CS268679B2 - Apparatus for maintaining a continuous flow of gas flow - Google Patents
Apparatus for maintaining a continuous flow of gas flow Download PDFInfo
- Publication number
- CS268679B2 CS268679B2 CS861279A CS127986A CS268679B2 CS 268679 B2 CS268679 B2 CS 268679B2 CS 861279 A CS861279 A CS 861279A CS 127986 A CS127986 A CS 127986A CS 268679 B2 CS268679 B2 CS 268679B2
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- zone
- gas
- forming
- particles
- closing
- Prior art date
Links
Landscapes
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
Abstract
Zařízeni je tvořeno horní zónou, spodní zónou a zónou tvořící uzavírací násypku, která Je umístěna mezi horní a spodní zónou. Mezi horní zónou a zónou tvořící uzavírací násypku je umístěno transportní potrubí pro dopravu částic se zúžením ve svá spodní části spojující epodnl část horní zóny s horní částí zóny, tvořící uzavírací násypku. Mezi touto zónou a spodní zónou Je spodní transportní potrubí pro dopravu částic se zúžením ve evá spodní části spojující spodní část zóny tvořící uzavírací násypku e horní částí spodní zóny. Horní zóna a zóna tvořící uzavírací násypku Jsou spojeny horním plynovým potrubím a tato zóna a spodní zóna Jsou spojeny spodním plynovým potrubím. Zařízeni obsahuje hladinový signální člen, jehož senzor Je umístěn v zóně tvořící uzavírací násypku pro zjišťování hladiny náplně v táto zóně a regulační člen pro příjem signálu určujícího hladinu náplně z hladinového signálního členu a pro vyvoláni signálu k otevření a uzavření horního uzavíracího ventilu e spodního uzavíracího ventilu.The device consists of an upper zone, a lower zone and a zone forming a closing hopper, which is located between the upper and lower zones. Between the upper zone and the zone forming the closing hopper is located a transport pipe for transporting particles with a constriction in its lower parts connecting the lower part of the upper zone with the upper part of the zone forming the closing hopper. Between this zone and the lower zone is a lower transport pipe for transporting particles with a constriction in its lower part connecting the lower part of the zone forming the closing hopper with the upper part of the lower zone. The upper zone and the zone forming the closing hopper are connected by an upper gas pipe, and this zone and the lower zone are connected by a lower gas pipe. The device includes a level signal element, the sensor of which is located in the zone forming the closing hopper for detecting the filling level in this zone, and a control element for receiving a signal determining the filling level from the level signal element and for inducing a signal to open and close the upper closing valve and the lower closing valve.
Description
Vynález se týká zařízení pro udržování kontinuálního průtoku proudu plynu ve směru vzhůru spodní zonou a potom horní zonou za současného transportu částic směrem dolů z horní zóny do spodní zóny, aniž by docházelo ke kontaktu těchto částic s dopravními prostředky a aniž by byl podstatně ovlivňován vnitřní tlak v horní a spodní zóně. Zařízení podle uvedeného vynálezu je zejména využitelné pro regeneraci katalyzátorů.The invention relates to a device for maintaining a continuous flow of a gas stream in an upward direction through the lower zone and then through the upper zone while simultaneously transporting particles downward from the upper zone to the lower zone, without contact of these particles with the transport means and without significantly affecting the internal pressure in the upper and lower zones. The device according to the invention is particularly useful for the regeneration of catalysts.
Pokud se týče dosavadního stavu techniky, potom nejbližší řešení podobných druhů zařízení je možno nalézt v patentu Spojených států amerických, č. 2 851 401 (autor Payne). Tento patent popisuje zařízení, ve kterém se provádí transport pevného částočkového materiálu z jednoho místa do druhého místa, ovšem na rozdíl od předmětného vynálezu neobsahuje tento citovaný patent žádné informace týkající se udržování průtoku plynu uvedenými místy nebo udržování tlaku v těchto místech, mezi kterými se provádí transport uvedeného materiálu, a rovněž tak neobsahuje tento citovaný patent žádné informace o použití plynových potrubí, kterých je použito v předmětném vynálezu. V dalším patentu Spojených států amerických č. 3 851 402 (autor Haddad) je možno nalézt další popis týkající se transportu pevného materiálu, přičemž v tomto patentu se vychází z výše uvedeného patentu Payneho č. 2 851 401.As far as the prior art is concerned, the closest solution to similar types of devices can be found in United States Patent No. 2,851,401 (author Payne). This patent describes a device in which solid particulate material is transported from one location to another, but unlike the present invention, this cited patent does not contain any information regarding maintaining a gas flow through said locations or maintaining a pressure in those locations between which said material is transported, nor does this cited patent contain any information regarding the use of gas pipes, which are used in the present invention. In another United States Patent No. 3,851,402 (author Haddad) a further description regarding the transport of solid material can be found, and this patent is based on the aforementioned Payne Patent No. 2,851,401.
Jako jedno z možných využití zařízení podle uvedeného vynálezu je oblast provádění konverze uhlovodíků. Jako příklady postupů, při kterých se transportují a zpracovávají katalyzátory, použité pro zpracovávání uhlovodíků, je možno uvést postupy podle patentů Spojených států amerických č. 2 423 411 (autor Simpson), č. 2 531 356 (autor Simpson a kol), č. 2 854 156 (autor Payne), č. 2 854 161 (autory Payne) a č. 2985 324 (autor Balentlne).One possible application of the apparatus of the present invention is in the field of hydrocarbon conversion. Examples of methods for transporting and handling catalysts used in hydrocarbon conversion include those disclosed in U.S. Patents Nos. 2,423,411 to Simpson, 2,531,356 to Simpson et al., 2,854,156 to Payne, 2,854,161 to Payne, and 2,985,324 to Balentine.
Další Informace týkající se katalytického reformování a postupu regenerace katalyzátoru, ktei*ý je možno považovat za obecnější příklad výše uvedeného postupu, je možno nalézt v patentu Spojených států amerických č. 3 647 680 (autor Greenwood a kol.) a v patentu Spojených států amerických č. 3 692 496 (autor Greenwood a kol.).Further information regarding catalytic reforming and catalyst regeneration processes, which may be considered a more general example of the above process, can be found in U.S. Patent No. 3,647,680 to Greenwood et al. and U.S. Patent No. 3,692,496 to Greenwood et al.
Existuje mnoho chemických postupů, při kterých je nutno uvést do kontaktu plyn a pevnou částečkovitou látku nebo látky nebo různé částice. Během tohoto kontaktu dochází velmi často k chemickým reakcím a rovněž k fyzikálním jevům. Ve většině případů je nutno plyn a pevné látky uvádět do kontaktu během minimálního časového intervalu, přičemž v případě, že se provádí tento kontakt po kratší časový interval, potom nedojde k požadované chemické nebo fyzikální reakci nebo změně nebo tato reakce nebo chemické změna neproběhne úplně.There are many chemical processes in which it is necessary to bring a gas and a solid particulate substance or substances or various particles into contact. During this contact, chemical reactions and also physical phenomena very often occur. In most cases, it is necessary to bring the gas and the solids into contact for a minimum time interval, and if this contact is carried out for a shorter time interval, then the desired chemical or physical reaction or change does not occur or this reaction or chemical change does not take place completely.
V některých případech existuje maximální časový interval, po který se provádí kontakt, přičemž nad tento maximální časový interval se dosáhne horších výsledků než jsou výsledky optimální nebo dokonce, se dosáhne výsledků nežádoucích. Eři provádění těchto, postupů je velice výhodné provádět kontaktování plynu a pevné látky kontinuálním způsobem nebo polokontinuálním způsobem, což je výhodnější než vsázkový způsob.In some cases, there is a maximum time interval for which the contact is carried out, beyond which less than optimal results or even undesirable results are obtained. In carrying out these processes, it is very advantageous to carry out the contacting of the gas and solid in a continuous manner or in a semi-continuous manner, which is preferable to the batch method.
Zóna, ve které se provádí kontaktování plynu a pevné látky se obvykle udržuje na určitém tlaku (tento tlak je vyšší než atmosférický), který je vytvářen tlakem plynu, přiváděnému ke kontaktování. Pevné částice musí být přiváděny do této tlakové zóny a odváděny z této zóny tak, aby nedocházelo ke ztrátám plynu, přiváděného ke kontaktování, do atmosféry v okolí. Dále je při provádění těchto postupů často nezbytné udržovat vnitřní tlak v kontaktní zóně na určité hodnotě nebo v určitém rozmezí. Tlak v kontaktní zóně může být vyšší než je tlak, který je udržován v místě odkud se přivádí pevné látky do kontaktní zóny. Přivádění pevných látek do zóny, která má vyšší tlak, způsobuje četné problémy. V případě, že se použije takových zařízení, jako je například šnekový dopravník nebo hvězdicová násypka nebo různé ventily, potom dzchází ke kontaktu mezi zařízením a částicemi pevné látky, přičemž dochází k degradování pevného materiálu, při kterém se částice pevného materiálu rozdrobují na Ještě menší částice, a rovněž dochází k opotřebování zařízení. Při provádění těchto postupů je rovněž velmi obtížné dosáhnout účinného utěsnění kontaktní zóny za účelem zabránění úniku plynu z této kontaktní zóny,The zone in which the gas and solid are contacted is usually maintained at a certain pressure (this pressure is higher than atmospheric), which is created by the pressure of the gas supplied for contacting. The solid particles must be supplied to this pressure zone and removed from this zone in such a way as to avoid losses of the gas supplied for contacting to the surrounding atmosphere. Furthermore, in carrying out these processes, it is often necessary to maintain the internal pressure in the contact zone at a certain value or within a certain range. The pressure in the contact zone may be higher than the pressure maintained at the point from which the solids are supplied to the contact zone. Feeding solids into a zone that has a higher pressure causes numerous problems. In the case where such devices as a screw conveyor or a star hopper or various valves are used, then there is contact between the device and the solid particles, whereby the solid material is degraded, in which the solid material particles are crushed into even smaller particles, and the device is also worn out. In carrying out these procedures, it is also very difficult to achieve effective sealing of the contact zone in order to prevent gas leakage from this contact zone,
OS 268 679 B2 . c přičemž náklady .na zařízení jsou tímto rovněž velmi vysoké. Tyto problémy se ještě znásobí v případech, kdy jsou pevné látky a plyn oba ve stavu zvýšené teploty. Až dosud se při provádění těohto postupů ve výhodném provedení používalo tlakových uzavíracích systémů na bázi dvoupolohového ventilu, kterým je vedena pevná látka, přičemž tato pevná látka je potom zaváděna do tlakové zóny· ovžem tyto dvoupolohové ventily jsou velmi nákladným prvkem těchto systémů· Systémy, která používají těchto ventilů a dalších jiných ventilů budou uvedeny v dalším·OS 268 679 B2 . c whereby the costs of the equipment are also very high. These problems are further compounded in cases where the solids and the gas are both in a state of elevated temperature. Up to now, in the implementation of these processes, pressure closing systems based on a two-position valve have been used in a preferred embodiment, through which the solid is guided, and this solid is then introduced into the pressure zone; however, these two-position valves are a very expensive element of these systems. Systems that use these valves and other other valves will be described in the following.
Patent Spojených států amerických δ. 2 851 401, který byl citován výše, se zabývá problémem transportu pevných látek, přičemž řeží tento transport pevných látek be* použití mechanického zařízení, které by se mohlo opotřebovávat nebo které by způsobovalo degradování pevných látek* Ovšem na druhé straně se tento patent nijak nezabývá různými aspekty souvisejícími s vedením plynu, o kterých bylo zmiňováno výše* Rovněž je třeba poznamenat, že je často požadováno udržet kontinuální průtok plynu i přesto, že průtok pevné látky je vsázkový. Při použití kontinuálního průtoku plynu je možno dosáhnout lepšího kontrolování a regulování časového intervalu kontaktu obou látek, přičemž obvykle tento kontinuální průtok plynu promotuje chemické nebo fyzikální procesy, které probíhají v důsledku stálé přítomnosti čerstvého plynu a pevných látek. V některých případech je velmi důležité provádět okamžité kontaktování přiváděné pevné látky s čerstvým plynem, to znamená s plynem, který nebyl dosud v podstatné míře kontaktován s pevnou látkou*United States Patent δ. 2,851,401, cited above, addresses the problem of transporting solids, and addresses the transport of solids without the use of mechanical equipment that could wear out or degrade the solids. However, on the other hand, this patent does not address the various aspects related to gas conduction mentioned above. It should also be noted that it is often desired to maintain a continuous gas flow even though the solids flow is batch. By using a continuous gas flow, better control and regulation of the time interval between the contact of the two substances can be achieved, and usually this continuous gas flow promotes chemical or physical processes that occur due to the constant presence of fresh gas and solids. In some cases, it is very important to immediately contact the supplied solid with fresh gas, that is, with gas that has not yet been substantially contacted with the solid.
Při postupu reformování uhlovodíkové nástřikové suroviny, jako je například frakce těžkého benzínu, která se získá z ropy, se používá jako katalyzátoru kovů ze skupiny platinových kovů, které jsou naneseny na oxidu hlinitém (alumina), přičemž tyto postupy jsou z dosavadního stavu techniky velmi dobře známy* Ve stručnosti je možno uvést, že nástřiková surovina na bázi těžkého benzínu se smísí s vodíkem a potom se tato směs uvádí do kontaktu s katalyzátorem v reakční zóně za podmínek reformování zahrnujících teplotu a tlak, které jsou vhodné v převedení alespoň části nastřikovaného těžkého benzínu na produkty s lepším oktanovým číslem. Po určitém časovém intervalu tohoto procesu je nutno použitý katalyzátor regenerovat, to znamená, Že je'nutno u tohoto katalyzátoru obnovit jeho původní kvalita. Tímto obnovením původní kvality katalyzátoru se míní takové zpracování katalyzátoru, při kterém se obnoví jeho aktivita a stabilita v takové míře, aby byl tento katalyzátor vhodný pro katalyzování reformovacích reakcí. Tato regenerace sestává z několika různých zpracovávacích stupňů* Jeden z těchto stupňů zahrnuje kontaktování katalyzátoru s redukčním plynem, který obsahuje vodík za účelem provedení redukční reakce. Základní informace o provedení postupu reformování a regenerace katalyzátoru je možno nalézt ve výše citovaných patentech Spojených států amerických č. 3 647 680 (autor Greenwood a kol.) a č. 3 692 496 (autor Greenwood a kol.).In the process of reforming a hydrocarbon feedstock, such as a naphtha fraction obtained from crude oil, platinum group metal catalysts supported on alumina are used, and these processes are well known in the art. Briefly, the naphtha feedstock is mixed with hydrogen and then contacted with a catalyst in a reaction zone under reforming conditions including temperature and pressure suitable for converting at least a portion of the naphtha feedstock to products with a higher octane rating. After a certain period of time in this process, the used catalyst must be regenerated, that is, the catalyst must be restored to its original quality. By this restoration of the original quality of the catalyst is meant such a treatment of the catalyst that its activity and stability are restored to such an extent that the catalyst is suitable for catalyzing reforming reactions. This regeneration consists of several different processing steps.* One of these steps involves contacting the catalyst with a reducing gas containing hydrogen to effect a reduction reaction. Basic information on the implementation of the catalyst reforming and regeneration process can be found in the above-cited United States Patents Nos. 3,647,680 (Greenwood et al.) and 3,692,496 (Greenwood et al.).
- ~ Při.provádění mnoha/ moderních postupů katalytického-rsformosáeí·’se katalyzátor vede regenerační nádobou kontinuálně nebo polokontinuálně, přičemž je možno rovněž použít řady regeneračních nádob, ve kterých se provádí různé stupně tvořící dohromady regenerační cyklus. Vzhledem k velmi dobře známým potížím souvisícím s transportem pevných částio z místa na místo, které byly popisovány výše, je velmi obtížné v praktických podmínkách dosáhnout skutečně kontinuálního postupu. Při postupu regenerace katalyzátoru podle výše uvedených patentů Spojených států amerických, jejichž autorem je Greenwood, se používá na určitých místech polokontinuálního pohybu katalyzátoru, přičemž na ostatních místech regenerační nádoby nebo regeneračních nádob se používá kontinuálního postupu. Uvedeným polokontinuálním pohybem katalyzátoru se míní opakovaný pohyb relativně malých množství katalyzátoru v úzce vymezených prostorech v určitém čase. Například je možno uvést, že jedna vsázka katalyzátoru se odvádí z nádoby každé dvě minuty. Jestliže je zásoba materiálu v nádobě dostatečně veliká, potom se tento pohyb blíží kontinuálnímu charakteru transportu katalyzátoru. Další informace týkající se provádění regeneračních postupů není nutno uvádět, neboť tyto informace jaou běžně snadno přístupné z četných informačních zdrojů, jako jsou například výše uvedené patenty Spojených států amerických,In many modern catalytic reforming processes, the catalyst is passed through a regeneration vessel continuously or semi-continuously, and it is also possible to use a series of regeneration vessels in which the various stages forming a regeneration cycle are carried out. Due to the well-known difficulties associated with the transport of solids from place to place, which have been described above, it is very difficult to achieve a truly continuous process in practical conditions. In the catalyst regeneration process according to the above-mentioned United States patents, the author of which is Greenwood, semi-continuous movement of the catalyst is used at certain points, while a continuous process is used at other points in the regeneration vessel or vessels. By said semi-continuous movement of the catalyst is meant the repeated movement of relatively small amounts of catalyst in narrowly defined spaces in a certain time. For example, it can be stated that one batch of catalyst is removed from the vessel every two minutes. If the supply of material in the vessel is sufficiently large, then this movement approaches the continuous character of the catalyst transport. Further information regarding the performance of regeneration procedures need not be provided, as this information is readily available from numerous sources, such as the aforementioned United States patents,
CS 268 679 B2 3 jejichž autorem je Greenwood, přičemž uvádění těchto dalších informací není při objasnění uvedeného vynálezu nutné.CS 268 679 B2 3 by Greenwood, and the presentation of this additional information is not necessary in explaining the invention.
Cílem uvedeného vynálezu je vyvinout zařízení pro udržování kontinuálního průtoku proudu plynu ve směru vzhůru spodní zonou a potom horní zonou za současného transportu částic směrem dolů z horní zóny do spodní zóny, ve kterém by se předešlo použití pohyblivých prostředků nebo mechanických zařízení k udržování kontinuálního průtoku plynu.The object of the present invention is to develop a device for maintaining a continuous upward flow of a gas stream through a lower zone and then an upper zone while simultaneously transporting particles downward from the upper zone to the lower zone, which avoids the use of moving means or mechanical devices to maintain a continuous gas flow.
Rovněž je cílem uvedeného vynálezu vyhnout se použití nákladných a komplexních -prostředků k udržování kontinuálního průtoku plynu v tomto zařízení.It is also an object of the present invention to avoid the use of expensive and complex means for maintaining a continuous gas flow in the device.
Dalším cílem uvedeného vynálezu je vyvinout zařízení, ve kterém by bylo dosaženo transportu částic aniž by byl v podstatné míře ovlivňován vnitřní tlak v horní a spodní zóně.Another object of the invention is to develop a device in which particle transport would be achieved without significantly affecting the internal pressure in the upper and lower zones.
Podstata zařízení pro udržování kontinuálního průtoku proudu plynu ve směru vzhůru spodní zonou a potom horní zonou za současného transportu částic směrem dolů z horní zóny do spodní zóny, bez styku těchto částic s dopravními prostředky a bez ovlivňování vnitřního tlaku v horní a spodní zóně, spočívá podle uvedeného vynálezu v tom, že sestává z horní zóny, obsahující částice, ze spodní zóny, která rovněž obsahuje částice a ze zóny tvořící uzavírací násypku, umístěnou mezi horní zonou a spodní zonou. Do spodní zóny je zavedeno plynové potrubí pro kontinuální přivádění plynu do spodní zóny. Mezi horní zonou a zonou tvořící uzavírací násypku je umístěno horní transportní potrubí opatřené ve své spodní části zúžením a spojující spodní část horní zóny s horní částí zóny tvořící uzavírací násypku, kde mezi zonou tvořící uzavírací násypku a spodní zonou je umístěno spodní transportní potrubí, na jehož spodní části je vytvořeno zúžení, a spojující spodní část zóny tvořící uzavírací násypku s horní částí spodní zóny. Horní zona a zóna tvořící uzavírací násypku jsou spojeny horním plynovým potrubím, ve kterém je zařazen horní uzavírací ventil a zóna tvořící uzavírací násypku a spodní zóna jsou spojeny spodním plynovým potrubím, ve kterém je umístěn spodní uzavírací ventil, a dále je v zóně tvořící uzavírací násypku umístěn senzor hladinového signálního členu spojený e regulačním členem pro příjem signálu z hladinového signálního členu a dále spojený s horním uzavíracím ventilem a spodním uzavíracím ventilem.The essence of the device for maintaining a continuous flow of gas in the upward direction through the lower zone and then the upper zone while simultaneously transporting particles downward from the upper zone to the lower zone, without contact of these particles with the means of transport and without influencing the internal pressure in the upper and lower zones, consists, according to the invention, in that it consists of an upper zone containing particles, a lower zone also containing particles and a zone forming a closing hopper, located between the upper zone and the lower zone. A gas pipeline is introduced into the lower zone for continuous gas supply to the lower zone. Between the upper zone and the zone forming the closing hopper, an upper transport pipeline is located, provided in its lower part with a constriction and connecting the lower part of the upper zone with the upper part of the zone forming the closing hopper, where between the zone forming the closing hopper and the lower zone, a lower transport pipeline is located, on the lower part of which a constriction is formed, and connecting the lower part of the zone forming the closing hopper with the upper part of the lower zone. The upper zone and the zone forming the closing hopper are connected by an upper gas pipe in which the upper closing valve is included, and the zone forming the closing hopper and the lower zone are connected by a lower gas pipe in which the lower closing valve is located, and further, in the zone forming the closing hopper, a sensor of the level signal member is located, connected to the regulating member for receiving a signal from the level signal member and further connected to the upper closing valve and the lower closing valve.
Výhody zařízení podle uvedeného vynálezu spočívají v možnosti kontroly průtoku plynu mezi jednotlivými zónami, které obsahují pevný částečkový materiál, a v možnosti kontroly vnitřního tlaku v těchto zónách, kterými se transportuje pevný částečkovitý materiál. V zařízení není použito žádných mechanických prostředků, které by způsobovaly rozmělňování zpracovávanéhs pevného částečkového materiálu a rovněž tudíž nemůže docházet k poškozování těchto částí. Zařízení je zejména vhodné ke zpracovávání pevných ka- -talytických částiog resp. k regeneraci-těchto^katalytickýchrmateriálů.The advantages of the device according to the invention lie in the possibility of controlling the gas flow between the individual zones containing solid particulate material and in the possibility of controlling the internal pressure in these zones through which the solid particulate material is transported. The device does not use any mechanical means that would cause the solid particulate material being processed to be pulverized and therefore these parts cannot be damaged. The device is particularly suitable for processing solid catalytic parts or for regenerating these catalytic materials.
V zařízení podle uvedeného vynálezu je možno udržovat v podstatě kontinuální průtok proudu plynu ve vzestupném směru spodní zonou a potom horní zonou v rozmezí předem stanovené průtokové rychlosti a za současného transportování částio směrem dolů z uvedené horní zóny do uvedené spodní zóny.In the apparatus of the present invention, it is possible to maintain a substantially continuous flow of gas in an upward direction through the lower zone and then through the upper zone within a predetermined flow rate range while simultaneously transporting a portion downward from said upper zone to said lower zone.
Ve spodní zóně je vyšší tlak, než v horní zóně, přičemž oba tyto vnitřní tlaky v uvedených zónách je možno libovolně měnit. Při praktickém provádění postupu v zařízení podle tohoto vynálezu, při kterém se zpracovávají pevný částečkovitý materiál nebo plyn, se uvedené částice vedou horní zonou a spodní zonou. Buáto obě zóny nebo jedna zóna muže sloužit hlavně ke kontaktování plynu a částic nebo může být jedna zóna hlavně využita pro skladování materiálu a pro přivádění tohoto materiálu do procesu zpracovávání.The lower zone is at a higher pressure than the upper zone, and both of these internal pressures in said zones can be varied as desired. In the practical implementation of the process in the apparatus according to the invention, in which solid particulate material or gas is processed, said particles are guided through the upper zone and the lower zone. Either both zones or one zone may serve mainly for contacting the gas and particles, or one zone may be used mainly for storing the material and for feeding this material into the processing process.
Zařízení podle uvedeného vynálezu v obecném provedení sestává tedy z následujících částí:The device according to the invention in its general embodiment therefore consists of the following parts:
- horní zóna, která je naplněná částicemi, přičemž tato zóna je udržována na nezávisle měnitelném tlaku,- an upper zone which is filled with particles, this zone being maintained at an independently variable pressure,
CS 268 679 B2EN 268 679 B2
- spodní zona, která je rovněž naplněna částicemi, přičemž tato zóna je rovněž udržována na nezávisle měnitelném druhém tlaku, který je vyšší než uvedený tlak v horní zóně,- a lower zone, which is also filled with particles, this zone also being maintained at an independently variable second pressure which is higher than said pressure in the upper zone,
- zóna tvořící uzavírací násypku, která je umístěna pod horní zonou a nad spodní zonou,- a zone forming a closing hopper, which is located below the upper zone and above the lower zone,
- prostředky pro kontinuální přivádění plynu do spodní zóny,- means for continuously supplying gas to the lower zone,
- horní transportní potrubí pro dopravu částic, které je umístěno mezi horní zonou a zonou tvořící uzavírací násypku, < * spodní transportní potrubí pro dopravu částic, které je umístěno mezi zonou zahrnující uzavírací násypku a spodní zonou,- an upper transport pipe for transporting particles, which is located between the upper zone and the zone forming the closing hopper, < * a lower transport pipe for transporting particles, which is located between the zone comprising the closing hopper and the lower zone,
- horní plynové potrubí a uzavírací ventil umístěný v tomto potrubí, přičemž toto potrubí je umístěno mezi horní zonou a zonou tvořící uzavírací násypku,- an upper gas pipe and a shut-off valve located in this pipe, said pipe being located between the upper zone and the zone forming the shut-off hopper,
- spodní plynové potrubí a uzavírací ventil umístěný v tomto potrubí, přičemž toto potrubí je umístěno mezi zonou tvořící uzavírací násypku a spodní zonou,- a lower gas pipe and a shut-off valve located in this pipe, said pipe being located between the zone forming the shut-off hopper and the lower zone,
- prostředky pro vytváření signálu, který iniciuje transport částic z horní zóny a prostředky pro převádění tohoto iniciačního signálu,- means for generating a signal that initiates the transport of particles from the upper zone and means for transmitting this initiation signal,
- prostředky pro snímání hladiny částic v zóně tvořící uzavírací násypku a pro převádění signálu v okamžiku, kdy je uvedená hladina na předem určené spodní úrovni, a- means for sensing the level of particles in the zone forming the closing hopper and for transmitting a signal when said level is at a predetermined lower level, and
- prostředky pro regulování polohy uvedených uzavíracích ventilů.- means for regulating the position of said shut-off valves.
Regulování polohy těchto ventilů probíhá takovým způsobem, že jeden ventil je otevřený, zatímco ostatní ventily jsou uzavřené, takže průchod plynu, který je dováván do spodní zóny zařízení, zahrnuje buďto spodní transportní potrubí pro dopravu částic a horní plynové potrubí nebo horní transportní potrubí pro dopravu částic a spodní plynové potrubí, přičemž prostředky pro regulaci polohy jsou nastavitelné podle uvedeného hladinového signálu a podle uvedeného iniciačního signálu.The position of these valves is regulated in such a way that one valve is open while the other valves are closed, so that the gas passage that is supplied to the lower zone of the device includes either the lower transport pipe for transporting particles and the upper gas pipe or the upper transport pipe for transporting particles and the lower gas pipe, the means for regulating the position being adjustable according to said level signal and according to said initiation signal.
Po převedení uvedeného iniciačního signálu se otevře uzavírací ventil spodního plynového potrubí, čímž se umožní průtok částic ze zóny tvořící uzavírací násypku prostřednictvím spodního transportního potrubí pro dopravu částic do spodní zóny, a uzavře se uzavírací ventil horního potrubí, čímž se umožní průtok plynu směrem vzhůru prostřednictvím horního transportního potrubí pro dopravu částic. Tento plyn má takovou průtokovou rychlost, že zabraňuje průtoku částic směrem dolů prostřednictvím horního transportního potrubí pro dopravu částic.After the said initiation signal is transmitted, the lower gas line shut-off valve is opened, thereby allowing the particles from the zone forming the shut-off hopper to flow through the lower particle transport pipe to the lower zone, and the upper pipe shut-off valve is closed, thereby allowing the gas to flow upwardly through the upper particle transport pipe. This gas has a flow rate such that it prevents the particles from flowing downwardly through the upper particle transport pipe.
Po převedení uvedeného hladinového signálu se uzavře uzavírací ventil spodního plynového potrubí, čímž se umožní průtok plynu směrem vzhůru spodním transportním potrubím pro dopravu částic takovou rychlostí, leterá zabraňuje průtokU-částic směrem dolů spodním transportním potrubím pro dopravu částic, a otevře se uzavírací ventil horního plynového potrubí, čímž se umožní průtok částic z horní zóny horním transportním potrubím pro dopravu částic do zóny tvořící uzavírací násypku.After the level signal is converted, the lower gas line shut-off valve is closed, allowing gas to flow upward through the lower particle transport line at a rate that prevents the flow of U-particles downward through the lower particle transport line, and the upper gas line shut-off valve is opened, allowing particles to flow from the upper zone through the upper particle transport line to the zone forming the closing hopper.
Obecně je možno zpracovávání v zařízení podle uvedeného vynálezu popsat následujícím způsobem. Plyn se přivádí do spodní zóny, přičemž prochází směrem vzhůru ze spodní zóny do zóny tvořící uzavírací násypku prostřednictvím spodního transportního potrubí pro částice, které je umístěno mezi spodní zonou a zonou tvořící uzavírací násypku. Průtoková rychlost tohoto proudu plynu zabraňuje propadu částic směrem dolů tímto spodním transportním potrubím pro dopravu částic. Spodní část horní zóny, horní transportní potrubí pro částice, spodní část zóny tvořící uzavírací násypku a spodní transportní potrubí pro dopravu částic jsou naplněny částicemi, přičemž toto naplnění je nepřerušené, a v případě, kdy je hladina částic v zóně tvořící uzavírací násypku ve spodní mezní oblasti horního transportního potrubí pro dopravu částic, potom se zabrání průtoku částic směrem dolů horním transportním potrubím pro dopravu částic do uzavíracíIn general, the processing in the apparatus according to the invention can be described as follows. Gas is supplied to the lower zone, passing upwards from the lower zone to the closure hopper zone via a lower particle transport pipe which is located between the lower zone and the closure hopper zone. The flow rate of this gas stream prevents particles from falling downwards through this lower particle transport pipe. The lower part of the upper zone, the upper particle transport pipe, the lower part of the closure hopper zone and the lower particle transport pipe are filled with particles, this filling being uninterrupted, and in the case where the level of particles in the closure hopper zone is in the lower limit region of the upper particle transport pipe, then the flow of particles downwards through the upper particle transport pipe into the closure hopper is prevented.
CS 26Θ 679 B2 5 násypky.CS 26Θ 679 B2 5 hoppers.
Současně se veda plyn ze zóny tvořící uzavírací násypku do horní zóny prostřednictvím horního plynového potrubí, které spojuje obě tyto zóny a které v podstatě vyrovnává tlakové rozdíly mezi těmito zónami.At the same time, gas is led from the zone forming the closing hopper to the upper zone via an upper gas line which connects both of these zones and which essentially equalizes the pressure differences between these zones.
V případě, že se zóna tvořená uzavírací násypkou vyprázdní, přičemž se zastaví průtok plynu horním plynovým potrubím a plyn sa vede ze spodní zóny do zóny tvořící uzavírací násypku prostřednictvím spodního plynového potrubí, které spojuje obě tyto zóny a které v podstatě vyrovnává tlakové rozdíly mezi těmito zónami, potom se zvýší vnitřní tlak v zóně tvořící uzavírací násypku na hodnotu v podstatě odpovídající tlaku ve spodní zóně, čímž se dosáhne průtoku částic směrem dolů prostřednictvím spodního transportního potrubí pro částice do spodní zóny. Dále se upraví průtok plynu ze zóny tvořící uzavírací násypku do horní zóny prostřednictvím horního transportního potrubí pro dopravu částic, přičemž průtoková rychlost plynu je tak veliká, že zabraňuje průtoku čáetic směrem dolů prostřednictvím horního transportního potrubí pro dopravu částic*In the event that the zone formed by the closing hopper is emptied, whereby the gas flow through the upper gas line is stopped and the gas is led from the lower zone to the zone forming the closing hopper via the lower gas line which connects both these zones and which essentially equalizes the pressure differences between these zones, then the internal pressure in the zone forming the closing hopper is increased to a value substantially corresponding to the pressure in the lower zone, thereby achieving a downward flow of particles through the lower particle transport line to the lower zone. Furthermore, the gas flow from the zone forming the closing hopper to the upper zone is adjusted via the upper particle transport line, the gas flow rate being so great as to prevent the particles from flowing downward through the upper particle transport line*
V okamžiku, kdy hladina částic v zóně tvořící uzavírací násypku klesne na předem stanovenou dolní úroveň, zastaví se průtok plynu spodním plynovým potrubím a současně se obnoví průtok plynu horním plynovým potrubím, čímž se dosáhne toho, že průtok částic ze spodního transportního potrubí pro dopravu částic do spodní zóny ustane a současně se dosáhne toho, že částice proudí z horního transportního potrubí pro dopravu částic do zóny tvořící uzavírací násypku, přičemž tento průtok částic pokračuje tak dlouho, dokud hladina čáetic v zóně tvořící uzavírací násypku nedosáhne spodní mezní oblasti horního transportního potrubí pro dopravu částic.When the level of particles in the zone forming the closing hopper drops to a predetermined lower level, the gas flow through the lower gas pipe is stopped and the gas flow through the upper gas pipe is resumed, thereby causing the flow of particles from the lower transport pipe for transporting particles to the lower zone to cease and at the same time causing the particles to flow from the upper transport pipe for transporting particles to the zone forming the closing hopper, and this flow of particles continues until the level of particles in the zone forming the closing hopper reaches the lower boundary region of the upper transport pipe for transporting particles.
Na přiložených výkresech je znázorněno zařízení k provádění postupu zpracováváni pevného částečkového materiálu za současného udržování kontinuálního průtoku proudu plynu ve směru vzhůru spodní zonou a potom horní zonou, přičemž se současně tyto pevné částice současně transportují směrem dolů z horní zóny do spodní zóny. Na obr. 1 je znázorněno schematicky reprezentativní provedeni zařízení podle vynálezu, které je tvořeno horní zonou, zonou tvořící uzavírací násypku a spodní zonou, přičemž každá z těchto zon je tvořena samostatnou nádobou. Na obr. 2 je schematicky znázorněno reprezentativní provedení jednotlivých zon podle obr. 1, které jsou umístěny v jediné nádobě, přičemž na tomto obrázku jsou znázorněny tři stupně pětistupňového cyklu, který celkově tvoří celý zpracovávací postup prováděný v tomto zařízení podle vynálezu. Jednotlivé obr. 2A, 2B a 2C znázorňují první, třetí a pátý stupeň tohoto cyklu.The accompanying drawings show an apparatus for carrying out a process for processing solid particulate material while maintaining a continuous upward flow of gas through the lower zone and then the upper zone, while simultaneously transporting the solid particles downward from the upper zone to the lower zone. Fig. 1 shows a schematic representation of a device according to the invention, which is formed by an upper zone, a zone forming a closing hopper and a lower zone, each of these zones being formed by a separate vessel. Fig. 2 shows a schematic representation of the individual zones according to Fig. 1, which are located in a single vessel, and this figure shows three stages of a five-stage cycle, which together form the entire processing process carried out in this device according to the invention. Individual Figs. 2A, 2B and 2C show the first, third and fifth stages of this cycle.
Zařízení podle uvedeného vynálezu a postup zpracováváni v tomto zařízení budou podrobné vyavětleny a pomoci těchto uvedených výkresů, přičemž při tomto popisu bude použi„to terminologie ^tabujicí «e k jednomu,^možných příkladných postupů, zpracovávání', přikterém js použito tohoto zařízení podle vynálezu. Uvedeni tohoto příkledného provedení zařízení podle vynálezu nijak neomezuje rozsah uvedeného vynálezu. Na uvedených obrázcích jsou znázorněny pouze prvky a znaky, které jsou nezbytné k ilustrování tohoto zařízeni podle vynálezu, přičemž použití dalších nutných prostředků je pro odborníky pracujícími v daném oboru všeobecně známé.The device according to the invention and the processing method in this device will be explained in detail with the help of these drawings, while in this description the terminology "tabulating" will be used to one of the possible exemplary processing methods in which this device according to the invention is used. The presentation of this exemplary embodiment of the device according to the invention does not limit the scope of the invention in any way. The figures show only the elements and features that are necessary to illustrate this device according to the invention, while the use of other necessary means is generally known to those skilled in the art.
V následujícím-bude s pomocí obrázku č. 1 ilustrováno zařízení k provádění postupu regenerování katalyzátoru, který byl podrobně uveden v části dosavadního stavu techniky, přičemž použitá terminologie se konkrétné vztahuje na postup reformování, a z tohoto postupu také pochází katalyzátor určený k regenerování. Katalytické částice se shromaž3ují v dolním prostoru nádoby, přičemž tato nádoba tvoří horní zónu 10. Tyto katalytické částice se přivádí do této zóny odshora, jako je to znázorněno šipkou. V této zóně probíhá část katalytického regeneračního cyklu, která se označuje jako redukce katalyzátoru. V této horní zóně 10 se uvádí do kontaktu plyn, který obsahuje vodík, a který má vysoký tlak, s částicemi katalyzátoru za účelem provedení redukce těchto katalytických částic.In the following, with the aid of Figure 1, an apparatus for carrying out the catalyst regeneration process which has been detailed in the prior art section will be illustrated, the terminology used specifically relating to the reforming process and from which the catalyst to be regenerated also originates. The catalyst particles are collected in the lower space of a vessel, which vessel forms an upper zone 10. These catalyst particles are fed into this zone from above, as shown by the arrow. In this zone, a part of the catalytic regeneration cycle takes place which is referred to as catalyst reduction. In this upper zone 10, a gas containing hydrogen and having a high pressure is brought into contact with the catalyst particles in order to carry out the reduction of these catalyst particles.
V této fázi je velmi důležité udržovat nepřerušovaný průtok plynu touto redukční zoAt this stage, it is very important to maintain an uninterrupted gas flow through this reducing valve.
CS 268 679 82 nou. Jestliže se tento průtok plynu přeruší po jakýkoliv, časový interval, potom se nedosáhne redukce katalyzátoru v dostatečném rozsahu, což ee projeví v tom, že schopnost tohoto katalyzátoru katalyžovat reformovaci reakce je značně zhoršena· Rovněž je nutno poznamenat, že v případě, kdy je průtok redukčního plynu doatatečně vysoký, potom se katalyzátor uvede do fluídniho stavu nebo do čáetečně fluidního stavu, přičemž v tomto stavu je tento katalyzátor podroben fyzikálnímu poškození·CS 268 679 82 nou. If this gas flow is interrupted for any period of time, then the reduction of the catalyst is not achieved to a sufficient extent, which is reflected in the fact that the ability of this catalyst to catalyze the reforming reaction is significantly impaired. It should also be noted that in the case where the flow rate of the reducing gas is excessively high, then the catalyst is brought into a fluid state or into a partially fluid state, in which state this catalyst is subjected to physical damage.
Po provedení redukce katalyzátoru v horní zóně 10 ee katalyzátor převede do spodní zóny 12. která slouží jako retenční proctor pro katalyzátor, který prochází regeneračním zařízením, a rovněž tato epodní zóna má izolační funkci, neboř chrání tento katalyzátor předtím, než je jako naetřikovaný materiál přiváděn pomoci pneumatických dopravních prostředků, sloužících pro transport katalyzátoru, do reformačního katalyzátoru. Tato spodní zóna 12 pracuje při vyěěím tlaku než horní zóna 10. Například je možno uváat, že horní zóna aůže být udržována pří nominálním tlaku 34,5 kPa přetlakových, přičemž hodnota tlaku v táto horní zóně se může pohybovat v rozmezí od 13,8 do 55,2 kPa přetlakových, zatímco nominální tlak ve spodní zóně může být 241,3 kPa přetlakových, přičemž se obvykle tento tlak pohybuje v rozmezí od 206,9 do 275,8 kPa přetlakových. Z výše uvedeného vyplývá, že tlakový rozdíl mezi horní a spodní zonou se může pohybovat v rozmezí od 151,7 kPa do 262 kPa. Ovšem je samozřejmé, že poatup podle výše uvedeného popisu je možno provádět při tlakovém rozdílu mezi oběma uvedenými zónami mnohem větším nebo mnohem menším, než je uvedené příkladné rozmezí. Například je možno uvést, že tento tlakový rozdíl se může pohybovat od 0,7 do 689m5 kPa až do 1379 kPa nebo do hodnot ještě vyšších.After the reduction of the catalyst in the upper zone 10, the catalyst is transferred to the lower zone 12, which serves as a retention proctor for the catalyst passing through the regeneration device, and this upper zone also has an insulating function, since it protects the catalyst before it is fed as a coated material by means of pneumatic conveying means serving to transport the catalyst to the reforming catalyst. This lower zone 12 operates at a higher pressure than the upper zone 10. For example, it is possible to consider that the upper zone can be maintained at a nominal pressure of 34.5 kPa gauge, while the pressure value in this upper zone can vary in the range from 13.8 to 55.2 kPa gauge, while the nominal pressure in the lower zone can be 241.3 kPa gauge, while this pressure usually varies in the range from 206.9 to 275.8 kPa gauge. From the above, it follows that the pressure difference between the upper and lower zones can range from 151.7 kPa to 262 kPa. However, it is obvious that the process according to the above description can be carried out with a pressure difference between the two zones much larger or much smaller than the exemplary range. For example, it can be stated that this pressure difference can range from 0.7 to 689m5 kPa up to 1379 kPa or even higher values.
K provedeni transportu katalyzátoru z horni zóny 10 do spodní zóny 12 je použita zóna 11 tvořící uzavírací násypku. Katalyzátor je odváděn z horni zóny 10 do zóny 11 tvořící uzavírací násypku pomoci horního transportního potrubí 15 pro dopravu částic, přičemž toto potrubí je utěsněno v přírubě v horní části zóny 11 tvořící uzaviraci násypku' a prostupuje do této zóny 11 tvořící uzavírací násypku. Katalyzátor je potom dále veden ze zóny 11 tvořící uzevirací náaypku do spodní zóny 12 prostřednictvím spodního transportního potrubí 16 pro dopravu částic, které prostupuje do spodní zóny 12, přičemž v místě prostupu do této zóny je toto potrubí utěsněno. Jako ještě bude uvedeno v dalším textu není tento prostup spodního transportního potrubí 16 do spodní zóny 12 nutný, přičemž v případech, kdy je nutná minimální délka tohoto potrubí, potom může být toto potrubí uspořádáno vně uvedených nádob. V případě, kdy jsou uspořádány v horní úrovni v zóně 11 tvořící uzaviraci náaypku prostředky pro sledováni hladiny částic, potom prostup horního transportního potrubí 15 do zóny 11 tvořící uzavírací násypku není nutný, ovšem v případě, kdy tyto prostředky ke sledováni hladiny částic v horním prostoru nejsou aplikovány, potom je tento prostup transportního potrubí 15 do zóny 11 nutný. Na přiloženém obr. 1 není toto přístrojové vybavení ke sledování hladiny v horním prostoru zóny 11 tvořící uza< a. vírací násypku znázorněno, neboř to není z hlediska popisu uvedeného znázorněného provedeni na obr. 1 nutné, ovšem funkce těchto prostředků bude dále popsána.To transport the catalyst from the upper zone 10 to the lower zone 12, a zone 11 forming a closing hopper is used. The catalyst is discharged from the upper zone 10 to the zone 11 forming a closing hopper by means of an upper transport pipe 15 for transporting particles, this pipe being sealed in a flange in the upper part of the zone 11 forming a closing hopper and passing into this zone 11 forming a closing hopper. The catalyst is then further guided from the zone 11 forming a closing hopper to the lower zone 12 by means of a lower transport pipe 16 for transporting particles, which passes into the lower zone 12, this pipe being sealed at the point of passage into this zone. As will be explained further in the text, this passage of the lower transport pipe 16 into the lower zone 12 is not necessary, and in cases where a minimum length of this pipe is required, this pipe can then be arranged outside the said vessels. In the case where means for monitoring the level of particles are arranged at the upper level in the zone 11 forming the closing hopper, then the passage of the upper transport pipe 15 into the zone 11 forming the closing hopper is not necessary, however, in the case where these means for monitoring the level of particles in the upper space are not applied, then this passage of the transport pipe 15 into the zone 11 is necessary. In the attached Fig. 1, this equipment for monitoring the level in the upper space of the zone 11 forming the closing hopper is not shown, because it is not necessary from the point of view of the description of the embodiment shown in Fig. 1, however, the function of these means will be described further.
Všeobecně používaným prvkem podle dosavadního stavu techniky je při těchto provedeních umístěni ventilů do potrubí 15 a 16, která jsou uspořádána mezi uvedenými třemi nádobami, takže zóna 11 tvořící uzavírací násypku můžs být v alternativním provedeni plněna katalyzátorem z horni zóny 10 při uzavřeném ventilu v potrubí 16, přičemž katalyzátor je možno dále odvádět do apodni zóny 12 při uzavřeném ventilu v potrubí 15. Ovšem jak již bylo uvedeno výše js vysoce vhodné a v praxi přednostně preferované provádět transport a vedeni katalytických částic bez použiti zařízeni s pohyblivými částmi.A commonly used feature according to the prior art in these embodiments is the placement of valves in the pipes 15 and 16, which are arranged between the three vessels, so that the zone 11 forming the closing hopper can alternatively be filled with catalyst from the upper zone 10 with the valve in the pipe 16 closed, while the catalyst can be further discharged to the lower zone 12 with the valve in the pipe 15 closed. However, as already mentioned above, it is highly suitable and in practice preferable to carry out the transport and guidance of catalytic particles without the use of a device with moving parts.
Redukční plyn vstupuje do spodní zóny 12 prostřednictvím potrubí 20. Pomoci ventilu 21 se reguluje množství plynu, která je přiváděno do spodní zóny 12. Toto průtočné množství plynu může být při tomto zpracováváni nezávisle měněno pomocí prostředků na kontrolováni tlaku ve spodní zóně 12 (neznázorněno)· Například je možno uvést, že tlak ve spodní zóně 12 může být upravován tak, aby se pohyboval v předem stanoveném rozmezí, v závislosti ne signálu odvozeném od výše uvedených pneumatických dopravních prostředků.The reducing gas enters the lower zone 12 via a line 20. The amount of gas supplied to the lower zone 12 is controlled by a valve 21. This gas flow rate can be independently varied during this process by means of a pressure control means in the lower zone 12 (not shown). For example, the pressure in the lower zone 12 can be adjusted to move within a predetermined range, depending on a signal derived from the above-mentioned pneumatic conveying means.
CS 268 679 82 7EN 268 679 82 7
Plyn může proudit ze spodni zóny 12 do horní zóny 10 prostřednictvím jedné nebo dvou průtokových cest, přičemž zóna 11 tvořící uzavírací násypku tvoří součást každé z těchto cest· Jedna tato průtoková cesta plynu je tvořena spodním transportním potrubím 16 pro dopravu Částic, zonou 11 tvořící uzavírací násypku a horním plynovým potrubím 13. Druhá průtoková cesta zahrnuje spodní plynové potrubí 14, zónu 11 tvořící uzavírací násypku a horní transportní potrubí 15 pro dopravu částic. Pokud se týče výše uvedeného prvního vedeni neboli cesty plynu, při kterém katalyzátor vyplňuje spodní proetor horní zóny 10 a plyn vstupuje nad úroveň ketalyzátoru v této nádobé, je třeba v této horní zóně 10 vytvořit proetředky pro vedení plynu v této zoné směrem dolů a pro rozdělování tohoto plynu takovým způsobem, aby doělo ke kontaktu mezi plynem a katalyzátorem v této zóně. Toto se dosáhne pomocí válcové přepážky 30. která má menší průměr, než je průměr horní zóny 10, přičemž tato přepážka je umístěna souose uvnitř této nádoby a vytváří prstencový prostor. Horní konec tohoto prstencového prostoru je uzavřen pomocí prstencové horizontální desky, takže tudy nemůže procházet plyn. Otevřená středová oblast prstencové přepážky umožňuje průtok ketalyzátoru a plynu. Plyn, který vstupuje do uvedeného prstencového prostoru prostřednictvím potrubí 13 musí z tohoto důvodu proudit směrem dolů do spodni části válcové přepážky 30 a potom obraci směr o 180° a proudí ve vzestupném směru katalyzátorem.The gas can flow from the lower zone 12 to the upper zone 10 via one or two flow paths, with the zone 11 forming the closing hopper forming part of each of these paths. One of these gas flow paths is formed by the lower transport pipe 16 for transporting particles, the zone 11 forming the closing hopper and the upper gas pipe 13. The second flow path includes the lower gas pipe 14, the zone 11 forming the closing hopper and the upper transport pipe 15 for transporting particles. With regard to the above-mentioned first conduit or gas path, in which the catalyst fills the lower part of the upper zone 10 and the gas enters above the level of the catalyst in this vessel, it is necessary to provide means in this upper zone 10 for conducting the gas downwardly in this zone and for distributing this gas in such a way that contact between the gas and the catalyst in this zone occurs. This is achieved by means of a cylindrical baffle 30 having a smaller diameter than the diameter of the upper zone 10, said baffle being positioned coaxially within said vessel and forming an annular space. The upper end of said annular space is closed by means of an annular horizontal plate, so that no gas can pass therethrough. The open central region of the annular baffle allows the flow of catalyst and gas. The gas which enters said annular space via the pipe 13 must therefore flow downwards into the lower part of said cylindrical baffle 30 and then turns by 180° and flows in an upward direction through the catalyst.
Vnitřní tlak v horní zóně 10 je nezávisle kontrolován ze pomoci prostředků, které nejsou na uvedeném obrázku znázorněny. Například je možno uvést, že horní zóna 10 může být připojena prostřednictvím potrubí k jiné nádobě používané při prováděni procesu katalytického reformováni, takže tlek v této horní zóně je závislý a mění se podle tlaku v této nádobě.The internal pressure in the upper zone 10 is independently controlled by means not shown in the figure. For example, the upper zone 10 may be connected by piping to another vessel used in the catalytic reforming process, such that the pressure in the upper zone is dependent on and varies with the pressure in that vessel.
Spodní hladinový spínač 17 je umístěn v zóně 11 tvořící uzavírací násypku z toho důvodu, aby signalizoval okamžik, kdy je hladina katalyzátoru v zóně 11 tvořící uzavírací násypku na předem stanovené spodní úrovni, a předával tento signál regulačnímu členu 22. Pomocí tohoto regulačního členu 22 se upravuje poloha uzavíracích ventilů 18 a 19, přičemž v tomto provedení podle uvedeného vynálezu se používá dvoupolohových ventilů. Regulační člen 22 rovněž obsahuje časový spínač, který vytváří nebo způsobuje vytvářeni cyklického iniciačního signálu o frekvenci určené nastavením časového spínače. Tímto cyklickým iniciačním signálem se ovládají ventily 18 a 19 za účelem zahájení cyklu transportu částic, jak bude podrobně vysvětleno v delším textu.The lower level switch 17 is located in the zone 11 forming the closing hopper in order to signal the moment when the catalyst level in the zone 11 forming the closing hopper is at a predetermined lower level, and to transmit this signal to the control member 22. By means of this control member 22, the position of the closing valves 18 and 19 is adjusted, whereby in this embodiment according to the invention two-position valves are used. The control member 22 also includes a timer which generates or causes to be generated a cyclic initiation signal with a frequency determined by the setting of the timer. This cyclic initiation signal controls the valves 18 and 19 in order to start the particle transport cycle, as will be explained in detail in the longer text.
Uvedený následující popis se vztahuje jak k obr. 1, tak i k obr. 2. Výše uvedený popis týkající se obr. 1 je možno rovněž aplikovat na obr. 2. Z porovnání obou obrázků je zřejmé, že v případě obr. 1 a obr. 2 byly použity stejné vztahové značky pro stejné části. Na obr. 2 byly vynechány některé prvky systému za účelem zjednodušení tohoto obrázku, · jako jer1 například -regulační člen-22 a ventil 21, přičemj^je /třeba, ale zdůna^-nit, že tyto prvky jsou k provedeni postupu podle obrázku č. 2 nutné. Na obr. 2, který představuje výhodné provedení zařízení podle uvedeného vynálezu, jsou uvedené tři zor.y podle obr. 1 umístěny v jediné nádobě na rozdíl od obr. 1, kde jsou tyto tři zóny tvořeny třemi oddělenými nádobami. Na obr. 1 je spodní plynové potrubí 14 uspořádáno mezi spodní zonou 12 a zonou 11 tvořící uzavírací násypku a horní plynové potrubí 13 je uspořádáno mezi zonou 11 tvořící uzavírací násypku a horní zonou 10. Na obr. 2 jsou tato plynová potrubí znázorněna jako společný díl 26. Z toho plyne, že ne obr. 2 spodní plynové potrubí 14 zahrnuje díl označený vztahovou značkou 26 a rovněž horní potrubí 13 pro plyn zahrnuje díl označený vztahovou značkou 26.The following description applies to both Fig. 1 and Fig. 2. The above description relating to Fig. 1 can also be applied to Fig. 2. It is clear from a comparison of the two figures that the same reference numerals have been used for the same parts in Fig. 1 and Fig. 2. In Fig. 2, some elements of the system have been omitted for the purpose of simplifying the figure, such as the control member 22 and the valve 21, although it should be noted that these elements are necessary for carrying out the process of Fig. 2. In Fig. 2, which represents a preferred embodiment of the device according to the invention, the three zones of Fig. 1 are located in a single vessel, in contrast to Fig. 1, where these three zones are formed by three separate vessels. In Fig. 1, the lower gas line 14 is arranged between the lower zone 12 and the zone 11 forming the closing hopper, and the upper gas line 13 is arranged between the zone 11 forming the closing hopper and the upper zone 10. In Fig. 2, these gas lines are shown as a common part 26. It follows that in Fig. 2, the lower gas line 14 includes a part designated by the reference numeral 26 and the upper gas line 13 also includes a part designated by the reference numeral 26.
Transport částic katalyzátoru z horní zóny 10 představující reakční zónu do spodní zóny 12 bez použití ventilů, přičemž se současně udržuje průtok plynu uvedenými třemi zónami, je možno provádět pomoci dále ilustrovaného pětistupňového cyklu. Tři z těchto pěti stupňů jsou znázorněny na obr. 2. Jeden cyklus zahrnuje transport jedné vsázky čáetic katalyzátoru z horni zóny do spodní zóny. Na obr. 2A je ilustrován první stupeň tohoto cyklu, přičemž zařízení je v tak zvané zadržovací nebo přípravné fázi. Zone 11The transport of catalyst particles from the upper zone 10, representing the reaction zone, to the lower zone 12 without the use of valves, while maintaining the gas flow through the three zones, can be carried out using the five-stage cycle illustrated below. Three of these five stages are shown in Fig. 2. One cycle involves the transport of one batch of catalyst particles from the upper zone to the lower zone. Fig. 2A illustrates the first stage of this cycle, with the device in the so-called holding or preparation phase. Zone 11
CS 268 679 B2 tvořící uzavírací násypku je v této fází napínána do své maximální kapacity katalyzátorem· V horní zoné 10 tvořící redukční zónu je zásoba katalyzátoru, přičemž tento katalyzátor zůstává v této zoné tak dlouho, dokud není dosaženo vhodného stupně redukce. Horní transportní potrubí 15 pro dopravu částic a spodní transportní potrubí 16 pro dopravu částic jsou naplněna katalyzátorem, takže v toato stavu neexistuje diskontinuita hmoty katalytických částic, které vyplňují spodní část horní zóny 10, horní trsnsportní potrubí 15, spodní část zóny 11 tvořící uzsvírací násypku, a spodní transportní potrubí 16. Zásoba katalyzátoru v horní zoné 10 je doplňována katalyzátorem z oblasti regeneračního zařízeni, které je unísténo nad horní zonou (neznázorněno). Na tomto obrázku je znázorněno hromadění katalyzátoru ve spodní zóně 12.CS 268 679 B2 forming the closing hopper is at this stage stretched to its maximum capacity by the catalyst. In the upper zone 10 forming the reduction zone there is a supply of catalyst, which catalyst remains in this zone until a suitable degree of reduction is reached. The upper transport pipe 15 for transporting particles and the lower transport pipe 16 for transporting particles are filled with catalyst, so that in this state there is no discontinuity in the mass of catalytic particles which fill the lower part of the upper zone 10, the upper transport pipe 15, the lower part of the zone 11 forming the closing hopper, and the lower transport pipe 16. The supply of catalyst in the upper zone 10 is supplemented by catalyst from the area of the regeneration device which is located above the upper zone (not shown). This figure shows the accumulation of catalyst in the lower zone 12.
Během prováděni prvního stupně regeneračního cyklu je plyn veden ze spodní zóny 12 do zóny 11 tvořící uzavírací násypku prostřednictvím spodního transportního potrubí 16. Tlakový rozdíl mezi spodní zonou o zonou tvořící uzavírací násypku se může například pohybovat v rozmezí od 0,7 do 689,5 kPa nebo může být tento tlakový rozdíl ještě větší, přičemž spodní hodnota tohoto tlakového rozdílu je obvykle větší než 34,5 kPa. Průtoku částic katalyzátoru směrem dolů ze zóny 11 tvořící uzavírací násypku do spodní zóny 12 je zabráněno v této fázi postupu vzestupným průtokem plynu spodním transportním potrubím 16. Při vysoké průtokové rychlosti plynu směrem vzhůru a při relativně malé výšce katalyzátoru nad horním transportním potrubím 16 jsou částice katalyzátoru ve spodním transportním potrubí 16 vytlačovány směrem vzhůru do zóny 11 tvořící uzsvírací násypku, což způsobuje velký vzrůst průtoku plynu a částečnou fludizaci katalyzátoru v zóně 11 tvořící uzavírací násypku. V uspořádání zařízeni tak, jak je to znázorněno na uvedeném obrázku musí být vytvořena minimální délka potrubí 16 a současně minimální výška lože částic bezprostředně nad tímto potrubím, vzhledem k maximální potřebné nebo vyžadované průtokové rychlosti plynu potrubím 16. V uspořádáni zařízení, při kterém je uvedená délka potrubí 16 a výška uvedeného lože nad touto minimální úrovní, je třeba vzít v úvahu minimální požadovaný průtok plynu a tlakový rozdíl mezi oběma zónami. Pro daný tlakový rozdíl platí, že čím delší je potrubí, tím je nižší průtok plynu. Za účelem zvýšení průtoku plynu při dané délce potrubí a daném tlakovém rozdílu je možno zvýšit průměr pot rubí.During the first stage of the regeneration cycle, gas is conducted from the lower zone 12 to the zone 11 forming the closure hopper via the lower transport line 16. The pressure difference between the lower zone and the zone forming the closure hopper may, for example, range from 0.7 to 689.5 kPa or this pressure difference may be even greater, with the lower value of this pressure difference typically being greater than 34.5 kPa. The downward flow of catalyst particles from the zone 11 forming the closing hopper to the lower zone 12 is prevented at this stage of the process by the upward flow of gas through the lower transport pipe 16. At a high upward flow rate of gas and a relatively small height of the catalyst above the upper transport pipe 16, the catalyst particles in the lower transport pipe 16 are forced upward into the zone 11 forming the closing hopper, which causes a large increase in the gas flow and partial fluidization of the catalyst in the zone 11 forming the closing hopper. In the arrangement of the device as shown in the figure, a minimum length of the pipe 16 and at the same time a minimum height of the bed of particles immediately above this pipe must be created, with respect to the maximum necessary or required gas flow rate through the pipe 16. In the arrangement of the device, in which the said length of the pipe 16 and the height of the said bed are above this minimum level, the minimum required gas flow rate and the pressure difference between the two zones must be taken into account. For a given pressure difference, the longer the pipe, the lower the gas flow rate. In order to increase the gas flow rate for a given pipe length and a given pressure difference, it is possible to increase the diameter of the pipes.
Průtok katalyzátoru z horní zóny 10 do zóny 11 tvořící uzavírací násypku v tomto stupni v tomto stupni nenastává (první stupeň) vzhledem ke skutečnosti, že hladina částic v zóně 11 tvořící uzavírací násypku je v úrovni mezní oblasti horního transportního potrubí 15. Vztahová značka 27 označuje mezní oblast neboli mezní úroveň. Z vyobrazeni na tomto obrázku je zřejmé, že aby mohl katalyzátor vytékat z potrubí 15 (viz obr. 2A) musí být tento katalyzátor v úrovni mezní oblasti 27 rozptylován z tohoto potrubí o rozmisťován vně tehoto potrubí. V této situaci není možno použít dostatečnou sílu k pro’ vedsní tohoto rozptylování a rozmisťování. katalyzátoru a proto* v·.· tomto provedení nikdy hladina katalyzátoru nevzrůstá nad úroveň mezní oblasti 27, která byla specifikována výše.The flow of catalyst from the upper zone 10 to the zone 11 forming the closing hopper in this stage does not occur (first stage) due to the fact that the level of particles in the zone 11 forming the closing hopper is at the level of the boundary region of the upper transport pipe 15. The reference numeral 27 indicates the boundary region or boundary level. It is clear from the illustration in this figure that in order for the catalyst to flow out of the pipe 15 (see FIG. 2A), this catalyst must be dispersed from this pipe at the level of the boundary region 27 and distributed outside this pipe. In this situation, it is not possible to use sufficient force to carry out this dispersion and distribution of the catalyst and therefore* in this embodiment the catalyst level never rises above the level of the boundary region 27, which was specified above.
Při prováděni druhého stupně tohoto cyklu (není znázorněn), který může být označen jako stlačovaci stupen, se horní uzavírací ventil 18 uzavře a ventil 19 ve spodním plynovém potrubí 14 se otevře. Toto opatření se projeví ve vyrovnání tlaku mezi zonou 11 tvořící uzavírací násypku a spodní zonou. V tomto stupni se tedy vnitřní tlak v zóně 11 tvořící uzavírací násypku zvýší, takže tento tlak dosáhne hodnoty vyšší než je vnitřní tlak v horní zóně. Po dokončeni natlakování zóny tvořící uzavírací násypku se zahájí třetí stupeň tohoto cyklu.During the second stage of this cycle (not shown), which may be referred to as the compression stage, the upper shut-off valve 18 is closed and the valve 19 in the lower gas line 14 is opened. This measure results in equalization of pressure between the zone 11 forming the closing hopper and the lower zone. In this stage, the internal pressure in the zone 11 forming the closing hopper is therefore increased, so that this pressure reaches a value higher than the internal pressure in the upper zone. After the pressurization of the zone forming the closing hopper is completed, the third stage of this cycle is initiated.
Na obrázku 2B je znázorněn pozdější průběh tohoto třetího stupně celého cyklu, přičemž v tomto okamžiku dosahuje hladina katalyzátoru v zóně 11 tvořící uzavírací násypku térašř své normální spodní úrovně» Tento třetí stupeň je možno označit jako vyprazdňovací fázi tohoto cyklu, přičemž v této fázi se katalyzátor vyprazdňuje z uzavírací násypky. Průtoku pevných částic z horní zóny do zóny 11 tvořící uzavírací násypku je zabránřao průtokem plynu ve vzestupném maěru horním transportním potrubím 15, přičemž tato situaFigure 2B shows the later course of this third stage of the entire cycle, at which point the catalyst level in the zone 11 forming the closing hopper has now reached its normal lower level. This third stage can be referred to as the emptying phase of this cycle, at which point the catalyst is emptied from the closing hopper. The flow of solids from the upper zone to the zone 11 forming the closing hopper is prevented by the flow of gas in an ascending direction through the upper transport pipe 15, this situation
CS 268 679 82 ce Je stejná jako bylo uváděno v souvislosti se spodnim transportním potrubím 16. Hladina částic katalyzátoru v zóně 11 tvořící uzavírací násypku klesá s tím, jek pevné částice proudí spodním transportním potrubím 16 do spodní zóny 12. Během tohoto česového intervalu proudí plyn, který vetupuje do epodni zóny 12 prostřednictvím potrubí 20, spodním plynovým potrubím 14 přes spodní uzavírací ventil 19 a zavádí ee do zóny 11 tvořící uzavírací násypku· V tomto časovém intervalu (třetí stupeň) je tlek ve spodní zoné e tlak v zóně tvořící uzavírací násypku v podstatě stejný, přesto ovšem může malý tlakový rozdíl exietovat vzhledem k průtoku plynu epodním potrubím 14. .CS 268 679 82 ce It is the same as was stated in connection with the lower transport pipe 16. The level of catalyst particles in the zone 11 forming the closing hopper decreases as the solid particles flow through the lower transport pipe 16 into the lower zone 12. During this time interval, the gas that enters the bottom of the zone 12 via the pipe 20 flows through the lower gas pipe 14 through the lower shut-off valve 19 and is introduced into the zone 11 forming the closing hopper. During this time interval (third stage), the pressure in the lower zone and the pressure in the zone forming the closing hopper are essentially the same, although a small pressure difference may exist due to the gas flow through the lower pipe 14. .
Z výše uvedeného je zřejmé, že ceeta průtoku plynu při provádění druhého stupnš a třetího etupně je rozdílná od cesty průtoku plynu při provádění prvního stupnš, ovšem v žádném případě nenastává přerušení tohoto průtoku plynu, které by bylo zapříčiněno přechodem z prvního stupně na druhý stupeň. Šipky 28 naznačují cestu průtoku plynu při prováděni prvního stupně a šipky 29 znázorňují cestu průtoku plynu při provádění třetího stupně. Rovněž je možno neprogremovet v případě potřeby mírné zpoždění uzavírání horního uzavíracího ventilu 18 při zahájení provádění druhého stupně v Intervalu několika sekund nebo v intervalu kratším. Jestliže se současně zajisti relativně pomalé otevíráni spodního ventilu 19 potom toto opatření zajistí, aby nedocházelo k významným přechodným poruchám v průtoku (nárazové poruchy prouděni) vzhledem k manipulování s ventily.From the above it is clear that the gas flow path during the execution of the second stage and the third stage is different from the gas flow path during the execution of the first stage, but in no case does this gas flow path occur, which would be caused by the transition from the first stage to the second stage. Arrows 28 indicate the gas flow path during the execution of the first stage and arrows 29 show the gas flow path during the execution of the third stage. It is also possible to program, if necessary, a slight delay in the closing of the upper shut-off valve 18 at the start of the execution of the second stage in an interval of several seconds or less. If at the same time a relatively slow opening of the lower valve 19 is ensured, then this measure will ensure that there are no significant transient disturbances in the flow (shock disturbances in the flow) due to manipulation of the valves.
V okamžiku, kdy hladina částic katalyzátoru v zonš 11 tvořící uzavírací násypku klesne ne předem stanovenou spodní úroveň, zahájí se čtvrtý stupeň označovaný jako odtlakování. Okamžitě jakmile hladině čáetic katalyzátoru klesne pod určenou úroveň zaregistruje spodní hladinový signální člen 17 nepřítomnost částic ne této úrovni, která představuje spodní úroveň hladiny v uzavírací násypce, a okamžitě předá tento signál regulačnímu členu 22. Pomoci regulačního členu 22 se uzavře spodní uzavírací ventil 19 a otevře se horní ventil 18, přičemž při tomto zásahu se odtlakuje zone 11 tvořící uzavírací násypku a cesta průtoku plynu se změní tok, že se nyní shoduje s cestou při provádění prvního stupně, čtvrtý stupeň se skonči jakmile tlak v zóně tvořené uzavírací násypkou je v podstatě odpovídající tlaku v horní zóně. Při prováděni pátého stupně se do zóny tvořené uzavírací násypkou přivádí katalyzátor prostřednictvím potrubí 15. Pátý stupeň se liší v provedeni prvního stupně v tom, že během prováděni prvního stupně je zóna 11 tvořící uzavírací násypku plná a při tomto prvním stupni rovněž nenastává žádný průtok katalyzátoru. Během provádění pátého stupně katalyzátor proudí z horní zóny 10 do zóny 11 tvořící uzavírací násypku tak dlouho, dokud hladina částic nedosahuje mezní úrovně horního transportního potrubí 15, čímž se dokončí tento cyklus a stav postupu sa vrátí do zadržovací fáze, která je reprezentováno prvním stupněm.When the level of catalyst particles in the zone 11 forming the closing hopper drops below a predetermined lower level, the fourth stage, referred to as depressurization, begins. As soon as the level of catalyst particles drops below a predetermined level, the lower level signal member 17 registers the absence of particles at this level, which represents the lower level of the closing hopper, and immediately transmits this signal to the control member 22. With the help of the control member 22, the lower shut-off valve 19 is closed and the upper valve 18 is opened, whereby the zone 11 forming the closing hopper is depressurized and the gas flow path changes so that it now coincides with the path during the first stage, the fourth stage ending when the pressure in the zone formed by the closing hopper is substantially equivalent to the pressure in the upper zone. In the fifth stage, the catalyst is fed into the zone formed by the closing hopper via the pipe 15. The fifth stage differs from the first stage in that during the first stage, the zone 11 forming the closing hopper is full and no catalyst flow occurs in this first stage either. During the fifth stage, the catalyst flows from the upper zone 10 into the zone 11 forming the closing hopper until the particle level reaches the limit level of the upper transport pipe 15, which completes this cycle and the process state returns to the holding phase represented by the first stage.
Tento cyklus pěti stupňů se při normálním provozu opakuje kontinuálně. Například jď možnO' pýést·, žfe ’ transport jedné ^vsázky katalyzátoru z horní zóny 10 do spodní zóny 12 může zabrat přibližně 50 sekund. Pomoci regulačního členu 22 je možno nastavit požadovanou rychlost opakování cyklu, což se obvykle provede manuálně, a vyslat signál k iniciování celého cyklu, to znamená k nastavení ventilů 18 a 19, takže je možno zahájit druhý stupeň. Při praktickém prováděni postupu podle výše uvedeného popisu je maximální rychlost opakování cyklu pro 50-ti sekundový cyklus asi Jednou za 60 sekund. Jestliže se objem zóny tvořící uzavírací násypku daný rozsahem normální maximální kapacity (hladina v úrovni mezní oblasti daná potrubím 15) a spodnim hladinovým signálním členem vezme jako jeden jednotkový objem, potom rychlost trensportu katalyzátoru odpovídá hodnotě jednoho jednotkového objemu za minutu. Při požadavku poloviční rychlosti transportu této maximální hodnoty potom znamená, že se regulační člen 22 nastaví tak, aby zahájil nový cyklus každé dvě minuty.This five-stage cycle is repeated continuously during normal operation. For example, it may be assumed that the transport of one batch of catalyst from the upper zone 10 to the lower zone 12 may take approximately 50 seconds. The desired cycle repetition rate can be set by means of the control element 22, which is usually done manually, and a signal can be sent to initiate the entire cycle, i.e. to set the valves 18 and 19, so that the second stage can be started. In practical implementation of the process as described above, the maximum cycle repetition rate for a 50-second cycle is approximately once every 60 seconds. If the volume of the zone forming the closing hopper given by the normal maximum capacity range (the level at the boundary level given by the pipe 15) and the lower level signal element is taken as one unit volume, then the catalyst transport rate corresponds to a value of one unit volume per minute. When half the transport speed of this maximum value is required, this means that the control member 22 is set to start a new cycle every two minutes.
Regulační člen 22 funguje jako prostředek, který přijimá hladinový signál ze spodního hladinového signálního členu 17, dále jako prostředek, který ovládá polohu uzavíracích ventilů 18 a 19 a jako prostředek, kterým se nastaví rychlost opakování cyklij. Existuje mnoho různých typů přístrojů, které Jsou schopné vykonávat funkce tohoto repwThe control member 22 functions as a means for receiving the level signal from the lower level signal member 17, as a means for controlling the position of the shut-off valves 18 and 19, and as a means for setting the rate of repetition of the cycles. There are many different types of apparatus capable of performing the functions of this repw
CS 268 679 B2 lačniho členu 22, jako jaou například provozní kontrolní počítačové systémy nebo programovatelné regulátory. Rovněž je možno prováděni těchto funkci zajistit pomocí cyklového časového spínače, který poskytuje signály pro zahájení cyklu, a pomoci páčkového přepínacího regulátoru, který poskytuje odezvu na signál spodního hladinového signálního členu 17 za účelem zahájení čtvrtého stupně.CS 268 679 B2 of the lower level signal element 22, such as, for example, operational control computer systems or programmable controllers. It is also possible to provide for the performance of these functions by means of a cycle timer which provides signals for starting the cycle, and by means of a toggle switch controller which provides a response to the signal of the lower level signal element 17 for starting the fourth stage.
Délka potrubí 15 a 16 je z hlediska provozu celého zeřlzeni velmi důležitá, jak již bylo vyevětlano výše. Rozsah přípustného tlakového rozdílu mezi uvedenými zónami je závislý hlavně na délce sloupce částic mezi zónami pro daný průměr transportního potrubí a pro daný typ částic. Délku sloupce částic mezi jednotlivými zónami je možno definovet jako délku transportního potrubí plus výěku lože částic nad tímto transportním potrubím v dané zóně, přičemž nejnižii bod lože částic je u dna kuželové sekce dané zóny. V případě, kdy je tlakový rozdíl přlliě veliký, dochází k tomu, že je katalyzátor unéěen z transportního potrubí do zóny, které je situováno nad tímto potrubím. Při ověřováni postupu zpracovávání v zařízeni podle uvedeného vynálezu byl na experimentálních pokusech při zvyšováni tlaku v dané zóně pozorován hlasitý zvuk souvisící s unášením částic, přičemž toto unášení částic do zóny, které je situováno nad tímto transportním potrubím, je možno rovněž snadno zjistit vizuálně. V případech, kdy je tlakový rozdíl mezi jednotlivými zónami příliš malý, je rovněž malá i průtoková rychlost plynu, což se projeví ve špatné regeneraci katalyzátoru. Sloupec katalyzátoru, kterým proudí plyn směrem vzhůru, je možno považovat za odpor k prouděni, přičemž průtoková rychlost plynu se tímto odporem nebo omezením mění podle tlakové ztráty podél tohoto omezení.The length of the pipes 15 and 16 is very important from the point of view of the operation of the entire device, as already explained above. The range of permissible pressure difference between the zones depends mainly on the length of the particle column between the zones for a given diameter of the transport pipe and for a given type of particles. The length of the particle column between the individual zones can be defined as the length of the transport pipe plus the height of the particle bed above this transport pipe in a given zone, with the lowest point of the particle bed being at the bottom of the conical section of the given zone. In the case where the pressure difference is too large, the catalyst is carried from the transport pipe to the zone which is situated above this pipe. When verifying the processing procedure in the device according to the invention, a loud sound associated with particle entrainment was observed in experimental trials when increasing the pressure in a given zone, and this particle entrainment into the zone, which is located above this transport pipe, can also be easily detected visually. In cases where the pressure difference between the individual zones is too small, the gas flow rate is also small, which will result in poor catalyst regeneration. The catalyst column, through which the gas flows upward, can be considered as a resistance to flow, and the gas flow rate changes according to the pressure loss along this restriction due to this resistance or restriction.
Při každém navrhování takového zařízení je obvykle tlakový rozdíl podél uzavírací násypky znám, neboř teto hodnota je obvykle nezávisle určována faktory, které nemají žádný vztah k systému tvořícímu uzavírací násypku. Takže ze shora uvedeného jo patrné, že výchozím bodem při navrhování uvedeného systému jsou hodnoty tlaků tlakových rozmezí v horní zóně a ve spodní zóně. Požadované maximální a minimální průtokové rychlosti plynu směrem vzhůru danými zónami a požadovaná transportní rychlost částic je rovněž známa, neboř tyto hodnoty jaou dány prováděným proceeem. Podle tšchto hodnot se potom navrhnou délka sloupce katalyzátoru a průměr transportního potrubí pro částice. Dále je třeba zvolit vyvážený poměr mezi délkou a průměrem u tohoto potrubí za účelem dosažení požadované průtokové rychlosti plynu současně s požadovanou okamžitou průtokovou rychlostí částic. Zkrácení délky při zachováni ostatních faktorů konstantních nebo zvětšeni průměru při zachováni ostatních faktorů konstantních se projeví v unášení částic, v případě, že se změna těchto charakteristických veličin provede v přílišné míře. Dalším velmi důležitým znakem při navrhování zařízení podle uvedeného vynálezu je délka každé z komponent, které tvoří celkovou výšku sloupce částic. Průtok plynu transportním potrubím vyžaduje podstatně větší tlakový rozdíl na jednotku délky,nsž je tomu u stejného průtoku ^lynW^óŽsiifi částic bezprostředně nad timto^transportnim potrubím. Os nutno rovněž pozná- ; menat, že průtoková rychlost plynu ložem částic musí být vždy nižší, než je průtoková rychlost plynu, která způsobuje fluidizaci částic. Pro odborníky pracující v daném oboru bude velmi snadné zvolit vzájemný vyvážený poměr všech proměnných veličin a způsob jak tyto proměnné veličiny upravit, aby bylo dosaženo dobré funkce tohoto systému. Principy, podle kterých se řídí průtok pevných částic jsou pro odborníky pracující v daném oboru z dosavadního stavu techniky dostatečně dobře známé, takže není nutno zde provádět diskuzi v souvislosti s těmito faktory. Další informace týkající se toku pevných částic, je možno nalézt v patentu Spojených států amerických č. 2 851 401, který byl již citován výše. Ovšem tento patent se nijak netýká průtoku plynu. Dále je třeba rovněž poznamenat, že všeobecně se při praktickém navrhování systémů, ve kterých se používá toku pevných částic, postupuje tak, žs se provedou kontrolní pokusy, při kterých se stanoví tokové charakteristiky daných použitých pevných částic.In any design of such a device, the pressure difference across the closing hopper is usually known, since this value is usually independently determined by factors that have no relation to the system forming the closing hopper. So from the above it is clear that the starting point in the design of the said system are the values of the pressures of the pressure ranges in the upper zone and in the lower zone. The required maximum and minimum gas flow rates upward through the given zones and the required particle transport rate are also known, since these values are given by the process being carried out. According to these values, the length of the catalyst column and the diameter of the particle transport pipe are then designed. Furthermore, it is necessary to choose a balanced ratio between the length and diameter of this pipe in order to achieve the required gas flow rate simultaneously with the required instantaneous particle flow rate. Shortening the length while keeping other factors constant or increasing the diameter while keeping other factors constant will result in particle entrainment, if the change in these characteristic quantities is made to an excessive extent. Another very important feature in designing the apparatus according to the present invention is the length of each of the components which make up the total height of the particle column. The flow of gas through the transport pipe requires a considerably greater pressure difference per unit length than is the case for the same flow of particles immediately above the transport pipe. It should also be noted that the flow rate of the gas through the bed of particles must always be lower than the flow rate of the gas which causes the particles to fluidize. It will be very easy for those skilled in the art to select a mutually balanced ratio of all the variables and a way to adjust these variables to achieve good operation of the system. The principles by which the flow of solid particles is governed are sufficiently well known to those skilled in the art from the prior art that it is not necessary to discuss these factors here. Further information concerning the flow of solid particles can be found in United States Patent No. 2,851,401, which has already been cited above. However, this patent does not address gas flow. It should also be noted that in general, in the practical design of systems using solid particle flow, control experiments are performed to determine the flow characteristics of the particular solid particles used.
Z výše uvedeného je patrné, že při navrhování zařízení podle uvedeného vynálezu je nutno provést pečlivé výpočty. Při daných vnitřních tlacích v horní zóně a v dolní zóně, při dané minimální a maximální průtokové rychlosti plynu, které jsou určeny daným proceFrom the above it is evident that careful calculations must be made when designing the device according to the invention. At given internal pressures in the upper zone and in the lower zone, at given minimum and maximum gas flow rates, which are determined by the given process
CS 268 679 B2 sem, při dané charakterizaci použitého plynu a částic a za dané požadované rychlosti transportu částic v určitém rozmezí je nutno při navrhování uvedeného systému pečlivé zvolit rozměr zóny tvořící uzavírací násypku, zejména normální minimální a maximální objem, který vyplňuji dané částice, výěku lože v zóně tvořící uzavírací násypku nad transportním potrubím, průměr transportních potrubí a délky téchto transportních potrubí. 3e samozřejmé, že jsou zde i ostatní parametry, které je nutno určit při navrhováni zařízení podle uvedeného vynálezu, jako je například rozměr plynového potrubí, přičemž tyto parametry jsou bejvíce důležité.CS 268 679 B2 sem, given the characterization of the gas and particles used and given the required particle transport speed within a certain range, it is necessary to carefully select the size of the zone forming the closing hopper when designing the said system, in particular the normal minimum and maximum volume that the given particles fill, the height of the bed in the zone forming the closing hopper above the transport pipe, the diameter of the transport pipes and the lengths of these transport pipes. It is obvious that there are also other parameters that must be determined when designing the device according to the said invention, such as the size of the gas pipe, and these parameters are the most important.
Z vyobrazení na obr. 2 a z naznačených průtokových cest označených postupně šipkami 28. 29 a 32 na obrázcích 2A, 2B a 2C je zcela patrné, že při obou elternatlvních průtokových cestách, vyskytujících se mezi výstupem potrubí 20 a horní částí horní zóny 10, dochází ke v podstatě stejná tlakové ztrátě v každém časovém okamžiku provádění postupu. Tlaková ztráta plynu, který proudí katalyzátorem v oblastech zařízení s velkým průměrem je malá ve srovnání s tlakovou ztrátou plynu, který proudí transportními potrubími.It is readily apparent from the illustration in Fig. 2 and from the indicated flow paths indicated by arrows 28, 29 and 32 in Figs. 2A, 2B and 2C, that both alternative flow paths occurring between the outlet of the conduit 20 and the top of the upper zone 10 result in substantially the same pressure drop at any time during the process. The pressure drop of the gas flowing through the catalyst in the large diameter areas of the apparatus is small compared to the pressure drop of the gas flowing through the transport conduits.
Zařízeni podle vynálezu může být charakterizováno jako zařízení s kontrolovaným průtokem pevných částic v každém okamžiku a místě, nebot průtoková rychlost částic z horní zóny do spodní zóny se mění, jak již bylo uvedeno výše.The device according to the invention can be characterized as a device with a controlled flow of solid particles at any time and place, since the flow rate of particles from the upper zone to the lower zone varies, as already mentioned above.
Z hlediska provádění postupu zpracovávání v tomto zařízení podle vynálezu je nezbytné, aby spodní konec části transportního potrubí měl menší příčnou průřezovou plochu pro průtok částic, než je průřezová plocha zbývající části potrubí, přičemž toto opatření se označuje jako omezení. Například je možno uvést, že v případě potrubí kruhového průřezu je vnitřní průměr konce potrubí menši, než zbývající část potrubí, jako je to například zobrazeno na obr. 2A vztahovou značkou 27 označující mezní oblast. Účelem tohoto omezení je udržet transportní potrubí naplněné částicemi ve fázi, kdy jsou tlaky v zónách, mezi kterými je toto transportní potrubí uspořádáno, přibližně stejné. V případě, kdy tlaky mezi zónami nejsou stejné a plyn proudí směrem vzhůru, potom částice zůstávají v transportním potrubí, což je dosaženo vhodnou volnou délky a průměru potrubí 15 a 16, přičemž tímto řešením se upraví délka sloupce částic mezi jednotlivými zónami a zabráni se unášeni částic, jak již bylo výše uvedeno. V případech, kdy není provedeno toto omezení, se částice vedené transportním potrubím vyskytují ve zředěné fázi, a při ustanovení tlakového rozdílu mezi danými zónami je transportní potrubí pouze zčásti zaplněno částicemi, což narušuje průběh postupu zpracovávání v tomto zařízeni.In order to carry out the processing procedure in this device according to the invention, it is necessary that the lower end of the transport pipe section has a smaller cross-sectional area for the flow of particles than the cross-sectional area of the remaining part of the pipe, this measure being referred to as a restriction. For example, it can be noted that in the case of a circular pipe, the internal diameter of the end of the pipe is smaller than the remaining part of the pipe, as is shown in Fig. 2A by reference numeral 27 indicating the boundary region. The purpose of this restriction is to keep the transport pipe filled with particles in the phase when the pressures in the zones between which this transport pipe is arranged are approximately equal. In the case where the pressures between the zones are not equal and the gas flows upwards, then the particles remain in the transport pipe, which is achieved by a suitable free length and diameter of the pipes 15 and 16, this solution adjusting the length of the particle column between the individual zones and preventing particle drift, as already mentioned above. In cases where this restriction is not implemented, the particles carried through the transport pipeline occur in a diluted phase, and when the pressure difference between the given zones is established, the transport pipeline is only partially filled with particles, which disrupts the course of the processing procedure in this device.
V alternativním provedení zařízeni podle vynálezu je možno použít vysoko umístěný hladinový senzor pomoci kterého je možno snížit hladinu částic v zóně 11 tvořící uzavírací násypky na úroveň, která leží pod mezní oblastí 27 horního transportního potrubí -15 pro doprevu. čás^ifij. V případech, kdy je možno upravovat polohu tohoto vysoko položeného hladinového senzoru v určitém rozmezí, je možno tímto způsobem měnit i objem vsázky, která je transportována v daném zařízení. V okamžiku, kdy hladina částic v zóně 11 tvořící uzavírací násypku dosáhne této vysoko umístěné úrovně, uvedený vysoko umístěný hladinový senzor vyšle signál do regulačního členu 22 a tento regulační člen 22 uzavře blokovací ventil 18 horního plynového potrubí 13, přičemž blokovací ventil 19 spodního potrubí 14 zůstává rovněž uzavřen. Průtoková cesta plynu mezi horní a spodní zonou potom zahrnuje horní transportní potrubí a spodní transportní potrubí, přičemž průtok částic těmito oběma potrubími se zastaví. V další fázi, kdy je nutno zahájit pracovní cyklus po tomto zadržovacím stupni, při kterém jsou uzavřeny oba blokovací ventily, se otevře blokovací ventil spodního plynového potrubí, čímž se zahájí stupeň vyprazdňování uzavírací násypky.In an alternative embodiment of the device according to the invention, it is possible to use a high-positioned level sensor with which it is possible to reduce the level of particles in the zone 11 forming the closing hopper to a level that lies below the boundary area 27 of the upper transport pipe -15 for transporting. part^ifij. In cases where it is possible to adjust the position of this high-positioned level sensor within a certain range, it is possible to change the volume of the batch that is transported in the given device in this way. At the moment when the level of particles in the zone 11 forming the closing hopper reaches this high-positioned level, said high-positioned level sensor sends a signal to the control member 22 and this control member 22 closes the blocking valve 18 of the upper gas pipe 13, while the blocking valve 19 of the lower pipe 14 also remains closed. The gas flow path between the upper and lower zones then includes the upper transport pipe and the lower transport pipe, and the flow of particles through these two pipes stops. In the next phase, when it is necessary to start the work cycle after this holding stage, in which both blocking valves are closed, the blocking valve of the lower gas line is opened, thus starting the stage of emptying the closing hopper.
Důvod k použití tohoto vysoko umístěného hladinového senzoru místo toho, aby byla ponechána stoupnout hladina částic ke spodní mezi oblasti horního transportního potrubí pro dopravu částic spočívá v tom, že plyn proudící vzhůru do potrubí má tendenci k rozmíchávání částic v oblasti spodní mezní úrovně. Toto promíchávání částic může způsobit jojich fyzikální poškození. 3iný způsob jak vyřešit tento problém, jestliže sc vyskytne.The reason for using this high level sensor instead of allowing the particle level to rise to the lower boundary area of the upper particle transport pipe is that the gas flowing upward into the pipe tends to stir the particles in the lower boundary area. This stirring of the particles can cause physical damage to them. Another way to solve this problem, if it occurs.
CS 268 679 B2 je opatřit spodní konec tohoto transportního potrubí perforací. Veškerý podíl nebo část tohoto plynu potom bude proudit tímto perforováním, čímž dochází k obtékání tohoto podílu katalyzátoru a nedojde tím k promíchávání částic ketalyzátoru. Hladina částic katalyzátoru se nemůže zvýšit nad spodní konec perforovené části potrubí.CS 268 679 B2 is to provide the lower end of this transport pipe with perforations. All or part of this gas will then flow through this perforation, thereby bypassing this portion of the catalyst and preventing mixing of the catalyst particles. The level of the catalyst particles cannot rise above the lower end of the perforated part of the pipe.
Zařízení podle uvedeného vynálezu je možno po praktické stránce využít k provádění nej různějších postupů, přičemž zejména je ho možno použít při procesech konverze uhlovodíků, jako je například katalytické reformování, což již bylo podrobně uvedeno, zejména pro konverzi lehkých parafinů na lehké oleflny. Za pomoci tohoto katalytického dehydrogenačniho zpracováváni je možno například převést propan na propylen. Při, dalším procesu konverze uhlovodíků za přítomnosti katalyzátoru je možno lehké parafiny e/nobo olefiny zpracovávat na aromatické uhlovodíky a vodík. Zařízení podle uvedeného vynálezu je možno využit k regenerování katalyzátoru, který byl použit ve shora uvedených postupech. 3ako přiklad postupu, který je jiný, než postup konverze uhlovodíků, a ke kterému je možno použít zařízení podle vynálezu, je možno uvést zpracovávání plynného proudu za účelem odstranění jedné složky uváděním do kontaktu tohoto plynného proudu s částečkovým pevným materiálem, jako je například odstraňování oxidu siřičitého z proudu kouřových plynů, při kterém se vede tento proud kouřových plynů ložem obsahujícím látku, která váže oxid siřičitý, jako je například oxid hlinitý obsahující měB ve formě kuliček· Ovšem výhodně se zařízení podle vynálezu využije při postupech konverze uhlovodíků a zejména na postupy katalytického reformování, které se provádí v pohyblivém loži.The device according to the invention can be used in practice for carrying out the most diverse processes, and in particular it can be used in hydrocarbon conversion processes, such as catalytic reforming, which has already been described in detail, in particular for the conversion of light paraffins into light olefins. With the help of this catalytic dehydrogenation treatment, it is possible, for example, to convert propane into propylene. In a further process of hydrocarbon conversion in the presence of a catalyst, it is possible to process light paraffins and/or olefins into aromatic hydrocarbons and hydrogen. The device according to the invention can be used for regenerating the catalyst that was used in the above-mentioned processes. As an example of a process other than a hydrocarbon conversion process for which the apparatus of the invention may be used, mention may be made of the treatment of a gas stream to remove a component by contacting the gas stream with a particulate solid material, such as the removal of sulfur dioxide from a flue gas stream by passing the flue gas stream through a bed containing a substance that binds sulfur dioxide, such as aluminum oxide containing copper in the form of spheres. However, the apparatus of the invention is preferably used in hydrocarbon conversion processes, and in particular in catalytic reforming processes, which are carried out in a moving bed.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS861279A CS268679B2 (en) | 1986-02-24 | 1986-02-24 | Apparatus for maintaining a continuous flow of gas flow |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS861279A CS268679B2 (en) | 1986-02-24 | 1986-02-24 | Apparatus for maintaining a continuous flow of gas flow |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS127986A2 CS127986A2 (en) | 1989-07-12 |
| CS268679B2 true CS268679B2 (en) | 1990-04-11 |
Family
ID=5346791
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS861279A CS268679B2 (en) | 1986-02-24 | 1986-02-24 | Apparatus for maintaining a continuous flow of gas flow |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS268679B2 (en) |
-
1986
- 1986-02-24 CS CS861279A patent/CS268679B2/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS127986A2 (en) | 1989-07-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4576712A (en) | Maintaining gas flow during transfer of solids in hydrocarbon conversion and gas-solid contacting processes | |
| US20100187159A1 (en) | Moving Bed Hydrocarbon Conversion Process | |
| US2589124A (en) | Method and apparatus for handling fluidized solids | |
| US7841808B2 (en) | Method for transferring particles | |
| US7878736B2 (en) | Apparatus for transferring particles | |
| US5584615A (en) | Pneumatic particulate transport with gravity assisted flow | |
| US7841807B2 (en) | Method of transferring particles | |
| US7878737B2 (en) | Apparatus for transferring particles | |
| JPS6021767B2 (en) | How to remove catalyst | |
| US2916441A (en) | Process and apparatus for controlling the rate of addition of fluidized particles | |
| US5545312A (en) | Replacement of particles in a moving bed process | |
| US5716516A (en) | Pneumatic particulate transport with gravity assisted flow | |
| US8387645B2 (en) | Methods and apparatus for contacting a fluid stream with particulate solids | |
| US3839197A (en) | Controlled inter-reactor catalyst transport method | |
| CN1249204C (en) | Reaction and regeneration system | |
| CS268679B2 (en) | Apparatus for maintaining a continuous flow of gas flow | |
| US5840176A (en) | Replacement of particles in a moving bed process | |
| US2640731A (en) | Automatic air lift control | |
| EP0234069B1 (en) | Maintaining gas flow during transfer of solids | |
| US3238121A (en) | Hydrocarbon conversion process and apparatus useful therefor | |
| FI82890B (en) | FOERFARANDE FOER UPPRAETTHAOLLANDE AV EN VAESENTLIGEN KONTINUERLIG UPPAOT RIKTAD STROEMNING VID TRANSPORT AV FAST MATERIAL. | |
| US5464591A (en) | Process and apparatus for controlling and metering the pneumatic transfer of solid particulates | |
| CA1265659A (en) | Maintaining gas flow during transfer of solids | |
| WO2010074778A1 (en) | Method for transferring particles | |
| US4078675A (en) | Seal leg and method for transferring particulate solids between zones of different pressures |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| IF00 | In force as of 2000-06-30 in czech republic | ||
| MK4A | Patent expired |
Effective date: 20010224 |