СИСТЕМА КАМЕРЫ СГОРАНИЯ ТОПЛИВНОГО ГАЗА С КИПЯЩИМ СЛОЕМ ДЛЯ ПРОЦЕССА КАТАЛИТИЧЕСКОЙ ДЕГИДРОГЕНИЗАЦИИ
GAS COMBUSTION CHAMBER SYSTEM COMBUSTIBLE LAYER FUEL FOR CATALYTIC DEHYDROGENATION PROCESS

Область техники
Настоящее изобретение относится к системе камеры сгорания топливного газа с кипящим слоем для процесса каталитической дегидрогенизации.
Уровень техники
Известные процессы реактивации или регенерации катализатора, при которых обрабатывают катализаторы со сниженной каталитической активностью, по меньшей мере частично обусловленной осаждением кокса на каталитические поверхности, включают удаление этого кокса обычно посредством контакта таких катализаторов при высокой температуре (например, по меньшей мере 450 градусов Цельсия (ºC) для катализатора дегидратации этанола и по меньшей мере 650°C для катализатора каталитического крекинга с флюидизированным катализатором (FCC, fluid catalyst cracking)) с воздухом или другим кислородосодержащим газом. Обычные процессы регенерации катализатора не обеспечивают достаточного количества теплоты для проведения реакции эндотермической дегидрогенизации. Следовательно, к некоторым процессам должно быть добавлено дополнительное топливо. Дополнительное топливо дополнительно дезактивирует катализатор в процессе каталитической дегидрогенизации, использующем галлиево-платиновый катализатор на алюмооксидном или алюмосиликатном носителе, т.е. катализаторы, используемые в каталитической дегидрогенизации этана, пропана, бутана, изобутана, бутилена и этилбензола. Специалистам, практикующим дегидрогенизацию алканов, в частности дегидрогенизацию пропана (PDH, propane dehydrogenation), понятно, что если для проведения эндотермической реакции не обеспечивается достаточное количество теплоты, выработка алкенов снижается до точки, где экономика процесса диктует добавление дополнительных источников теплоты для проведения реакции.
Во время процесса регенерации активность дегидрогенизации нарушена из-за сгорания внешнего источника топлива. Распределение источника топлива является критическим для достижения максимального сгорания внешнего источника топлива на катализаторе, а также минимизации любой возможной дезактивации катализатора из-за неравномерного распределения топлива.
Одно ограничение состоит в том, что сами трубы распределителя не могут блокировать высокий процент проходного сечения камеры сгорания, или камера сгорания будет заполнена до этого уровня, или катализатор не будет способен к обратному смешиванию и будет образовывать плотный слой. Например, в одной существующей разработке трубы распределителя блокируют ~26% проходного сечения. Базовая поверхностная скорость равна примерно 3,5 - 4 фут/с (приблизительно 1 - 1,2 м/с) на этом уровне в камере сгорания. С такой блокировкой фактическая скорость будет 4,7 - 5,4 фут/с (приблизительно 1,4 - 1,6 м/с), что будет ниже максимума в 8,0 фут/с (приблизительно 5,4 м/с), где катализатор не будет способен протекать вниз.
Топливо часто впрыскивают при температуре окружающей среды, что вызывает его нагрев по мере его прохождения по трубе распределителя в слое, который работает при температуре 680-800°C и, предпочтительно, от 700-770°C. По мере нагрева топлива по мере его прохождения по заданному трубчатому распределителю плотность газа уменьшается, что приводит к неравномерному распределению. Первая часть трубы будет выпускать большую массу топлива, чем та часть трубы, которая позволяет газу находиться в корпусе дольше. Следовательно, возникает неравномерное распределение. Неравномерное распределение может побуждать части камеры сгорания иметь более стехиометрическое топливо, чем воздух локально, что означает, что топливо должно будет смешиваться с дополнительным воздухом и/или катализатором перед сжиганием. Такое топливо, контактирующее с катализатором при высокой температуре, приводит к дезактивации катализатора, что является нежелательным.
Раскрытие сущности изобретения
В одном варианте осуществления настоящее изобретение предоставляет систему камеры сгорания топливного газа с кипящим слоем для процесса каталитической дегидрогенизации, содержащую корпус, имеющий нижнюю часть и верхнюю часть; множество диффузоров для впрыска воздуха, расположенных в нижней части этого корпуса; опциональные распределители мазута для пуска; множество диффузоров для впрыска топливного газа, расположенных на распределителях топливного газа, расположенных в указанном корпусе на расстоянии от множества диффузоров для впрыска воздуха и над ними, причем диффузоры для впрыска топливного газа размещены таким способом, чтобы максимизировать равномерное распределение массы топливного газа, выпрыскиваемого через диффузоры топливного газа в указанном корпусе; один или более опциональных узлов решетки, расположенных в указанном корпусе на расстоянии от множества диффузоров для впрыска воздуха и над ними, и расположенных на расстоянии от распределителей топливного газа и под ними для максимизации равномерного распределения массы воздуха; и один или более узлов решетки, расположенных в указанном корпусе на расстоянии над распределителями газового топлива.
Краткое описание чертежей
Для целей иллюстрации настоящего изобретения на чертежах показаны примерные виды; однако следует понимать, что настоящее изобретение не ограничивается показанными точными компоновками и средствами.
На фиг. 1 показан вид в вертикальном разрезе корпуса, используемого в регенерации катализатора, в соответствии с настоящим изобретением;
на фиг. 2 показан вид сверху первого варианта осуществления распределителей топливного газа;
на фиг. 3 показан вид в сечении первого варианта осуществления усиленной трубы;
на фиг. 4 показан вид сверху второго варианта осуществления распределителей топливного газа;
на фиг. 5 показан вертикальный схематичный вид в поперечном сечении нижней части корпуса, иллюстрирующий распределители топливного газа и распределителей горючей смеси; и
на фиг. 6 показан вертикальный схематичный вид в поперечном сечении второго варианта осуществления трубы и распределителя впрыска топливного газа.
Осуществление изобретения
Со ссылкой на фиг. 1 показан вид в вертикальном разрезе варианта осуществления корпуса 1, используемого в качестве системы камеры сгорания топливного газа с кипящим слоем для процесса каталитической дегидрогенизации. Корпус 1 содержит нижнюю часть 2, в целом имеющую форму цилиндра, и верхнюю часть 3 в форме усеченной пирамиды. Угол между усеченной пирамидой 3 и внутренней горизонтальной воображаемой линией, выполненной на пересечении усеченной пирамиды 3 и нижней части 2, может находиться в диапазоне от 10 до 80 градусов. В настоящем документе раскрыты и включены в него все индивидуальные значения и поддиапазоны от 10 до 80 градусов; например, угол между этими трубчатым компонентом и компонентом в форме усечённой пирамиды может быть в диапазоне от нижнего предела, равного 10, 40 или 60 градусам, до верхнего предела, равного 30, 50, 70 или 80 градусам. Например, угол может быть от 10 до 80 градусов, или в альтернативном варианте осуществления от 30 до 60 градусов, или в альтернативном варианте осуществления от 10 до 50 градусов, или в альтернативном варианте осуществления от 40 до 80 градусов. Кроме того, в альтернативных вариантах осуществления угол может изменяться по высоте усеченной пирамиды либо непрерывно, либо дискретно. В некоторых вариантах осуществления корпус 1 может быть или может не быть облицован огнеупорным материалом.
Отработанный или частично дезактивированный катализатор входит в корпус 1 через спускную трубу 4. В альтернативных конфигурациях отработанный или частично дезактивированный катализатор может входить в корпус 1 из бокового входного отверстия или из нижнего питающего трубопровода, проходя вверх через воздушный распределитель. Использованный катализатор падает на грязевой щиток 5 и распределяется им. Корпус 1 дополнительно содержит воздушные распределители 6, которые расположены на высоте грязевого щитка 5 или незначительно ниже его. Над воздушными распределителями 6 и выходным отверстием 7 спускной трубы находится решетка 8. Над решеткой 8 расположено множество распределителей 9 топливного газа. Над распределителями 9 топливного газа внутри корпуса могут быть расположены одна или более дополнительных решеток 10.
В первом варианте осуществления распределители 9 топливного газа входят в корпус 1 и пересекают его по существу по хорде корпуса 1. Как видно на фиг. 2 и 3, каждый распределитель 9 топливного газа содержит трубу 30 с концом 11 подачи топлива и терминальным концом 12. Обратимся теперь к фиг. 3, на которой видно, что каждая труба 30 может дополнительно содержать по меньшей мере один усиливающий элемент 20, проходящий вдоль по меньшей мере части длины трубы 30. Усиливающий элемент (элементы) 20 могут быть любой формы или выполнены из материала, который добавляет прочность трубе 30, включая, например, прутки квадратного сечения (как показано на фиг. 3) и прутки круглого сечения. Каждый распределитель 9 топливного газа дополнительно содержит множество диффузоров 13 для впрыска топливного газа. Диффузоры 13 для впрыска топливного газа позволяют топливному газу входить в трубу 30 с допустимой скоростью, как правило, 50-300 футов в секунду (приблизительно 15 - 91 м/с) и входить во внутреннее пространство корпуса 1. Небольшое отверстие 14 в начале каждого из диффузоров 13 для впрыска топливного газа создает падение давления и обеспечивает более равномерное распределение топливного газа в слой. Как показано на фиг. 2, концы 11 подачи топлива смежных распределителей 9 топливного газа находятся на противоположных сторонах корпуса 1. Такие чередующиеся концы 11 подачи топлива обеспечивают один способ для максимизации равномерного распределения массы топливного газа, впрыскиваемого через диффузоры 9 топливного газа в корпус 1, благодаря нагреву. Альтернативно, максимизация равномерного распределения массы топлива может быть достигнута посредством использования комплектов из двух труб, которые проходят только по части хорды, входя с противоположных сторон корпуса, как показано на фиг. 2 при помощи распределителей топливного газа, отмеченных ссылочными обозначениями 9а и 9b. Еще один способ максимизации равномерного распределения массы топлива состоит в использовании градиентного распределения диффузоров 13 для впрыска топливного газа с большим количеством диффузоров 13 для впрыска топливного газа по направлению к терминальному концу 12 каждой трубы 30. Еще один способ состоит в увеличении размера диффузоров 13 для впрыска топливного газа и небольших отверстий 14 к терминальному концу 12 каждой трубы 30. Могут быть использованы другие типы конфигураций впрыска топливного газа, такие как трубчатые распределители, которые питаются от одного или более коллекторов 15, что обеспечивает возможность основному потоку топливного газа входа сбоку, сверху или снизу корпуса 1 и питания от множества труб 30, причем каждая труба 30 имеет множество диффузоров 13 для впрыска топливного газа, как показано на фиг. 4. Концы 11 подачи топлива труб 10 на фиг. 4 соединяются с коллектором 15, а терминальные концы 12 расположены вблизи стенки корпуса. Топливный газ может подаваться на различных высотах внутри корпуса 1, хотя в предпочтительном варианте осуществления топливный газ должны подавать на одном уровне.
Углеводородное сырье, такое как метан, может начинать коксоваться в этих щелях и отжимать диффузор от трубы. Диффузоры могут быть приварены к наружной части этой трубы, при этом указанное отверстие просверлено через трубу, или любым способом, который предупреждает внутренние щели, в которые может входить углеводород. На фиг. 6 показан другой вариант осуществления трубы и диффузоров для впрыска топливного газа. На фиг. 6 в поперечном сечении изображены труба 30 и один диффузор 39 для впрыска топливного газа. Как видно на фиг. 6, нет усиливающих элементов или огнеупорного материала. Диффузор 39 для впрыска топливного газа содержит кожух 41, который прикреплен на трубу 30, и проходное отверстие 43, проходящее через наружную стенку трубы 30 и сообщающееся с внутренним каналом 45 кожуха 41. Кожух 41 прикреплен к трубе 30 таким образом, чтобы не допускать открытую щель между внутренней частью трубы 30 и диффузором 39 для впрыска топливного газа. Как показано на фиг. 6, такое прикрепление выполнено посредством сварного шва 47, который проходит вокруг наружной поверхности кожуха 41 на месте его соединения с наружной поверхностью трубы 30.
Альтернативные способы максимизации равномерного распределения массы топливного газа могут быть выполнены с использованием альтернативных конфигураций, таких как конфигурации питающего распределителя, показанного на фиг. 2 патента США 8,894,940, содержание которого включено в настоящий документ посредством ссылки.
Топливный газ может являться метаном, природным газом, этаном, пропаном, водородом или любым газом, содержащим энергетическую ценность при сгорании.
Корпус 1 может дополнительно содержать один или более компонентов, выбранных из группы, состоящей из входного отверстия 33 для кислородосодержащего газа, сообщающегося с пространством 49, входного отверстия для дополнительного топлива, входного отверстия 35 для отработанного катализатора, входного отверстия катализатора рециркуляции регенератора и выходного отверстия 37 корпуса.
Настоящее изобретение дополнительно предоставляет систему для впрыска топлива в соответствии с любым вариантом осуществления изобретения, раскрытым в настоящем документе, за исключением того, что одна или более усиленных труб по меньшей мере частично покрыты огнеупорным материалом для минимизации теплопередачи от слоя к газообразному топливу. Со ссылкой на вариант осуществления, показанный на фиг. 3, труба 30 имеет два усиливающих элемента 11. Между каждыми усиливающими элементами 11 труба 30 покрыта опциональным огнеупорным материалом 16. Аналогично, огнеупорный материал может быть расположен между диффузорами 13 для впрыска топливного газа и усиливающими элементами 11. Могут быть использованы любые подходящие огнеупорный материал и способ крепления, включая, например, материалы ESCOCAST AA22S, RESCOCAST 7, 8 и 9 и R-MAX MP (доступны в продаже от Resco Products, Inc. (Питтсбург, Пенсильвания, США)), ACTCHEM 85 (доступен в продаже от ARTech Inc.). Как правило, для высокотемпературных применений может быть использован тонкий слой облицовки огнеупорным материалом ½-1 дюйм (приблизительно 1,27 - 2,54 см) в специализированной крепежной системе, такой как шестигранная сетка или выступы трубы, как известно из уровня техники.
Под распределителями 9 топливного газа находится узел 8 решетки. Узел 8 решетки способствует максимизации равномерного распределения массы воздуха. В некоторых вариантах осуществления узлы 8 и 10 решетки могут иметь формы, раскрытые в заявке на патент США № 14/755,008 от 30.06.2015 и заявке на патент США № 14/751,424 от 26.06.2015, содержание которых включено в настоящий документ посредством ссылки.
Выходное отверстие 7 спускной трубы 4 расположено под распределителями 9 топливного газа и узлом 8 решетки и опорожняется в пространство между узлом 8 решетки и воздушным распределителем 6.
Воздушный распределитель 6 содержит множество диффузоров 16 для впрыска воздуха. Между диффузорами 16 для впрыска воздуха может быть использован опциональный огнеупорный материал. В конкретном варианте осуществления для минимизации температуры диффузоров 16 для впрыска воздуха могут быть использованы от трех до семи дюймов (приблизительно 7,6 - 17,8 см) огнеупорного материала, такого как материал RESCOCAST 8. Например, воздух, входящий в диффузоры для впрыска воздуха, может быть при температуре около 635°C, при этом температура решетки 8 приблизительно равна 750°C. В таком примере температура диффузоров для впрыска воздуха будет около 640°C.
Диффузоры 16 для впрыска воздуха могут быть расположены на плоской решетчатой пластине и полом цилиндре, на вогнутой решетчатой пластине и полом цилиндре или на трубчатом решетчатом распределителе. В некоторых вариантах осуществления воздушный распределитель 6 на своей нижней части может иметь более тонкую металлическую окантовку.
На фиг. 5 показана опция решетчатой пластины и полого цилиндра для поддержки диффузоров 16 для впрыска воздуха. Как показано на фиг. 5, полый цилиндр 17 проходит вниз от воздушного распределителя 6. В конкретном варианте осуществления длина полого цилиндра 17, проходящего вниз от воздушного распределителя 6, может быть в диапазоне от 3 до 7 футов (приблизительно 0,9 - 2,1 м). В конкретном варианте осуществления полый цилиндр 17 может иметь толщину от 0,75 до 3 дюймов (приблизительно 1,9 - 7,6 см) по своей длине, проходящей от воздушного распределителя 6, по длине от 6 до 18 дюймов (приблизительно 15,2 - 45,7 см) с сужением толщины полого цилиндра (не показано) до 0,25 до 0,625 дюймов (приблизительно 0,63 - 1,59 см) далее ниже по длине полого цилиндра. Такое постепенное сужение толщины полого цилиндра обеспечивает большую его прочность вблизи воздушного распределителя 6 для сопротивления термическому напряжению и напряжению давления, а также большей гибкости полого цилиндра в его нижней части.
В альтернативных вариантах осуществления воздушный распределитель 6 может иметь конфигурации, описанные выше, в связи с распределителем топливного газа. То есть, воздушный распределитель может содержать множество труб, входящих в боковую стенку корпуса 1, или может питаться через коллектор.
Использованный катализатор, выходящий из выходного отверстия 7 спускной трубы 4 падает на грязевой щиток 5 и распределяется им. В некоторых вариантах осуществления грязевой щиток 5 может быть по меньшей мере частично покрыт огнеупорным материалом, например, огнеупорным материалом в виде шестигранной сетки толщиной 0,5-1 дюйм (приблизительно 1,27 - 2,54 см).
Настоящее изобретение дополнительно предоставляет систему камеры сгорания топливного газа с кипящим слоем для процесса каталитической дегидрогенизации в соответствии с любым вариантом осуществления, раскрытым в настоящем документе, за исключением того, что каждая усиленная труба содержит два ряда диффузоров топливного газа с плотностью от 5 до 100 диффузоров на квадратный метр площади поперечного сечения камеры сгорания, причем указанные ряды расположены на расстоянии и под углом вниз от 45 градусов до приблизительно 90 градусов друг от друга. В настоящем документе раскрыты и включены в него все индивидуальные значения и поддиапазоны от 5 до 100 диффузоров на квадратный метр; например, плотность диффузоров топливного газа может быть в диапазоне от нижнего предела, равного 5, 10 или 15, до верхнего предела, равного 100, 90 или 80 диффузорам на квадратный метр. Например, плотность диффузоров топливного газа может быть в диапазоне от 5 до 100 диффузоров на квадратный метр, или в альтернативном варианте осуществления от 10 до 80 диффузоров на квадратный метр, или в альтернативном варианте осуществления от 15 до 70 диффузоров на квадратный метр.
Настоящее изобретение дополнительно предоставляет систему камеры сгорания топливного газа с кипящим слоем для процесса каталитической дегидрогенизации в соответствии с любым вариантом осуществления, раскрытым в настоящем документе, за исключением того, что воздушный распределитель является трубчатым распределителем, решетчатым распределителем в виде вогнутой пластины или плоской пластины с плотностью воздушных диффузоров от 5 до 100 воздушных диффузоров на квадратный метр. В настоящем документе раскрыты и включены в него все индивидуальные значения и поддиапазоны от 5 до 100 воздушных диффузоров на квадратный метр; например, плотность воздушных диффузоров может быть в диапазоне от нижнего предела, равного 5, 10 или 15 диффузорам на квадратный метр, до верхнего предела, равного 100, 90 или 80 воздушным диффузорам на квадратный метр. Например, плотность воздушных диффузоров может быть в диапазоне от 5 до 100 воздушных диффузоров на квадратный метр, или в альтернативном варианте осуществления от 10 до 90 диффузоров на квадратный метр, или в альтернативном варианте осуществления от 20 до 80 диффузоров на квадратный метр.
Настоящее изобретение дополнительно предоставляет систему камеры сгорания топливного газа с кипящим слоем для процесса каталитической дегидрогенизации в соответствии с любым вариантом осуществления, раскрытым в настоящем документе, за исключением того, что воздушный распределитель подает достаточное количество воздуха для обеспечения более, чем 110% стехиометрического требуемого количества кислорода для сгорания топливного газа. В настоящем документе раскрыты и включены в него все индивидуальные значения и поддиапазоны, большие чем 110%. Например, воздушный распределитель может подавать достаточное количество воздуха для обеспечения более, чем 125% стехиометрического требуемого количества кислорода для сгорания топливного газа, или в альтернативном варианте осуществления более, чем 135%, или в альтернативном варианте осуществления более, чем 150%, или в альтернативном варианте осуществления более, чем 165%.
Настоящее изобретение дополнительно предоставляет систему камеры сгорания топливного газа с кипящим слоем для процесса каталитической дегидрогенизации в соответствии с любым вариантом осуществления, раскрытым в настоящем документе, за исключением того, что воздушный распределитель подает достаточное количество воздуха для обеспечения более, чем 105% стехиометрического требуемого количества кислорода для сгорания топливного газа и кокса. В настоящем документе раскрыты и включены в него все индивидуальные значения и поддиапазоны, большие чем 105%. Например, воздушный распределитель может подавать достаточное количество воздуха для обеспечения более, чем 125% стехиометрического требуемого количества кислорода для сгорания топливного газа и кокса, или в альтернативном варианте осуществления более, чем 135%, или в альтернативном варианте осуществления более, чем 150%, или в альтернативном варианте осуществления более, чем 165%.
Настоящее изобретение дополнительно предоставляет систему камеры сгорания топливного газа с кипящим слоем для процесса каталитической дегидрогенизации в соответствии с любым вариантом осуществления, раскрытым в настоящем документе, за исключением того, что секции узла решетки содержат средства для блокировки проходного сечения, имеющего проходное сечение от 30% до 98% со скоростями газа через отверстия меньше, чем 8 футов в секунду (приблизительно 5,4 м/с). В настоящем документе раскрыты и включены в него все индивидуальные значения и поддиапазоны от 30 до 98%; например, проходное сечение может быть в диапазоне от нижнего предела, равного 30, 40, 50, 60, 70 или 80%, до верхнего предела, равного 50, 60, 70, 80, 90 или 98%. Например, проходное сечение может быть в диапазоне от 30 до 98%, или в альтернативном варианте осуществления от 30 до 75%, или в альтернативном варианте осуществления от 75 до 98%, или в альтернативном варианте осуществления от 65 до 95% Такие средства содержат, например, уплотнение, шевроны и подземные решетки, а также любые средства, раскрытые в заявке на патент США № 14/755,008 от 30.06.2015 и заявке на патент США № 14/751,424 от 26.06.2015, содержание которых включено в настоящий документ посредством ссылки.
2
2
В системе камеры сгорания топливного газа с кипящим слоем для процесса каталитической дегидрогенизации частично дезактивированный или использованный катализатор нагревается до температуры, по меньшей мере равной 660°C, но не больше, чем 850°C, предпочтительно от 700°C до 770°C, более предпочтительно от 720°C до 750°C. Снова предпочтительно, как для реактора дегидрогенизации, что камера сгорания, которая служит в качестве части участка восстановления, и в которой будут сгорать дополнительное топливо и кокс (т.е. окисляться с помощью кислородосодержащего газа) для образования HO и CO, содержит нижнюю секцию, работающую как быстрый кипящий, турбулентный или пузырьковый слой, и верхнюю секцию, работающую как подъемный участок. Это обеспечивает камере сгорания возможность работы со средним катализатором и потоком газа, перемещающимся одновременно вверх. В этой конфигурации внутренние элементы являются критическими для разрушения пузырей и содействия смешиванию топлива, воздуха и катализатора. Другая возможная конфигурация, разработанная в качестве альтернативы для обеспечения возможности протекания среднего катализатора вниз и протекания среднего газа вверх, содержит быстрый кипящий, турбулентный или пузырьковый слой. Независимо от конфигурации теплота для сгорания регенератора происходит от сочетания сгорания осажденного кокса, т.е. сам кокс поставляет теплоту в результате реакции окисления, и сгорания дополнительного топлива для процессов, которые не производят достаточное количество кокса для проведения реакции в реакторе. Как использован в настоящем документе, термин "дополнительное" означает топливо, отличное от самого кокса.
Объемная скорость (WHSV, weight hour space velocity) в системе камеры сгорания топливного газа с кипящим слоем просто может находится в диапазоне от приблизительно 0,1 до приблизительно 100 фунтов (приблизительно 0,04 - 45,36 кг) подачи смеси воздух + топливо в час (ч) на фунт катализатора в камере сгорания (подача, фунт/ч/катализатор, фунт). Например, когда камера сгорания содержит нижнюю часть, которая работает как быстрый реактор с кипящим или турбулентным слоем, и верхнюю часть, которая работает как лифт-реактор, поверхностная скорость газового потока может быть в диапазоне от приблизительно 1 фута в секунду (приблизительно 0,3 м/с) до приблизительно 8 фут/с (приблизительно 24,38 м/с), предпочтительно, от приблизительно 2 фут/с (приблизительно 0,61 м/с) до 10 фут/с (приблизительно 3,05 м/с) в нижней части камеры сгорания, и от приблизительно 20 фут/с (приблизительно 6,09 м/с) до 70 фут/с (приблизительно 21,31 м/с) в верхней части камеры сгорания. В альтернативном, но менее предпочтительном варианте осуществления конфигурация камеры сгорания, которая выполнена полностью подъемного типа, может работать при одной высокой поверхностной скорости газового потока, например, в некоторых вариантах осуществления равной на всем протяжении по меньшей мере 30 фут/с (приблизительно 9,15 м/с).
2
2
2
2
2
2
2
2
2
Отметим, что в вариантах осуществления, таких как камера сгорания, состоящая из двух частей и описанная в настоящим документе выше, поток катализатора предпочтительно равен от приблизительно 1 фунта за квадратный фут-секунду (фунт/фут-с) (приблизительно 4,89 кг/м-с) до приблизительно 20 фунт/фут-с (приблизительно 97,7 кг/м-с) в нижней части камеры сгорания, и от приблизительно 10 фунт/фут-с (приблизительно 48,9 кг/м-с) до приблизительно 200 фунт/фут-с (приблизительно 489 кг/м-с) в верхней части камеры сгорания. В нисходящей камере сгорания могут использовать поток катализатора выше, чем 200 фунт/фут-с, но это в целом не является предпочтительным. Специалисты в данной области техники смогут соответствующим образом регулировать поток катализатора на основе WHSV и соотношения подачи катализатора к подаче воздуха/дополнительного топлива.
Давление в системе камеры сгорания топливного газа с кипящим слоем находится в диапазоне от 15 до 70 фунтов на квадратный дюйм (приблизительно 103,4 - 482,6 кПа). В настоящем документе раскрыты и включены в него все индивидуальные значения и поддиапазоны от 5 до 70 фунтов на квадратный дюйм. Например, давление в системе камеры сгорания топливного газа с кипящим слоем может быть в диапазоне от 15 до 70 фунтов на квадратный дюйм (приблизительно 103,4 - 482,6 кПа), или в альтернативном варианте осуществления от 15 до 45 фунтов на квадратный дюйм (приблизительно 103,4 - 310,3 кПа), или в альтернативном варианте осуществления от 25 до 40 фунтов на квадратный дюйм (приблизительно 172,4 - 275,8 кПа), или в альтернативном варианте осуществления от 35 до 70 фунтов на квадратный дюйм (приблизительно 241,3 - 482,6 кПа).
Настоящее изобретение может быть воплощено в других формах без отклонения от его сущности и существенных атрибутов, и, соответственно, должны быть сделаны ссылки на сопутствующую формулу изобретения, а не на приведенное выше описание, как указание на объем настоящего изобретения.