[发明专利]在转移固体的过程中保持气流的方法和装置

说明书

本发明涉及固体流动和过程控制的工艺。特别是涉及对通过两个固体颗粒段的气流的控制;以及涉及当固体物质在两个段之间转移时对这两个段的内压的控制。本发明的一个具体应用是含有一个用于移动床烃类转化过程（包括催化重整过程）的催化剂处理系统。

据信，美国专利No.2，851，401（Payne）是与本发明关系最密切的参考资料，该专利涉及了固体颗粒物质从一个区段到另一个区段的转移，但该专利既不包含有涉及对通过所述区段气流的保持的知识，也不包含有对所述区段压力的保持方法，并且也没有讲到本发明那种气体导管的应用。美国专利NO.2，851，402（Haddad）根据Payne专利（，401）所讲述的原理，提出了一种有关固体转移的知识。

本发明的一个重要应用涉及用于处理烃类转化过程的催化剂。美国专利NO.2，423，411（Simpson）;2，531，365（Simpson等人）;2，854，156（Payne）;2，854，161（Payne）;及2，985，324（Balentine）是关于烃类转化过程中催化剂的转移和处理的典型参考资料。

美国专利NO.3，647，680（Greenwood等人）及3，692，496（Greenwood等人）是关于催化重整过程和催化剂再生过程的补充参考资料。催化重整过程和催化剂再生过程是本发明的一个实施例所论及的。

有很多化学过程都必须使气体与固体颗粒物质、固体或颗粒相互接触。通常，化学反应及物理变化都在这种接触的情况下发生。在大多数情况下，气体与固体的接触必须持续一段最低限度的时间，如果接触时间短于这个限度，则化学反应或物理变化将不发生或者反应不完全。在某些情况下，还有一个最高的接触时间限度，如果超过这时间限度，则所获得的不是最好的结果或者是不需要的结果。最希望的是使气/固接触过程以一种连续的或半连续的方式进行而不是以批量的间歇方式进行。

通常要使接触段内的接触气体保持正压（高于大气压），往正压段中加入或从其中取出颗粒时不能让接触气体损失到大气之中。通常需要使接触段的内压维持于一个特定的值或在某个确定的范围之内。接触段的压力可能高于向接触段提供固体的那个段的压力。要克服一个段的高压来往其中加入固体，这将引起很多的问题。当使用螺旋输送器或星形阀这类部件时，部件和固体之间的接触可以把固体颗粒压碎成更小的颗粒，因而使固体的粒度降级，并且还会引起设备的磨损。在此情况下要保持有效的密封以防止气体从接触段逸出是困难的，而且设备的维修费用也很高。当固体或气体，或者二者同时处于高温的条件下时，这些问题将变得更严重。为把固体加到高压段中去，使用一种带有能让固体通过的开关阀的压力闸系统是一个已有的较好的方法。但是这些阀门将是一个高维修费用的部件。下面将简单介绍一种应用阀门的系统。

美国专利NO.2，851，401（上面已引）讨论了固体转移中的一些问题，并讲述了一种不用易于磨损或使固体粒度降级的机械设备而使固体转移的方法。但是该专利并没有触及如上所述气流的各种情况。并且，一般总是希望维持一个连续的气流，即使固体物流是在分批处理的情况下也是如此。使用连续气流可以更好地控制接触时间。由于连续地把新鲜的反应气体送到固体表面，因而使所进行的化学或物理过程得到加速。在某些情况下，很重要的一点是使新鲜气体与进来的固体直接接触。所谓新鲜气体是指那些基本上还没有与固体接触过的气体。

本发明的一个目的是避免使用与颗粒接触的活动机械部件。

本发明的另一个目的是避免使用昂贵的和复杂的控制设备来维持气体流动。

本发明还有一个目的是提供一种既能实现颗粒转移而又基本上不影响上段或下段内压的方法和装置。

本发明适用于各种各样的实际过程，特别是适用于烃类的转化过程，例如催化重整过程。后一过程将于下面作详细的示例说明。可应用本发明的其它过程还有轻烷烃转变为轻烯烃的过程，例如一种可把丙烷转变为丙烯的催化脱氢过程。在另外的烃类催化转化过程中，轻烷烃和/或烯烃可被加工成为芳香烃及氢气。本发明可用于使这些过程中使用过的催化剂的再生。除了烃类转化过程之外，本发明还可应用于一种气流的处理过程，这种处理过程是使气流与一种固体颗粒接触而把气流中的一个组份除去。例如，为了从流化气流中除去二氧化硫，可把流化气体通过一个装有二氧化硫接受体（例如含铜的氧化铝小球）的容器。但是本发明最适宜应用于烃类的转化过程，特别是适用于移动床催化重整过程。