具有紧密截流能力的催化剂控制和排出阀制造技术

具有阀盘的滑阀，所述阀盘能够借助致动杆在完全缩回的全开位置与完全伸出的全关紧密截流位置之间滑动地移动。致动杆被柔性地联接到阀盘。阀盘被在完全伸出的全关紧密截流位置与部分伸出的未紧密截流位置之间选择性地调节，以防止阀盘粘在完全伸出的全关紧密截流位置。置。置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有紧密截流能力的催化剂控制和排出阀
[0001]优先权要求
[0002]本申请根据35U.S.C.
§
119(e)要求于2020年4月20日提交的美国临时申请第63/012,571号的优先权，该美国临时申请的全部内容通过引用明确地并入本文。

技术介绍

[0003]本公开内容涉及阀，尤其涉及滑动闸阀(slide gate valve)。更具体地，本公开涉及在流体催化裂化工艺中用于催化剂控制和用于控制气体和催化剂材料流动的催化剂排出阀的伺服中使用的滑动闸阀。
[0004]流体催化裂化是石油炼制厂中用于将石油原油中的高沸点、高分子量烃类馏分转化为更有价值的汽油、烯烃类气体和其它产品的工艺。流体催化裂化工艺的原料通常是原油中在大气压力下初始沸点为644华氏度(
°
F)或更高且平均分子量为约200至600或更高的部分。原料被加热到高温和中等压力，并与热的粉末状催化剂接触。
[0005]催化剂将高沸点烃类液体的长链分子分解成更短的分子，这些分子以蒸汽形式被收集。经加热的原料被注入催化剂立管中，在催化剂立管中，原料通过与从催化剂再生器提供的非常热的粉末状催化剂接触和混合而汽化并裂解成更小的蒸汽分子。催化剂流入具有容器的反应器中，在该容器中裂解后的产品蒸汽与废催化剂分离，并且废催化剂通过废催化剂流线返回到催化剂再生器容器。再生催化剂向反应器的流动由再生催化剂流线和立管部段调节。三个滑阀主要控制催化剂在再生器与反应器容器之间的流动，三个滑阀通常被称为Rx催化剂阀、废催化剂阀和再生催化剂阀。还有两个阀，其用于控制来自再生器的催化剂流回再生器的流动方案，这两个阀被称为再循环阀和冷却催化剂阀。这些应用在Fluid Cokers、Flexicokers、FCCU、RFCCU、DCCU、DCU和其它类似类型的炼油工艺中具有各种名称，其利用内衬有耐火材料的滑阀来控制高温下的颗粒流动应用。
[0006]随着时间和催化剂颗粒的劣化，催化剂的反应性会持续损失。这种反应性损失需要在流体催化裂化工艺中随着时间推移通过从再生器中卸载催化剂并向再生器中装载新的催化剂来补偿。这两个过程都需要使用特殊的滑动闸阀，这种滑动闸阀在操作期间在催化剂撞击内表面时不会磨损。
[0007]催化剂包括细小的粉末或颗粒，其粒径分布范围为大约5微米至大约40微米大小。催化剂可以包括结晶沸石、基质、粘合剂和填料成分。基质成分可以包括氧化铝基质成分。粘合剂可以是硅溶胶，并且填料可以是诸如高岭土之类的粘土。
[0008]用于再生催化剂、废催化剂、Rx催化剂、再循环催化剂、冷却催化剂的伺服或用于催化剂排出阀的伺服的滑动闸阀在功能和操作上会遇到问题，这是由于几个因素造成的。用于催化剂控制和排出应用的滑动闸阀需要在非常广泛的温度条件下运行，从可能低至零下三十华氏度(
‑
30
°
F)的环境温度条件，到阀打开甚至部分打开或用于控制催化剂流动的瞬间约为1350
°
F或更高的工作温度。热催化剂流动通过阀时，会对阀产生温度冲击，并导致阀的耐磨损表面和部件失效。
[0009]热催化剂流动通过阀对阀的阀体、引导件、孔板、致动杆和阀盘造成损伤。滑阀的
所有部件都要承受巨大的压力，因为在催化剂开始流动时的瞬间加热与阀在催化剂停止流动之后冷却之间存在温度波动。由于这种与温度相关的极端操作条件，滑阀会过早地出现故障。
[0010]催化剂流动通过滑阀也是高度侵蚀性的，并导致滑阀及其部件的磨损。尽管催化剂颗粒的尺寸很小，但流动的催化剂会“喷砂”任何与催化剂接触的表面，但其速度比普通立方体类型的硅砂颗粒要高很多。催化剂流动通过阀是由阀上游侧的压力与阀下游侧的压力之间的压力差驱动的。这在废伺服、再生伺服、Rx伺服、催化剂冷却器伺服和再循环伺服中可高达每平方英寸20磅(psig)。对于催化剂排出阀伺服，阀被连接到再生器的底部，其压力可以高达每平方英寸45磅(psig)或更高，而阀下游侧的压力是部分或全部真空。对于这种类型的阀，跨越催化剂排出阀的压降是非常高的。滑阀的正常操作在流动操作时通常保持在低于每平方英寸12磅或更低的压差，很少有在每平方英寸15至20磅的压差下操作的情况出现。用作催化剂排出阀的滑阀可能会跨越阀出现每平方英寸40或45磅的压降。
[0011]当有双向流动通过阀时，催化剂排出阀可能会遇到另一个问题。在这种操作中，催化剂在工艺开始时首先通过催化剂排出阀装入再生器，使得催化剂的流动沿着与正常流动的方向相反的方向。在这种操作中，阀的内部部件需要被设计为使催化剂在相对于阀的两个方向上流动，并且给阀的部件提供针对两个方向流动的侵蚀或磨损保护。
[0012]现有的滑阀遇到的另一个问题是，当力由致动杆(其使阀盘在打开位置与关闭位置之间移动)施加到阀盘以使阀盘移动到关闭位置时，阀致动杆倾向于弯曲。致动杆的弯曲导致致动杆填料箱中的填料过早失效，并且在行程末端位置无法受控。此外，由于催化剂在阀内堆积的干涉，阀盘有时会在阀盘的关闭行程的端点处在阀盘到达完关位置之前撞到机械止动部。

技术实现思路

[0013]根据本公开内容，滑阀包括阀盘和阀盘容座。阀盘容座包括阀盘引导件和包含孔口的孔板，阀盘在阀盘引导件内选择性地在完全缩回的全开位置与完全伸出的全关紧密截流位置(全关紧闭位置，fully
‑
closed tight shutoff position)之间滑动，完全缩回的全开位置允许气体和颗粒流动通过孔口，完全伸出的全关紧密截流位置密封孔口并阻止气体和颗粒流动通过孔口。
[0014]在说明性的实施例中，阀盘和阀盘容座包括对应的倾斜楔形部，当阀盘处于完全伸出的全关紧密截流位置时，该倾斜楔形部彼此接合以使阀盘楔压入与孔板的密封接合。阀盘被在完全伸出的全关紧密截流位置与部分缩回的未紧密截流位置(未紧闭位置，non
‑
tight shutoffposition)之间选择性地调节，其中，在阀盘与孔板之间形成小的气隙，允许气体从孔口流出并通过阀盘与孔板之间的气隙，同时防止颗粒从孔口流出并通过该气隙。
[0015]在说明性的实施例中，致动杆在第一端处联接到液压缸(致动器)或电动操作的驱动组件(致动器)，并且在第二端处联接到阀盘。致动器适于使致动杆和阀盘在完全缩回的全开位置、完全伸出的全关紧密截流位置和部分缩回的未紧密截流位置之间选择性地线性滑动。致动杆的第二端柔性地联接到阀盘，使得阀盘能够相对于致动杆的第二端移动，借此当阀盘由致动器移动时，阀盘不会对致动杆施加弯曲力。
[0016]在考虑说明性实施例时，本公开内容的其它特征对于本领域技术人员而言将变得
明显，这些示例性实施例例示出了实施本公开内容的最佳模式，如目前所认识的。
附图说明
[0017]详细的描述特别参考了附图，在附图中：
[0018]图1是根据本公开内容的前视透视图，其示出了滑阀，并且示出了在用于催化剂排出工艺时在正常流动操作期间催化剂流入该阀的方向和催本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于在流体催化裂化工艺中控制气体、液体和催化剂材料的流动的滑动闸阀，所述滑动闸阀包括：阀体，所述阀体具有内部腔室，并且被形成为包括入口和出口；被定位在所述腔室内的孔板，所述孔板被形成为包括孔口；位于所述孔口的相反两侧上的第一阀盘引导件和第二阀盘引导件，阀盘引导件各自包括引导通道和具有楔形表面的楔形部；阀盘，所述阀盘被定位在所述第一阀盘引导件与所述第二阀盘引导件之间，并且被配置成沿着所述阀盘引导件从全开位置滑动到全关位置，在所述全开位置，气体、液体和催化剂材料能够通过所述孔口，在所述全关位置，所述孔口被阻塞，以防止气体、液体或催化剂材料流动通过所述孔口，所述阀盘包括一对楔形部，所述一对楔形部各自具有楔形表面；其中，所述阀盘从所述全开位置朝着所述全关位置的移动致使所述阀盘沿着所述第一阀盘引导件和所述第二阀盘引导件线性滑动，直到所述阀盘的行程中的一个点，在所述点处，所述阀盘的楔形部与所述第一阀盘引导件的楔形部和所述第二阀盘引导件的楔形部接合，以致使所述阀盘朝着所述孔板平移，以便使所述阀盘抵着所述孔板密封，从而阻止通过所述孔口的流动。2.根据权利要求1所述的滑动闸阀，其特征在于，所述孔板包括从所述孔口径向向外定位的耐火材料。3.根据权利要求2所述的滑动闸阀，其特征在于，所述孔板包括从所述耐火材料径向向外定位的密封表面。4.根据权利要求3所述的滑动闸阀，其特征在于，所述密封表面包括司太立合金层。5.根据权利要求1所述的滑动闸阀，其特征在于，所述第一阀盘引导件和所述第二阀盘引导件各自包括第一端和第二端，并且所述楔形部更靠近所述第二端定位，而不是所述第一端。6.根据权利要求5所述的滑动闸阀，其特征在于，所述楔形部与所述第一阀盘引导件和所述第二阀盘引导件是一体的。7.根据权利要求5所述的滑动闸阀，其特征在于，所述第一阀盘引导件和所述第二阀盘引导件各自包括引导通道和平坦的内壁，其中，所述楔形部从所述内壁向外延伸。8.根据权利要求3所述的滑动闸阀，其特征在于，所述阀盘包括顶表面，所述顶表面具有中心区域，所述中心区域具有耐火材料。9.根据权利要求8所述的滑动闸阀，其特征在于，所述阀盘包括从所述中心区域径向向外定位的座圈构件，所述座圈构件适于在所述阀盘处于所述全关位置时抵着所述孔板的所述密封表面密封。10.根据权利要求9所述的滑动闸阀，其特征在于，所述阀盘包括鼻部和包裹着所述阀盘的所述鼻部的耐火材料。11.根据权利要求1所述的滑动闸阀，其特征在于，所述阀盘的楔形部与所述阀盘是一体的。12.根据权利要求1所述的滑动闸阀，其特征在于，所述阀盘被形成为包括插槽，所述插槽被配置成接受致动杆的端部，其中，所述致动杆与所述阀盘的连接允许所述阀盘在所述阀盘被从所述全开位置移动到所述全关位置时相对于所述致动杆移动。
13.一种用于在流体催化裂化工艺中控制气体、液体和催化剂材料的流动的滑动闸阀，所述滑动闸阀包括：阀体，所述阀体具有内部腔室，并且被形成为包括入口和出口；被定位在所述腔室内的孔板，所述孔板被形成为包括孔口；位于所述孔口的相反两侧上的第一阀盘引导件和第二阀盘引导件...

【专利技术属性】
技术研发人员：P，
申请(专利权)人：布拉克公司，
类型：发明
国别省市：