、空気の存在下で、かつ約620℃~約760℃の範囲の温度で、触媒活性を回復させるのに、使用済み触媒上のコークス層が燃焼され得る。再生は、流動床で行われ得る。次に、再生触媒は、再生器立て管を通して再生器流動床から引き出され得、上述のサイクルの繰り返しにおいて、反応器ライザにおいて供給原料に接触し得る。
【0005】
触媒再生は、FCCU工程における重要なステップである。このステップの成功は、再生器における使用済み触媒と酸素含有ガスとの間の接触効率に左右され得る。触媒は、いくつかの様々な方法で、再生器に投入され得る。触媒を再生器に導入する1つの従来の方法は、触媒を横の進入口を通して投入することである。触媒を再生器に導入するのに使用される従来のデバイスの例には、使用済み触媒引入デバイス(SCID:Spent Catalyst Inlet Device)がある。通常、SCIDシステムでは、使用済み触媒は、濃密相で再生器に運搬される。SCIDシステムの例は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第6,797,239号に説明されている。
【0006】
SCIDシステムは効果的である一方、このような横進入使用済み触媒分配システムは、再生器内に使用済み触媒の均一な分布をもたらすのに関する問題を抱えることがある。再生器内の使用済み触媒のより均一な分布を促進し、また、エアグリッド干渉を回避する、進入システムを開発することが望ましい。
【発明の概要】
【0007】
本開示は、概して、流動固体分配装置に関する。より具体的には、ある特定の実施形態において、本開示は、流動接触分解工程に有用な使用済み触媒分配装置、ならびに関連の方法及びシステムに関する。
【0008】
一実施形態において、本開示は、固体立て管と、ガスラインと、固体立て管及びガスラインと流体連通している固体移送ラインと、固体移送ラインと流体連通している分配装置と、を備える固体分配装置を提供する。
【0009】
別の実施形態において、本開示は、槽と、槽内に配置された固体分配装置であって、固体立て管、ガスライン、固体立て管及びガスラインと流体連通している固体移送ライン、ならびに固体移送ラインと流体連通している分配装置、を備える、固体分配装置と、を備える、固体分配装置システムを提供する。
【0010】
別の実施形態において、本開示は、流動固体を分配する方法を提供し、この方法は、固体分配装置システムを提供することであって、固体分配装置システムが、槽と、槽内に配置された固体分配装置とを備え、固体分配装置が、固体立て管、ガスライン、固体立て管及びガスラインと流体連通している固体移送ライン、ならびに固体移送ラインと流体連通しており、かつ固体及びガスの流れを槽に導入する、分配装置を備える、ことを含む。
【図面の簡単な説明】
【0011】
本実施形態及びその利点のより完全かつ十分な理解は、添付図面に関連してなされる以下の説明を参照することによって、得られ得る。
【0012】
図1】本開示のある特定の実施形態による、流動固体分配装置の図である。
図2】本開示のある特定の実施形態による、流動固体分配装置システムの図である。
図3】本開示のある特定の実施形態による、流動固体分配装置システムの図である。
図4】流動固体分配装置の混合効率を示す図である。 当業者には、本開示の特徴及び利点がすぐに明らかになるであろう。当業者によって多くの変更がなされ得るが、このような変更は、本開示の趣旨の範囲内にある。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下に続く「発明を実施するための形態」は、代表的な装置、方法、技法、及び/または、本発明の対象の技法を具体化する命令列を含む。しかしながら、説明される実施形態は、これらの具体的な項目なしに実施され得るものと解される。
【0014】
本開示は、概して、流動固体分配装置に関する。より具体的には、ある特定の実施形態において、本開示は、流動接触分解工程に有用な使用済み触媒分配装置、ならびに関連の方法及びシステムに関する。
【0015】
ある特定の実施形態において、本開示は、流動固体を槽内へ運ぶ新規の方法を提供する。ある特定の実施形態において、本明細書に考察されているシステム及び方法は、槽内の流動固体の、従来のシステムより均一な分布を促進し、槽の底における内部構造物の完全な回避を可能にする。
【0016】
ここで、図1を参照すると、図1は、本開示のある特定の実施形態による、流動固体分配装置100を示す。ある特定の実施形態において、流動固体分配装置100は、流動分解触媒(FCC:Fluidized Cracking Catalyst)再生器用の使用済み触媒分配装置を含み得る。図1で分かるように、ある特定の実施形態において、流動固体分配装置100は、固体立て管110、ガスライン120、固体移送ライン130、及び分配装置140を備え得る。ある特定の実施形態において、固体立て管110、ガスライン120、固体移送ライン130、及び分配装置140は、互いに流体連通している。
【0017】
ある特定の実施形態において、固体立て管110は、使用済み触媒立て管を含み得る。ある特定の実施形態において、固体立て管110は、第1の端111、バルブ112、及び第2の端113を備え得る。ある特定の実施形態において、固体立て管110は、炭素鋼またはステンレス鋼製であり得る。ある特定の実施形態において、固体立て管110は、耐火内張りされ得る。ある特定の実施形態において、固体立て管110は、固体の流れを受容することができるように寸法決めされ得る。ある特定の実施形態において、固体の流れは、FCC反応器またはFCCストリッパからの使用済み触媒の流れを含み得る。ある特定の実施形態において、バルブ112は、固体立て管110を通る固体の流量の制御を可能にし得る。ある特定の実施形態において、固体立て管110は、第2の端113において固体移送ライン130に接続され得る。
【0018】
ある特定の実施形態において、固体立て管110は、中心軸114に沿って位置付けされ得る。ある特定の実施形態において、中心軸114は、水平から下り勾配がつけられ得る。ある特定の実施形態において、中心軸114は、水平から0度~90度の範囲の角度に、下り勾配がつけられ得る。ある特定の実施形態において、中心軸114は、水平から45度~90度の範囲の角度に、下り勾配がつけられ得る。ある特定の実施形態において、中心軸114は、水平から0度~45度の範囲の角度に、下り勾配がつけられ得る。ある特定の実施形態において、中心軸114は、水平から60~90度の範囲の角度に、下り勾配がつけられ得る。ある特定の実施形態において、図1に示されるように、中心軸114は、水平から45度、下り勾配がつけられ得る。
【0019】
ある特定の実施形態において、ガスライン120は、第1の端121及び第2の端123を備え得る。ある特定の実施形態において、ガスライン120は、炭素鋼またはステンレス鋼製であり得る。ある特定の実施形態において、ガスライン120は、耐火内張りされ得る。ある特定の実施形態において、ガスライン120は、送風機または圧縮機からのガスの流れを受容することができるように寸法決めされ得る。ある特定の実施形態において、ガスライン120は、第2の端123において、固体移送ライン130に接続され得る。
【0020】
ある特定の実施形態において、ガスライン120は、中心軸124に沿って位置付けされ得る。ある特定の実施形態において、中心軸124は、中心軸114に対して、0~90度の範囲の角度に、上り勾配がつけられ得るかまたは下り勾配がつけられ得る。ある特定の実施形態において、中心軸124は、中心軸114に対して、60~90度の範囲の角度に、上り勾配がつけられ得るかまたは下り勾配がつけられ得る。ある特定の実施形態において、中心軸124は、中心軸114に対して、0~60度の範囲の角度に、上り勾配がつけられ得るかまたは下り勾配がつけられ得る。ある特定の実施形態において、中心軸124は、中心軸114に対して、0~90度の範囲の角度に、上り勾配がつけられ得るかまたは下り勾配がつけられ得る。ある特定の実施形態において、図1に示されるように、中心軸124は、水平であり得るか、かつ/または、中心軸114に対して、45度、上り勾配がつけられ得る。
【0021】
ある特定の実施形態において、固体移送ライン130は、使用済み触媒移送ラインを含み得る。ある特定の実施形態において、固体移送ライン130は、第1の端131、第2の端133、及びキャップ134を備え得る。ある特定の実施形態において、固体移送ライン130は、炭素鋼またはステンレス鋼製であり得る。ある特定の実施形態において、固体移送ライン130は、耐火内張りされ得る。ある特定の実施形態において、固体移送ライン130は、ガスの流れと固体の流れとの結合された流れを受容することができるように寸法決めされ得る。ある特定の実施形態において、固体移送ライン130は、第1の端131において、ガスライン120及び/または固体立て管110に接続され得る。ある特定の実施形態において、固体移送ライン130は、第2の端133において分配装置140に接続され得る。
【0022】
ある特定の実施形態において、固体移送ライン130は、中心軸135に沿って位置付けされ得る。ある特定の実施形態において、中心軸135は、中心軸124と一致し得る。ある特定の実施形態において、中心軸135は、中心軸124に対して、0~90度の範囲の角度に、上り勾配がつけられ得るかまたは下り勾配がつけられ得る。ある特定の実施形態において、中心軸135は、中心軸124に対して0~45度の範囲の角度に、上り勾配がつけられ得るかまたは下り勾配がつけられ得る。ある特定の実施形態において、中心軸135は、中心軸124に対して45~90度の範囲の角度に、上り勾配がつけられ得るかまたは下り勾配がつけられ得る。ある特定の実施形態において、図1に示されるように、中心軸135は、水平であり得るか、かつ/または、中心軸124と同じであり得る。
【0023】
ある特定の実施形態において、分配装置140は、中心導管150、及び1本以上の腕導管160を備え得る。ある特定の実施形態において、中心導管150は、第1の端151、第2の端152、及びエンドキャップ153を備え得る。ある特定の実施形態において、中心導管150は、使用済み触媒移送ライン130と同じ材料で作られ得る。ある特定の実施形態において、中心導管150は、第2の端152において、1本以上の腕導管160に接続され得る。
【0024】
ある特定の実施形態において、中心導管150は、中心軸154に沿って位置付けされ得る。ある特定の実施形態において、中心軸154は、中心軸135に対して、0~90度の範囲の角度に、上り勾配がつけられ得るかまたは下り勾配がつけられ得る。ある特定の実施形態において、中心軸154は、中心軸135に対して0~90度の範囲の角度に、上り勾配がつけられ得るかまたは下り勾配がつけられ得る。ある特定の実施形態において、中心軸は、中心軸135に対して0~30度の範囲の角度に、上り勾配がつけられ得るかまたは下り勾配がつけられ得る。ある特定の実施形態において、中心軸は、中心軸135に対して45~90度の範囲の角度に、上り勾配がつけられ得るかまたは下り勾配がつけられ得る。ある特定の実施形態において、中心軸は、中心軸135に対して30~45度の範囲の角度に、上り勾配がつけられ得るかまたは下り勾配がつけられ得る。ある特定の実施形態において、図1に示されるように、中心軸154は、垂直であり得るか、かつ/または、中心軸135に対して直角であり得る。
【0025】
ある特定の実施形態において、分配装置140は、1本、2本、3本、4本、5本、6本、7本、8本、9本、10本、11本、または12本の腕導管160を備え得る。ある特定の実施形態において、腕導管160のそれぞれは、等間隔であり得る。ある特定の実施形態において、1本以上の腕導管160は、同じ長さと寸法、または異なる長さと寸法、またはそれらの任意の組合せ、であり得る。ある特定の実施形態において、1本以上の腕導管160は、第1の端161、第2の端162、及びエンドキャップ163を備え得る。ある特定の実施形態において、1本以上の腕導管160は、エンドキャップではなく開口端を備え得る。ある特定の実施形態において、1本以上の腕導管160は、中心導管150と同じ材料で作られ得る。
【0026】
ある特定の実施形態において、1本以上の腕導管160は、中心軸164に沿って位置付けされ得る。ある特定の実施形態において、中心軸164は、中心軸154に対して0~90度の範囲の角度に、上り勾配がつけられ得るかまたは下り勾配がつけられ得る。ある特定の実施形態において、中心軸164は、中心軸154に対して0~45度の範囲の角度に、上り勾配がつけられ得るかまたは下り勾配がつけられ得る。ある特定の実施形態において、中心軸164は、中心軸154に対して45~90度の範囲の角度に、上り勾配がつけられ得るかまたは下り勾配がつけられ得る。ある特定の実施形態において、図1に示されるように、中心軸164は、水平であり得るか、かつ/または、中心軸154に対して直角であり得る。
【0027】
ある特定の実施形態において、1本以上の腕導管160は、細長い穴165を備え得る。ある特定の実施形態において、細長い穴165は、腕導管160の底部、上部、及び/または側部に設けられ得る。ある特定の実施形態において、1本以上の腕導管160のそれぞれは、細長い穴165を備え得る。ある特定の実施形態において、細長い穴165は、幾何学的輪郭を有し得る。ある特定の実施形態において、幾何学的輪郭は、長方形、三角形、または楕円形の形状であり得る。ある特定の実施形態において、幾何学的輪郭は、尖ったまたは丸みを帯びた角を有する任意の形状の組合せであり得る。その他の実施形態において、細長い穴165は、先細の形状であり得る。その他の実施形態において、1本以上の腕導管160は、細長い穴165に代わって1本以上のノズルを備え得る。ある特定の実施形態において、細長い穴165及び/またはノズルの形態は、再生器断面積が大きくなるのに合わせて整えられ得る。
【0028】
ここで、図2を参照すると、図2は、本開示のある特定の実施形態による、固体分配装置システム1000を示す。ある特定の実施形態において、固体分配装置システム1000は、固体分配装置1100及び槽1300を備え得る。
【0029】
ある特定の実施形態において、固体分配装置1100は、固体分配装置100に関して上に考察されている特徴の任意の組合せを備え得る。ある特定の実施形態において、固体分配装置1100は、固体立て管1110と、ガスライン1120と、固体移送ライン1130と、分配装置1140と、を備え得る。ある特定の実施形態において、固体立て管1110、ガスライン1120、固体移送ライン1130、及び分配装置1140は、互いに流体連通している。
【0030】
ある特定の実施形態において、固体立て管1110は、固体立て管110に関して上に考察されている特徴の任意の組合せを備え得る。ある特定の実施形態において、図2には示されないが、固体立て管1110は、第1の端、バルブ、及び第2の端を備え得る。ある特定の実施形態において、固体立て管1110は、中心軸1114に沿って位置付けされ得る。ある特定の実施形態において、中心軸1114は、中心軸114に関して上に考察されている特徴の任意の組合せを備え得る。
【0031】
ある特定の実施形態において、ガスライン1120は、ガスライン120に関して上に考察されている特徴の任意の組合せを備え得る。ある特定の実施形態において、図2には示されないが、ガスライン1120は、第1の端及び第2の端を備え得る。ある特定の実施形態において、ガスライン1120は、中心軸1124に沿って位置付けされ得る。ある特定の実施形態において、中心軸1124は、中心軸124に関して上に考察されている特徴の任意の組合せを備え得る。
【0032】
ある特定の実施形態において、固体移送ライン1130は、固体移送ライン130に関して上に考察されている特徴の任意の組合せを備え得る。ある特定の実施形態において、図2には示されないが、固体移送ライン1130は、第1の端、第2の端、及びキャップを備え得る。ある特定の実施形態において、固体移送ライン1130は、中心軸1135に沿って位置付けされ得る。ある特定の実施形態において、中心軸1135は、中心軸135に関して上に考察されている特徴の任意の組合せを備え得る。
【0033】
ある特定の実施形態において、分配装置1140は、分配装置140に関して上に考察されている特徴の任意の組合せを備え得る。ある特定の実施形態において、分配装置1140は、中心導管1150、及び1本以上の腕導管1160を備え得る。
【0034】
ある特定の実施形態において、中心導管1150は、中心導管150に関して上に考察されている特徴の任意の組合せを備え得る。ある特定の実施形態において、図2には示されないが、中心導管1150は、第1の端、第2の端、及びエンドキャップを備え得る。
【0035】
ある特定の実施形態において、中心導管1150は、中心軸1154に沿って位置付けされ得る。ある特定の実施形態において、中心軸1154は、中心軸154に関して上に考察されている特徴の任意の組合せを備え得る。
【0036】
ある特定の実施形態において、分配装置1140は、1本、2本、3本、4本、5本、6本、7本、8本、9本、10本、11本、または12本の腕導管1160を備え得る。ある特定の実施形態において、腕導管1160のそれぞれは、等間隔であり得る。ある特定の実施形態において、腕導管1160は、腕導管160に関して上に考察されている特徴の任意の組合せを備え得る。ある特定の実施形態において、図2には示されないが、1本以上の腕導管1160は、第1の端、第2の端、及びエンドキャップを備え得る。ある特定の実施形態において、1本以上の腕導管1160は、中心軸1164に沿って位置付けされ得る。ある特定の実施形態において、中心軸1164は、中心軸164に関して上に考察されている特徴の任意の組合せを含み得る。
【0037】
ある特定の実施形態において、1本以上の腕導管1160は、腕導管1160上に設けられた細長い穴1165を備え得る。ある特定の実施形態において、細長い穴1165は、細長い穴165に関して上に考察されている特徴の任意の組合せを備え得る。ある特定の実施形態において、1本以上の腕導管1160は、細長い穴1165に代わってノズルを備え得る。
【0038】
ある特定の実施形態において、固体分配装置1100の一部が、槽1300内に配置され得る。たとえば、図2に示されるように、分配装置1140、及び固体移送ライン1130の一部が、槽1300内に配置され得る。ある特定の実施形態において、固体分配装置1110の一部が、槽1300の外側に配置され得る。たとえば、図2に示されるように、固体立て管1110、ガスライン1120、及び固体移送ライン1130の一部が、槽1300の外側に配置され得る。ある特定の実施形態において、図2には示されないが、固体立て菅1110及びガスライン1120の一部が、固体移送ライン1130とともに槽1300内に配置され得る。
【0039】
ある特定の実施形態において、槽1300は、中心軸1304に沿って位置付けされ得る。ある特定の実施形態において、固体分配装置1100は、中心軸1304を中心とするかまたは中心軸1304からずれるように位置付けされ得る。
【0040】
ある特定の実施形態において、槽1300は、流動床再生器であり得る。ある特定の実施形態において、槽1300は、流動固体を保持する用途に適した任意の槽であり得る。ある特定の実施形態において、槽1300は、FCC反応器またはFCCストリッパから使用済み触媒を再生するのに使用されるFCC再生器であり得る。
【0041】
ある特定の実施形態において、槽1300は、外壁1301を備え得る。ある特定の実施形態において、外壁1301は、内室1310、固体引入口1320、槽立て管1330、及び槽ガス排出口1340を画定し得る。ある特定の実施形態において、固体移送ライン1130は、固体引入口1320を貫通し、固体とガスとの結合されたストリームが内室1310の中に入るのを可能にし得る。ある特定の実施形態において、槽1300は、固体とガスとの結合されたストリームにおいて固体を保持することが可能であり得る。ある特定の実施形態において、槽立て管1330は、固体が槽1300を出るのを可能にし得る。ある特定の実施形態において、槽ガス排出口1340は、槽のガスが槽1300を出ることを可能にし得る。
【0042】
ある特定の実施形態において、引入口1320を通る流れの方向は、外壁1310に対して直角であり得る。ある特定の実施形態において、引入口1320を通る流れの方向は、外壁1301に対して直角ではない何らかの角度に、上り勾配がつけられ得るかまたは下り勾配がつけられ得る。
【0043】
ある特定の実施形態において、固体分配装置システム1000は、ガスグリッド1200をさらに備え得る。ある特定の実施形態において、ガスグリッド1200は、槽1300の内室1310内に配置され得る。ある特定の実施形態において、ガスグリッド1200は、任意の従来のガスグリッドを含み得る。ある特定の実施形態において、ガスグリッド1200は、槽1300にわたるガスの均一な分布を可能にし得る。
【0044】
ある特定の実施形態において、固体分配装置1100は、自己支持式であり得る。その他の実施形態において、固体分配装置1100は、自己支持式ではない可能性がある。
【0045】
ここで図3を参照すると、図3は、本開示のある特定の実施形態による、固体分配装置システム2000を示す。ある特定の実施形態において、固体分配装置システム2000は、固体分配装置2100、ガスグリッド2200、及び槽2300を備え得る。
【0046】
ある特定の実施形態において、固体分配装置2100は、固体分配装置100または固体分配装置1100に関して上に考察されている特徴の任意の組合せを備え得る。ある特定の実施形態において、固体分配装置2100は、固体移送ライン2130を備え得る。ある特定の実施形態において、固体移送ライン2130は、固体移送ライン1130及び/または固体移送ライン130に関して上に考察されている特徴の任意の組合せを備え得る。
【0047】
ある特定の実施形態において、槽2300は、槽1300に関して上に考察されている特徴の任意の組合せを備え得る。ある特定の実施形態において、槽2300は、外壁2301を備え得る。ある特定の実施形態において、外壁2301は、外壁1301に関して上に考察されている特徴の任意の組合せを備え得る。
【0048】
ある特定の実施形態において、ガスグリッド2200は、ガスグリッド1200に関して上に考察されている特徴の任意の組合せを備え得る。
【0049】
ある特定の実施形態において、固体分配装置システム2000は、支持システム2400をさらに備え得る。ある特定の実施形態において、支持システム2400は、引張または圧縮における支持具の任意の組合せを備え得る。ある特定の実施形態において、支持システム2400は、梁2410、三角トラス2420、横梁2430、及び引張梁2440を備え得る。
【0050】
ある特定の実施形態において、支持システム2400は、梁2410を備え得る。ある特定の実施形態において、梁2410は、固体分配装置2100を槽2300に取り付けることのできる任意の材料を含み得る。ある特定の実施形態において、分配装置2100の固体移送ライン2130は、梁2410に載置され得る。ある特定の実施形態において、梁2410は、外壁2301の内側表面上の第1の点と、外壁2301の内側表面上の第2の点との間の槽2300の弦に渡り得る。ある特定の実施形態において、梁の第1の端は、外壁2301の内側表面上の第1の点に接続され得、梁2410の第2の端は、外壁2301の内側表面上の第2の点に接続され得る。
【0051】
ある特定の実施形態において、支持システム2400は、1つ、2つ、3つ、4つ、または5つの三角トラス2420及び横梁2430を備え得る。ある特定の実施形態において、三角トラス2420及び横梁2430は、固体分配装置2100を槽2300に取り付けることのできる任意の材料を含み得る。ある特定の実施形態において、横梁2430は、三角トラス2420の節点2421に取り付けられ得る。ある特定の実施形態において、分配装置2100の固体移送ライン2130は、横梁2430に載置され得る。ある特定の実施形態において、三角トラス2420の第1の端2422、及び三角トラス2420の第2の端2423は、外壁2301の内側表面に接続され得る。
【0052】
ある特定の実施形態において、支持システム2400は、引張梁または引張棒2440を備え得る。ある特定の実施形態において、引張梁または引張棒2440は、固体分配装置2100を槽2300に取り付けることができる任意の材料を含み得る。ある特定の実施形態において、引張梁または引張棒2440の第1の端2441は、固体移送ライン2130に接続され得る。ある特定の実施形態において、引張梁または引張棒2440の第2の端2442は、外壁2301の内側表面に接続され得る。
【0053】
ある特定の実施形態において、本開示は、流動固体を分配する方法を提供し、この方法は、固体分配装置システムを提供することであって、固体分配装置システムが、槽と、槽内に配置された固体分配装置とを備え、固体分配装置が、固体立て管、ガスライン、固体立て管及びガスラインと流体連通している固体移送ライン、ならびに固体移送ラインと流体連通しており、かつ固体及びガスの流れを槽に導入する、分配装置を備える、ことを含む。
【0054】
ある特定の実施形態において、固体分配装置システムは、上に考察されているいずれかの固体分配装置システムを含み得る。ある特定の実施形態において、固体分配装置は、上に考察されているいずれかの固体分配装置を含み得る。ある特定の実施形態において、固体分配装置は、FCC再生器用の使用済み触媒分配装置を含み得る。ある特定の実施形態において、槽は、上に考察されているいずれかの槽を含み得る。ある特定の実施形態において、槽は、FCC再生器を含み得る。
【0055】
ある特定の実施形態において、固体及びガスの流れを槽に導入することは、ガスの流れを固体分配装置に導入することを含み得る。ある特定の実施形態において、ガスの流れを固体分配装置に導入することは、ガスの流れを固体分配装置のガスラインに導入することを含み得る。ある特定の実施形態において、ガスの流れは、送風機または圧縮機からのガスの流れであり得る。
【0056】
ある特定の実施形態において、固体及びガスの流れを槽に導入することは、固体の流れを固体分配装置に導入することを含み得る。ある特定の実施形態において、固体の流れを固体分配装置に導入することは、固体の流れを固体分配装置の固体立て管に導入することを含み得る。ある特定の実施形態において、固体の流れは、FCC反応器またはFCCストリッパからの使用済み触媒の流れであり得る。
【0057】
ある特定の実施形態において、固体及びガスの流れを槽に導入することは、固体の流れとガスの流れとを結合し、固体とガスとの結合された流れを槽に導入することを含み得る。ある特定の実施形態において、固体の流れを固体分配装置の固体立て管に導入するのと同時に、ガスの流れを固体分配装置のガスラインに導入することによって、固体の流れとガスの流れとが結合され得る。ある特定の実施形態において、固体とガスとの結合された流れは、固体移送ライン及び分配装置を通過した後、槽に導入され得る。ある特定の実施形態において、固体とガスとの結合された流れは、分配装置の1つ以上の細長い穴を通って流れ得る。ある特定の実施形態において、方法は、槽内で使用済み触媒を再生することをさらに含み得る。
【0058】
本発明のよりよい理解を促すために、以下に、特定の実施形態の実施例が与えられる。以下の実施例は、決して本発明の範囲を制限する、または定めるとして解されるべきではない。
【実施例
【0059】
本開示のある特定の実施形態による、固体分配装置の分配特性及び混合性を試験するために、コンピュータシミュレーションが行われた。実演説明の目的上、選んだ固体分配装置のタイプは、FCC再生器用の使用済み触媒分配装置であった。本開示のある特定の実施形態による使用済み触媒分配装置の性能を、従来の使用済み触媒分配装置の性能と比較して、シミュレーションが行われた。
【0060】
設定のそれぞれに対して、流動床システムに使用済み触媒粒子を導入して、シミュレーションが行われた。形状及び流量は、典型的なFCC再生器工程を表すものであった。床への使用済み触媒添加率は、400kg/秒に固定されたが、分配装置デバイスへの空気添加率は、5m/秒~15m/秒の範囲で変動し、また再生器床動作状態は、一定に保たれた。
【0061】
シミュレーションでは、使用済み触媒引入れデバイスの再生器床混合効率、再生器床における粒子の滞留時間とともに、使用済み触媒分配デバイス腕導管内の使用済み触媒の分布を測定した。
【0062】
両方のシミュレーションの混合効率の図が、図4に示される。各画像は、再生器床における一定の秒経過後の床における使用済み触媒粒子のパルスの分布を示す。第1の画像(既存のSCD技術)は、従来の使用済み触媒分配装置が使用された場合の結果を示し、第2の画像(新規に設計されたSCD)は、本開示のある特定の実施形態による使用済み触媒分配装置が使用された場合の結果を示す。図4で分かるように、本開示のある特定の実施形態による使用済み触媒分配装置を使用することによって、再生器の断面にわたる使用済み触媒粒子の分布が大幅に向上する。
【0063】
したがって、結果は、本明細書に開示され、シミュレーションにおける使用済み触媒分配装置によって表された、流動固体分配装置が、従来の流動固体分配装置よりも高いレベルで機能することを示す。
【0064】
様々な実装及び活用に関連して本実施形態が説明されているが、これらの実施形態が、例示的なものであり、また本発明の対象の範囲がそれらに限定されないことが理解されるであろう。多くの変更、修正、追加、及び改良が考えられる。
【0065】
1つの例として本明細書に説明されている構成要素、工程、または構造に対して複数の例が提供され得る。一般に、代表的な構成における個々の構成要素として提示された構造及び機能性は、組み合わされた構造または構成要素として実装され得る。同様に、1つの構成要素として提示された構造及び機能性は、個々の構成要素として実装され得る。これら及びその他の変更、修正、追加、及び改良は、本発明の対象の範囲内に含まれ得る。
本発明は、以下の態様を含む。
1.固体立て管と、ガスラインと、前記固体立て管及び前記ガススラインと流体連通している固体移送ラインと、前記固体移送ラインと流体連通している分配装置と、を備える、固体分配装置。
2.前記固体分配装置が、使用済み触媒分配装置を備える、1.に記載の固体分配装置。
3.前記分配装置が、中心導管及び1本以上の腕を備える、1.または2.に記載の固体分配装置。
4.前記分配装置が、4本の腕を備える、3.に記載の固体分配装置。
5.前記腕が、開口端を備える、3.または4.に記載の固体分配装置。
6.前記腕が、それぞれ、細長い穴を備える、3.~5.のいずれかに記載の固体分配装置。
7.前記細長い穴が、先細の形状を有する、5.に記載の固体分配装置。
8.槽と、前記槽内に配置された固体分配装置であって、固体立て管、ガスライン、前記固体立て管及び前記ガスラインと流体連通している固体移送ライン、ならびに前記固体移送ラインと流体連通している分配装置、を備える、固体分配装置と、を備える、固体分配装置システム。
9.前記固体分配装置が、使用済み触媒分配装置を備える、8.に記載の固体分配装置システム。
10.前記分配装置が、中心導管及び1本以上の腕を備える、8.または9.に記載の固体分配装置システム。
11.前記分配装置が、4本の腕を備える、10.に記載の固体分配装置システム。
12.前記腕が、開口端を備える、10.または11.に記載の固体分配装置システム。
13.前記腕が、それぞれ、細長い穴を備える、10.~12.のいずれかに記載の固体分配装置システム。
14.前記細長い穴が、先細の形状を有する、13.に記載の固体分配装置システム。
15.前記槽が、FCC再生器を備える、8.~14.のいずれかに記載の固体分配装置システム。
16.支持システムをさらに備える、8.~15.のいずれかに記載の固体分配装置システム。
17.前記支持システムが、梁、三角トラス、横梁、または引張梁を備える、16.に記載の固体分配装置システム。
18.流動固体を分配する方法であって、固体分配装置システムを提供することであって、前記固体分配装置システムが、槽と、前記槽内に配置された固体分配装置とを備え、前記固体分配装置が、固体立て管、ガスライン、前記固体立て管及び前記ガスラインと流体連通している固体移送ライン、ならびに、前記固体移送ラインと流体連通しており、かつ固体を、前記固体分配装置を通して前記槽の中に流す、分配装置を備える、提供することを含む、方法。
19.前記固体分配装置システムが、8.~18.のいずれかに記載の固体分配装置システムを備える、18.に記載の方法。
20.前記槽において前記固体を再生することをさらに含む、18.または19.に記載の方法。
図1
図2
図3
図4