设计成适应热膨胀的提升管的制作方法

设计成适应热膨胀的提升管
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求2020年12月16日提交的并且标题为“设计成适应热膨胀的提升管(riser designed to accommodate thermal expansion)”的美国申请号63/126,094的权益和优先权，该申请的全部内容通过引用并入本公开。
技术领域
3.本文所述的实施方案总体涉及化学处理系统，并且更具体地涉及设计成适应热膨胀和收缩的系统。


背景技术：

4.许多化学品提供用于形成基础材料的原料。例如，轻质烯烃可用作基础材料以生产许多类型的物品和材料，其中乙烯可用于制造聚乙烯、氯乙烯或环氧乙烷。此类产品可用于产品包装、建筑、纺织品等。因此，工业上需要轻质烯烃，诸如乙烯、丙烯和丁烯。一些化学品，诸如轻质烯烃，可以通过利用提升管反应器的反应过程来生产。提升管可用于反应以及用于该过程的催化剂的再生。


技术实现要素：

5.在一些实施方案，例如本文所述的那些实施方案中，可以利用非竖直的提升管。例如，此类非竖直提升管的部分可以是倾斜取向的。然而，在利用此类提升管的化学处理系统的设计中可能出现复杂情况。例如，许多实施方案中的设计应当能够解决各种化学品，包括但不限于轻质烯烃生产期间各种系统单元的热膨胀和收缩。另外，随着反应器变得又大又重，为反应器系统设计机械支撑系统变得麻烦。如本公开所确定的，在热条件下膨胀的非竖直提升管引入提升管的显著水平膨胀，而许多传统提升管在取向上严格竖直并且仅竖直膨胀。
6.目前公开的提升管在一些或所有方面解决了这些问题。本文公开的提升管可包括两个不同的提升管部分，这允许包括非水平节段的提升管部分在相对于竖直取向的固定部分膨胀或接触时水平移动。在一个或多个实施方案中，提升管可包括上提升管部分、包括非竖直节段的下提升管部分、以及引导部，这些引导部被定位成当该下提升管经历该非竖直节段的热膨胀和收缩时保持该上提升管部分与该下提升管部分对齐，从而引起该下提升管部分相对于该上提升管部分的水平移动。在一个或多个实施方案中，当这些部件的温度变化时，引导部可以引导上提升管部分和下提升管部分以受控方式“滑动”越过彼此。当提升管经历热膨胀时，上提升管部分和下提升管部分的适当对准可以确保穿过提升管的气体和颗粒状固体的流动在宽的温度范围内是一致的。另外，上提升管部分和下提升管部分的适当对准可减小上提升管部分与下提升管部分之间以及提升管与以下系统部件之间的应力：当提升管经历热膨胀和收缩时，提升管与这些系统部件相互作用。
7.根据本文公开的一个或多个实施方案，提升管可设计成适应热膨胀。提升管可包
括下提升管部分，该下提升管部分包括非竖直提升管节段和竖直提升管节段。非竖直提升管节段可定位在竖直提升管节段下方。下提升管部分可终止于竖直提升管节段的上端处。提升管可还包括上提升管部分，该上提升管部分包括下端。上提升管部分可以是竖直的。上提升管部分的下端可以围绕下提升管部分的竖直提升管节段的上端定位。提升管可还包括第一引导部和第二引导部，该第一引导部和该第二引导部各自定位在上提升管部分的下端的内部的相对的侧面上。第一引导部和第二引导部中的每一者可包括外表面。第一引导部的外表面和第二引导部的外表面可以基本上平行。第一引导部的外表面和第二引导部的外表面可以彼此面对。第一引导部的外表面与第二引导部的外表面之间的距离可以比下提升管部分的上端的直径大不超过3％，使得当下提升管部分由于温度变化而膨胀或收缩时，下提升管部分的竖直提升管节段在与第一引导部的外表面和第二引导部的外表面基本上平行的方向上移动。
8.根据本文公开的一个或多个实施方案，反应器系统的颗粒状固体分离区段可包括限定颗粒状固体分离区段的内部区域的外壳。外壳可包括提升管端口。提升管可延伸穿过提升管端口。提升管可包括下提升管部分，该下提升管部分包括非竖直提升管节段和竖直提升管节段。非竖直提升管节段可定位在竖直提升管节段下方。下提升管部分可终止于竖直提升管节段的上端处。提升管可还包括上提升管部分，该上提升管部分包括下端。上提升管部分可以是竖直的。上提升管部分的下端可以围绕下提升管部分的竖直提升管节段的上端定位。提升管可还包括第一引导部和第二引导部，该第一引导部和该第二引导部各自定位在上提升管部分的下端的内部的相对的侧面上。第一引导部和第二引导部中的每一者可包括外表面。第一引导部的外表面和第二引导部的外表面可以基本上平行。第一引导部的外表面和第二引导部的外表面可以彼此面对。第一引导部的外表面与第二引导部的外表面之间的距离可以比下提升管部分的上端的直径大不超过3％，使得当下提升管部分由于温度变化而膨胀或收缩时，下提升管部分的竖直提升管节段在与第一引导部的外表面和第二引导部的外表面基本上平行的方向上移动。
9.应当理解，前述发明内容和以下具体实施方式两者呈现本技术的实施方案，并且旨在提供用于理解如所要求保护的技术的本质和特征的综述或框架。包括附图以提供对技术的另外理解，并且所述附图被并入本说明书中并且构成本说明书的一部分。图式说明各种实施方案，并且连同描述一起用以解释技术的原理和操作。另外，图式和描述意味着仅为说明性的，并且并不旨在以任何方式限制权利要求书的范围。
10.本文公开的技术的额外特征和优点将在下文的具体实施方式中进行阐述，并且将部分地由所属领域的技术人员从所述描述而容易地显而易知或通过实践本文所描述的实施方案，包括下文的具体实施方式、权利要求书和附图而认识到。
附图说明
11.对本公开的特定实施方案的以下详细描述在结合以下附图时可最好地理解，在附图中用类似的参考数字指示类似的结构且在附图中：
12.图1示意性地描绘了根据本文公开的一个或多个实施方案的反应器系统；
13.图2示意性地描绘了根据本文公开的一个或多个实施方案的颗粒状固体分离区段；
14.图3示意性地描绘了根据本文公开的一个或多个实施方案的提升管的立视图；
15.图4示意性地描绘了根据本文公开的一个或多个实施方案的提升管的顶视图；并且
16.图5示意性地描绘了根据本文公开的一个或多个实施方案的提升管的侧视图。
17.应当理解，附图本质上是示意性的，并且不包括本领域常用的流体催化反应器系统的一些部件，诸如但不限于温度变送器、压力变送器、流量计、泵、阀等。众所周知，这些部件在所公开的本实施方案的精神和范围之内。然而，操作部件(诸如在本公开中描述的那些部件)可被添加到本公开中所描述的实施方案。
18.现在将更详细地参考各种实施方案，其中一些实施方案在附图中示出。在可能的情况下，整个附图中将使用相同的附图标号来指代相同或类似的部件。
具体实施方式
19.本文描述了提升管装置的一个或多个实施方案。在本文公开的一些实施方案中，公开了用于还包括再生区段的反应器系统的反应器区段的提升管装置。此类实施方案可以在流化床中使用再循环的固体催化剂。具体示例性实施方案公开了在设计用以形成轻质烯烃的脱氢反应系统中使用的受支撑的提升管装置。然而，应当理解，本文公开的提升管装置可用于多种化学过程和系统中。如本领域技术人员所理解的，本文公开的技术可广泛应用于利用提升管特别是利用具有一些非竖直部件的提升管的化学处理系统的机械设计。
20.在本文所述的非限制性示例中，提升管可用于由烃进料流生产轻质烯烃的反应器系统内。现在将详细讨论用于生产轻质烯烃的反应器系统和方法。现在参照图1，示意性地描绘了示例性反应器系统100。反应器系统100通常包括多个系统单元，诸如反应器区段200和再生器区段300。如本文在图1的上下文中所使用的，反应器区段200通常是指反应器系统100的以下部分：其中发生主要过程反应，并且从该反应的含烯烃的产物流中分离出颗粒状固体。在一个或多个实施方案中，颗粒状固体可以是用过已废的，这意味着其至少部分失活。此外，如本文所使用，再生器区段300通常是指流体催化反应器系统的部分，其中颗粒状固体诸如通过燃烧再生，并且再生的颗粒状固体与其他过程材料分离，诸如从先前在废颗粒状固体上的燃烧材料或从补充燃料中放出的气体。反应器区段200通常包括反应容器250、提升管230、以及颗粒状固体分离区段210，提升管230包括外部提升管节段232和内部提升管节段234。再生器区段300通常包括颗粒状固体处理容器350、提升管330、以及颗粒状固体分离区段310，提升管330包括外部提升管节段332和内部提升管节段334。通常，颗粒状固体分离区段210可以例如通过立管126与颗粒状固体处理容器350流体连通，并且颗粒状固体分离区段310可以例如通过立管124和输送提升管130与反应容器250流体连通。
21.通常，反应器系统100可以如下操作：将烃进料和流化的颗粒状固体进料到反应容器250中，并且通过与流化的颗粒状固体接触使烃进料反应以在反应器区段200的反应容器250中产生含烯烃的产物。含烯烃产物和颗粒状固体可以从反应容器250中出来并穿过提升管230到达颗粒状固体分离区段210中的气体/固体分离装置220，在此处，颗粒状固体可以从含烯烃产物中分离。然后可将颗粒状固体从颗粒状固体分离区段210输送到颗粒状固体处理容器350。在颗粒状固体处理容器350中，颗粒状固体可通过化学过程再生。例如，废颗粒状固体可通过以下一种或多种方式再生：通过与含氧气体接触来氧化颗粒状固体；燃烧
存在于颗粒状固体上的焦炭；以及燃烧补充燃料以加热颗粒状固体。然后可使颗粒状固体从颗粒状固体处理容器350出来并穿过提升管330到达提升管终端装置378，在此处，来自提升管330的气体和颗粒状固体被部分分离。来自提升管330的气体和剩余的颗粒状固体被输送到颗粒状固体分离区段310中的气体/固体分离装置320，在此处，剩余的颗粒状固体与来自再生反应的气体分离。从气体中分离的颗粒状固体可以被传送到固体颗粒状收集区域380。分离的颗粒状固体然后从固体颗粒状收集区域380传送到反应容器250，在此处，分离的颗粒状固体被进一步利用。因此，颗粒状固体可以在反应器区段200与再生器区段300之间循环。
22.如本文所述，系统单元的部分(诸如反应容器壁、分离区段壁或提升管壁)可包含金属材料，诸如碳或不锈钢。另外，各种系统单元的壁可具有与同一系统单元的其他部分附接或附接到另一系统单元的部分。有时，附接的点或连接的点在本文中被称为“附接点”，并且可包括任何已知的接合介质，诸如但不限于焊缝、粘合剂、焊料等。应当理解，系统的部件可以在附接点(诸如焊缝)处“直接连接”。还应当理解，彼此“靠近”的两个部件直接接触或彼此紧邻，使得相对小的中间部件(诸如连接器或粘合材料)连接它们。
23.现在参考图2，受支撑的提升管装置500可以至少部分地被容纳在容器510内，并且受支撑的提升管装置500可包括提升管530、支撑构件540、支撑结构550和膨胀引导部560。如本文所述，容器510可代表图1的颗粒状固体分离区段210或310。然而，应理解，图2的实施方案可用于除图1所表示的系统之外的其他系统中。
24.参照图2，描绘了颗粒状固体分离区段510。在一个或多个实施方案中，颗粒状固体分离区段510可以作为反应器区段200中的颗粒状固体分离区段210或作为再生器区段300中的颗粒状固体分离区段310存在于反应器系统100中。应理解，颗粒状固体分离区段510可用于未相对于图1的反应器系统100描述的另外的反应器系统中。另外，应当理解，提升管530可用于这样的提升管将适合的任何系统中，不限于反应器系统100或固体分离区段200。因此，颗粒状固体分离区段510和提升管530在反应器系统100的上下文中描述，但不限于在这样的反应器系统中使用。
25.如图2所描绘，颗粒状固体分离区段510可包括外壳512，其中外壳512可限定颗粒状固体分离区段510的内部区域514。外壳512可包括提升管端口518、气体出口端口516和颗粒状固体出口端口522。颗粒状固体分离区段510可以将提升管530和气体/固体分离装置520的至少一部分容纳在颗粒状固体分离区段510的内部区域514中。
26.通常，本文所述的任何系统单元的“入口端口”和“出口端口”指代系统单元中的开口、孔、通道、开孔、间隙或其他相似机械特征。举例来说，入口端口允许材料进入特定系统单元并且出口端口允许材料从特定系统单元离开。通常，出口端口或入口端口将定义系统单元的与管道、导管、管子、软管、输送管线或相似机械特征附接的区域，或定义该系统单元的与另一个系统单元直接附接的一部分。虽然入口端口和出口端口在本文中有时可以描述为功能性地操作，但是其可以具有类似或相同物理特性，并且其在可以操作系统中的相应功能不应被解释为限制其物理结构。其他端口(诸如提升管端口518)可包括给定系统单元中的与其他系统单元直接附接的开口，诸如提升管530在提升管端口518处延伸到颗粒状固体分离区段510中的地方。
27.在一个或多个实施方案中，颗粒状固体分离区段510的外壳512可限定颗粒状固体
分离区段510的上节段576、中间节段574和下节段572。通常，上节段576可以具有基本上恒定的横截面面积，使得横截面面积在上节段576中的变化不超过20％。在一个或多个实施方案中，上节段576的横截面积可以是提升管530的最大横截面积的至少三倍。例如，上节段576的横截面积可以是提升管530的最大横截面积的至少3倍、至少4倍、至少5倍、至少6倍、至少7倍、至少8倍、至少9倍、至少10倍、至少12倍、至少15倍或甚至至少20倍。在进一步的实施方案中，上节段576的最大横截面积可以是提升管530的最大横截面积的5倍至40倍。例如，上节段576的最大横截面积可以是提升管530的最大横截面积的5倍至40倍、10倍至40倍、15倍至40倍、20倍至40倍、25倍至40倍、30倍至40倍、35倍至40倍、5倍至35倍、5倍至30倍、5倍至25倍、5倍至20倍、5倍至15倍或甚至5倍至10倍。如本文所述，除非另有明确说明，“横截面积”是指系统单元的一部分在基本上正交于反应物和/或产物的一般流动方向的平面中的横截面积。
28.另外，在一个或多个实施方案中，颗粒状固体分离区段510的下节段572可具有基本上恒定的横截面积，使得该横截面积在下节段572中的变化不超过20％。下节段572的横截面积可以大于提升管530的最大横截面积并且小于上节段576的最大横截面积。中间节段574可以成形为平截头体，其中中间节段574的横截面积不是恒定的，并且中间节段574的横截面积在整个中间节段574上从上节段576的横截面积过渡到下节段572的横截面积。
29.根据一个或多个实施方案，在颗粒状固体分离区段510的上节段576中，提升管530可以与气体/固体分离装置520流体连通。例如，提升管530可以直接连接到气体/固体分离装置520，如图2所描绘。气体/固体分离装置520可以是可操作以从气相或液相分离颗粒状固体的任何机械或化学分离装置，诸如一个旋风分离器或多个旋风分离器。
30.根据一个或多个实施方案，气体/固体分离装置520可以是旋风分离系统，其可包括两级或更多级旋风分离。在气体/固体分离装置520包括多于一个旋风分离级的实施方案中，流化流进入其中的第一分离装置被称为初级旋风分离装置。来自初级旋风分离装置的流化流出物可进入次级旋风分离装置以用于进一步分离。初级旋风分离装置可包括例如初级旋风分离器和以名称vss(可从uop商购获得)、ld2(可从stone和webster商购获得)和rs2(可从stone和webster商购获得)商购获得的系统。初级旋风分离器在例如美国专利第4,579,716号、第5，190,650号和第5,275,641号中有所描述，这些专利均全文以引用方式并入本文中。在一些利用初级旋风分离器作为初级旋风分离装置的分离系统中，一组或多组额外的旋风分离器(例如，二级旋风分离器和三级旋风分离器)用于从产物气体中进一步分离颗粒状固体。应当理解，任何初级旋风分离装置可用于本文公开的实施方案中。
31.在一个或多个替代实施方案中，外壳512还可容纳图2中未描绘的提升管终端装置。提升管终端装置可定位在提升管530的端部处。在一个或多个实施方案中，提升管终端装置可直接连接到提升管530。穿过提升管530的气体和颗粒状固体可以由提升管终端装置至少部分地分离。气体和剩余的颗粒状固体可以被输送到颗粒状固体分离区段510中的二级分离装置，即气体/固体分离装置520。
32.通常，气体/固体分离装置520可以是能够操作的以将分离的颗粒状固体沉积到颗粒状固体分离区段510的上节段576的底部或沉积到中间节段574或下节段572中。分离的蒸气可经由连接到颗粒状固体分离区段510的气体出口端口516的管道从颗粒状固体分离区段510中被除去。另外，颗粒状固体可经由连接到颗粒状固体出口端口522的管道从颗粒状
固体分离区段510中被除去。
33.在一个或多个实施方案中，提升管530可用于反应器区段200或再生器区段300中。因此，根据一个或多个实施方案，提升管530可以表示提升管230、提升管330或两者。通常，提升管530可用于将反应物、产物和/或颗粒状固体从图1的反应容器250或颗粒状固体处理容器350输送到被容纳在颗粒状固体分离区段210或310内的气体/固体分离装置220或320。在一个或多个实施方案中，提升管530可以是大致圆筒形的形状(即，具有基本上圆形的横截面形状)，或者可以替代地是非圆筒形形状的，诸如具有三角形、矩形、五边形、六边形、八边形、椭圆形、或其他多边形或弯曲闭合形状或其组合的横截面形状的棱柱形状的。提升管通常可包括金属框架，并且可另外包括耐火衬里或用于保护金属框架和/或控制过程条件的其他材料。
34.现在参照图3，提升管530可包括下提升管部分540和上提升管部分550。下提升管部分540可包括非竖直提升管节段541和竖直提升管节段543。非竖直提升管节段541可定位在竖直提升管节段543下方。在一个或多个实施方案中，下提升管部分540可还包括非直线提升管节段542。如本文所述，“非直线提升管节段”可指包含弯曲部或斜接接头的提升管节段。非直线提升管节段542可定位在竖直提升管节段543与非竖直提升管节段541之间，并且可连接竖直提升管节段543和非竖直提升管节段541。竖直提升管节段543可包括上端544，并且下提升管部分540可终止于竖直提升管节段543的上端544处。
35.在一个或多个实施方案中，非竖直提升管节段541可延伸穿过提升管端口518。如图3所显示，非竖直提升管节段541可以在x方向和y方向上延伸穿过提升管端口518，其中x方向是水平方向并且y方向是竖直方向。根据一个或多个实施方案，非竖直提升管节段可邻近提升管端口518或甚至直接连接到提升管端口518。提升管端口518可以位于颗粒状固体分离区段510的外壳512中，在颗粒状固体分离区段510的上节段576或中间节段574中。如图2所显示，提升管530延伸穿过颗粒状固体分离区段510的中间节段574中的提升管端口518。
36.在一个或多个实施方案中，非竖直提升管节段541可沿对角线方向延伸穿过提升管端口518，其中对角线方向与竖直成15度至75度。例如，对角线方向可以是与竖直成15度至75度、与竖直成20度至75度、与竖直成25度至75度、与竖直成30度至75度、与竖直成35度至75度、与竖直成40度至75度、与竖直成45度至75度、与竖直成50度至75度、与竖直成55度至75度、与竖直成60度至75度、与竖直成65度至70度、与竖直成70度至75度、与竖直成15度至70度、与竖直成15度至65度、与竖直成15度至60度、与竖直成15度至55度、与竖直成15度至50度、与竖直成15度至45度、与竖直成15度至35度、与竖直成15度至30度、与竖直成15度至25度、与竖直成15度至20度、或这些范围的任何组合或子组合。
37.上提升管部分550可基本上竖直地定向。如本文所述，“基本上竖直地”是指在竖直的10度、5度或甚至2度内的取向。如图3和图5所显示，上提升管部分550可以在y方向上延伸。
38.在一个或多个实施方案中，上提升管部分550可包括下端551。上提升管部分550的下端551可以围绕下提升管部分540的竖直提升管节段543的上端544定位。此外，上提升管部分550的下端551可以围绕下提升管部分540的竖直提升管节段543的上端544同心地定位。如本文所述，当对象共享同一中心或共享轴线时，这些对象可以是“同心的”。这样，上提升管部分550的下端551和下提升管部分540的竖直提升管节段543不需要具有圆形横截面
形状以用于上提升管部分550的下端551和下提升管部分540的竖直提升管节段543同心地定位。
39.在一个或多个实施方案中，上提升管部分550的下端551的宽度可以是下提升管部分540的竖直提升管节段543的宽度的100％至150％。例如，上提升管部分550的下端551的宽度可以是下提升管部分540的竖直提升管节段543的宽度的100％至150％、110％至150％、120％至150％、130％至150％、140％至150％、100％至140％、100％至130％、100％至120％、或甚至100％至110％。
40.上提升管部分550可还包括上节段553和过渡节段552。上节段553可以定位在过渡节段552上方，并且过渡节段可以定位在上提升管部分的下端551上方。在一个或多个实施方案中，上提升管部分550的下端551的宽度可以是上提升管部分550的上节段553的宽度的100％至150％。例如，上提升管部分550的下端551的宽度可以是上提升管部分550的上节段553的宽度的100％至150％、110％至150％、120％至150％、130％至150％、140％至150％、100％至140％、100％至130％、100％至120％、或甚至100％至110％。在一个或多个实施方案中，上提升管部分550的上节段553的宽度可以与下提升管部分540的竖直提升管节段543的宽度基本上相同。例如，上提升管部分550的上节段553的宽度可以在下提升管部分540的竖直提升管节段543的宽度的25％、20％、15％、10％、5％或甚至1％内。
41.在一个或多个实施方案中，上提升管部分550的过渡节段552可以不具有恒定宽度，并且过渡节段552的宽度可以在过渡节段552的高度上从上提升管部分550的下端551的宽度变化到上提升管部分550的上节段553的宽度。这样，过渡节段552可以成形为平截头体。过渡节段552可以定位在上提升管部分550的上节段553与下端551之间。根据一个或多个实施方案，过渡节段552可以直接连接到上提升管部分550的上节段553和下端551。
42.参照图4和图5，提升管530可还包括第一引导部560和第二引导部580。第一引导部560和第二引导部580可定位在上提升管部分550的下端551的内表面554上。在一个或多个实施方案中，第一引导部560和第二引导部580可以直接连接到上提升管部分550的下端551的内表面554。
43.第一引导部560可包括外表面561，并且第二引导部580可包括外表面581。第一引导部560的外表面561可以面向第二引导部580的外表面581。这样，第一引导部560的外表面561和第二引导部580的外表面581可以是基本上平行的。如本文所述，“基本上平行”是指在平行的10度内、5度内或甚至2度内的取向。参照图4和图5。第一引导部560的外表面561和第二引导部580的外表面581可以基本上平行于在x方向和y方向上延伸的平面。这样，第一引导部560的外表面561和第二引导部580的外表面581可以是基本上平面的。
44.在一个或多个实施方案中，第一引导部560的外表面561与第二引导部580的外表面581之间的距离可以比下提升管部分的上端的直径大不超过3％。例如，第一引导部560的外表面561与第二引导部580的外表面581之间的距离可以比下提升管部分的上端的直径大不超过3.0％、2.5％、2.0％、1.5％、1.0％、或甚至0.5％。第一引导部560的外表面561与第二引导部580的外表面581之间的距离可以在根据图4和图5的z方向上测量。
45.在一个或多个实施方案中，第一引导部560的外表面561和第二引导部580的外表面581可以靠近下提升管部分540的竖直提升管节段543定位。根据一个或多个实施方案，第一引导部560的外表面561或第二引导部580的外表面581中的一者可与下提升管部分540的
竖直提升管节段543接触。这样，随着下提升管部分540经历热膨胀或收缩，下提升管部分540的竖直提升管节段543可以沿着第一引导部560或第二引导部580的外表面561或581滑动。第一引导部560的外表面561和第二引导部的外表面581可以足够平滑以允许竖直提升管节段543在x方向和y方向上沿着外表面561或581滑动。
46.在一个或多个实施方案中，下提升管部分540的竖直提升管节段543可还包括一个或多个缓冲器。一个或多个缓冲器可定位成接触或限制在第一引导部560的外表面561、第二引导部580的外表面581或两者的方向上的运动。该一个或多个缓冲器可以足够平滑以允许竖直提升管节段543沿着外表面561或581在x方向和y方向上滑动。该一个或多个缓冲器可另外减少竖直提升管节段543上的磨损，这种磨损可能由于竖直提升管节段543沿着第一引导部560的外表面561或第二引导部的外表面581滑动而发生。这样，该一个或多个缓冲器可以是可更换的。
47.如本文所述，当提升管530的温度变化时，提升管530可经历热膨胀和收缩。热气体和颗粒状固体穿过提升管530的输送可提高提升管530的温度，从而导致提升管膨胀。通常，可以竖直取向的上提升管部分550在大致竖直方向上膨胀。参照图3至图5，上提升管部分550通常可沿y方向膨胀和收缩。下提升管部分540可包括竖直提升管节段543和非竖直提升管节段541。参照图3和图5，竖直提升管节段543在y方向上竖直地延伸，并且非竖直提升管节段541在x方向和y方向上延伸。这样，当经受热膨胀或收缩时，下提升管部分540可以竖直地和水平地膨胀和收缩。
48.在不希望受理论的约束的情况下，人们认为当上提升管部分550和下提升管部分540经历热膨胀时，第一引导部560和第二引导部580可保持上提升管部分550和下提升管部分540对齐。由于第一引导部560的外表面561和第二引导部580的外表面581平行于在x方向和y方向上延伸的平面，所以下提升管部分的热膨胀可以被限制到x方向和y方向上，从而防止在z方向上的移动。下提升管部分540在z方向上的移动可导致下提升管部分540与上提升管部分550的未对准。这种未对准可能不利地影响在下提升管部分540和上提升管部分550之间的接合处穿过提升管530的气体和颗粒状固体的流动。
49.在一个或多个实施方案中，引导部可以通过机械装置来限制上提升管部分550和下提升管部分540的偏心度。如本文所述，“偏心度”是指下提升管部分540从上提升管部分550偏移或未对准的量。例如，当下提升管部分540和上提升管部分550是圆筒形时，当下提升管部分540和上提升管部分550同心时不存在偏心度，并且偏心度增加直到下提升管部分540接触上提升管部分550，在该点处下提升管部分540和上提升管部分550是完全偏心的。引导部560和580通过限制下提升管部分540在z方向上的移动来防止下提升管部分540接触上提升管部分550。这样，引导部560和580通过机械装置限制上提升管部分550和下提升管部分540的偏心度。
50.在一个或多个实施方案中，提升管530可用于其中上提升管部分550独立于下提升管部分540被支撑的系统中。在不希望受理论的约束的情况下，人们认为当上提升管部分550独立于下提升管部分540被支撑时，引导部可保持上提升管部分550和下提升管部分540对准。例如，提升管530可适用于反应器系统，诸如反应器区段200，其中上提升管部分550可直接连接到气/固分离装置(诸如气/固分离装置220)并由其支撑。因此，还相信，在一个或多个实施方案中，提升管530可能不适合于支撑诸如提升管终端装置等重型系统部件。
51.在一个或多个实施方案中，提升管530可还包括任何偶数个引导部，只要每个引导部的外表面基本上平行于第一引导部560的外表面561和第二引导部580的外表面581即可。另外，任何另外的引导部的外表面之间的距离可与第一引导部560的外表面561与第二引导部580的外表面581之间的距离大致相同。例如，提升管530可还包括第三引导部和第四引导部、第五引导部和第六引导部、第七引导部和第八引导部等。
52.在一个或多个实施方案中，另外的引导部可以定位在第一引导部560和第二引导部580上方或下方。例如，第三引导部可以定位在第一引导部560上方，第四引导部可以定位在第二引导部580上方，第五引导部可以定位在第一引导部560下方，并且第六引导部可以定位在第二引导部580下方。在这样的实施方案中，在x方向和y方向上延伸的单个平面可包括第一引导部的外表面、第三引导部的外表面和第五引导部的外表面。同样地，沿x方向和y方向延伸的单个平面可包括第二引导部的外表面、第四引导部的外表面和第六引导部的外表面。
53.在不希望受理论的约束的情况下，人们认为当下提升管部分540和上提升管部分550在图3至图5的y方向上竖直地膨胀或收缩时，将引导部定位在第一引导部560和第二引导部580上方或下方可确保对下提升管部分540和上提升管部分550的充分引导。例如，当下提升管部分540和上提升管部分550处于完全收缩状态时，下提升管部分540的竖直提升管节段543可以靠近至少一组引导部定位。
54.在本公开的第一方面中，提升管可设计成适应热膨胀。提升管可包括下提升管部分，该下提升管部分包括非竖直提升管节段和竖直提升管节段。非竖直提升管节段可定位在竖直提升管节段下方。下提升管部分可终止于竖直提升管节段的上端处。提升管可还包括上提升管部分，该上提升管部分包括下端。上提升管部分可以是竖直的。上提升管部分的下端可以围绕下提升管部分的竖直提升管节段的上端定位。提升管可还包括第一引导部和第二引导部，该第一引导部和该第二引导部各自定位在上提升管部分的下端的内部的相对的侧面上。第一引导部和第二引导部中的每一者可包括外表面。第一引导部的外表面和第二引导部的外表面可以基本上平行。第一引导部的外表面和第二引导部的外表面可以彼此面对。第一引导部的外表面与第二引导部的外表面之间的距离可以比下提升管部分的上端的直径大不超过3％，使得当下提升管部分由于温度变化而膨胀或收缩时，下提升管部分的竖直提升管节段在与第一引导部的外表面和第二引导部的外表面基本上平行的方向上移动。
55.本发明的第二方面可包括第一方面，其中下提升管部分还包括非直线提升管节段，并且其中非直线提升管节段位于非竖直提升管节段与竖直提升管节段之间。
56.本发明的第三方面可包括第一或第二方面中的任一方面，其中上提升管部分的下端的宽度为下提升管部分的竖直提升管节段的宽度的100％至150％。
57.本公开的第四方面可包括第一至第三方面中的任一方面，其中上提升管部分还包括上节段，并且其中上提升管部分的下端的宽度为上提升管部分的上节段的宽度的100％至150％。
58.本公开的第五方面可包括第一至第四方面中的任一方面，其中上提升管部分还包括上节段，并且其中上提升管部分的上节段的宽度与下提升管部分的竖直提升管节段的宽度基本上相同。
59.本公开的第六方面可包括第一至第五方面中的任一方面，其中第一引导部的外表面和第二引导部的外表面是基本上平面的。
60.本发明的第七方面可包括第一至第六方面中的任一方面，其中上提升管部分的下端围绕下提升管部分的竖直提升管节段的上端同心地定位。
61.本发明的第八方面可包括第一至第七方面中的任一方面，其中提升管包括基本上圆形的横截面形状。
62.在本公开的第九方面中，反应器系统的颗粒状固体分离区段可包括限定颗粒状固体分离区段的内部区域的外壳。外壳可包括提升管端口。提升管可延伸穿过提升管端口。提升管可包括下提升管部分，该下提升管部分包括非竖直提升管节段和竖直提升管节段。非竖直提升管节段可定位在竖直提升管节段下方。下提升管部分可终止于竖直提升管节段的上端处。提升管可还包括上提升管部分，该上提升管部分包括下端。上提升管部分可以是竖直的。上提升管部分的下端可以围绕下提升管部分的竖直提升管节段的上端定位。提升管可还包括第一引导部和第二引导部，该第一引导部和该第二引导部各自定位在上提升管部分的下端的内部的相对的侧面上。第一引导部和第二引导部中的每一者可包括外表面。第一引导部的外表面和第二引导部的外表面可以基本上平行。第一引导部的外表面和第二引导部的外表面可以彼此面对。第一引导部的外表面与第二引导部的外表面之间的距离可以比下提升管部分的上端的直径大不超过3％，使得当下提升管部分由于温度变化而膨胀或收缩时，下提升管部分的竖直提升管节段在与第一引导部的外表面和第二引导部的外表面基本上平行的方向上移动。
63.本发明的第十方面可包括第九方面，其中下提升管部分的非竖直提升管节段沿对角线方向延伸穿过提升管端口，其中对角线方向与竖直方向成15度至75度。
64.本公开的第十一方面可包括第九或第十方面中的任一方面，其中颗粒状固体分离区段的外壳包括上节段、中间节段和下节段，并且其中上节段的最大横截面积是提升管的最大横截面积的至少三倍。
65.已详细地并且通过参考特定实施方案描述本公开的主题。应当理解，对实施方案的组分或特征的任何详细描述不一定暗示该组分或特征对于具体实施方案或任何其他实施方案而言是必要的。进一步地，对于本领域技术人员显而易见的是，可以在不脱离所要求保护的主题的精神和范围的情况下对所描述的实施方案进行各种修改和改变。
66.出于描述和限定本公开的目的，应注意，术语“约”或“大约”在本公开中用于表示可归因于任何定量比较、值、测量或其他表示的固有不确定程度。术语“约”和/或“大约”在本公开中还用于表示在不导致所关注的主题的基本功能变化的情况下，定量表示可以从规定的参考变化的程度。
67.应当注意，所附权利要求中的一项或多项权利要求利用术语“其中”作为过渡性表述。出于定义本技术的目的，应当注意，该术语在权利要求书中作为开放式过渡短语被引入，该过渡短语用于引入对结构的一系列特性的叙述，并且应当按照与更常用的开放式前序术语“包括”类似的方式进行解释。
68.应当理解，在第一组分被描述为“包含”第二组分的情况下，预期在一些实施方案中，第一组分“由”或“基本上由”第二组分组成。另外，在本公开中使用的术语“基本上由
……
组成”是指实质上不影响本公开的基本特征和新颖特征的定量值。
69.应当理解，分配给某特性的任何两个定量值可以构成该特性的范围，并且在本公开中考虑由给定特性的所有所述定量值形成的范围的所有组合。

技术特征：
1.一种设计成适应热膨胀的提升管，所述提升管包括：下提升管部分，所述下提升管部分包括非竖直提升管节段和竖直提升管节段，其中所述非竖直提升管节段定位在所述竖直提升管节段下方，并且其中所述下提升管部分终止于所述竖直提升管节段的上端处；上提升管部分，所述上提升管部分包括下端，其中所述上提升管部分是竖直的，并且其中所述上提升管部分的下端围绕所述下提升管部分的所述竖直提升管节段的上端定位；以及第一引导部和第二引导部，所述第一引导部和所述第二引导部各自定位在所述上提升管部分的下端的内部的相对的侧面上，其中所述第一引导部和所述第二引导部中的每一者包括外表面，其中所述第一引导部的外表面和所述第二引导部的外表面基本上平行，其中所述第一引导部的外表面和所述第二引导部的外表面彼此面对，并且其中所述第一引导部的外表面与所述第二引导部的外表面之间的距离比所述下提升管部分的上端的直径大不超过3％，使得当所述下提升管部分由于温度变化而膨胀或收缩时，所述下提升管部分的所述竖直提升管节段在基本上平行于所述第一引导部的外表面和所述第二引导部的外表面的方向上移动。2.根据权利要求1所述的提升管，其中所述下提升管部分还包括非直线提升管节段，并且其中所述非直线提升管节段定位在所述非竖直提升管节段与所述竖直提升管节段之间。3.根据前述权利要求中任一项所述的提升管，其中所述上提升管部分的下端的宽度为所述下提升管部分的竖直提升管节段的宽度的100％至150％。4.根据前述权利要求中任一项所述的提升管，其中所述上提升管部分还包括上节段，并且其中所述上提升管部分的下端的宽度为所述上提升管部分的上节段的宽度的100％至150％。5.根据前述权利要求中任一项所述的提升管，其中所述上提升管部分还包括上节段，并且其中所述上提升管部分的上节段的宽度与所述下提升管部分的所述竖直提升管节段的宽度基本上相同。6.根据前述权利要求中任一项所述的提升管，其中所述第一引导部的外表面和所述第二引导部的外表面是基本上平面的。7.根据前述权利要求中任一项所述的提升管，其中所述上提升管部分的下端围绕所述下提升管部分的所述竖直提升管节段的上端同心地定位。8.根据前述权利要求中任一项所述的提升管，其中所述提升管包括基本上圆形的横截面形状。9.一种反应器系统的颗粒状固体分离区段，所述颗粒状固体分离区段包括：外壳，所述外壳限定所述颗粒状固体分离区段的内部区域，其中所述外壳包括提升管端口，以及提升管，所述提升管延伸穿过所述提升管端口，所述提升管包括：下提升管部分，所述下提升管部分包括非竖直提升管节段和竖直提升管节段，其中所述非竖直提升管节段定位在所述竖直提升管节段下方，并且其中所述下提升管部分终止于所述竖直提升管节段的上端处；上提升管部分，所述上提升管部分包括下端，其中所述上提升管部分是竖直的，并且其
中所述上提升管部分的下端围绕所述下提升管部分的所述竖直提升管节段的上端定位；以及第一引导部和第二引导部，所述第一引导部和所述第二引导部各自定位在所述上提升管部分的下端的内部的相对的侧面上，其中所述第一引导部和所述第二引导部中的每一者包括外表面，其中所述第一引导部的外表面和所述第二引导部的外表面基本上平行，其中所述第一引导部的外表面和所述第二引导部的外表面彼此面对，并且其中所述第一引导部的外表面与所述第二引导部的外表面之间的距离比所述下提升管部分的上端的直径大不超过3％，使得当所述下提升管部分由于温度变化而膨胀或收缩时，所述下提升管部分的所述竖直提升管节段在基本上平行于所述第一引导部的外表面和所述第二引导部的外表面的方向上移动。10.根据权利要求9所述的颗粒状固体分离区段，其中所述下提升管部分的所述非竖直提升管节段沿对角线方向延伸穿过所述提升管端口，其中所述对角线方向与竖直成15度至75度。11.根据权利要求9或权利要求10所述的颗粒状固体分离区段，其中所述颗粒状固体分离区段的所述外壳包括上节段、中间节段和下节段，并且其中所述上节段的最大横截面积是所述提升管的最大横截面积的至少三倍。

技术总结
根据本公开的一个或多个实施方案，提升管可包括：下提升管部分，其中该下提升管部分终止于竖直提升管节段的上端；以及上提升管部分，该上提升管部分包括下端，其中上提升管部分的下端可围绕下提升管部分的竖直提升管节段的上端定位。提升管还可包括第一引导部和第二引导部，该第一引导部和该第二引导部各自定位在上提升管部分的下端的内部的相对的侧面上。当下提升管部分由于温度变化而膨胀或收缩时，下提升管部分的竖直提升管节段可以在与第一引导部的外表面和第二引导部的外表面大致平行的方向上被引导。平行的方向上被引导。平行的方向上被引导。


技术研发人员：M
受保护的技术使用者：陶氏环球技术有限责任公司
技术研发日：2021.12.14
技术公布日：2023/8/5