[发明专利]用于流化催化裂化装置的气体注入元件和配备有这种注入元件的气体分配系统

说明书

一种用于将气体分配到流化催化裂化装置的腔体内部的系统的气体注入元件(10)。这种注入元件包括：端至端贯穿其的通路(14)；以及陶瓷材料的内部元件(20)，该陶瓷材料的内部元件的内表面(22)完全限定贯穿通路(14)；以及中空金属套管(30)，内部元件(20)的至少一部分被容纳在该套管内，套管(30)和内部元件(20)分别具有形状互补的内表面(32)和外表面(24)，以允许内部元件(20)相对于套管(30)沿平行于通路(14)的轴线(X)的方向移动，该内表面(32)和该外表面(24)设有固定元件(26，36)，这些固定元件协作以便可逆地固定套管和内部元件。

本发明涉及将气体，尤其空气或蒸汽注入到流化催化裂化(或FCC)装置中。本发明还涉及一种气体注入元件和一种配备有一个或多个气体注入元件的气体分配系统。

在FCC装置中，空气注入系统(空气格栅、空气环、再生器的管格栅)或蒸汽注入系统(尤其在汽提操作的情况下)通常配有允许控制气体流量的分布和喷射速度的注入喷嘴。这些元件受到在FCC装置中流通的催化剂的腐蚀。催化剂实际上或者通过被称为“颈缩(vena contracta)”的现象进入喷嘴内部，通过离开喷嘴的流体射流的文丘里效应而吸入催化剂，或者例如在低流量运行的情况下随着在喷嘴内部的催化剂流淌(pleurage)进入喷嘴内部。已经进入注入喷嘴中的催化剂通过流体射流从其中排出，从而导致喷嘴腐蚀。

已经设想了许多解决方案来限制这些腐蚀现象。一种解决方案是完全由陶瓷制成喷嘴。但这样的喷嘴易碎。另一种解决方案是用覆盖有一层硬质材料、例如司太立合金(stellite)的金属来制造喷嘴。此类喷嘴表现出良好的抗腐蚀性，但最终必须更换。

因此，这些分配系统的维护仍然需要在每次关闭后更换大量喷嘴(大约20％的喷嘴，在这种类型的装置中这对应于200多个喷嘴)。更换喷嘴是相对耗时的操作，因为喷嘴需要一个接一个地拆焊开。因此，如更换整个分配系统，定期地预期需要更换的喷嘴的数量以缩短维护工作。

因此，需要限制和减少对受到腐蚀的气体注入系统的维护。

为此，本发明的主题涉及一种用于将气体分配到流化催化裂化装置的腔体内部的系统的气体注入元件，所述注入元件包括端至端贯穿其的通路，

其特征在于，该注入元件包括：

-由陶瓷材料制成的内部元件，该内部元件的内表面限定了贯穿其整个长度的所述贯穿通路，

-中空金属套管，在该中空金属套管内部容纳至少一部分内部元件，

套管和内部元件分别具有内表面和外表面，这些表面具有互补的形状，以允许内部元件相对于套管沿平行于贯穿通路的轴线的方向移动，所述套管的内表面和内部元件的外表面设有固定元件，这些固定元件协作以可逆地固定套管和内部元件。

换言之，这些固定元件提供了套管与内部元件之间的非永久性(可拆卸)固定。这允许容易地更换限定了贯穿通路的内部元件，从而允许在磨损的情况下快速地更换内部元件。内部元件被容纳在套管内：因此，套管的内表面面向内部元件的外表面。特别地，内部元件的外表面与限定了贯穿通路的内表面相对。因此，应了解的是，这些表面(内部元件的内表面和外表面以及套管的内表面)平行于贯穿通路的轴线。

有利的是，内部元件的外表面和套管的内表面可以是旋转表面，尤其是圆柱形的，这些表面的旋转轴线与贯穿通路的轴线重合或平行。这允许套管和内部元件更容易地生产并且简化固定元件的设计。

因此，这些固定元件可以包括凸耳或凹口，这些凸耳或凹口分别与适当形状的凹槽或肋部协作，以允许在沿平行于旋转轴线的方向的平移运动和围绕旋转轴线旋转运动之后得到的固定状态与自由状态之间移动套管和内部元件。