專利名稱：一種混合裝置的制作方法
本申請(qǐng)為中國專利申請(qǐng)98109688.3的分案申請(qǐng)，原申請(qǐng)的申請(qǐng)日為1998年3月13日。
本發(fā)明涉及一個(gè)裝置，用來將一種流體，如重油與一種顆粒，如被高溫加熱的催化劑進(jìn)行混合。
在已有公知的反應(yīng)系統(tǒng)中，固體顆粒作為一種催化劑或加熱介質(zhì)與反應(yīng)物接觸。移動(dòng)床型的反應(yīng)器是這種反應(yīng)系統(tǒng)的一個(gè)典型，該反應(yīng)器被分類成一種采用濃縮流化床(氣泡-流化床)的類型和另一種采用高速移動(dòng)床(流化床)的類型。在高速移動(dòng)床所用于的反應(yīng)中，固體和氣體必須在很短的時(shí)間內(nèi)接觸?，F(xiàn)在，在用于從一種喂入料，如重油生產(chǎn)汽油的流體催化裂解裝置中，主要采用向上流動(dòng)類型的高速移動(dòng)床反應(yīng)器，即所謂的“上升型”。該反應(yīng)器能夠以改善的催化劑性能來減少接觸時(shí)間，從而加強(qiáng)了對(duì)最終產(chǎn)品的選擇率和對(duì)不良的過度裂解反應(yīng)的抑制。
現(xiàn)在，對(duì)加強(qiáng)汽油或輕烯族烴的有選擇性的生產(chǎn)有很強(qiáng)的需求，而且對(duì)于采用向下流動(dòng)型的高速移動(dòng)床反應(yīng)器進(jìn)行了一個(gè)調(diào)查，該反應(yīng)器可以避免回混對(duì)改善選擇率的不利影響。
對(duì)于采用裝備已有的向上流動(dòng)型并具有高速移動(dòng)床的反應(yīng)器的流體催化裂解裝置來說，其中的接觸反應(yīng)需要花幾秒鐘的時(shí)間。而生產(chǎn)輕烯烴的反應(yīng)時(shí)間約需要減少0.1到1.5秒。為了在很短的反應(yīng)時(shí)間內(nèi)進(jìn)行接觸，在反應(yīng)器的入口處迅速將喂入料與催化劑進(jìn)行混合，并在此使其氣化是必不可少的。另外，需要增加催化劑從一種油中的回收率，以便補(bǔ)償在縮短的反應(yīng)時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)化的減少。從這個(gè)缺點(diǎn)來看，需要一種裝置，它能夠在已有的向上流動(dòng)型的反應(yīng)器的入口處迅速混合和汽化喂入料和催化劑，形成一個(gè)高速移動(dòng)床，并可以使催化劑從油中的回收率比用來以一種喂入料，如重油生產(chǎn)汽油的催化裂解裝置的該回收率(催化劑/油為5-8)高數(shù)倍。
從已有技術(shù)的觀點(diǎn)來看存在上述困難，本發(fā)明的目的是提供一種裝置，該裝置可以均勻并迅速地將一種流體和一種固體顆粒進(jìn)行混合。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種裝置，用來將一種喂入料流體，如重油與一種使該流體在反應(yīng)器中氣化的催化劑顆粒進(jìn)行混合，該裝置包括反應(yīng)器，該反應(yīng)器的上部有一個(gè)圓形開口，通過該圓形開口輸入顆粒，還包括一個(gè)移動(dòng)床形成部分，該部分配置在反應(yīng)器上并且與反應(yīng)器連通，以便通過在將顆粒散布成圓形的同時(shí)使顆粒下落到反應(yīng)器中，這樣使顆粒形成圓筒形高速移動(dòng)床，還包括一個(gè)外部流體輸入部分，該部分這樣定位，以便將喂入料噴射到經(jīng)過反應(yīng)器的圓筒形的移動(dòng)床的整個(gè)上部外表面上，還包括一個(gè)內(nèi)部流體輸入部分，該部分這樣定位，以便將流體噴射到圓筒形移動(dòng)床的與外表面對(duì)應(yīng)的整個(gè)上部內(nèi)表面上。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)特征，提供了一種裝置，用來將一種喂入料流體，如重油與使該流體氣化的催化劑顆粒進(jìn)行混合，該裝置包括一組垂直延伸的立管、一個(gè)用來均勻地將顆粒分配到立管中的分配裝置，還包括一個(gè)位于該分配裝置之下的混合部分，立管從該分配部分的內(nèi)部延伸到混合部分內(nèi)的上部，以便向此處輸入顆粒，還包括配置在混合部分中并且在立管之下的一組板，該板用來將下落到此的顆粒在徑向上向外散布，還包括一個(gè)在混合部分中包圍著各立管的外表面的流體輸入腔，以便以靠近并平行于來自立管以圓筒形狀流動(dòng)的顆粒的外表面的方式，在垂直方向上向下噴射流體，以樣使該流體與被板散布后的顆粒相碰撞。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)特征，提供了一種裝置，用來將一種喂入料流體，如重油與使該流體氣化的催化劑顆粒進(jìn)行混合，該裝置包括一組垂，直延伸的立管、一個(gè)用來均勻地將顆粒分配到立管中的分配裝置，還包括一個(gè)位于該分配裝置之下的混合部分，立管從該分配部分的內(nèi)部延伸到混合部分內(nèi)的上部，以便向此處輸入顆粒，還包括配置在混合部分中并且在立管之下的一組板，該板用來將下落到此的顆粒在徑向上向外散布，還包括一個(gè)在混合部分中包圍著各立管外表面的流體輸入腔，以便將該流體噴射到從各立管下落的圓筒形顆粒的整個(gè)外表面上。
對(duì)于一個(gè)很短的接觸反應(yīng)來說，需要在反應(yīng)器的入口處使喂入料和顆粒(催化劑)進(jìn)行迅速而均勻的混合和氣化。因此，需要以細(xì)微的小滴的形式提供喂入料。在一個(gè)寬廣的空間中可以進(jìn)行均勻的混合，但是在有限的空間中卻不能完全完成均勻的混合。為尋找另一種方案來解決該問題，進(jìn)行了大量的研究和研制，產(chǎn)生了如下結(jié)論。
在該另外的解決方法中，在液滴形式的喂入料通過噴嘴細(xì)化到一定的程度后，該被噴射的喂入料與固體顆粒進(jìn)行碰撞，從而被碰撞產(chǎn)生的沖擊進(jìn)一步細(xì)化。重要的是，固體顆粒的表面積被盡可能地增大了，這樣其表面能夠完全與被噴射的喂入料碰撞。以下將要描述讓顆粒有何種形狀使其在有限的空間內(nèi)具有大的表面積。
參考圖9、11和13，其中顯示了管狀反應(yīng)器所處的狀態(tài)，顆粒153向下流動(dòng)，其體積被控制住。

圖10、12和14顯示了圖9、11和13中各管狀反應(yīng)器150、151和152的橫截面視圖。如這些圖所示，在管狀反應(yīng)器的橫截面中流動(dòng)顆粒取簡單的形式，其中圖10(c)、12和14所示的形式是適合均勻混合的。圖10(a)和(b)所顯示的流動(dòng)顆粒在管狀反應(yīng)器橫截面中的形狀是不適合的，因?yàn)轭w粒局部在反應(yīng)器150的一側(cè)流動(dòng)。適于流動(dòng)顆粒迅速混合的形狀要具有大的外表面。如圖14所示，圓流動(dòng)顆粒形成的圓筒形狀具有最大的外表面，因此被發(fā)現(xiàn)適合于迅速混合。從前述的觀點(diǎn)來看，當(dāng)待混合顆粒被控制在一定的數(shù)量時(shí)，呈圓筒形式的流動(dòng)顆粒最適合于在管狀反應(yīng)器中迅速均勻地混合。
通過閱讀以下參考附圖進(jìn)行的詳細(xì)描述可以更好地理解本發(fā)明的上述的和其它的優(yōu)點(diǎn)。
圖1是本發(fā)明的一個(gè)裝置的實(shí)施例的示意圖；圖2是本發(fā)明的一個(gè)裝置的改進(jìn)的實(shí)施例的示意圖；圖3是本發(fā)明的一個(gè)裝置的進(jìn)一步改進(jìn)的實(shí)施例的示意圖；圖4是本發(fā)明的裝置的管狀反應(yīng)器的上部的示意圖；圖5是本發(fā)明的裝置的管狀反應(yīng)器的上部改進(jìn)型的示意圖；圖6是管狀反應(yīng)器的剖視圖，顯示的是流體向顆粒噴射的狀態(tài)；圖7是本發(fā)明的一個(gè)裝置的進(jìn)一步改進(jìn)的實(shí)施例的示意圖；圖8是本發(fā)明的一個(gè)裝置的進(jìn)一步改進(jìn)的實(shí)施例的示意圖；圖9是一個(gè)說明性的視圖，顯示了顆粒在管中向下的流動(dòng)；
圖10(a)，(b)和(c)是圖9所示管的剖視圖，顯示了顆粒在管中向下的流動(dòng)；圖11是一個(gè)說明性的視圖，顯示了顆粒在管中向下的流動(dòng)；圖12是一個(gè)圖11所示管的剖視圖，顯示了顆粒在管中的流動(dòng)；圖13是一個(gè)說明性視圖，顯示了顆粒在管中向下的流動(dòng)；圖14是一個(gè)圖13所示管的剖視圖，顯示了顆粒在管中向下的流動(dòng)；圖15是實(shí)施本發(fā)明另一特征的實(shí)施例的裝置的剖視圖；圖16是沿圖15中A-A線的剖視圖；圖17是沿圖15中B-B線的剖視圖；圖18是一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的裝置的主要部分的示意圖；圖19是沿圖18中C-C線的剖視圖。
現(xiàn)在具體參考圖1，圖中顯示了一個(gè)用于混合流體喂入料，如重油和催化劑顆粒的裝置，它可以使重油在管狀反應(yīng)器102中汽化。
反應(yīng)器102是一個(gè)垂直延伸的圓管(垂直向下流動(dòng)型反應(yīng)器)，在其上部有一個(gè)開口103，通過該開口提供催化劑顆粒。在反應(yīng)器102上有混合裝置101，并帶有一個(gè)移動(dòng)床形成部分105，以便使催化劑顆粒從開口103下落同時(shí)循環(huán)地分配該催化劑顆粒，從而形成如圖4所示的圓筒形高速移動(dòng)床104。
只要在反應(yīng)器102中能形成高速移動(dòng)床104，形成部分105的結(jié)構(gòu)不僅限于此。例如，在圖1中顆粒是通過采用空氣或氣體使其流化而形成在移動(dòng)床中的。移動(dòng)床形成部分105包括一個(gè)控制部分107，以便通過流化催化劑顆粒來調(diào)整移動(dòng)床106的密度，還包括一個(gè)圓筒成形管109，它有一個(gè)通道108，在此顆粒形成為一個(gè)圓筒形狀，垂直延伸。
控制部分包括一個(gè)腔110，該腔垂直延伸并具有圓形的、多邊形的、矩形的或圓筒形的橫截面。在腔110內(nèi)的下部有一個(gè)帶孔板型的散布裝置，該裝置采用氣體和混合型的散布器。在圖1中的腔110中提供了一個(gè)帶孔板111。另外，在腔110的中上部有一個(gè)輸入孔112，該孔與輸入管113相連，通過該輸入管輸入被高溫加熱的顆粒，如硅鋁催化劑顆粒，該顆粒的粒度尺寸為1-500μm并且被加熱到450-700℃的高溫。安裝在輸入孔112之下并且在該腔的中部之上的是一個(gè)接受器114，它接受由輸入管113提供的顆粒。該顆粒從接受器114溢出，然后下落到帶孔板111上。腔110的下部與一個(gè)流動(dòng)氣體輸入管115相連，該管提供流動(dòng)氣體，如空氣或不活潑的氣體，該氣體穿過帶孔板到達(dá)腔110中，這樣使板111上的顆粒流化，以便形成流化床106。
在其底部中心處，腔110與穿過帶孔板111的圓筒形成管109同心地相連。該圓筒管109為雙壁結(jié)構(gòu)，包括彼此同心的一個(gè)內(nèi)管116和一個(gè)外管117，在兩管之間形成的管狀通道108。內(nèi)管116垂直地延伸到靠近接受器114處，并從此處水平地延伸，穿過腔110的側(cè)壁與重油供給裝置(沒有顯示)，如泵相連。外管117穿過帶孔板111到達(dá)一定的水平高度，該水平高度比帶孔板111的位置高，該外管用作為一個(gè)溢流管，這樣流化床的高度增加，然后涌入通道108中，當(dāng)其通過外管117時(shí)就形成了高速移動(dòng)床。不用說，外管117的長度是由高速移動(dòng)床的長度決定的。
腔110也可以是如圖2所示的結(jié)構(gòu)。更具體地說，就是一個(gè)用來輸入顆粒的輸入管119與腔110的側(cè)壁相連，這樣將顆粒直接輸入到帶孔板111上，而內(nèi)管116直線地延伸穿過腔110的頂壁。即使以這樣的結(jié)構(gòu)，也能夠形成流化床106。
如圖1所示，分別帶有一個(gè)內(nèi)壁120和外壁121的內(nèi)和外管116和117的下端匯合，將輸入孔103分成幾個(gè)部分，通過這些部分，顆粒以高速移動(dòng)床104的形式進(jìn)入反應(yīng)器102。外管117的直徑是根據(jù)顆粒的輸入速度決定的，它可能小于反應(yīng)器102的直徑，如圖1和圖2所示。另一種情況是，如圖3所示當(dāng)顆粒被大量輸入時(shí)，外管的直徑可能比反應(yīng)器的直徑大。內(nèi)管的直徑也是根據(jù)顆粒的輸入速度決定的。
如圖1至圖3所示，提供了一個(gè)外部流體輸入部分122，它在外部圍繞著外壁121的外圓周并且在反應(yīng)管102之上。流體輸入裝置對(duì)圓筒形移動(dòng)床104的整個(gè)外圓周上噴射流體。在內(nèi)圓周壁120上提供另一種流體輸入部分123，以便對(duì)移動(dòng)圓筒形移動(dòng)床104的整個(gè)內(nèi)圓周上噴射流體。只要這些流體輸入部分122和123能夠?qū)⒁环N液體喂入料，如一種重油噴射到移動(dòng)床104的整個(gè)內(nèi)外圓周表面上，其結(jié)構(gòu)可以是任何形式的，因此，其結(jié)構(gòu)可以如圖4和圖5所示。
圖4圖示了喂入料被一個(gè)采用環(huán)吹噴嘴的液力噴射系統(tǒng)噴射，這種噴射是通過增加喂入料的線速度完成的。在該系統(tǒng)中，不用霧化蒸氣作為噴射介質(zhì)。更具體地說，提供一個(gè)與反應(yīng)器102成整體的圓形輸入腔125，用來輸入喂入料，該腔圍繞著外壁121的外圓周。圓形輸入腔也可以是與反應(yīng)器102分開設(shè)置的。在圓形輸入腔125的內(nèi)壁(即反應(yīng)器102的外圓周壁121)上有一組外部噴嘴126，喂入料通過該噴嘴被噴向圓筒形移動(dòng)床104。噴嘴以一定的間距分開配置。只要流體可以通過與顆粒的碰撞沖擊被進(jìn)一步細(xì)化，不必限制外部噴嘴126的噴射角度。最好是使噴嘴以相對(duì)于水平方向向下15-75°的角度噴射液體。在圖4中，噴射角度是相對(duì)于水平方向向下45°。如果液體能夠被噴射到移動(dòng)床的整個(gè)外表面上，可以對(duì)噴嘴126的數(shù)量進(jìn)行選擇。
內(nèi)圓周壁120基本上是內(nèi)管116的下部，它還作為圓筒輸入腔127，用來輸入一種喂入料。該內(nèi)圓周壁的下端(末梢)為圓錐形，尖頭向下并且?guī)в幸唤M內(nèi)噴嘴128，通過該噴嘴將喂入料向圓筒形移動(dòng)床104噴射。噴嘴128以相等的間隔分布在內(nèi)圓周壁的周邊方向上，以便將喂入料噴射到移動(dòng)床104的整個(gè)內(nèi)表面上。如果通過與顆粒的碰撞沖擊可以使被噴射的材料進(jìn)一步細(xì)化，對(duì)內(nèi)噴嘴的噴射角度沒有限制。最好是使內(nèi)噴嘴以相對(duì)于水平方向向下15-75°的角度噴射喂入料。在圖4中，內(nèi)噴嘴的噴射角度被設(shè)成45°。如果液體能夠被噴射到移動(dòng)床的整個(gè)內(nèi)表面上，可以對(duì)內(nèi)噴嘴128的數(shù)量進(jìn)行選擇。如果喂入料可以被噴射到移動(dòng)床104的整個(gè)內(nèi)和外表面上，對(duì)外部流體輸入部分122與內(nèi)部流體輸入部分123的噴射流量之比沒有限制。最好該噴射流量之比在1∶1到3∶1的范圍。
外部和內(nèi)部流體輸入部分122和123由一種隔熱元件130包圍，該元件防止因催化劑顆粒傳導(dǎo)的熱導(dǎo)致的喂入料的焦化，該催化劑顆粒被加熱到450-700℃的溫度。對(duì)隔熱元件130的結(jié)構(gòu)沒有限制，只要它的結(jié)構(gòu)能夠防止被高溫加熱的顆粒對(duì)喂入料產(chǎn)生不利影響。例如，采用傳統(tǒng)的隔熱材料，如空氣或蒸氣，可以實(shí)現(xiàn)隔熱。圖4顯示，通過讓蒸氣進(jìn)入由圓筒形輸入腔125的上下部分所形成的空間而使實(shí)現(xiàn)隔熱。更具體地說，在輸入腔125的上部配置了一個(gè)上部圓形蒸氣輸入腔131，該腔與垂直延伸的小空間(間隙)132連通，該小空間限定在輸入腔125和被包圍在輸入腔中的形成管109之間。供給到蒸氣輸入腔131中的蒸氣，通過小空間132向下流到反應(yīng)器102中，小空間的下端向孔103打開，這樣使輸入腔125的上部隔熱。另外，輸入腔125的下部環(huán)形地配置了一個(gè)下部圓形蒸氣輸入腔133，該腔與水平延伸的小空間134連通，該小空間限定在蒸氣輸入腔133和反應(yīng)器102之間。供給到達(dá)蒸氣輸入腔133中的蒸氣，通過小空間134水平地流到反應(yīng)器102中，小空間的下端向反應(yīng)器102打開，這樣使輸入腔的下部隔熱。在內(nèi)管116的內(nèi)壁和輸入腔127的外壁之間限定了一個(gè)垂直延伸的通道135。換句話說，內(nèi)管116有雙層結(jié)構(gòu)。通過通道116蒸氣被向下地輸入到反應(yīng)器102中，通道116的下端向反應(yīng)器102打開，以便使通過輸入腔127被噴射的喂入料隔熱。
圖5顯示了一個(gè)用于以下方法的外噴嘴和內(nèi)噴嘴的例子，此方法是采用一種介質(zhì)，如氣體或霧化蒸氣將流體，如喂入料噴射。為簡短起見，圖5中與圖3相對(duì)應(yīng)的部分由相同的符號(hào)表示。
圖5中，外部流體輸入部分122與圖4中的外部流體輸入部分的不同之外在于直接向其提供喂入料的一組噴嘴136以一定的間隔環(huán)形地配置，以便向移動(dòng)床的整個(gè)外表面噴射喂入料。噴嘴136屬于內(nèi)混合結(jié)構(gòu)型，喂入料從其中心流過，其外側(cè)有霧化的蒸氣流到噴嘴的末端，以便使喂入料隔熱。
圖5中內(nèi)部流體輸入部分123采用了一種內(nèi)混合結(jié)構(gòu)，霧化器138被安裝在內(nèi)混合腔137中，以便加強(qiáng)噴射效果。霧化器138有一組噴嘴139，該組以一定的間隔設(shè)置的噴嘴環(huán)形地配置在該霧化器的末端，以便對(duì)圓筒形流動(dòng)顆粒的整個(gè)內(nèi)表面噴射喂入料。蒸氣通道140由內(nèi)管116的內(nèi)壁和混合腔137的外壁限定，以便利用霧化蒸氣的一部分作為隔熱裝置以及外部噴嘴136。
隨后將描述一種方法，該方法用裝置101將加熱到450-700℃的硅鋁催化劑顆粒與喂入料(重油)進(jìn)行接觸混合。
催化劑顆粒由輸入管113提供，并且通過一個(gè)輸入口112連續(xù)地下落到接受器114中，從接受器溢流出的催化劑顆粒進(jìn)一步下落到帶孔板111上。當(dāng)圓形床中形成了移動(dòng)時(shí)，在周邊方向密集地堆積在在帶孔板111上的催化劑顆?？梢跃鶆虻胤植嫉矫芏鹊偷牡胤?。
高度增加的流化床流過外管117，從外管的所有圓周方向進(jìn)入到通道108中，并在經(jīng)過通道108時(shí)形成了圓筒形的高速移動(dòng)床104。然后流化床通過孔103進(jìn)入到反應(yīng)器102中。
如圖6所示，外噴嘴126和內(nèi)噴嘴128從移動(dòng)床的所有圓周方向上將喂入料噴射到移動(dòng)床104的整個(gè)內(nèi)和外表面上。由于在外和內(nèi)噴嘴的外側(cè)提供了一個(gè)隔熱裝置130，從噴嘴進(jìn)行噴射的喂入料被隔絕了與被加熱的(450-700℃)催化劑顆粒的熱交換，從而避免了被噴射的喂入料的焦化。被噴射的喂入料與催化劑顆粒碰撞，形成圓筒形的移動(dòng)床104，并隨后通過該碰撞的沖擊霧化成更小的顆粒。因此，催化劑顆粒和重油的混合可以有效地進(jìn)行。所產(chǎn)生的混合物向下運(yùn)動(dòng)到反應(yīng)器102中。
本發(fā)明的裝置可以使反應(yīng)器102中顆粒對(duì)油的回收率增加到50∶1，這是具有上升型高速移動(dòng)床的傳統(tǒng)反應(yīng)器的流體催化裂解裝置的回收率(5-8∶1)的數(shù)倍。
在本發(fā)明的裝置中，將喂入料噴射到將要被接觸和混合的顆粒的圓筒形移動(dòng)床的內(nèi)外圓周表面上，使得喂入料與顆粒能進(jìn)行有效的接觸。另外，喂入料還可以迅速并均勻地與顆?；旌希?yàn)槲谷肓贤ㄟ^與圓筒形流動(dòng)的顆粒的接觸所產(chǎn)生的沖擊而被進(jìn)一步細(xì)化。由于可以對(duì)圓筒形顆粒床的內(nèi)外圓周表面噴射喂入料，所以要使用的顆粒的比例可以增加，這樣，顆粒對(duì)喂入料的重量比可達(dá)到50∶1。
因此，可以在很短的時(shí)間內(nèi)均勻地進(jìn)行接觸反應(yīng)，這是因?yàn)榭梢詼p少用于使喂入料與催化劑顆粒相接觸的時(shí)間(約為0.1至1.5秒)，這樣可以避免不良的過度裂解反應(yīng)，從而可使生產(chǎn)的汽油的質(zhì)量提高。
圖7中顯示的是一個(gè)改進(jìn)的控制部分107，其中散布僅通過使催化劑顆粒自由下落來完成，而不是通過流化來完成。
更具體地說，控制部分107包括一個(gè)容器142，該容器是一個(gè)垂直的圓筒，在其上部的輸入口112與喂入顆粒的輸入管連接，還包括一個(gè)接受器114，以便在輸入口112的下面將顆粒接受在容器的上部。該容器142的下部為料斗的形式，該料斗的直徑在朝著底的方向逐漸地減小。在其底部是一個(gè)排出口143，該排出口與外管117的末端部相連，組成一個(gè)移動(dòng)床形成管109。同樣組成形成管109的內(nèi)管在接受器114的附近延伸然后彎折到水平方向延伸，穿過容器142的側(cè)壁。在內(nèi)管116和容器142之間，限定了一個(gè)圓筒形的通道144，顆粒向下通過該通道。在通道144中，在縱向以一定的間隔配裝置有一組擋板145和146，以便改變顆粒的流動(dòng)方向，從而將其均勻地散布在圓周方向上。對(duì)擋板145和146的形狀和數(shù)量沒有限制，只要它們能夠改變顆粒的流動(dòng)方向并且能夠?qū)㈩w粒均勻地散布在圓周方向上即可。在圖7所示的實(shí)施例中，配置了兩個(gè)圓形擋板145和146，它們?cè)诖怪狈较蛞砸欢ǖ拈g隔分開。更具體地說，圓形上擋板145在徑向方向向內(nèi)并向下傾斜，其外圓周邊沿固定在容器142的內(nèi)壁上，在其內(nèi)圓周邊沿和內(nèi)管116之間限定了一個(gè)開口。圓形下?lián)醢?46在徑向方向向外并向下傾斜，其內(nèi)圓周邊沿固定在內(nèi)管116的外壁上，在其外圓周邊沿和容器142的內(nèi)壁之間限定了一個(gè)開口。通過入口112與顆粒一起供應(yīng)氣體。在供給小量的催化劑顆粒的情況下，在沒有輸入氣體時(shí)它們也可以依靠自重順利地通過成形部分109。然而，如果想要輸入大量的催化劑顆粒而不輸入一種氣體，在形成部分109將發(fā)生壓力損失，并由于有該組擋板的存在而導(dǎo)致容器被催化劑顆粒充滿。因此，需要與催化劑一起輸入一種氣體，以提供壓力克服在形成部分109處的壓力損失。另外，輸入一種氣體的原因還在于有利于使顆粒的密度均勻。
在這種結(jié)構(gòu)中，溢出接受器114的顆粒下落到上擋板145上，并且在徑向上向內(nèi)移動(dòng)到圓周邊沿，從此處顆粒通過開口下落到下?lián)醢?46上。在下?lián)醢迳系念w粒在徑向上向外移動(dòng)到圓周邊沿，從此處顆粒通過開口下落到料斗的下部。以這種方式，使顆粒在移動(dòng)過擋板145和146時(shí)，在徑向方向上以均勻的密度散布。
密度均勻的顆粒連續(xù)地流入并通過通道108，并且在通過通道108時(shí)以上述方式形成一個(gè)圓筒形的高速移動(dòng)床。
圓筒形移動(dòng)床形式的顆粒與喂入料相接觸，這是通過對(duì)該移動(dòng)床的內(nèi)外圓周表面噴射喂入料來完成的，這樣能夠有效地實(shí)現(xiàn)接觸。另外，被噴射的喂入料被接觸時(shí)的沖擊進(jìn)一步細(xì)化，使接觸更加有效，這樣就可以迅速地進(jìn)行喂入料與顆粒的混合。
圖8顯示了一個(gè)圖7所示裝置的改進(jìn)型，其不同之處在于反應(yīng)器102的上部147的直徑加大到與容器142的直徑相同，并且提供了一個(gè)外部流體輸入部分122，喂入料從此處沿水平方向，而不是以向下45°的角度噴射。
現(xiàn)在參考圖15至19，它們顯示了本發(fā)明的混合裝置101的另一個(gè)實(shí)施例。
圖15所示的混合裝置201基本上包括散布裝置202、一組立管203，每個(gè)立管都有一個(gè)上部，該上部垂直延伸，通過該散布裝置202的底部到達(dá)該散布裝置的上部，還包括一個(gè)混合部分204，催化劑顆粒從立管向下流到該混合部分中，每根立管的下部進(jìn)入到混合部分204中，還包括一組板205，這些板配置在混合部分204中，并且在立管下部之下，以便在徑向方向上散布從此處輸入的顆粒，還包括一個(gè)流體輸入腔206，該流體輸入腔配置在混合部分，以便噴射如喂入料(重油)這樣的流體，這樣將該流體與顆?；旌?。
散布裝置202不只限于這種結(jié)構(gòu)，只要它能夠在立管中均勻地分配顆粒即可。在圖15所示的實(shí)施例中，采用了流化床來分配顆粒。
分配裝置202包括一個(gè)腔207，該腔是垂直的，其橫截面可能是圓的、多邊形的或矩形的。圖15中的腔207是圓筒形的，并且在其下部有一個(gè)帶孔板型的分配器或一個(gè)柵管分配器。在此實(shí)施例中，采用了帶孔板208。腔207的側(cè)壁與輸入管相連，該輸入管用來將如硅鋁催化劑的顆粒輸入到帶孔板上，這種顆粒具有的直徑為1-50μm并且被加熱到450-700℃。腔207的下部與流化氣體輸入管210相連，該管用來輸入一種流體氣體，如蒸氣、空氣或不活潑的氣體，使氣體穿過帶孔板208進(jìn)入到腔207中，以便使顆粒流化，從而形成一個(gè)流化顆粒床211。每根立管203垂直延伸，通過腔207的底部和帶孔板208，其上末端延伸到腔207的中部。
雖然沒有限制，但立管的數(shù)量為3至30根較好，最好是3至7根。立管在腔207中以一定的間隔配置。在圖16中，例如，配置了七根立管，其中的六根在圓周方向以相等的間隔(60°)隔開，而一根被配置在中心。各立管203的直徑根據(jù)顆粒的輸入流量來選定。然而，不用說，在此后所描述的反應(yīng)器212的直徑和立管的數(shù)量不變的條件下，立管的直徑隨著顆粒的輸入流量的增加而增加，隨著顆粒的輸入流量的減小而減小。顆粒對(duì)油的流量比值在5-50的范圍，最好為20-30。該比值小于5，將由于接觸時(shí)間短而導(dǎo)致反應(yīng)不足。該比值超過50，將帶來諸如壓力損失和磨損等問題。
腔207下面是混合腔204，用來混合喂入料和催化劑顆粒，每根立管的下端部延伸到混合腔204的上部。因此，流化的顆粒向下通過混合腔204?；旌锨?04為圓筒形，其下部與反應(yīng)器212相連(垂直向下流動(dòng)型的反應(yīng)器)，該反應(yīng)器與混合腔具有相同的直徑。
用來在圓周方向上散布來自立管203的顆粒的一組板205被配置在立管之下、在混合腔204的中部。這些板205安裝在相同的水平高度上。雖然沒有限制，但該板可能是圓盤形的，其直徑等于或大于立管下端的直徑，或者其中心凹到外圓周的水平面之下，或?yàn)橐粋€(gè)碟形盤或?yàn)閳A錐形。
另外，在這此板之下配置了另一組板213，以便在水平方向進(jìn)一步散布從散布板205下來的顆粒。這些散布板213應(yīng)該安裝在這種位置，使顆粒集中流動(dòng)，例如散布板213配置在如圖15所示的散布板205之間的空間下。該散布板可以與位于上游的散布板205相同或不相同。在圖15中，散布板205和213被分別配置在同一層。層數(shù)的最佳數(shù)量為1至5個(gè)，因?yàn)樘鄬涌梢栽黾踊旌闲?，但?huì)導(dǎo)致壓力損失。
在混合腔中圍繞著立管203提供了流體輸入腔206，以便噴射喂入料，如重油。只要該流體輸入腔206對(duì)例如以圓筒形式流動(dòng)的顆粒的整個(gè)外表面上噴射喂入料，對(duì)腔206的結(jié)構(gòu)沒有限制。如圖15和18所示，噴射方向可以從0(水平方向)到90°(垂直方向)的范圍內(nèi)選擇。更具體地說，圖15中的流體輸入腔206的結(jié)構(gòu)是為了以靠近并平行于來自立管以圓筒形狀流動(dòng)的顆粒的外表面的方式向下噴射喂入料，這樣噴射的喂入料與被板205和213散布后的顆粒相接觸。
圖18中，流體輸入腔206采用一種噴射介質(zhì)，如氣體或蒸氣，以0°即以平行于水平面的方向噴射喂入料。
流體腔206還帶有一個(gè)隔熱裝置214，如圖18所示。在混合部分204的上部，提供了淺盤215-218，它們分別裝有隔熱蒸氣、用于噴射的蒸氣、喂入料和用于隔熱和噴射的蒸氣。淺盤215-218在垂直方向上相互重疊配置并且圍繞著立管。因此，立管延伸通過這些淺盤215-218。在各重疊的淺盤215-218與各個(gè)立管的外圓周表面之間，提供了小的圓筒空間或間隙219，該間隙的上部與隔熱蒸氣淺盤215相連，這樣隔熱蒸氣沿各立管202的外圓周表面向下流動(dòng)，從而使喂入料與立管隔熱。
配置在隔熱和噴射蒸氣淺盤218之下的是一個(gè)用于隔熱的隔板220，該隔板在水平方向上延伸并且對(duì)著立管的下端。更具體地說，該隔板220為圓盤形狀，在與立管下端一致的位置上有圓形開口。在隔板220與隔熱和噴射蒸氣淺盤218之間有間隙221，這樣從此處來的蒸氣徑向向內(nèi)地流過間隙221，以便使混合部分與來自喂入料淺盤217的喂入料隔熱。隔熱裝置214由淺盤217和218組成。隔熱裝置214不僅限于此結(jié)構(gòu)，只要它能夠使喂入料與立管隔熱即可。
圍繞空間219的是圓筒形的噴射腔222，該腔的上部與噴射蒸氣腔216相通，這樣來自此處的噴射介質(zhì)蒸氣可以以高速度向下流過腔222。在喂入料淺盤217的側(cè)壁上有很多噴嘴223，這樣此處的喂入料被噴射到噴射腔222中與蒸氣混合。所產(chǎn)生的混合物與隔熱板221碰撞，隨后水平地流過從立管輸入的顆粒的整個(gè)外表面。該混合物以一個(gè)在0°(水平地)到90°(垂直地)、最好是0°到45°的范圍內(nèi)的角度噴射。通過改變隔板的位置可以改變?cè)摻嵌?。在圖18所示的實(shí)施例中，混合物以0°即在水平方向上噴射。如圖19所示，一組噴嘴在圓周方向上以一定的間隔配置，以便對(duì)整個(gè)噴射腔噴射喂入料。在垂直方向有相等的間隔，并配置一組噴嘴223的層的數(shù)量可以在1至6最好是1至3的范圍內(nèi)選擇。
下面描述采用如圖15所示裝置的工作過程。
經(jīng)過輸入管209連續(xù)地將催化劑顆粒輸入到帶孔板215上，隨后該顆粒被在流化床211中形成的流動(dòng)氣體流化。通過以這種方式形成流化床211，當(dāng)被流化時(shí)，在某一特殊位置上過量輸入的顆?？梢员簧⒉嫉筋w粒較少的部位，這樣顆粒可以在水平方向以均勻密度散布。
隨著流化顆粒床的高度增加，一部分顆粒從所有的圓周方向上超過立管的上邊沿流入立管203中。由于這種在水平方向上密度均勻的顆粒的高度增加并隨后流入一組立管中，各立管中可以分配到等量的顆粒。
各立管中的顆粒向下流過下開口到達(dá)混合腔204。
該顆粒在混合腔204中繼續(xù)連續(xù)地往下流。這樣顆粒以圓筒的形式流動(dòng)，盡管這依賴于顆粒的數(shù)量。因此，幾乎所有的顆粒都與散布板205碰撞并且隨后被沿徑向向外散布。例如，在采用盤形或碟形的板205的情況下，顆粒以向下變寬的錐形堆積在其上，并且有一個(gè)相應(yīng)的約為20°的角，如圖18中的虛線所示，這樣下落到堆上的顆粒沿其斜面徑向向外地下落。在采用有下凹中心的盤形或碟形的板205的情況下，聚集在板205的中間的顆粒起了緩沖墊的作用，吸收了由于顆粒從立管落下所施加的沖擊，對(duì)于減小磨損是有利的。
因此，用相應(yīng)的板將從一組立管下落的顆粒徑向向外散布，可以有效地將顆粒進(jìn)行散布。
在圖15所示的實(shí)施例中，以靠近并包圍從各立管以圓筒形狀輸入的顆粒的外表面的方式，將喂入料從流體輸入腔206垂直噴射。在此，由于在噴射腔206中提供了隔熱裝置214，而該隔熱裝置能夠使喂入料與被加熱到450-700℃的催化劑顆粒隔熱，所以能夠噴射喂入料而不使其焦化。
這樣噴射的喂入料隨后與徑向向外散布的顆粒碰撞，并且被該碰撞的沖擊進(jìn)一步細(xì)化地分散，這樣喂入料可以均勻并迅速地與顆?；旌?。所進(jìn)行的混合在接觸效率上有所改進(jìn)，而且喂入料的氣化也能夠充分地進(jìn)行。另外，由于提供了多組散布板205和213，顆粒被進(jìn)一步散布并且與喂入料接觸(碰撞)，從而進(jìn)一步加強(qiáng)了接觸效率，致使混合以一種令人滿意的方式進(jìn)行。所產(chǎn)生的混合物向下流到反應(yīng)器212中。
在如圖18所示結(jié)構(gòu)的流體輸入腔206中，從蒸氣噴射淺盤216輸入的蒸氣流入噴射腔222的上部，然后以高速度在其中向下流動(dòng)，同時(shí)在喂入料淺盤217中的喂入料被噴射到噴射腔222中以便與其中的蒸氣混合。該混合物與隔板221碰撞，并且與來自隔熱和噴射蒸氣淺盤218的蒸氣一起被噴射到整個(gè)顆粒的外表面上，該顆粒是被以圓筒的形式從水平方向輸入到立管中的。換句話說，喂入料是與顆粒流動(dòng)方向成直角地被噴射的，而這些顆粒以圓筒形狀輸入到各立管203中。
通過與以圓筒形式輸入的顆粒的碰撞，這樣噴射的喂入料被進(jìn)一步維化，隨后，在分散到顆粒外表面的附近之后，向下流動(dòng)。通過散布板205使顆粒徑向向外散布，并且再次與細(xì)化的喂入料碰撞，這樣喂入料被進(jìn)一步細(xì)化地分散，從而有效地散布了喂入料。
因此，催化劑顆粒和喂入料能夠均勻并迅速地混合，并且有效地相互接觸，這是因?yàn)榇呋瘎╊w粒被均勻地分配在立管203組中，并且在通過立管203之后被散布板散布，而喂入料與被散布的顆粒接觸隨后被細(xì)化地分散。本發(fā)明的裝置要應(yīng)用于這樣的場合，即相對(duì)于喂入料來說使用催化劑顆粒的比例較大，催化劑顆粒與喂入料的最大比例可達(dá)50。
另外，接觸反應(yīng)可以在非常短的時(shí)間內(nèi)均勻地進(jìn)行，這是因?yàn)榭梢詼p少用于使喂入料與催化劑顆粒接觸的時(shí)間(約為0.1至1.5秒)，這樣可以避免不良的過度裂解反應(yīng)，從而能夠生產(chǎn)出高質(zhì)量的汽油。
下面將以的實(shí)施例的形式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述，提供這些實(shí)施例僅是為了說明的目的。
實(shí)驗(yàn)1采用五種類型的混合裝置，其形式如圖1、2、7、8和3所示，每種類型分別表示為裝置A、B、C、D和E。各裝置的主要尺寸如表1所示。
所采用的催化劑顆粒是通常從重油中生產(chǎn)汽油的流動(dòng)催化劑裂解裝置中所使用的。該催化劑平均的顆粒尺寸為63微米、容積密度為0.85g/cm3。采用常溫下的空氣而不是喂入料作為被噴射的流體。
實(shí)驗(yàn)條件是在這樣的假設(shè)下建立起來的，即假設(shè)通過將喂入料噴射到被加熱到600℃的催化劑顆粒上時(shí)，完成了混合和氣化，但反應(yīng)尚未發(fā)生。改變以上述假設(shè)為基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)條件，即使催化劑的輸入流量從10kg/min到100kg/min變化、使空氣的輸入流量從5m3/h到50m3/h變化。通過改變一個(gè)內(nèi)噴嘴對(duì)一個(gè)外噴嘴的噴射率來調(diào)整空氣的輸入流量。這些裝置都由氯乙烯制成。通過采用視頻攝像機(jī)并進(jìn)行觀測來觀察混合的狀態(tài)。
實(shí)施例1在上述的各種條件下用裝置A進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。以30kg/min的流量輸入的催化劑流化床流過成形部分的上邊沿并自由地在此處下落。輸入流量超過30kg/min將導(dǎo)致流化床增高，其結(jié)果是對(duì)流化床起散布作用的空氣強(qiáng)行地使流過成形部分邊沿的顆粒流入成形部分。這大概是由成形部分的壓力損失所引起的。然而，加大輸入流量和減少輸入流量輸入的顆粒在通過該成形腔之后，形成了很好的圓筒形狀。觀察到當(dāng)僅采用外噴嘴進(jìn)行混合時(shí)，顆粒局部流向反應(yīng)器的中心。與此相反，當(dāng)僅用內(nèi)噴嘴時(shí)，觀察到顆粒與反應(yīng)器的內(nèi)壁碰撞。當(dāng)內(nèi)噴嘴對(duì)外噴嘴的噴射率為2比1時(shí)，混合能力最優(yōu)。混合能力還隨著空氣的輸入流量的增加而改善。
實(shí)施例2用裝置B進(jìn)行與實(shí)施例1相同的實(shí)驗(yàn)。與裝置A一樣，裝置B的使顆粒成為圓筒形的能力以及使顆粒與空氣混合的能力也是優(yōu)良的。由裝置A形成的顆粒的圓筒的直徑為60mm，而由裝置B形成的顆粒的圓筒的直徑為70nm。然而，對(duì)于混合來說，沒有觀察到由于直徑不同而引起的差別。
實(shí)施例3用裝置C進(jìn)行與實(shí)施例1相同的實(shí)驗(yàn)。裝置C提供了一個(gè)控制部分，用擋板來調(diào)整顆粒的密度，以便以均勻的密度分配顆粒，裝置C的結(jié)構(gòu)使得顆粒自由下落地通過成形部分。就此而論，當(dāng)催化劑顆粒以超過20kg/min的流量輸入時(shí)，催化劑顆粒開始聚集在控制部分。而當(dāng)輸入流量增加到30kg/min時(shí)，充滿控制部分并且以其自重通過移動(dòng)床形成部分的催化劑顆粒就增加，同時(shí)顆粒的聚集高度也增加。然而，通過從某處導(dǎo)入空氣到輸入管的中部，可以避免此問題。在這兩種情況下，顆粒均勻形成了很好的圓筒形狀，并且出色地與空氣混合。
實(shí)施例4采用裝置D進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在此觀察顆粒與空氣的混合能力的實(shí)驗(yàn)中，只用外噴嘴。使外噴嘴在與其它裝置不同的水平方向上噴射空氣。顆粒與空氣混合不好，因?yàn)樗鼈兙植垦胤磻?yīng)器的中心流動(dòng)。
實(shí)施例5用裝置E進(jìn)行與實(shí)施例1相同的實(shí)驗(yàn)，裝置E增加了圓筒形移動(dòng)床形成部分的直徑，這樣來處理催化劑顆粒的輸入流量增加的情況。在此裝置中，即使顆粒的輸入流量增加到100kg/min顆粒也不會(huì)增加到該腔所在的水平面，這樣顆粒就可以順利地超過組成成形部分的外管的邊沿而通過成形部分。與實(shí)施例1相同，顆粒形成了一個(gè)很好的圓筒形狀，并且與空氣進(jìn)行出色的混合。
實(shí)驗(yàn)2用于此實(shí)驗(yàn)的裝置是一個(gè)二維模型。二維模型B、C和E對(duì)應(yīng)著圖2、7和3中所示的裝置。各二維模型的尺寸均是各對(duì)應(yīng)裝置的1.5倍，厚度為10mm。噴嘴總共配置了四個(gè)。兩個(gè)外噴嘴與兩個(gè)內(nèi)噴嘴反向地成對(duì)配置。所有的噴嘴都相對(duì)于顆粒流動(dòng)方向以向下45°的角度噴射。各二維模型的主要尺寸如表2所示。
實(shí)施例6在模型B中，以催化劑和空氣的各種輸入流量對(duì)顆粒流動(dòng)的圓筒以及顆粒與空氣混合的能力進(jìn)行觀察。在此模型中形成的以圓筒形狀流動(dòng)的顆粒實(shí)際上是一個(gè)二次棱柱，但為了方便起見還是被稱為“圓筒形的”。觀察到，當(dāng)以低流量輸入時(shí)，以圓筒形流動(dòng)的顆粒在外周邊處有密度增加的趨勢(shì)。當(dāng)外噴嘴與內(nèi)噴嘴的空氣輸入比為1∶1時(shí)，反應(yīng)器中的混合能力得到了極大的改善。
實(shí)施例7用模型C進(jìn)行實(shí)施例6的實(shí)驗(yàn)，該模型C帶有擋板，以便使顆粒的密度均勻。由于擋板的存在，顆粒以均勻的密度進(jìn)行散布，這樣形成了一個(gè)像實(shí)施例6那樣很好的圓筒形狀。反應(yīng)器的混合能力也與實(shí)施例6同樣地出色。
實(shí)施例8用模型E進(jìn)行實(shí)施例6的實(shí)驗(yàn)。對(duì)應(yīng)著裝置E的該模型有一個(gè)形成區(qū)，其直徑比反應(yīng)器的直徑大，以便處理以極高的流量輸入顆粒的情況。顆粒這樣形成的圓筒的直徑比反應(yīng)器的直徑大，從而當(dāng)外噴嘴和內(nèi)噴嘴的噴射率為1∶1時(shí)，圓筒形狀的顆粒在外表面的密度增加。隨著外噴嘴的噴射流量逐漸增加，混合能力得到了改善。當(dāng)進(jìn)一步增加該噴射流量時(shí)，混合能力下降。因此，觀察到存在一個(gè)外噴嘴和內(nèi)噴嘴的最佳噴射率。最佳噴射率基本上為1.5∶1。在此噴射率時(shí)混合能力良好。
實(shí)驗(yàn)3采用一個(gè)圖18中所示的裝置(裝置F)，該裝置由透明的氯乙烯制成。該裝置的主要尺寸如表3所示。
所采用的催化劑顆粒是通常從重油中生產(chǎn)汽油的流動(dòng)催化劑裂解裝置中所使用的。該催化劑平均的顆粒尺寸為63微米、容積密度為0.85g/cm3。采用常溫下的空氣而不是喂入料作為被噴射的流體。
實(shí)驗(yàn)條件是在這樣的假設(shè)下建立起來的，即假設(shè)通過將喂入料噴射到被加熱到600℃的催化劑顆粒上時(shí)，完成了混合和氣化，但反應(yīng)尚未發(fā)生。改變以上述假設(shè)為基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)條件，即使催化劑的輸入流量從50kg/min到350kg/min變化、使空氣的輸入流量從20m3/h到120m3/h變化?？諝鈴牡诙?、第三、第四噴嘴輸入，這些噴嘴配置成垂直的層，各噴嘴的輸入流量也不同。通過采用視頻攝像機(jī)并進(jìn)行觀測來觀察混合的狀態(tài)。
實(shí)施例9用裝置F進(jìn)行上述的實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如下(1)觀察到來自散布裝置的催化劑顆粒均勻地流入七個(gè)立管中。
(2)雖然僅從輸入腔而不從淺盤輸入空氣，但由于有散布板的存在，混合能力很好。
(3)顆粒的散布隨著淺盤輸入的空氣流量的增加而改善。
(4)在從各噴嘴輸入的空氣流量不變的條件下，隨著從第四噴嘴輸入的空氣流量的增加，混合能力得到改善。
實(shí)施例10采用裝置F的二維模型進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)，該模型的主要尺寸與裝置F相同，厚度為1厘米。顆粒和空氣的輸入流量是實(shí)施例9中的十五分之一，以便使裝置F的橫截面積對(duì)模型的橫截面積之比保持一致。通過如實(shí)施例9那樣采用視頻攝像機(jī)并進(jìn)行觀測來觀察混合能力。結(jié)果如下(1)來自輸入腔的顆粒均勻地流入七個(gè)立管中。然而，當(dāng)以低流量輸入時(shí)，這些顆粒傾向于沿立管的外側(cè)而不是其中心流動(dòng)。
(2)雖然識(shí)別出了配置為兩層的散布板的作用，但當(dāng)空氣僅從輸入腔輸入而不從淺盤輸入時(shí)，混合能力不能令人滿意。隨著從淺盤輸入的空氣的增加，混合能力得到極大的改善。
(3)如同實(shí)施例9那樣，隨著從第四淺盤輸入的空氣流量的增加，混合能力得到改善。
(4)通過立管的顆粒下落到散布板上并且形成了一個(gè)堆集，其對(duì)應(yīng)的角度約為20°。在此實(shí)施例中的散布板采用了淺盤的形式。聚集在該板上的顆粒成為了一個(gè)緩沖墊，吸收了由顆粒從立管下落而產(chǎn)生的沖擊。這有利于避免磨損。表1 裝置的尺寸
表2二維模型混合裝置尺寸
表3 裝置的尺寸
權(quán)利要求
1.一種裝置，用來將一種喂入料流體，如重油與使該流體氣化的催化劑顆粒進(jìn)行混合，該裝置包括一組垂直延伸的立管、一個(gè)用來均勻地將顆粒分配到所說立管中的分配裝置，還包括一個(gè)位于所說分配裝置之下的混合部分，所說立管從該分配部分的內(nèi)部延伸到所說混合部分內(nèi)的上部，以便向此處輸入顆粒，還包括配置在所說混合部分中并且在所說立管之下的一組板，該板用來將下落到此的顆粒在徑向上向外散布，還包括一個(gè)在所說混合部分中包圍著各立管的外表面的流體輸入腔，以便以靠近并平行于來自立管以圓筒形狀流動(dòng)的顆粒的外表面的方式，在垂直方向上向下噴射流體，這樣使該流體與被板散布后的顆粒相碰撞。
2.一種裝置，用來將一種喂入料流體，如重油與使該流體氣化的催化劑顆粒進(jìn)行混合，該裝置包括一組垂直延伸的立管、一個(gè)用來均勻地將顆粒分配到所說立管中的分配裝置，還包括一個(gè)位于所說分配裝置之下的混合部分，所說立管從該分配部分的內(nèi)部延伸到所說混合部分內(nèi)的上部，以便向此處輸入顆粒，還包括配置在所說混合部分中并且在所說立管之下的一組板，該板用來將下落到此的顆粒在徑向上向外散布，還包括一個(gè)在所說混合部分中包圍著各立管的外表面的流體輸入腔，以便將該流體噴射到從各所說立管下落的圓筒形顆粒的整個(gè)外表面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的裝置，其特征在于所說流體輸入部分是一個(gè)噴射裝置，用來噴射用作噴射介質(zhì)的流體，如蒸氣和空氣。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的裝置，其特征在于圓盤形的板配置在所說立管之下，并且在該立管的下端正下方有一個(gè)開口。
5.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的裝置，其特征在于圍繞所說流體部分提供了一個(gè)隔熱裝置，以便防止被噴射到其中的流體受到被加熱到300℃以上的顆粒的熱的影響。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2的裝置，其特征在于所說混合部分中在所說板之下還有另一組板，用來散布已被上板散布過的顆粒，該板至少配置在顆粒以較大密度下落的地方。
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種裝置，包括反應(yīng)器，該反應(yīng)器的上部有一個(gè)圓形開口，通過該圓形開口輸入顆粒，還包括一個(gè)移動(dòng)床形成部分，該部分配置在反應(yīng)器上并且與反應(yīng)器連通，以便通過在將顆粒散布成圓形的同時(shí)使顆粒下落到反應(yīng)器中，這樣使顆粒形成圓筒形高速移動(dòng)床，還包括一個(gè)外部流體輸入部分，其定位得可將喂入料噴射到經(jīng)過反應(yīng)器的圓筒形的移動(dòng)床的整個(gè)上部外表面上，還包括一個(gè)內(nèi)部流體輸入部分，其定位得可將流體噴射到圓筒形移動(dòng)床的與外表面對(duì)應(yīng)的整個(gè)上部內(nèi)表面上。
文檔編號(hào)B01J8/24GK1436585SQ0214793
公開日2003年8月20日 申請(qǐng)日期1998年3月13日 優(yōu)先權(quán)日1997年3月14日
發(fā)明者西田昭三, 藤山優(yōu)一郎 申請(qǐng)人:日石三菱株式會(huì)社, 財(cái)團(tuán)法人石油產(chǎn)業(yè)活性化中心