FI58266B - KONTINUERLIGT FLUIDISERAT-KATALYTISKT KRACKNINGSFOERFARANDE - Google Patents
KONTINUERLIGT FLUIDISERAT-KATALYTISKT KRACKNINGSFOERFARANDE Download PDFInfo
- Publication number
- FI58266B FI58266B FI2234/73A FI223473A FI58266B FI 58266 B FI58266 B FI 58266B FI 2234/73 A FI2234/73 A FI 2234/73A FI 223473 A FI223473 A FI 223473A FI 58266 B FI58266 B FI 58266B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- catalyst
- regeneration
- gas
- temperature
- carbon
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G11/00—Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
- C10G11/14—Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils with preheated moving solid catalysts
- C10G11/18—Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils with preheated moving solid catalysts according to the "fluidised-bed" technique
- C10G11/182—Regeneration
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
- B01J29/90—Regeneration or reactivation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/18—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
- B01J8/24—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/18—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
- B01J8/24—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique
- B01J8/26—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with two or more fluidised beds, e.g. reactor and regeneration installations
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G11/00—Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
- C10G11/14—Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils with preheated moving solid catalysts
- C10G11/18—Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils with preheated moving solid catalysts according to the "fluidised-bed" technique
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P30/00—Technologies relating to oil refining and petrochemical industry
- Y02P30/40—Ethylene production
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
- Catalysts (AREA)
Description
Γ.-νΐ-ΓΤΊ Γ_, KUULUTUSJULKAISU γαλ// Μ (11) UTLÄCGNINCSSKRIFT 5 0 * ® ® ^ ^ (51) K».ik?/int.a.3 Β 01 J 29/38, 23/90 SUOMI —FINLAND (21) P»t*nttlh«k#mu*--P*t#ntin*öknln| 223^/73 (22) HkkwnltpAIvi —Aiweknlnpdag 13.07*73 (23) Alkupilvt—GIW|h«*dt| 13.07.73 (41) Tullut Julkisiksi — Bllrlt affuntllf 1Ö. 01.7l+ PMwittl. I* rekisterihalli*» {44) NlhdvltulpMwn j» kuul.JulluU*un pvm. —Γ.-νΐ-ΓΤΊ Γ_, ADVERTISEMENT γαλ // Μ (11) UTLÄCGNINCSSKRIFT 5 0 * ® ® ^ ^ (51) K ».ik? /Int.a.3 Β 01 J 29/38, 23/90 ENGLISH - FINLAND (21) P »t * nttlh« k # mu * - P * t # ntin * öknln | 223 ^ / 73 (22) HkkwnltpAIvi —Aiweknlnpdag 13.07 * 73 (23) Primary cloud — GIW | h «* dt | 13.07.73 (41) Become Public - Bllrlt affuntllf 1Ö. 01.7l + PMwittl. I * register hall * »{44) NlhdvltulpMwn j» kuul.JulluU * un pvm. -
Patent- och reglsterstyrelsen ' Anvöion och utt.*krifun pubiicurad 30.09. o0 ^ (32)(33)(31) Pyydetty «tuo! kuut— Bugtrd prtorltet 17.07.72Patent- och reglsterstyrelsen 'Anvöion och utt. * Krifun pubiicurad 30.09. o0 ^ (32) (33) (31) Requested «that! moon— Bugtrd prtorltet 17.07.72
USA(US) 27226UUSA (US) 27226U
_ (71) Texaco Development Corporation, 135 East U2nd Street, New York, N.Y. 10017, USA(US) (72) Leonce Francis Castagnos, Jr., Nederland, Texas, William Rogers Menzies, III, Groves, Texas, Roy Earl Pratt, Groves, Texas, USA(US) (7*0 Oy Kolster Ab (5U) Jatkuvatoiminen, leijutettu-katalyyttinen kräkkausmenetelmä - Kontinuerligt fluidiserat-katalytiskt krackningsförfarande_ (71) Texaco Development Corporation, 135 East U2nd Street, New York, N.Y. 10017, USA (US) (72) Leonce Francis Castagnos, Jr., Nederland, Texas, William Rogers Menzies, III, Groves, Texas, Roy Earl Pratt, Groves, Texas, USA (US) (7 * 0 Oy Kolster Ab ( 5U) Continuous fluidised catalytic cracking process - Kontinuerligt fluidiserat-katalytiskt krackningsförfarande
Keksinnön kohteena on jatkuvatoiminen, leijutettu-katalyyttinen krakkausmenetelmä, joka käsittää reaktiovaiheen ja katalyytin regenerointivaiheen ja jossa hiilivetysyöttö saatetaan jatkuvasti kosketukseen krakkauskatalyytin kanssa reaktiovyöhykkeessä krakkausolosuhteissa, jolloin muodostuu krakattuja hii-livetyhöyryjä ja kuumaa, hiilikarstan saastuttamaa katalyyttiä ja jolloin koksin saastuttama katalyytti johdetaan jatkuvasti regenerointivyöhykkeeseen ja saatetaan kosketukseen molekylaarista happea sisältävän regenerointikaasun kanssa korotetussa lämpötilassa riittävän pitkäksi ajaksi sellaisen regeneroidun katalyytin saamiseksi, jonka hiilikarstaepäpuhtaus on oleellisesti vähentynyt ja jolloin katalyytti leijutetaan regenerointikaasun ylöspäinvirtauksen avulla tiivisfaasisen katalyyttikerroksen ja laimeafaasisen katalyyttikerroksen muodostamiseksi .The invention relates to a continuous, fluidized-catalytic cracking process comprising a reaction step and a catalyst regeneration step, in which a hydrocarbon feed is continuously contacted with a cracking catalyst in a reaction zone under catalyzed cracking conditions to form cracked hydrocarbons and hydrocarbons. with a molecular oxygen-containing regeneration gas at an elevated temperature for a time sufficient to obtain a regenerated catalyst having a substantially reduced carbonaceous impurity, wherein the catalyst is fluidized by an upward flow of regeneration gas to form a dense phase catalyst bed and a dilute phase catalyst.
Keksinnölle on tunnusomaista, että hiilikarstan saastuttama katalyytti regeneroidaan regenerointivyöhykkeessä käyttämällä regenerointikaasun jatkuvaa virtausta siten, että regeneroinnin poistokaasun happipitoisuus pidetään alueella noin 1-10 til.-# oleellisesti kaiken palaneen hiilikarstan muuttamiseksi hiilidioksidiksi tiivisfaasisessa katalyyttikerroksessa, joka pidetään lämpötilassa noin 691-8l6°C.The invention is characterized in that the catalyst contaminated with carbon black is regenerated in the regeneration zone using a continuous flow of regeneration gas such that the oxygen content of the regeneration exhaust gas is maintained in the range of about 1-10 vol.
5826658266
Hiilivetyjen leijutettu-katalyyttinen krakkaus on alalla hyvin tunnettu ja se voidaan toteuttaa erilaisten jatkuvien kiertoprosessien avulla, joissa käytetään leijutetun kiinteän aineen tekniikkaa. Tällaisissa prosesseissa krakkausreaktio aiheuttaa koksin kerrostumista jauhemaisen katalyytin pinnalle reaktiovyöhykkeessä. Koksin saastuttama katalyytti siirretään prosessikierron aikana reaktiovyöhykkeestä regeneroimisvyöhykkeeseen, jossa katalyytti saatetaan kosketukseen happea sisältävän kaasun kanssa olosuhteissa, jotka ovat riittävät polttamaan oleellisen määrän koksia katalyytistä ja palauttamaan regeneroidulle katalyytille katalyyttisen vaikutusvoimansa. Regeneroitu katalyytti poistetaan sen jälkeen regeneroimisvyöhykkeestä ja johdetaan takaisin reaktiovyöhykkeeseen reagoimaan hiilivedyn kanssa'uudelleen. Tavallisesti koksin saastuttamat kata- - lyytit johdetaan reaktiovyöhykkeestä strippausvyöhykkeeseen strippauskelpoisten hiilivetyjen poistamiseksi katalyyttihiukkasista ennen katalyytin johtamista regeneroimisvyöhykkeeseen. _Fluidized-catalytic cracking of hydrocarbons is well known in the art and can be accomplished by a variety of continuous circulation processes using a fluidized solid technique. In such processes, the cracking reaction causes coke to deposit on the surface of the powdered catalyst in the reaction zone. During the process cycle, the coke-contaminated catalyst is transferred from the reaction zone to a regeneration zone where the catalyst is contacted with an oxygen-containing gas under conditions sufficient to burn a substantial amount of coke from the catalyst and restore its catalytic effect to the regenerated catalyst. The regenerated catalyst is then removed from the regeneration zone and returned to the reaction zone to react with the hydrocarbon again. Typically, the coke-contaminated catalysts are passed from the reaction zone to the stripping zone to remove stripping hydrocarbons from the catalyst particles prior to passing the catalyst to the regeneration zone. _
Edullisesti regeneroitava katalyytti pidetään tiheäfaasisena leijutettuna kerroksena regeneroimisvyöhykkeessä. Happea sisältävää regeneroimiskaasua käytetään pitämään katalyyttejä leijuvassa tilassa. Lisäksi, voidaan höyryä tai muita inerttejä kaasuja tarvittaessa käyttää antamaan lisäleijutushöyryjä. On tunnettua, että tavallisesti käytetyt krakkauskatalyytit, kuten amorfinen piihap-po-aluminiumoksidi, piihappo-aluminiumoksidi-seoliittiset molekyyliseulat, sellaiset piihappo-aluminiumoksidi-seoliittiset molekyyliseulat, jotka on iönivaih-dettu kahdenarvoisilla metalli-ioneilla, harvinaiset maametallit jne., sekä niiden seokset vahingoittuvat joutuessaan alttiiksi liian korkeille lämpötiloille.Preferably, the catalyst to be regenerated is kept as a dense phase fluidized bed in the regeneration zone. Oxygen-containing regeneration gas is used to keep the catalysts in a fluid state. In addition, steam or other inert gases may be used to provide additional fluidization vapors as needed. It is known that commonly used cracking catalysts such as amorphous silica-alumina, silica-alumina-zeolite molecular sieves, silica-alumina-zeolite molecular sieves ion-exchanged with their divalent metal ions, etc. are rare. when exposed to excessive temperatures.
Liian korkeissa lämpötiloissa tällaisten katalyyttisten krakkauskatalyyttien rakenteessa tapahtuu fysikaalinen muutos, joka tavallisesti havaitaan pinta-alan vähenemisenä, mistä on seurauksena katalyyttisen vaikutusvoiman oleellinen aleneminen. On erittäin toivottavaa pitää katalyytti leijutettu-katalyyttisessä krakkausprosessissa lämpötiloissa, jotka ovat alle lämpötilan, jossa katalyytin pääasiallinen fysikaalinen muutos tapahtuu. On havaittu, että edellä kuvatunlaisia piihappo-aluminiumoksidi-krakkauskatalyyttejä voidaan saattaa alttiiksi lämpötiloille 8l6°C:een asti ilmein katalyytin fysikaalisen rakenteen oleellisia vaurioita.At too high temperatures, there is a physical change in the structure of such catalytic cracking catalysts, which is usually observed as a decrease in surface area, resulting in a substantial decrease in catalytic effect. It is highly desirable to keep the catalyst in a fluidized-catalytic cracking process at temperatures below the temperature at which the major physical change in the catalyst occurs. It has been found that silica-alumina cracking catalysts as described above can be exposed to temperatures up to 8-16 ° C with obvious damage to the physical structure of the catalyst.
On havaittu, että pienet määrät jäännöshiiltä regeneroidussa katalyytissä, erityisesti molekyyliseula-katalyyteissä, aiheuttavat hiilivetysyötön parantuneen konversion krakkausprosessissa ja parantaa myös krakattujen hiilivetytuot-teiden selektiivisyyttä halutuiksi bensiinijakeen hiilivedyiksi.It has been found that small amounts of residual carbon in the regenerated catalyst, especially molecular sieve catalysts, cause improved conversion of the hydrocarbon feed in the cracking process and also improve the selectivity of the cracked hydrocarbon products to the desired hydrocarbon fraction.
Ks. esimerkiksi US-patenttia 3 563 911· Edullisesti regeneroimisvyöhykkeestä tulevan regeneroidun katalyytin hiilipitoisuus on suuruusluokaltaan 0,1 paino-$ tai vähemmän. Hiilimäärän poistumisasteeseen katalyytistä regeneroimisvyöhykkeessä vaikuttaa ainakin kolme muuttujaa. Hapen osapaineella regeneroimisvyöhykkeessä 3 5 82 6 6 on suora vaikutus hiilimäärään, joka palaa katalyytistä. Katalyytistä palavaan hiilimäärään vaikuttaa myös suoraan koksipitoisuus katalyytin pinnalla. Kun regeneroidun katalyytin pinnalle saadaan pienempiä jäännöshiilimääriä, vähenee palavan hiilen määrä. Kolmas tekijä, joka vaikuttaa katalyytistä palavaan hiilimäärään, on lämpötila, jossa hiilen polttoreaktio tapahtuu. Hiilen pala-misreaktio lisääntyy lämpötilan kohotessa. Koska on toivottavaa pitää katalyytti lämpötilan alapuolella, jossa fysikaalista vaurioitumista tapahtuu, ja edullisesti noin 8l6°C:n alapuolella, voidaan tämän keksinnön mukaisesti regeneroimis-prosessin muuttujat sovittaa niin, että sopivasti päästään haluttuun vähäiseen jäännöshiileen regeneroidun 'katalyytin pinnalla edullisten lämpötilarajojen sisällä.See. for example, U.S. Patent 3,563,911. · Preferably, the regenerated catalyst from the regeneration zone has a carbon content of the order of 0.1 wt% or less. The degree of carbon removal from the catalyst in the regeneration zone is affected by at least three variables. The partial pressure of oxygen in the regeneration zone 3 5 82 6 6 has a direct effect on the amount of carbon burning from the catalyst. The amount of carbon burning from the catalyst is also directly affected by the coke content on the surface of the catalyst. When smaller amounts of residual carbon are obtained on the surface of the regenerated catalyst, the amount of combustible carbon decreases. The third factor that affects the amount of carbon burning from the catalyst is the temperature at which the carbon combustion reaction takes place. The combustion reaction of carbon increases with increasing temperature. Since it is desirable to keep the catalyst below the temperature at which physical damage occurs, and preferably below about 8-16 ° C, the variables of the regeneration process in accordance with this invention can be adjusted to suitably achieve the desired low residual carbon on the regenerated catalyst within preferred temperature ranges.
Regeneroimisvyöhykkeet, joita alalla normaalisti käytetään, ovat sylinterinmuotoisia säiliöitä, joissa regeneroitava katalyytti pidetään leijuvana kerroksena ylöspäin johdettavan happea sisältävän regeneroimiskaasun avulla. Regeneroimissäiliö on mitoitettu siten, että ylöspäin kulkevan kaasun pinnan-myötäinen nopeus on alueella, jolla leijutettu katalyytti muodostaa tiheäfaa-sisen kerroksen. Tällaisen tiheäfaasisen kerroksen tiheys on väliltä noin Ο,Τ-^,2 kp/cm ja laimean faasin tiheys voi olla noin 0,007-0,07 kp/cm. Tiheäfaasisen katalyyttikerroksen ja laimean katalyyttifaasin välillä on olemassa jakopinta.The regeneration zones normally used in the art are cylindrical tanks in which the catalyst to be regenerated is kept as a fluidized bed by means of an upwardly directed oxygen-containing regeneration gas. The regeneration tank is dimensioned so that the surface velocity of the upward gas is in the range where the fluidized catalyst forms a dense phase layer. The density of such a dense phase layer is between about Ο, Τ - ^, 2 kp / cm and the density of the dilute phase may be about 0.007-0.07 kp / cm. There is a interface between the dense phase catalyst layer and the dilute catalyst phase.
Regeneroinnin poisto, joka normaalisti käsittää koksin polttamisesta saadun palamiskaasun, inerttikaasuja, kuten ilman typpeä, ja joka voi sisältää reagoimatonta happea, poistetaan regeneroimissäiliön yläpäästä. Liiallisten katalyyttihäviöiden estämiseksi poistokaasun mukana käytetään regeneroimissäiliössä tavallisesti erotuslaitteita kiinteiden aineiden erottamiseksi kaasusta. Pyörre-erottimet ovat tavallisimmin käytettyjä erotuslaitteita.The regeneration effluent, which normally comprises the combustion gas from the combustion of coke, inert gases such as without nitrogen, and which may contain unreacted oxygen, is removed from the upper end of the regeneration tank. In order to prevent excessive catalyst losses with the exhaust gas, separation devices are usually used in the regeneration tank to separate solids from the gas. Vortex separators are the most commonly used separators.
Regeneroitaessa katalyyttisen krakkauksen katalyyttejä, erityisesti erittäin aktiivisia molekyyliseula-tyyppisiä krakkauskatalyyttejä, on edullista polttaa oleellinen määrä katalyytin koksista, niin että jäännöshiilen määrä regeneroidun katalyytin pinnalla on erittäin alhainen, suurusluokaltaan edullisesti noin 0,1 paino-$ tai vähemmän. Eräs vaikeus, joka syntyy regeneroitaessa katalyyttiä alhaiseen jäännöshiilimäärään, on, että koska koksi poltetaan hapel-la, se pyrkii muodostamaan melkoisia määriä hiilimonoksidia, mikä edelleen aiheuttaa lisähapettumisen hiilidioksidiksi. Alan aikaisemmissa menetelmissä on sellaisen happimäärän käyttämisellä, joka teoreettisesti on riittävä polttamaan koksi leijutetussa katalyyttikerroksessa haluttuun jäännöskoksi pieneen määrään regeneroidun katalyytin pinnalla, usein ollut se ei-toivottu vaikutus, että laimeaan katalyyttifaasiin kehittyy hapen ja hiilimonoksidin palava seos.When regenerating catalytic cracking catalysts, especially highly active molecular sieve type cracking catalysts, it is preferred to burn a substantial amount of catalyst coke so that the amount of residual carbon on the surface of the regenerated catalyst is very low, preferably on the order of about 0.1 wt% or less. One difficulty that arises in regenerating the catalyst to a low residual carbon is that because the coke is burned by Hapel, it tends to form considerable amounts of carbon monoxide, which further causes further oxidation to carbon dioxide. In prior art methods, the use of an amount of oxygen theoretically sufficient to burn the coke in the fluidized catalyst bed to the desired residual coke on a small amount of regenerated catalyst has often had the undesirable effect of developing a combustible mixture of oxygen and carbon monoxide in the dilute catalyst phase.
Tällainen hapen ja hiilimonoksidin palava seos saattaa joutua alttiiksi lisä-hapettumiselle laimeassa faasissa, mitä tavallisesti sanotaan "jälkipalamiseksi".Such a combustible mixture of oxygen and carbon monoxide may be subject to further oxidation in the dilute phase, commonly referred to as "afterburning."
^ 58266 Tämä "jälkipalaminen" aiheuttaa oleellisen nousun ohuen katalyyttifaasin lämpötilassa, jolloin lämpötila voi ylittää noin 8l6°C ja vakavissa tapauksissa se voi nousta noin 982°C:een tai korkeammalle. Tällaiset korkeat lämpötilat laimeassa katalyyttifaasissa voivat aiheuttaa katalyytin deaktivoitumista, mikä vaatii täydentämään prosessia lisäkatalyytillä halutun katalyyttisen vaikutus-voiman ylläpitämiseksi hiilivedyn reaktiovyöhykkeessä. Lisäksi tällaiset korkeat lämpötilat voivat vahingoittaa regeneroimisvyöhykkeen mekaanisia osia, erityisesti pyörre-erottimia, joita käytetään katalyytin erottamiseksi polttokaasusta.This "afterburning" causes a substantial rise in the temperature of the thin catalyst phase, which can exceed about 816 ° C and in severe cases can rise to about 982 ° C or higher. Such high temperatures in the dilute catalyst phase can cause catalyst deactivation, which requires supplementing the process with an additional catalyst to maintain the desired catalytic effect in the hydrocarbon reaction zone. In addition, such high temperatures can damage the mechanical parts of the regeneration zone, especially the vortex separators used to separate the catalyst from the flue gas.
Alalla aikaisemmin ehdotetuissa menetelmissä laimean faasin korkeiden lämpötilojen voittamiseksi, kun katalyyttiregenerointia suoritetaan regeneroidun katalyytin saamiseksi, jonka jäännöshiili-pitoisuus on pieni, ovat kolme yleistä ~ tietä tavallisia. Ensimmäisen tien mukaisesti jäähdytysväliainetta, joka voi olla höyryä, nestemäistä vettä, regeneroimatonta katalyyttiä, hiilivety-öljyä, polttokaasua, jne., ruiskutetaan jäähdyttämään laimea katalyyttifaasi sen läm- ~ pötilan alapuolelle, joka vahingoittaa katalyyttiä tai regeneroimisvyöhykkeen mekaanisia osia. Esimerkkejä tästä ensimmäisestä lähestymistiestä on esitetty US-patenteissa 2 580 827; 2 1+5»+ 373; 2 I+5I+ 1+66; 2 37»+ 660; ja 2 393 839- Toisen tien mukaan käytetään katalyytin sarja-regenerointia, jolloin regeneroitava katalyytti saatetaan useissa laimeafaasi-regeneroimisvyöhykkeissä kosketukseen happea sisältävän regeneroimiskaasun kanssa. Katalyytti virtaa vyöhykkeestä vyöhykkeeseen eikä yhdessäkään vyöhykkeessä lämpötilan anneta ylittää lämpötilaa, jossa jälkipalamista tapahtuu. Esimerkkejä tästä toisesta tiestä on esitetty US-patenteissa 3 563 911; 2 1+77 3»+5; 2 788 311; ja 3 »+9»+ 858. Kolmannen lähestymistien mukaisesti käytetään epäsuoraa lämmönvaihtoa, kuten höyrynkehitys-kierukoita tiheäfaasisessa kerroksessa. Kun tällaisia alan aikaisempia menetelmiä käytetään, voi polttokaasussa läsnäolevan hiilimonoksidin määrä olla melkoinen, ollen yleensä väliltä 2-6 til-$ tai jopa suurempi.In methods previously proposed in the art for overcoming high temperatures of the dilute phase when performing catalyst regeneration to obtain a regenerated catalyst having a low residual carbon content, three general ways are common. According to the first route, a cooling medium, which may be steam, liquid water, non-regenerated catalyst, hydrocarbon oil, fuel gas, etc., is injected to cool the dilute catalyst phase below the temperature that damages the catalyst or regeneration zone. Examples of this first approach are disclosed in U.S. Patents 2,580,827; 2 1 + 5 »+ 373; 2 I + 5I + 1 + 66; 2 37 »+ 660; and 2,393,839- According to another approach, serial regeneration of the catalyst is used, wherein the catalyst to be regenerated is contacted with an oxygen-containing regeneration gas in a plurality of dilute phase regeneration zones. The catalyst flows from zone to zone and in no zone is the temperature allowed to exceed the temperature at which afterburning occurs. Examples of this second path are disclosed in U.S. Patents 3,563,911; 2 1 + 77 3 »+5; 2,788,311; and 3 »+9» + 858. According to the third approach, indirect heat exchange is used, such as steam generation coils in the dense phase layer. When using such prior art methods, the amount of carbon monoxide present in the flue gas can be considerable, generally between 2 and 6 volumes or even greater.
On tunnettua, että hiilimonoksidi kuuluu ilmakehän saastuttajiin. Hiilimonoksidin poistamiseksi polttokaasusta tarvitaan lisäkäsittelyä. Yleensä poisto-kaasu johdetaan poistohöyrykattilaan, jossa hiilimonoksidi kulutetaan hapetta- ~ maila hiilidioksidiksi samanaikaisesti höyryä tuottaen. Tällaiset poistokaasu-kattilat ovat kuitenkin suhteellisen tehottomia ja ne ovat suurikokoisia ja vaativat siten huomattavia pääoman sijoituksia.It is known that carbon monoxide is one of the pollutants in the atmosphere. Further treatment is required to remove carbon monoxide from the flue gas. Generally, the exhaust gas is passed to an exhaust steam boiler, where the carbon monoxide is consumed as oxidizing carbon dioxide while producing steam. However, such flue gas boilers are relatively inefficient and are large in size and thus require significant capital investment.
Nyt on keksitty parannettu menetelmä, jonka avulla koksin saastuttama krakkauskatalyytti saadaan regeneroiduksi, jolloin regeneroidun katalyytin jäännöshiilipitoisuus on pieni ja regeneroimisprosessista tulevan polttokaasun hiilimonoksidipitoisuus on oleellisesti alentunut.An improved process has now been invented for regenerating a coke-contaminated cracking catalyst, whereby the residual carbon content of the regenerated catalyst is low and the carbon monoxide content of the combustion gas from the regeneration process is substantially reduced.
Tämän keksinnön mukaisesti saatetaan jatkuvasti koksin saastuttaman katalyytin tiheäfaasinen leijukerros regeneroimisvyöhykkeessä korotetussa lämpötilassa kosketukseen sellaisen määrän kanssa happea sisältävää kaasua, että koksin palamismäärä on riittävä alentamaan regeneroidun katalyytin jäännöshiilipitoi- 5 58266 suuden halutun alhaiselle tasolle, ja että polttokaasun hiilimonoksidi-pitoisuus alenee halutun alhaiselle tasolle, ilman suurempaa "jälkipalamista" laimeassa katalyyttifaasissa. Keksinnön mukaisesti käytetään poltettavaan koksiin nähden happi-ylimäärää, ts. niin, että polttokaasussa on mukana vapaata happea. Laimean katalyyttifaasin lämpötilaa säädetään nopeudella, jolla happea sisältävää rege-neroimiskaasua syötetään regeneroimisvyöhykkeeseen. Laimean katalyyttifaasin lämpötila säädetään sovittamalla regeneroimiskaasun syöttö nopeus regeneroimisvyöhykkeeseen säätämään sekä happiylimäärää että inerttikaasua, esim. typpeä, tapauksessa, jossa käytetään ilmaa regeneroimiskaasuna.According to the present invention, the dense phase fluidized bed of a coke-contaminated catalyst is contacted at an elevated temperature in the regeneration zone with an amount of oxygen-containing gas such that the amount of coke combustion is sufficient to lower the regenerated catalyst greater "afterburning" in the dilute catalyst phase. According to the invention, an excess of oxygen is used relative to the coke to be burned, i.e. so that free oxygen is present in the combustion gas. The temperature of the dilute catalyst phase is controlled by the rate at which the oxygen-containing Regeneration gas is fed to the regeneration zone. The temperature of the dilute catalyst phase is controlled by adjusting the regeneration gas supply rate to the regeneration zone to control both the excess oxygen and the inert gas, e.g. nitrogen, in the case where air is used as the regeneration gas.
Keksinnön mukaisesti voidaan laimean katalyyttifaasin lämpötiloja kontrolloida "" niiden lämpötilojen alapuolelta, joissa katalyytti menettää oleellisesti vaikutusvoimaansa, niihin lämpötiloihin, joissa regeneroimisvyöhykkeen mekaaniset osat vahingoittuvat tai menettävät lujuutensa. Seuraamalla keksinnön menetel-^ mää voidaan katalyytin regenerointi suorittaa myös käyttämättä lisäjäähdytyslait- teita, kuten epäsuoraa lämmönvaihtoa tai jäähdytysrenkaita. Lisäksi katalyytti voidaan regeneroida yhdessä yksinkertaisessa tiheäfaasisessa katalyyttikerrokses-sa polttokaasun hiilimoniksidi-pitoisuus voidaan pysyttää halutuisssa ahtaissa rajoissa käyttämättä kalliita polttokaasun käsittelylaitteita, kuten polttokaasu-kattiloita. Etuna lisääntyneestä koksin palamismäärästä on myös, että katalyytti-määrää regeneroimisvyöhykkeessä voidaan pienentää verrattuna alan aikaisemmissa menetelmissä käytettyihin määriin.According to the invention, the temperatures of the dilute catalyst phase can be controlled "" below the temperatures at which the catalyst substantially loses its potency, to those temperatures at which the mechanical parts of the regeneration zone are damaged or lose their strength. By following the process of the invention, the regeneration of the catalyst can also be carried out without the use of additional cooling devices, such as indirect heat exchange or cooling rings. In addition, the catalyst can be regenerated in a single dense phase catalyst bed. The carbon monoxide content of the flue gas can be kept within the desired narrow limits without the use of expensive flue gas treatment equipment such as flue gas boilers. Another advantage of the increased amount of coke combustion is that the amount of catalyst in the regeneration zone can be reduced compared to the amounts used in previous methods in the art.
Hiilipitoisuustasolla regeneroidun katalyytin pinnalla on suuri vaikutus konversioon ja saatuun tuotejakaumaan hiilivetyöljyjen, kuten kaasuöljyjen, tyh-jökaasuöljyjen, liuskeöljyjen, suoratislausjäännöksen, ilmakehän jätteen jne. leijukatalyyttikrakkauksessa. Regeneroitujen katalyyttien hiilipitoisuus on erityisen edullinen, kun käytetään erittäin aktiivisia moxekyyliseulatyyppistä krak-kauskatalyyttiä ja kun krakkausreaxtio saatetaan tapahtumaan nousujohdossa, jossa kosketusaika on lyhyt ja katalyytti on läsnälairaeafaasisena hiilivedyn syöt-töhöyryssä. Esimerkiksi muuttumattomissa käyttöolosuhteissa ja muuttumattomalla ~ koksin tuotannolla hiilimäärän pienentäminen paino-prosentteina regeneroiduissa seulakatalyyteissä 0,35~ii:sta noin 0,1 5?:iin lisää hiilivetyjen konversiota, esim. niinkin paljon kuin noin 2,5 til-$, jolloin konversion lisääntymisen seurauksena vähemmän arvokkaan raskaan polttoöljyn tuotanto pienenee. Samoin voidaan ajatella, että hiilimäärän pienentäminen regeneroidun seulakatalyytin pinnalla noin 0,2 paino-yi:sta noin 0,05 paino->i:iin saattaa parantaa konversiota noin 2 til->{:lla tai enemmän ja lisätä bensiinisaanto noin 1,4 til->S:lla.The surface of the catalyst regenerated at the carbon content level has a great effect on the conversion and the obtained product distribution in the fluidized catalyst cracking of hydrocarbon oils such as gas oils, vacuum gas oils, shale oils, straight-run residues, atmospheric waste, etc. The carbon content of the regenerated catalysts is particularly advantageous when a highly active moxecyl screen type cracking catalyst is used and when the cracking reaction is effected in an ascending line where the contact time is short and the catalyst is present in the open phase in the hydrocarbon feed vapor. For example, under constant operating conditions and constant coke production, reducing the amount of carbon by weight in regenerated screen catalysts from 0.35 ~ ii to about 0.1 5? Increases the conversion of hydrocarbons, e.g., by as much as about 2.5% by volume, thereby increasing the conversion. as a result, the production of less valuable heavy fuel oil will decrease. It is also conceivable that reducing the amount of carbon on the surface of the regenerated screen catalyst from about 0.2 wt.% To about 0.05 wt.% May improve the conversion by about 2 vol -> {or more and increase the gasoline yield by about 1.4 vol. -> S, respectively.
On yllättäen keksitty, että koksin saastuttamia katalyyttejä voidaan regeneroida alhaiseen 0,1 paino-^:n jäännösniixipitoisuuteen tai axle yksinkertaisessa tineäfaasisessa regeneroimisvyöhykkeessä lämpötiloissa, jotka ovat noin 8l6°C:n alapuolella ja edullisesti 691~760°C. Keksinnön mukaisesti tiheäfaasinen 6 58266 leijutettu katalyyttikerros, kuten sellainen, jonka tiheys on noin U,7~h,'<£ 3 ..... .... .... ...It has surprisingly been found that coke-contaminated catalysts can be regenerated to a low residual nickel content of 0.1 wt% or axle in a simple tin phase regeneration zone at temperatures below about 816 ° C and preferably 691-760 ° C. According to the invention, a dense phase 6 58266 fluidized catalyst bed, such as one having a density of about U, 7 ~ h, '<£ 3 ..... .... .... ....
kp/cm , ylläpidetään regeneroimisvyöhykkeessä käyttämällä happea sisältävää kaasua ylimäärin suhteessa poltettavaan koksimäärään antamaan katalyytille riittävän pitkä viipymisaika halutun jäännöshiilitasoltaan matalan katalyytin saamiseksi tiheäfaasisen patjan lämpötilassa alle noin 816°C ja edullisesti 691-760°C, sekä matalan hiilimonoksidipitoisuuden saamiseksi polttokaasuun.kp / cm, maintained in the regeneration zone using excess oxygen-containing gas relative to the amount of coke to be burned to give the catalyst a sufficiently long residence time to obtain the desired low residual carbon catalyst at a dense phase mattress temperature below about 816 ° C and preferably 691-760 ° C.
Tiheäfaasisen kerroksen lämpötilaa alennetaan lisäämällä käytetyn regeneroimis-kaasuylimäärän määrää.The temperature of the dense phase bed is lowered by increasing the amount of regeneration gas excess used.
Keksinnön mukaisesti saadaan lämpötila regeneroimisvyöhykkeen laimeassa faasissa hillityksi, jos se nousee halutun lämpötilan yli, lisäämällä suurempi määrä regeneroimiskaasua.According to the invention, the temperature in the dilute phase of the regeneration zone is controlled if it rises above the desired temperature by adding a larger amount of regeneration gas.
Lisätuloksena keksinnön mukaisessa menetelmässä on, että melkoinen osa hiilimonoksidista reagoi regeneroimisvyöhykkeessä, niin että savukaasussa, joka käsittää polttokaasut regeneroimisprosessista, hiilimonoksidin pitoisuus on oleellisesti alentunut. Lisääntyneiden ympäristönsuojeluvaatimusten kannalta on hiilimonoksidin, joka on paha ilmansaastuttaja, väheneminen toivomusten arvoinen tulos katalyytin regeneroimisprosessista. Esimerkiksi voidaan tämän keksinnön mukaisesti polttokaasun hiilimoniksidipitoisuus alentaa alle 1 #:iin, edullisesti alle 0,1 til-j£:iin laskettuna polttokaasusta ilman lisäkäsittelyä.A further result of the process according to the invention is that a considerable part of the carbon monoxide reacts in the regeneration zone, so that the concentration of carbon monoxide in the flue gas comprising the combustion gases from the regeneration process is substantially reduced. In terms of increased environmental protection requirements, the reduction of carbon monoxide, which is a bad air pollutant, is a desirable result of the catalyst regeneration process. For example, according to the present invention, the carbon monoxide content of the flue gas can be reduced to less than 1%, preferably less than 0.1% by volume of the flue gas without further treatment.
Happea sisältäviä regeneroimiskaasuja, joita voidaan käyttää tämän menetelmän mukaisissa prosessissa, ovat kaasut, jotka sisältävät happimolekyylejä sekoitettuina oleellisen osan kanssa inerttiä laimennuskaasua. Ilma on erityisen sopiva regeneroimiskaasu. Muita käyttökelpoisia kaasuja ovat rikastettu ilman sekä happi yhdessä hiilidioksidin ja/tai muiden inerttien kaasujen kanssa. Lisäksi voidaan tarvittaessa lisätä vesihöyryä tiheäfaasiseen kerrokseen yhdessä rege-neroimiskaasun kanssa tai erillisenä siitä antamaan lisää inerttiä laimennusta _ ja/tai lisää leijutuskaasua. Riittävästi leijutetun tiheäfaasisen katalyytti-kerroksen saamiseksi, jossa on hyvä lämmönsiirto läpi koko kerroksen ja joka ei sisällä suhteellisen kuolleita kohtia, joissa paikalliset lämpötilat voivat ylittää lämpötilat, joissa katalyytti vahingoittuu, voi regeneroimiskaasun spesifinen höyryn nopues edullisesti olla noin 0,2-6,6 km/h. Koska tämän keksinnön mukaisesti hapen osapainetta regeneroimisvyöhykkeessä voidaan käyttää ohjauspa-rametrina katalyytin hyvään regeneroitumiseen pääsemiseksi ja polttokaasun hiilimonoksidipitoisuuden alentamiseksi, voidaan muita säätölaitteita hankkia spesifisen höyryn nopeuden pitämiseksi tiheäfaasisessa kerroksessa halutuissa rajoissa riittävästi leijutetun katalyyttikerroksen saamiseksi. Esimerkiksi säiliöt, joita käytetään nykyisissä katalyyttisissä krakkausprosesseissa, ovat tavallisesti läpimitaltaan suhteellisen suuria sylinterinmuotoisia säiliöitä, joissa on kiinteä/kaasu-erotuslaitteet, kuten pyörre-erottimet ripustettuina lähelle niiden 7 yläpäätä. Tällaiset säiliöt kestävät tavallisesti kohtuullisen paineen noin 3 58266 0-3*5 kp/cm. Käyttämällä regeneroimissäiliössä paineita 0-3*5 kp/cm , ja edul- 3 lisesti 1,1-3,2 kp/cm on mahdollista säätää spesifistä höyrynnopeutta halutulla alueella. Lisäämällä lisähappea happea sisältävän regeneroimis-kaasun muodossa ja myös painetta lisäämällä, spesifinen höyrynnopeus voidaan pysyttää vaadittujen höyrynnopeuksien alueella hyvän kiinteäfaasisen leijukerrok-sen ylläpitämiseksi ja hapen osapaine regeneroimisvyöhykkeessä voidaan ylläpitää antamaan haluttu katalyytin regeneroituminen ja polttokaasun matala hiilimonoksidipitoisuus .Oxygen-containing regeneration gases that can be used in the process of this method include gases that contain oxygen molecules mixed with a substantial portion of an inert diluent gas. Air is a particularly suitable regeneration gas. Other useful gases are enriched air and oxygen together with carbon dioxide and / or other inert gases. In addition, if necessary, water vapor can be added to the dense phase bed together with or separately from the Regeneration gas to provide additional inert dilution and / or additional fluidizing gas. In order to obtain a sufficiently fluidized dense phase catalyst bed with good heat transfer throughout the bed and without relatively dead spots where local temperatures may exceed the temperatures at which the catalyst is damaged, the specific vapor velocity of the regeneration gas may preferably be about 0.2-6.6 km /B. Since, according to the present invention, the partial pressure of oxygen in the regeneration zone can be used as a control parameter to achieve good catalyst regeneration and reduce the carbon monoxide content of the combustion gas, other control devices can be provided to keep the specific vapor velocity For example, the tanks used in current catalytic cracking processes are usually relatively large cylindrical tanks with solid / gas separation devices, such as vortex separators suspended near their upper end. Such tanks usually withstand a reasonable pressure of about 3,586,26 0-3 * 5 kp / cm. By using pressures of 0-3 * 5 kp / cm in the regeneration tank, and preferably 1.1-3.2 kp / cm, it is possible to adjust the specific steam rate in the desired range. By adding additional oxygen in the form of an oxygen-containing regeneration gas and also by increasing the pressure, the specific vapor velocity can be maintained within the required vapor velocities to maintain a good solid phase fluidized bed and the oxygen partial pressure in the regeneration zone can be maintained to give the desired catalyst regeneration.
Yllättäen tiheäfaasinen leijutettu kerros, jota ylläpidetään toivotulla ^ lämpötilavälillä regeneroimiskaasu-ylimäärän läsnäollessa, antaa pääasiallisesti täydellisen koksin konversion, koksin palaessa hiilidioksidiksi tiheäfaasisessa kerroksessa. Spesifinen koksin palaraismäärä tiheäfaasisessa patjassa väliltä noin 0,12 - noin 1,0' kg koksia tunnissa kg kohti katalyyttiä antaa riittävän keskimääräisen katalyytin viipymisajan tiheäfaasisessa kerroksessa, että riittävä määrä koksiaentii palaa toivotun alhaisen jäännöshiilipitoisuuden saavuttamiseksi regeneroidun katalyytin pintaan. Viipymisaika katalyytin regeneroimiseksi halutul" le tasolle ja halutun tiheän faasin lämpötilan ylläpitämiseksi saadaan mukavasti sovittamalla katalyytin tilavuus tiheäfaasisessa katalyyttikerroksessa. Tiheä-faasista katalyyttikerrosta lisätään antamaan lisää viipymisaikaa ja vähennetään jos halutaan lyhentää katalyytin viipymisaikaa. Koksin spesifisen palamis-määrän pitämiseksi alueella jolla on mahdollista säätää reaktiopatjän lämpötilaa halutulla alueella, patjan määrää voidaan lisätä spesifisen koksinpalamismäärän pienentämiseksi. Yleensä koksin määrä katalyytin pinnalla määräytyy käyttöolosuhteista hiilivedyn reaktiovyöhykkeessä. Menetelmät koksimäärän säätämiseksi, joka kerrostuu krakkauskatalyytille ja hiilivetysyötön halutun konversio-asteen saavuttamiseksi leijukrakkausprosessissa, ovat alalla ennestään hyvin tunnettuja eivätkä kuulu keksinnön piiriin.Surprisingly, the dense phase fluidized bed, maintained at the desired temperature range in the presence of excess regeneration gas, provides essentially complete conversion of coke, with the coke burning to carbon dioxide in the dense phase bed. The specific amount of coke pieces in a dense phase mattress between about 0.12 and about 1.0 kg of coke per hour per kg of catalyst provides a sufficient average catalyst residence time in the dense bed for a sufficient amount of coke to return to the desired low residual carbon surface of the regenerated catalyst. The residence time to regenerate the catalyst to the desired level and maintain the desired dense phase temperature is conveniently obtained by adjusting the volume of the catalyst in the dense phase catalyst bed. In a desired range, the amount of coke on the surface of the catalyst is determined by the operating conditions in the hydrocarbon reaction zone.
Katalyyttisessä krakkausvyöhykkeessä, jolloin suurin osa hiilivetyjen krak-kauksesta tapahtuu nousujohdossa, johon hiilivetysyöttö ja regeneroitu katalyytti syötetään olosuhteissa, joissa katalyytti on läsnä ohutfaasina suspendoituneena hiilivetyhöyryihin, voidaan koksin määrää, joka kerrostuu katalyytille reaktio-vyöhykkeessä, säätää sovittamalla katalyytin ja hiilivedyn viipymisajat nousu-johdoissa välille noin 2- noin 10 sekuntia hiilivetysyötön noin 50 -95~5f:isen konversion saavuttamiseksi aineiksi, jotka kiehuvat noin 221°C:n alapuolella, käyttämällä reaktiolämpötiloja väliltä noin 1+71-538°C. Olosuhteissa, joissa käytetään erilaisia hiilivetykrakkausreaktiomuotoja, kuten reaktoreissa, joissa 8 58266 käytetään kokonaan tiheäfaasista katalyyttireaktiota tai sellaisissa, joissa käytetään nousujohtokrakkaukfeen ja tiheäfaasikrakkauksen yhdistelmää, krakkaus-reaktiota voidaan säätää menetelmin, jotka ovat ennestään hyvin tunnettuja.In a catalytic cracking zone in which most of the hydrocarbon cracking takes place in an ascending line to which the hydrocarbon feed and regenerated catalyst are fed under conditions in which the catalyst is present as a thin phase suspended in hydrocarbon vapors, the amount of coke deposited on the catalyst can be about 2 to about 10 seconds to achieve a conversion of the hydrocarbon feed of about 50-95 ~ 5f to substances boiling below about 221 ° C using reaction temperatures between about 1 + 71-538 ° C. Under conditions using various forms of hydrocarbon cracking, such as reactors using a fully dense phase catalyst reaction or using a combination of riser cracker and dense phase cracking, the cracking reaction can be controlled by methods well known in the art.
Esimerkki 1Example 1
Eräässä koelaitoksessa oli toiminnassa leijukatalyytti-krakkausprosessi, jossa hiilivetysyöttö ja tuore regeneroitu katalyytti yhdistettiin nousujohdon alaosassa ja jossa katalyytti ja hiilivetyhöyry purkautuivat tämän nousujohdon yläpäästä reaktiosäiliöön. Tässä reaktiosäiliössä hiilivetyhöyry erosi käytetystä krakkauskatalyytistä ja krakkauskatalyyttiä pidettiin leijukerroksena reaktiohöyryn avulla. Reaktiosäiliöstä käytettyä katalyyttiä poistettiin jatkuvasti strippausosastoon, jossa strippattavissa olevat hiilivetyhöyryt poistettiin katalyytistä strippaamalla vesihöyryllä. Strippaus siirrettiin käytettyä katalyyttiä jatkuvasti regeneroimissäiliöön. Regeneroimissäiliön muodosti pystysuora sylinterinmuotoinen säiliö, joka oli varustettu laittein käytetyn katalyytin vastaanottamiseksi jatkuvasti, laittein regeneroidun katalyytin poistamiseksi, suihkuttimella lähellä pohjaa happea sisältävän regeneroimiskaasun, esim. ilman johtamiseksi, pyörre-erottimella lähellä säiliön yläpäätä katalyytin erottamiseksi polttokaasusta, jota syntyy katalyytin regeneroinnissa, sekä pois-toputkella polttokaasun poistamiseksi regeneroimissäiliöstä. Lisäksi regeneroimis-säiliö oli varustettu venttiilein, putkistolla, lämpöelementein, painemittarein, näytteenottohanoin ja virtausmittalaittein, joita tarvitaan tässä esimerkissä esitettyjen arvojen saamiseksi. Tässä esimerkissä lisättiin käytettyä katalyyttiä 510°C:n lämpötilassa jatkuvasti regeneroimissäiliöön katalyytin sisääntulosuutti-men kautta. Regeneroimissäiliössä katalyytti pidettiin tiheänä leijukerroksena ilmaa käyttäen. Katalyyttiregenerointi suoritettiin lisäten tiheän faasin lämpötiloja. Polttokaasun Orsat-analyysit ja regeneroidun katalyytin jäännöshiili- _ analyysit tehtiin erilaisissa käyttöolosuhteissa. Käyttöolosuhteet ja testitulokset on esitetty seuraavassa taulukossa 1.One pilot plant operated a fluid catalyst cracking process in which a hydrocarbon feed and fresh regenerated catalyst were combined at the bottom of the riser and in which the catalyst and hydrocarbon vapor were discharged from the top of this riser into the reaction tank. In this reaction vessel, the hydrocarbon vapor was different from the cracking catalyst used, and the cracking catalyst was kept as a fluidized bed by means of the reaction vapor. The spent catalyst from the reaction tank was continuously removed to a stripping section, where the strippable hydrocarbon vapors were removed from the catalyst by stripping with water vapor. Stripping of the spent catalyst was continuously transferred to a regeneration tank. The regeneration tank consisted of a vertical cylindrical tank equipped with means for continuously receiving the spent catalyst, means for removing the regenerated catalyst, a nozzle near the bottom for discharging oxygen-containing regeneration gas, e.g. to remove the flue gas from the regeneration tank. In addition, the regeneration tank was equipped with valves, piping, heating elements, pressure gauges, sampling taps, and flow measuring devices needed to obtain the values shown in this example. In this example, spent catalyst was continuously added to the regeneration tank at 510 ° C through the catalyst inlet nozzle. In the regeneration tank, the catalyst was kept as a dense fluidized bed using air. Catalyst regeneration was performed by increasing dense phase temperatures. Orsat analyzes of the flue gas and residual carbon analyzes of the regenerated catalyst were performed under different operating conditions. The operating conditions and test results are shown in Table 1 below.
Taulukko 1table 1
Koe n:o 1 2 3 1+ 5 6 7 8Experiment No. 1 2 3 1+ 5 6 7 8
Ilmaa regeneraatto- riin, m3(VN)/h 1U,0 13,9 lU,2 15,1 15,9 17,0 18,2 21,0Air to the regenerator, m3 (VN) / h 1U, 0 13.9 lU, 2 15.1 15.9 17.0 18.2 21.0
Tiheän faasin 6jk 673 678 69b 722 756 770 767 , o lämpötila C Polttokaasu-analyysi (Orsat) C02, til.-? 11,8 12,0 12,0 13,0 lfc,8 16,*» 12,0 12,0 0 , til.-? 0,6 0,U 0,2 0,2 0,8 1 ,U 5,1+ 6,2 CO, til.-$ 7,8 7,6 6,1+ 5,6 1,8 0,0 0,6 0,0 58266Dense phase 6jk 673 678 69b 722 756 770 767, o temperature C Flue gas analysis (Orsat) CO2, vol.-? 11.8 12.0 12.0 13.0 lfc, 8 16, * »12.0 12.0 0, til.-? 0.6 0, U 0.2 0.2 0.8 1, U 5.1+ 6.2 CO, vol .- $ 7.8 7.6 6.1+ 5.6 1.8 0.0 0.6 0.0 58266
Hiiltä regeneroidun katalyytin pinnalla paino-# 0,32 0,1+3 0,3 0,2 0,12 0,12 0,12 0,11On the surface of the carbon regenerated catalyst, weight # 0.32 0.1 + 3 0.3 0.2 0.12 0.12 0.12 0.11
Koksisaanto (# tuoresyötöstä) — 7,53 7,26 7,70 7,16 7,37 6,19 6,68Coke yield (# from fresh feed) - 7.53 7.26 7.70 7.16 7.37 6.19 6.68
Kuten taulukon 1 arvoista voidaan havaita, laski polttokaasun hiilimonoksidipitoisuus, kun tiheäfaasisen katalyyttipatjan lämpötila lisääntyi. Noin 756°C:ssa (koe 6) polttokaasun hiilimonoksidipitoisuus osoitti 0 # Orsat-analyy-simenetelmällä testattuna. Huomattava osa hiilimonoksidista, jota syntyi katalyytin pinnassa olevan koksin polttamisesta, muuttui hiilidioksidiksi tiheäfaasi-sessa kerroksessa, niinmuodoin tapahtui hyvin vähän "jälkipalamista" laimeassa faasissa. Tämän kokeen sarakkeessa 6 esitetyt tulokset, jolloin hiilimonoksidi on pääasiallisesti poistettu polttokaasusta, jolloin jäännöshiiliregeneroidun katalyytin pinnassa on alentunut noin 0,12 paino-#:iin ja jossa hiilimonoksidin jälkipalaminen laimeafaasissa ei ole liiallista, osoittavat tämän keksinnön paremmuuden verrattuna aikaisemmin tunnettuihin regeneroimisprosesseihin.As can be seen from the values in Table 1, the carbon monoxide content of the flue gas decreased as the temperature of the dense phase catalyst bed increased. At about 756 ° C (Experiment 6), the carbon monoxide content of the combustion gas showed 0 # when tested by the Orsat analytical method. A significant portion of the carbon monoxide generated by the combustion of coke on the surface of the catalyst was converted to carbon dioxide in the dense phase layer, thus with very little "afterburning" in the dilute phase. The results shown in column 6 of this experiment, in which carbon monoxide is substantially removed from the flue gas, in which the surface of the residual carbon-regenerated catalyst is reduced to about 0.12% by weight, and in which carbon monoxide afterburning in the dilute phase is not excessive, show superiority.
Esimerkki IIExample II
Esimerkissä I kuvattu prosessi suoritettiin sen osoittamiseksi, että on välttämätöntä saada riittävä lämpötila tiheäfaasiseen regeneroimispatjaan poltto-kaasussa olevan CO-pitoisuuden oleelliseksi alentamiseksi ja regeneroidun katalyytin pinnassa olevan jäännöshiilen vähentämiseksi. Toinen koe suoritettiin pitäen regeneroimislaitteen lämpötila muuttumattomana, noin 610°C. Ilmamäärää lisättiin antamaan oleellinen happiylimäärä poistokaasuun. Kuten kuitenkin seu-raavassa taulukossa II esitetyistä arvoista voidaan havaita, ei polttokaasun C0-pitoisuus oleellisesti pienentynyt eikä regeneroidun katalyytin pinnalla ole-_ van jäännöshiilen määrä vähentynyt.The process described in Example I was performed to demonstrate that it is necessary to obtain a sufficient temperature in the dense phase regeneration bed to substantially reduce the CO content in the combustion gas and to reduce residual carbon on the surface of the regenerated catalyst. The second experiment was performed keeping the temperature of the regenerator constant, about 610 ° C. An amount of air was added to give a substantial excess of oxygen to the exhaust gas. However, as can be seen from the values shown in Table II below, the CO content of the flue gas was not substantially reduced and the amount of residual carbon on the surface of the regenerated catalyst was not reduced.
Taulukko IITable II
Ilmaa regeneraatto- riin, 12 3^ 5 6 7 8 m3(VN)/h 10,3 10,3 11,2 12,0 12,8 13,6 1U,7 iU,7Air to the regenerator, 12 3 ^ 5 6 7 8 m3 (VN) / h 10.3 10.3 11.2 12.0 12.8 13.6 1U, 7 iU, 7
Tiheän faasin lämpötila, °C 6θ6 597 602 558 611 603 610 612Dense phase temperature, ° C 6θ6 597 602 558 611 603 610 612
Polttokaasu-analyysi (Orsat) C02, til.-Jf 11,8 11,0 11,1* 11,0 8,8 8,0 8,6 9,8 02, til.-# 0,6 0,8 0,9 1,0 3,2 3,0 1+,1+ 5,0 CO, til.-# U,6 6,2 5,2 6,0 6,0 5,0 6,0 5,0 10 58266Flue gas analysis (Orsat) CO 2, vol.-Jf 11.8 11.0 11.1 * 11.0 8.8 8.0 8.6 9.8 02, vol. # 0.6 0.8 0 .9 1.0 3.2 3.0 1 +, 1 + 5.0 CO, vol. # U, 6 6.2 5.2 6.0 6.0 5.0 6.0 5.0 10 58266
Hiiltä regenroidun katalyytin pinnalla paino-/? 0,16 0,12 0,1+5 0,1+5 0,13 0,20 0,23 0,17Carbon regenerated catalyst surface weight /? 0.16 0.12 0.1 + 5 0.1 + 5 0.13 0.20 0.23 0.17
Koksisaanto (% tuoresyötästä) 1+,81+ 5»07 5>29 5.79 5»1*1+ 5»l+7 6,05 5,99 Tämän kokeen tulokset osoittavat, että tiheäfaasisen katalyyttipatjän lämpötilaa reteneroimissäiliössä täytyy lisätää yli normaalisti hyväksyttävien lei-jukatalyytti-regeneroimislämpötilojen pääasiallisesti täydellisen CO:n konversion CO^+ksi saavuttamiseksi. Lisäksi ilmaylimäärä suhteellisen matalissa regene-roimislämpötiloissa ei ole riittävä muuttamaan pääasiallisesti kaikkea C0:ta COgtksi regeneroimisvyöhykkeessä. —Coke yield (% of fresh feed) 1 +, 81 + 5 »07 5> 29 5.79 5» 1 * 1 + 5 »l + 7 6.05 5.99 The results of this experiment show that the temperature of the dense phase catalyst bed in the regeneration tank must be increased above the normally acceptable Lei -catalyst regeneration temperatures to achieve substantially complete CO conversion to CO 2+. In addition, the excess air at relatively low regeneration temperatures is not sufficient to convert substantially all of C0 to COgt in the regeneration zone. -
Claims (3)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US27226472A | 1972-07-17 | 1972-07-17 | |
US27226472 | 1972-07-17 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI58266B true FI58266B (en) | 1980-09-30 |
FI58266C FI58266C (en) | 1981-01-12 |
Family
ID=23039094
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI2234/73A FI58266C (en) | 1972-07-17 | 1973-07-13 | KONTINUERLIGT FLUIDISERAT-KATALYTISKT KRACKNINGSFOERFARANDE |
Country Status (12)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS4953191A (en) |
CS (1) | CS178433B2 (en) |
DE (1) | DE2330802A1 (en) |
FI (1) | FI58266C (en) |
HU (1) | HU178760B (en) |
NL (1) | NL7309759A (en) |
PH (1) | PH11787A (en) |
RO (1) | RO71995A (en) |
SE (1) | SE395620B (en) |
SU (1) | SU581845A3 (en) |
TR (1) | TR17912A (en) |
YU (1) | YU36449B (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4219442A (en) * | 1978-12-14 | 1980-08-26 | Uop Inc. | Fluid coke contaminated catalyst regeneration process |
FR2627187B1 (en) * | 1988-02-15 | 1993-01-22 | Inst Francais Du Petrole | FLUID CRACKING PROCESS OF A HYDROCARBON LOAD |
-
1973
- 1973-06-16 DE DE2330802A patent/DE2330802A1/en active Pending
- 1973-06-18 PH PH14737A patent/PH11787A/en unknown
- 1973-06-28 SE SE7309148A patent/SE395620B/en unknown
- 1973-07-06 JP JP48075843A patent/JPS4953191A/ja active Pending
- 1973-07-09 HU HU73TE727A patent/HU178760B/en unknown
- 1973-07-11 RO RO7375432A patent/RO71995A/en unknown
- 1973-07-13 FI FI2234/73A patent/FI58266C/en active
- 1973-07-13 NL NL7309759A patent/NL7309759A/xx unknown
- 1973-07-16 TR TR17912A patent/TR17912A/en unknown
- 1973-07-16 SU SU7301948944A patent/SU581845A3/en active
- 1973-07-16 YU YU01934/73A patent/YU36449B/en unknown
- 1973-07-17 CS CS5122A patent/CS178433B2/cs unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CS178433B2 (en) | 1977-09-15 |
DE2330802A1 (en) | 1974-01-31 |
PH11787A (en) | 1978-07-05 |
HU178760B (en) | 1982-06-28 |
AU5702173A (en) | 1974-12-19 |
RO71995A (en) | 1982-09-09 |
YU193473A (en) | 1982-02-25 |
FI58266C (en) | 1981-01-12 |
SU581845A3 (en) | 1977-11-25 |
TR17912A (en) | 1976-11-01 |
NL7309759A (en) | 1974-01-21 |
SE395620B (en) | 1977-08-22 |
YU36449B (en) | 1984-02-29 |
JPS4953191A (en) | 1974-05-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4057397A (en) | System for regenerating fluidizable catalyst particles | |
US4283273A (en) | Method and system for regenerating fluidizable catalyst particles | |
CA1058600A (en) | Method of regenerating a cracking catalyst with substantially complete combustion of carbon monoxide | |
US5032252A (en) | Process and apparatus for hot catalyst stripping in a bubbling bed catalyst regenerator | |
US4331533A (en) | Method and apparatus for cracking residual oils | |
US2902432A (en) | Catalytic conversion of hydrocarbons | |
US3494858A (en) | Two-stage countercurrent catalyst regenerator | |
US3563911A (en) | Staged fluidized catalyst regeneration process | |
US4313848A (en) | Method for removing coke from particulate catalyst | |
US4309309A (en) | Adding fuel in catalyst regeneration | |
EP0435880B1 (en) | Apparatus and method for regenerating coked fluid cracking catalyst | |
US5158919A (en) | Catalyst regeneration in a single stage regenerator converted to a two stage high efficiency regenerator | |
US4991521A (en) | Fluidized bed combustion process and apparatus | |
US4167492A (en) | Spent-catalyst combustion regeneration process with recycle of hot regenerated catalyst and spent catalyst | |
JPS6363600B2 (en) | ||
CA1108548A (en) | Fluidized cracking catalyst regeneration apparatus | |
JPH0473471B2 (en) | ||
US3923686A (en) | Fluidized catalyst regeneration by oxidation in a dense phase bed and a dilute phase transport riser | |
US4444722A (en) | System for regenerating fluidizable catalyst particles | |
IE37159B1 (en) | Fluid catalyst regeneration process with substantially complete combustion of carbon monoxide | |
US5284575A (en) | Process for fast fluidized bed catalyst stripping | |
CN100577614C (en) | Method and system for catalytically converting oxygenates and regenerating and stripping catalyst | |
US3970587A (en) | Combustion regeneration of hydrocarbon conversion catalyst with recycle of high temperature regenerated catalyst | |
US4430201A (en) | Regeneration of fluidizable catalyst | |
FI58266B (en) | KONTINUERLIGT FLUIDISERAT-KATALYTISKT KRACKNINGSFOERFARANDE |