ES2925955T3 - Recipiente para eliminación de hidrocarburos en un catalizador - Google Patents

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Abstract

Un recipiente sirve para eliminar hidrocarburos de un catalizador. En una unidad FCC, la embarcación incluye una primera y una segunda sección. La primera sección incluye al menos una rejilla que tiene una pluralidad de miembros que se cruzan y aberturas entre ellos. La segunda sección incluye empaque estructurado tal como una pluralidad de cintas. Las rejillas están soportadas por tuberías que están soportadas por la segunda sección. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Recipiente para eliminación de hidrocarburos en un catalizador
Antecedentes
Esto se refiere, en general, a un recipiente usado para recuperar hidrocarburos de un catalizador y, más particularmente, a un recipiente usado para recuperar hidrocarburos arrastrados por un catalizador.
Una diversidad de procesos ponen en contacto material particulado finamente dividido con una alimentación que contiene hidrocarburo en condiciones en donde un fluido mantiene las partículas en un estado fluidizado para efectuar el transporte de las partículas sólidas a diferentes etapas del proceso. El craqueo catalítico fluido (FCC) es un excelente ejemplo de un proceso que pone en contacto los hidrocarburos en una zona de reacción con un catalizador compuesto de material particulado finamente dividido. La alimentación de hidrocarburo fluidiza el catalizador y normalmente lo transporta en un elevador a medida que el catalizador promueve la reacción de craqueo. A medida que transcurre la reacción de craqueo, se depositan sobre el catalizador cantidades sustanciales de hidrocarburo, llamado coque.
Una regeneración a alta temperatura, normalmente dentro de una zona de regeneración, quema el coque del catalizador al poner en contacto dicho catalizador con una corriente que contiene oxígeno que nuevamente sirve como medio de fluidización. El catalizador que contiene coque, denominado en la presente memoria catalizador gastado, se elimina continuamente de la zona de reacción y se reemplaza por un catalizador esencialmente libre de coque de la zona de regeneración. La fluidización de las partículas del catalizador por diversas corrientes gaseosas permite el transporte del catalizador entre la zona de reacción y la zona de regeneración.
La mayoría de los vapores de hidrocarburos que entran en contacto con el catalizador en la zona de reacción se separan de las partículas sólidas por diversos métodos de separación dentro de la zona de reacción, tales como separación balística y/o centrífuga. Sin embargo, las partículas de catalizador empleadas en los procesos de FCC suelen tener un área superficial grande, lo que se debe a una gran cantidad de poros ubicados en las partículas. Como resultado, los materiales catalíticos pueden retener hidrocarburos dentro de sus poros, sobre la superficie externa del catalizador, así como dentro de los espacios entre partículas de catalizador individuales. Aunque la cantidad de hidrocarburos retenidos en cada partícula de catalizador individual puede ser muy pequeña, la gran cantidad de catalizador y la alta tasa de circulación del catalizador que se usa normalmente en los procesos modernos de FCC da como resultado que una cantidad significativa de hidrocarburos se extraiga de la zona de reacción con el catalizador. Por lo tanto, es común eliminar o extraer los hidrocarburos del catalizador gastado antes de pasarlo a una zona de regeneración.
El método más común de extracción de hidrocarburos del catalizador utiliza un gas de extracción, generalmente vapor, que pasa a través de una corriente de catalizador, en contracorriente con la dirección del flujo del catalizador. Tales operaciones de extracción con vapor, con diversos grados de eficiencia, eliminan los vapores de hidrocarburo que son arrastrados con el catalizador y adsorbidos sobre el catalizador.
Un recipiente de extracción eficiente se describe en la patente de EE.UU. n.° 7.332.132 que utiliza una sección de relleno estructurada que comprende una pluralidad de cintas. Más específicamente, las cintas comprenden curvas angulares y aberturas entre los bordes adyacentes para permitir que el catalizador fluya uniformemente hacia el interior de un recipiente de extracción.
En los recipientes de extracción de FCC existentes que han sido reconfigurados para incluir un relleno estructurado, dado que el relleno estructurado puede ocupar menos espacio vertical dentro del recipiente, puede haber una gran distancia entre el relleno estructural y la entrada a la sección de extracción. Si no está obstruido, el nivel del catalizador por encima del relleno puede ser excesivo en algún momento, superior a 0,91 m (3 pies) y, en algunos casos, hasta 4,5 m (15 pies) o más. Si este espacio se deja desprovisto de equipo, el catalizador puede acumularse, lo que requiere que una refinería mantenga unas existencias de catalizador más altas.
Además, la sobreacumulación de catalizador puede dar como resultado la compresión del catalizador que conduce a un desvío de gas donde el vapor ascendente se canalizará a través del recipiente de depuración sin entrar en una fase de emulsión con el catalizador para eliminar los hidrocarburos arrastrados por depuración. Esto conduce a una reducción en la eficiencia de extracción y problemas hidráulicos en, por ejemplo, el reactor, el recipiente de extracción, el recipiente de regeneración, el tubo vertical del catalizador regenerado y el tubo vertical del catalizador gastado. Una derivación similar del gas de combustión a través del catalizador puede ocurrir en un regenerador de catalizador.
Por lo tanto, sigue existiendo la necesidad de un equipo eficaz y de fácil instalación para facilitar la eliminación de gases del catalizador. Existe una necesidad particular de dicho equipo por encima de una sección de extracción que minimice el riesgo de canalización y mala distribución del catalizador y los vapores del medio de extracción. Se puede usar un equipo similar en un regenerador para proporcionar una mezcla adecuada de catalizador y gas de combustión.
El documento US 2016/158741 A1 se refiere a un recipiente de extracción para eliminar hidrocarburos arrastrados en partículas de catalizador.
El documento US 5069830 A se refiere a una placa de soporte no soldada o limitador de lecho para torres de relleno y un método para fabricarlo.
El documento EP 0327383 A2 se refiere a un recipiente que contiene una rejilla con un faldón de soporte cónico. El documento US 7077997 B1 se refiere a un aparato de extracción.
El documento US 2016/152482 A1 se refiere a elementos internos para minimizar el tamaño de las burbujas en un reactor de lecho fluidizado burbujeante.
Compendio
La invención está de acuerdo con las reivindicaciones adjuntas y proporciona un recipiente para eliminar hidrocarburos de un catalizador, comprendiendo el recipiente:
una entrada de catalizador configurada para recibir una corriente de partículas de catalizador gastado, comprendiendo al menos algunas de las partículas de catalizador gastado hidrocarburos arrastrados;
una primera sección, incluyendo la primera sección una primera rejilla y una segunda rejilla, en donde la primera rejilla y la segunda rejilla incluyen una pluralidad de aberturas para permitir que el catalizador pase a través de ellas, un primer tubo fijado a la primera rejilla y que soporta la segunda rejilla, y un segundo tubo fijado a la primera rejilla y que soporta la segunda rejilla;
una salida configurada para hacer pasar partículas de catalizador desde el recipiente; y
una segunda sección de extracción, comprendiendo la segunda sección de extracción un relleno estructurado; en donde cada tubo comprende tres tramos: un primer tramo fijado a la primera rejilla, un tramo intermedio fijado al primer tramo y un segundo tramo fijado a la segunda rejilla;
en donde el primer tramo tiene un ramal superior que pasa por encima de la primera rejilla y está fijado al tramo intermedio y un ramal inferior que pasa por debajo de la primera rejilla, en donde un primer extremo del tramo intermedio está fijado al ramal superior del primer tramo; y
en donde el segundo tramo tiene un ramal superior que pasa por encima de la segunda rejilla y un ramal inferior que pasa por debajo de la segunda rejilla y está fijado a un segundo extremo del tramo intermedio por debajo de la segunda rejilla.
Descripción detallada de los dibujos
En los dibujos, se muestran una o más realizaciones en las que los mismos números indican elementos similares y en las que:
La figura 1 muestra una vista en alzado en sección de un reactor FCC y una disposición del recipiente de extracción; la figura 2 muestra una realización de una rejilla utilizada en una o más realizaciones;
la figura 3 muestra otra realización de una rejilla utilizada en una o más realizaciones;
la figura 4 muestra el relleno estructural utilizado en una o más realizaciones; y
la figura 5 muestra una vista parcial ampliada de la figura 1.
Descripción detallada
Como se discutió anteriormente, un recipiente para eliminar el gas arrastrado de un catalizador en el que una primera sección de rejillas está dispuesta aparte de una segunda sección de relleno estructurado. La(s) rejilla(s) distribuye(n) el catalizador que fluye hacia abajo a través del recipiente. Las rejillas ocupan el espacio vacío sobre la entrada del recipiente para distribuir el catalizador y el gas y evitar la acumulación excesiva del catalizador. La sección de rejillas es especialmente aplicable a una unidad de proceso que se está adaptando para incluir una sección de extracción o regeneración más nueva y más eficiente, tal como en una unidad FCC. Las rejillas ocupan el espacio vacío por encima o por debajo de la segunda sección con relleno estructurado.
La instalación de rejillas en la parte superior de los anillos de soporte soldados a un elevador interno requiere una cantidad significativa de tiempo para la instalación en campo. La cantidad de tiempo requerida incluye la soldadura de los componentes internos existentes, tal como la pared metálica del recipiente, la posible reparación de un revestimiento resistente a la abrasión en la pared del recipiente y el tratamiento posterior a la soldadura. En perspectiva, puede llevar tanto tiempo instalar una capa de rejillas como instalar seis capas de relleno estructurado. Esto aumenta el tiempo total de parada de la unidad, lo que aumenta los gastos de mano de obra y la pérdida de beneficios por el tiempo de inactividad. El recipiente reduce significativamente la cantidad de soldadura de campo requerida para instalar las rejillas.
Con referencia a los dibujos adjuntos, se describirán ahora una o más realizaciones en el entendimiento de que estas realizaciones son meramente a modo de ejemplo.
El recipiente descrito para eliminar los hidrocarburos arrastrados del catalizador puede usarse en un proceso FCC u otro proceso que utilice un catalizador fluidizado tal como un proceso de metanol a olefinas. La descripción hará referencia a un proceso FCC, pero pueden ser aplicables otros procesos que usan catalizador fluidizado. Como se apreciará, la alimentación típica a una unidad de proceso FCC es un gasóleo tal como un gasóleo ligero o de vacío. Otras corrientes de alimentación derivadas del petróleo para una unidad de proceso FCC pueden comprender una mezcla de hidrocarburos en el intervalo de ebullición del diésel o hidrocarburos más pesados, tales como petróleo crudo reducido. Se prefiere que la corriente de alimentación consista en una mezcla de hidrocarburos que tienen puntos de ebullición, determinados por el método de ensayo ASTM apropiado, por encima de 230°C (446°F) y preferiblemente por encima de 290°C (554°F), y lo más preferiblemente en el intervalo de 343 a 552°C (650 a 1025°F).
Una unidad de proceso FCC generalmente comprende una zona de reacción y una zona de regeneración del catalizador. En la zona de reacción, una corriente de alimentación se pone en contacto con un catalizador fluidizado finamente dividido que se mantiene a una temperatura elevada y a una presión positiva moderada. El contacto de la alimentación y el catalizador puede tener lugar en un conducto ascendente, o puede tener lugar en cualquier otra disposición eficaz, como los dispositivos conocidos para contacto de tiempo de contacto corto. En el caso de un elevador, comprende un conducto principalmente vertical como sitio de reacción principal, y el efluente del conducto se vacía en un recipiente de proceso de gran volumen que contiene un dispositivo de separación de sólidos y vapor. Los productos de la reacción se separan de una parte de catalizador que cae hacia abajo. Un recipiente de extracción normalmente recibe el catalizador gastado para eliminar los hidrocarburos del catalizador. El catalizador se transfiere a una zona de regeneración separada después de pasar por el recipiente de extracción.
La velocidad de conversión de la materia prima dentro de la zona de reacción se controla mediante la regulación de la temperatura, la actividad del catalizador y la cantidad del catalizador con respecto a la alimentación (razón C/O) mantenida dentro de la zona de reacción. El método más común para regular la temperatura en la zona de reacción es regular la velocidad de circulación del catalizador desde la zona de regeneración hasta la zona de reacción, lo que cambia simultáneamente la razón C/O. Es decir, si se desea aumentar la velocidad de conversión dentro de la zona de reacción, se aumenta la velocidad de flujo del catalizador desde la zona de regeneración a la zona de reacción. Esto da como resultado que haya más catalizador presente en la zona de reacción para el mismo volumen de petróleo cargado en la misma. Dado que la temperatura dentro de la zona de regeneración en operaciones normales es considerablemente más alta que la temperatura dentro de la zona de reacción, un aumento en la velocidad de circulación del catalizador desde la zona de regeneración a la zona de reacción da como resultado un aumento en la temperatura de la zona de reacción.
La composición química y la estructura de la alimentación a una unidad de proceso FCC afectarán a la cantidad de coque depositado sobre el catalizador en la zona de reacción. Normalmente, cuanto mayor sea el peso molecular, el carbono Conradson, los insolubles en heptano y la razón carbono-hidrógeno de la materia prima, mayor será el nivel de coque en el catalizador gastado. Además, los altos niveles de nitrógeno combinado, como los que se encuentran en los petróleos derivados de esquisto, aumentarán el nivel de coque en el catalizador gastado. El procesamiento de materias primas más pesadas, como los petróleos desasfaltados o los fondos atmosféricos de una unidad de fraccionamiento de petróleo crudo (comúnmente conocida como crudo reducido) normalmente da como resultado un aumento en algunos o todos estos factores y, por lo tanto, provoca un aumento en el nivel de coque en el catalizador gastado.
La zona de reacción, que normalmente se denomina "elevador" debido al uso generalizado de un conducto tubular vertical, se mantiene en condiciones de alta temperatura que generalmente incluyen una temperatura superior a 425°C (797°F). La zona de reacción se mantiene en condiciones de craqueo que incluyen una temperatura de 480°C (896°F) a 590°C (1094°F) y una presión de 100 a 400 kPa (15 a 60 psig), a veces menos de 140 kPa (20 psi). La razón C/O, basada en el peso del catalizador y los hidrocarburos de alimentación que entran por el fondo del elevador, puede variar hasta 20:1, pero preferiblemente está entre 4:1 y 10:1. Normalmente no se añade hidrógeno al elevador, aunque la adición de hidrógeno es conocida en la técnica. Por lo general, el vapor pasa al elevador. El tiempo medio de residencia del catalizador en el elevador puede ser inferior a 5 segundos. El tipo de catalizador empleado en el proceso puede elegirse entre una diversidad de catalizadores disponibles comercialmente. Se prefiere un catalizador que comprenda un material base de zeolita, pero si se desea se puede usar el catalizador amorfo de estilo más antiguo. En la técnica se conoce más información sobre el funcionamiento de las zonas de reacción de FCC.
En un proceso FCC, el catalizador circula continuamente desde la zona de reacción hasta la zona de regeneración y luego nuevamente a la zona de reacción. Por lo tanto, el catalizador actúa como un vehículo para la transferencia de calor de una zona a otra, además de proporcionar la actividad catalítica necesaria. Cualquier catalizador de FCC se puede utilizar para el proceso. Las partículas tendrán normalmente un tamaño de menos de 100 micrómetros. El catalizador que se elimina de la zona de regeneración se denomina catalizador "regenerado". Como se ha descrito anteriormente, el catalizador que pasa a la zona de regeneración se pone en contacto con un gas que contiene oxígeno, tal como aire o aire enriquecido con oxígeno, en condiciones que dan como resultado la combustión del coque. Esto da como resultado un aumento en la temperatura del catalizador y la generación de una gran cantidad de gas caliente que se elimina de la zona de regeneración como una corriente de gas denominada corriente de gas de combustión. La zona de regeneración normalmente funciona a una temperatura de 600°C (1112°F) a 800°C (1472°F). El funcionamiento de las zonas de regeneración de FCC también se conoce bien en la técnica.
En general, la zona de regeneración del catalizador puede funcionar a una presión de 70 a 400 kPa (de 10 a 60 psig). El catalizador gastado que se carga en la zona de regeneración puede contener de 0,2 a 2,0% en peso de coque. Este coque está predominantemente compuesto de carbono y puede contener de 3 a 12% en peso de hidrógeno, así como azufre y otros elementos. La oxidación del coque producirá dióxido de carbono, monóxido de carbono y agua. Como saben los expertos en la técnica, la zona de regeneración puede adoptar varias configuraciones, realizándose la regeneración en una o más etapas. Es posible una variedad adicional debido al hecho de que la regeneración puede lograrse estando presente el catalizador fluidizado como una fase diluida o una fase densa dentro de la zona de regeneración. La expresión "fase diluida" pretende indicar una mezcla de catalizador/gas que tiene una densidad de menos de 300 kg/m3 (18,7 libras/pie3). De manera similar, la expresión "fase densa" significa que la mezcla de catalizador/gas tiene una densidad igual o superior a 300 kg/m3 (18,7 libras/pie3). Las condiciones operativas de fase diluida representativas a menudo incluyen una mezcla de catalizador/gas que tiene una densidad de 15 a 150 kg/m3 (de 0,9 a 9,4 libras/pie3).
Volviendo a la figura 1, se muestra una unidad FCC 6 a la que se puede aplicar el aparato descrito. La unidad FCC 6 en la figura 1 representa solo uno de las muchas disposiciones de FCC que pueden ser aplicables.
En la unidad FCC 6 de la figura 1, un tubo vertical 16 del regenerador transfiere el catalizador desde un regenerador 12 a una velocidad regulada por una válvula de corredera 10. Un medio de fluidización desde una boquilla 8 transporta el catalizador hacia arriba a través de una parte inferior de un elevador 14 a una densidad relativamente alta hasta una pluralidad de boquillas 18 de inyección de la alimentación (solo se muestra una) inyectan alimentación a través de la corriente que fluye de partículas de catalizador. La mezcla resultante continúa hacia arriba a través de una parte superior del elevador 14 hasta que al menos dos brazos de desacoplamiento 20 descargan tangencialmente la mezcla de gas y catalizador a través de las aberturas 22 desde la parte superior del elevador 14 hacia un recipiente de desacoplamiento 24 que efectúa la separación de gases del catalizador. La mayor parte del catalizador descargado de las aberturas 22 cae hacia abajo en el recipiente de desacoplamiento 24 a un lecho 44. Un conducto de transporte 26 transporta los vapores de hidrocarburos separados con catalizador arrastrado a uno o más ciclones 28 en un reactor o recipiente separador 30. Los ciclones 28 separan el catalizador gastado de la corriente de vapor de hidrocarburo. Una cámara de recogida 31 reúne las corrientes de vapor de hidrocarburo separadas de los ciclones para pasar a una boquilla de salida 32 y a una zona de fraccionamiento aguas abajo (no mostrada).
Los tubos descendentes 34 descargan el catalizador de los ciclones 28 a un lecho 29 en una parte inferior del recipiente de desacoplamiento 24 que pasa a través de los puertos 36 al lecho 44 del recipiente de desacoplamiento 24. El catalizador y los hidrocarburos adsorbidos o arrastrados pasan del recipiente de desacoplamiento 24 a un recipiente de extracción 38 a través de los puertos 36. El catalizador de las aberturas 22 separado en el recipiente de extracción 24 pasa directamente al recipiente de extracción 38. Por lo tanto, las entradas al recipiente de extracción 38 incluyen aberturas 22 y puertos 36. Para facilitar la eliminación de hidrocarburos arrastrados en o con el catalizador, el recipiente de extracción 38 incluye una primera sección 60 y una segunda sección 62. La primera sección 60 incluye al menos una rejilla 64 que tiene al menos una abertura para permitir que pase el catalizador. Se contempla que se pueda proporcionar un aparato similar a la primera sección 60 y/o la segunda sección 62 en el regenerador 12 para facilitar la eliminación de hidrocarburo del catalizador.
En las figuras 2 y 3 se describe y muestra un diseño preferido de las rejillas 64. En ambas figuras 2 y 3, las rejillas 64, 164 comprenden rejillas 100, 200 o una serie de tiras 102, 202 alargadas, discurriendo una primera pluralidad de tiras 102a, 202a en una primera dirección y discurriendo una segunda pluralidad de tiras 102b, 202b en una segunda dirección perpendicular a la primera dirección. Entre las intersecciones 104, 204 de las diversas tiras 102a, 102b, 202a, 202b hay una pluralidad de aberturas 106, 206. En los recipientes de extracción en los que hay un elevador interno, tal como el recipiente de extracción 38 representado en la figura 1, tanto la primera sección 60 como la segunda sección 62 pueden estar dispuestas en un anillo 70 entre el elevador 14 y una pared 66 del recipiente de extracción 38. En tales configuraciones, la(s) rejilla(s) 64 en la primera sección 60 pueden comprender una pluralidad de sectores 108 como se muestra en la figura 2. En algunas realizaciones, los sectores 108 están limitados por bordes radiales 110 que se pueden fijar a las tiras alargadas 102, 202 y a los sectores adyacentes 108, por ejemplo mediante soldadura o pernos. En la figura 2, ocho sectores 108 de rejilla pueden comprender una rejilla 64. También se contemplan otras configuraciones.
Para recipientes de extracción en los que el elevador es externo (no mostrado), las rejillas 164, como se muestra en la figura 3, puede comprender una rejilla 200 que se extiende sobre casi la totalidad o la totalidad de la sección transversal horizontal del recipiente de extracción 38. Aunque no se representa como tal, la rejilla 100 también puede comprender secciones que están separadas por un espacio. Por ejemplo, se describen rejillas adecuadas en las patentes de EE.UU. n.26.680.030 y 7.077.997.
Volviendo a la figura 1, la segunda sección 62 comprende un relleno 50 estructurado. En una realización, como se muestra en la figura 4, el relleno 50 estructurado comprende una pluralidad de cintas 42a, 42b. Cada cinta 42a, 42b puede comprender bandas 54 configuradas en picos 82 y valles 84 ondulantes. Cada banda 54 incluye una cara 56 que obstruye el paso del fluido y el catalizador. En una realización preferida, las bandas 54 incluyen laterales 55 dispuestos para proporcionar picos 82 en un rellano superior 63 y valles 84 en un rellano inferior 65, pero los picos 82 y los valles 84 se pueden proporcionar en el vértice de una unión de solo dos bandas. 54. Cada capa A, B incluye cintas 42a, 42b emparejadas. Los rellanos inferiores 65 en la cinta superior 42a se encuentran con los rellanos superiores 63 de la cinta inferior 42b. Se puede disponer una tira 74 estabilizadora entre el rellano superior 63 y el rellano inferior 65. Si las cintas 42a, 42b emparejadas se cortan de una pieza común de metal, se puede evitar una tira 74 estabilizadora. La cinta 42a está dispuesta en una fase que está desfasada 90° con respecto a la fase de la cinta 42b emparejada. Se pueden utilizar otras relaciones de fase.
Además, la separación axial de una cinta 42a está desplazada de la separación axial de su cinta 42b emparejada. En consecuencia, los bordes 58 de la cinta 42a y los bordes 58 de la cinta 42b pueden ser paralelos y pueden definir un plano entre ellos. Los bordes 58 de los laterales 55 y los rellanos 63, 65 en la cinta 42a y los bordes 58 de los laterales 55 y los rellanos 63, 65 en la cinta 42b definen aberturas 80 para el paso horizontal del fluido de extracción ascendente y las partículas de catalizador descendentes. Los bordes de los laterales 55 y los rellanos 63, 65 en cintas superiores 42a alternas y cintas inferiores 42b alternas definen aberturas 61 para el paso vertical del fluido de extracción ascendente y las partículas de catalizador descendentes. Estas aberturas 80, 61 también están definidas por las caras 56 de los laterales 55 y los rellanos superior e inferior 63, 65. Se pueden proporcionar hoyuelos 76 en las bandas 54. Aunque se muestran en los laterales 55 cerca de los valles 84, los hoyuelos 76 pueden estar dispuestos en los rellanos inferiores 65. También se contempla que los bordes 58 de los laterales 55 puedan estar fijados entre sí, en cuyo caso los laterales 55 se cruzarían entre sí. Además, aunque las cintas 42a, 42b están preferiblemente apiladas horizontalmente en la segunda sección 62, las cintas 42a, 42b pueden disponerse verticalmente en la segunda sección 62. Pueden usarse otras configuraciones para el relleno 50 estructurado en la segunda sección 62. Por ejemplo, aunque no se representan como tales, las cintas de la segunda sección 62 pueden incluir tramos con lengüetas superior e inferior que se extienden alejándose de ellos en direcciones alternativas. Tales cintas se describen, por ejemplo, en la patente de EE.UU. n.° 7.332.132.
Aunque la al menos una rejilla 64 de la primera sección 60 se representa dispuesta encima del relleno 50 estructurado de la segunda sección 62, se contempla (aunque no se muestra) que la segunda sección 62 pueda estar dispuesta encima de la primera sección 60, y que el relleno 50 estructurado puede estar encima de al menos una(s) rejilla(s) 64.
En funcionamiento, con referencia a la figura 1, el gas de extracción, tal como vapor, entra a una parte inferior del recipiente de extracción 38 a través de un distribuidor 40 y sube en contracorriente a un flujo descendente de catalizador a través de la segunda sección 62 del recipiente de extracción 38, y luego la primera sección 60 del recipiente de extracción 38, eliminando así los hidrocarburos adsorbidos y arrastrados del catalizador. Los hidrocarburos fluyen hacia arriba y finalmente son recuperados con el vapor por los ciclones 28. El distribuidor 40 distribuye el gas de extracción alrededor de la circunferencia del recipiente de extracción 38. El gas de extracción elimina los hidrocarburos arrastrados y adsorbidos del catalizador gastado y se eleva a través del recipiente de extracción 38. El catalizador gastado sale del recipiente de extracción 38 a través de un puerto 48 de un conducto 46 y pasa al regenerador 12. El catalizador se regenera en el regenerador 12 como se sabe en la técnica y se envía de vuelta al elevador 14 a través del tubo vertical 16 del regenerador.
Para controlar el tamaño y la distribución del lecho de catalizador 44 por encima de la segunda sección 62 del recipiente de extracción 38, la al menos una rejilla 64 está preferiblemente espaciada entre 0,91 m (3 pies) y 1,5 m (5 pies) desde la segunda sección 62. Si la primera sección 60 incluye una pluralidad de rejillas 64, las rejillas 64 están preferiblemente separadas entre sí entre 0,91 m (3 pies) y 1,5 m (5 pies). En algunas realizaciones, la separación entre la rejilla 64 y la segunda sección es de al menos 0,91 m (3 pies) y posiblemente mayor que 1,5 m (5 pies). Además, la(s) rejilla(s) 64 en la primera sección 60 están más preferiblemente separadas de la segunda sección 62 para minimizar la acumulación de catalizador en la parte superior de la segunda sección 62, que en algunas realizaciones la separación es de al menos 1,2 m (4 pies), o al menos 0,91 m (3 pies) o 0,61 m (2 pies).
Además, en algunas realizaciones, el número de rejillas 64 en la primera sección 60 dependerá del espacio entre la parte superior de la segunda sección 62 y las entradas al recipiente de extracción 38.
El uso de las rejillas 64 en la primera sección 60 permite que los recipientes de extracción 38 existentes se actualicen con un equipo de extracción más eficiente mientras se minimiza la mala distribución del catalizador que puede ocurrir como resultado del exceso de espacio sobre el equipo de extracción en el recipiente de extracción 38. Las rejillas 64 proporcionan una solución rentable sin afectar negativamente al flujo del catalizador, los vapores de separación o los hidrocarburos recuperados.
Una estructura de soporte 72 permite una fácil instalación de la primera sección 60. La estructura de soporte 72 se muestra mejor en la figura 5, que es una vista parcial ampliada de la figura 1. Como referencia, la figura 2 es una vista en sección tomada en el segmento 2-2 de la figura 5. La primera sección 60 puede comprender dos rejillas, una primera rejilla 120, una segunda rejilla 122 y puede comprender una tercera rejilla 124 o más rejillas. Como se muestra en la figura 5, la primera sección 60 puede estar dispuesta encima de la segunda sección 62 que comprende el relleno 50. Un primer tubo 130 puede estar fijado a la primera rejilla 120. El primer tubo 130 puede soportar la segunda rejilla 122. Un segundo tubo 132 está fijado a la primera rejilla y soportar la segunda rejilla 122. Haciendo referencia a las figuras 2 y 5, cada sector 108 de una rejilla 120 puede tener un primer tubo 130 y un segundo tubo 132 fijados a él y soportar un sector 108 en una rejilla 122 adyacente. En la realización mostrada en la figura 2, si cada rejilla 120 tiene ocho sectores 108, la rejilla 120 soportará 16 tubos 130, 132 para soportar la rejilla 122 adyacente. El tubo 130, 132 es preferiblemente hueco, pero puede ser macizo y puede tener una sección transversal que es circular o poligonal.
El primer tubo 130 y el segundo tubo 132 están compuestos por tres tramos. Se dedicará una descripción adicional al primer tubo 130, pero la misma descripción es aplicable al segundo tubo 132 y a todos los tubos 130 y 132 en uno, algunos o todos los sectores 108 (figura 2) que soportan cada rejilla 120, 122 y 124.
El primer tubo 130 comprende un primer tramo 140 fijado a la primera rejilla 120, un tramo intermedio 142 fijado al primer tramo y un segundo tramo 144 fijado a la segunda rejilla 122. El primer tramo 140 puede estar soldado a la primera rejilla 120. En una realización mostrada en las figuras 2 y 5, el primer tramo 140 está soldado a una placa 146, y la placa 146 está soldada a la primera rejilla 120, concretamente a las tiras 102 alargadas. En la figura 2 puede verse que se elimina un tramo de la tira 102b alargada para permitir que el primer tubo 130 y el segundo tubo 132 pasen a través de la primera rejilla 120. La placa 146 se suelda a las tiras 102a y 102b alargadas que rodean la longitud eliminada de la tira 102b alargada.
Volviendo a la figura 5, el primer tramo 140 tiene un ramal 156 superior que pasa por encima de la primera rejilla 120 y está fijado al tramo intermedio 142. El primer tramo 140 también tiene un ramal 158 inferior que pasa por debajo de la primera rejilla 120 y puede estar fijado a un tramo intermedio 142a de un primer tubo 130a adyacente, si lo hay, debajo de la primera rejilla 120. De lo contrario, el ramal 158 inferior podría fijarse a una estructura de soporte alternativa, tal como una placa de sujeción 170.
Un primer extremo 148 del tramo intermedio 142 está fijado al ramal 156 superior del primer tramo 140. El ramal 156 superior del primer tramo 140 y el primer extremo 148 del tramo intermedio 142 pueden estar fijados juntos mediante una conexión con manguito 152.
De manera similar, el segundo tramo 144 puede soldarse a la segunda rejilla 122. En una realización mostrada en la figura 5, el segundo tramo 144 está soldado a una placa 154, y la placa 154 está soldada a la segunda rejilla 122, específicamente a las tiras alargadas 102. De manera similar, como se muestra en la figura 2 para la primera rejilla 120, pero no visible en la figura 5, se elimina un tramo de la tira alargada 102b para permitir que el primer tubo 130 y el segundo tubo 132 pasen a través de la segunda rejilla 122. La placa 154 se suelda a las tiras alargadas 102a y 102b que rodean la longitud eliminada de la tira 102b alargada.
El segundo tramo 144 tiene un ramal 160 superior que pasa por encima de la segunda rejilla 122 y está fijado a un tramo intermedio 142b de una segunda tubo 130b adyacente, si lo hay, por encima de la segunda rejilla 122. El segundo tramo 144 también tiene un ramal 162 inferior que pasa por debajo de la segunda rejilla 122 y está fijado a un segundo extremo 150 del tramo intermedio 142 por debajo de la segunda rejilla 122. El ramal 162 inferior del segundo tramo 144 y el segundo extremo 150 del tramo intermedio 142 también pueden fijarse juntos mediante una conexión con manguito 152.
Se ilustra la conexión con manguito que puede usarse para conectar el ramal 156 superior del primer tramo 140 y el primer extremo 148 del tramo intermedio 142 y el ramal 162 inferior del segundo tramo 144 y el segundo extremo 150 del tramo intermedio 142 en la figura 5 del documento US 6.503.461 y se describe en la descripción adjunta de la figura 5. Los acoplamientos Dur O Lok fabricados por BETE Fog Nozzle, Inc. de Greenfield, Massachusetts pueden ser conexiones con manguito adecuadas.
El primer tubo 130a adyacente se puede apoyar en la segunda sección 62. En una realización, la segunda sección puede tener una placa de sujeción 170 en su lado superior que puede parecerse a una rejilla 120 o 122. Se puede soldar una placa 146h a la placa de sujeción 170 y un primer tramo 140h puede soldarse a la placa. Un ramal 156 superior del primer tramo se puede fijar al primer extremo 148a del tramo intermedio 142a. Las capas superiores del relleno 50 estructurado pueden configurarse para acomodar parte de un ramal inferior del primer tramo 140h que puede extenderse quizás con un tramo intermedio fijado al mismo para penetrar en el relleno 50, disposición que no se muestra. En consecuencia, el ramal 158 inferior se puede fijar al primer tubo 130a adyacente que se apoya en una segunda sección 62 que puede comprender el relleno estructural 50. Un segundo, primer tubo 132a adyacente, se puede apoyar de la misma manera en uno, algunos o todos los sectores 108 (figura 2).
De forma alternativa, se puede fijar o soldar un anillo de soporte a una pared 66 del recipiente 38 para soportar la estructura de soporte 72 en un aspecto alternativo que no se muestra. En tal aspecto, el anillo de soporte puede soportar una placa de sujeción, tal como la placa de sujeción 170, que está soportada independientemente de la segunda sección 62. La placa de sujeción podría soportar el primer tubo 130a adyacente de manera similar a la descrita para la placa de sujeción 170.
Como se muestra en las figuras 2 y 5, una orejeta 172 fijada a la pared 66 del recipiente 38 y una muesca 174, mostrada en la figura 2, en la primera rejilla 120, puede encajar la orejeta. La orejeta 172 se puede soldar a la pared 66. Una superficie interior de la pared 66 se puede revestir con un revestimiento refractario que debería permitir que la orejeta 172 penetre a través del revestimiento refractario en el anillo 70.
Como se muestra en la figura 5, el segundo tubo adyacente 130b puede soportar una tercera rejilla 124 de forma muy similar a como el tubo 130 soporta la segunda rejilla 122. De forma similar, un segundo tubo adyacente 132b también puede soportar la tercera rejilla 124 de forma muy parecida a como el tubo 132 soporta la segunda rejilla 122 para uno, alguno o todos los sectores 108 (figura 2).
Los expertos en la técnica deben apreciar y entender que otros diversos componentes, tales como válvulas, bombas, filtros, enfriadores, etc., no se muestran en los dibujos, ya que se cree que los detalles de los mismos están dentro del conocimiento de los expertos en la técnica y no es necesaria una descripción de los mismos para la realización práctica o comprensión de las realizaciones descritas.
Realizaciones específicas
Una primera realización de la invención es un recipiente para eliminar hidrocarburos de un catalizador, comprendiendo el recipiente: una entrada de catalizador configurada para recibir una corriente de partículas de catalizador gastado, comprendiendo al menos algunas de las partículas de catalizador gastado hidrocarburos arrastrados; una primera sección, incluyendo la primera sección una primera rejilla y una segunda rejilla, en donde la primera rejilla y la segunda rejilla incluyen una pluralidad de aberturas para permitir que el catalizador pase a su través, un primer tubo fijado a la primera rejilla y que soporta la segunda rejilla, y un segundo tubo fijado a la primera rejilla y que soporta la segunda rejilla; una salida configurada para hacer pasar partículas de catalizador desde el recipiente; una segunda sección de extracción, comprendiendo la segunda sección de extracción un relleno estructurado; en donde cada tubo comprende tres tramos: un primer tramo fijado a la primera rejilla, un tramo intermedio fijado al primer tramo y un segundo tramo fijado a la segunda rejilla; en donde el primer tramo tiene un ramal superior que pasa por encima de la primera rejilla y está fijado al tramo intermedio y un ramal inferior que pasa por debajo de la primera rejilla, en donde un primer extremo del tramo intermedio está fijado al ramal superior del primer tramo; y en donde el segundo tramo tiene un ramal superior que pasa por encima de la segunda rejilla y un ramal inferior que pasa por debajo de la segunda rejilla y está fijado a un segundo extremo del tramo intermedio por debajo de la segunda rejilla. Una realización de la invención es una, cualquiera o todas las realizaciones anteriores de este párrafo hasta la primera realización de este párrafo en donde los tramos están fijados entre sí con una conexión con manguito. Una realización de la invención es una, cualquiera o todas las realizaciones anteriores en este párrafo hasta la primera realización en este párrafo, en donde el ramal inferior está fijado a un tubo que está soportado en una segunda sección que comprende un relleno estructurado. Una realización de la invención es una, cualquiera o todas las realizaciones anteriores de este párrafo hasta la primera realización de este párrafo en donde el primer tramo está soldado a una placa que está soldada a la primera rejilla. Una realización de la invención es una, cualquiera o todas las realizaciones anteriores de este párrafo hasta la primera realización de este párrafo que comprende además al menos una entrada de gas para admitir un gas, dispuesta por debajo de la segunda sección. Una realización de la invención es una, cualquiera o todas las realizaciones anteriores en este párrafo hasta la primera realización en este párrafo que comprende además una segunda sección, incluyendo la segunda sección un relleno estructurado compuesto por una pluralidad de cintas, estando separada la segunda rejilla en la primera sección del relleno estructurado de la segunda sección. Una realización de la invención es una, cualquiera o todas las realizaciones anteriores en este párrafo hasta la primera realización en este párrafo que comprende además una orejeta fijada a una pared del recipiente y una muesca en la primera rejilla se acopla a la orejeta.
Una segunda realización que no forma parte de la invención es un recipiente para extraer hidrocarburos del catalizador, comprendiendo el recipiente una entrada de catalizador configurada para recibir una corriente de partículas de catalizador gastado, comprendiendo al menos algunas de las partículas de catalizador gastado hidrocarburos arrastrados; una primera sección, incluyendo la primera sección una primera rejilla y una segunda rejilla, incluyendo cada rejilla al menos una abertura para permitir el paso del catalizador, un tubo fijado a la primera rejilla y que soporta la segunda rejilla; una segunda sección, incluyendo la segunda sección un relleno estructurado compuesto por una pluralidad de cintas, estando separada la segunda rejilla de la primera sección del relleno estructurado de la segunda sección; una entrada de gas para admitir un gas de extracción, dispuesta por debajo de la segunda sección; y una salida configurada para hacer pasar partículas de catalizador desde el recipiente. Una realización que no es parte de la invención es una, cualquiera o todas las realizaciones anteriores en este párrafo hasta la segunda realización en este párrafo, en donde el tubo comprende tres tramos, un primer tramo fijado a la primera rejilla, un tramo intermedio fijado al primer tramo y un segundo tramo fijado a la segunda rejilla. Una realización que no forma parte de la invención es una, cualquiera o todas las realizaciones anteriores de este párrafo hasta la segunda realización de este párrafo en donde los tramos se fijan entre sí con una conexión con manguito. Una realización que no es parte de la invención es una, cualquiera o todas las realizaciones anteriores en este párrafo hasta la segunda realización en este párrafo, en donde el primer tramo tiene un ramal superior que pasa por encima de la primera rejilla y está fijado al tramo intermedio y un ramal inferior que pasa por debajo de la primera rejilla. Una realización que no forma parte de la invención es una, cualquiera o todas las realizaciones anteriores de este párrafo hasta la segunda realización de este párrafo, en donde el ramal inferior está fijado a un tubo que está soportado en la segunda sección. Una realización que no forma parte de la invención es una, cualquiera o todas las realizaciones anteriores de este párrafo hasta la segunda realización de este párrafo en donde el primer tramo está soldado a una placa que está soldada a la primera rejilla.
Una tercera realización que no forma parte de la invención es un recipiente para eliminar hidrocarburos de un catalizador, comprendiendo el recipiente una entrada de catalizador configurada para recibir una corriente de partículas de catalizador gastado, comprendiendo al menos algunas de las partículas de catalizador gastado hidrocarburos arrastrados; una primera sección, incluyendo la primera sección una primera rejilla y una segunda rejilla, incluyendo cada rejilla al menos una abertura para permitir el paso del catalizador, un tubo que comprende tres tramos, un primer tramo fijado a la primera rejilla, un tramo intermedio fijado al primer tramo y un segundo tramo fijado a la segunda rejilla; y una salida configurada para hacer pasar partículas de catalizador desde el recipiente. Una realización que no forma parte de la invención es una, cualquiera o todas las realizaciones anteriores de este párrafo hasta la tercera realización de este párrafo en donde los tramos se fijan entre sí con una conexión con manguito. Una realización que no es parte de la invención es una, cualquiera o todas las realizaciones anteriores en este párrafo hasta la tercera realización en este párrafo, en donde el primer tramo tiene un ramal superior que pasa por encima de la primera rejilla y está fijado al tramo intermedio y un ramal inferior que pasa por debajo de la primera rejilla. Una realización que no es parte de la invención es una, cualquiera o todas las realizaciones anteriores en este párrafo hasta la tercera realización en este párrafo, en donde el ramal inferior está fijado a un tubo que está soportado en una segunda sección que puede comprender un relleno estructural.
En lo anterior, todas las temperaturas se expresan en grados Celsius y todas las partes y porcentajes son en peso, a menos que se indique lo contrario.

Claims (7)

REIVINDICACIONES
1. Un recipiente (38) para eliminar hidrocarburos de un catalizador, comprendiendo el recipiente (38):
una entrada (22) de catalizador configurada para recibir una corriente de partículas de catalizador gastado, comprendiendo al menos algunas de las partículas de catalizador gastado hidrocarburos arrastrados;
una primera sección (60), incluyendo la primera sección (60) una primera rejilla (120) y una segunda rejilla (122), en donde la primera rejilla (120) y la segunda rejilla (122) incluyen una pluralidad de aberturas (106) para permitir el paso del catalizador a su través, un primer tubo (130) fijado a la primera rejilla (120) y que soporta la segunda rejilla (122), y un segundo tubo (132) fijado a la primera rejilla (120) y que soporta la segunda rejilla (122);
una salida (48) configurada para hacer pasar partículas de catalizador desde el recipiente (38); y
una segunda sección (62) de extracción, comprendiendo la segunda sección (62) de extracción un relleno (50) estructurado;
en donde cada tubo (130, 132) comprende tres tramos (140, 142, 144): un primer tramo (140) fijado a la primera rejilla (120), un tramo intermedio (142) fijado al primer tramo (140) y un segundo tramo (144) fijado a la segunda rejilla (122);
en donde el primer tramo (140) tiene un ramal (156) superior que pasa por encima de la primera rejilla (120) y está fijado al tramo intermedio (142) y un ramal (158) inferior que pasa por debajo de la primera rejilla (120), en donde un primer extremo (148) del tramo intermedio (142) está fijado al ramal (156) superior del primer tramo (140); y en donde el segundo tramo (144) tiene un ramal (160) superior que pasa por encima de la segunda rejilla (122) y un ramal (162) inferior que pasa por debajo de la segunda rejilla (122) y está fijado a un segundo extremo (150) del tramo intermedio (142) por debajo de la segunda rejilla (122).
2. El recipiente (38) de la reivindicación 1, en donde los tramos (140, 142, 144) están fijados entre sí con una conexión con manguito (152).
3. El recipiente de la reivindicación 1, en donde el ramal (158) inferior está fijado a un tubo (130, 132) que está soportado en la segunda sección (62) que comprende un relleno (50) estructurado.
4. El recipiente (38) de la reivindicación 1, en donde el primer tramo (140) está soldado a una placa (146) que está soldada a la primera rejilla (12).
5. El recipiente (38) de la reivindicación 1 que comprende además al menos una entrada de gas para admitir un gas, dispuesta por debajo de la segunda sección (62).
6. El recipiente (38) de la reivindicación 5, incluyendo la segunda sección (62) un relleno (50) estructurado compuesto por una pluralidad de cintas (42a, 42b), estando separada la segunda rejilla (122) en la primera sección (60) del relleno (50) estructurado de la segunda sección (62).
7. El recipiente (38) de la reivindicación 1 que comprende además una orejeta (172) fijada a una pared (66) del recipiente (38) y una muesca (174) en la primera rejilla (120) se acopla a dicha orejeta (172).
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