一种用于催化脱氢过程的流化燃料气体燃烧器系统技术方案

一种用于催化脱氢过程的流化燃料气体燃烧器系统，包括：具有下部和上部的容器；位于所述容器的所述下部中的多个空气注入扩散器；位于燃料气体分配器上的多个燃料气体注入扩散器，所述燃料气体注入扩散器安置在所述容器中并且与多个空气注入扩散器间隔开并且位于所述多个空气注入扩散器上方，其中以一方式放置所述燃料气体扩散器以使通过所述容器中的所述燃料气体扩散器注入的燃料气体的均匀质量分布最大化，其中每个燃料分配器包括具有多个燃料气体注入扩散器的管，一个或多个可选格栅组件，所述一个或多个可选格栅组件安置在所述容器中、与所述多个空气注入扩散器间隔开并且在所述多个空气注入扩散器上方且与所述燃料气体分配器间隔开并且低于所述燃料气体分配器以使均匀空气质量分布最大化；以及提供一个或多个格栅组件，所述格栅组件安置在所述容器中，在所述燃料气体分配器上方。

A fluidized fuel gas burner system for catalytic dehydrogenation process

A fluidized fuel gas burner system for the catalytic dehydrogenation process, including a container with lower and upper parts; a plurality of air injecting diffusers in the lower part of the container; a plurality of fuel gas injection diffusers on the fuel gas distributor; the fuel gas injection diffuser is placed in the said. In a container and spaced apart from a plurality of air injection diffusers and located above the plurality of air injection diffusers, the fuel gas diffuser is placed in one way to maximize the uniform mass distribution of the fuel gas injected through the fuel gas diffuser in the container, each of the fuel distributor. A tube consisting of a plurality of fuel gas injection diffusers, one or more optional grille assemblies, one or more optional grille assemblies are placed in the container, spaced apart from the plurality of air injection diffusers and above the plurality of air injecting diffusers and spaced apart from the fuel gas distributor and The fuel gas distributor is lower than the fuel gas distributor to maximize the uniform air mass distribution and to provide one or more grid components, which are placed in the container, above the fuel gas distributor.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种用于催化脱氢过程的流化燃料气体燃烧器系统
本专利技术涉及用于催化脱氢过程的流化燃料气体燃烧器系统。
技术介绍
至少部分地由于焦炭在催化剂表面上沉积而处理具有降低的催化活性的催化剂的常规催化剂再活化或再生过程涉及大体上通过在高温(例如，对于乙醇脱水催化剂至少450摄氏度(℃)且对于流体催化剂裂化(fluidcatalystcracking；FCC)催化剂至少650℃)下使此类催化剂与空气或另一含氧气体接触而除去所述焦炭。所述常规催化剂再活化过程并不提供足够的热以驱动吸热脱氢反应。因此，补充燃料必须添加到一些过程。在氧化铝或氧化铝二氧化硅载体上使用镓-铂催化剂，即在乙烷、丙烷、丁烷、异丁烷、丁烯和乙苯的催化脱氢中使用的催化剂，补充燃料进一步使催化剂在催化脱氢过程中失活。那些练习烷烃脱氢，特别是丙烷脱氢(PDH)的人理解，如果没有提供足够的热来驱动吸热反应，那么烯烃生产减少到工艺经济学决定添加额外的热源以驱动反应的点。在再生过程期间，脱氢活性由于外部燃料源的燃烧而受损。燃料源的分配对于实现外部燃料源在催化剂上的最大燃烧是关键的，并且使由于燃料分配不均匀而造成的催化剂的任何潜在的失活最小化。其中一个制约因素是分配器管道本身不能阻挡高百分比的燃烧器开放区域，或者燃烧器将在这个高度溢出，或者催化剂将不能回混并形成密集的床。例如，在目前可用的一个设计中，分配器管道堵塞了开放区域的约26％。在燃烧器中的这个级别的基本表观速度是3.5到4英尺/秒。在阻塞的情况下，实际速度将是4.7到5.4英尺/秒，低于最大值8.0英尺/秒，在此情况下催化剂将不能向下流动。通常在环境温度下注入燃料，使其在穿过在680到800℃，且优选700到770℃下运行的床内的分配器管道时加热。随着燃料加热，当其穿过给定的管道分配器时，气体密度降低，这导致分布不均。管道的第一部分将释放比允许气体处于容器中的最长的管道部分更多的燃料质量。因此，出现分布不均。分布不均可能导致燃烧器的各部分比局部空气具有更多化学计量的燃料，这意味着燃料在燃烧之前将不得不与额外的空气和/或催化剂混合。催化剂在高温下的这种燃料接触导致不希望的催化剂失活。
技术实现思路
在一个实施例中，本专利技术提供用于催化脱氢过程的流化燃料气体燃烧器系统，包括具有下部和上部的容器；位于容器下部中的多个空气注入扩散器；待启动的可选燃油分配器；多个位于燃料气体分配器上的燃料气体注入扩散器，所述燃料气体注入扩散器安置在所述容器中并且与多个空气注入扩散器间隔开并且位于所述多个空气注入扩散器上方，其中以一方式放置所述燃料气体扩散器以最大化通过容器中的燃料气体扩散器注入的燃料气体的均匀质量分布；一个或多个可选格栅组件，所述一个或多个可选格栅组件安置在容器中、与所述多个空气注入扩散器间隔开并且在所述多个空气注入扩散器上方且与所述燃料气体分配器间隔开并在所述燃料气体分配器下方以最大化均匀空气质量分布；以及一个或多个格栅组件，其在燃料气体分配器上方间隔安置在容器中。附图说明为了说明本专利技术，在附图中展示了一个示例性的形式；然而，应该理解的是，本专利技术不限于所示的精确布置和手段。图1是根据本公开的用于催化剂再活化的容器的剖面正视图；图2是燃料气体分配器的第一实施例的俯视图的俯视图；图3是增强管的第一实施例的横截面图；图4是燃料气体分配器的第二实施例的俯视图；图5是说明燃料气体分配器和空气气体分配器的容器的底部的横截面正视图；以及图6是管和燃料气体注入分配器的第二实施例的横截面示意图。具体实施方式参考图1，展示了用作催化脱氢过程的流化燃料气体燃烧器系统的容器1的实施例的剖面正视图。容器1包含大致呈圆柱形的下部2和上平截头体部分3。平截头体3与在平截头体3与下部2的交叉处画出的内部水平假想线之间的角度可以在10到80度的范围内。本文包含并公开了从10度到80度的所有单个值和子范围；例如，管状组件和平截头体组件之间的角度范围可以从10度、40度或60度的下限到30度、50度、70度或80度的上限。举例来说，所述角度可为10到80度，或在替代方案中为30到60度，或在替代方案中为10到50度，或在替代方案中为40到80度。此外，在替代实施例中，角度可以连续地或不连续地沿着平截头体的高度改变。在一些实施例中，容器1可以或可以不衬有耐火材料。废弃或部分失活的催化剂通过降液管4进入容器1。在替代配置中，废弃或部分失活的催化剂可以从侧面入口或从底部供给进入容器1，向上通过空气分配器。使用的催化剂撞击并由防溅罩5分配。容器1还包含空气分配器6，空气分配器6位于防溅罩5的高度处或稍低于防溅罩5的高度。在空气分配器6上方和降液管4的出口7之上是格栅8。在格栅8上方是多个燃料气体分配器9。一个或多个额外的格栅10可位于燃料气体分配器9上方的容器内。在第一实施例中，燃料气体分配器9进入容器1并基本上穿过容器1的翼弦。如图2和图3中所示，每个燃料气体分配器9包括具有燃料入口端11和末端12的管30。现在参考图3，可以看出，每个管30可以进一步包含沿着管30的至少一部分长度延行的至少一个增强元件20。增强元件20可以是增加管30强度的任何形状或材料，包含例如方棒(如图3所示)和圆棒。每个燃料气体分配器9还包括多个燃料气体注入扩散器13。燃料气体注入扩散器13允许燃料气体以可接受的速度(通常每秒50到300英尺)离开管30并进入容器1的内部空间。在每个燃料气体注入扩散器13的开始处的小孔14产生压降并确保燃料气体更均匀地分布到床中。如图2中所示，相邻燃料气体分配器9的燃料入口端11在容器1的相对侧上。这种交替的燃料入口端11提供了一种方式，以使由于加热现象而导致通过容器1中的燃料气体扩散器9注入的燃料气体的均匀质量分布最大化。或者，如图2中标记为9a和9b的燃料气体分配器所示，通过使用仅跨越从容器的相对侧进入的翼弦的一部分的两组管，可以实现均匀燃料质量分布的最大化。使燃料的均匀质量分布最大化的另一种方法是使用燃料气体注入扩散器13的更多数量的燃料气体注入扩散器13朝向每个管30的末端12的梯度分布。又一种方法是增加燃料气体注入扩散器13和小孔14朝向每个管30的末端12的大小。可以使用其它类型的燃料气体注入配置，例如从一个或多个集管15供给的管道分配器，所述集管允许主燃料气体流从容器1的侧面、顶部或底部进入并且被供给到多个管30，每个管30具有多个燃料气体注入扩散器13，如图4所示。图4中的管10的入口端11连接到集管15，并且末端12位于容器壁附近。燃料气体可以在容器1内的不同高度供给，但优选的实施例是将燃料气体以单一的液位供给。像甲烷这样的碳氢化合物供给可能开始在这些裂缝中焦化并迫使扩散器远离管道。扩散器可以通过穿过管道的孔口或以避开碳氢化合物可以进入的内部裂缝的任何方式焊接到管道的外部。图6说明了管和燃料气体注入扩散器的另一实施例。如图6中所示，管30和单个燃料气体注入扩散器39都呈横截面形式。如图6中所示，不存在增强元件或耐火材料。燃料气体注入扩散器39包括附接到管30上的护罩41和穿过管30的外壁并与护罩41的内部通道45连通的孔43。护罩41附接到管30，以便不允许管30的内部与燃料气体注入扩散器39之间暴露裂缝。如图6中所示，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于催化脱氢过程的流化燃料气体燃烧器系统，包括：具有下部和上部的容器；位于所述容器的所述下部中的多个空气注入扩散器；待启动的可选燃油分配器；位于燃料气体分配器上的多个燃料气体注入扩散器，所述燃料气体注入扩散器安置在所述容器中并且与多个空气注入扩散器间隔开并且位于所述多个空气注入扩散器上方，其中以一方式放置所述燃料气体扩散器以使通过所述容器中的所述燃料气体扩散器注入的燃料气体的均匀质量分布最大化；一个或多个可选格栅组件，所述一个或多个可选格栅组件安置在所述容器中、与所述多个空气注入扩散器间隔开并且在所述多个空气注入扩散器上方、且与所述燃料气体分配器间隔开并在所述燃料气体分配器下方以使均匀空气质量分布最大化；以及安置在所述容器内的一个或多个格栅组件，所述格栅组件在所述燃料气体分配器上方。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.29 US 14/8685071.一种用于催化脱氢过程的流化燃料气体燃烧器系统，包括：具有下部和上部的容器；位于所述容器的所述下部中的多个空气注入扩散器；待启动的可选燃油分配器；位于燃料气体分配器上的多个燃料气体注入扩散器，所述燃料气体注入扩散器安置在所述容器中并且与多个空气注入扩散器间隔开并且位于所述多个空气注入扩散器上方，其中以一方式放置所述燃料气体扩散器以使通过所述容器中的所述燃料气体扩散器注入的燃料气体的均匀质量分布最大化；一个或多个可选格栅组件，所述一个或多个可选格栅组件安置在所述容器中、与所述多个空气注入扩散器间隔开并且在所述多个空气注入扩散器上方、且与所述燃料气体分配器间隔开并在所述燃料气体分配器下方以使均匀空气质量分布最大化；以及安置在所述容器内的一个或多个格栅组件，所述格栅组件在所述燃料气体分配器上方。2.根据权利要求1所述的流化燃料气体燃烧器系统，其中每个燃料分配器包括具有多个燃料气体注入扩散器、燃料入口端和末端的管。3.根据权利要求1所述的流化燃料气体燃烧器系统，其中每个管包括管和基本上附接到所述管的长度的至少一个元件。4.根据权利要求1所述的流化燃料气体燃烧器系统，其中每个管跨越所述容器的翼弦，并且相邻的增强管的所述入口端位于所述容器的相对侧上。5.根据权利要求1所述的流化燃料气体燃烧器系统，其中每个管横跨所述容器的翼弦的大约一半。6.根据权利要求1所述的流化燃料气体燃烧器系统，其中所述管中的一个或多个至少部分地由耐火材料覆盖。7.根据权利要求1所述的流化燃料气体燃烧器系统，其中每个管包括密度为每平方米5到100个点的两排燃料喷嘴，其中所述排彼此间隔开并且彼此成大约90度向下成45度角。8.根据权利要求1所述的流化燃料气体燃烧器系统，其中所述空气分配器是具有每平方米5到100个点的扩散器密度的管道分配器或盘形或板栅分配器。9.根据权利要求1所述的流化燃料气体燃烧器系统，其中所述空气分配器...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·T·普雷兹，R·E·沃尔特，D·F·肖，F·A·桑多瓦尔，李力伟，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US