[发明专利]取出系统

说明书

公开了用于从高温工业过程中取出颗粒物质、从诸如药物制造过程的低温过程中取出物质的取出系统。取出系统包括包含一个入口端和出口端的热交换器，第一收集容器和第二收集容器，从所述热交换器的出口端到第一收集容器和第二收集容器的管路。所述管路包括控制颗粒物质流入第一收集容器的第一阀和控制颗粒物质流入第二收集容器的第二阀。当第一阀打开允许颗粒物质流入第一收集容器时，第二阀关闭；并且当第二阀打开允许颗粒物质流入第二收集容器时，第一阀关闭。

技术领域

本发明是一种取出系统，特别是用于从例如流体催化裂化(“FCC”)过程的高温工业过程中取出颗粒物质、从例如药物制造过程的低温过程中取出物质的方法。

背景技术

传统的流化催化裂化系统通常包括连接到催化剂注入系统的流化催化裂化(FCC)单元、石油原料油源、排气系统和蒸馏系统。FCC单元包括再生器和反应器。反应器主要容纳石油原料油的催化裂化反应，并将蒸气形式的裂化产物输送到蒸馏系统。来自裂解反应的废催化剂从反应器转移到再生器中通过除去焦炭和其它材料来再生催化剂。然后将再生催化剂重新引入反应器以继续石油裂解过程。催化剂注入系统将新鲜催化剂连续或半连续地添加到在再生器和反应器之间循环的藏量中。

在催化过程中，FCC单元内总催化剂存在动态平衡。例如，使用催化剂注入系统定期地添加催化剂，并且一些催化剂以各种方式丢失，例如通过蒸馏系统，通过离开再生器的流出物等。如果FCC单元内的催化剂的量随时间而减少，FCC单元的性能和期望产出将减少，并且FCC单元将变得不可操作。相反，如果FCC装置中的催化剂藏量随时间增加或失活，再生器内的催化剂床层达到运行上限极限，钝化或者过量的催化剂被排出以防止烟气流中不可接受的高催化剂排放，或其他工艺扰动。因此，典型的流化催化裂化系统还包含适于从一个或多个单元(如FCC单元)中取出物质的取出装置。

美国专利第7,431,894号教导了一种用于调节流化催化裂化催化剂(FCC)单元中的催化剂藏量的催化剂取出装置和方法。在这种设计中，散热器位于计量装置附近，适于冷却进入压力容器的催化剂。

美国专利第8,092,756号教导了一种用于调节一个单元中的催化剂藏量的催化剂取出装置和方法。该催化剂取出装置的一个实施方案包括连接到热交换器的容器。

美国专利第8,146,414号教导了一种方法，包括将物质从FCC单元取出到连接到流化催化裂化单元的热交换器。热交换器具有相应温度的物质入口；物质出口；冷却流体入口和冷却流体出口。该方法还包括在热交换器的物质入口、物质出口、冷却流体入口和冷却流体出口处测量相应温度；确定物质入口和物质出口之间的温度变化并确定冷却流体入口和冷却流体出口之间的温度变化；并且将物质入口和物质出口之间的温度变化与冷却流体入口和冷却流体出口之间的温度变化与从单元取出的物质的量度相关联。

美国专利第8,146,414号进一步教导了冷却的物质可以移动到收集容器。发明人已经发现，由于在典型的取出过程中催化剂的流动是连续的，直到收集容器满，所以一旦收集容器已满就必须临时停止来自FCC装置的取出过程，为了可以将压力施加到收集容器，以便将催化剂从其中吹出到主炼厂储存仓中。一旦收集容器是空的，取出过程就可以重新开始。发明人已经发现，热交换设备在稳定(热)温度下操作数小时(填充收集容器)，然后在没有热源的情况下短时间内运行，因此它将自然冷却下来。此后，当取出再次开始时，交换器加热并保持在高温，直到其将收集容器填满。这意味着交换器滑道在每次收集容器填充并且需要清空时经历收缩和膨胀的“热循环”。对于使用5吨收集容器取出10吨/天的系统，这将导致每天两次完全热循环。更高的速率将导致更频繁的循环。随着管道膨胀和收缩，每个热循环都会对管道和管道支架施加压力，并增加裂纹发展的可能性和随后的焊接故障。在需要将极冷的物流加热时(例如需要低温液体升至室温或以上)，类似的问题在这种热交换器设计时会遇到。即使当管道设计有柔性支撑件以允许管道膨胀和收缩而不产生过大的应力时，如果不适当地维护，这些支撑件具有随时间发生故障的趋势。这增加了应力并增加了故障的可能性。因此，需要一种减少热交换器部分经受的温度循环次数的取出系统。