[发明专利]混合器/流动分布器

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2011年12月20日提交的U.S.S.N.临时申请号61/578,086和于2012年2月7日提交的EP申请号12154200.5的标题为“混合器/流动分布器”的优先权，该文献的整个公开内容引入本文供参考。

技术领域

本发明涉及混合器/流动分布器和它们的应用，例如在再生反应器中的应用。本发明涵盖用于控制氧化，例如用于使反应器，例如再生性逆流反应器热再生的方法和设备。

背景技术

燃烧可以用于使用于循环高温化学的反应器，例如再生反应器再生。通常，再生反应器循环是对称(反应化学与再生化学相同)或不对称的(反应化学和再生化学不同)。

一类不对称再生反应器，例如用于热解的那些，包括第一和第二区，其中每个区包含至少一个再生床。在放热氧化步骤中例如如下加热该反应器(或再生)：将燃料和氧化剂传导至位于第一和第二区之间的混合-分布区，在混合-分布区中混合和分布该燃料和氧化剂，使该燃料和氧化剂燃烧，然后将该燃烧产物传导穿过第二区并离开反应器。在热解步骤期间，将热解原料传导穿过第二区，然后穿过第一区，从而将该热解原料热解并将热从第二区传送到所述第一区。一些再生反应器将燃料和/或氧化剂直接地输送至混合-分布区，而没有让那些料流穿过所述第一或第二区。现有技术参考文献公开了经由穿入反应器系统的喷嘴、分布器或燃烧器将燃料和/或氧化剂导入，该反应器系统使用一般垂直于反应流向并通常穿过反应器容器侧壁的装置。例如，在常规Wulff裂化炉中的放热步骤期间，空气轴向流过再生体，并且经由穿入炉子侧面的喷嘴导入燃料，以与空气(燃烧和释放热)在再生体之间的开放区中结合。

再生反应器的一个特征是通过将产物热直接地同流换热(recuperating)到原料中而以高效率执行反应。将燃料或氧化剂经由在反应器以外的喷嘴、分布器或燃烧器径向地导入是不利的，原因在于再生反应器系统不用来将该反应物料流预加热。换言之，让燃料和/或氧化剂的一些部分绕过再生反应器系统将降低反应器系统的效率。

已经尝试经由轴向布置在一个或多个再生床内的导管将燃料和/或氧化剂引导至在再生反应器中间或在再生反应器中间附近的位置。例如，美国专利号4,240,805公开了使用轴向布置在再生床内的管子将氧化剂(空气)运载至在再生流路中间附近的位置。这将热朝重整区输送。最近，美国专利号7,815,873公开了经由在第一区内的基本上平行的流路将燃料和氧化剂提供给位于混合-分布区中的混合器-分布器。该混合-分布区位于第一和第二再生区之间，并且该混合器-分布器包括会聚和发散区以改进反应器的热效率。

希望进一步的改进。

发明内容

发明概述

在一个实施方案中，本发明涉及再生方法，包括：

(a)经由至少一个第一导管传导燃料和经由至少一个第二导管传导氧化剂，所述第一和第二导管位于反应器系统的同流换热区(recuperation zone)中；

(b)使所述燃料的至少一部分与所述氧化剂的至少一部分在混合-分布区中结合并反应以产生热和第一反应产物,所述混合-分布区位于(i)所述反应器系统中和(ii)所述同流换热区下游和反应区上游,所述混合-分布区包括具有MD≤15.0％，压降≤0.3巴(绝对)和总燃料-氧化剂流量≥10.0kg/hr的混合器-分布器；和

(c)将所述反应产物传导穿过所述反应区并将所述热的至少一部分从所述反应产物转移至所述反应区。

在又一个实施方案中，本发明涉及烃转化方法，包括：

(A)为反应器提供燃料和氧化剂，所述反应器包括至少一个混合器-分布器；

(B)将所述燃料和氧化剂沿燃料-氧化剂流动方向转移至所述混合器-分布器；

(C)在所述混合器-分布器中混合和分布所述燃料-氧化剂流体并使所述氧化剂的至少一部分与所述燃料的至少一部分放热反应以足够将所述反应器的至少一部分加热至≥800℃的温度，所述混合器-分布器包括：

(i)至少一个第一挡板和多个第一孔，所述第一挡板和多个第一孔布置在所述混合器-分布器中的第一位置；

(ii)至少一个第二挡板和至少一个第二孔，所述第二挡板和第二孔位于所述混合器-分布器中的第二位置,其中(a)所述第一位置在所述第二位置的相对于燃料-氧化剂流体的上游，和(b)所述第一位置具有比所述第二位置更大数量的孔；和