BE511161A - - Google Patents

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BE511161A
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    • B01J8/125Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with moving particles moved by gravity in a downward flow with multiple sections one above the other separated by distribution aids, e.g. reaction and regeneration sections

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Description

       

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  PERFECTIONNEMENTS AUX PROCEDES ET AUX DISPOSITIFS DE CIRCULATION 
DE SUBSTANCES SOLIDES GRANULEUSES. 



   La présente invention concerne un procédé et des appareils pour la conversion des hydrocarbures en présence d'un lit mobile de cata- lyseur. Elle concerne plus particulièrement des perfectionnements aux procédés et aux dispositifs fonctionnant en circuit, dans lesquels la con- version des hydrocarbures et la régénération du catalyser, en vue d'éli- miner le dépôt carboné formé sur ce catalyseur   aucours   de la conversion, s'effectuent dans des zones superposées de réaction et de régénération à   travèrs   lesquelles le catalyseur se déplace successivement par gravité d'une manière continue, sous forme d'un lit mobile compact,

   le dit data- lyseur étant ensuite transporté depuis l'extrémité inférieure desa course vers le bas jusqu'à l'extrémité supérieure de celle-ci par un   élévateur   ' pneumatique. 



   Dans le mode de réalisation préférée de l'invention, le tram- port du catalyseur, ou de toutes autres substances solides granuleuses circulantes auxquelles s'applique également la dite invention, à partir de l'extrémité inférieure de sa course vers le bas jusqu'à l'extrémité supérieure de celle-ci s'effectue dans un certain nombre de conduits élé- vateurs parallèles et séparés, dans des conditions qui permettent de ré- duire au minimum l'usure du catalyseur ou autres matières solides granu- leuses. 



   Bien que l'invention soit décrite ci-après dans son applica- tion à un procédé de cracking catalytique, et que les perfectionnements de l'appareillage se rapportent plus spécifiquement à une installation de cracking catalytique il doit être bien entendu que l'invention n'est nul- lement limitée à cette application particulière. Elle peut en effet être appliquée à d'autres procédés ou dispositifs fonctionnant en circuit et utilisant des zones superposées dans lesquelles se produisent des réactions en présence d'une couche mobile vers le bas de masse de contact granuleu- se. 

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   Le catalyseur ou autre substance de contact à traiter est sous- forme   déléments   de dimensions relativement grandes ou   d9agglomérés   tels que pastilles,grains bruts etc... dont les dimensions sont comprises envi- ron entre 1 mm et 1 cm. Dans le cas   d'un   dispositif pour la conversion des hydrocarbures la substance granuleuse est de préférence un catalyseur, et le milieu gazeux utilisé pour le transport pneumatique peut comprendre soit des gaz de fumées, de la vapeur d'eau ou tout autre gaz inerte, soit des hydrocarbures gazeux ou vaporisés, de l'air   etc...   



   La présente invention s'applique plus particulièrement aux conversions   d9hydrocarbures   telles qu'elles ont été décrites dans un arti- cle intitulé   "Houdriflow   New Design in Catalytic Cracking" publié dans la revue "The Oil and Gas' Journal" du 13 janvier 1949. 



   Les dispositifs.utilisés   9. 'cet   effet comportent des zones su- perposées; pour la réaction de conversion des hydrocarbures et la   régéné-   ration du catalyseur., la communication entre ces zones étant obtenue par des dispositifs appropriés,, formant, joints de pression, c'est-à-dire per- mettant le passage des solides d'une zone à l'autre tout en empêchant les gaz ou les vapeurs d'une des zones¯de se mélanger avec ceux de 1?autre zone. 



  De la zone de traitement la plus bassele catalyseur est déchargé dans la zone   d9introduction   du dispositif élévateur pneumatique, où la substance solide est mise en contact avec le gaz élévateur qui le transporte vers le haut   jusqu-là   une zone de dégagement où le gaz élévateur se sépare de la substance solide, cette dernière reprenant alors à nouveau sa course vers le bas. 



   De tels dispositifs élévateurs pneumatiques suppriment certains inconvénients inhérents aux dispositifs élévateurs mécaniques à godets, précédemment employés., en particulier lorsqu'ils sont appliqués à des uni- tés dans lesquelles circulent des quantités relativement grandes de cataly- seur ou autres matières granuleuses;

   toutefois le fonctionnement des dis- positifs élévateurs pneumatiques pose des problèmes particuliers, concer- nant notamment   d'une   part la suppression de   1?usure' excessive   du catalyseur et l'érosion des parties mécaniques de l'appareillage, et d'autre part le maintien d'un écoulement uniforme du catalyseur à travers le dispositif é- lévateuro Ce dernier problème est particulièrement aigu dans les disposi- tifs à conduits élévateurs multiples où le catalyseur est amené aux diffé- rents tubes élévateurs à partir   d'une   source commune de distribution.

   Dans de tels dispositifs, des altérations accidentelles de fonctionnement à . l'intérieur de l'un des tubes élévateurs peuvent entraîner à   lextrémité   inférieure de ceux-ci des fluctuations de pression   damplitude   suffisante pour créer une contre pression différentielle entre   l'extrémité     dintro-   duction des tubes élévateurs fonctionnant   d9une   manière défectueuse et les extrémités d'introduction des tubes élévateurs adjacents.

   Dans ce cas le gaz élévateur introduit au voisinage de l'orifice d'entrée du tube éléva- teur fonctionnant mal peut être dévié à travers la masse decatalyseur compacte vers l'orifice d'entrée du tube élévateur adjacent, ce qui en- traîne un fonctionnement défectueux de celui-ci et par suite du système élévateur dans son ensemble. Le problème est particulièrement grave lors- que le plus court chemin possible pour l'écoulement des gaz à travers la masse compacte de catalyseur, pour aller d'un orifice d'entrée à un orifi- ce d'entrée adjacent, n'offre pas une résistance suffisante pour s'opposer à la contre pression différentielle existant entre des orifices d'entrée respectives des élévateurs.

   L'expérience a montré que, pour différentes raisons, il est inévitable qu'il se produise de petites   fluctuations' dans   l'écoulement du catalyseur à l'intérieur des différents tubes élévateurs, pendant le fpnctionnement normal du dispositif élévateur. -Lorsque les.ex- trémités d'entrée des différents tubes élévateurs ne sont pas suffisamment séparées à l'intérieur de la masse de catalyseur qui s'écoule vers le bas, il est inévitable qu'il se produise une migration du gaz depuis la région qui entoure un tube élévateur fonctionnant défectueusement vers   19,orifice   d'entrée   d'un   ou plusieurs tubes adjacents ayant une pression   dintroduc-   tion sensiblement inférieure.

   Les effets de cette.migration du gaz élé- 

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 vateur qui tend à écarter ce gaz du tube fonctionnant-mal sont cumulatifs. 



  Si la migration continue, elle peut provoquer une interruption complète de l'écoulement du catalyseur dans le tube fonctionnant mal, et peut altérer le fonctionnement des tubes élévateurs restants en augmentant la vitesse d'écoulement du catalyseur au-delà des limites acceptables. 



   D'autre part, la quantité de substances solides qui peut être entraînée vers le haut par un tube de n'importe quel diamètre donné est limitée par des conditions pratiques de mise en pression, et par d'autres considérations telles que l'augmentation disproportionnée de l'usure et les complications de structure qui sont alors nécessaires pour mettre en contact le gaz élévateur avec le catalyseur et dégager ensuite celui-ci du dit gaz. Lorsque l'on augmente les dimensions du tube, le maintien des conditions d'écoulement désirées favorables à un faible taux d'usure de- vient plus difficile à réaliser, si bien que pour traiter de plus grandes quantités de substances solides on a souvent trouvé préférable et plus éco- nomique d'utiliser un ou plusieurs tubes plus petits plutôt qu'un seul tu- be élévateur de plus grand diamètre. 



   Il y a également d'autres facteurs que l'on doit prendre en considération pour obtenir un bon fonctionnement des dispositifs éléva- teurs à tubes simples ou multiples, en vue d'obtenir en pratique des taux d'usure des substances solides granuleuses aussi bas que possible. Par exemple, lorsque le catalyseur se déplace vers le haut à travers le tube élévateur, il subit normalement une accélération le long de son chemin d'écoulement jusqu'à ce qu'il atteigne sa vitesse de décharge au sommet du tube élévateur d'où il est alors projeté à une distance considérable à l'intérieur de la chambre de dégagement disposée au-dessus de ce tube.

   Les ruptures de grains de catalyseur dues au choc de ce catalyseur contre la paroi supérieure et les parois latérales de la chambre de dégagement peu- vent être évitées en donnant à la chambre de dégagement des dimensions ap- propriées; toutefois, cet expédient ne tient pas compte du dommage subi par le catalyseur retombant en chute libre du point le plùs élevé qu'il a atteint sur la base de la chambre de dégagement ou sur la surface de la couche de catalyseur qui se trouve dans cette chambre. 



   La présente invention permet d'éliminer en majeure partie les défauts de fonctionnement décrits ci-dessus des dispositifs de circulation des solides ainsi'que tous autres facteurs qui contribuent à l'usure de ces substances solides au cours du fonctionnement de ces dispositifs. 



  Cette invention comporte à cet effet l'emploi de techniques opératoires nou- velles ainsi que la réalisation d'appareils perfectionnés. On a décrit ci-après, à titre d'exemples non limitatifs avec références aux dessins ci-joints, différents modes de réalisation employés à la présente inven- tion. 



   Sur ces dessins, la figure 1 est une élévation schématique d'un dispositif comportant un certain nombre de tubes élévateurs disposés   symétriquement autour et au voisinage de la chambre ; certainesconnexions   pour les gaz et les solides n'ont pas été représentées pour que le dessin soit plus clair. 



   La figure 2 est une élévation partielle à plus grande échelle, partiellement en coupe, de l'extrémité inférieure du dispositif élévateur représenté sur la figure 1. 



   La figure 3 est une vue en plan par dessus la figure 1. 



   La figure 4 est une coupe horizontale prise suivant la ligne   4-4   de la figure 1. 



   La figure 5 est une coupe horizontale à plus grande échelle prise suivant la ligne 5-5 de la figure 1. 



   La figure 6 est une élévation verticale à plus grande échelle (partiellement en coupe) de la partie supérieure d'une chambre de réaction unitaire présentant de légères modifications par rapport à celle de la fi- 

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 gure 1. 



   La figure 7 est une vue analogue   d'une   chambre modifiée mon- trant la partie inférieure de cette chambre se continuant au-dessous de la partie représentée sur la figure 6. 



   La figure 8 est une vue fragmentaire à plus grande échelle d'un dispositif d'évacuation des solides ayant une forme différente de ce- lui de la figure   7.   



     -La   figure 9 est une élévation verticale, partiellement en coupe, montrant la disposition du séparateur de fines dans l'appareil, et les conduits reliant ce séparateur à la trémie supérieure représentée sur la figure 60 
La figure 10 est une coupe verticale-d'un mode de'réalisation modifié de la chambre de dégagement dans le cas où   l'on   utilise plusieurs tubes élévateurso 
La figure 11 est une coupe horizontale prise suivant la li- gne 11-11 de la figure 10. 



   La figure 12 est une vue fragmentaire à plus grande échelle, en élévation verticale et partiellement en coupe., d'une trémie d'engagement de l'élévateur ayant une forme différente de celle représentée sur les fi- gures 1 et 2. 



   En se reportant plus particulièrement à la figure 1 le cata- lyseur sous forme de grains est évacué   d'une   façon continue de la base de la trémie supérieure   11   et il s'écoule par gravité vers le bas à travers le joint de pression 12   jusqu9à     l'extrémité   supérieure d'une chambre de traitement indiquée d'une manière générale en 13 et qui comprend une zone de réaction et une zone ou four de régénération.

   En traversant l'ensemble de la chambre de traitement 13 le catalyseur s'écoule vers le bas par gra- vité sous forme d'un lit mobile compact et traverse successivement tout d'abord la zone de réaction où il est mis en contact avec les hydrocarbu- res, en phase liquide ou en phase vapeur dans des conditions convenables pour réaliser la conversion désirée,puis une zone intermédiaire dans la- quelle les produits de conversion gazeux sont séparés du catalyseur qui a été contaminé par un dépôt de coke,puis la zone de régénération dans la- quelle le catalyseur est débarrassé de son dépôt carboné, par combustion de celui-ci dans un gaz contenant de   1?oxygène,

     par   exempleo   
Le catalyseur réactivé s'écoule ensuite vers le bas depuis le bas de la chambre 13 à travers un conduit vertical 14 jusqu'à l'intérieur   d'une   chambre de distribution 15 du catalyseur dont l'axe est aligné avec celui de la chambre 13. Le catalyseur s'écoule directement de l'extrémité inférieure du conduit 14 sur un lit mobile compact 16 (figure 2) maintenu à 1?intérieur de la chambre de distribution. Ce lit 16   n'est   pas nécessai- re pour l'engagement du catalyseur mais a seulement des dimensions suffi- santes pour permettre un écoulement uniforme du catalyseur vers les diffé- rents tubes élévateurs. 



   Depuis l'extrémité inférieure de la chambre de distribution 15, le catalyseur s'écoule vers le bas et radialement vers l'extérieur à tra- vers un certain nombre de conduits d'alimentation 17 qui le mènent à diffé- rentes chambres   d9engagement   18 correspondant-aux divers tubes élévateurs et où il est mis en contact avec le gaz élévateur. Ces chambres 18 sont groupées au-dessous et autour de la chambre 13 et le catalyseur s'écoule vers le bas dans chacune d'elles sous forme d'une colonne mobile compacte. 



  Les conduits   d'introduction   17 ont une longueur sensiblement uniforme et, avec le lit distributeur 16 et le conduit vertical 14, ils constituent le joint d'étanchéité aux gaz entre   1:'extrémité   inférieure de la chambre 13 et les chambres d'engagement 18. Chaque tube élévateur vertical 20 s'é- tend vers.le haut depuis un point bas situé à l'intérieur de la chambre d'engagement correspondante   18,   l'extrémité inférieure du dit tube éléva- teur étant plongée dans la couche de catalyseur qui y est contenue. Les 

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 tubes élévateurs 20 sont distribués autour de la périphérie de   là   chambre 13 et disposés aussi-près que possible de celle-ci.

   Dans le mode de réalisation particulier de 1 invention représenté dans les figures de 1 à 4 on a repré- senté douze tubes élévateurs disposés en groùpe de trois diamétralement op- posés. Bien entendu on pourra prévoir n'importe quel   aùtré   nombre et n'im- porte quelle autre disposition des tubes élévateurs. Au sommet de l'éléva- teur,   qhaque   groupe de trois tubes pénètre dans une chambre de dégagement commune et les quatre chambres de dégagement sont disposés de telle sorte que les conduits qui partent de leur partie inférieure et qui mène à la trémie de chargement supérieure aient une   longueur.sensiblement   uniforme. 



  Si on le préfère, néanmoins, on pourra utiliser une chambre de dégagement unique, de grandes dimensions, qui peut incorporer les facilités de charge, ou des chambres de dégagement séparées pour chaque tube élévateur. 



   En se reportant à la partie du dispositif élévateur où l'on introduit le catalyseur, et qui a été représenté clairement dans la coupe partielle à grande échelle de la figure 2, on peut voir que chaque   dispo-   sitif d'engagement comporte une chambre cylindrique close 21 entourant con- centriquement l'extrémité inférieure du tube élévateur 20. Le conduit 17 est relié latéralement à la chambre cylindrique 21 de telle sorte que la substance granuleuse qui y est introduite et qui s'écoule vers le bas sous forme d'une masse compacte puisse avoir une surface libre dans la région supérieure de la chambre 21. Un élément à manchon cylindrique 22 concentri-   quement disposé entre le tube élévateur et la paroi de la Chambre 21 s'jfi tend vers le haut au-delà de l'extrémité supérieure de la chambre.

   Un   joint 23 ferme l'extrémité supérieure de l'espace annulaire 24 méhagé entre le tube élévateur 20 et le manchon 22. 



   Le gaz élévateur est introduit dans l'espace annulaire 24 par une canalisation d'entrée 25 débouchant à l'extrémité   supérieure   du manchon 22 et le gaz élévateur s'écoule vers le bas à travers l'espace annulaire 24 pour être déchargé sous forme de courant annulaire autour de la périphé- rie inférieure du tube élévateur. Le courant annulaire de gaz élévateur vient engager le catalyseur qui s'écoule vers l'intérieur au-dessous de l'extrémité inférieure du manchon et entraîne ce catalyseur dans l'orifice d'entrée du tube élévateur. L'extrémité inférieure du manchon 22 peut se terminer au niveau de l'extrémité inférieure du tube élévateur   ou-légère-   ment plus haut ou légèrement plus bas si on le désire.

   Le réglage désiré du manchon peut être déterminé à l'avance, et le manchon construit à cet effet ; on peut également prévoir un élément de-manchon additionnel régla- ble, non représenté, que l'on adapte alors à l'extrémité inférieure du manchon 22 de façon à rendre réglable la position du dit manchon. Le gaz élévateur est amené à l'orifice 25 par un collecteur 26 ayant la forme d'un tube annulaire relié aux différents orifices d'entrée de gaz des chambres d'engagement restantes. De préférence,, le collecteur annulaire 26 est dis- posé concentriquement à l'axe de la chambre 13. 



   Du gaz élévateur additionnel peut être amené à la chambre d'en- gagement par un conduit d'entrée 27, dans la partie la plus basse de la dite chambre d'engagement. 



   L'orifice de décharge du conduit 27 est de préférence aligné axialement avec le tube élévateur et.il est disposé de façon à décharger un courant de gaz élévateur en un point disposé au-dessous et à une cer- taine distance de l'embouchure du tube élévateur, si bien que ce gaz élé- vateur est introduit dans le lit de substance formée au-dessous de l'ex- trémité de l'élévateur, et se diffuse vers le haut à travers une couche de ce lit dans la direction de l'orifice du tube élévateur. Normalement la majeure partie du gaz élévateur sera introduite par l'orifice d'entrée   25 et une quantité relativement faible, ne dépassant pas environ 25% de 1%ensemble du gaz élévateur sera introduite par l'orifice 27.   



   Toutefois, dans certains cas, il peut être désirable d'intro- duire tput le gaz élévateur ou la majeure partie de ce gaz au moins par 

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 1?orifice d'entrée 27, et dans ce cas le manchon 22 peut être supprimé et le catalyseur qui entre dans la chambre d'engagement 18 pàr le conduit d'in- troduction 17 peut s'écouler vers le bas sous forme de courant annulaire,' en restant en contact avec la surface extérieure du tube élévateur.

   L'ex- trémité verticale du conduit d'entrée 27 peut être rendue réglable de façon à permettre une modification de l'espace compris entre l'extrémité 27 et le bas du tube élévateur 200 
Du gaz élévateur additionnel peut être introduit au niveau de l'orifice d'entrée de l'élévateur ou au-dessus de ce niveau, et à une certaine distance de celui-ci, de manière que ce gaz s9écoule vers le bas ou latéralement   concurremmentavec   le catalyseur vers l'orifice d'entrée de l'élévateur, ce qui faoilite son écoulement tout en complétant lâ quantité de gaz élévateur introduit en d'autres pointso Par exemplece gaz éléva- teur additionnel peut être introduit par   l'orifice   28 à l'extrémité supé- rieure de la chambre d'engagement 18.

   On pourra également supprimer l'in- troduction du gaz secondaire par le conduit 27 auquel cas   l'entrainement   sera effectué par le gaz primaire introduit par le conduit 25 et l'espace annulaire 24, augmenté des petites quantités de gaz introduit par l'orifi- ce d'entrée 28 et diffusant vers le bas à travers le lit de catalyseur dans la chambre d'engagement 18. 



   On a représenté sur la figure 12 une variante du dispositif d'introduction du gaz élévateur dans la chambre d'engagement. Dans ce mo- de de réalisation, la chambre d'engagement 18a comporte une partie infé- rieure évasée 19 qui entoure l'extrémité inférieure de la partie cylindri- que 21a, et qui forme avec celle-ci, à un niveau intermédiaire, un espace annulaire 19a communiquant avec le conduit d'arrivée de gaz   28a,   si bien que le gaz introduit par ce conduit pénètre dans l'espace annulaire 19a et se diffuse latéralement à travers la couche de catalyseur vers   l'orifi-   ce du tube élévateur 20.

   Un manchon 22a entoure concentriquement le tube élévateur 20 en créant un espace annulaire 24a entre lui-même et la paroi extérieure du tube élévateur; cet espace communique avec le tube d'entrée de gaz 25 qui fonctionne d'une manière analogue à celui de la figure 2. 



  En   fonctionnement,   le gaz primaire qui constitue la majeure partie est in- troduit par le conduit 25 alors qu'une fraction faible de gaz auxiliaire est admise par le conduit 28a; cette fraction sert à relâcher le lit de catalyseur et à le pousser vers l'orifice du manchon 22a qui est ouvert à sa base, et à faciliter   l'entraînement   du catalyseur dans le tube élé- vateur par le gaz principal déchargé par l'espace annulaire 24a. Comme on peut le voir sur la figure 12, un contrôleur de pression PC peut être pré- vu pour régler le taux d'admission des gaz par le conduit 28a en vue de maintenir une pression différentielle fixe par rapport à un point déterminé à l'avance du tube élévateur 20. 



   Le gaz élévateur introduit soit par la base soit latéralement, concurremment avec le catalyseur, dans un quelconque des modes de réalisa- tion décrits, sert tout d'abord à exercer une régulation du taux   d'écou-     lment   du catalyseur car il est connu que même des quantités relativement faibles de gaz s'écoulant vers le bas ou latéralement avec le   catalyseur   dans la chambre   d9engagement   peuvent permettre une régulation de l'écoule- ment du-catalyseur à l'intérieur du tube élévateur. Il est alors évident que l'écoulement dans chaque tube élévateur peut être contrôlé en réglant le passage des petites quantités de gaz à travers l'un ou l'autre des ori- fices 27 ou 28 ou à travers les deux, ou à travers l'orifice 28a.

   Le gaz élévateur peut, bien entendu, être additionné d'une quantité relativement. faible de gaz introduit en excès pour former joint en un point disposé sur le chemin du catalyseur allant à la chambre d'engagement, et par exemple à l'orifice d'entrée 29 (figure 2) à l'extrémité supérieure de la chambre de distribution 15. Le gaz peut être amené aux orifices d'engagement 27 par un collecteur 30 ayant la forme d'un tube annulaire, et disposé éga- mement concentriquement à 1?axe de la chambre 13.

   Le gaz élévateur intro- duit par les différents orifices d'entrée peut être amené à s'écouler dais la chambre d'engagement du fait que   l'on   maintient à la source de gaz élé- 

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 vateur une pression plus élevée que   clle   qui est nécessaire   dans'l'organe   d'engagement de l'élévateur; le gaz élévateur peut également provenir d'une source à basse pression et être refoulé dans la chambre d'engagement de l'élévateur par un thermo compresseur comme cela est représenté   en   34.   @   Dans ce dernier cas lé gaz élévateur introduit dans la'chambre   d'engagement   comprendra une fraction importante du gaz de compression utilisé par le    thermo compresseur... - . - -      .

   Le   tube élévateur 20 s'étend vers le haut jusqu'à   une-'distan-   ce notable   au-dessus'de   l'extrémité de la tréinie de chargement 11 et il fait saillie à l'intérieur d'une chambre de dégagement   3 1(figuré     1), une   chambre de dégagement séparée étant prévue dans ce mode de réalisation pour chaque groupe de trois tubes élévateurs 20 (figure 3). A l'intérieur de l'organe de dégagement 31 le catalyseur se dégage d'une manière connue du-gaz élévateur et ce dernier est évacué de la chambre de dégagement par l'orifice 32. Le catalyseur dégagé se rassemble à la base de la chambre de dégagement 31 qu'il quitte par des conduits d'écoulement 33 dirigés ra- dialement vers le bas et vers l'intérieurdans la direction de l'axe com- mun de l'ensemble.

   Les conduits 33 sont reliés à l'extrémité supérieure de la trémie de chargement 11 et ils déchargent le catalyseur dégagé sur le lit de catalyseur qui est maintenu pour assurer l'écoulement. 



   Bien que le mode de réalisation représenté montre des cham- bres de dégagement individuelles pour chaque groupe de trois tubes éléva-   teurs  il doit être bien entendu que l'invention couvre également l'emploi d'un organe de dégagement unique de grandes dimensions d'un diamètre suf- fisant pour recevoir les extrémités de tous les tubes élévateurs ou au contraire de chambres de dégagement individuelles pour chacun des tubes individuels. Dans le cas   d'une   chambre de dégagement unique et plus gran- de, le catalyseur dégagé provenant des courants de gaz élévateurs se col- lecte à la base de la dite chambre et s'écoule vers le bas et vers l'inté- rieur, dans   l'orifice   central de sortie disposé suivant l'axe de   l'appa-   reil.

   Le catalyseur dégagé peut alors s'écouler verticalement vers le bas à travers un conduit d'alimentation unique débouchant au centre de la base   de la chambre de dégagement. On a représenté sur les figures 10 et 11 et on décrira ci-après un autre mode de réalisation comportant plusieurs tubes   élévateurs se déchargeant dans une chambre de dégagement unique. 



   Les dimensions et la disposition de l'appareil élévateur et des conduits de transfert qui sont reliés sont établis de telle sorte que les fluctuations de pression qui se produisent à l'extrémité inférieure de l'un quelconque des conduits élévateurs,à la suite d'une accumulation de catalyseur dans ces tubes, n'ont pas d'influence sur les orifices d'entrée de l'un ou de plusieurs des autres élévateurso Grâce au chemin d'écoule- ment relativement long-que devrait suivre toute fraction de gaz qui cher- cherait à se déplacer d'une région entourant un des orifices de tube élé- vateur vers un autre orifice,une résistance suffisante est imposée à l'écoulement du gaz pour empêcher toute migration de ce gaz, pour toutes les fluctuations de pression auxquelles on peut normalement s'attendre. 



  Grâce à la chute de pression notable qui se produit à travers la masse du catalyseur, sur le chemin allant d'un orifice d'entrée d'élévateur à un autre orifice   d'entrée,   il y a une période de temps suffisante pour que tout mauvais fonctionnement se produisant dans   ùn   élévateur puisse se cor- riger de lui-même avant que les fluctuations de pression qui en résultent à la base de l'élévateur fonctionnant mal puissent avoir de l'influence sur les autres orifices d'entrée d'élévateur. 



   Dans le mode de réalisation qui vient d'être décrit on a sup- posé que le gaz élévateur primaire,qui peut être par exemple un gaz de   fu-   mée,provient d9une source maintenue à une pression inférieure à la pres- sion requise dans les chambres d'engagement 18 de l'élévateur. Pour into- duire les gaz de fumée fournis par le collecteur 26 dans la manchon 22 de la chambre d9engagement de l'élévateur à la pression élevée désirée, un compresseur à jet 34 est disposé dans le conduit d'entrée des gaz 25. Ce 

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 compresseur à jet est alimenté en vapeur   d9eau'à   relativement haute pression par le conduit 35 relié à un collecteur de vapeur d9eau 36.

   Les gaz de fu- mée provenant du collecteur 26 sont amenés au compresseur à jet par le con- duit 370 
Chacun des conduits de gaz allant aux chambres d'engagement d'élévateur comporte une soupape de réglage disposée de la manière-usuelle. 



  Si on le désire toutefois on peut prévoir un dispositif de réglage automa- tique pour régler séparément des soupapes de réglage sélectives suivant les variations de pression dans le système élévateur. Tout mauvais fonc- tionnement dans l'un des élévateurs, susceptible de provoquer des fluctua- tions de pression dans cet élévateuramènera en conséquence le système de réglage automatique à régler l'entrée des gaz dans l'élévateur en mauvais fonctionnement de façon à corriger ce mauvais fonctionnement., d9une manière analogue à ce qui a été représenté sur la figure 12. 



   Il doit être bien entendu que lorsque la zone de régénération d'une chambre de traitement unitaire fonctionne à une pression suffisamment élevée, des gaz de fumée peuvent être soutirés de cette zone et conduits' directement aux chambres d'engagement de l'élévateur sans qu'il y ait lieu d'utiliser les dispositifs additionnels tels que les compresseurs à jet 34. 



   En utilisant une multiplicité   de'   tubes élévateursles taux relativement élevés d'usure que   l'on   rencontrait   jusqu9à   présent lorsque   1-'on   n'utilisait qu'un seul tube élévateur de grand -diamètre pour la cir- culation de grandes quantités de solides dans les opérations industrielles, peuvent être diminués considérablement. Une autre élimination des causes possibles d'usure des solides dans un système à élévateur unique ou mul- tiple est également obtenue par le mode de construction et de disposition ci-après décrit. 



   Bien que les tubes élévateurs 20 se déchargent dans une zone étendue à l'intérieur de la chambre de dégagement 31, ce qui entraine une réduction de la vitesse des gaz et par suite la séparation des solides et des gaz., les particules solides déchargées des élévateurs gardent encore, au point de chargeune force vive telle que ces particules sont proje- tées vers le haut   jusqu9à   une certaine distance au-dessus du sommet de l'élévateur. A moins de prévoir des dispositifs spéciaux, tout ou par- tie de ces particules solides peuvent venir frapper le sommet ou les pa- rois latérales de la chambre de dégagement avec une force suffisante pour provoquer la rupture et   1-'usure   des particules.

   Les particules brisées et les finessi on leur permettait de rester et de s'accumuler dans la masse de solides en circulation gêneraient de différentes manières le. bon fonctionnement du système; même si ces fines sont éliminées il y a d'ailleurs une perte de substances coûteuses qui nuit à   le'économie   géné- rale du système. Le choc sur le sommet et les parois latérales de l'orga- ne de dégagement peut être éliminé en grande partie en donnant à la cham- bre 31 des dimensions convenables pour que ces parois soient en dehors du chemin parcouru par les particules solides à une vitesse notable.

   Cepen- dant il y a un autre facteur important qui contribue à l'usure des parti- cules solides, et qui n'est pas supprimé par l'augmentation de la hauteur et du diamètre de la chambres   c9est   1?usure due au choc des particules de catalyseur retombant sous   1-'effet   de l'accélération de la pesanteur depuis le niveau maximum quelles ont pu atteindre. 



   Les particules de catalyseur ayant les dimensions   indiquées.,   lorsqu'elles sont élevées à une hauteur de 33 m. ou plus dans des tubes ayant un diamètre convenable peuvent atteindre à l'extrémité de décharge de   19'élévateur   une vitesse moyenne de 10 mo par seconde ou davantage et elles peuvent par suite être projetées au-dessus de l'extrémité de déchar- ge du tube élévateur sur une hauteur pouvant atteindre 7 mo et même quel- quefois 10 mo ou davantage avant de commencer à redescendre.

   Pour rédui- re au minimum l'usure due à ce facteur, la vitesse de décharge des solides et par conséquent leur hauteur de soulèvement dans la chambre de dégagement sera réduite efficacement en évasant la partie supérieure de l'élévateur: 

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 les particules solides sont alors transportées par le courant gazeux sur 
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 la majeure partie du chemin parcouru dans Pélé1fateur (dans la partie non' évasée du tube élévateur) à des vitesses suffisamment élevées poup permet- tre un écoulement réguliers et elles subissent ensuite une décélération'"ré- gulière dans la partie supérieure du tube élévateur de manière à'être dé- chargées dans la chambre de dégagement à vitesse réduite.

   Pour obtenir 
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 cette décélération régulière sans qu'il risque de se produire une"aggluti- nation ou une tendance à écoulement intermittents 1-'an¯kle d'évasemêntdu tube élévateur doit être très faible. On a trouvé qu'un angle inférieur à 7  et même de préférence à 5  et compris par exemple entre 0,15 et 3  don- nait la décélération régulière désirée sans provoquer une détente trôp' 
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 soudaine du gaz élévateur, qui tendrait à développer des concentrations "10- calisées de particules au point de détente ou au-dessusce qui entraîne- rait la formation d'agglomérats ou un écoulement irrégulier indésirable risquant de provoquer une usure accrue.

   Lorsqu'on utilise les angles de* vasement indiqués les diamètres de la partie non évasée du tube élévateur et le sommet de la-section évasée ont entre eux les relations suivantes: le rapport du carré du dernier au carré du premier est compris environ en-' 
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 tre 193/1 et 5s0/ls ce rapport étant égal au rapport des sections transver- sales horizontales aux endroits indiqués du tube élévateur.

   Dans la plu- part des installations industrielles   (c9est-à-dire   pour les élévateurs compris entre 30 et 100 mo de   haut),   la longueur de la partie évasée sera d'environ 7 à 15   mo   
Dans le mode de réalisation qui a été représenté en particulier sur les figures 1 et 2, les tubes élévateurs 20 pénètrent dans la chambre de dégagement 31 en un endroit disposé le long d'une corde écartée d'une certaine distance du centre de la chambre de dégagemento Ce mode de con-' struction permet une disposition plus compacte des différentes chambres de dégagement autour de la périphérie de la trémie 11 et facilite la construc- 
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 tion du support de 19installation.

   Pour éviter les chics du courant de décharge de solides contre la partie 38 (figure 5) de la paroi de la   cham-   
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 bre de dégagement, qui est la plus proche des tubes élévateurs ll1extrémi- té supérieure de chaque tube est évasée   excentriquement.,   de telle sorte que la portion de la paroi du tube élévateur (S) qui est la plus proche de la paroi 38 de la chambre dé dégagement, est sensiblement rectiligne. et parallèle à l'axe vertical de la chambre de dégagements tandis que la paroi opposée du tube élévateur (T) va en s'évasant vers le   haut;,   dans la direction de   1?axe   de la chambre de dégagement suivant 1?angle précédem- ment indiqué.

   Du fait de cet évasement excentré, le courant de solides 
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 déchargés est repoussé par leinte"rieur à partir de la paroi 38 de la cham- bre de dégagements et dirigé vers la partie de la paroi 39 qui est la plus éloignée de la ligne des tubes élévateurs. 



   Alors que la vitesse de chacun des courants de solides et de gaz émergeants déchargés dans les différentes chambres de dégagement 31 est ainsi réduite par un évasement de la partie supérieure du tube éléva- teur 20 et que la majeure partie au moins des particules solides contenues dans le courant est ainsi projetée vers le haut dans la chambre de déga- gement à une hauteur réduite,ce qui offre une sauvegarde additionnelle contre la rupture des particules.déchargées et donne une plus grande sou- plesse de fonctionnement permettant 1?utilisation efficace   d9une   vitesse 
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 de décharge plus élevée au sommet de l9élévateur9 on prévoit dans la cham- bre de dégagement 31 des organes pour réduire efficacement la vitesse ma- ximum en chute libre susceptible   d'être   atteinte par les solides granu- leux descendant,

   ce qui réduit par cela même leur force d'impact contre la base de la   chambre.de   dégagement ou contre les particules qui reposent sur cette base. On obtient ce résultat., comme cela a été représenté sur les figures 1 et 5, par exemple,en interrompant la chute déjà commencée des substances solides dégagées en un point intermédiaire de leur course vers le bas.

   A' cet effets un plateau incliné 40, formant chicane est disposé du côté du courant de décharge des solides qui est adjacent à la partie de la paroi 38 de la chambre de dégagements et une autre série de plateaux 

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 analogues 41, 42 et 43 fait saillie vers l'intérieur et vers le haut sur la paroi diamétralement opposéeo Ces plateaux ont des dimensions telles et sont disposés de telle sorte que leurs arêtes intérieures soient placées juste à l'extérieur du chemin suivi par le courant   ascendant   des   solides.   



  Chacun des plateaux en outre, comporte des ouvertures adjacentes aux parois respectives pour permettre aux particules solides qu'il a recueillies de se décharger à un niveau inférieur. Les ouvertures 44 ménagées dans les séries de plateaux verticaux 41, 42 et 43 sont de préférence décalées   l'une   par rapport à l'autre. Pour permettre à une couche de granules solides de s'accumuler et de se maintenir d'une façon sensiblement continue prati- quement sur l'ensemble de la surface supérieure de chaque plateau 40 à 43, on prévoit sur la surface supérieure de chacun de ces plateaux une ou plu- sieurs nervures 45.

   La disposition particulière., non symétrique, des pla- teaux sur leurs parois respectives, dans le mode de réalisation représenté sur les figures 1 et 5 a été adopté à   causse   de la nature du chemin suivi par le courant de solides déchargés dans ce mode de réalisation, dû lui- même à la disposition des tubes élévateurs. Dans la chambre de dégagement 31 sont prévues des séparations verticales 46 qui s'étendent de la paroi 38 .à la paroi 39 de façon à constituer des chambres   séparées   dans lesquelles se déchargent les différents tubes élévateurs 20.

   Les chambres de dégage- ment étant en fonctionnement ainsi qu'il vient   d'être   décrit, le mélange des particules granuleuses et des gaz déchargés au sommet de chacun des tu- bes élévateurs continue son mouvement vers le haut dû à   la.force   vive qui lui est communiquée par le gaz élévateur, vers le sommet de la chambre de dégagement,\) et le courant de substances solides s'écarte vers l'extérieur par rapport à   l'axe   du courant élévateuro La périphérie de ce courant fait ainsi un angle d'environ 7 à 15  par rapport à l'axe du courant.

   A mesure que la force vive des solides qui s'élèvent vers le haut diminue, les par- ticules s'écartent encore plus largement et retombent ensuite vers le bas sous une forme analogue à celle   d'un   parapluie ouvert qui serait formé des particules granuleuses tombant sous l'influence de la pesanteuro Certai- nes de ces particules s'élèvent plus haut que les autres et en tombant sont, cueillies par le plateau 43 le plus élevé alors que les particules qui arrivent moins haut tombent sur les surfaces des plateaux T inférieurs 41 et 420 
Les particules solides sont ainsi amorties dans leur descen- te en tombant sur une couche de solidespuis elles sont déchargées à tra- vers les orifices 44 pour atteindre finalement la base de la chambre 31. 



   Dans le mode de réalisation modifié, représenté figures 10 et 11, on peut voir un dispositif utilisant seulement quatre tubes élévateurs. 



  Ce mode de réalisation   n9est   pas restreint toutefois, bien entendu, à un nombre de tubes élévateurs déterminé. Tous les tubes élévateurs 20a se déchargent dans une chambre de dégagement commune 31 et sont répartis con- centriquement autour de l'axe longitudinal de cette chambre. Les extré- mités inférieures des tubes élévateurs 20a (non représentés) reçoivent le catalyseur de chambres   d9engagement   analogues aux chambres 18 des figures 1 et 2 mais qui sont disposées différemment par rapport à   1-'axe   de la chambre de réaction 13.

   Ces chambres d'engagement, dans ce mode de réalisation, sont alignées avec les tubes correspondants 20a qui sont dirigés verticale - ment vers le haut, vers la chambre de dégagement   unique 3 la.   Par ailleurs le fonctionnement est sensiblement analogue à celui précédemment décrit, le gaz étant évacué par un conduit 32a et les solides granuleux dégagés ac- cumulés à la base de cette chambre sont déchargés par un conduit 33 a (cor- respondant par ailleurs au conduit 33 du mode de réalisation précédemment décrit) 
La chambre de dégagement 3 la comporte également des dispositifs interrupteurs de chute en vue de réduire l'usure des solides par choc, dais cette chambre, Comme cela est représenté, une surface de séparation 50 s'étend horizontalement à travers la chambre de dégagement, à l'intérieur de la moitié inférieure de celle-ci,

   et elle sépare la zone de dégagement 

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 proprement dite qui est au-dessus de la partie du lit d'éooùlemeàt dispo-" sée au-dessous. Quatre chicanes 51 de forme pentagonale disposées à angle droit l'une par rapport à l9autrea divisent lsespacé de dégagement en-quai tre secteurs égaux si bien que chacun des tubes élévateurs 20a se déchar- ge dans-un des secteurs respectifs. Les chicanes sont portées du côté le plus.long de chacune d'elles par un pilier 52 porté lui-même par des con- 
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 soles fixées à la plaque de base.

   Une série de plateaux 539 54s 55s'éèn- dent vers   l'intérieur   et vers le haut à partir de la paroi extérieure de-   la chambre de dégagement 31a ; plateaux sont espaces verticalement l'un   par rapport à 1?autre et chacun d'eux aboutit dans un rebord circulaire intérieur et parallèle à celui de l'autre plateau, et disposé suivant'une surface tronconique, coïncidant avec les arêtes inclinées des chicanes 51 
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 qui supportent doailleurs les arènes intérieures des plateaux. Grâce â cette disposition.,, comme dans les cas du mode de réalisation précédemment' ' 
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 décrits les plateaux sont maintenus à 1?extérieur du chemin du courant. asqen- dant de solides mais restent sur le chemin des solides dégagés qui retom- 
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 bent.

   Ces plateaux sont également munis d9oriicès de décharge 56 le lotis de leurs périphéries extérieures, les orifices de chaque plateau étant dé- calés par rapport à ceux du plateau adjacent suivant. Ces plateaux peu- vent également être munis d'arêtes de retenue pour les solidesanalogues- aux arêtes 45 précédemment décrites. La plaque de base 50 est munie d'une 
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 série disposée symétriquement d9éléments tubulaires 57 dirigés vers le bas'et à travers lesquels les solides qui atteignent finalement cette pla- que sont déchargés sur la couche disposée au-dessous. Le fonctionnement de ce mode de réalisation est tout à fait analogue à celui du mode de réa- lisation précédemment décrit. 



   Les chicanes de guidage 51 servent principalement à séparer les courants individuels émergeant des tubes élévateurs tandis que les courants montent à travers le passage tronconique limité par les arêtes intérieures des plateaux, ce qui réduit toute tendance à   écoulement'tur-   bulent qui pourrait être occasionné par l'influence possible d'un courant sur l'autre. Si on le désire les tubes individuels 20a peuvent aller en 
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 se'évasant va leur partie supérieure suivant un angle faible, de manière'a réduire la vitesse de décharge; l'évasement peut également n'être prévu que le long de la partie de la paroi du'tube élévateur qui est la plus éloignée du pilier 52. 



   En se référant plus particulièrement aux figures 6 et 7 on va maintenant décrire plus en détail la disposition et le fonctionnement des zones de conversion et de régénération du dispositif. Le catalyseur qui quitte la chambre de dégagement 31 par les conduits 33 est déchargé au sommet de la trémie 11 d'où il   passe à   travers le joint gazeux 12 dans la chambre de réaction unitaire 13.

   Lorsque on utilise la chambre de dé- gagement représentée sur la -figure 10 par exemple, la capacité d'écoule- ment est prévue à la base de la chambre de dégagement 31a, si bien que la trémie de réglage de'écoulement 11 (figure 6) peut être supprimée et que les conduits de décharge des solides 33a peuvent aboutir directement au sommet de la chambre de réaction   13.   Au sommet de cette chambre de réac- tion 13 est prévu en 59 un conduit d'entrée pour le gaz formant joint (figure 6). . 



   La chambre 13 est entourée par une enveloppe cylindrique allon- 
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 gée-unique9 de forme étagée, comportant des sections de diamètres progres- sivement croissants de haut en bas. La section la plus élevée et la plus étroite 60 contient la zone de réaction. La section intermédiaire 61 com- prend de haut en bas,la zone de dégagement des vapeurs, la zone de purge, la zone de transfert du catalyseur et le premier étage de la zone de régé- nération. La section la plus basse et la plus large 62 contient la zone correspondant au second étage de régénération.

   On comprendra que   l'inven-   tion n'est pas limitée à la disposition de deux étages de régénération et que   l'on   peut prévoir un nombre plus grand d'étages intermédiaires de ré- génération si on le désire ou si cela est nécessaire en suivant la dispo- 

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 sition générale qui est décrite et représentée..

   En   outre 5)- comme     cela--a   été représenté sur la figure 1, on peut supprimer l'élargissement de la   zone   inférieure de régénération., A partir-du bas de la zone de régénération, le catalyseur est évacué par un dispositif-spécial prévu pour assurer une évacuation uniforme sur toute la section de la chambre, et il est déchargé dans un dispositif récepteur approprié-telle qu'une trémie 15 (figure 1) qui distribue le catalyseur par différents conduits 17 aux différentes cham- bres d'engagement 18 de   l'élévateuro   
Le catalyseur qui pénètre dans la partie supérieure de la section 60 est reçu sur une plaque porte-tubes ou distributrice 65 et forme un lit compact s'écoulant par gravité au-dessus de la plaque.

   La majeure partie du catalyseur provenant de ce lit est déchargée par une série de conduits'distributeurs 68 qui-se vident à l'intérieur de la section 60-sur la-surface d'un lit disposé au-dessous de la plaque 65, si bien que   l'on   a un espace récepteur de vapeur qui entoure les conduits 68 et qui est dis- posé entre la face inférieure de la plaque 65 et la surface supérieure du lit du catalyseur disposé au-dessouso Une fraction du catalyseur provenait du lit qui repose sur la plaque 65 s'écoule dans un manchon cylindrique 67, ouvert à ses extrémitéset qui traverse une ouverture ménagée dans la pla-   qùe   65 de façon à se décharger dans une chambre cylindrique 66 disposée concentriquement et montée au-dessous de la plaque.

   Un conduit d'introduc- tion 69 des hydrocarbures traverse la partie centrale du manchon 67 et aboutit à une tête de pulvérisation 70 par laquelle on peut introduire les hydrocarbures liquides seuls ou mélangés avec de la vapeur   d'eau   ou des hydrocarbures vaporisés. Ce conduit est entouré et protégé à 1-'intérieur du manchon 67 par une enveloppe 71 qui est munie à son extrémité inférieu- re, au-dessous de l'orifice de décharge du manchon 67,   d'une   partie éva- sée vers l'extérieur 72 et qui se prolonge par une partie évasée vers l'in- térieur disposée au-dessous, et destinée à s'adapter à la périphérie exté- rieure de la tête de pulvérisation 70.

   L'enveloppe 66 comporte à son extré- mité inférieure un rebord dirigé vers l'intérieur et qui est disposé à un niveau coïncidant sensiblement avec celui de l'extrémité inférieure de la partie 72 évasée vers l'extérieur, créant ainsi un passage annulaire étroit 73 à travers lequel le catalyseur s'écoule sous forme   d'un   rideau annulai- re tombant librement au-delà des jets de liquide déchargé par la tête   70,   sur la surface du lit compact disposé au-dessous. La tête pulvérisatrice peut être d'un type approprié pour transformer en brouillard, pulvérisa- tion, ou toutes autres particules liquides ayant des dimensions appro- priées,   1-'hydrocarbure   liquide qui est introduit.

   L'arête intérieure du rebord est distante de la partie 72 d'une quantité appropriée de manière à permettre la formation d'un rideau.relativement épais de particules de catalyseur tombant librement, de façon à arrêter complètement ou tout au moins d'une manière suffisante le passage de toutes les particules liqui- des atomisée projetées sur ce rideau par la tête pulvérisatrice   70.-'   Grâce à cette disposition, on réduit au minimum toute migration de particules liquides atomisées qui seraient susceptibles de se déposer sur les surfaces intérieures dans la partie 60 de la chambre,ce qui évite toute formation nuisible de dépôt   carboné   sur ces surfaces.

   Un jet non représenté de va- peur   d'eau   ou de gaz inerte est dirigé vers le bas juste au-dessus de la tête pulvérisatrice 70 et constitue une nouvelle sauvegarde contre   l'accu-   mulation de carbones sur cette tête. 



   A travers la paroi de la section 60 de la chambre de réaction passe un tube 74 qui communique avec l'espace récepteur de vapeur disposé au-dessous de la plaque 65 et qui permet d'introduire des vapeurs addition- nelles d'hydrocarbures à convertir. La charge d'hydrocarbure liquide se vaporise ou se convertit, tout au moins partiellement, en produits vapori- ses, par contact avec le rideau de catalyseur chaid, et ces vapeurs,avec celles qui ont été admises par le conduit 74 s9écoulent vers le   bas.,   à travers le lit descendant compact de catalyseur , dans la section 60. 



  D'une manière connue on maintient dans cette section les conditions vou- lues pour effectuer la conversion désirée - un cracking par exemple - des 

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 vapeurs d'hydrocarbures traversant ce lit de catalyseur. 



   A partir de 1-'extrémité inférieure de lâ zone de contact'avec les hydrocarbures, à l'intérieur de la section 60, le catalyseur s'écoule vers l'extérieur sous forme d'une masse mobile compacte de façon à consti- tuer un lit élargi supporté par là plaque à chicane-ou   plaque'porte     tubes -   75 et limité à sa périphérie extérieure par les parois de la section 61,' constituant'ainsi une surface annulaire en pente 76 pour le dégagemênt des gaz, surface disposée entre la paroi de la section 60-et la paroi   de 'la   section 61. En passant du bas de la section 60 à la section 61,le mélange de catalyseur et de produits gazeux de réaction s'écoule vers le bas à tra- vers la région de dégagement indiquée d9une manière générale en 77 et qui s'étend à travers la partie basse de la section 60.

   Cette section dé déga- gement 77 comprend trois groupes de canaux allongés 78 et 78a qui s'éten- dent latéralement à travers la partie inférieure de la section   60,   à trois niveaux verticaux   différents,  les canaux inférieurs 78a étant considérable- ment plus profonds que les autres. Ces canaux sont inversés-et espacés ho- rizontalement à chaque niveau pour permettre le libre passage du cataly- seur entre   euxo   Chaque groupe contient le même nombre de canaux et les ca- naux correspondants sont alignés verticalement.

   Des conduits 79 consti- tuent des chemins de passage entre les canaux verticalement alignés de chaque groupe pour les gaz dégagés du catalyseur au-dessous de chaque ca- nal inversé; ces conduits débouchent dans les canaux inversés 78a et com- portent des ouvertures appropriées pour recevoir des gaz en-dessous des canaux 78. Les canaux 78a, disposés au niveau le plus bas traversent la paroi de la section 60 de façon à constituer une sortie permettant de dé- charger dans 1?espace annulaire 60a qui entoure la paroi de la section 60, les gaz recueillis par les canaux 78 et 78a. Un   conduit   de décharge des vapeurs 80, communiquant avec l'espace collecteur de gaz 60a évacue de ce- lui-ci les vapeurs déchargées par les canaux les plus bas 78a ainsi que les vapeurs qui pénètrent dans cet espace en se dégageant à la surface du catalyseur 76. 



   La plaque porte tubes 75 supporte un lit peu profond de cata-   lyseur   et porte une série de conduits 81 uniformément distribués, qui la traversent vers le haut. Le catalyseur disposé au-dessus de la plaque porte tubes 75 est déchargé sous forme de courants compacts par les tubes 81 sur la surface d'un lit inférieur porté par une plaque porte tubes ana-   -logue   82. Le catalyseur qui repose sur la plaque porte tubes 75 et celui qui passe par les tubes 81 est purgé par de la vapeur   d'eau   ou par un au- tre gaz inerte introduit par un conduit 83 qui communique avec l'espace collecteur de vapeur entourant les tubes 81.

   Le gaz de purge   seécoule   vers le haut à travers le lit peu profond disposé au-dessus de la plaque porte tubes 75 ét se dégage à 1?intérieur des canaux les plus bas 78 pour etre déchargé avec les produits de réaction des hydrocarbures par le con- duit de décharge 80. 



   A partir de la plaque porte tube 82 le catalyseur   s'écoule   vers le bas sous forme de colonnes mobiles compactes par une série de tubes formant joints 84 dont les extrémités supérieures sont montées dans la pla que porte tube 82. Ces tubes formant joints sont distribués uniformément sur la plaque 82 si bien que le catalyseur peut être évacué de la zone de purge et distribué uniformément sur toute la section transversale de la partie supérieure de la zone de régénération sans qu'il soit nécessaire   de prévoir des dispositifs collecteurs et redistributeurs spéciaux. Les extrémités inférieures des tubes formant joints 84 déterminât le niveau supérieur du lit de catalyseur à 1'intérieur du régénérateur (figure 7).   



   Les tubes de catalyseur formant joints 84 ont des dimensions suffisantes et sont en nombre convenable pour assurer le passage du cataly- seur entre les sections de réaction et de régénération avec le taux d'écou- lement maximum désiré. Les tubes formant joints ont une longueur telle que les colonnes compactes de catalyseur qui les traversent provoquent une chute; de pression-suffisante pour empêcher toute migration indésirable des 

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 produits de réaction gazeux entre la chambre de réaction et la chambre de régénération. 



   La zone de régénération ou four qui est contenue dans les sec-, tions 61 et 62 peut être de   n9importe   quel type usuel connu et en consé- quence elle n'a pas été représentée en détails sur les dessins. Dans le' mode de réalisation représenté schématiquement sur la   figure-7,   on a prévu deux étages de régénération. A   19'étage     supérieur/un   gaz'comburant tel que de Pair est introduit par un conduit 85 et s'écoule vers le haut à contre courant par rapport-au catalyseur. Les produits gazeux de régéné- ration ou gaz de fumée sont dégagés du catalyseur à la surface 86 du'lit de régénération. Ces gaz dégagés pénètrent dans l'espace qui entoure les tubes formant joints 84 et sont déchargés de là par l'orifice d9évacuation des gaz de fumée 87 (figure 6).

   A 19'étage inférieur de régénérationde Pair ou d9autres gaz comburants est introduit par l'orifice 88 et   s9écou-   le vers le haut d9une manière qui sera décrite ci-après à travers un lit de catalyseurdans la section 62, vers une région de dégagement séparant les étages supérieur et inférieur dont aucun n'a été représenté. Les pro- duits gazeux de régénération provenant de l'étage inférieur-sont évacués par les orifices de sortie 89. 



   A la base de la section la plus basse 62 le'lit de cataly- seur est porté par une paroi de séparation horizontale plate 90 formant porte   tubes.,   qui est disposée au voisinage de la base de la chambre et qui y est supportée d'une façon appropriée. Dans le mode de réalisation re- présenté figure 7 la paroi de séparation 90   estdisposée   de façon amovible dans une plaque arquée 91 ayant la forme d'un plat et qui est de préféren- ce   fixée   de façon rigide à la paroi de la chambre. Cette-paroi 90 repose alors sur la dite partie arquée 91 d9une manière appropriée au moyen par exemple d'un anneau (non représenté) qui y est associé et dont on peut facilement la dégager.

   Des conduits verticaux 92 pour 1-'évacuation des solides traversent verticalement,   d'une   part la paroi 90 dans des trous prévus dans cette paroij et d'autre part la partie arquée 91. Au-dessous de la paroi 91 ces conduits communiquent avec des conduits individuels 93 inclinés vers le bas convergent vers 1?axe de 1?appareillage et qui se déchargent dans un collecteur d9évacuation indiqué d9une manière générale en 94. Un support intermédiaire pour la paroi 90 est constitué en dispo- sant des colliers ou supports 95 au voisinage des extrémités supérieures des conduits 92 et en fixant de façon rigide des-conduits à la partie ar- quée 91. Les conduits 92 transmettent ainsi la charge du lit de solides granuleux à la partie 91 qui est mieux adaptée de par sa forme incurvée à supporter cette charge.

   En donnant aux trous ménagés dans la paroi de séparation 90 desdimensions légèrement,trop grandes, on permet un monta- ge coulissant pour le passage des extrémités supérieures des conduits 92 ce qui permet de garder Inamovibilité tout en empêchant les particules so- lides dé pénétrer dans la chambre formée au-dessous de la paroi de sépara- tion 90 si ce n'est à 1?intérieur des conduits 92. Comme on peut le voir sur la figure 7, la plaque 90 définit avec la base de la chambre unitaire une large chambre qui est divisée par la pièce arquée 91 en une chambre in- férieure 96 et une chambre supérieure 97 (comprise entre les éléments 90 et 91). 



   La pièce arquée 91 comporte des orifices 98 par lesquels le gaz introduit dans la chambre inférieure 96 par le conduit 88pénètre à l'intérieur de la chambre 97. Le gaz provenant de la chambre 97   s9écoule   vers le haut dans le lit de catalyseur disposé au-dessus de la plaque plane 90 par des tubes verticaux courts 99 qui   s9étendent   à faible distan- ce au-dessus de la plaque 90 dans les cônes mobiles de catalyseur qui se déchargent dans les conduits 92 (à comparer avec la figure 8). 



   A une certaine distance au-dessus des extrémités supérieures des tubes 99 et concentriquement à ces tubes sont placés des dispositifs déflecteurs indiqués   d9une   manière générale en 1000 Des dispositifs con- stitués par exemple par des calottes cylindriques fendues du type employé 

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 dans les colonnes de distillation, ou par des calottes hémisphériques   peu- -   vent être   utilisas -pour   dévier le flux de particules sôlides granuleuses de manière à former dans la masse des solides des surfaces libres limitant des espaces ne contenant pas de solidesmais remplis de gaz.

   Le gaz qui se décharge vers le haut à travers les tubes 99 pénètre dans les espaces libres ainsi constitués, puis traverse la surface libre des solides, qui   sécoulent   sur les calottes 100 pour s'écouler ensuite vers le haut à travers la couche de catalyseur disposée au-dessus. Comme cela a été're- présenté (voir en particulier la figure 8) les calottes 100 qui servent à dévier   1-'écoulement   des solides ont la forme de série de chicanes tron- coniques se recouvrant les unes les autres et dont les diamètres diminuent à mesure que   1-'on   s'élève, 1?ensemble étant surmonté par une calotte sen- siblement conique et sa cohésion étant obtenue par des barreaux ou des sup- ports 10. Ces calottes sont portées aux sommets des tubes 99 par des mon- tants 102. 



   Grâce à la disposition qui vient   d9être   décrite le catalyseur ou toute autre substance granuleuse est évacué à la base de la zone de ré- génération sous forme d'un lit s'écoulant vers le bas, uniformément, tan- dis que le gaz introduit à la base du lit s'écoule vers le haut en tra- versant sensiblement la même distance verticale, ce qui réduit au minimum la hauteur requise pour la chambre. 



   La régénération désirée du catalyseur ayant été effectuée dans les différentes zones dé régénération comme cela a été décrit ci-des- sus,les particules de catalyseur régénérée qui peuvent si on le désire, porter un petit dépôt de coke résiduel sont évacuées de la zone de régé- nération la plus basse par des conduits verticaux 92 qui sont répartis d'une manière sensiblement uniforme au-dessus de la section horizontale transversale du lit de catalyseur, ce qui assure un écoulement uniforme vers le bas des substances solides au-dessus de la section horizontale du lita Les conduits inclinés 93 sont disposés angulairement par rapport aux conduits verticaux correspondants qui communiquent avec eux et cela de telle sorte que les substances solides granuleuses puissent s'écouler librement à l'intérieur,

   c'est-à-dire   qu9ils   forment un angle de 45  ou inférieur avec la verticale. Ces conduits'93 traversent la surface arron- die ou en général hémisphérique qui constitue la partie supérieure du dis- positif d9évacuation 94 et pénètrent dans celle-ci sur une faible profon-   deura   A 1?intérieur du dispositif   d9évacuation   94 sont disposées, étant soudées par exemple à la surface inférieure de ce dispositif, une série   d9entonnoirs   105 qui aboutissent à un plan horizontal commun à 1?intérieur   du conduit 106 ;

   correspond en général au conduit 14 de la figure   l, et se décharge dans la trémie de l'élévateur ou dans une chambre inter- médiaire de distribution du catalyseur telle que la chambre 15 (figure 2) qui communique elle-même avec un certain nombre de chambres   d9engagement   du'catalyseur (la). Les entonnoirs 105 sont constitués et disposés de ma- nière   qu9il   y ait un écoulement uniforme des substances granuleuses soli- des, dans les conduits 92 et 93. Lorsque le gaz introduit dans la chambre inférieure 96 est relativement froide il sert utilement à maintenir froids les conduits 92 et 93 et à refroidir par conséquent par échan- ge indirect de chaleur les solides granuleux qui   s9écoulent   à travers ces conduits. 



   Dans le mode de réalisation modifié représenté sur la figure 8, la paroi plate de séparation 90 est supprimée, et les tubes de vapeur 99 traversent la pièce arquée 91a dans laquelle ils sont montés ; cette pièce 91a correspond par ailleurs à la tête 91 de la figure 7. Les tubes de vapeur 99 sont par suite en communication directe avec la chambre in- férieure 96. La pièce arquée 91a sert ainsi à la fois comme support pour le lit de substances solides et comme paroi de séparation en vue   d'empê-   cher 1?admission des solides dans la chambre 96 si ce n'est dans les   conr   duits 91 et 93 qui traversent cette chambre.

   Dans cette variante, la partie du volume du four représentée par   1-'espace   97 de la figure 7 est oc- 

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   cupée par une masse non mobile de catalyseur ; pourrait également être     remplie.,   tout au moins en partie, avec une matière céramique ou autre, moins coûteuse. 



   Les différences de structure qui existent dans les-différents modes de réalisation ne modifient pas sensiblement le fonctionnement de l'ensemble, Dans les deux cas il existe au-dessous du lit de catalyseur une chambre étanche aux gaz dans laquelle le gaz introduit n'est pas expo- sé au contact avec les solides granuleux. La mise en contact initiale du gaz avec le lit de matières solides qui se déplace par gravité s'effectue dans la zone de contact dont la limite la plus basse est approximativement au niveau des dispositifs déflecteurs 100. Comme ces dispositifs sont dis- posés à courte distance seulement des orifices d'introduction allant aux conduits verticaux 92, le gaz ne traverse pas de masse notable de solides, qui ne soit pas effectivement en mouvement.

   Ainsi dans le mode de réali- sation de la figure 7 il n'y a pas de masse notable de solides stagnants sur la paroi de séparation 90. Dans le mode de réalisation de la figure 8 bien qu'il y ait une couche de solides immobiles entourant les conduits 92 et la partie inférieure des tubes de vapeur 99, cette couche est au-dessous de la zone de mise en contact des   gazo   La possibilité qu'il se crée une zone opposant une haute résistance localisée à l'écoulement par suite de l'accumulation des fines dans cette région, est ainsi évitéeo La'mise en contact du gaz contenant de l'oxygène avec les solides granuleux et l'éva- cuation des solides granuleux s'effectuent dans le mode de réalisation dé- crit, dans des conditions de distribution avantageuses,

   et simultanément dans sensiblement la même partie ou le même volume de la chambre de régé- nération,tandis que 1?écoulement uniforme vers le bas du lit mobile de particules solides se poursuit. Grâce au dispositif décrit on peut écono- miser considérablement sur la hauteur de la chambre de régénération, de 60 cm à lm 50, et même davantagepar rapport aux installations connues où les dispositifs de mise en contact avec les gaz sont disposés à une certai- ne distance du niveau d'où les particules solides sont évacuées du lit. 



   Dans le mode de construction particulier de la section de régénération représentée sur la figure 7, il existe certains avantages provenant de ce que 1-'on peut effectuer l'opération avec une chute de pression relativement basse par unité de profondeur du gaz traversant la zone la plus basse du four et une chute de pression relativement plus élevée au contraire par unité de profondeur, à travers la couche de ca- talyseur dans la zone de régénération la plus élevée.

   En opérant de cet- te manière les gaz de fumée déchargée de la zone la plus basse par le conduit 89 sont à une pression suffisamment élevée pour être utilisée à l'entraînement-vers le haut du catalyseuro Ainsi les gaz de fumée pro- venant du conduit 89 peuvent être envoyés à un collecteur 26 (figure 2) et si on le désire, également, partiellement au collecteur 30 pour arriver finalement aux différences chambres d'engagement des élévateurs. Il n'est pas nécessaire bien entendu de décharger les gaz de fumée par le conduit 89 à des pressions en elles-mêmes suffisamment élevées pour permettre l'o- pération désirée d'entrainement vers le haut, puisqu'il est prévu de re- monter la pression du gaz élévateur au moyen du compresseur à jet 34. 



  Comme la majeure partie des composants hydrocarbonés ou autres les plus facilement combustibles ou distillables est évacuée pendant les premiers étages de combustion dans la zone supérieure du four, les gaz de fumée que   l'on   a à disposition dans les conduits 89 sont relativement exempts de vapeurs'délétères telles que le soufre,qui peuvent être nuisibles à l'ac- tivité du catalyseur.

   Du fait que la chute de pression la plus faible se fait à la base de la zone de régénération, une pression moyenne relative- ment élevée et une pression de décharge relativement élevée sont mainte- nues pour une pression d'introduction donnée, et il existe par suite une pression d9introduction donnée, et il existe par suite une pression doxy- gène plus élevée dans la zone où c'est le plus nécessaire pour faciliter la combustion du carbone résiduel qui est le plus difficile d'éliminer. 



   Dans la section de régénération décrite, toutes les zones de 

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 combustion fonctionnent avec un écoulement à contre courant du gaz de régé- nération. Le passage de gaz   d'une   zone de régénération dans l'autre est facilement émpêché en maintenant la pression'de sortie des gaz de fumée de l'une des   zpnes   sensiblement égale ou légèrement inférieure à la'pression d'entrée du gaz de régénération dans la zone placée directement au-dessus. 



  Avec toutes les zones fonctionnant à contre courante les chutes de pres- sion des gaz s'écoulant vers le haut à travers les différentes zones du four s'additionnent,et la chute de pression totale peut alors être utili- sée avantageusement pour compenser les pressions qui règnent dans le reste du systèmece qui entraîne une réduction des exigences d'étanchéité et permet de diminuer la hauteur totale du   systèmeo   
Avec l'introduction de gaz de régénération froid, tel que de Pair atmosphérique à la température résultant de sa compressions une par- tie de la chaleur sensible du catalyseur est enlevée par échange thermique directce qui réduit et quelquefois supprime la nécessite d'utiliser des serpentins refroidisseurs,

   et l'espace qui autrement serait nécessaire pour loger l'appareillage additionnel de refroidissement peut être utilisé avec bénéfice pour accroître la capacité volumétrique utile pour la combustion. 



  Il doit être bien entendu toutefois que si des considérations d9équilibre thermique nécessitent un refroidissement additionnels on pourra disposer des serpentins refroidisseurs comportant un fluide pour l'échange indirect de chaleur dans une ou plusieurs des zones de régénération, ou entre ces zones, suivant les besoinso Dans le mode de construction représenté sur les figures 6 et 7 on garde tous les avantages bien connus dus à la super- position de la zone de conversion des hydrocarbures et des zqnes de com- bustion du coke dans une structure unitaires, mais la distance verticale que l'on doit maintenir entre les zones incompatibles pour réaliser des joints est sensiblement réduite par le remplacement de la colonne compacte unique formant jointe par un certain nombre de colonnes compactes relati- vement courtes ayant une section transversale relativement étroite.

   De cette façon on obtient également une réduction appréciable de hauteur, avec la suppression des dispositifs qui sont nécessaires dans les dispositifs connus pour collecter et redistribuer le catalyseur au passage   d9une   zone à 1-'autre. 



   On a ainsi décrit   d'une   manière complète la construction et le fonctionnement d'un dispositif à circulation de catalyseur ou autre masse de contact granuleuse dans lequel la dite substance granuleuse s'é- coule vers le bas sous forme de lit mobile à travers une zone de conversion des hydrocarbures et une ou plusieurs zones de réchauffage ou de régéné- rations pour être ramené finalement au sommet du dispositif en vue de re- commencer un nouveau cycle grâce à un système de transporteur pneumatique. 



  Le dispositif est prévu de manière à réduire au minimum.les différents facteurs qui peuvent contribuer à provoquer l'usure de la substance gra- nuleuse à travers les différentes sections de la chambre de réaction 13 ainsi qu'à l'intérieur des chambres d'engagement 18 et de dégagement 31 de l'élévateur pneumatiqueo Malgré cette réduction des causes possibles d'u- sure il y aura néanmoins obligatoirement formation de quelques fines dans   la remise en circuit continue des substances granuleuses ; cesfines doi-   vent être éliminées pour maintenir le bon fonctionnement du dispositif. 



  C9est cette opération qui va maintenant être décrite. 



   En se reportant maintenant à la figure 6 on peut voir que la trémie de chargement 11 comporte un conduit de dérivation 200 par lequel une fraction convenable du catalyseur est soutirée du circuit principal., le reste du catalyseur maintenu dans le système étant déchargé de la tré- mie par le conduit formant joint 12. La fraction de catalyseur ainsi sou- tirée par le conduit 200 est fixée ou réglée au moyen de dispositifs d'é- tranglement appropriés disposés dans le conduit 200 ou dans un branchement communiquant avec lui, et en pratique environ 5 % du catalyseur en circu- lation est ainsi soutiré par le conduit 2000 
Ce catalyseur soutiré par le conduit 200 est amené à un sépa- 

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 rateur qui a été représenté   d9une   manière générale figure 9 et dont le fonc- tionnement va maintenant être décrit. 



   En dérivation sur le conduit 200 est disposé un conduit verti- cal 201 qui 'communique avec le dispositif .séparateur indiqué   d'une   manière générale en 202. Lorsque ce dispositif est en fonctionnements le catalyseur provenant du conduit 201 pénètre dans le séparateur par un branchement 203, avec un débit déterminé, réglé par un dispositif   204   qui peut être   consti-   tué par un diaphragme muni   d'un   orifice calibré, par une soupape coulissan- te ou tout autre dispositif de   réglageo   Le conduit 203 se décharge dans la section supérieure 205 du séparateur sous forme   d'un   courant de particu- les tombant librement et qui sont traversées par du gaz,

   s'écoulant à con- tre courants introduit lui-même à la base de cette section par un conduit 206. Le gaz   s9écoulant   vers le haut par la section 205 recueille la pous- sière et les particules les plus finement divisées, qui sont déchargées avec le gaz,par un conduit 207, dans un cyclone 208, qui, dans le cas présent, a été représenté monté au-dessus du séparateur proprement dit. 



   Les particules les plus grosses se déchargent de la section 205 du séparateur dans une trémie élargie 210 disposée au-dessous,de ma- nière à constituer dans cette trémie un lit compact maintenu à un certain niveau,indiqué en   211,  et qui est à une certaine distance au-dessous de la base de la section   205.   Ce niveau du lit se maintient quelle que soit la quantité de catalyseur qui entre dans le séparateur par le conduit 203, grâce à une introduction séparée de catalyseur dans la trémie 210.

   A cet effet, comme cela a été représenté;, la section 210 de la trémie est   alimen-   tée directement par un branchement 212 qui communique avec le conduit d'ar- rivée du catalyseur 201 si bien que le niveau du lit dans la trémie 210 peut être maintenu sensiblement constant quelle que soit la fraction de ca- talyseur admise dans la section 205' sous le contrôle du dispositif 204. 



  L'écoulement du catalyseur par le conduit 212 est déterminé seulement par le taux de décharge à la base de la trémie 210. 



   De la trémie 210, les particules de catalyseur les plus gros- ses, récupérées après avoir été débarrassées des fines dans le séparateur, sont ramenées au dispositif au moyen par exemple d'un conduit de décharge 213 communiquant avec n'importe quel point approprié du dispositif princi- pal de circulation du catalyseuro   C9est   ainsi que le catalyseur en ques- tion peut être envoyé directement vers une ou plusieurs des chambres d'en-   gagement   18 de   19 élévateur   ou que le catalyseur peut'être introduit au som- met de la zone de régénération la plus élevée, et par exemple dans l'espa- ce   compris:!   entre les tubes formant joint   84.   



   Le conduit 200 est représenté comme muni d'un prolongement 215 communiquant avec des dispositifs appropriés de stockage du cataly- seur (non représentés). Ce prologement est utilisé pour court-circuiter le séparateur comme par exemple dans le cas où l'on veut évacuer le cata- lyseur du circuit principal en vue d'arrêter le fonctionnement de   19appa-   reillage pour permettre les inspections ou les réparations périodiques. 



   Pour remplacer le catalyseur éliminé du système sous forme de fines, ou dans d'autres cas où   l'on   désire ajouter du catalyseur frais au système, par exemple pour maintenir   Inactivité     d'équilibres   on a prévu un conduit 216   dintroduction   de catalyseur, communiquant avec une source de catalyseur frais (non représentée) et se déchargeant dans une trémie 210 au-dessous du niveau 211 du catalyseur qui s'y trouve. La quantité de catalyseur frais ainsi ajouté au système est déterminée par les dimensions de   1-'orifice   de décharge du conduit d'arrivée 216 par rapport à la section transversale totale de la colonne de catalyseur mobile, au niveau où ce conduit 216 se décharge dans cette colonne. 



   Le conduit d'évacuation 213 du catalyseur, qui évacue le ca- talyseur ayant subi la séparation et le catalyseur frais, comporte une vanne de fermeture 218 et un dispositif de réglage approprié de   l'écoule-   ment qui peut avoir la forme d'un diaphragme 219 muni d'un orifice.

   Il 

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 convient de noter que le dispositif de-réglage de l'écoulement, 219, est disposé dans une partie verticale du conduit par où passe le catalyseur, car on a constaté que la disposition   d'un   diaphragme percé d'un orifice,   d'une   vanne à coulissement ou de tout autre dispositif'de réglage de l'é- coulement dans un conduit inclinéprovoquait souvent un écoulement   câpri-   cieux et incontrôlable des solidesen particulier dans le cas où   il $   à' un écoulement de gaz à travers cé dispositif de réglage en direction oppo- sée à celui des solides.

   En outre, pour empêcher l'accumulation d'humidi- té de condensation qui pourrait provoquer le blocage ou l'engorgement du conduite on prévoit des organes permettant d'introduire une petite quanti- té de gaz à travers le diaphragme 2190 A cet effets comme cela est repré- senté, le conduit 213 se vide dans une section élargie 220 jusqu'à un ni- veau disposé au-dessous du sommet de cette section élargie de façon à constituer un espace annulaires libre de solide, qui entoure cette partie   du conduit 213 à l'intérieur de la section élargie 220 ;

   cetespace se   trouve au-dessus de la couche de catalyseur déchargé dans la section élar- gieo Du gaz est amené par petites quantités à cet espace libre de particu- les solides, par un conduit   221,   au moyen par exemple   d'une   soupape d'é-   tranglemento   Cela assure un écoulement positif de gaz à travers le dia- phragme 219 et aide par suite à 1-'écoulement du catalyseur par l'orifice du diaphragme, ou tout au moins compense le gradient- de pression antago- niste qui se produirait autrement par l'écoulement de gaz en sens opposé à travers le diaphragme.

   Cet écoulement positif de gaz par le diaphragme dans le même sens que   19'écoulement   du catalyseur sert à maintenir un débit sensiblement uniforme du catalyseur à travers   1-'orifice   d'étranglement et tend à empêcher le catalyseur de se bloquero Pendant les périodes au cours desquelles l'écoulement du catalyseur peut être temporairement arrêté, par exemple lorsqu'on ferme la vanne 218, le fait de maintenir une pression de gaz positive fans le conduit empêche les fuites de gaz vers le haut dans le conduit et les effets nuisibles que pourrait alors provoquer la conden- sation de 19humidité que ce gaz contient. 



   Pour la même raison des organes indiqués en 225 sont prévus pour maintenir un écoulement différentiel de gaz par le diaphragme 204 du branchement 203. Là encore il peut être désirable de disposer le diaphrag- me perforé 204 dans une partie verticale du conduit 203 plutôt que dans une partie inclinée cqmme cela a été représenté. 



   Dans le dispositif servant à amener du catalyseur frais, re- présenté sur la figure 9, le catalyseur ainsi ajouté est bien distribué dans le système du fait qu'il est initialement mélangé avec le catalyseur usé provenant du séparateur et que c'est sous forme de mélange qu'il est   introduit dans la masse principale de catalyseur en circulation ; se   produit ainsi un chauffage relativement lent du catalyseur frais, relative- ment froids ce qui évite les ruptures dues au choc thermique, ainsi en ou- tre que la formation de concentrations localisées de catalyseur frais au point d9introduction dans le   système,   ce qui constituerait un autre-fac- teur susceptible d'amener des troubles de fonctionnement risquant   d'en-   traîner la rupture des grains de catalyseur. 



   Diaprés ce qui vient   d'être   dit, on peut se rendre'compte que la disposition et le fonctionnement du système décrit ainsi que des différents dispositifs accessoires coopèrent tous pour réduire ou suppri- mer les causes possibles de rupture et d'usure du catalyseur et contri- buent tous à maintenir aussi faible que possible   1-'usure   totale résultante du catalyseur dans le système.



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  IMPROVEMENTS IN CIRCULATION METHODS AND DEVICES
OF SOLID GRANULAR SUBSTANCES.



   The present invention relates to a method and apparatus for the conversion of hydrocarbons in the presence of a moving catalyst bed. It relates more particularly to improvements to the processes and devices operating in a circuit, in which the conversion of the hydrocarbons and the regeneration of the catalyst, with a view to eliminating the carbonaceous deposit formed on this catalyst during the conversion, s' perform in superimposed reaction and regeneration zones through which the catalyst moves successively by gravity in a continuous manner, in the form of a compact moving bed,

   said data lyser then being transported from the lower end of its downward stroke to the upper end thereof by a pneumatic elevator.



   In the preferred embodiment of the invention, the tram- port of the catalyst, or of any other circulating granular solid substances to which the said invention also applies, from the lower end of its downward stroke to at the upper end thereof is effected in a number of parallel and separate riser conduits under conditions which minimize the wear of catalyst or other granular solids.



   Although the invention is described below in its application to a catalytic cracking process, and that the improvements in the apparatus relate more specifically to a catalytic cracking installation, it must be understood that the invention no is by no means limited to this particular application. It can in fact be applied to other processes or devices operating in a circuit and using superimposed zones in which reactions take place in the presence of a downwardly mobile layer of granular contact mass.

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   The catalyst or other contact substance to be treated is in the form of elements of relatively large dimensions or of agglomerates such as pellets, raw grains, etc., the dimensions of which are between approximately 1 mm and 1 cm. In the case of a device for the conversion of hydrocarbons, the granular substance is preferably a catalyst, and the gaseous medium used for the pneumatic transport can comprise either flue gas, water vapor or any other inert gas, either gaseous or vaporized hydrocarbons, air etc ...



   The present invention is more particularly applicable to hydrocarbon conversions as described in an article entitled "Houdriflow New Design in Catalytic Cracking" published in the journal "The Oil and Gas' Journal" of January 13, 1949.



   The devices used 9 for this purpose have superimposed zones; for the conversion reaction of the hydrocarbons and the regeneration of the catalyst., the communication between these zones being obtained by suitable devices, forming, pressure seals, that is to say allowing the passage of solids d zone to zone while preventing gases or vapors from one zone from mixing with those from the other zone.



  From the lowest processing zone the catalyst is discharged into the introduction zone of the pneumatic lifting device, where the solid substance is contacted with the lifting gas which carries it upwards to a release zone where the lifting gas is collected. separates from the solid substance, the latter then resuming its downward course.



   Such pneumatic elevating devices overcome certain drawbacks inherent in mechanical bucket elevating devices previously employed, particularly when applied to units in which relatively large quantities of catalyst or other granular material circulate;

   however, the operation of pneumatic lifting devices poses particular problems, relating in particular to the elimination of excessive wear of the catalyst and the erosion of the mechanical parts of the apparatus, on the one hand and maintaining uniform flow of catalyst through the riser This latter problem is particularly acute in multiple riser arrangements where the catalyst is supplied to the various riser tubes from a common distribution source .

   In such devices, accidental alterations in operation. inside one of the riser tubes may cause pressure fluctuations at the lower end thereof of sufficient magnitude to create a differential back pressure between the inlet end of the malfunctioning riser tubes and the ends of the risers. introduction of adjacent riser tubes.

   In this case the lift gas introduced in the vicinity of the inlet of the malfunctioning riser tube may be diverted through the compact catalyst mass to the inlet of the adjacent riser tube, resulting in a faulty operation of the latter and consequently of the lifting system as a whole. The problem is particularly serious when the shortest possible path for gas flow through the catalyst compact, from an inlet port to an adjacent inlet port, does not provide. sufficient resistance to oppose the differential back pressure existing between respective inlet ports of the risers.

   Experience has shown that, for various reasons, it is inevitable that small fluctuations will occur in the flow of catalyst within the various riser tubes during normal operation of the riser. -When the inlet ends of the various riser tubes are not sufficiently separated within the mass of catalyst which flows downwards, it is inevitable that a migration of gas will occur from the region which surrounds a malfunctioning riser tube to 19, the inlet port of one or more adjacent tubes having a substantially lower inlet pressure.

   The effects of this migration of ele-

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 Vator which tends to remove this gas from the malfunctioning tube are cumulative.



  If the migration continues, it can cause a complete interruption of the flow of catalyst in the malfunctioning tube, and can affect the operation of the remaining riser tubes by increasing the flow rate of the catalyst beyond acceptable limits.



   On the other hand, the amount of solids that can be drawn upward through a tube of any given diameter is limited by practical pressurizing conditions, and by other considerations such as the disproportionate increase. wear and structural complications which are then necessary to bring the lift gas into contact with the catalyst and then to release the latter from said gas. As the dimensions of the tube are increased, maintaining the desired flow conditions favorable to a low rate of wear becomes more difficult to achieve, so that in processing larger quantities of solids it has often been found it is preferable and more economical to use one or more smaller tubes rather than a single riser tube of larger diameter.



   There are also other factors which must be taken into consideration in order to achieve proper operation of single or multiple tube elevators, in order to achieve such low wear rates of granular solids in practice. as possible. For example, as the catalyst moves upward through the riser tube, it normally experiences acceleration along its flow path until it reaches its discharge velocity at the top of the riser tube from where it is then projected a considerable distance inside the release chamber arranged above this tube.

   Catalyst grain breaks due to the impact of this catalyst against the top wall and the side walls of the release chamber can be avoided by giving the release chamber the proper dimensions; however, this expedient does not take into account the damage to the catalyst falling back in free fall from the highest point that it has reached on the base of the release chamber or on the surface of the catalyst layer which is therein. bedroom.



   The present invention makes it possible to eliminate for the most part the malfunctions described above of the solids circulation devices as well as all other factors which contribute to the wear of these solid substances during the operation of these devices.



  This invention comprises for this purpose the use of new operating techniques as well as the production of improved apparatus. Various embodiments employed in the present invention have been described below by way of nonlimiting examples with reference to the accompanying drawings.



   In these drawings, Figure 1 is a schematic elevation of a device comprising a number of riser tubes symmetrically disposed around and in the vicinity of the chamber; some connections for gases and solids have not been shown to make the drawing clearer.



   Figure 2 is a partial elevation on a larger scale, partially in section, of the lower end of the lifting device shown in Figure 1.



   Figure 3 is a plan view from above Figure 1.



   Figure 4 is a horizontal section taken along line 4-4 of Figure 1.



   Figure 5 is an enlarged horizontal section taken along line 5-5 of Figure 1.



   Figure 6 is an enlarged vertical elevation (partially in section) of the upper part of a unit reaction chamber showing slight modifications from that of the fi

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 gure 1.



   Figure 7 is a similar view of a modified chamber showing the lower part of this chamber continuing below the part shown in Figure 6.



   Figure 8 is an enlarged fragmentary view of a solids discharge device having a different shape from that of Figure 7.



     FIG. 9 is a vertical elevation, partially in section, showing the arrangement of the fines separator in the apparatus, and the conduits connecting this separator to the upper hopper shown in FIG. 60
Figure 10 is a vertical sectional view of a modified embodiment of the release chamber in the case of using multiple riser tubes.
Figure 11 is a horizontal section taken along line 11-11 of Figure 10.



   Figure 12 is a fragmentary view on a larger scale, in vertical elevation and partly in section, of an elevator engagement hopper having a shape different from that shown in Figures 1 and 2.



   Referring more particularly to Figure 1, the bead-shaped catalyst is continuously discharged from the base of the upper hopper 11 and flows by gravity downward through the pressure seal 12 to. the upper end of a processing chamber indicated generally at 13 and which comprises a reaction zone and a regeneration zone or furnace.

   Passing through the whole of the treatment chamber 13, the catalyst flows downwards by gravity in the form of a compact moving bed and successively first passes through the reaction zone where it is brought into contact with the particles. hydrocarbons, in liquid phase or in vapor phase under conditions suitable for carrying out the desired conversion, then an intermediate zone in which the gaseous conversion products are separated from the catalyst which has been contaminated by a deposit of coke, then the regeneration zone in which the catalyst is freed of its carbonaceous deposit, by combustion of the latter in a gas containing oxygen,

     for example
The reactivated catalyst then flows downward from the bottom of chamber 13 through a vertical conduit 14 to the interior of a catalyst distribution chamber 15 whose axis is aligned with that of chamber 13. The catalyst flows directly from the lower end of conduit 14 onto a compact moving bed 16 (Figure 2) maintained within the distribution chamber. This bed 16 is not required for catalyst engagement, but is only of sufficient size to allow uniform flow of catalyst to the various riser tubes.



   From the lower end of the distribution chamber 15 the catalyst flows downwardly and radially outward through a number of supply conduits 17 which lead it to various corresponding engagement chambers 18. - to the various lifting tubes and where it is brought into contact with the lifting gas. These chambers 18 are clustered below and around chamber 13 and the catalyst flows downward into each of them in the form of a compact moving column.



  The introduction ducts 17 have a substantially uniform length and, together with the distributor bed 16 and the vertical duct 14, they constitute the gas seal between the lower end of the chamber 13 and the engagement chambers 18. Each vertical riser tube 20 extends upward from a low point within the corresponding engagement chamber 18, the lower end of said riser tube being immersed in the catalyst layer. contained therein. The

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 elevator tubes 20 are distributed around the periphery of the chamber 13 and arranged as close as possible thereto.

   In the particular embodiment of the invention shown in Figures 1 to 4, twelve elevator tubes have been shown arranged in a group of three diametrically opposed. Of course, any other number and any other arrangement of the lifting tubes can be provided. At the top of the elevator, each group of three tubes enters a common release chamber and the four release chambers are arranged so that the conduits which start from their lower part and which lead to the upper loading hopper have a substantially uniform length.



  If preferred, however, one could use a single large relief chamber which can incorporate loading facilities, or separate relief chambers for each riser tube.



   Referring to the part of the lifting device where the catalyst is introduced, and which has been shown clearly in the large-scale partial section of FIG. 2, it can be seen that each engagement device has a cylindrical chamber. close 21 concentrically surrounding the lower end of the lifting tube 20. The duct 17 is laterally connected to the cylindrical chamber 21 so that the granular substance which is introduced therein and which flows downwards in the form of a The compact mass may have a free surface in the upper region of the chamber 21. A cylindrical sleeve member 22 concentrically disposed between the riser tube and the wall of the chamber 21 extends upwardly beyond the chamber. upper end of the chamber.

   A seal 23 closes the upper end of the annular space 24 formed between the lifting tube 20 and the sleeve 22.



   The lift gas is introduced into the annulus 24 through an inlet pipe 25 opening at the upper end of the sleeve 22 and the lift gas flows downward through the annulus 24 to be discharged as a gasket. annular current around the lower periphery of the riser tube. The annular flow of lift gas engages the catalyst which flows inwardly below the lower end of the sleeve and carries this catalyst into the inlet of the riser tube. The lower end of the sleeve 22 may terminate at the lower end of the riser tube or slightly higher or slightly lower if desired.

   The desired setting of the sleeve can be determined in advance, and the sleeve constructed for this purpose; it is also possible to provide an additional adjustable sleeve element, not shown, which is then adapted to the lower end of the sleeve 22 so as to make the position of said sleeve adjustable. The lift gas is supplied to the port 25 by a manifold 26 in the form of an annular tube connected to the various gas inlet ports of the remaining engagement chambers. Preferably, the annular manifold 26 is arranged concentrically to the axis of the chamber 13.



   Additional lift gas can be supplied to the engagement chamber through an inlet duct 27, in the lower part of said engagement chamber.



   The discharge port of conduit 27 is preferably axially aligned with the riser tube and is arranged to discharge a stream of riser gas at a point disposed below and some distance from the mouth of the riser. riser tube, so that this riser gas is introduced into the bed of substance formed below the end of the riser, and diffuses upward through a layer of this bed in the direction of the orifice of the riser tube. Normally most of the lift gas will be introduced through the inlet 25 and a relatively small amount, not exceeding about 25% of 1% overall of the lift gas will be introduced through the port 27.



   However, in some cases it may be desirable to introduce all the lift gas or most of it at least by.

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 The inlet 27, and in this case the sleeve 22 can be omitted and the catalyst which enters the engagement chamber 18 through the inlet duct 17 can flow downwardly as a stream. annular, remaining in contact with the outer surface of the riser tube.

   The vertical end of the inlet duct 27 may be made adjustable so as to allow modification of the space between the end 27 and the bottom of the riser tube 200
Additional elevator gas may be introduced at or above the elevator inlet or above, and at some distance therefrom, so that this gas flows downward or sideways concurrently with it. the catalyst to the inlet of the elevator, which facilitates its flow while supplementing the quantity of elevator gas introduced at other points. For example, this additional elevator gas can be introduced through orifice 28 to 1. upper end of engagement chamber 18.

   It is also possible to eliminate the introduction of secondary gas through line 27, in which case the entrainment will be effected by the primary gas introduced through line 25 and the annular space 24, increased by small quantities of gas introduced through the orifi - this inlet 28 and diffusing downwardly through the catalyst bed into the engagement chamber 18.



   FIG. 12 shows a variant of the device for introducing the lifting gas into the engagement chamber. In this embodiment, the engagement chamber 18a comprises a flared lower part 19 which surrounds the lower end of the cylindrical part 21a, and which forms therewith, at an intermediate level, a annular space 19a communicating with the gas inlet duct 28a, so that the gas introduced by this duct enters the annular space 19a and diffuses laterally through the catalyst layer towards the orifice of the riser tube 20 .

   A sleeve 22a concentrically surrounds the riser tube 20 creating an annular space 24a between itself and the outer wall of the riser tube; this space communicates with the gas inlet tube 25 which operates in a manner analogous to that of FIG. 2.



  In operation, the primary gas which constitutes the major part is introduced through line 25 while a small fraction of auxiliary gas is admitted through line 28a; this fraction serves to release the catalyst bed and to push it towards the orifice of the sleeve 22a which is open at its base, and to facilitate the entrainment of the catalyst in the riser tube by the main gas discharged by the space ring finger 24a. As can be seen in Fig. 12, a PC pressure controller can be provided to adjust the rate of admission of gases through conduit 28a to maintain a fixed differential pressure with respect to a determined point at advance of the elevator tube 20.



   The lift gas introduced either from the bottom or from the side, concurrently with the catalyst, in any of the embodiments described, serves primarily to exert catalyst flow rate control as it is known that even relatively small amounts of gas flowing downwardly or laterally with the catalyst in the engagement chamber can allow regulation of the flow of catalyst within the riser tube. It is then evident that the flow in each riser tube can be controlled by controlling the passage of small quantities of gas through either orifice 27 or 28 or both, or through the. 'orifice 28a.

   The lift gas can, of course, be added in a relatively quantity. low amount of gas introduced in excess to form a seal at a point disposed in the path of the catalyst going to the engagement chamber, and for example to the inlet port 29 (Figure 2) at the upper end of the chamber. distribution 15. Gas may be supplied to the engagement ports 27 by a manifold 30 in the form of an annular tube, and also disposed concentrically to the axis of the chamber 13.

   Lift gas introduced through the various inlet ports can be made to flow into the engagement chamber by keeping the source of ele-

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 release a pressure higher than that which is necessary in the engagement member of the elevator; the lift gas can also come from a low pressure source and be delivered into the engagement chamber of the lift by a thermocompressor as shown at 34. In the latter case, the lift gas introduced into the chamber engagement will include a large fraction of the compression gas used by the thermo compressor ... -. - -.

   The elevator tube 20 extends upwardly to a substantial distance above the end of the loading treinea 11 and protrudes into a clearance chamber 3 1. (Figure 1), a separate release chamber being provided in this embodiment for each group of three riser tubes 20 (Figure 3). Within the release member 31 the catalyst is released in a known manner from the lift gas and the latter is discharged from the release chamber through the orifice 32. The released catalyst collects at the base of the gasket. release chamber 31 which it leaves through flow conduits 33 directed radially downward and inward in the direction of the common axis of the assembly.

   The conduits 33 are connected to the upper end of the loading hopper 11 and they discharge the released catalyst onto the catalyst bed which is maintained to ensure flow.



   Although the illustrated embodiment shows individual release chambers for each group of three riser tubes it should of course be understood that the invention also covers the use of a single large-sized release member. a diameter sufficient to receive the ends of all the riser tubes or, on the contrary, individual clearance chambers for each of the individual tubes. In the case of a single and larger release chamber, the catalyst released from the lift gas streams collects at the base of said chamber and flows downward and inward. , in the central outlet orifice arranged along the axis of the apparatus.

   The released catalyst can then flow vertically downward through a single feed conduit opening out at the center of the base of the release chamber. There is shown in Figures 10 and 11 and will be described hereinafter another embodiment comprising several elevator tubes discharging into a single release chamber.



   The dimensions and arrangement of the elevator apparatus and of the transfer conduits which are connected are established so that the pressure fluctuations which occur at the lower end of any of the elevator conduits, as a result of accumulation of catalyst in these tubes, have no influence on the inlet orifices of one or more of the other elevators Thanks to the relatively long flow path that any fraction of gas should follow. would seek to move from a region surrounding one of the riser tube orifices to another, sufficient resistance is imposed on the gas flow to prevent migration of that gas, for all pressure fluctuations to which one can normally expect.



  Thanks to the noticeable pressure drop that occurs across the mass of the catalyst on the path from one elevator inlet port to another inlet port, there is a sufficient period of time for everything malfunction occurring in one elevator can correct itself before the resulting pressure fluctuations at the base of the malfunctioning elevator can influence other elevator inlet ports .



   In the embodiment which has just been described, it has been assumed that the primary lift gas, which may for example be a flue gas, comes from a source maintained at a pressure lower than the pressure required in the pipes. elevator engagement chambers 18. To induce the flue gases supplied by the manifold 26 into the sleeve 22 of the elevator engagement chamber to the desired high pressure, a jet compressor 34 is disposed in the gas inlet duct 25. This

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 The jet compressor is supplied with relatively high pressure water vapor through line 35 connected to a water vapor collector 36.

   The flue gases from the manifold 26 are fed to the jet compressor through line 370.
Each of the gas conduits to the elevator engagement chambers has a control valve disposed in the usual manner.



  If desired, however, an automatic adjustment device can be provided for separately adjusting selective adjusting valves according to the pressure variations in the lifting system. Any malfunction in one of the risers, liable to cause pressure fluctuations in this riser will consequently cause the automatic adjustment system to regulate the entry of gases into the malfunctioning riser so as to correct this. malfunction., in a manner analogous to what has been shown in figure 12.



   It should be understood that when the regeneration zone of a unitary process chamber is operated at a sufficiently high pressure, flue gases can be withdrawn from this zone and conducted directly to the elevator engagement chambers without causing any damage. 'Additional devices such as jet compressors 34 should be used.



   By using a multiplicity of riser tubes the relatively high rates of wear heretofore encountered when only one large diameter riser tube was used for the circulation of large amounts of solids through it. industrial operations, can be reduced considerably. Further elimination of possible causes of wear of solids in a single or multiple elevator system is also achieved by the construction and arrangement described below.



   Although the riser tubes 20 discharge in a large area within the clearance chamber 31, which results in a reduction in the gas velocity and hence the separation of solids and gases., The solid particles discharged from them. The elevators still retain, at the point of loading, such a living force that these particles are thrown upwards to a certain distance above the top of the elevator. Unless special devices are provided, some or all of these solid particles can strike the top or side walls of the release chamber with sufficient force to cause the particles to break and wear.

   Broken particles and finess if allowed to remain and accumulate in the mass of circulating solids would interfere in various ways. proper functioning of the system; even if these fines are removed there is also a loss of expensive substances which adversely affects the general economy of the system. The impact on the top and the side walls of the release member can be largely eliminated by making the chamber 31 of suitable dimensions so that these walls are out of the path traveled by the solid particles at a minimum. noticeable speed.

   However, there is another important factor which contributes to the wear of the solid particles, and which is not removed by the increase in the height and diameter of the chamber, and that is the wear due to the impact of the chambers. particles of catalyst falling under the effect of the acceleration of gravity from the maximum level which they could reach.



   The catalyst particles having the dimensions indicated., When raised to a height of 33 m. or more in tubes of suitable diameter can reach at the discharge end of the elevator an average speed of 10 mb / s or more and they can therefore be thrown over the discharge end of the elevator. riser tube up to 7 mb high and sometimes even 10 mb or more before starting to descend.

   To minimize the wear due to this factor, the solids discharge rate and hence their lift height into the discharge chamber will be effectively reduced by flaring the top of the elevator:

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 the solid particles are then transported by the gas stream over
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 most of the distance traveled through the elevator (in the non-flared part of the riser tube) at sufficiently high speeds to allow smooth flow and then they undergo regular deceleration in the upper part of the riser tube. so as to be discharged into the release chamber at low speed.

   To get
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 This smooth deceleration without the risk of causing intermittent agglutination or tendency to flow intermittently 1 -'an¯kle of the riser tube flaring must be very small. It has been found that an angle of less than 7 and even preferably at 5 and for example between 0.15 and 3 gives the desired regular deceleration without causing too much relaxation
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 sudden surge of lift gas, which would tend to develop "localized" concentrations of particles at or above the expansion point which would lead to the formation of agglomerates or unwanted irregular flow which could cause increased wear.

   When using the flowing angles indicated the diameters of the non-flared part of the riser tube and the top of the flared section have the following relationships between them: the ratio of the square of the last to the square of the first is approximately included '
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 be 193/1 and 5s0 / ls, this ratio being equal to the ratio of the horizontal cross sections at the points indicated on the lifting tube.

   In most industrial installations (that is, for elevators between 30 and 100MB high), the length of the flared portion will be approximately 7 to 15MB.
In the embodiment which has been shown in particular in Figures 1 and 2, the elevator tubes 20 enter the release chamber 31 at a location arranged along a cord spaced a certain distance from the center of the chamber. This method of construction allows a more compact arrangement of the various clearance chambers around the periphery of the hopper 11 and facilitates the construction.
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 tion of the installation support.

   To prevent the flow of solids discharge against part 38 (Figure 5) of the chamber wall,
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 The relief tube, which is closest to the riser tubes. The top end of each tube is eccentrically flared, so that the portion of the riser tube wall (S) which is closest to the wall 38 of the clearance chamber, is substantially rectilinear. and parallel to the vertical axis of the clearance chamber while the opposite wall of the riser tube (T) widens upward, in the direction of the axis of the clearance chamber at the previous angle. - indicated.

   Due to this eccentric flaring, the flow of solids
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 discharged is pushed back through the chamber from wall 38 of the release chamber and directed toward the portion of wall 39 which is furthest from the line of the riser tubes.



   While the velocity of each of the streams of emerging solids and gases discharged into the various release chambers 31 is thus reduced by a flaring of the upper part of the riser tube 20 and at least the major part of the solid particles contained in it. the current is thus projected upwardly into the evacuation chamber at a reduced height, which offers additional safeguard against the breaking of the discharged particles and gives greater operational flexibility allowing the efficient use of a speed.
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 Higher discharge at the top of the elevator 9 is provided in the release chamber 31 to effectively reduce the maximum speed in free fall likely to be reached by the granular downward solids,

   thereby reducing their impact force against the base of the release chamber or against the particles which rest on this base. This result is obtained, as has been shown in Figures 1 and 5, for example, by interrupting the already started fall of the solid substances released at an intermediate point of their downward stroke.

   For this purpose an inclined plate 40 forming a baffle is disposed on the side of the solids discharge stream which is adjacent to the part of the wall 38 of the clearance chamber and another series of plates.

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 analogues 41, 42 and 43 protrude inwards and upwards on the diametrically opposed wall o These trays have such dimensions and are arranged so that their inner edges are placed just outside the path followed by the current ascending solids.



  Each of the trays further, has openings adjacent to the respective walls to allow the solid particles it has collected to discharge to a lower level. The openings 44 formed in the series of vertical plates 41, 42 and 43 are preferably offset with respect to one another. In order to allow a layer of solid granules to accumulate and be maintained in a substantially continuous manner practically on the whole of the upper surface of each tray 40 to 43, provision is made on the upper surface of each of these plates one or more ribs 45.

   The particular, non-symmetrical arrangement of the plates on their respective walls, in the embodiment shown in Figures 1 and 5 has been adopted due to the nature of the path followed by the stream of solids discharged in this mode of discharge. achievement, itself due to the arrangement of the lifting tubes. In the release chamber 31 are provided vertical separations 46 which extend from the wall 38. To the wall 39 so as to constitute separate chambers into which the various elevator tubes 20 are discharged.

   With the release chambers in operation as just described, the mixture of granular particles and gases discharged at the top of each of the elevator tubes continues its upward movement due to the live force which is communicated to it by the lifting gas, towards the top of the release chamber, \) and the stream of solid substances moves outwards with respect to the axis of the rising current o The periphery of this stream thus forms an angle about 7 to 15 with respect to the axis of the current.

   As the force of the upwardly rising solids decreases, the particles spread even wider and then fall downward in a form similar to that of an open umbrella formed from the granular particles. falling under the influence of gravityeuro Some of these particles rise higher than the others and falling are picked up by the highest plate 43 while the particles which arrive lower fall on the surfaces of the plates T lower 41 and 420
The solid particles are thus damped in their descent by falling on a layer of solids, then they are discharged through the orifices 44 to finally reach the base of the chamber 31.



   In the modified embodiment, shown in Figures 10 and 11, one can see a device using only four elevator tubes.



  This embodiment is not, however, of course restricted to a determined number of riser tubes. All the elevator tubes 20a discharge into a common release chamber 31 and are distributed concentrically around the longitudinal axis of this chamber. The lower ends of riser tubes 20a (not shown) receive catalyst from engagement chambers similar to chambers 18 of Figures 1 and 2 but which are arranged differently with respect to the axis of reaction chamber 13.

   These engagement chambers, in this embodiment, are aligned with the corresponding tubes 20a which are directed vertically upward towards the single release chamber 3a. Furthermore, the operation is substantially similar to that previously described, the gas being discharged through a pipe 32a and the granular solids released accumulated at the base of this chamber are discharged through a pipe 33a (also corresponding to the pipe 33 of the embodiment described above)
The clearance chamber 3 1a also includes drop-interrupting devices in order to reduce the wear of the solids by impact, canopy this chamber. As shown, a separation surface 50 extends horizontally through the clearance chamber, inside the lower half of it,

   and it separates the clearance area

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 proper which is above the portion of the water bed disposed below. Four pentagonally shaped baffles 51 arranged at right angles to each other divide the clearance space into equal sectors. so that each of the riser tubes 20a discharges into one of the respective sectors. The baffles are carried on the longest side of each of them by a pillar 52 which is itself carried by supports.
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 soles attached to the base plate.

   A series of trays 539 54s 55 extend inward and upward from the outer wall of the clearance chamber 31a; plates are spaces vertically with respect to one another and each of them terminates in an interior circular rim and parallel to that of the other plate, and arranged on a frustoconical surface, coinciding with the inclined edges of the baffles 51
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 which support the interior arenas of the platforms. Thanks to this arrangement. ,, as in the case of the embodiment previously ''
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 described the trays are kept out of the way of the current. ascent of solids but remain on the path of the released solids which fall
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 bent.

   These trays are also provided with discharge ports 56 along their outer peripheries, the orifices of each tray being offset from those of the next adjacent tray. These trays can also be provided with retaining ridges for the solids analogous to the ridges 45 previously described. The base plate 50 is provided with a
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 symmetrically arranged series of tubular members 57 directed downwards and through which the solids which finally reach this plate are discharged onto the layer arranged below. The operation of this embodiment is quite similar to that of the embodiment described above.



   The guide baffles 51 serve primarily to separate the individual streams emerging from the riser tubes as the streams ascend through the frustoconical passage limited by the inner ridges of the trays, reducing any tendency to turbulence which might be caused by the possible influence of one current on the other. If desired the individual tubes 20a can go into
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 their upper part widens at a low angle, so as to reduce the discharge speed; the flaring may also be provided only along the part of the wall of the riser tube which is furthest from the pillar 52.



   Referring more particularly to FIGS. 6 and 7, the arrangement and operation of the conversion and regeneration zones of the device will now be described in more detail. The catalyst which leaves the release chamber 31 through the conduits 33 is discharged at the top of the hopper 11 from where it passes through the gas seal 12 into the unit reaction chamber 13.

   When using the release chamber shown in Figure 10 for example, the flow capacity is provided at the base of the release chamber 31a, so that the flow control hopper 11 (Figure 6) can be omitted and that the solids discharge conduits 33a can terminate directly at the top of the reaction chamber 13. At the top of this reaction chamber 13 is provided at 59 an inlet conduit for the gas forming a seal. (figure 6). .



   The chamber 13 is surrounded by a cylindrical envelope allon-
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 gée-unique9 of stepped shape, comprising sections of gradually increasing diameters from top to bottom. The uppermost and narrower section 60 contains the reaction zone. Intermediate section 61 comprises, from top to bottom, the vapor development zone, the purge zone, the catalyst transfer zone and the first stage of the regeneration zone. The lower and wider section 62 contains the area corresponding to the second regeneration stage.

   It will be understood that the invention is not limited to the provision of two regeneration stages and that a larger number of intermediate regeneration stages can be provided if desired or if necessary in accordance with the requirements. depending on availability

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 general position which is described and shown.

   In addition 5) - as has been shown in Figure 1, the widening of the lower regeneration zone can be suppressed., From the bottom of the regeneration zone, the catalyst is discharged by a device. special designed to ensure uniform discharge over the entire section of the chamber, and it is discharged into a suitable receiving device-such as a hopper 15 (Figure 1) which distributes the catalyst through different conduits 17 to the different chambers of engagement 18 of the elevator
The catalyst which enters the upper part of section 60 is received on a tube holder or distributor plate 65 and forms a compact bed flowing by gravity above the plate.

   Most of the catalyst from this bed is discharged through a series of distributor conduits 68 which empty inside section 60 onto the surface of a bed disposed below plate 65, if although there is a vapor receiving space which surrounds the conduits 68 and which is disposed between the underside of the plate 65 and the upper surface of the catalyst bed disposed below o A fraction of the catalyst originated from the bed which resting on the plate 65 flows into a cylindrical sleeve 67, open at its ends and which passes through an opening made in the plate 65 so as to discharge into a cylindrical chamber 66 arranged concentrically and mounted below the plate.

   A hydrocarbon introduction conduit 69 passes through the central portion of the sleeve 67 and terminates in a spray head 70 through which the liquid hydrocarbons can be introduced alone or mixed with water vapor or vaporized hydrocarbons. This duct is surrounded and protected inside the sleeve 67 by a casing 71 which is provided at its lower end, below the discharge port of the sleeve 67, with a portion which recedes towards the end. exterior 72 and which is extended by an inwardly flared portion disposed below, and intended to conform to the exterior periphery of the spray head 70.

   The casing 66 has at its lower end an inwardly directed rim which is disposed at a level substantially coinciding with that of the lower end of the outwardly flared portion 72, thus creating a narrow annular passage. 73 through which the catalyst flows as an annulus curtain falling freely past the jets of liquid discharged from the head 70, onto the surface of the compact bed disposed below. The spray head may be of a type suitable for converting into mist, spray, or any other liquid particles of suitable size, the liquid hydrocarbon which is introduced.

   The inner rim of the flange is spaced from portion 72 by an appropriate amount so as to allow the formation of a relatively thick curtain of free-falling catalyst particles so as to stop completely or at least in some way. sufficient passage of all the atomized liquid particles projected onto this curtain by the spray head 70.- 'By virtue of this arrangement, any migration of atomized liquid particles which would be liable to be deposited on the interior surfaces in the chamber is reduced to a minimum. part 60 of the chamber, which prevents any harmful formation of carbonaceous deposit on these surfaces.

   A jet of water vapor or inert gas, not shown, is directed downwards just above the spray head 70 and constitutes a further safeguard against the accumulation of carbon on this head.



   Through the wall of the section 60 of the reaction chamber passes a tube 74 which communicates with the vapor receiving space disposed below the plate 65 and which allows the introduction of additional hydrocarbon vapors to be converted. . The liquid hydrocarbon feed vaporizes or is converted, at least partially, into vaporized products on contact with the curtain of chaid catalyst, and these vapors, together with those which have been admitted through line 74, flow downward. ., through the compact falling bed of catalyst, in section 60.



  In a known manner, this section maintains the conditions desired to effect the desired conversion - cracking for example - of

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 hydrocarbon vapors passing through this catalyst bed.



   From the lower end of the hydrocarbon contact zone, inside section 60, the catalyst flows outward as a compact moving mass so as to constitute an enlarged bed supported by the baffle plate or tube holder plate 75 and limited at its outer periphery by the walls of section 61, thus constituting an annular sloping surface 76 for the release of gases, surface disposed between the wall of section 60 and the wall of section 61. Passing from the bottom of section 60 to section 61, the mixture of catalyst and reaction gas products flows downwardly through the section. clearance region indicated generally at 77 and which extends through the bottom of section 60.

   This clearance section 77 comprises three groups of elongated channels 78 and 78a which extend laterally through the lower portion of section 60, at three different vertical levels, the lower channels 78a being considerably deeper than that. others. These channels are reversed-and horizontally spaced at each level to allow free passage of the catalyst between them. Each group contains the same number of channels and the corresponding channels are aligned vertically.

   Ducts 79 constitute passageways between the vertically aligned channels of each group for the gases given off from the catalyst below each inverted channel; these conduits open into the inverted channels 78a and comprise openings suitable for receiving gases below the channels 78. The channels 78a, arranged at the lowest level, pass through the wall of the section 60 so as to constitute an outlet allowing to discharge into the annular space 60a which surrounds the wall of the section 60, the gases collected by the channels 78 and 78a. A vapor discharge duct 80, communicating with the gas collecting space 60a, discharges therefrom the vapors discharged through the lower channels 78a as well as the vapors which enter this space by being released at the surface of the gas. catalyst 76.



   Tube plate 75 supports a shallow catalyst bed and carries a series of evenly distributed conduits 81 which pass through it upwardly. The catalyst disposed above the tube carrier plate 75 is discharged in the form of compact streams through the tubes 81 onto the surface of a lower bed carried by a similar tube carrier plate 82. The catalyst which rests on the plate tube holder 75 and that which passes through the tubes 81 is purged by water vapor or by another inert gas introduced through a conduit 83 which communicates with the vapor collecting space surrounding the tubes 81.

   The purge gas flows upwardly through the shallow bed disposed above the tube plate 75 and escapes within the lower channels 78 to be discharged with the hydrocarbon reaction products through the cone. - discharge pipe 80.



   From the tube holder plate 82 the catalyst flows downwards in the form of compact mobile columns through a series of joint tubes 84, the upper ends of which are mounted in the tube holder plate 82. These joint tubes are distributed. uniformly on the plate 82 so that the catalyst can be drained from the purge zone and distributed evenly over the entire cross section of the upper part of the regeneration zone without the need for special collectors and redistributors. The lower ends of the seal tubes 84 determine the upper level of the catalyst bed within the regenerator (Figure 7).



   The sealant catalyst tubes 84 are of sufficient size and number to assure passage of the catalyst between the reaction and regeneration sections with the maximum flow rate desired. The joint tubes are of such length that the compact columns of catalyst passing through them cause a drop; pressure-sufficient to prevent unwanted migration of

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 gaseous reaction products between the reaction chamber and the regeneration chamber.



   The regeneration zone or furnace which is contained in sections 61 and 62 may be of any known conventional type and therefore has not been shown in detail in the drawings. In the embodiment shown schematically in Figure-7, two regeneration stages are provided. At the upper stage, a combustion gas such as air is introduced through a pipe 85 and flows upwards in countercurrent with respect to the catalyst. The gaseous regeneration products or flue gas are released from the catalyst at the surface 86 of the regeneration bed. These evolved gases enter the space surrounding the seal tubes 84 and are discharged from there through the flue gas discharge port 87 (Figure 6).

   A lower regeneration stage of air or other oxidizing gases is introduced through port 88 and flows upward in a manner which will be described hereinafter through a catalyst bed in section 62 to a separating release region. the upper and lower floors, none of which has been shown. The gaseous regeneration products from the lower stage are discharged through the outlets 89.



   At the base of the lower section 62 the catalyst bed is carried by a flat horizontal partition wall 90 forming a tube holder, which is disposed adjacent to the base of the chamber and is supported therein. an appropriate way. In the embodiment shown in Fig. 7 the partition wall 90 is removably disposed in an arcuate plate 91 having the shape of a flat and which is preferably rigidly attached to the wall of the chamber. This wall 90 then rests on said arcuate portion 91 in an appropriate manner by means for example of a ring (not shown) which is associated with it and from which it can be easily released.

   Vertical conduits 92 for 1-evacuation of the solids pass vertically, on the one hand through the wall 90 in holes provided in this wall, and on the other hand through the arched part 91. Below the wall 91 these conduits communicate with Individual conduits 93 inclined downwards converge towards the axis of the apparatus and which discharge into an exhaust manifold indicated generally at 94. An intermediate support for the wall 90 is formed by providing clamps or supports 95 at the bottom. vicinity of the upper ends of the conduits 92 and rigidly fixing conduits to the arched part 91. The conduits 92 thus transmit the load of the bed of granular solids to the part 91 which is better adapted by its curved shape to bear this load.

   By giving the holes formed in the partition wall 90 slightly too large dimensions, a sliding assembly is allowed for the passage of the upper ends of the conduits 92 which makes it possible to keep irremovability while preventing the solid particles from entering. the chamber formed below the partition wall 90 if not within the ducts 92. As can be seen in FIG. 7, the plate 90 defines with the base of the unitary chamber a wide chamber which is divided by the arched part 91 into a lower chamber 96 and an upper chamber 97 (included between elements 90 and 91).



   The arcuate piece 91 has orifices 98 through which the gas introduced into the lower chamber 96 through the conduit 88 enters the interior of the chamber 97. The gas from the chamber 97 flows upwards into the bed of catalyst disposed at the- above the flat plate 90 by short vertical tubes 99 which extend a short distance above the plate 90 into the movable cones of catalyst which discharge into the conduits 92 (compare with FIG. 8).



   At a certain distance above the upper ends of the tubes 99 and concentrically with these tubes are placed deflector devices generally indicated at 1000. Devices constituted, for example, by slotted cylindrical caps of the type employed.

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 in the distillation columns, or by hemispherical caps can be used to divert the flow of granular solid particles so as to form in the mass of the solids free surfaces limiting spaces not containing solids but filled with gas.

   The gas which discharges upwards through the tubes 99 enters the free spaces thus formed, then passes through the free surface of the solids, which flow over the caps 100 to then flow upwardly through the layer of catalyst arranged. above. As has been shown (see in particular Figure 8) the caps 100 which serve to divert the flow of solids have the form of a series of truncated baffles overlapping one another and whose diameters decrease. as one rises, the whole being surmounted by a substantially conical cap and its cohesion being obtained by bars or supports 10. These caps are carried to the tops of the tubes 99 by - many 102.



   Thanks to the arrangement which has just been described, the catalyst or any other granular substance is discharged at the base of the regeneration zone in the form of a bed flowing downwards, uniformly, while the gas introduced at the bottom. the base of the bed flows upward spanning substantially the same vertical distance, minimizing the height required for the chamber.



   Since the desired regeneration of the catalyst has been carried out in the various regeneration zones as described above, the regenerated catalyst particles which can, if desired, carry a small deposit of residual coke are removed from the regeneration zone. lowest regeneration by vertical conduits 92 which are distributed in a substantially uniform manner over the horizontal cross section of the catalyst bed, which ensures a uniform downward flow of solids above the catalyst bed. horizontal section of the lita The inclined conduits 93 are arranged angularly with respect to the corresponding vertical conduits which communicate with them and this so that the granular solid substances can flow freely inside,

   that is, they form an angle of 45 or less with the vertical. These conduits '93 pass through the rounded or generally hemispherical surface which constitutes the upper part of the discharge device 94 and enter it to a shallow depth. The interior of the discharge device 94 is arranged, being welded. for example at the lower surface of this device, a series of funnels 105 which terminate in a common horizontal plane inside the duct 106;

   generally corresponds to the conduit 14 of figure 1, and discharges into the hopper of the elevator or into an intermediate catalyst distribution chamber such as chamber 15 (figure 2) which itself communicates with a certain number of catalyst engagement chambers. The funnels 105 are constructed and arranged so that there is a uniform flow of the solid granular substances, in the conduits 92 and 93. When the gas introduced into the lower chamber 96 is relatively cold it serves usefully to keep the cold. conduits 92 and 93 and consequently cooling by indirect heat exchange the granular solids which flow through these conduits.



   In the modified embodiment shown in Fig. 8, the flat partition wall 90 is omitted, and the vapor tubes 99 pass through the arcuate piece 91a in which they are mounted; this part 91a moreover corresponds to the head 91 of FIG. 7. The vapor tubes 99 are consequently in direct communication with the lower chamber 96. The arcuate part 91a thus serves both as a support for the bed of substances. solids and as a partition wall to prevent the admission of solids into chamber 96 except in conduits 91 and 93 which pass through this chamber.

   In this variant, the part of the volume of the furnace represented by 1-space 97 of FIG. 7 is oc-

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   cupped by a non-mobile mass of catalyst; could also be filled, at least in part, with a ceramic or other, less expensive material.



   The differences in structure which exist in the various embodiments do not appreciably modify the operation of the assembly. In both cases there is a gas-tight chamber below the catalyst bed in which the gas introduced is not not exposed to contact with granular solids. The initial contacting of the gas with the bed of solids which moves by gravity takes place in the zone of contact whose lower limit is approximately at the level of the deflector devices 100. As these devices are arranged short only away from the introduction orifices going to the vertical conduits 92, the gas does not pass through a significant mass of solids, which is not actually in motion.

   Thus in the embodiment of Figure 7 there is no noticeable mass of standing solids on the partition wall 90. In the embodiment of Figure 8 although there is a layer of solids. immobile surrounding the conduits 92 and the lower part of the vapor tubes 99, this layer is below the zone of contact of the gaso The possibility that a zone is created opposing a high localized resistance to the flow as a result the accumulation of fines in this region is thus avoided. The contacting of the oxygen-containing gas with the granular solids and the evacuation of the granular solids takes place in the embodiment described, under advantageous distribution conditions,

   and simultaneously in substantially the same part or volume of the regeneration chamber, while the uniform downward flow of the moving bed of solid particles continues. Thanks to the device described, it is possible to save considerably on the height of the regeneration chamber, from 60 cm to lm 50, and even more compared to the known installations where the devices for contacting the gases are placed at a certain distance. distance from the level where solid particles are discharged from the bed.



   In the particular mode of construction of the regeneration section shown in Fig. 7, there are certain advantages that the operation can be carried out with a relatively low pressure drop per unit depth of gas passing through the zone. the lower of the furnace and a relatively higher pressure drop on the contrary per unit depth, through the catalyst layer in the highest regeneration zone.

   By operating in this manner the flue gases discharged from the lower zone through line 89 are at a pressure high enough to be used in the upward entrainment of the catalyst. Thus the flue gases coming from the conduit 89 can be sent to a manifold 26 (Figure 2) and if desired, also, partially to manifold 30 to ultimately arrive at the different elevator engagement chambers. It is of course not necessary to discharge the flue gases through line 89 at pressures in themselves sufficiently high to allow the desired upward entrainment operation, since provision is made to re- increase the pressure of the lift gas by means of the jet compressor 34.



  As the major part of the most easily combustible or distillable hydrocarbon or other components is discharged during the first stages of combustion in the upper zone of the furnace, the flue gases which are available in the ducts 89 are relatively free of vapors. Deleterious such as sulfur which can be detrimental to the activity of the catalyst.

   Because the smallest pressure drop occurs at the base of the regeneration zone, a relatively high average pressure and a relatively high discharge pressure are maintained for a given introduction pressure, and there is therefore a given introduction pressure, and there is therefore a higher oxygen pressure in the area where it is most necessary to facilitate combustion of the residual carbon which is most difficult to remove.



   In the regeneration section described, all areas of

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 combustion works with a counter-current flow of the regeneration gas. The passage of gas from one regeneration zone to the other is easily prevented by maintaining the outlet pressure of the flue gases from one of the zones substantially equal to or slightly lower than the inlet pressure of the regeneration gas. in the area directly above.



  With all the zones operating against the current the pressure drops of the gases flowing upwardly through the different zones of the furnace add up, and the total pressure drop can then be used advantageously to compensate for the pressures. that prevail in the rest of the system which results in a reduction of the sealing requirements and allows to reduce the total height of the system
With the introduction of cold regeneration gas, such as atmospheric air at the temperature resulting from its compressions some of the sensible heat of the catalyst is removed by direct heat exchange which reduces and sometimes eliminates the need to use coils. coolers,

   and the space which would otherwise be required to accommodate the additional cooling equipment can be beneficially used to increase the volumetric capacity useful for combustion.



  It should be understood, however, that if considerations of thermal balance require additional cooling, cooling coils comprising a fluid for indirect heat exchange may be placed in one or more of the regeneration zones, or between these zones, as required. the construction method shown in Figures 6 and 7, all the well-known advantages due to the superposition of the hydrocarbon conversion zone and the coke combustion zones in a unit structure are retained, but the vertical distance that maintenance between incompatible areas to achieve joints is significantly reduced by the replacement of the single compact column forming joint with a number of relatively short compact columns having a relatively narrow cross section.

   In this way an appreciable reduction in height is also obtained, with the elimination of the devices which are necessary in the known devices for collecting and redistributing the catalyst as it passes from one zone to another.



   There has thus been fully described the construction and operation of a device for circulating catalyst or other granular contact mass in which said granular substance flows downward in the form of a moving bed through a hydrocarbon conversion zone and one or more reheating or regeneration zones to be finally brought back to the top of the device for restarting a new cycle by means of a pneumatic conveyor system.



  The device is designed to minimize the various factors which may contribute to the wear of the granular substance through the different sections of the reaction chamber 13 as well as within the chambers of the reaction chamber. engagement 18 and disengagement 31 of the pneumatic lifter. Despite this reduction in the possible causes of wear, there will nevertheless necessarily be formation of some fines in the continuous recirculation of granular substances; these fines must be removed to maintain proper functioning of the device.



  It is this operation which will now be described.



   Referring now to Figure 6 it can be seen that the loading hopper 11 has a bypass duct 200 through which a suitable fraction of the catalyst is withdrawn from the main circuit, the remainder of the catalyst maintained in the system being discharged from the hopper. - Mie by the conduit forming a seal 12. The fraction of catalyst thus drawn by the conduit 200 is fixed or regulated by means of appropriate throttling devices arranged in the conduit 200 or in a connection communicating with it, and by in practice, about 5% of the catalyst in circulation is thus withdrawn through line 2000
This catalyst withdrawn through line 200 is brought to a separate.

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 rator which has been shown in general in FIG. 9 and whose operation will now be described.



   In bypass on the duct 200 is disposed a vertical duct 201 which communicates with the separator device indicated generally at 202. When this device is in operation, the catalyst coming from the duct 201 enters the separator via a connection. 203, with a determined flow rate, regulated by a device 204 which can be constituted by a diaphragm provided with a calibrated orifice, by a sliding valve or any other adjustment device. The duct 203 discharges into the upper section 205 of the separator in the form of a stream of freely falling particles which are traversed by gas,

   countercurrently flowing itself introduces at the base of this section through conduit 206. The upward flowing gas through section 205 collects dust and the most finely divided particles, which are discharged with it. the gas, through a conduit 207, in a cyclone 208, which, in the present case, has been shown mounted above the separator proper.



   The larger particles are discharged from section 205 of the separator into an enlarged hopper 210 disposed below, so as to constitute in this hopper a compact bed maintained at a certain level, indicated at 211, and which is at a height. a certain distance below the base of section 205. This bed level is maintained regardless of the amount of catalyst entering the separator through line 203, by separate introduction of catalyst into hopper 210.

   To this end, as has been shown, section 210 of the hopper is supplied directly by a branch 212 which communicates with the inlet duct of the catalyst 201 so that the level of the bed in the hopper 210 can be kept substantially constant regardless of the fraction of catalyst admitted to section 205 'under the control of device 204.



  The flow of catalyst through line 212 is determined only by the rate of discharge at the base of hopper 210.



   From the hopper 210, the larger catalyst particles, recovered after having been freed of fines in the separator, are returned to the device by means, for example, of a discharge duct 213 communicating with any suitable point of the system. The main catalyst circulation device C9 is thus that the catalyst in question can be sent directly to one or more of the engagement chambers 18 of the elevator or that the catalyst can be introduced at the top of the elevator. highest regeneration zone, and for example in the space included :! between the tubes forming a seal 84.



   Conduit 200 is shown as provided with an extension 215 communicating with suitable catalyst storage devices (not shown). This extension is used to bypass the separator as for example in the case where it is desired to evacuate the catalyst from the main circuit in order to stop the operation of the apparatus to allow periodic inspections or repairs.



   To replace the catalyst removed from the system in the form of fines, or in other cases where it is desired to add fresh catalyst to the system, for example to maintain equilibrium inactivity, a catalyst introduction line 216 is provided, communicating with a source of fresh catalyst (not shown) and discharging into a hopper 210 below the level 211 of the catalyst therein. The amount of fresh catalyst thus added to the system is determined by the dimensions of the discharge port of the inlet conduit 216 relative to the total cross section of the moving catalyst column, where this conduit 216 discharges into the system. this column.



   The catalyst discharge line 213, which discharges the separated catalyst and fresh catalyst, has a shut-off valve 218 and a suitable flow control device which may be in the form of a valve. diaphragm 219 provided with an orifice.

   he

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 It should be noted that the flow-regulating device, 219, is arranged in a vertical part of the pipe through which the catalyst passes, because it has been observed that the arrangement of a diaphragm pierced with an orifice, a sliding valve or other device for regulating the flow in an inclined duct often caused a fine and uncontrollable flow of solids particularly in the case where there was a flow of gas through this regulator in the opposite direction to that of the solids.

   In addition, in order to prevent the accumulation of condensate moisture which could cause blockage or clogging of the pipe, devices are provided which allow a small quantity of gas to be introduced through the diaphragm 2190 For this purpose as this is shown, the duct 213 empties into an enlarged section 220 up to a level disposed below the top of this enlarged section so as to constitute an annular space free of solid, which surrounds this part of the duct 213 within the enlarged section 220;

   this space is located above the catalyst layer discharged into the extended section. Gas is supplied in small quantities to this free space of solid particles, through a line 221, for example by means of a pressure relief valve. Throttling This assures a positive flow of gas through diaphragm 219 and therefore aids in the flow of catalyst through the orifice of the diaphragm, or at least compensates for the antagonistic pressure gradient which occurs. would otherwise occur by the flow of gas in the opposite direction through the diaphragm.

   This positive flow of gas through the diaphragm in the same direction as the flow of the catalyst serves to maintain a substantially uniform flow of catalyst through the throttle orifice and tends to prevent the catalyst from jamming. where the flow of catalyst can be temporarily stopped, for example when closing valve 218, maintaining a positive gas pressure in the duct prevents gas leakage upward into the duct and the adverse effects that could be caused. then cause the moisture that this gas contains to condense.



   For the same reason, members indicated at 225 are provided to maintain a differential flow of gas through diaphragm 204 of branch 203. Again it may be desirable to locate perforated diaphragm 204 in a vertical portion of conduit 203 rather than in. an inclined part as has been shown.



   In the device for supplying fresh catalyst, shown in Fig. 9, the catalyst thus added is well distributed in the system because it is initially mixed with the spent catalyst from the separator and is in the form of of mixture that it is introduced into the main mass of catalyst in circulation; Relatively slow heating of the cool, relatively cold catalyst thus occurs which avoids thermal shock breakage, as well as the formation of localized concentrations of fresh catalyst at the point of introduction into the system, which would constitute a another factor liable to cause operating problems which may lead to the breaking of the catalyst grains.



   From what has just been said, it can be appreciated that the arrangement and operation of the system described as well as of the various accessory devices all cooperate to reduce or eliminate the possible causes of rupture and wear of the catalyst and all help to keep the resulting total catalyst wear in the system as low as possible.


    

Claims (1)

RESUME. ABSTRACT. 1 - Procédé applicable aux dispositifs de conversion des hy- drogarbures utilisant une substance de contact catalytique ou autre, main- tenue en circulation et qui se déplace vers le bas sous forme d'une masse compacte à travers un appareillage comportant une ou plusieurs zones de <Desc/Clms Page number 20> traitement, pour être reprise à la base de cet appareillage-et retranspor- tée vers le haut au moyen d'un gaz transporteur, le dit procédé permettant de faire fonctionner les dispositifs en question dans des conditions de faible usure de la substance granuleuse, et consistant'à faire s'écouler d'une manière continue cette substance granuleuse vers le bas, depuis la zone de traitement la plus basse jusque dans plusieurs zones d'engagement groupées de l'élévateur, chacune de ces zones d'engagement étant associée; 1 - Process applicable to devices for converting hydrocarbons using a catalytic or other contact substance, kept in circulation and which moves downwards in the form of a compact mass through an apparatus comprising one or more zones of <Desc / Clms Page number 20> treatment, to be taken up at the base of this apparatus and retransported upwards by means of a carrier gas, the said method making it possible to operate the devices in question under conditions of low wear of the granular substance, and consisting in continuously flowing this granular substance downwardly from the lowest processing zone to several grouped engagement zones of the elevator, each of these engagement zones being associated; avec un ou plusieurs longs conduits élévateurs de diamètre réduit, dirigés vers le haut, et à maintenir dans chacune de ces zones d'engagements un lit compact, s'écoulant vers le bas,de matières granuleuses, grâce à une alimentation constante réalisée à partir de la zone de traitement la plus basse, les orifices d'entrée des différents conduits élévateurs étant dis- posés de telle manière à l'intérieur du lit de substances granuleuses qu'il y ait des chemins de communication suffisamment allongés entre ces différents orifices d'entrée pour que soit opposée une résistance suffi- sante à la migration des gaz de l'un à l'autre de ces orifices d'entrée, le gaz d'entraînement étant introduit dans les ditps zones d'engagement en une ou plusieurs régions, with one or more long elevator ducts of reduced diameter, directed upwards, and to maintain in each of these engagement zones a compact bed, flowing downwards, of granular materials, thanks to a constant supply produced from of the lowest treatment zone, the inlet orifices of the different lifting ducts being arranged in such a way inside the bed of granular substances that there are sufficiently elongated communication paths between these different orifices of 'inlet so that there is sufficient resistance to the migration of gases from one of these inlet ports to the other, the entraining gas being introduced into the said zones of engagement at one or more regions. , à travers le lit compact qui s'y trouve, et en particulier en des régions adjacentes aux dits orifices d'entrée, de manière à engager la substance granuleuse et à l'entraîner vers le haut, à travers les conduits élévateurs, vers une ou plusieurs chambres de dé- charge, les substances granuleuses étant séparées du gaz élévateur dans cha- cune de ces régions de décharge, pour parcourir à nouveau leur chemin d'é- coulement vers le bas à travers les diverses zones de traitement et ainsi de suite. through the compact bed therein, and in particular in regions adjacent to said inlet openings, so as to engage the granular substance and carry it upwards, through the elevator ducts, to one or more several discharge chambers, the granular substances being separated from the lift gas in each of these discharge regions, to again run their downward flow path through the various processing zones and so on. . 2 - Modes de réalisation particuliers de ce procédé pouvant comporter séparément ou en combinaison les caractéristiques suivantes : a) - Les substances granuleuses passent de la zone de traitement la plus basse à une zone de distribution intermédiaire élargie disposée au-dessous et d'où elles sont distribuées aux différences zones d'engagement des con- duits élévateurs par un ou plusieurs conduits, sensiblement radiaux qui les font s'écouler vers le bas et vers l'extérieur. 2 - Particular embodiments of this process which may comprise separately or in combination the following characteristics: a) - The granular substances pass from the lowest treatment zone to a widened intermediate distribution zone arranged below and from where they are distributed to the different engagement zones of the lifting conduits by one or more conduits, substantially radial which cause them to flow downward and outward. b) - Chacune des zones d'engagement des élévateurs est associée avec un conduit élévateur unique correspondanto c) - les substances granuleuses s'écoulent vers le bas dans chaque zone d'engagement d'élévateur sous forme d'une colonne mobile allongée et compac- te entourant la partie inférieure dû conduit de l'élévateur, la majeure par- tie, maintenue'constante, de l'ensemble du gaz élévateur étant introduite dans la colonne mobile le long du périmètre inférieur du conduit de l'élé- vateur, tandis qu'une fraction variable et plus faible de cet ensemblé du gaz élévateur est introduite périphériquement dans la dite colonne mobile en un niveau intermédiaire, b) - Each of the elevator engagement zones is associated with a corresponding single elevator duct c) - The granular substances flow downward in each elevator engagement zone in the form of an elongated and compact mobile column - surrounding the lower part of the elevator duct, the major part, held constant, of all the elevator gas being introduced into the movable column along the lower perimeter of the elevator duct, while a variable and smaller fraction of this assembly of the lifting gas is introduced peripherally into said mobile column at an intermediate level, la quantité de cette fraction plus faible de gaz élévateur étant réglée diaprés les variations de pression à l'extrémi- té inférieure du dit conduit élévateur, les variations de cette quantité se faisant en sens inverse des modifications de pression. d) - Les substances granuleuses provenant d9un groupe de conduits éléva- teurs se déchargent dans une région de dégagement commune pour tout le groupe. e) - Un certain nombre de régions de dégagement séparées reçoivent les sub- stances granuleuses provenant de différents groupes de conduits élévateurs, et la substance granuleuse provenant de toutes ces régiqhs de dégagement est amenée à un lit d9écoulement commun d'où elle est dirigée vers la zone de traitement la plus élevée. the quantity of this smaller fraction of lift gas being regulated according to the pressure variations at the lower end of said lift duct, the variations of this quantity being in the opposite direction of the pressure changes. d) - The granular substances coming from a group of elevator conduits are discharged in a common release region for the whole group. e) - A number of separate release regions receive the granular material from different groups of risers, and the granular material from all of these release regions is fed to a common flow bed from where it is directed to. the highest treatment area. f) - La majeure partie du gaz élévateur est amenée sous forme d'un cou- rant annulaire dirigé vers le bas, et exempt de substances solides, ce cou- rant entourant les orifices d'entrée de chacun des conduits élévateurs, et étant dévié de manière à pénétrer à l'intérieur de l'élévateur en entraî- nant la substance granuleuse avec laquelle il est mis en contact. <Desc/Clms Page number 21> g) - Dans chacune des régions de décharge., au sommet des conduits élévateurs, la substance granuleuse s'élève jusqu'à une certaine distance au-dessus de l'orifice de sortie des conduits élévateurs et sa descente en chute libre à partir du point le plus élevé atteint est interrompue en un ou plusieurs niveaux de façon à réduire sa force vive lorsqu'elle atteint la base de la région de décharge. f) - The major part of the lifting gas is brought in the form of an annular current directed downwards, and free of solid substances, this current surrounding the inlet orifices of each of the lifting ducts, and being diverted so as to penetrate inside the elevator, entraining the granular substance with which it is brought into contact. <Desc / Clms Page number 21> g) - In each of the discharge regions., at the top of the elevator ducts, the granular substance rises to a certain distance above the outlet of the elevator ducts and its descent in free fall from the highest point reached is interrupted in one or more levels so as to reduce its momentum when it reaches the base of the discharge region. h) - Une couche d'alimentation de substance granuleuse est maintenue à la base de la région de décharge et la substance granuleuse qui tombe vient reposer sur le sommet de cette couche. i) - Les hydrocarbures destinés à la conversion s'écoulent vers le bas à travers le lit compact des substances granuleuses s'écoulant par gravité dans la plus élevée des zones de traitements et les produits de conversion gazeux sont dégagés de la substance granuleuse en un certain nombre de ni- veaux à 1-'intérieur et au voisinage de la base de cette zone de traitement la plus élevée, ces produits s'écoulant vers le bas sous forme de courants dirigés dans des zones de collection des gaz relativement profondes, espa- cées horizontalement et ouvertes vers le bas, h) - A feed layer of granular substance is maintained at the base of the discharge region and the falling granular substance comes to rest on the top of this layer. i) - Hydrocarbons for conversion flow downward through the compact bed of granular substances flowing by gravity into the higher of the processing zones and gaseous conversion products are released from the granular substance in a a number of levels within and near the base of this uppermost processing zone, these products flowing downward in the form of streams directed into relatively deep gas collection zones, espa - horizontally open and open at the bottom, une couche étalée et relati- vement peu profonde de substances granuleuses étant maintenue au-dessous de ces zones profondes et sécoulant vers le bas jusquà un niveau infé-- rieur sous forme de courtes¯colonnes de substance granuleuse, le gaz de purge traversant vers le haut ces colonnes pour sécouler dans la dite couche peu profonde,et se dégager à la surface de celle-ci, avec les hy- drocarbures résiduels sous forme de vapeurs,pour pénétrer dans ds zones profondes,tous les produits vaporisés collectés dans ces zones profondes étant ensuite évacués à l'extérieur de la zone de traitement, a spreading and relatively shallow layer of granular material being maintained below these deep areas and flowing down to a lower level as short columns of granular substance, the purge gas passing through to the bottom. up these columns to flow into the said shallow layer, and to emerge on the surface of the latter, with the residual hydrocarbons in the form of vapors, to penetrate into deep zones, all the vaporized products collected in these deep zones being then evacuated outside the treatment area, grâce à quoi la vitesse du gaz et des vapeurs dégagées de la substance granuleuse est maintenue à une valeur insuffisante pour provoquer le soulèvement et le choc des substances granuleuses à l'intérieur de ce lit en aucun niveau de dégagement des gaz. j) - La hauteur totale du système est maintenue aussi faible que possible grâce à la disposition d9une chambre unitaire comportant des zones séparées où s'effectuent respectivement la conversion des hydrocarbures en contact avec la substance catalytique granuleuse, whereby the velocity of the gas and vapors given off from the granular substance is maintained at an insufficient value to cause the lifting and impacting of the granular substances within this bed at any level of gas evolution. j) - The total height of the system is kept as low as possible thanks to the provision of a unitary chamber comprising separate zones where the conversion of the hydrocarbons in contact with the granular catalytic substance is carried out respectively, et la combustion de la substance carbonée déposée sur la dite-substance les dites zones étant séparées l'une de 1-'autre par un certain nombre de colonnes compactes et étroites de catalyseurs granuleux se déplaçant vers le basles dites colonnes étant réparties sur la section transversale de la chambre unitaire à un niveau intermédiaire,tandis que du gaz formant joint est introduit dans ces colonnes compactes et étroiteso k) - La substance granuleuse est déchargée à la base de la zone de traite- ment la plus basse sous forme d'un certain nombre de courants provenant d'un certain nombre de points de décharge disposés au-dessus de la section transversale horizontale de cette base de manière à provoquer un écoule- ment uniforme vers la base du lit de substance granuleuse dans la zone de traitement, and the combustion of the carbonaceous substance deposited on said substance said zones being separated from one another by a number of compact and narrow columns of granular catalysts moving downwards said columns being distributed over the section cross section of the unit chamber at an intermediate level, while gasketing gas is introduced into these compact and narrow columns o k) - The granular substance is discharged at the base of the lower processing zone as a a number of streams coming from a number of discharge points arranged above the horizontal cross section of this base so as to cause a uniform flow towards the base of the bed of granular substance in the treatment zone, ces courants traversant un nombre,égal de conduits s'étendant vers le bas à travers un espace de distribution des gaz situé au-dessous de la zone de traitement et maintenu hors des contacts directs avec la substance granuleuse, le gaz de traitement étant introduit dans cet espace de distribution et s'écoulant vers le haut à partir de celui-ci en un cer- tain nombre d'endroits communiquant avec le bas du lit de substance granu- leuse les dits endroits étant distincts des points de décharge précédem- ment indiqués., le dit gaz sécoulant ensuite vers le haut à travers au moins une partie du dit lit9 vers une chambre de dégagement. these streams passing through an equal number of conduits extending downwardly through a gas distribution space located below the treatment zone and kept out of direct contact with the granular substance, the treatment gas being introduced into this distribution space and flowing upwards therefrom at a certain number of places communicating with the bottom of the bed of granular substance, said places being distinct from the points of discharge previously indicated ., said gas then flowing upwardly through at least a portion of said bed to a release chamber. 1) - Le gaz pénètre dans le lit à un niveau supérieur à celui où un cer- tain nombre de courants de substance granuleuse pénètrent dans les dits conduits si bien que le gaz est amené directement à une partie mobile du lit. m) - Les différents conduits de dimensions limitées qui permettent le pas- sage de substances granuleuses se vident dans un groupe concentrique d'en- <Desc/Clms Page number 22> tonnoirs qui déchargent la substance granuleuse dans un conduit commun. 1) - The gas enters the bed at a level higher than that where a certain number of streams of granular substance enter the said conduits so that the gas is brought directly to a moving part of the bed. m) - The various ducts of limited dimensions which allow the passage of granular substances empty into a concentric group of <Desc / Clms Page number 22> tumblers which discharge the granular substance into a common duct. n) - Une fraction relativement faible de-la substarice granuleuse en circu- contenant des finesest soutirée latéralement du circuit princi- pale à un niveau relativement élevé mais inférieur toutefois aux régions' de décharge indiquées ci-dessus., ce courant latéral ou secondaire étant en- suite divisé de telle sorte qu'une partie de celui-ci soit amenée à consti- tuer un lit compact continus se déplaçant par gravité, en une région sépa- rée des zones de traitement,tandis que l'autre partie de ce courant se- condaire est déchargée sous forme de masse tombant librement dans une zone de séparation disposée directement au-dessus de ce lit s'écoulant par gra- vité, n) - A relatively small fraction of the circulating granular substance containing fines is laterally withdrawn from the main circuit at a relatively high level but below the discharge regions indicated above, this lateral or secondary current being then divided so that one part of it is made to constitute a continuous compact bed moving by gravity, in a region separated from the treatment zones, while the other part of this current the secondary is discharged in the form of a mass falling freely into a separation zone arranged directly above this bed flowing by gravity, un gaz de séparation étant amené à passer à travers la massé tombant librement à une vitesse suffisante pour entraîner en suspension les fines qui s'y trouvent, le dit gaz contenant ces fines en suspension étant ensui- te évavué au sommet de la zone de séparation, tandis que les particules les plus grandes se collectent à la surface du lit qui se déplace par gravité,] toutes les substances granuleuses constituant le dit lit étant ensuite ame- nées à rejoindre le circuit principal. a separation gas being caused to pass through the freely falling mass at a speed sufficient to entrain the fines therein in suspension, the said gas containing these fines in suspension then being evacuated at the top of the separation zone , while the largest particles collect on the surface of the bed which moves by gravity, all the granular substances constituting the said bed then being brought to join the main circuit. o) - Des substances granuleuses fraîches sont introduites dans le système par un conduit communiquant avec le lit compact disposé au-dessous de la zone de séparation et elles se déchargent dans ce lit à un niveau situé au-dessous du sommet de celui-ci, le taux d'introduction de cette substan- ce fraîche étant déterminé par le rapport de la section transversale de 19, o) - Fresh granular substances are introduced into the system through a conduit communicating with the compact bed placed below the separation zone and they are discharged into this bed at a level located below the top of the latter, the rate of introduction of this fresh substance being determined by the cross-sectional ratio of 19, orifice de décharge de ce conduit à celui du lit compacts au niveau de cet orifice de déchargea 3 - Appareil pour la mise en pratique du procédé ci-dessus décrit comportant une chambre unitaire formée de zones de traitement se'- parées à travers lesquelles la substance granuleuse est susceptible de s'é- couler vers le basun certain nombre de tubes élévateurs répartis péri- phériquement autour de ladite chambre et une trémie de distribution dispo- sée au-dessus de cette chambreles tubes élévateurs communiquant à leurs extrémités inférieures avec des chambres de transfert reliées à la trémie de distribution par des conduits d'écoulement des solides, et à leurs ex- trémités supérieures avec des chambres de décharge s'étendant à une certai- ne hauteur au-dessus des extrémités supérieures des dits tubes élévateurs, discharge port of this duct to that of the compact bed at the level of this discharge porta 3 - Apparatus for carrying out the method described above comprising a unitary chamber formed of separate treatment zones through which the granular substance is liable to flow downwards a certain number of riser tubes distributed. peripherally around said chamber and a distribution hopper arranged above this chamber, the lifting tubes communicating at their lower ends with transfer chambers connected to the distribution hopper by solids flow conduits, and to their upper ends with discharge chambers extending to a certain height above the upper ends of said elevator tubes, ces chambres de décharge comportant des plateaux permettant de retarder la chute libre de substances granuleuses à l'intérieur des dites chambres. these discharge chambers comprising trays making it possible to delay the free fall of granular substances inside said chambers. En annexe 4 dessins. In appendix 4 drawings.
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