包括接收转移催化剂的反应区的烃转化单元 【发明领域】
总体而言，本发明的领域涉及包括接收转移催化剂的反应区的烃转化单元。
【发明背景】
有许多固体微粒物质如催化剂与烃气体接触的化学工艺。化学反应和物理现象常在包含在例如移动或固定床反应器中的反应区中发生预定的一段时间。气体/固体接触常以连续或半连续的方式，而不是间歇式操作。在这种情况下，可将催化剂颗粒引入反应器中和从反应器中移出，该反应器可处于比催化剂颗粒源如再生器高的压力下。
烃转化单元可包括与再生器组合使用的具有一个或多个移动床反应区的反应器。该反应器可包括数个反应器区且可以堆叠形式构造，或可分成多个部分以降低总高度。通常具有含氧气气氛的再生器在比具有含氢气气氛的反应器低的压力下操作。催化剂一旦从低压转移到高压，就可使用提升机来将再生催化剂转移到反应器中。在催化剂用过之后，可使用另一提升机将催化剂从反应器转移到再生器。一般来说，希望隔离反应器和再生器的气氛以阻止不合需要的副反应。
从再生器向高压反应器中引入催化剂颗粒会存在困难。例如螺旋输送机或星形阀的设备会将固体催化剂破碎为较小颗粒，这些较小颗粒继而会对加工设备产生磨损和划伤。另一选择可以是具有双阻断排放球阀(double block-and-bleed ball valve)的转移容器以控制再生催化剂进入该容器和离开该容器。进入该容器的催化剂可用氮气吹扫以移除氧气并在转移到反应器中之前用氢气加压到反应器压力。在催化剂离开该容器之后，可在用催化剂再次装填之前将该容器用氮气吹扫以移除氢气。这种转移容器可使反应器的氢气气氛与再生器的氧气气氛隔离。然而，该容器可能需要阻断排放球阀保持在优良工作状况。任何一个阻断排放球阀的泄漏都会引起气体泄漏，妨碍催化剂经转移容器转移。
另一转移容器可为可包括三个部分的无阀闭锁式料斗。一般来说，催化剂接收在顶部中，在此催化剂可间歇地转移到中间部分。中间部分可允许催化剂在转移到底部之前流入。中部的竖管直径可定大小以使得向上流动的气体可阻止催化剂流动，而让催化剂流过管的另一部分。这可通过交替开启和关闭与所有三部分连通且与催化剂流处于并联关系的管上安置的平衡阀来实现。例如，当开启顶部与中间部分之间的平衡阀时，关闭中间部分与底部之间的阀门，因此向上流过下部竖管的气体将阻止催化剂经下部竖管从中间区流出，而允许催化剂经上部竖管流入中间区。平衡阀的重复循环操作将允许催化剂从低压再生器受控流动到高压反应器。
然而，会希望降低烃转化单元的高度以降低构造和维修成本。详细地讲，高大结构可需要加固地基以承受构造的高高度和随后恶劣气候事件的冲击的附加成本。此外，这些单元一经构造，则其高度可超过60-90米(200-300英尺)且与高度稍低的单元相比承担更大的维修成本。
常将再生器与反应器并联建造。再生器可包括其它容器，例如淘析容器和无阀闭锁式料斗。即使将反应器堆叠分开以降低其高度，再生器通常为单个容器且仍然可具有相当大的高度以提供足够容量使一个或多个反应器中所用的催化剂再生。此外，常将其它容器如淘析和转移容器与再生器堆叠。因而，该三种容器的总高度即使在反应器分开的情况下也会相当大。
当再生器与反应器之间的压差大时，无阀闭锁式料斗中的竖管通常较长。较长的竖管可增加无阀闭锁式料斗的总高度，因此增加整个单元的总高度。在这种情况下，特别是在将反应器分成多个部分的情况下，希望降低再生结构总高度。还希望将再生结构的高度降低到反应器的高度。此外，有时希望在再生器基底与提升机之间存在较大压差下操作以提供对于工艺失常的更大容许限度。然而，在较大压差下操作可导致管线较长，由此可进一步增加单元的高度。
因此，希望降低烃转化单元，特别是再生结构的总高度。此外，希望使用具有比其它传送装置小的海拨高度的传送装置。
发明概述
一个示例性实施方案可包括一种用于在烃转化单元中将催化剂从再生区转移到反应区的装置。所述烃转化单元可包括转移容器和第一管线、第二管线以及第三管线。所述转移容器可将再生催化剂从处于第一压力的再生区转移到处于第二压力的反应区，其中第二压力大于第一压力。一般来说，第一管线将所述催化剂传送到所述转移容器且与第一阀门连接以允许催化剂进入所述转移容器，且第二管线从所述转移容器传送所述催化剂且与第二阀门连接以允许催化剂离开所述转移容器。一般来说，第三管线允许气体通过，其中所述气体可处于比第一压力高的压力下，且第三管线具有与所述转移容器连通的第一部分和与第三阀门和第四阀门连接的第二部分。第三阀门和第四阀门可各具有处于开启的第一位置和处于关闭的第二位置，其可分别对应于第一阀门和第二阀门的开启和关闭以允许气体通过。
另一示例性实施方案可包括一种烃转化单元。所述烃转化单元可包括允许催化剂从低压传递到高压的装置和反应区。一般来说，所述反应区通过重力助流转移接收来自所述装置的再生催化剂。
另一实施方案可包括一种烃转化单元。所述烃转化单元可包括第一套组、第二套组和第三套组。第一套组可具有多个容器，包括再生容器。第二套组可具有多个容器，包括用于将再生催化剂从第一压力转移到第二压力的装置。一般来说，第二压力大于第一压力，且所述装置通过重力助流转移接收再生催化剂。第三套组可具有多个容器，包括至少一个反应容器。通常第一套组、第二套组和第三套组处于单独配置中以允许套组内的一个或多个容器通过重力助流转移接收催化剂且催化剂可在各套组之间转移。
因此，所述烃转化单元可提供多个优势。详细地讲，所述烃转化单元可允许使用可包括多个用于将再生催化剂从低压转移到高压的容器的装置。此外，使用多个较小容器代替一个大容器可降低催化剂藏量和维修成本。一般来说，这种结构更加紧凑且帮助降低烃转化单元的总高度。此外，其可提供另外的灵活性，因为所述装置可与再生器容器或与反应容器或容器基本垂直堆叠使用。另外，转移装置的单独容器可减少与反应器体系一起使用的容器的数目。因而，使用处于共同堆叠中的容器可降低单元的成本和复杂性。另外，使用并联的平衡管线允许使用具有气体泄漏的阀门。这种特征可允许阀门在多种条件下操作且即使存在相当大的泄漏也允许其使用，在其它构造中，这将需要停止所述单元以更换阀门。这种特征可帮助降低阀门的维修成本且延续维修之间转移装置的操作。
附图简述
图1为一种示例性烃转化单元的示意图。
图2为另一示例性烃转化单元的示意图。
图3为又一示例性烃转化单元的示意图。
图4为另一示例性烃转化单元的示意图。
图5为另一示例性用于转移催化剂的装置的示意图。
定义
如本文所用，“重力助流转移”可指容器充分垂直对准以允许催化剂至少部分地靠重力从至少一个处于较高海拨高度的容器流动到至少一个处于较低海拨高度的容器中。
如本文所用，术语“并联”可指管线或容器经安置以与另一管线或容器在多个点处直接或间接连通。并联管线或容器不必与另一管线或容器物理上并联。
如本文所用，术语“区”可指包括一个或多个设备项目和/或一个或多个分区的区域。另外，一个设备项目(例如反应器或容器)可进一步包括一个或多个区或分区。
如本文所用，术语“套组”可指多个经配置以允许颗粒如催化剂从一个容器向另一容器重力加速转移的容器。这类套组可称为独立容器布置。此外，术语“第一套组”、“第二套组”、“第三套组”可指多个容器的任意组合，例如反应器、再生器或通过重力助流转移使催化剂从一个容器传递到另一容器的装置。
如本文所用，术语“再生”(例如再生催化剂)可指已经通过再生器的催化剂，尽管还可进行额外再生处理，例如还原。
发明详述
下文公开的实施方案可用于众多用以于任何两个含有优选防止连通的流体的区之间转移催化剂的单元中。可需要抑制两个区的流体之间的连通的一类应用是在含氢气反应区与含氧气再生区之间转移催化剂。通常，这些区处于不同压力下，通常反应区处于比再生区高的压力下。一般来说，高度优选抑制连通，因为两种区的流体可彼此反应造成不合需要的副反应。示例性反应和再生区例如公开在美国专利第6,881,391B1号(Sechrist)和美国专利第6,034,018号(Sechrist等)中。
这类具有含氢气反应区和含氧气再生区的体系可用于多种烃转化反应中，所述烃转化反应包括催化重整、烷基化、加氢精制、加氢裂化、脱氢、氢化、加氢处理、异构化、脱氢异构化、脱氢环化和水蒸汽转化。一般来说，这些工艺中的催化剂在一个或多个含烃反应区中在含氢气气氛中使用。随着时间的过去，所述反应区中的催化剂可因焦炭沉积物堆积而失活。用以移除焦炭沉积物的催化剂再生可帮助恢复催化剂的活性。一般来说，焦炭沉积物通过在再生区中使催化剂与含氧气体接触以燃烧并移除焦炭来从催化剂移除。这些工艺中的许多使用彼此处于并列关系的反应区和再生区。在这些体系中，催化剂连续或半连续地从反应区中移除且转移到再生区中以便移除焦炭。在移除焦炭之后，可将催化剂从再生区中移除且转移回到反应区。因此，需要使催化剂在含氢气区与含氧气区之间往复转移而不使该两个区的气氛连通或交叉混合。
一种广泛实践的烃转化工艺为催化重整。因此，下文的论述将提到该工艺，尽管本文论述的实施方案适用于其它工艺。
通常，在催化重整中，将原料与包含氢气的再循环物流混合且使其在反应区中与催化剂接触。催化重整的通常原料为称为石脑油的石油馏分，它的初沸点为80℃(180℉)且终沸点为205℃(400℉)。反应器入口温度可为450-560℃(840-1040℉)。催化重整工艺可尤其适用于处理包含相当大浓度的脂环烃和基本直链的链烷烃的直馏汽油，其可经由脱氢和/或环化反应进行芳构化。
重整可定义为环己烷脱氢和烷基环戊烷脱氢异构化以生成芳族化合物、链烷烃脱氢以生成烯烃、链烷烃和烯烃脱氢环化以生成芳族化合物、正构链烷烃异构化、烷基环烷烃异构化以生成环己烷、被取代的芳族化合物异构化和链烷烃加氢裂化。关于重整工艺的详细资料例如可见于美国专利第4,409,095号(Peters)。
催化重整反应通常在包含与多孔载体如氧化铝组合的一种或多种VIII族贵金属(例如铂、铱、铑和钯)和卤素的催化剂颗粒存在下进行。所述颗粒通常为球形且直径为1/16至1/8英寸(1.6-3.2mm)，尽管它们可达1/4英寸(6.4mm)。示例性催化剂公开在美国专利第6,034,018号(Sechrist等)中。在重整反应过程中，催化剂颗粒可因例如焦炭沉积在颗粒上的机制而失活；也就是说，在使用一段时间以后，催化剂促进重整反应的能力可降低到催化剂不再有用的程度。在催化剂可在重整过程中再次使用之前，必须使催化剂复原或再生。
在一个优选形式中，重整器将使用移动床反应区和再生区。一般来说，将新鲜催化剂颗粒进料到可包含多个分区的反应区，且所述颗粒通过重力助流转移流过所述区。可将催化剂从反应区底部移出并运输到再生区，在再生区可使用多步再生过程来移除焦炭沉积物并使催化剂复原以恢复其反应促进能力。一般来说，再生区含有氧气且通常在370-538℃(700-1000℉)下操作。通常催化剂通过重力助流转移流经多个再生步骤，随后将其在通常不大于200℃(400℉)的温度下从再生区中移出并提供到反应区。可将从再生区移出的催化剂称为再生催化剂。催化剂经所述区的移动常认为是连续的，尽管在实践中，它可为半连续的。半连续移动可指相对小量的催化剂在间距小的时间点下重复转移。例如，可每分钟将一批料从反应区底部移出且移出可耗时半分钟，就是说催化剂将流动半分钟。如果反应区中的藏量大，则可认为催化剂床是连续移动的。移动床体系可具有在移除或更换催化剂的同时维持生产的优势。
在谈及附图之前，如例如美国专利第6,881,391 B1号(Sechrist)和美国专利第6,034,018号(Sechrist等)中所公开，烃转化单元可包括反应容器和再生容器和与这些容器相联的管线和设备。因此，在本发明实施方案的上下文中示意性描述了以下设备且它们通常不是按比例绘制。烃流经反应容器且省略了本领域的技术人员已知的伴随设备(例如换热器和加热炉)，而下文论述集中在往返于反应区和再生区的催化剂流。
关于图1，描绘了一种示例性烃转化区100。示例性烃转化单元100可包括第一基本垂直对准的容器套组104和第二基本垂直对准的容器套组106。在各套组104或106内，通常将容器对准以使得催化剂可通过重力助流转移从一个容器转移到下一容器。因而，所述容器不必垂直对准，而仅是必须足以垂直对准(sufficiently vertically)，例如偏离垂直面小于40度，以允许重力助流转移。虽然将容器描述为基本垂直，但应当理解的是所述容器在一定程度上可为倾斜的，但仍允许至少一部分催化剂至少部分地通过重力助流转移而转移。
优选所述容器基本垂直对准。一般来说，第一提升机310将催化剂从第一套组104转移到第二套组106，第二提升机314将催化剂从第二套组106转移到第一套组104。向上运输催化剂可通过多种螺旋式输送机、斗或其它机械装置实现。优选催化剂落入提升斗或提升衔接器中且通过载运催化剂向上通过管路的流化气体运输。所述气流可为氢气、氮气、空气或甲烷。示例性流体提升机公开在美国专利第5,338,440号(Sechrist等)中。
第一套组104可包括淘析容器120、压力降低容器140、再生区160、含氮气容器180和装置200。一般来说，淘析容器120接收来自提升机314的再生催化剂。淘析容器120可与管线116、122、132和138、阀门118和124以及集尘器130相联。通常，再生催化剂接收在容器120内且氮气经由管线116供应。灰尘和催化剂颗粒可夹带在氮气中且经由管线132离开。灰尘和催化剂颗粒(即整丸)可通过使合并物流通过集尘器130而从气体中分离。可将整丸筛分并使其回到工艺中。可使所述气体经由管线122再循环到淘析容器120中或再循环到提升机314中。一种示例性淘析装置公开在美国专利第4,615,772号(Greenwood)中。
压力降低容器140可经由管线138接收来自淘析容器120的再生催化剂。一般来说，催化剂通过一对管线或腿(leg)144到达再生容器170。
再生区160可包括再生容器或再生器170，再生容器或再生器170又可包括燃烧区、卤化区、干燥区和冷却区。示例性再生容器公开在美国专利第5,824,619号(Sechrist等)中。废催化剂可在再生容器170顶部经由腿144进入且经由管线154离开。一般来说，再生容器170具有燃烧焦炭沉积物的燃烧区和通过加入卤素试剂(通常为氯化物)使金属再分散在催化剂上的卤化区。再生容器170可经由管线146供应空气且如下文描述经由通风管线152上的控制阀门148而在容器内具有受控的压力。再生容器170可在通常0-6900kPa(g)(0-1000psig)，优选240-410kPa(g)(35-60psig)，更优选228-262kPa(g)(33.0-38.0psig)、231-265kPa(g)(33.5-38.5psig)或234-255kPa(g)(34.0-37.0psig)，最佳240kPa(g)(35psig)的压力下操作。
过后，催化剂可自管线154进入含氮气容器180。含氮气容器180可经由管线174通过控制阀门176供应有氮气。所述氮气可吹扫容器180中自再生容器170传递的任何氧气。压力可受控制，因此容器180中的压力比再生容器170底部的压力高且比装置200的压力高。氮气吹扫可帮助防止再生容器170中的氧气在装置200顶部与氢气混合，而同时不干扰催化剂经由重力助流转移流动。
装置200可接收来自管线182的再生催化剂且包括储存容器210、转移容器230和第二储存容器如接受器容器250。一般来说，管线或第一管线214与容器210和230连通，管线或第二管线234与容器230和250连通。另外，管线或第三管线270可与容器210、230和250连通。第三管线可包括与转移容器230连通且与第二部分278交叉的第一部分274，第二部分278又可具有末端280和另一末端282。一般来说，末端280终止到来自储存容器210的通风管线228中，另一末端282与接受器容器250连通。通风管线228可充当通常处于固定压力且使气体再循环以在烃转化单元110中使用或分配气体到例如燃料气体集管中的出口。通常控制阀门218和238分别与管线214和234连接，控制阀门286和294在与第一部分的接点的相对侧与第二部分278连接。尽管仅描绘了单个阀门218或238，但应当理解的是对于每个阀门218和238可使用两个或更多个阀门以便于例如通过帮助转移容器230分离而维修转移容器230。此外，氢气可经由管线202供应到第二部分278且可经由管线264供应到接受器容器250。下文中将更加详细地论述分别与管线202和264连接的控制阀门204和262。一般来说，催化剂经由重力助流转移通过容器210、230和250且进入提升机310到达第二套组106。
第二套组106可包括还原容器320和至少一个反应容器或反应器330。还原容器320接收来自提升机310的再生催化剂。为了在催化剂进入反应器330之前将其还原，可经由管线322供应氢气且使其通过阀门324。过量氢气可经由管线326排出。随后可使催化剂通过管线328进入反应器330。
反应器330可包括多个重整区，例如第一反应区340、第二反应区350、第三反应区360和第四反应区370。尽管将这些区340、350、360和370描绘成装在单个反应器中，但应当理解的是区340、350、360和370可装在多个单独反应器中。尽管描绘了四个反应区，但应当理解的是可使用许多反应区。通常转化区以堆叠反应器配置或并列反应器形式配置。本领域的技术人员已知移动床反应器且示例性移动床反应器公开在美国专利第4,409,095号(Peters)中。区340、350、360和370可在0-6,900kPa(g)(0-1,000psig)，理想地620-1030kPa(g)(90-150psig)的压力下操作。催化剂可经由管线380离开反应器330且进入提升机314到达第一套组104以便再生。
烃转化单元100的第一套组104可提供有多个差压控制器。详细地讲，可提供差压控制器162、164、166、206和266。控制器162具有在再生容器170基底的测压点156和在通风管线228或在供选实施方案中在储存容器210上的测压点198。控制器162可发送信号172到控制阀门148以调节经由管线152离开再生容器170的气体。例如，差压控制器162可经设置以维持再生容器170基底处的压力处于255kPa(g)(37.0psig)下以及再生容器170基底与通风管线228之间的差压为0kPa(0psi)。
差压控制器164和166可控制含氮气容器180中的压力以超过再生容器170底部和储存容器210顶部的压力。差压控制器164和166可共用与含氮气容器180连通的测压点158，差压控制器164可与差压控制器162共用测压点156，差压控制器166可与差压控制器162共用测压点198。差压控制器164和166可发送信号178到控制阀门176以控制流入含氮气容器180的氮气。
例如，如果再生容器170基底的压力为255kPa(g)(37.0psig)，则含氮气容器180中的压力可为257kPa(g)(37.3psig)。因此，含氮气容器180可维持在比再生容器170基底和通风管线228高2kPa(0.3psi)下以理想地产生氮气向它们的正向流动。
通常差压控制器206与测压点208连通，测压点208在控制阀门294的一侧与末端282连通且与测压点212连通，测压点212还可在控制阀门294的相对侧与末端282连通。控制器206可测量转移容器230和接受器容器250的压力且可通过提供信号216到控制阀门204控制从管线202进入转移容器230的氢气流入量。加入氢气可加速容器230与250之间的压力平衡且允许催化剂从转移容器230传递到接受器容器250。在一些供选实施方案中，可省略控制器206和管线202且可允许容器230和250在开启阀门238和294后达到平衡，随后允许催化剂通过重力助流转移落下。
类似地，控制器266可经由测压点268与接受器容器250且经由测压点272与提升机310基底连通以提供信号284到控制阀门262以将氢气从管线264提供到接受器容器250。例如，可提供氢气以保持接受器容器250与提升机310的压差为0kPa(0psi)，以便于从接受器容器250和提升机310转移催化剂。
在操作中，废催化剂可从提升机314进入第一套组且传递到具有经由管线116加入的氮气的淘析容器120中。催化剂可通过通过管线138离开淘析容器120且进入压力降低容器140。一般来说，压力降低容器140具有与再生容器170相同的压力。例如，压力降低容器140中的压力允许压力从高达620kPa(g)(90psig)(其通常可为与反应器330相同的压力)降低到再生器的压力，例如240kPa(g)(35psig)。随后催化剂可通过腿144进入再生容器170以便再生。
在离开再生容器170之后，催化剂可传递到含氮气容器180中。含氮气容器180可提供处于稍高压力下但不处于足以妨碍再生催化剂通过重力助流转移流动的压力下的氮气气氛。
催化剂随后可经由重力助流转移从含氮气容器180经管线182进入装置200(通常为储存容器210)。再生容器170通常以连续操作或半连续操作来操作，而装置200可通过顺序转移操作将再生催化剂从低压转移到高压。
为了将催化剂从储存容器210转移到转移容器230，通常开启阀门218和286且关闭阀门238和294。关闭控制阀门238和294可使储存容器210中的催化剂与反应器330的压力隔离。例如，储存容器210中的压力可为255kPa(g)(37.0psig)，而转移容器230中的最初压力可高达620kPa(g)(90psig)。开启控制阀门218和286可允许转移容器230中的压力经由第三管线270的第二部分278逸散到通风管线228中。此外，如果不适当密封控制阀门238，来自接受器容器250的气体可通过转移容器230、第一部分274和第二部分278到达通风管线228。一般来说，这防止来自高压的储存容器250的气体向上流过管线234和214来阻止催化剂从储存容器210流入转移容器230。一旦开启控制阀门218和286，催化剂就将从储存容器210落入转移容器230中。
过后，为了使催化剂从转移容器230传递到接受器容器250中，可关闭控制阀门218和286且可开启控制阀门238和294。任选可通过开启控制阀门204从管线202加入氢气以使转移容器230与接受器容器250之间的压力平衡以便于经由重力助流转移来转移催化剂。如果控制阀门218和286中存在向上漏出气体的相当大的泄漏，则开启控制阀门294允许这些气体通过第三管线270且进入转移容器230以便于压力平衡，而不在管线234中产生逆压梯度，所述逆压梯度将妨碍催化剂经由重力助流转移从转移容器230转移到接受器容器250。另外，容器180中氮气加压鼓泡可防止气体进入再生容器170中。更确切地讲，这些气体可离开通风管线228。紧接着，来自接受器容器250的催化剂可以常增量释放到流体提升机310中。
在再生催化剂进入提升机310之后，所述再生催化剂可传递到还原容器320中。一般来说，催化剂进入还原容器320且暴露于从管线322中引入并用阀门324调节的氢气中。过后，再生催化剂可经由管线328传递到反应器330中。过量氢气可经由管线326从还原容器320传递。再生催化剂可进入反应器330且用以转化烃原料。随后催化剂可从反应器330传递以进入管线380，随后进入提升机314以重复该循环。
装置200可通过降低从与再生容器170相联的低压区域转移催化剂到与反应器330相联的高压区域所需的管道长度来提供装置总高度的降低。详细地讲，与较大的单个容器相比，在转移装置中使用三个单独容器可降低高度、催化剂藏量和维修成本。
关于图2，描绘了示例性烃转化单元400的另一实施方案。在一些情况下，与反应器330相比，希望降低再生区160的高度。再生区160常可含有使催化剂再生以用于多个反应器的单个再生容器170。在这种情况下，再生容器170可为烃转化单元400中最高的容器。使与再生容器170基本垂直对准的容器的数目减至最少可降低单元400的总高度。在该示例性单元400中，装置440提供在反应器330之上以降低淘析容器120和再生器170的高度。另外，如下论述，该配置可减少转移装置中容器和差压控制器的数目。
烃转化单元400可具有第一基本垂直对准的容器套组404和第二基本垂直对准的容器套组406。第一套组404可包括第二淘析容器410、装置440、还原容器320和至少一个反应容器330。上文已描述了还原容器320和所述至少一个反应容器330。第二套组406可包括淘析容器120、压力降低容器140和如上所述的再生容器170。通常提升机454和460将催化剂分别提供给第一套组404和第二套组406，且类似于上述提升机310和314。
在该示例性单元400中，可提供两个淘析容器120和410以移除灰尘和催化剂颗粒。催化剂可在例如在提升机454和460中在套组404和406之间转移期间降解。这种灰尘可通过堵塞筛网和其它设备负面地影响操作，由此增加操作和维修成本。提供第二淘析容器410可移除灰尘且便于操作。
一般来说，再生催化剂经由提升机454接收且进入淘析容器410。如下文更详细地描述，淘析容器410可经由管线422提供通过控制阀门424的氮气。通常所述氮气移除来自再生催化剂的灰尘和整丸且可经由管线412逸散到集尘器414中。在集尘器414中，可将灰尘从气体中移除，且可将整丸筛分并使其回到工艺中。所述气体随后可通过管线416。部分氮气可经由管线420通过通过阀门418再循环回淘析容器410。另一部分通过管线416的气体可通过管线428提供给提升机454。随后，催化剂可通过淘析容器410到达储存容器210且通过阀门218经由管线214进入转移容器230中。通常装置440基本类似于装置200，且包括储存容器210、转移容器230和第一管线214、第二管线234和第三管线270以及差压控制器206。除了装置440不包括接受器容器250和差压控制器268之外，装置440可基本类似于装置200操作。更确切地讲，所述催化剂通过重力助流转移直接传递到还原容器320中。一般来说，还原容器320接收所述催化剂以随后转移到反应器330中。在该示例性实施方案中，还原容器320可替代接受器容器250且充当第二储存容器。因此，它可用来接收来自转移容器230的催化剂，随后使催化剂传递到反应器330中。
提升机454和460可含有至少部分分别由淘析容器410和120供应的氮气。因此，使用氮气以往返于第一套组404和第二套组406转移催化剂。
通常再生容器170可在如上所述的压力下操作。示例性压力为230kPa(g)(33psig)-260kPa(g)(38psig)。一般来说，压差可为14kPa(2psi)以防止来自再生容器170的空气与反应器330的氢气环境混合。因此，在再生容器170底部与靠近与管线470的接点的提升机454基底之间维持该压差以防止这些气体混合。通常提供足够压力，从而在管线470中从提升机454基底产生朝向再生容器170的氮气逆流。与再生容器170的示例性压力一致，提升机454基底处的压力可为260kPa(g)(37psig)-280kPa(g)(40psig)。
另外，可维持淘析容器410与储存容器210之间的压差为14kPa(2psi)。通常该压差可通过压力控制器426维持。压力控制器426可经由测压点432和434分别与淘析容器410和储存容器210连通且提供信号436给可调节对淘析容器410的氮气供应的控制阀门424。理想的是，淘析容器410与储存容器210之间的压差为14kPa(2psi)。例如，淘析容器410可处于260kPa(g)(37psig)的压力下且储存容器210可处于240kPa(g)(35psig)的压力下。
在操作中，再生催化剂到第一套组404的路径可经由提升机454进入淘析容器410。过后，催化剂可通过重力助流转移自淘析容器410传递到装置440中。如上所述，催化剂可通过关闭控制阀门238和294且开启控制阀门218和286自储存容器210传递到转移容器230中。随后，催化剂可通过开启控制阀门238和294且关闭控制阀门218和286且任选经由管线202提供氢气从转移容器230转移到还原容器320。催化剂可离开还原容器320且进入反应器330。接着，废催化剂可经由管线380离开反应器330且进入提升机460。
废催化剂可自提升机460进入淘析容器120。过后，催化剂可通过重力助流转移通过压力降低容器140，随后到达再生容器170。在使催化剂再生之后，催化剂可经由管线470离开再生容器170到达提升机454。过后，可重复该循环。
关于图3，描绘了烃转化单元的又一示例性实施方案。一般来说，烃转化单元500包括第一基本垂直对准的容器套组504和第二基本垂直对准的容器套组506。一般来说，第一套组504可包括淘析容器410、含氮气容器510、装置440、还原容器320和反应器330，其中淘析容器410、装置440、还原容器320和反应器330除下文提到之处以外与上述基本相同。第二套组506可包括淘析容器120、压力降低容器140和如上所述的再生容器170。除了提升机454可使用空气代替氮气作为提升气体之外，提升机454和460可在套组504和506之间往复转移催化剂。
使用空气可提供多个益处。一个益处是再生器170基底与提升机454之间的压差可为0kPa(0psi)，其可使所需管道长度减至最小，由此使套组506的高度减至最小。例如，再生容器170中的压力可为231kPa(g)(33.5psig)-265kPa(g)(38.5psig)，提升机基底处的压力可为245kPa(g)(35.5psig)-265kPa(g)(38.5psig)。
烃转化单元500还可包括差压控制器540、548、550和552。差压控制器540可具有分别与再生容器170基底和提升机454基底连通的测压点538和542。差压控制器540可发送信号544到控制阀门148且发送信号560到控制阀门424和514以便调节再生容器170基底与提升机454基底之间的压差。
除提升机454含有空气之外，淘析容器410还可含有代替氮气的主要包含空气的气氛。因此，氮气泡可提供于含氮气容器510中，其可与如上论述的含氮气容器180类似地作用，且可通过差压控制器548、550和552调节以隔离淘析容器410与储存容器210的气氛。
在淘析容器410中，空气可经由管线422经控制阀门424供应。通常所述空气自再生催化剂移除灰尘且可经由管线412逸散到集尘器414中。在集尘器414中，可将灰尘自空气中移除，空气随后可通过管线416。在该实施方案中，来源于淘析容器410的空气可到达三个目的地中的一个。一部分空气可经由管线420通过通过阀门418再循环回淘析容器410。通过管线416的另一部分空气可通过管线428且通过阀门450以供应给提升机454。又一部分空气可通过通过管线512且通过控制阀门514自集尘器414清除。
含氮气容器510可经由管线520接收通过控制阀门522的氮气。一般来说，含氮气容器510中的压力可处于比周围容器410和210略高的压力下以防止分别含有空气和氢气的气氛混合。例如，如果淘析容器410的压力为245kPa(g)(35.5psig)且储存容器210的压力为241kPa(g)(35.0psig)，则含氮气容器510的压力可为248kPa(g)(36.0psig)。此外，含氮气容器510相对于淘析容器410可具有3kPa(0.5psi)的压差且相对于储存容器210可具有7kPa(1psi)的压差。
为了帮助维持该高压气泡，差压控制器548、550和552可调节空气和氮气在淘析容器410和含氮气容器510中的流量。差压控制器548可经由测压点554和558与淘析容器410和储存容器210连通且发送信号560到控制阀门424和514以分别控制空气流入淘析容器410和流出淘析容器410。差压控制器550可经由测压点554和562分别与淘析容器410和含氮气容器510连通。差压控制器550可发送信号564到控制阀门522以调节氮气至含氮气容器510中的流量。差压控制器552可经由测压点562和558分别与含氮气容器510和储存容器210连通且提供信号564到控制阀门522以便向含氮气容器510供应氮气。理想的是，氮气加压鼓泡产生朝向容器210和410的氮气流。
在操作中，催化剂可经由使用空气的提升机454从第二套组506的再生容器170转移到第一套组504的淘析容器410。一旦在淘析容器410中，催化剂就可经由重力助流转移通过管线518到达含氮气容器510。含氮气容器510中的压力应该足够高以隔离淘析容器410和储存容器210中的气体，而不妨碍催化剂通过重力助流转移而转移。
随后，如上所述，催化剂通过重力助流转移可通过装置440且进入还原容器320。过后，催化剂可通过重力助流转移通过反应器330以转化烃且经由管线380离开。过后，废催化剂可通过使用氮气的提升机460类似于上述提升机310和314运输。如上所述，可自淘析容器120供应氮气。
过后，催化剂可进入第二套组506的淘析容器120。催化剂可经由重力助流转移通过压力降低容器140和再生容器170且经由管线470离开。再生催化剂可通过进入具有至少部分通过管线428供应的空气作为提升气体的提升机454重复循环。关于图4，又一示例性烃转化单元600可包括第一套组604、第二套组606和第三套组608。套组604、606或608各自可包括多个基本垂直对准的容器。详细地讲，对准容器允许将催化剂从一个容器重力加速转移到下一容器。此外，形成三组容器可帮助进一步降低单元600的总高度，且允许在氧气环境与氮气环境之间使用更大压差以降低单元由于工艺失常而停工的可能性。催化剂可通过提升机310、314和614在套组604、606和608之间输送，提升机310、314和614使用分别包含氢气、氮气和氮气的流体且可提供恒定催化剂流量。一般来说，已在上文描述了这些提升机310、314和614且它们与上文所述的提升机基本类似。
如上所述，第一套组604可包括第一淘析容器120、压力降低容器140和再生容器170。来自淘析容器120的氮气可用以在提升机314中转移催化剂。在一个示例性实施方案中，再生容器170基底与提升机614基底之间的压差可为14kPa(2psi)。该压差从2kPa(0.3psi)增加可允许单元600以对单元失常更大的容许限度操作。
第二套组606可包括第二淘析容器410和如上所述的装置200。一般来说，经由管线422将氮气供应到淘析容器410且可经由管线636将过量氮气供应到提升机614。
如上所述，第三套组608可包括还原容器320和反应器330。催化剂可通过重力助流转移自还原容器320传递到反应器330。
在操作中，从第一套组604开始，自提升机314传递的废催化剂可进入淘析容器120。所述催化剂可通过重力助流转移从淘析容器120传递到压力降低容器140中，过后通过重力助流转移进入再生容器170。
在经由管线154离开再生容器170之后，再生催化剂可进入至少部分供应有来自第二淘析容器410的氮气的提升机614，进入第二套组606的第二淘析容器410。所述催化剂可通过重力助流转移自淘析容器410传递到装置200中。在离开接受器容器250之后，催化剂可进入供应有氢气的提升机310。
所述催化剂可离开提升机310且进入还原容器320。随后，催化剂可通过重力助流转移离开还原容器320进入反应器330中。在使烃流转化之后，废催化剂可经管线380离开反应器330且进入提升机314以重复流程。
任选可提供一个或多个与储存容器210和再生容器170连通的差压控制器以在容器410与210之间提供7kPa(1psi)的压差且在提升机636基底与再生容器170基底之间提供14kPa(2psi)的压差。另外，淘析容器410相对于储存容器210可具有7kPa(1psi)的压差以帮助使反应器330的气氛与提升机614隔离。
虽然上文已描述了转移装置200和440，但可使用其它转移装置。例如，代替装置200，图5中描绘了示例性装置800，例如无阀闭锁式料斗800，且可使用示例性装置800。无阀闭锁式料斗800可包括第一腔室820、第二腔室830和第三腔室840。管线可与无阀闭锁式料斗800连通以允许催化剂通过重力助流转移传递。详细地讲，催化剂可进入第一腔室820且经第二腔室830随后第三腔室840依次行进。示例性无阀闭锁式料斗公开在美国专利第4,576,712号(Greenwood)和美国专利第4,872,969号(Sechrist)中。
尽管上文并未公开，但应当理解的是可安装多种安全器件(例如隔离阀门)以防止含氧气气体与含氢气气体混合。此外，上文已描述了多种压差，应当理解的是可使用任何合适的压差。例如，较大压差具有使单元对工艺失常具有较大容许限度的优势，但与较低压差相比，可需要较大管道长度。而且，上文论述的控制方案仅仅是示例性的且可使用其它合适的控制机制以例如在比周围容器和/或管线大的压力下实施氮气鼓泡。另外，可使用任何合适的管线或阀门，尽管上文已论述了具体器件，例如控制阀门和通风管线。
在不进一步详细描述的情况下，相信本领域的技术人员可使用先前描述最大程度地利用本发明。因此，先前优选的具体实施方案可视为仅是说明性的，而不是无论怎样以任何方式对本说明书的剩余部分的限制。
在上述内容中，除非另有陈述，否则所有温度都以未校正的摄氏温度阐述且所有份数和百分数都基于重量计算。
本领域的技术人员从上述描述中可容易地确定本发明的必要特征且可在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出本发明的各种改变和改进以使其适应各种用法和条件。