[發明專利]用于異常情況預防的流體催化裂化器中催化劑損耗的探測

無效

• 申請號: 200780042881.1
• 申請日: 2007-09-27
• 公開（公告）號: CN101547994A
• 公開（公告）日: 2009-09-30
• 發明（設計）人: 拉維·坎特;約翰·菲利普·米勒
• 申請（專利權）人: 費舍-柔斯芒特系統股份有限公司
• 主分類號: C10G11/18
• 分類號: C10G11/18
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司
• 代理人: 康 泉;宋志強

本申請要求于2006年9月29日提交的美國臨時專利申請No.60/848,596的權益，該申請的全部內容通過引用合并于此。

技術領域

本專利總的來說涉及在加工廠中施行診斷和維護，更具體地說，涉及以降低或預防加工廠內的異常情況的方式在加工廠內提供診斷能力。

背景技術

流體催化裂化是現代煉油廠將高分子量的油(碳氫化合物)裂化成包括液態石油氣、汽油、航空燃料和柴油的較輕組分常用的過程。通常，流體催化裂化過程使用催化劑首先分解高分子量的碳氫化合物，然后使用至少一個旋風器將得到的混合物分離成可采集的副產品。所使用的催化物質然后可以被回收以注入另一反應循環。流體催化裂化過程中可能會發生的一個問題是反應器部件或再生器部件的催化劑損耗可能過高。如果不進行糾正，這種催化劑損耗可能會導致流體催化裂化器下游的后續處理單元中出現問題。

發明內容

所要求的方法和系統探測和/或預測流體催化裂化單元中的異常催化劑損耗率。可以監控流體催化裂化器的部件，例如反應器旋風器或再生器旋風器的壓差。流體催化裂化單元的部件在正常操作期間的正常差壓顯著變化可以指示催化劑損耗增加，并且還可以指示流體催化裂化器中發生故障或需要維護。所要求的方法和系統使用計算設備實現算法，以基于所監控的流體催化裂化旋風器的差壓探測或預測異常狀況。在探測到異常情況時，可以生成警告以通知合適的實體。

附圖說明

圖1圖示出流體催化裂化單元；

圖2圖示出可以用于實現統計過程監控(SPM)算法的計算設備；

圖3圖示出可以在計算設備上實現的SPM模塊；

圖4圖示出使用回歸模型的異常操作探測(AOD)模塊的實施例；

圖5圖示出使用回歸探測催化劑損耗的過程流程圖；

圖6圖示出可以實現異常情況預防系統的示例加工廠；以及

圖7圖示出加工廠中示出與各種設備通信的異常情況預防系統的一部分。

具體實施方式

總的來說，圖1圖示出用于對高分子量油實現流體催化裂化過程的流體催化裂化裝置10。包括高分子量油的進料12可以在反應器14的底部流入，反應器14為豎直或向上傾斜的管，有時稱為“提升管”。高活性催化劑16可以被導入提升管14從而接觸進料12。進料12可以被預加熱，并通過進料噴嘴(未示出)被噴灑于提升管14的底部，其中進料12在進料噴嘴處接觸極熱的已流化的催化劑。分散蒸汽18可以用于噴灑通過進料噴嘴的進料12。當熱催化劑接觸進料12時，催化劑使進料12蒸發，并對將高分子量油分解成諸如液化石油氣(LPG)、汽油和柴油之類的較輕組分的裂化反應進行催化。催化劑-碳氫化合物混合物然后可以向上流經提升管14，并最終流入離析容器19。催化劑-碳氫化合物混合物可以在反應器旋風器20中被采集，并且混合物中的碳氫化合物部分可以通過該旋風器20與催化劑分離。大部分催化劑可以從旋風器20中輸出并沉積到離析容器19中。主要包括不含催化劑的碳氫化合物的旋風器反應器流出物22可以被輸送至主分餾器(未示出)，以進一步分離成燃氣、LPG、汽油、柴油和噴氣燃料中使用的輕循環油、重燃氣等。

當裂化催化劑在提升管14中向上移動時，在催化劑上沉積焦炭從而降低催化劑的活性和選擇性的反應使得裂化催化劑被“消耗”。已使用的催化劑從離析容器19中的裂化碳氫化合物容器中被離析出來，并發送到汽提塔24，在汽提塔24中，汽提蒸汽可以接觸已使用的催化劑從而去除催化劑中剩余的殘留碳氫化合物。所消耗的催化劑隨后可以被引入流化床再生器28，在流化床再生器28中用熱空氣30(或在某些情況下，空氣加氧)燒掉焦炭沉積物，以將催化劑恢復到活性狀態，并為下一反應循環提供必需的熱量。燃燒焦炭沉積物產生包括二氧化碳和一氧化碳的煙道氣。可以用再生器旋風器31從再生器28的固態催化劑和固態焦炭混合物中分離出或過濾出煙道氣。“再生的”催化劑可以返回提升管14的底部，以重復循環。