用于精确控制温度的传热固体冷却装置，所述装置能够与吸热或放热过程相关联制造方法及图纸

本发明专利技术描述用于精确控制温度的传热固体冷却装置，所述装置可选地与吸热或放热过程相关联。一种用于控制传热固体的冷却的装置，所述传热固体分别将热供应到大体进行吸热或放热反应的单元或从所述单元收回热。所述装置的交换束呈三角形图案。

A heat transfer solid cooling device for accurately controlling temperature. The device can be associated with endothermic or exothermic processes.

The invention describes a heat transfer solid cooling device for precisely controlling temperature, which is optionally associated with endothermic or exothermic processes. A device for controlling the cooling of a heat transfer solid. The heat transfer solid supplies the heat to a unit that is generally used to heat or exothermic reactions or to recover heat from the unit. The exchange beam of the device is triangular pattern.

【技术实现步骤摘要】
用于精确控制温度的传热固体冷却装置，所述装置能够与吸热或放热过程相关联
本专利技术涉及用于冷却催化的或非催化的固体的热交换器，所述固体充当传热固体。本专利技术的热交换器由此经由至少一个导管连接到所述过程。在第一构型中，用于将“热”固体从实施所述过程的单元供应朝向交换器的导管和用于使“冷”固体从交换器返回到同一个单元的导管意味着固体流穿过交换器。交换器也可借助于单个导管与流化固体的储存器连通，借助于交换器与储存器之间的湍流混合实现催化剂来回穿过该单个导管。所述交换器主要包括浸入流化床中的蒸汽发生器束，所述流化床由待冷却的固体颗粒构成。由于此原因，将在文本的其余部分中称此交换器处于流化床模式中。更确切地，本专利技术涉及在流化床单元中操作的催化剂的再生的领域，且更精确地涉及用于控制催化剂的温度的装置，所述催化剂从再生区的一个点被移除并且返回到所述再生区的另一点。在催化裂化单元的背景下，此装置称作“催化剂冷却器”。由于本专利技术超出了催化裂化（其仅构成一个应用点）的背景，所以在本文中，此后本装置将称作流化床固体交换器（échangeursursolideenlitfluidisé）或流化冷却器。更通常地，可将本专利技术应用于在化学或物理转变过程中将热传输到反应区的任何传热固体，该化学或物理转变过程的温度必须借助于生成蒸汽的交换器来控制。更具体地，本专利技术涉及催化剂在流化床中的再生，尤其由于与重烃的进料反应而带有烃残余物和焦炭。具体地，其适用于加氢催化剂、催化裂化催化剂或催化加氢裂化催化剂、重整催化剂的再生，或适用于用于热裂化的接触物质的再生，或事实上适用于循环流体燃烧（CFB）。通常，本专利技术可涉及需要传热固体的任何类型的过程，而不论所述过程自身是吸热的还是放热的，并且涉及在流化状态中进行使用的固体。
技术介绍
大多数催化过程是裂化过程，在此期间具有高分子量和高沸点的烃分子被分裂成具有较低沸点的更小的分子。在此类过程中，精炼厂使用的最常见的过程是在流化床中的催化裂化过程（流体催化裂化，FluidCatalyticCracking），其缩写成FCC。在此类型的过程中，使烃的进料同时汽化并使其在高温下与裂化催化剂接触，所述裂化催化剂在进料的蒸汽中被保持悬浮。在通过裂化达到期望的分子量范围且沸点相应地减小之后，使催化剂与所获得的产物分离。在此类型的过程中，当使进料与催化剂接触时，裂化反应几乎瞬时发生。然而，由于烃被吸收到催化剂的表面上，这样会导致催化剂迅速失活，并且由于大分子的脱氢作用和缩合聚合而导致在催化剂的活性部位上形成焦炭沉积物。通过以下步骤连续地实施对于催化剂所必需的再活化：最初，汽提催化剂，例如使用蒸汽或惰性气体；然后第二，借助于受控燃烧（通常在有空气存在的情况下，该空气可以是贫氧的）来消除在反应期间形成的焦炭的全部或一部分。此贫氧的空气主要被用在其中催化剂对高温高度敏感的一些过程中。然后，通常从再生器中收回再生催化剂，然后，使其朝向反应器（在FCC单元中称作“提升管”）的底部再循环，在该反应器中发生裂化反应；催化剂和流出物处于竖直上流模式中。以此方式自然地实施FCC过程，使得裂化单元处于热平衡。换言之，由热的再生催化剂供应的能量能够满足反应段的各种热需求，即主要是：对液体进料的预热；对该进料的汽化；对裂化反应（其总体上是吸热的）所需的热的供应；以及对该单元的热损失的补偿。在过去已经提出过在再生区内的交换器，但使用在所述再生区外部的交换器是优选的，因为其具有许多优点。术语“在……外部”应理解为意指在再生区外。在流化床中的固体上使用交换器类型的外部热交换器意指，从再生区移除的催化剂能够被冷却，并且在将其重新注入到所述区中之前能够好得多地控制其温度。与位于再生区中的交换器相比较，外部交换器的另一个优点是：能够在比再生器的床中湍流更小的流化床中操作该外部交换器，这意指从磨损的角度看能够采用较不严苛的条件。以更加温和的速度流化意指能够使用未被涂覆防磨保护物的裸露钢管。外部交换器意指能够采用特定流化，且由此能够独立于设施的其余部分来控制热交换系数。许多专利描述了外部装置或将流化床固体交换器类型整合到再生区中的装置，具体地，专利US2970117、US4396531、US4822761，这些专利可被认为形成现有技术的一部分。专利US5351749描述了“CatCooler”，其能够用来控制催化剂在其再生期间的温度，并且其能够与用于FCC型催化裂化过程的再生器一起使用。本专利技术的装置的布置与在引用的文本中所描述的装置的不同之处主要在于：位于流化床固体交换器中的冷却针（coolingpin）在水平截面中具有三角形模式；以及在于，用于冷却流体的分配和收集室（称为“歧管”）的形状也具有不同的几何结构。专利FR2932495描述了催化裂化单元，其包括具有催化剂上升流的两个反应器（称为“提升管”）：专用于生成汽油的第一反应器和专用于生成丙烯的第二反应器。这些反应器中的每一者被供应有从专用的流化床固体交换器所获得的催化剂，以便提供对两个反应器中的温度和接触时间的独立调整。所述专利并未提供流化床固体交换器的布置的准确细节，尤其是交换束的形状。专利US4965232描述了连续操作的流化床再生过程，其中来自第二再生区的催化剂的一部分被送到可在再生（区）外部的热交换器。该交换器并不是特定的，而可以是本领域技术人员已知的任何类型。本专利技术描述流化床冷却器的几何结构，其能够用来改进紧凑性，并且限制构成交换器的针在流化的作用下发生移动的风险。特别地，根据本专利技术的流化床固体交换器可理想地用在具有一个或两个“提升管”或甚至具有向下的流动的反应器（称作“下流式反应器”）的催化裂化单元。通常，流化床中的本交换器可用在需要传热固体的任何过程中，该传热固体在流化状态下与反应区连通。
技术实现思路
本专利技术能够被限定为用于允许使传热固体进行受控热交换的装置，所述传热固体将其热供应到大体进行吸热反应的单元，或反之亦然，从大体进行放热反应的单元移除热。更精确地，本装置能够用来在将传热固体重新引入到所述过程的反应区中之前控制所述传热固体的温度。根据本专利技术的装置包括用于生成蒸汽的交换束，所述束浸入固体流化床中，并且所述流化床被容纳在一容器中，该容器在经由用于引入“热”固体的至少一个导管（4）与过程的反应区连通。在一些情况下，浸入流化容器中的装置经由两个不同的导管与反应区连通：用于将固体引入到流化交换器中的导管（4），和用于在交换之后排出固体的导管（3）。根据本专利技术的流化冷却装置的交换束包括被分成四个的竖直管的组件，即：中心卡口式管（8）/（9）在其下端处被划分成三个管（10），这三个管大致平行于管（8）/（9）并且围绕所述卡口式管（8）/（9）对称地安置，以便在顶视图中形成呈三叶纹形式的对称组件。将包括卡口式管（8）/（9）和三个平行管（10）的组件称为交换束或束模块的基本模式。根据本专利技术的用于冷却传热固体的装置由此具有交换束，在交换束中由卡口式管（8）/（9）和类型（10）的三个管形成的各个模块以一方式安置成三角形图案，使得尽可能完全地占据冷却装置的截面。由管（8）/（9）和三个管（10）形成的模块的下部部分优选地配备有护套（11），所述护套以一方式被放置在管（8）和三个管（10）之本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于使处于流化状态中的传热固体进行热交换的装置，以便实施在具有至少一个反应区的吸热或放热过程中所使用的传热固体的受控热交换，所述装置包括浸入固体流化床中的交换束，所述流化床被容纳在一容器（2）中，所述容器经由用于引入固体的至少一个导管（4）与所述反应区连通，并且所述交换束包括被分成四个的纵向管的组件，即：卡口式管（8）/（9），包括中心管（9）和与所述管（9）同轴并环绕其的管（8）；以及三个管（10），这三个管平行于所述管（8）/（9）并且围绕所述卡口式管（8）/（9）对称地安置，以便在顶视图中形成呈三叶纹形式的对称组件，所述组件称为交换束模块。

【技术特征摘要】
2016.10.14 FR 16599471.一种用于使处于流化状态中的传热固体进行热交换的装置，以便实施在具有至少一个反应区的吸热或放热过程中所使用的传热固体的受控热交换，所述装置包括浸入固体流化床中的交换束，所述流化床被容纳在一容器（2）中，所述容器经由用于引入固体的至少一个导管（4）与所述反应区连通，并且所述交换束包括被分成四个的纵向管的组件，即：卡口式管（8）/（9），包括中心管（9）和与所述管（9）同轴并环绕其的管（8）；以及三个管（10），这三个管平行于所述管（8）/（9）并且围绕所述卡口式管（8）/（9）对称地安置，以便在顶视图中形成呈三叶纹形式的对称组件，所述组件称为交换束模块。2.根据权利要求1所述的用于使处于流化状态中的传热固体进行热交换的装置，其中，由所述卡口式管（8）/（9）和平行于所述卡口式管（8）/（9）的所述三个管（10）形成的各个模块以一方式安置成三角形图案，使得尽可能完全占据所述交换装置的截面。3.根据权利要求1所述的用于使处于流化状态中的传热固体进行热交换的装置，其中，由所述卡口式管（8）/（9）和平行于所述卡口式管（8）/（9）的所述三个管（10）形成的每个模块的下部部分配备有护套（11），所述护套以一方式放置在与所述管（9）同轴的所述管（8）和平行于所述卡口式管（8）/（9）的三个管（10）之间的接头周围，使得在热学和机械两方面保护这两种管。4.根据权利要求3所述的用于使处于流化状态中的传热固体进行热交换的装置，其中，所述保护护套（...

【专利技术属性】
技术研发人员：JF勒科，Y勒沃，
申请(专利权)人：阿克森斯公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR