專(zhuān)利名稱(chēng)：用于在一流化催化裂化催化劑注入系統(tǒng)中計(jì)量催化劑的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實(shí)施例大體涉及一種用于在一流化催化裂化催化劑注入系統(tǒng)等中計(jì)量催化劑的方法和裝置。
背景技術(shù)：
圖1是一常規(guī)流化催化裂化系統(tǒng)130的一個(gè)實(shí)施例的簡(jiǎn)化示意圖。流化催化裂化系統(tǒng)130包括一耦接到一催化劑注入系統(tǒng)100的流化催化裂化(FCC)單元110、一供油庫(kù)存源104、一排泄系統(tǒng)114及一蒸餾系統(tǒng)116。將來(lái)自催化劑注入系統(tǒng)100的一種或一種以上催化劑和來(lái)自供油庫(kù)存源104的油輸送到FCC單元110。所述油和催化劑組合以產(chǎn)生油蒸氣，在蒸餾系統(tǒng)116中收集所述油蒸氣并將其分離成各種石化產(chǎn)品。排泄系統(tǒng)114耦接到FCC單元110并適用于控制且/或監(jiān)視排泄的所述流化裂化過(guò)程的副產(chǎn)物。
催化劑注入系統(tǒng)100可包括一主催化劑注入器102和一個(gè)或一個(gè)以上附加注入器106。主催化劑注入器102和附加注入器106通過(guò)一生產(chǎn)線(xiàn)122而耦接到FCC單元110。一流體源(諸如鼓風(fēng)機(jī)或空氣壓縮機(jī)108)耦接到生產(chǎn)線(xiàn)122且提供加壓流體(諸如空氣)，利用所述流體以通過(guò)生產(chǎn)線(xiàn)122攜帶來(lái)自注入器102、106的各種粉狀催化劑，此處將上述催化劑與來(lái)自供油庫(kù)存源104的油組合且輸送進(jìn)入FCC單元110。
圖2是一常規(guī)附加注入器106的一個(gè)實(shí)施例。附加注入器106包括一壓力容器220和一低壓存儲(chǔ)容器240。壓力容器220耦接到一個(gè)或一個(gè)以上測(cè)力傳感器210以用于稱(chēng)重將通過(guò)生產(chǎn)線(xiàn)122引入FCC單元110的催化劑。在操作中，所述催化劑在大氣壓力下從低壓存儲(chǔ)容器240分配到壓力容器220中。隨后稱(chēng)重壓力容器220以判定載入其中的催化劑的量。然后通過(guò)一個(gè)耦接到容器220的壓力控制設(shè)備228使壓力容器220加壓到便于使加壓催化劑進(jìn)入生產(chǎn)線(xiàn)112且然后進(jìn)入FCC單元110的水平。如果通過(guò)包圍壓力容器220的任何結(jié)構(gòu)組件(不包括測(cè)力傳感器210，諸如管路、電纜等)來(lái)支撐壓力容器220，那么那些組件將妨礙測(cè)力傳感器210精確測(cè)量添加到壓力容器220并最終進(jìn)入FCC單元100的催化劑的重量。因此，為合理精確地測(cè)量所述催化劑，必須由所述系統(tǒng)的其它組件來(lái)支撐壓力容器220。
為使壓力容器220與耦接到其上的組件隔離，使用諸如波紋管230的彈性連接器來(lái)將壓力容器220耦接到低壓容器240、生產(chǎn)線(xiàn)122和其它周?chē)慕M件。波紋管230允許壓力容器220“浮”在測(cè)力傳感器210上以獲得更精確的讀數(shù)。然而，使用彈性波紋管230并不可靠地確保壓力容器220的精確稱(chēng)重測(cè)量。例如，壓力容器220的重量仍然輕微地由彈性波紋管230來(lái)支撐——必須利用復(fù)數(shù)個(gè)波紋管230來(lái)使壓力容器220與耦接其上的各種組件隔離的事實(shí)會(huì)帶來(lái)此問(wèn)題。因此，添加到壓力容器220中的催化劑的重量的判定仍然不精確。而且，因?yàn)椴僮鲏毫蜐撛诘乇ㄐ钥諝獾木壒剩瑵M(mǎn)足操作標(biāo)準(zhǔn)的波紋管非常昂貴且其磨損迅速，從而導(dǎo)致重量讀數(shù)的偏差、催化劑粉塵泄漏和與其相關(guān)的環(huán)境問(wèn)題以及必要的代價(jià)高的生產(chǎn)停工期和波紋管的更換。
圖3是一附加注入器300的另一個(gè)實(shí)施例。注入器300包括一高壓存儲(chǔ)容器340，其通過(guò)一計(jì)量閥330耦接到生產(chǎn)線(xiàn)122。可啟動(dòng)計(jì)量閥330以允許將預(yù)定量的催化劑引入生產(chǎn)線(xiàn)122且其在進(jìn)入FCC單元110之前與來(lái)自供油庫(kù)存源104的油組合。高壓存儲(chǔ)容器340含有大量催化劑(例如約1到約20噸催化劑)且通過(guò)一壓力控制設(shè)備320而保持在約50到約60磅每平方英寸(psi)的壓力。同樣，壓力容器340遵守規(guī)定的結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)，這使得所述容器與一具有相當(dāng)大小的低壓存儲(chǔ)容器相比相對(duì)昂貴。高壓容器340耦接到復(fù)數(shù)個(gè)測(cè)力傳感器310，使得能判定高壓存儲(chǔ)容器340的重量。通過(guò)比較高壓存儲(chǔ)容器340在催化劑注入前后的重量來(lái)判定注入的催化劑的重量。
參考圖3描述的計(jì)量催化劑的方式消除了對(duì)用于隔離所述壓力容器的波紋管的需要。然而，大的高壓存儲(chǔ)容器較昂貴。因此，存在對(duì)在一流化催化裂化催化劑注入系統(tǒng)中計(jì)量催化劑使擁有成本最小化的一種方法和裝置的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種在一流化催化裂化催化劑注入系統(tǒng)中計(jì)量催化劑的方法和裝置。在一個(gè)實(shí)施例中，用于在一流化催化裂化催化劑注入系統(tǒng)中計(jì)量催化劑的裝置包括一低壓存儲(chǔ)容器，其耦接到一界定所述裝置的高壓側(cè)的壓力容器，其中在所述裝置的低壓側(cè)上判定傳輸?shù)拇呋瘎┑牧俊?br>

因此可參考結(jié)合

的本發(fā)明的實(shí)施例，來(lái)獲得本發(fā)明的上述特征且更詳細(xì)地理解本發(fā)明的具體描述(上文進(jìn)行了簡(jiǎn)單總結(jié))。然而，應(yīng)注意附圖僅說(shuō)明本發(fā)明的典型實(shí)施例且因此并不認(rèn)為其會(huì)限制本發(fā)明的范疇，因?yàn)楸景l(fā)明可包括其它等效的實(shí)施例。
圖1是一常規(guī)流化催化裂化系統(tǒng)的簡(jiǎn)化示意圖；圖2是一具有一低壓存儲(chǔ)容器的常規(guī)催化劑注入器的一個(gè)實(shí)施例的簡(jiǎn)化正視圖；圖3是一具有一高壓存儲(chǔ)容器的常規(guī)催化劑注入器的另一個(gè)實(shí)施例的簡(jiǎn)化正視圖；圖4是一流化催化裂化系統(tǒng)的簡(jiǎn)化正視圖，其說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的催化劑計(jì)量系統(tǒng)；圖5是一流化催化裂化系統(tǒng)的簡(jiǎn)化正視圖，其說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的催化劑計(jì)量系統(tǒng)；圖6是表示用于在一流化催化裂化系統(tǒng)中計(jì)量催化劑的本發(fā)明的方法的流程圖；圖7是一流化催化裂化系統(tǒng)的簡(jiǎn)化正視圖，其說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的催化劑計(jì)量系統(tǒng)；及圖8是一流化催化裂化系統(tǒng)的簡(jiǎn)化正視圖，其說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的催化劑計(jì)量系統(tǒng)。
為便于理解，盡可能使用相同參考數(shù)字來(lái)代表在圖中共用的相同元件。
具體實(shí)施例方式
圖4描述一流化催化裂化(FCC)系統(tǒng)400的一個(gè)實(shí)施例，其包含一注入系統(tǒng)402及一耦接到一FCC單元424的供油庫(kù)存源450。FCC單元424適用于促進(jìn)從源450提供的供給庫(kù)存石油的催化裂化且可以常規(guī)方式配置。注入系統(tǒng)402耦接到FCC單元424且經(jīng)配置以將一種或一種以上催化劑注入FCC單元424以控制處理特性(諸如在FCC單元424的蒸餾器中回收的產(chǎn)物的比率)且/或控制FCC單元424的發(fā)射。注入系統(tǒng)402包括一控制模塊404以控制由注入系統(tǒng)402提供給FCC單元424的催化劑的速率和/或量。
控制模塊404具有一中央處理器(CPU)460、存儲(chǔ)器462及輔助電路464。CPU 460可為任何形式的計(jì)算機(jī)處理器，其可用于工業(yè)設(shè)備中以控制各種腔室和子處理器。存儲(chǔ)器462耦接到CPU 460。存儲(chǔ)器462(或計(jì)算機(jī)可讀媒體)可為一個(gè)或一個(gè)以上易于使用的存儲(chǔ)器，諸如隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、軟盤(pán)、硬盤(pán)或任何其它形式的數(shù)字存儲(chǔ)(本地或遠(yuǎn)程)。輔助電路464耦接到CPU 460上以常規(guī)方式支持所述處理器。這些電路包括高速緩沖存儲(chǔ)器、電源、時(shí)鐘電路、輸入/輸出電路、子系統(tǒng)等。在一個(gè)實(shí)施例中，控制模塊404是一可編程邏輯控制器(PLC)，諸如購(gòu)自GE Fanuc的PLC。然而，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)從本文的揭示內(nèi)容中意識(shí)到可使用諸如微控制器、微處理器、可編程門(mén)陣列、專(zhuān)用集成電路(ASIC)的其它控制模塊來(lái)執(zhí)行控制模塊404的控制功能。在前述併入的第10/304,670號(hào)和第10/320,064號(hào)美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)案中描述了可得益于本發(fā)明的一個(gè)控制模塊404。
在一個(gè)實(shí)施例中，注入系統(tǒng)402包括一存儲(chǔ)容器440，其耦接到一計(jì)量設(shè)備408。計(jì)量設(shè)備408耦接到控制模塊404以使得可監(jiān)視且/或計(jì)量輸送到FCC單元424的催化劑的量。存儲(chǔ)容器440是一個(gè)適用于大體上在大氣壓力在其中存儲(chǔ)催化劑的貯存器，且具有約零到約30磅每平方英寸的操作壓力。存儲(chǔ)容器440具有一填充口442和一排放口434。排放口434通常定位在存儲(chǔ)容器440的底部或靠近其底部。
計(jì)量設(shè)備408耦接到排放口434以控制從存儲(chǔ)容器440通過(guò)一催化劑輸送管路414傳輸?shù)綁毫θ萜?20的催化劑的量。計(jì)量設(shè)備408可為一截止閥、回轉(zhuǎn)閥、質(zhì)量流量控制器、壓力容器、流量傳感器、正排量泵或適用于調(diào)整從存儲(chǔ)容器440分配進(jìn)入壓力容器420以注入FCC單元424的催化劑的量的其它設(shè)備。計(jì)量設(shè)備408可根據(jù)分配的重量、體積、時(shí)間或其它方式來(lái)判定所供給的催化劑的量。根據(jù)FCC系統(tǒng)400的催化劑要求，計(jì)量設(shè)備408可經(jīng)配置以提供每天約5到約4000磅的添加劑型催化劑(過(guò)程控制催化劑)或可經(jīng)配置以提供每天約1到約20噸的主催化劑。計(jì)量設(shè)備408通常在一計(jì)劃生產(chǎn)周期(通常為24小時(shí))期間以在所述生產(chǎn)周期上間隔開(kāi)的多次定量發(fā)射方式來(lái)輸送催化劑。然而，也可在一根據(jù)需要基礎(chǔ)上添加催化劑。在圖4中描述的實(shí)施例中，計(jì)量設(shè)備408是一個(gè)控制閥432，其通過(guò)定時(shí)啟動(dòng)來(lái)調(diào)節(jié)從存儲(chǔ)容器440輸送到FCC單元424的催化劑的量。適用于用作計(jì)量設(shè)備的控制閥可從位于Sea Girt，New Jersey的InterCat設(shè)備公司購(gòu)得。
注入系統(tǒng)402也可包括一個(gè)或多個(gè)傳感器以提供一適合于在催化劑每一次傳輸?shù)綁毫θ萜?20期間判定經(jīng)過(guò)計(jì)量設(shè)備408的催化劑量的量度。所述傳感器可經(jīng)配置以檢測(cè)存儲(chǔ)容器440中的催化劑的料位(即，體積)，存儲(chǔ)容器440中的催化劑的重量，催化劑穿過(guò)存儲(chǔ)容器440、排放口434、計(jì)量設(shè)備408和/或催化劑輸送管路414的移動(dòng)速率等。
在圖4所描述的實(shí)施例中，所述傳感器是復(fù)數(shù)個(gè)測(cè)力傳感器410，其適合于提供一指示存儲(chǔ)容器440中催化劑的重量的量度。測(cè)力傳感器410分別耦接到在一安裝表面430上支撐存儲(chǔ)容器440的復(fù)數(shù)個(gè)支腳438。每一個(gè)支腳438都具有耦接到其上的復(fù)數(shù)個(gè)測(cè)力傳感器410中的一個(gè)。根據(jù)從測(cè)力傳感器410獲得的連續(xù)數(shù)據(jù)樣本，控制模塊404可計(jì)算出每次啟動(dòng)計(jì)量設(shè)備408(例如，控制閥432)之后的催化劑的凈傳輸量。此外，可監(jiān)測(cè)在生產(chǎn)周期期間分配的催化劑的累積量，使得可通過(guò)調(diào)整計(jì)量設(shè)備408的輸送特性來(lái)補(bǔ)償每一單獨(dú)周期中所分配的催化劑的量的變化，例如，通過(guò)改變控制閥432的打開(kāi)時(shí)間來(lái)允許更多(或更少)的催化劑流過(guò)且進(jìn)入壓力容器420以最終注入FCC單元424。
或者，所述傳感器可為一水平傳感器(未圖示)，其耦接到存儲(chǔ)容器440且適用于檢測(cè)指示存儲(chǔ)容器440內(nèi)的催化劑的水平的計(jì)量。所述水平傳感器可為一光傳感器、一電容設(shè)備、一聲傳感器或適用于提供可計(jì)算出放置在存儲(chǔ)容器440中的催化劑的水平或體積的信息的其它設(shè)備。通過(guò)在每次分配之間利用感應(yīng)到的放置在存儲(chǔ)容器440內(nèi)的催化劑的水平上的差值，可相對(duì)于一已知的存儲(chǔ)容器的幾何形狀來(lái)計(jì)算出注入的催化劑的量。
或者，所述傳感器可為一流量傳感器(未圖示)，其適用于檢測(cè)通過(guò)催化劑注入系統(tǒng)402的一個(gè)組件的催化劑的流量。所述流量傳感器可為一接觸或非接觸設(shè)備且可安裝到存儲(chǔ)容器440上或安裝到將存儲(chǔ)容器440耦接到壓力容器420的催化劑輸送管路414上。例如，流量傳感器可為一聲音流量計(jì)或電容設(shè)備，其適用于檢測(cè)移動(dòng)通過(guò)催化劑輸送管路414的夾帶顆粒(意即，催化劑)的速率。
雖然上述的注入系統(tǒng)402展示為經(jīng)配置以從單一低壓存儲(chǔ)容器440提供催化劑，但是本發(fā)明預(yù)期利用耦接到FCC單元424上的一個(gè)或一個(gè)以上注入系統(tǒng)以從復(fù)數(shù)個(gè)存儲(chǔ)容器引入多種催化劑。這些注入系統(tǒng)中的每一者可通過(guò)共用或者獨(dú)立的控制模塊來(lái)控制。
壓力容器420剛性耦接到安裝表面430，因?yàn)闇y(cè)力傳感器不需要判定壓力容器420的重量。術(shù)語(yǔ)“剛性”包括諸如減震器等的安裝設(shè)備，但是不包括“浮動(dòng)”壓力容器以便于測(cè)量其重量的安裝設(shè)備。壓力容器420具有約0到約100磅每平方英寸的操作壓力，且通過(guò)一第一管道418耦接到一流體源406。第一管道418包括一截止閥416，其選擇性地使流體源406與壓力容器420隔離。一第二管道422將壓力容器420耦接到FCC單元424且包括一第二截止閥426，所述第二截止閥選擇性地使壓力容器420大體上與FCC單元424隔離。截止閥416和426通常閉合以允許壓力容器420填滿(mǎn)大體上在大氣壓力下來(lái)自存儲(chǔ)容器440的催化劑填充。
一旦催化劑分配入壓力容器420，控制閥432就閉合且通過(guò)一壓力控制系統(tǒng)428使壓力容器420的內(nèi)部加壓到便于催化劑從壓力容器420注入FCC單元424的水平，通常至少約20磅每平方英寸。在被載入催化劑的壓力容器420通過(guò)壓力控制系統(tǒng)428加壓之后，打開(kāi)截止閥416和426，從而允許由流體源406提供的空氣或其它流體穿過(guò)第一管道418進(jìn)入壓力容器420且將催化劑穿過(guò)第二管道422攜帶出壓力容器420到FCC單元424中。在一個(gè)實(shí)施例中，流體源406提供約60到約100psi(約4.2到約7.0kg/cm2)的空氣。
在操作中，注入系統(tǒng)402周期性地分配且注入已知量的催化劑到FCC單元424中。催化劑穿過(guò)位于存儲(chǔ)容器440上部的填充口442填充入低壓存儲(chǔ)容器440。通過(guò)分析從測(cè)力傳感器410獲得的數(shù)據(jù)來(lái)獲得存儲(chǔ)容器(包括其中駐留的任何催化劑)的重量。
在一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)選擇性地使控制閥432打開(kāi)預(yù)定量的時(shí)間來(lái)將存儲(chǔ)容器440中預(yù)定量的催化劑傳輸進(jìn)入壓力容器420。在傳輸所述催化劑之后，再次獲得存儲(chǔ)容器440的重量，且通過(guò)從前次測(cè)量的重量減去當(dāng)前的重量來(lái)確定添加的催化劑的精確量。一旦催化劑傳輸?shù)綁毫θ萜?20，通過(guò)壓力控制系統(tǒng)428將壓力容器420內(nèi)的壓力升高到通常至少約20psi。在達(dá)到操作壓力之后，打開(kāi)閥門(mén)416和426。這允許由流體源406供應(yīng)的流體(通常為約60psi的空氣)流過(guò)壓力容器420且攜帶催化劑到FCC單元424。
此計(jì)量系統(tǒng)在許多方面優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)。例如，不需要求在高壓下大量存儲(chǔ)催化劑，由此與某些常規(guī)系統(tǒng)的大型加壓存儲(chǔ)容器相比，其允許更便宜地制造存儲(chǔ)容器440。此外，因?yàn)槭窃谙到y(tǒng)402的低壓側(cè)判定分配的催化劑的量(例如，在所述低壓存儲(chǔ)容器中或在存儲(chǔ)容器與壓力容器之間的管道中)，所以不需要通過(guò)波紋管隔離壓力容器420以獲得催化劑的重量信息，從而允許更精確地讀取重量并使系統(tǒng)更強(qiáng)健、成本更低。
圖5描述一流化催化裂化(FCC)系統(tǒng)500的另一實(shí)施例，其包含一注入系統(tǒng)502和耦接到一FCC單元424的油料庫(kù)存源450。注入系統(tǒng)502適用于給FCC單元424提供多種催化劑。注入系統(tǒng)502包括一用于控制由注入系統(tǒng)502提供至FCC單元424的催化劑的速率和/或量的控制模塊404、一用于將所述催化劑注入FCC單元424的流體輸送裝置406及一耦接到復(fù)數(shù)個(gè)存儲(chǔ)容器(在一個(gè)實(shí)施例中圖示為一第一低壓存儲(chǔ)容器440和一第二低壓存儲(chǔ)容器510)的壓力容器420。本發(fā)明涵蓋任何數(shù)量的低壓存儲(chǔ)容器可耦接到單一壓力容器420用于以高壓注入催化劑。
存儲(chǔ)容器440、510可經(jīng)配置以輸送相同或不同的催化劑到FCC單元424且其大體上類(lèi)似于上述存儲(chǔ)容器440操作。存儲(chǔ)容器440、510耦接到一歧管530，其將復(fù)數(shù)種催化劑導(dǎo)引到一共用催化劑輸送管路414以將其輸送入壓力容器420?；蛘?，每一存儲(chǔ)容器440、510可獨(dú)立耦接到壓力容器420。每一存儲(chǔ)容器440、510耦接到一獨(dú)立計(jì)量設(shè)備432、520，其控制從每一存儲(chǔ)容器440、510輸送到壓力容器420以注入FCC單元424的催化劑的量。在一個(gè)實(shí)施例中，計(jì)量設(shè)備520與上述計(jì)量設(shè)備432類(lèi)似配置。在此配置中，系統(tǒng)502能夠連續(xù)從存儲(chǔ)容器440、510中的一預(yù)定容器提供催化劑，或者，在壓力容器420中混合來(lái)自每一存儲(chǔ)容器440、510經(jīng)測(cè)量量的催化劑以將其以單次發(fā)射方式注入FCC單元424。
圖6描述用于在一FCC催化劑注入系統(tǒng)中計(jì)量催化劑的方法600的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。方法600通常存儲(chǔ)在控制模塊404的存儲(chǔ)器中，通常作為軟件程序。所述軟件程序也可由一第二CPU(未圖示)存儲(chǔ)且/或執(zhí)行，所述第二CPU距由控制模塊404控制的硬件較遠(yuǎn)。雖然方法600討論作為軟件程序?qū)嵤?，但是可以硬件方式以及通過(guò)軟件控制器或手動(dòng)方式執(zhí)行其中揭示的若干方法步驟。同樣，本發(fā)明可以在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上執(zhí)行的軟件實(shí)施、以作為專(zhuān)用集成電路的硬件實(shí)施或以其它類(lèi)型的硬件實(shí)施、手動(dòng)實(shí)施或以軟件、硬件和/或手動(dòng)步驟的組合而實(shí)施。
方法600始于步驟602，其中計(jì)量從低壓存儲(chǔ)容器440到壓力容器420的催化劑。在此步驟中，由計(jì)量設(shè)備408在壓力容器420之外執(zhí)行傳輸?shù)綁毫θ萜?20的催化劑的計(jì)量和判定。例如，在圖4中描述的實(shí)施例中，由計(jì)量設(shè)備408與支撐存儲(chǔ)容器440用于判定傳輸?shù)綁毫θ萜?20的催化劑的量的測(cè)力傳感器410的組合來(lái)執(zhí)行步驟602。通過(guò)臨時(shí)打開(kāi)控制閥432從存儲(chǔ)容器440中分配催化劑到壓力容器420中。通過(guò)分析耦接到支撐存儲(chǔ)容器440的支腳438的測(cè)力傳感器410的輸出來(lái)測(cè)量分配催化劑前后存儲(chǔ)容器440的重量。傳輸?shù)綁毫θ萜?20的催化劑的量是在分配催化劑前后存儲(chǔ)容器440的重量的差值?；蛘?，如上所述，催化劑計(jì)量設(shè)備408可為一截止閥、回轉(zhuǎn)閥、質(zhì)量流量控制器、壓力容器、流量傳感器、正排量泵或適于調(diào)節(jié)從存儲(chǔ)容器440分配以輸送到FCC單元424的催化劑的量的其它設(shè)備。
在步驟604處，由壓力控制系統(tǒng)428使含有催化劑的壓力容器420加壓到約10到約100磅每平方英寸之間。在步驟606處，將加壓催化劑注入FCC單元424中。在此步驟中，打開(kāi)閥門(mén)416、427允許在一由流體源406所提供的流體流中攜帶催化劑到FCC單元424。在圖4所描述的實(shí)施例中，由壓力控制系統(tǒng)428使壓力容器420加壓到至少約10psi。一旦達(dá)到所述壓力，打開(kāi)閥門(mén)416、426，以允許第一和第二管道418、422中的流體攜帶所述催化劑進(jìn)入FCC單元424。
圖7描述用于在一FCC催化劑注入系統(tǒng)中計(jì)量催化劑的方法700的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。方法700始于步驟702，其中使用一計(jì)量設(shè)備432從一第一低壓存儲(chǔ)容器440分配第一催化劑到一壓力容器420，其中所述計(jì)量設(shè)備判定所述第一存儲(chǔ)容器所分配的第一催化劑的量。在步驟704處，使含有第一催化劑的壓力容器420加壓。然后，在步驟706處，將加壓催化劑注入一FCC單元424。
所述方法在步驟708處繼續(xù)，其中使用一計(jì)量設(shè)備520計(jì)量從一第二低壓存儲(chǔ)容器510分配到壓力容器420的第二催化劑，其中所述計(jì)量設(shè)備判定所述第二存儲(chǔ)容器所分配的第二催化劑的量。在步驟710處，使含有第二催化劑的壓力容器420加壓，且最后在步驟712處，將加壓第二催化劑注入FCC單元424。方法700預(yù)期使用額外的低壓容器，其以一預(yù)定順序或根據(jù)需要將催化劑載入壓力容器420。
圖8描述用于在一FCC催化劑注入系統(tǒng)中計(jì)量催化劑的方法800的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。在此方法中，始于步驟802，使用一計(jì)量設(shè)備432計(jì)量從一第一低壓存儲(chǔ)容器440分配到一壓力容器420的第一催化劑，其中所述計(jì)量設(shè)備判定所述第一存儲(chǔ)容器所分配的第一催化劑的量。在步驟804處，使用一計(jì)量設(shè)備520計(jì)量從一第二低壓存儲(chǔ)容器510分配到壓力容器420的第二催化劑，其中所述計(jì)量設(shè)備判定所述第二存儲(chǔ)容器所分配的第二催化劑的量。在步驟806處，使含有所述第一和第二催化劑的壓力容器420加壓，且在步驟808處，將加壓催化劑注入FCC單元424作為催化劑的單次發(fā)射。方法800預(yù)期使用額外的低壓容器，其可視需要或以預(yù)定過(guò)程順序提供不同催化劑的混合物。
在圖7和圖8中描述的方法允許視需要將多種催化劑注入FCC單元。例如，一種催化劑可控制從裂化過(guò)程的發(fā)射且另一催化劑可控制FCC單元所產(chǎn)生的所得混合產(chǎn)物。此允許較高的過(guò)程靈活性同時(shí)減少了資本投資。
因此，提供了一種注入系統(tǒng)，其便于更精確地計(jì)量催化劑且減少了與在現(xiàn)有技術(shù)的若干注入系統(tǒng)中使用的波紋管相關(guān)的問(wèn)題。而且，本發(fā)明的系統(tǒng)與現(xiàn)有的低壓存儲(chǔ)容器兼容且不要求昂貴的波紋管以隔離壓力容器。因此，本發(fā)明的系統(tǒng)大體上比現(xiàn)有技術(shù)的注入系統(tǒng)更便宜。
雖然本文中詳細(xì)地展示且描述了本發(fā)明的教示，但是所屬領(lǐng)域技術(shù)人員可易于設(shè)計(jì)仍然包括本教示且不會(huì)脫離本發(fā)明的范疇和精神的其它各種實(shí)施例。
權(quán)利要求書(shū)(按照條約第19條的修改)1.一種用于在一流化催化裂化催化劑注入系統(tǒng)中計(jì)量催化劑的裝置，其包含一低壓存儲(chǔ)容器；一壓力容器，其剛性地耦接到一支撐表面，并具有一適于耦接到一流化催化裂化單元的出口和一入口；和一壓力控制設(shè)備，其耦接到所述壓力容器且配置成相對(duì)于所述存儲(chǔ)容器選擇性地加壓所述壓力容器；和一計(jì)量設(shè)備，其將所述存儲(chǔ)容器耦接到所述壓力容器的所述入口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其進(jìn)一步包含至少一個(gè)測(cè)力傳感器，其適合于提供一指示所述存儲(chǔ)容器的重量的量度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述計(jì)量設(shè)備包含一控制閥，其耦接到所述存儲(chǔ)容器中的一排放口。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其進(jìn)一步包含一控制模塊，其耦接到所述控制閥和所述至少一個(gè)測(cè)力傳感器，其中所述控制模塊適用于至少部分地基于對(duì)從所述測(cè)力傳感器接收到的信號(hào)的解釋分析來(lái)控制所述控制閥的操作。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述計(jì)量設(shè)備包含一分配設(shè)備；和至少一個(gè)傳感器，其適合于提供一量度，從所述量度可計(jì)算出從所述低壓存儲(chǔ)容器穿過(guò)所述分配設(shè)備傳輸?shù)剿鰤毫θ萜鞯拇呋瘎┑牧俊?br> 6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中所述分配設(shè)備是一截止閥、回轉(zhuǎn)閥或正排量泵中的至少一者。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中所述傳感器是一光變送器、電容設(shè)備、聲變送器、質(zhì)量流量控制器或測(cè)力傳感器中的至少一者。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述壓力控制設(shè)備能夠?qū)⑺鰤毫θ萜髦械膲毫υ黾又辽俑哂?0磅每平方英寸。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其進(jìn)一步包含一流體源，其剛性地耦接到所述壓力容器。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其進(jìn)一步包含一第二低壓存儲(chǔ)容器；和一第二計(jì)量設(shè)備，其將所述存儲(chǔ)容器耦接到所述壓力容器。
11.一種用于在一流化催化裂化催化劑注入系統(tǒng)中計(jì)量催化劑的裝置，其包含一低壓存儲(chǔ)容器；一壓力容器，其具有一適于耦接到一流化催化裂化單元的出口；一控制閥，其將所述存儲(chǔ)容器中的一排放口耦接到所述壓力容器的一入口；和至少一個(gè)測(cè)力傳感器，其適合于提供一指示所述存儲(chǔ)容器的重量的量度。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其進(jìn)一步包含一壓力控制設(shè)備，其剛性地耦接到所述壓力容器且能夠?qū)⑺鰤毫θ萜髦械膲毫υ黾又辽俑哂?0磅每平方英寸；和一流體源，其剛性地耦接到所述壓力容器上。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其進(jìn)一步包含一第二低壓存儲(chǔ)容器；和一第二計(jì)量設(shè)備，其將所述存儲(chǔ)容器耦接到所述壓力容器上。
14.一種用于在一流化催化裂化催化劑注入系統(tǒng)中計(jì)量催化劑的方法，所述方法包含使用一計(jì)量設(shè)備計(jì)量從一低壓存儲(chǔ)容器到一壓力容器的催化劑，其中所述計(jì)量設(shè)備判定相對(duì)于所述存儲(chǔ)容器所分配的催化劑的量；
將所述壓力容器加壓到至少約10磅每平方英寸；和將所述經(jīng)加壓的催化劑從所述壓力容器中注入一流化催化裂化單元。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述加壓步驟進(jìn)一步包含將所述壓力容器內(nèi)的壓力從大體上大氣壓力增加到約10到約100磅每平方英寸范圍中的壓力。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述計(jì)量步驟進(jìn)一步包含從耦接到所述低壓容器上的一個(gè)或一個(gè)以上測(cè)力傳感器獲得數(shù)據(jù)；和使用所述數(shù)據(jù)計(jì)算所述低壓容器中的催化劑的量的變化。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述計(jì)算步驟進(jìn)一步包含在計(jì)量之前判定所述存儲(chǔ)容器的一第一重量；和在所述計(jì)量之后將所述第一重量與所述存儲(chǔ)容器的一第二重量比較。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述計(jì)量步驟進(jìn)一步包含在所述計(jì)量之前感應(yīng)存在于所述存儲(chǔ)容器中的催化劑的一第一料位；和在計(jì)量之后將所述第一料位與存在于所述存儲(chǔ)容器中的催化劑的一第二料位比較。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中通過(guò)使用一光變送器、一電容設(shè)備或一聲變送器中的一者來(lái)感應(yīng)存在于所述存儲(chǔ)容器中的催化劑的所述第一和第二料位。
20.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述計(jì)量步驟進(jìn)一步包含感應(yīng)流過(guò)所述存儲(chǔ)容器、所述計(jì)量設(shè)備或一將所述存儲(chǔ)容器耦接到所述壓力容器的管道中至少一者的催化劑的流量。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中由一聲音流量計(jì)、電容設(shè)備或質(zhì)量流量控制器中的至少一者來(lái)感應(yīng)所述催化劑流量。
22.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其進(jìn)一步包含使用一第二計(jì)量設(shè)備計(jì)量從一第二低壓存儲(chǔ)容器到所述壓力容器的催化劑。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中在所述注入步驟之后發(fā)生從所述第二低壓存儲(chǔ)容器計(jì)量的所述步驟。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其進(jìn)一步包含將所述壓力容器加壓到至少約10磅每平方英寸；和將所述經(jīng)加壓的催化劑從所述壓力容器注入一流化催化裂化單元。
25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中在所述注入步驟之前執(zhí)行從所述第一低壓存儲(chǔ)容器計(jì)量的所述步驟和從一第二低壓存儲(chǔ)容器計(jì)量的所述步驟。
26.一種用于在一流化催化裂化催化劑注入系統(tǒng)中計(jì)量催化劑的方法，所述方法包含判定位于一低壓存儲(chǔ)容器中的催化劑的第一數(shù)量；將催化劑傳輸?shù)揭粔毫θ萜?；判定位于所述低壓存?chǔ)容器中的催化劑的第二數(shù)量；利用催化劑的所述第一和第二數(shù)量計(jì)算出催化劑的凈傳輸量；給所述壓力容器加壓；和將所述經(jīng)加壓的催化劑注入一流化催化裂化單元。
27.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述壓力控制設(shè)備能夠?qū)⑺鰤毫θ萜髦械膲毫υ黾又辽俑哂?0磅每平方英寸。
28.一種用于在一流化催化裂化催化劑注入系統(tǒng)中計(jì)量催化劑的裝置，其包含一低壓存儲(chǔ)容器；一壓力容器，其剛性地耦接到一支撐表面，并具有一適于耦接到一流化催化裂化單元的出口和一入口，所述壓力容器能夠選擇性地與所述存儲(chǔ)容器隔離；和一計(jì)量設(shè)備，其將所述存儲(chǔ)容器耦接到所述壓力容器的所述入口。
29.一種用于在一流化催化裂化催化劑注入系統(tǒng)中計(jì)量催化劑的裝置，其包含一低壓存儲(chǔ)容器；一壓力容器，其剛性地耦接到一支撐表面，并具有一適于耦接到一流化催化裂化單元的出口和一入口，所述壓力容器能夠選擇性地與所述存儲(chǔ)容器隔離；一計(jì)量設(shè)備，其將所述存儲(chǔ)容器耦接到所述壓力容器的所述入口。
至少一個(gè)傳感器，其適合于提供一量度，從所述量度可計(jì)算出從所述低壓存儲(chǔ)容器穿過(guò)所述分配設(shè)備傳輸?shù)剿鰤毫θ萜鞯拇呋瘎┑牧俊?br> 權(quán)利要求
1.一種用于在一流化催化裂化催化劑注入系統(tǒng)中計(jì)量催化劑的裝置，其包含一低壓存儲(chǔ)容器；一壓力容器，其剛性地耦接到一支撐表面，并具有一適于耦接到一流化催化裂化單元的出口和一入口；和一計(jì)量設(shè)備，其將所述存儲(chǔ)容器耦接到所述壓力容器的所述入口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其進(jìn)一步包含至少一個(gè)測(cè)力傳感器，其適合于提供一指示所述存儲(chǔ)容器的重量的量度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述計(jì)量設(shè)備包含一控制閥，其耦接到一所述存儲(chǔ)容器中的一排放口。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其進(jìn)一步包含一控制模塊，其耦接到所述控制閥和所述至少一個(gè)測(cè)力傳感器，其中所述控制模塊適用于至少部分地基于對(duì)從所述測(cè)力傳感器接收到的信號(hào)的解釋分析來(lái)控制所述控制閥的操作。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述計(jì)量設(shè)備包含一分配設(shè)備；和至少一個(gè)傳感器，其適合于提供一量度，從所述量度可計(jì)算出從所述低壓存儲(chǔ)容器穿過(guò)所述分配設(shè)備傳輸?shù)剿鰤毫θ萜鞯拇呋瘎┑牧俊?br> 6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中所述分配設(shè)備是一截止閥、回轉(zhuǎn)閥或正排量泵中的至少一者。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中所述傳感器是一光變送器、電容設(shè)備、聲變送器、質(zhì)量流量控制器或測(cè)力傳感器中的至少一者。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其進(jìn)一步包含一壓力控制設(shè)備，其剛性地耦接到所述壓力容器且能夠?qū)⑺鰤毫θ萜髦械膲毫υ黾又辽俑哂?0磅每平方英寸。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其進(jìn)一步包含一流體源，其剛性地耦接到所述壓力容器。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其進(jìn)一步包含一第二低壓存儲(chǔ)容器；和一第二計(jì)量設(shè)備，其將所述存儲(chǔ)容器耦接到所述壓力容器。
11.一種用于在一流化催化裂化催化劑注入系統(tǒng)中計(jì)量催化劑的裝置，其包含一低壓存儲(chǔ)容器；一壓力容器，其具有一適于耦接到一流化催化裂化單元的出口；一控制閥，其將所述存儲(chǔ)容器中的一排放口耦接到所述壓力容器的一入口；和至少一個(gè)測(cè)力傳感器，其適合于提供一指示所述存儲(chǔ)容器的一重量的量度。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其進(jìn)一步包含一壓力控制設(shè)備，其剛性地耦接到所述壓力容器且能夠?qū)⑺鰤毫θ萜髦械膲毫υ黾又辽俑哂?0磅每平方英寸；和一流體源，其剛性地耦接到所述壓力容器上。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其進(jìn)一步包含一第二低壓存儲(chǔ)容器；和一第二計(jì)量設(shè)備，其將所述存儲(chǔ)容器耦接到所述壓力容器上。
14.一種用于在一流化催化裂化催化劑注入系統(tǒng)中計(jì)量催化劑的方法，所述方法包含使用一計(jì)量設(shè)備計(jì)量從一低壓存儲(chǔ)容器到一壓力容器的催化劑，其中所述計(jì)量設(shè)備判定相對(duì)于所述存儲(chǔ)容器所分配的催化劑的量；將所述壓力容器加壓到至少約10磅每平方英寸；和將所述經(jīng)加壓的催化劑從所述壓力容器中注入一流化催化裂化單元。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述加壓步驟進(jìn)一步包含將所述壓力容器內(nèi)的壓力從大體上大氣壓力增加到一約10到約100磅每平方英寸范圍中的壓力。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述計(jì)量步驟進(jìn)一步包含從耦接到所述低壓容器的一個(gè)或一個(gè)以上測(cè)力傳感器獲得數(shù)據(jù)；和使用所述數(shù)據(jù)計(jì)算位于所述低壓容器中的催化劑的量的變化。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述計(jì)算步驟進(jìn)一步包含在計(jì)量之前判定所述存儲(chǔ)容器的一第一重量；和在所述計(jì)量之后將所述第一重量與所述存儲(chǔ)容器的一第二重量比較。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述計(jì)量步驟進(jìn)一步包含在所述計(jì)量之前感應(yīng)存在于所述存儲(chǔ)容器中的催化劑的一第一料位；和在計(jì)量之后將所述第一料位與存在于所述存儲(chǔ)容器中的催化劑的一第二料位比較。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中通過(guò)使用一光變送器、一電容設(shè)備或一聲變送器中的一者來(lái)感應(yīng)存在于所述存儲(chǔ)容器中的催化劑的所述第一和第二料位。
20.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述計(jì)量步驟進(jìn)一步包含感應(yīng)流過(guò)所述存儲(chǔ)容器、所述計(jì)量設(shè)備或一將所述存儲(chǔ)容器耦接到所述壓力容器的管道中至少一者的催化劑的流量。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中由一聲音流量計(jì)、電容設(shè)備或質(zhì)量流量控制器中的至少一者來(lái)感應(yīng)所述催化劑流量。
22.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其進(jìn)一步包含使用一第二計(jì)量設(shè)備計(jì)量從一第二低壓存儲(chǔ)容器到所述壓力容器的催化劑。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中在所述注入步驟之后發(fā)生從所述第二低壓存儲(chǔ)容器計(jì)量的所述步驟。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其進(jìn)一步包含將所述壓力容器加壓到至少約10磅每平方英寸；和將所述經(jīng)加壓的催化劑從所述壓力容器注入一流化催化裂化單元。
25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中在所述注入步驟之前執(zhí)行從所述第一低壓存儲(chǔ)容器計(jì)量的所述步驟和從一第二低壓存儲(chǔ)容器計(jì)量的所述步驟。
26.一種用于在一流化催化裂化催化劑注入系統(tǒng)中計(jì)量催化劑的方法，所述方法包含判定位于一低壓存儲(chǔ)容器中的催化劑的一第一數(shù)量；將催化劑傳輸?shù)揭粔毫θ萜?；判定位于所述低壓存?chǔ)容器中的催化劑的一第二數(shù)量；利用催化劑的所述第一和第二數(shù)量計(jì)算出催化劑的凈傳輸量；給所述壓力容器加壓；和將所述經(jīng)加壓的催化劑注入一流化催化裂化單元。
全文摘要
本發(fā)明提供一種在一流化催化裂化催化劑注入系統(tǒng)(402)中計(jì)量催化劑的方法和裝置。在一個(gè)實(shí)施例中，用于在一流化催化裂化催化劑注入系統(tǒng)(402)中計(jì)量催化劑(408)的裝置包括一耦接到一壓力容器(420)的低壓存儲(chǔ)容器(440)，所述壓力容器(420)界定所述裝置的高壓側(cè)，其中在所述裝置的低壓側(cè)上判定所傳輸?shù)拇呋瘎┑牧俊?br> 文檔編號(hào)G05D7/00GK1774678SQ200480009628
公開(kāi)日2006年5月17日 申請(qǐng)日期2004年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月26日
發(fā)明者馬丁·埃文斯 申請(qǐng)人:因特凱特設(shè)備公司