CN110234434A - 具有再生器提升管的fcc逆流再生器 - Google Patents

具有再生器提升管的fcc逆流再生器 Download PDF

Info

Publication number
CN110234434A
CN110234434A CN201780085004.6A CN201780085004A CN110234434A CN 110234434 A CN110234434 A CN 110234434A CN 201780085004 A CN201780085004 A CN 201780085004A CN 110234434 A CN110234434 A CN 110234434A
Authority
CN
China
Prior art keywords
catalyst
regenerator
coking
stream
riser
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201780085004.6A
Other languages
English (en)
Inventor
列夫·达维多夫
迈克尔·S·桑达茨
保罗·帕尔马斯
费志浩
马修·李普曼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honeywell UOP LLC
Original Assignee
UOP LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by UOP LLC filed Critical UOP LLC
Publication of CN110234434A publication Critical patent/CN110234434A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • 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
    • B01J38/00—Regeneration or reactivation of catalysts, in general
    • B01J38/04—Gas or vapour treating; Treating by using liquids vaporisable upon contacting spent catalyst
    • B01J38/12—Treating with free oxygen-containing gas
    • B01J38/30—Treating with free oxygen-containing gas in gaseous suspension, e.g. fluidised bed
    • 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
    • B01J8/0015—Feeding of the particles in the reactor; Evacuation of the particles out of the reactor
    • B01J8/004—Feeding of the particles in the reactor; Evacuation of the particles out of the reactor by means of a nozzle
    • 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
    • B01J8/005—Separating solid material from the gas/liquid stream
    • B01J8/0055—Separating solid material from the gas/liquid stream using cyclones
    • 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
    • B01J8/08—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with moving particles
    • B01J8/12—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with moving particles moved by gravity in a downward flow
    • 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
    • B01J8/1881—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles with particles moving downwards while fluidised
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C10/00—Fluidised bed combustion apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C10/00—Fluidised bed combustion apparatus
    • F23C10/01—Fluidised bed combustion apparatus in a fluidised bed of catalytic particles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B15/00—Fluidised-bed furnaces; Other furnaces using or treating finely-divided materials in dispersion
    • F27B15/02—Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types
    • F27B15/09—Arrangements of devices for discharging
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C2206/00—Fluidised bed combustion
    • F23C2206/10—Circulating fluidised bed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2203/00—Furnace arrangements
    • F23G2203/50—Fluidised bed furnace

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

本发明提出了一种逆流催化剂再生器，其具有逆流接触的至少两级以及再生器提升管。每个级可包括可渗透阻隔件，该可渗透阻隔件允许含氧气体向上传递到每个级中和焦化催化剂向下传递到每个级中，但防止催化剂向上移动以减轻返混和真实逆流接触，以及催化剂上的焦炭的有效燃烧。再生器提升管可提供运送所述催化剂的通道，并且可用作焦炭燃烧的第二级以提供再生催化剂。

Description

具有再生器提升管的FCC逆流再生器
优先权声明
本申请要求2016年12月27日提交的美国专利申请62/439358的优先权，其内容据此全文以引用方式并入本文。
技术领域
本主题领域涉及在流化催化裂化单元中的催化剂再生，并且更具体地涉及具有再生器提升管的逆流催化剂再生器。
背景技术
流化催化裂化(FCC)是通过使流化反应区中的烃与催化剂接触而实现的烃转化方法。随着裂化反应进行，大量的被称为焦炭的高度含碳材料沉积在催化剂上。再生区内的高温再生操作燃烧催化剂上的焦炭。含焦炭催化剂(本文中称为焦化催化剂)被连续地从反应器去除，并且用再生器中的基本上不含焦炭的催化剂替代。
在再生器中，用含氧气体(通常为空气)燃烧催化剂上的焦炭。通过燃烧再生器中的焦炭所形成的烟气可经处理，以用于去除颗粒和通过一氧化碳的氧化进行热量回收。再生器的主要目标是燃烧掉催化剂上的焦炭，因此高焦炭燃烧效率即在较短停留时间内燃烧大部分焦炭是优选的，因为这将减小设备尺寸，降低操作成本和排放水平。
后燃是当已经与再生催化剂分离的热烟气包含一氧化碳时发生的一种现象，该一氧化碳在含氧催化剂的稀释相中燃烧成二氧化碳。焦炭不完全燃烧成二氧化碳可能是由于燃烧气体中氧气不足、再生器容器中焦化催化剂的流化或通风差，或者再生器容器中焦化催化剂的分配差引起的。后燃产生的热量可能对再生器设备有害。
因为加工重质渣油进料的FCC单元产生比汽化进料和促进裂解反应所需更多的热量，因此期望控制再生温度和向反应器的热量释放。控制再生温度的两种最常见的方式是控制二氧化碳与一氧化碳的比率，以及使用催化剂冷却器来产生蒸汽并冷却催化剂。以烟气中可能的最高一氧化碳浓度运行以从下游CO锅炉中的烟气中回收热量是最经济的。然而，以低CO2与CO比率操作具有后燃烧和有未燃烧焦炭留在催化剂上的风险。
目前使用多种类型的催化剂再生器。常规的鼓泡床再生器通常仅具有一段，在该段中空气鼓泡通入致密的催化剂床。加入焦化催化剂，并且从相同致密催化剂床中取出再生催化剂。为了在给定的补充催化剂速率下最大化再生催化剂活性，必须将催化剂上的碳降至最少。
大多数现代渣油流化裂化单元使用二级鼓泡床再生器来完成催化剂清理并将催化剂上的碳降至最少。二级鼓泡床具有两段。焦化催化剂被添加至密相床的上部第一段中，并且用来自第二级的烟气中的空气部分地再生。部分再生的催化剂被运送至密相床的下部第二段中，并且用空气完全地再生。将完全地再生的催化剂从第二段中取出。第二级通常操作为完全燃烧，其中所有的一氧化碳都转化成二氧化碳，并且过量的氧气存在于烟气中。
在一级或二级流化鼓泡床再生器中，通过分配到再生器中的空气向上提升的催化剂不均匀地下落，这种现象被称为返混。在鼓泡床中，催化剂相从上到下返混，而气相几乎是平推流，其中底部具有高氧浓度，顶部具有低氧浓度。返混导致停留时间延长并且燃烧速率不均匀，这可产生热点、加速催化剂失活并降低燃烧效率。返混还降低催化剂床密度，从而增加设备尺寸。
FCC再生器尺寸大，建造成本高。FCC再生器尺寸大是因为需要分级空气供应以燃烧用过的催化剂上大量焦炭。在不分级的情况下，焦炭的燃烧可能产生足够的热量来破坏催化剂的沸石框架并使其失活。
因此，需要用于有效地再生催化剂，同时防止后燃和返混的改善方法和装置。需要一种更好地控制再生器中的焦炭和氧气浓度以及温度分布的方法和装置，这将促进催化剂上的焦炭的更有效燃烧。此外，需要一种提高FCC再生器效率并降低容器尺寸的装置。
发明内容
本发明所公开的主题是逆流催化剂再生器，其具有至少两级逆流接触以及再生器提升管。每个级可包括可渗透阻隔件，该可渗透阻隔件允许含氧气体向上传递到每一级中和焦化催化剂向下传递到每一级中，但防止催化剂向上移动以减轻返混和真实逆流接触，以及催化剂上的焦炭的有效燃烧。再生器提升管可提供运送催化剂的通道，并且/或者可用作焦炭燃烧的第二级以提供再生催化剂。
附图说明
图1为根据一个实施方案的并入本发明主题的FCC单元的示意性正视图。
图2为根据另一个实施方案的并入本发明主题的FCC单元的示意性正视图。
图3为根据另一个实施方案的并入本发明主题的FCC单元的示意性正视图。
具体实施方式
本发明提出了一种新型再生器，在该再生器中催化剂和气体流在多个级中彼此逆流，并且该再生器设置有内部或外部再生器提升管以有利于催化剂运送。每一级上方的可渗透阻隔件可通过减轻催化剂返混而有利于催化剂的逆流流动。可渗透阻隔件还可具有有利于催化剂与燃烧气体之间有效混合的结构。每一级还可包括相邻可渗透阻隔件之间的开放空间段。催化剂从一个级向下流动通过下方的可渗透阻隔件，并且含氧气体从该级向上流动通过上方的可渗透阻隔件。一个或多个级可组装在再生器容器中以接近真实的逆流流动条件。此外，再生器提升管可用作在多个级中逆流再生之后催化剂再生的最后完善级。另选地，再生器提升管可用作再生方法的第一级。
在新型再生器中，催化剂流动和催化剂停留时间更加均匀。可精确地控制并因此缩短催化剂实现完全焦炭燃烧所必需的停留时间。可以避免由于停留时间随机长所导致的催化剂的热失活。另外，逆流流动状态沿着再生器容器产生有利的浓度分布。在顶部，初始级，催化剂具有最高焦炭浓度，但燃烧气体具有低氧浓度，因此可避免后燃。在底部，最后的级，含氧气体具有最高氧浓度，但催化剂具有最低焦炭浓度，因此可再次防止后燃。
在再生器容器中催化剂密度可增加，因为催化剂向下流动模式更加均匀。因此，对于相同的催化剂藏量，再生器尺寸可能更小。另外，因为在催化剂上的焦炭浓度较低的情况下氧气浓度可能更高，因此可降低总体含氧气体流量，因此可降低再生器尺寸和操作成本。此外，通过使用内部或外部提升管来促进催化剂运送，较短的再生器容器便足够。这样，用过的催化剂立管和再生催化剂立管可彼此更靠近，并且FCC单元可变得更短，从而节省资本成本。
虽然设想了其他用途，但本方法和装置可体现在FCC单元中。图1示出了包括反应器段10和再生器容器50的FCC单元。再生催化剂导管12以由控制阀14调节的速率将再生催化剂从再生器容器50运送至反应器段10的提升管20。惰性流化介质诸如来自喷嘴16的蒸汽以相对较高密度运送再生催化剂向上穿过提升管20，直到多个进料分配器喷嘴18注入可能与惰性气体诸如横跨向上流动的催化剂颗粒流的蒸汽混合的烃进料为止。催化剂接触烃进料，将其裂化以产生较小的裂化烃产物，同时将焦炭沉积在催化剂上以产生焦化催化剂。
常规FCC烃原料和较高沸点烃原料是合适的新鲜烃进料流。最常见的此类常规新鲜烃原料为“真空瓦斯油”(VGO)，其通常为通过常压渣油的真空分馏制备的具有一定沸点范围的烃材料，其中IBP不超过340℃(644°F)，T5介于340℃(644°F)至350℃(662°F)之间，T95介于555℃(1031°F)和570℃(1058°F)之间，以及/或者EP不超过640℃(1184°F)。此类镏分通常包含低浓度焦炭前体，并且重金属污染(其可起到污染催化剂的作用)程度低。常压渣油是从常压原油蒸馏塔底部获得的优选的原料，其沸点的IBP不超过340℃(644°F)，T5介于340℃(644°F)和360℃(680°F)之间，以及/或者T95介于700℃(1292°F)和900℃(1652°F)之间。常压渣油通常包含高浓度焦炭前体，并且金属污染程度高。可用作新鲜烃进料的其他重质烃原料包括来自下列的重质底物：原油、重质沥青原油、页岩油、焦油砂提取物、脱沥青残渣、煤液化产物和真空减压原油。新鲜烃原料也包括上述烃的混合物，并且上述列表不全面。
FCC催化剂包括大孔沸石，诸如Y型沸石和基体材料，该基体材料包含活性氧化铝材料、粘结剂材料(包括二氧化硅或氧化铝)和惰性填料诸如高岭土。根据示例性实施方案，合适的FCC催化剂可包括来自位于路易斯安那州巴吞鲁日(Baton Rouge，Louisiana)的雅宝公司(Albemarle Corporation)的Upgrader。FCC催化剂也可包括分散在基体上的1重量％至25重量％的中等孔或更小孔沸石催化剂，诸如MFI沸石，该基体包括粘结剂材料诸如二氧化硅或氧化铝)和惰性填料材料(诸如高岭土)。
所得的裂化烃产物和焦化催化剂的混合物继续向上穿过提升管20至顶部，在顶部处，多个脱离臂22将气体和催化剂的混合物从提升管20的顶部通过端口24切向地并水平地排放到脱离容器26中，该脱离容器影响气体与催化剂的粗略分离。运送导管28将烃蒸气(包括汽提的烃、汽提介质和夹带催化剂)传递至反应器容器32中的一个或多个旋风分离器30中，该旋风分离器将焦化催化剂与烃蒸气流分离。反应器容器32可至少部分地包含脱离容器26，并且认为脱离容器26是反应器容器32的一部分。反应器容器32中的收集段34从旋风分离器30收集分离的烃蒸气流，用于传递至出口喷嘴36并最终进入分馏回收区(未示出)。浸入管38将催化剂从旋风分离器30排放到反应器容器32的下部中，并且催化剂和被吸附或被夹带的烃跨过限定在脱离容器26的壁中的端口42进入反应器容器32的汽提段40中。在脱离容器26中分离的催化剂直接进入汽提段40中。汽提段40包含导流板43、44或其他设备以促进汽提气体和催化剂之间的混合。汽提气体进入汽提段40的下部，通过导管到一个或多个分配器46中。汽提的焦化催化剂通过反应器催化剂导管48离开反应容器32的汽提段40并以由控制阀52调节的速率传递到再生器容器50。来自反应容器32的焦化催化剂通常包含量为0.2重量％至2重量％的碳，其以焦炭的形式存在。虽然焦炭主要由碳构成，但它可包含3重量％至12重量％的氢以及硫和其他材料。
用于燃烧催化剂上的焦炭的再生器容器50包括再生段54和分离段56。虽然出于示例性目的，再生段54和分离段56的直径已显示为相同的直径，然而，在各种实施方案中，再生段54的直径可不同于分离段56的直径。再生器容器50可包括再生器提升管102以及用于催化剂的逆流再生的一个或多个级，随后将详细描述。一个或多个级可存在于再生段54中。一个或多个级中的每个级可包括可渗透阻隔件。反应器催化剂导管48可向再生器提升管102底部的入口104提供焦化催化剂。焦化催化剂可经由辅助气体流从再生器提升管102的底部向上推动至再生器提升管102的顶部。根据图1所示的示例性实施方案，再生器提升管102可通过其轴向中心定位并穿过再生器容器50的内部。提升管再生器102在再生器容器50内可具有竖直取向，并且可从再生器容器50的底部向上延伸。辅助气体流可通过辅助气体分配器110引入。在一些实施方案中，辅助气体流可以是含氧气体。根据图1所示的示例性实施方案，辅助气体流可由管线62中的燃烧气流提供。如图1所示，辅助气体流可由辅助气体分配器110提供。在一些实施方案中，随着催化剂从再生器提升管的底部向上移动，焦炭可燃烧以在再生器提升管102的顶部提供部分再生的催化剂。
催化剂可从再生器提升管102顶部的出口114排放。再生器提升管102包含分离器112，该分离器包含用于排放催化剂的出口114。在其中催化剂在再生器提升管中再生的实施方案中，脱离器112粗略地将催化剂与再生器提升管中产生的第二烟气分离。第二烟气可以是经由再生器提升管102中的催化剂上的焦炭的燃烧所产生的烟气。来自再生器提升管的第二烟气中CO2与CO摩尔比可介于1和大于0之间。
随后，从再生器提升管102排放的催化剂可向下穿过一个或多个级。申请人已发现，焦化催化剂和含氧气体的逆流接触的两个级相比于单鼓泡床再生器提供增加的体积减小。逆流接触的三个级提供增加的体积减小，但体积减小的增加有益效果在四个级和五个级时开始逐渐消失。多于五个级似乎提供较少的增量有益效果，这在经济上可能不合理。一个级或多个级中的每个级可包括具有开口的可渗透阻隔件，这些开口的尺寸被设定成允许焦化催化剂向下穿过，可渗透阻隔件横跨再生器容器侧向地延伸。在各种实施方案中，可将一个级或多个级分类为第一级70、一个或多个中间级75和最后的级78。
根据图1所示的示例性实施方案，一个级或多个级可包括设置在催化剂入口58下方的第一级70。第一级70可由第一可渗透阻隔件80限定在上侧。第一可渗透阻隔件80横跨再生器容器侧向地延伸。在一个方面，第一可渗透阻隔件80横跨再生器容器50的整个再生段54侧向地延伸，与再生器容器50的壁53接触。催化剂入口58递送第一级上方的，并且在一个方面，第一可渗透阻隔件80上方的焦化催化剂。
第一可渗透阻隔件80可包含允许气体向上流动和催化剂向下流动，但防止可夹带在气体中的催化剂的返混或向上流动的任何结构。因此，相比于如果第一可渗透阻隔件80不存在的情况，第一可渗透阻隔件80更大程度阻止了第一级70上方催化剂的向上运动。第一可渗透阻隔件80可包括倾斜叶片、光栅、规整填料、挡板(包括碟环挡板)、V形和棚式平台、穿孔板等。中间可渗透阻隔件85可在第一可渗透阻隔件80下方隔开，以在其间限定缺乏内部结构的第一段90。
一个或多个中间级75可设置在第一级70下方。一个或多个中间级75中的每个级可由中间可渗透阻隔件85限定在上侧。中间可渗透阻隔件85横跨再生器容器50侧向地延伸。在一个方面，中间可渗透阻隔件85横跨再生器容器50的整个再生段54侧向地延伸，与再生器容器50的壁53接触。根据图1所示的示例性实施方案，再生段54包含分别由中间可渗透阻隔件85a、85b和85c限定在上侧的三个中间级。再生段也包括最后的中间阻隔件85d。
中间可渗透阻隔件85b、85c、85d可在位于正上方的相邻中间可渗透阻隔件85a、85b、85c下方隔开，以在其间限定缺乏内部结构的中间段95。中间段95可横跨再生器容器50在两个相邻中间可渗透阻隔件85a、85b、85c之间侧向地延伸。因此，在两个相邻可渗透阻隔件之间形成的段可横跨再生器容器50侧向地延伸。中间可渗透阻隔件85可包括允许气体向上流动和催化剂向下流动，但防止可夹带在燃烧气体中的催化剂的返混或向上流动的任何结构，与第一可渗透阻隔件80类似或相同。设想第一段90和中间段95可包括另一个内部结构以防止催化剂的返混或有利于催化剂与气体之间的接触。
最后的级78可设置在一个或多个中间级下方。根据如图1所示的示例性实施方案，最后的级78为第五级并且可设置在第四级75或第三中间可渗透阻隔件85c下方。最后的级78可由最后的可渗透阻隔件85d限定在上侧。最后的中间可渗透阻隔件85d可横跨再生器容器50侧向地延伸。在一个方面，最后的中间可渗透阻隔件85d横跨再生器容器50的整个再生段54侧向地延伸，与再生器容器50的壁53接触。最后的中间可渗透阻隔件85d可在最后的中间级75的中间可渗透阻隔件85c下方间隔开，以在其间限定缺少内部结构的最后的中间段95。最后的中间可渗透阻隔件85可包括允许气体向上流动和催化剂向下流动，但防止可夹带在燃烧气体中的催化剂的返混或向上流动的任何结构，与第一可渗透阻隔件80类似或相同。
在一个实施方案中，仅提供了逆流接触的五个级。可提供更多个或更少个级，但在焦化催化剂和含氧气体之间的逆流接触的四个级或五个级之后，体积减小消失。
最后的可渗透阻隔件100可横跨再生器容器50侧向地延伸。在一个方面，最后的可渗透阻隔件100横跨再生器容器50的整个再生段54侧向地延伸，与再生器容器50的壁53接触。根据如图1所示的包括五个级的示例性实施方案，最后的可渗透阻隔件100可在最后的中间可渗透阻隔件85d下方间隔开以在其间限定缺乏内部结构的最后段98。最后段98可横跨再生器容器50在最后的中间可渗透阻隔件85d和最后的可渗透阻隔件100之间侧向地延伸。最后的可渗透阻隔件100可包括允许气体向上流动和催化剂向下流动，但防止可夹带在燃烧气体中的催化剂的返混或向上流动的任何结构，与第一可渗透阻隔件80类似或相同。设想最后段98可包括另一个内部结构以房子防止催化剂的返混或有利于催化剂与气体之间的接触。
可渗透阻隔件中的每一个可根据需要用附加的支撑件支撑在再生段54的壁53上。可渗透阻隔件80、85和100之间的段90、95和98的间距的高度可与可渗透阻隔件的高度相同。在一个方面，段90、95和98的间距的高度可为其上方可渗透阻隔件的高度的二分之一至四分之三。此外，可渗透阻隔件80、85和100之间的段90、95和98的间距的高度可为再生段54的直径的六分之一至八分之三。此外，可渗透阻隔件的高度可多达再生段54的直径的三分之一。
主要含氧气体流(通常为空气)向上穿过一个或多个级，与来自催化剂入口58的焦化催化剂逆流接触以燃烧焦化催化剂上的焦炭，从而提供再生催化剂和第一烟气。因此，第一烟气可为经由来自一个或多个级中的焦化催化剂上的焦炭的燃烧所产生的烟气。根据图1所示的示例性实施方案，主要含氧气体流可从管线63中的燃烧气体提供。根据图1所示的示例性实施方案，主要含氧气体流可由主要燃烧气体分配器64通过含氧气体入口65递送至再生器容器50中的再生段54。在下部再生段54中，在逆流接触级70、75和78中，在流动条件下含氧气体逆流接触焦化催化剂，该流动条件包括0.3m/s(1ft/s)至2.2m/s(7ft/s)的表观气速和320kg/m3(20lb/ft3)至750kg/m3(35lb/ft3)的催化剂密度。在分离段56中的稀释相中，催化剂密度将为16kg/m3(1lb/ft3)至80kg/m3(5lb/ft3)。燃烧气体中的氧气接触焦化催化剂，并且燃烧催化剂中的含碳沉积物。氧气可成比例地添加，以部分燃烧或完全燃烧模式燃烧焦化催化剂上的焦炭以产生第一烟气和再生催化剂。根据图1所示的示例性实施方案，可存在一个或多个排放管109以用于第一烟气从再生段54传递至分离段56。
燃烧焦化催化剂上的焦炭的方法从使第一焦化催化剂流从催化剂入口58向下穿过第一级70开始。在一个示例中，催化剂分配器可通过其喷嘴沿第一可渗透阻隔件80的顶部粗略地分配焦化催化剂。第一焦化催化剂流可通过第一可渗透阻隔件80中的一个或多个开口传递到第一级70中。第一含氧气体流被向上推动穿过第一级70，在高温下与第一焦化催化剂流逆流接触，以燃烧来自第一焦化催化剂流的焦炭沉积物。逆流接触发生在第一段90中。第一含氧气体流已经与所有下部级接触，并且具有高浓度的烟气和较低浓度的氧气。然而，第一级中的第一焦化催化剂流具有最高浓度的焦炭沉积物。因此，高浓度的焦炭沉积物提供大压差驱动力，在第一级70中易于在低浓度氧气中燃烧焦炭。另外，在第一级70中，由于氧气的可用性较低，高度浓缩在氧气中的热烟气可从焦化催化剂中汽提出被吸附的烃。汽提去除被吸附的焦炭并且燃烧导致催化剂上的一些焦炭沉积物燃烧以产生烟气，并且提供第二焦化催化剂流，该第二焦化催化剂流包含具有较低浓度焦炭的至少部分再生的催化剂和具有低浓度氧气的烟气流。
烟气流从第一级70向上穿过第一可渗透阻隔件80。然而，第一可渗透阻隔件80防止第一级中焦化催化剂的向上移动，导致其在第一级70中失去向上动量并向下落。因此，第二焦化催化剂流通过第二可渗透阻隔件中的一个或多个开口向下移动，沿与向上流动的第二含氧气体流相反的方向从第一级70到第一级下方的第一中间级75中。在一个方面，来自第一级70的所有气体向上穿过第一可渗透阻隔件80中的一个或多个开口，并且来自第一级的至少99重量％的催化剂向下穿过位于第一可渗透阻隔件80正下方的第一中间可渗透阻隔件85a中的一个或多个开口。
类似地，中间含氧气体流向上穿过一个或多个中间级75，与一个或多个中间级75中的每一者中的中间焦化催化剂流逆流接触。例如，第二含氧气体流向上穿过第一中间级75，与从第一级70下降的第二焦化催化剂流逆流接触，以燃烧来第二焦化催化剂流的焦炭。下部中间级75中的含氧气体流具有比上部中间级75中含氧气体流更大的氧浓度，但下部中间级中催化剂上的焦炭浓度低于上部中间级中焦化催化剂的焦碳浓度。因此，保持压差驱动力以驱动第二催化剂流中较小浓度焦炭沉积物的燃烧。逆流接触可发生在中间级75中的中间段95中。
中间焦化催化剂流与中间含氧气体流的逆流接触燃烧催化剂上的焦炭以产生焦化催化剂流和含氧气体流，该焦化催化剂流包括具有减小的焦炭沉积物浓度的再生催化剂，该含氧气体流包含烟气。中间级75中的焦化催化剂流被中间可渗透阻隔件85防止向上移动，并且失去其动量。因此，由中间级75提供的焦化催化剂流通过上部中间级75的中间可渗透阻隔件85中的一个或多个开口沿与在下部中间级75中产生的向上流动的含氧气体流相反的方向向下移动。在一个方面，来自中间级75的所有气体向上穿过位于下部中间可渗透阻隔件85正上方的中间可渗透阻隔件85中的一个或多个开口，并且来自中间级75的至少99重量％的催化剂向下穿过位于中间可渗透阻隔件85正下方的最后的中间可渗透阻隔件85d中的一个或多个开口。
根据包括五个级的图1所示的示例性实施方案，初始含氧气体流向上穿过最后的级78，与从最后的中间级95下降的最后的焦化催化剂流逆流接触，以燃烧来自最后的焦化催化剂流的焦炭。在一个实施方案中，初始流已遇到非常少的焦化催化剂，因为最后的级78在分配器64紧上方。然而，最后的级78中的最后的焦化催化剂流中的催化剂上的焦炭浓度非常低，远低于上部第一级70和中间级75中的焦化催化剂流中的焦炭浓度，因为最后的焦化催化剂流在逆流接触的更多级中已遇到更多氧气。因此，保持压差驱动力以驱动最后的焦化催化剂流中较小浓度焦炭沉积物与初始含氧气体流中较大浓度氧气的燃烧。逆流接触可发生在最后的段98中以除去催化剂上的任何残余焦炭沉积物。
最后的焦化催化剂流与初始含氧气体流的逆流接触燃烧催化剂上的焦炭以产生再生催化剂流和中间含氧气体流，该再生催化剂流具有减小浓度的焦炭沉积物，该中间含氧气体流包含烟气。该再生催化剂流可具有非常少的焦炭并且被认为是完全再生的催化剂。然而，在一些实施方案中，再生催化剂流可以是部分再生的催化剂。来自最后的级的中间含氧气体流穿过最后的中间可渗透阻隔件85d到最后的中间级中。最后的级78中的催化剂流由最后的中间可渗透阻隔件85d防止向上移动，并且失去其动量。因此，焦化催化剂的再生催化剂流通过最后的可渗透阻隔件100中的一个或多个开口从最后的级78沿与向上流动的初始含氧气体流相反的方向向下移动。再生的催化剂流穿过最后的可渗透阻隔件100，经过分配器64到再生器提升管102，如下文详细讨论的。
因为在焦化催化剂与主要含氧气体流的逆流接触中，含氧气体在级70、75和78下方引入，因此消耗该级中的氧气。我们已发现，二氧化碳与一氧化碳的比率在中间级75中最大。在再生器中较高处但具有较低级数的级中，可用的氧较少，因此在第一级70中二氧化碳与一氧化碳的比率比在中间级75中低。此外，在下部中间级75和最后的级78中，可用的焦炭较少，因此二氧化碳与一氧化碳的比率较低。例如，在最后的级78中二氧化碳与一氧化碳的比率比在中间级75中低，并且甚至比在初始级70中低。最重要的是，在第一级中二氧化碳与一氧化碳的比率比在较低级以及通常除最后的级78之外的所有级中较小，在最后的级78中尽管氧气的可用性很高，但对于一氧化碳而言，可能无法获得足够的停留时间来氧化成二氧化碳。然而，离开第一级70的第一烟气将具有较高浓度的一氧化碳，该一氧化碳可在CO锅炉中回收，后燃的风险较小，因为在具有较低级数的较高级中烟气中的氧气浓度较低。
主要含氧气体流的一部分可被转移并分别进料至级70、75和78中的一者(未示出)，并且/或者来自下方级75、78的包含氧气的烟气流的一部分可被转移至下方级70、75以提高该级中的氧气浓度。
虽然图中未示出，但如果需要，可使用催化剂冷却器来冷却焦化催化剂流，诸如通过与液态水的间接热交换来制备蒸汽。经冷却的催化剂可取自并且递送至级70、75和78中的一者，优选地等于或低于第一级70。在另一个示例中，焦化催化剂流可取自等于或低于第一级70的级，经冷却并返回到中间级或其所取自级的下方。从级70、75或78中抽取催化剂，将其冷却并将经冷却的催化剂返回到相同或下方级的催化剂冷却器是优选的。
在一个实施方案中，在一个或多个级的最后的级下方逆流再生之后获得的再生催化剂可从再生段54传递至再生器提升管102的底部。再生器提升管102优选地在再生器容器50内可具有竖直取向，并且可从再生器容器50的底部向上延伸通过再生器容器50的轴向中心，但也可采用其他取向。再生段54可包括用于将再生催化剂从再生段54传递至再生器提升管102的底部的出口。根据图1所示的示例性实施方案，再生段54可包括在再生段54的底部中的再生段出口106。在一个实施方案中，再生段出口可包括第一出口106a和第二出口106b。根据图1所示的示例性实施方案，再生器提升管102的底部位于再生段54下方并且可包括入口104。在一个实施方案中，再生段的底部可包括第一入口104a和第二入口104b。根据图1所示的示例性实施方案，再生器提升管102的底部可经由从再生段出口延伸至再生器提升管102入口的再生器提升管导管108与再生段出口106连通。在一个实施方案中，再生器提升管102的底部可经由第一再生器提升管导管108a和第二再生器提升管导管108b与再生段出口106连通。根据图1所示的示例性实施方案，再生器提升管102的第一入口104a和第二入口104b分别经由第一再生器提升管导管108a和第二再生器提升管导管108b与再生段54连通。随后，再生催化剂经由辅助气体流推动，以将再生催化剂从底部移动至再生器提升管102的顶部。根据图1所示的示例性实施方案，再生器提升管102可位于并穿过容器50的内部。辅助气体流可通过辅助气体分配器110引入。在一个实施方案中，辅助气体流可以是含氧气体。根据图1所示的示例性实施方案，辅助气体流可由管线62中的燃烧气体提供。
在其中在一个或多个级的下游获得部分再生的催化剂的实施方案中，随着催化剂向上推动穿过再生器提升管102，提供给再生器提升管底部的部分再生的催化剂上的焦炭燃烧，以在再生器提升管的顶部提供完全再生的催化剂。完全再生的催化剂可从再生器提升管102顶部处的出口114排放。再生器提升管包括分离器112，该分离器包括用于排放再生催化剂的出口114。出口114可定位在流化床的上表面中或上方以接收烟气和催化剂，并且将催化剂与在再生器提升管中生成的第二烟气初始分离。在一个方面，较重的催化剂下沉并且较轻的气体在离开分离器112的出口114之后上升以实现粗略分离。第二烟气可以是经由再生器提升管102中的催化剂上的焦炭的燃烧所产生的烟气。来自再生器提升管的第二烟气的CO2与CO摩尔比可介于3至5之间。再生催化剂在分离段56中的流化催化剂床中收集，并且可通过再生催化剂立管12从再生催化剂出口116传递至提升管反应器20。在一个实施方案中，可将疏松流化气体提供至分离段56以从催化剂中去除夹带的烟气并使催化剂流化以有利于其从分离段56中去除。在一个方面，疏松流化气体可由来自第一级90的第一烟气提供，第一烟气穿过来自再生段54的一个或多个排放管109进入分离段56中的催化剂床中。
包含在再生段54中生成的第一烟气和来自再生器提升管102的第二烟气的烟气通常包含轻负载的催化剂颗粒并且可在分离段56中上升。主要由N2、H2O、O2、CO2和痕量NOx、CO和SOx构成的烟气从密相床向上传递进入再生容器50的稀释相中。催化剂可与烟气分离，然后烟气可从包括第一级70的所有级70、75和78上方的烟气出口排出。分离段56将包含催化剂床上方的催化剂稀释相，其中催化剂夹带在上升的烟气流中。根据图1所示的示例性实施方案，可通过分离装置(诸如再生器旋风分离器118)来处理烟气，以将催化剂与烟气进一步分离。再生器旋风分离器118或其他装置从上升的烟气中去除夹带的催化剂颗粒，并且浸入管120可释放催化剂，该催化剂可分布在分离段56中的催化剂床顶部上或其附近。
对于部分燃烧条件，烟气中的一氧化碳浓度可保持为至少200ppm并且优选地至少3摩尔％，CO2与CO摩尔比可介于0.5至4.0之间，并且优选地不超过0.9且为至少0.5，并且优选地为至少0.8，并且离开第一级70的烟气流中的氧气浓度可小于0.4摩尔％并且优选地不大于0.2摩尔％。就完全燃烧条件而言，烟气中的一氧化碳浓度可保持在小于200ppm，CO2与CO摩尔比可为至少1.0，并且离开第一级70的烟气流中的氧气浓度可大于0.4摩尔％。另外，用于部分燃烧条件的氧气浓度可介于1000pppw和0pppw之间，其中0ppmw表示烟气中氧气浓度的最低可检测值。对于完全燃烧条件，氧气浓度将大于5000ppm且不大于5重量％。
如果空气为含氧气体，则进料至再生器容器50的催化剂上每kg(lb)焦炭通常需要10至12kg(lbs)空气。再生器容器50的温度通常为594(1100°F)至760℃(1400°F)，并且优选地为649(1200°F)至704℃(1300°F)。压力可介于173kPa(表压)(25psig)和414kPa(表压)(60psig)之间。含氧气体穿过级70、75和78的表面速度通常介于0.3m/s(1ft/s)和1.2m/s(4.0ft/s)之间，并且级70、75和78中催化剂的密度通常介于400kg/m3(25lb/ft3)和750kg/m3(47lb/ft3)之间。取决于表面速度介于0.6m/s(2.0ft/s)和1m/s(3.0ft/s)之间的催化剂的特性，分离段56中稀释相中烟气的密度通常介于4.8kg/m3(0.3lb/ft3)和32kg/m3(2lb/ft3)之间。
取决于再生器容器50的尺寸和吞吐量，介于4个和60个之间的再生器旋风分离器118可布置在分离段64中。在通过烟气出口124离开之前，烟气可进入充气室122，通常在分离段56的顶部附近。
现在转到图2，参照方法和装置400来论述另一个FCC单元。图2中的许多元件具有与图2中相同的构型，并且具有相同的相应参考标号并且具有类似的操作条件。图2中对应于图1中的元件但具有不同构型的元件具有与图2中相同的附图标号，但用撇号(′)标记。图2中的装置和方法与图1中的相同，不同的是标注的以下差异。根据图2所示的示例性实施方案，再生器容器50还可包括再生催化剂入口202，用于在再生容器50中的一个或多个级的下游接收再生催化剂的一部分。再生催化剂部分可从再生容器50的再生段54中的辅助再生器容器出口204传递。根据图2所示的示例性实施方案，再生催化剂可通过再生器提升管导管206传递至再生器提升管102，该再生器提升管导管206从再生容器50的底部延伸至再生器提升管102的再生催化剂入口202。在此类方面，可将来自反应器段10的相对冷的用过的催化剂和来自再生容器50的热再生催化剂混合并提供至再生器提升管102的底部。因此，根据图2所示的示例性实施方案，可将再生催化剂部分与由反应器段10提供的焦化催化剂混合以预热焦化催化剂，并且再生催化剂部分和焦化催化剂的混合物可经由辅助气体流从再生器提升管102的底部推动至顶部，随后如图1中所述进行处理。
现在转到图3，参照方法和装置500来论述另一个FCC单元。图3中的许多元件具有与图1相同的构型，并且具有相同的相应参考标号并且具有类似的操作条件。图3中对应于图1中的元件但具有不同构型的元件具有与图1相同的附图标号，但用双撇号(“)标记。图3中的装置和方法与图1中的相同，不同的是标注的以下差异。根据图3所示的示例性实施方案，再生段54和分离段56由壁302隔开，该壁密封至再生器容器50的壁53。在本实施方案中，再生段54和分离段56可分别为再生室54和分离室56。如图3所示，再生段54为不透流体的密封容器，除非通过一个或多个窗304。窗304可允许催化剂从分离段56传递至再生段54。分离器112排放第二烟气和包含催化剂的固体颗粒的混合物。在一个方面，较重的催化剂下沉并且较轻的气体在离开分离器112的出口114之后上升以实现粗略分离。来自出口114的催化剂收集在再生段54中的流化催化剂床中。在一个实施方案中，可将管线67中的疏松流化气体提供至分离段56以从催化剂中去除夹带的烟气并使催化剂流化以有利于其从分离段56中去除。根据图3所示的示例性实施方案，疏松流化气体可由疏松气体环分配器312提供。
包含来自一个或多个级的第一烟气和来自再生器提升管的第二烟气的烟气开始螺旋上升，并且气体最终行进到具有入口308的气体回收导管306中，该入口用作再生段54的气体出口。通过入口308进入气体回收导管306的烟气通常将包含轻负载的催化剂颗粒。根据图3所示的示例性实施方案，气体回收导管306可将烟气传递至分离装置(诸如再生器旋风分离器118)，以将催化剂与烟气进一步分离。根据图3所示的示例性实施方案，管道310可将再生器旋风分离器118连接至气体回收导管306，并且可提供用于将烟气直接传递至再生器旋风分离器118的通道。再生器旋风分离器118或其他装置从上升的烟气中去除夹带的催化剂颗粒，并且浸入管120可从相应旋风分离器118释放催化剂至分离段56中的催化剂床中。
取决于再生器容器50的尺寸和吞吐量，再生器旋风分离器118的介于4个和60个之间的再生器可布置在分离段64中。在通过烟气出口124离开之前，来自再生器旋风分离器118的烟气可进入充气室122，通常位于分离段56的顶部附近。
具体的实施方案
虽然结合具体的实施方案描述了以下内容，但应当理解，该描述旨在说明而不是限制前述描述和所附权利要求书的范围。
本发明的第一实施方案为一种用于在再生器容器中燃烧焦化催化剂上的焦炭的方法，该方法包括：a)将焦化催化剂提供至再生器提升管的底部中的入口；b)经由辅助气体流将焦化催化剂从再生器提升管的底部向上推动至再生器提升管的顶部；c)从再生器提升管的顶部中的出口排放催化剂；d)使催化剂向下穿过一个或多个级，该一个或多个级中的每个级包括可渗透阻隔件；e)使主要含氧气体流向上穿过一个或多个级，与催化剂逆流接触以燃烧焦化催化剂上的焦炭，从而提供再生催化剂和烟气；以及f)通过再生催化剂立管将再生催化剂从再生催化剂出口传递至提升管反应器。本发明的一个实施方案为本段中的先前实施方案中的一个、任何或所有至本段中的第四实施方案，其中将焦化催化剂从再生器提升管的底部向上推动的步骤经由焦化催化剂的燃烧提供部分再生的催化剂。本发明的一个实施方案为本段中的先前实施方案中的一个、任何或所有至本段中的第四实施方案，其中使主要含氧气体流穿过，与焦化催化剂逆流接触的步骤经由部分再生的催化剂上的焦炭的燃烧提供完全再生的催化剂。本发明的一个实施方案为本段中的先前实施方案中的一个、任何或所有至本段中的第四实施方案，还包括经由从再生容器底部延伸的再生器提升管导管将完全再生的催化剂的一部分传递至再生器提升管的底部。本发明的一个实施方案为本段中的先前实施方案中的一个、任何或所有至本段中的第四实施方案，其中可渗透阻隔件防止焦炭催化剂的向上移动。本发明的一个实施方案为本段中的先前实施方案中的一个、任何或所有至本段中的第四实施方案，其中使催化剂向下穿过包括可渗透阻隔件的一个或多个级包括使第一焦化催化剂流向下穿过第一可渗透阻隔件到第一级中；第一含氧气体流向上穿过第一级，与第一焦化催化剂流逆流接触以燃烧来自第一焦化催化剂流的焦炭，从而提供包含再生催化剂的第二焦化催化剂流以及烟气流；将烟气流从第一级向上传递；由第一可渗透阻隔件防止第一焦化催化剂流在第一级中的向上移动；将第二焦化催化剂流从第一级向下传递至位于第一级下方的第二级；第二含氧气体流向上穿过第二级，与第二焦化催化剂流逆流接触以燃烧来自第二焦化催化剂流的焦炭，从而提供包含再生催化剂的第三焦化催化剂流和包含烟气的第一含氧气体流；将第一含氧气体流从第二级传递至第一级；以及经由第二可渗透阻隔件防止第二焦化催化剂流在第二级中的向上移动。本发明的一个实施方案为本段中的先前实施方案中的一个、任何或所有至本段中的第四实施方案，还包括将第三焦化催化剂流从第二级向下传递至位于第二级下方的第三级；使第三含氧气体流向上穿过第三级，与焦化催化剂流逆流接触以燃烧焦化催化剂上的焦炭，从而提供包含再生催化剂的第四焦化催化剂流和包含烟气的第二含氧气体流；以及防止第三焦化催化剂流在第三级中的向上移动。本发明的一个实施方案为本段中的先前实施方案中的一个、任何或所有至本段中的第四实施方案，其中再生容器包含再生段和分离段，再生段位于分离段下方并且由壁隔开。本发明的一个实施方案为本段中的先前实施方案中的一个、任何或所有至本段中的第四实施方案，其中再生段为不透流体的密封容器，其具有一个或多个窗以允许催化剂从分离段传递至再生段。
本发明的第二实施方案为一种用于在再生器容器中燃烧焦化催化剂上的焦炭的方法，该方法包括：将焦化催化剂提供至再生器提升管的底部中的入口；经由辅助含氧气体流将焦化催化剂从再生器提升管的底部向上推动至再生器提升管的顶部，以经由焦化催化剂的燃烧提供部分再生的催化剂；从再生器提升管顶部中的出口排放部分再生的催化剂；使部分再生的催化剂向下穿过一个或多个级，该一个或多个级中的每个级包括可渗透阻隔件；使主要含氧气体流向上穿过一个或多个级，与部分再生的催化剂逆流接触以燃烧部分再生的催化剂上的焦炭，从而提供完全再生的催化剂和烟气；以及通过再生催化剂立管将完全再生的催化剂从再生容器底部中的再生催化剂出口传递至提升管反应器。
本发明的第三实施方案为一种用于燃烧焦化催化剂上的焦炭的装置，该再生器容器包括再生器提升管，该再生器提升管包括(i)与用于进料焦化催化剂的用过的催化剂立管下游连通的再生器提升管的底部中的入口；和(ii)用于从再生器提升管排放催化剂的出口；b.位于再生器提升管的入口上方和再生器提升管的出口下方的一个或多个级，该一个或多个级中的每个级包括可渗透阻隔件，该可渗透阻隔件包括尺寸被设定成允许催化剂向下穿过的开口，该可渗透阻隔件横跨再生器容器侧向地延伸；c.燃烧气体分配器，用于使主要含氧气体流向上穿过一个或多个级，与催化剂逆流接触以燃烧焦化催化剂上的焦炭，从而提供再生催化剂和烟气；d.再生催化剂出口，该再生催化剂出口位于一个或多个级下方；e.一个或多个旋风分离器，用于将催化剂与烟气分离；以及f.再生器容器中的烟气出口。本发明的一个实施方案为本段中的先前实施方案中的一个、任何或所有至本段中的第六实施方案，其中再生容器包含再生段和分离段，再生段位于分离段下方并且由壁隔开。本发明的一个实施方案为本段中的先前实施方案中的一个、任何或所有至本段中的第六实施方案，其中再生段为不透流体的密封容器，其具有一个或多个窗以允许催化剂从分离段传递至再生段。本发明的一个实施方案为本段中的先前实施方案中的一个、任何或所有至本段中的第六实施方案，其中一个或多个级存在于分离段中。本发明的一个实施方案为本段中的先前实施方案中的一个、任何或所有至本段中的第六实施方案，其中再生器提升管的出口位于一个或多个级上方的分离段中。本发明的一个实施方案为本段中的先前实施方案中的一个、任何或所有至本段中的第六实施方案，其中再生器提升管的入口位于再生容器的下方。本发明的一个实施方案为本段中的先前实施方案中的一个、任何或所有至本段中的第六实施方案，其中入口为用过的催化剂入口，并且再生器提升管还包括再生催化剂入口，该再生催化剂入口经由从再生容器延伸至再生器提升管的再生催化剂入口的再生器提升管导管与再生容器连通。本发明的一个实施方案为本段中的先前实施方案中的一个、任何或所有至本段中的第六实施方案，其中再生容器包含至少两个级，该至少两个级包含：在催化剂入口下方的第一可渗透阻隔件，该第一可渗透阻隔件横跨再生器容器侧向地延伸；在第一可渗透阻隔件下方以限定第二级的第二可渗透阻隔件，该第二可渗透阻隔件横跨再生器容器侧向地延伸；以及在第二可渗透阻隔件下方的再生催化剂出口。本发明的一个实施方案为本段中的先前实施方案中的一个、任何或所有至本段中的第六实施方案，其中第二可渗透阻隔件在第一可渗透阻隔件下方隔开。本发明的一个实施方案为本段中的先前实施方案中的一个、任何或所有至本段中的第六实施方案，还包括在第二可渗透阻隔件下方和再生器催化剂出口上方的第三可渗透阻隔件，该第三可渗透阻隔件横跨再生器容器侧向地延伸。
尽管没有进一步的详细说明，但据信，本领域的技术人员通过使用前面的描述可最大程度利用本发明并且可容易地确定本发明的基本特征而不脱离本发明的实质和范围以作出本发明的各种变化和修改，并且使其适合各种使用和状况。因此，前述优选的具体实施方案应理解为仅例示性的，而不以任何方式限制本公开的其余部分，并且旨在涵盖包括在所附权利要求书的范围内的各种修改和等效布置。
在前述内容中，所有温度均以摄氏度示出，并且所有份数和百分比均按重量计，除非另外指明。

Claims (10)

1.一种用于在再生器容器中燃烧焦化催化剂上的焦炭的方法，所述方法包括：
a)将焦化催化剂提供至再生器提升管的底部中的入口；
b)经由辅助气体流将所述焦化催化剂从所述再生器提升管的底部向上推动至所述再生器提升管的顶部；
c)从所述再生器提升管的顶部中的出口排放催化剂；
d)使所述催化剂向下穿过一个或多个级，所述一个或多个级中的每个级包括可渗透阻隔件；
e)使主要含氧气体流向上穿过所述一个或多个级，与所述催化剂逆流接触以燃烧所述焦化催化剂上的焦炭，从而提供再生催化剂和烟气；以及
f)通过再生催化剂立管将所述再生催化剂从再生催化剂出口传递至提升管反应器。
2.根据权利要求1所述的方法，其中将所述焦化催化剂从所述再生器提升管的底部向上推动的所述步骤经由所述焦化催化剂的燃烧提供部分再生的催化剂。
3.根据权利要求2所述的方法，其中使所述主要含氧气体流穿过，与所述焦化催化剂逆流接触的所述步骤经由所述部分再生的催化剂上的焦炭的燃烧提供完全再生的催化剂。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括经由从所述再生容器的底部延伸的再生器提升管导管将所述完全再生的催化剂的一部分传递至所述再生器提升管的底部。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述可渗透阻隔件防止所述焦化催化剂的向上移动。
6.根据权利要求1所述的方法，其中使所述催化剂向下穿过包括可渗透阻隔件的所述一个或多个级包括：
使第一焦化催化剂流向下穿过第一可渗透阻隔件到第一级中；
使第一含氧气体流向上穿过所述第一级，与所述第一焦化催化剂流逆流接触以燃烧来自所述第一焦化催化剂流的焦炭，从而提供包含再生催化剂的第二焦化催化剂流以及烟气流；
将所述烟气流从所述第一级向上传递；
由所述第一可渗透阻隔件防止所述第一焦化催化剂流在所述第一级中的向上移动；
将所述第二焦化催化剂流从所述第一级向下传递至位于所述第一级下方的第二级；
使第二含氧气体流向上穿过所述第二级，与所述第二焦化催化剂流逆流接触以燃烧来自所述第二焦化催化剂流的焦炭，从而提供包含再生催化剂的第三焦化催化剂流和包含烟气的所述第一含氧气体流；
将所述第一含氧气体流从所述第二级传递至所述第一级；以及
经由第二可渗透阻隔件防止所述第二焦化催化剂流在所述第二级中的向上移动。
7.根据权利要求6所述的方法，还包括：
将所述第三焦化催化剂流从所述第二级向下传递至位于所述第二级下方的第三级；
使第三含氧气体流向上穿过所述第三级，与所述焦化催化剂流逆流接触以燃烧所述焦化催化剂上的焦炭，从而提供包含再生催化剂的第四焦化催化剂流和包含烟气的所述第二含氧气体流；以及
防止所述第三焦化催化剂流在所述第三级中的向上移动。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述再生容器包含再生段和分离段，所述再生段位于所述分离段下方并且由壁隔开。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述再生段为不透流体的密封容器，所述密封容器具有一个或多个窗以允许催化剂从所述分离段传递至所述再生段。
10.一种用于燃烧焦化催化剂上的焦炭的再生器容器，所述再生器容器包括：
a.再生器提升管，所述再生器提升管包括：
(i)与用于进料焦化催化剂的用过的催化剂立管下游连通的所述再生器提升管的底部中的入口；和
(ii)用于从所述再生器提升管排放催化剂的出口；
b.位于所述再生器提升管的所述入口上方和所述再生器提升管的所述出口下方的一个或多个级，所述一个或多个级中的每个级包括可渗透阻隔件，所述可渗透阻隔件包括尺寸被设定成允许所述催化剂向下穿过的开口，所述可渗透阻隔件横跨所述再生器容器侧向地延伸；
c.燃烧气体分配器，用于使主要含氧气体流向上穿过所述一个或多个级，与所述催化剂逆流接触以燃烧所述焦化催化剂上的焦炭，从而提供再生催化剂和烟气；
d.再生催化剂出口，所述再生催化剂出口位于所述一个或多个级下方；
e.一个或多个旋风分离器，用于将催化剂与所述烟气分离；和
f.所述再生器容器中的烟气出口。
CN201780085004.6A 2016-12-27 2017-10-16 具有再生器提升管的fcc逆流再生器 Pending CN110234434A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201662439358P 2016-12-27 2016-12-27
US62/439,358 2016-12-27
PCT/US2017/056769 WO2018125367A1 (en) 2016-12-27 2017-10-16 Fcc counter-current regenerator with a regenerator riser

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110234434A true CN110234434A (zh) 2019-09-13

Family

ID=62625940

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780085004.6A Pending CN110234434A (zh) 2016-12-27 2017-10-16 具有再生器提升管的fcc逆流再生器

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10751684B2 (zh)
EP (1) EP3562588A4 (zh)
CN (1) CN110234434A (zh)
WO (1) WO2018125367A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180132931A (ko) 2016-04-29 2018-12-12 바스프 코포레이션 Fcc 촉매 비활성화용 새로운 순환 금속 비활성화 유닛 설계
CN114425248B (zh) * 2020-10-15 2023-05-02 中国石油化工股份有限公司 一种催化器混合器和用于生产低碳烯烃的装置及生产低碳烯烃的方法和应用
CN114425278B (zh) * 2020-10-15 2023-04-07 中国石油化工股份有限公司 一种生产低碳烯烃的装置和方法及应用

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2447116A (en) * 1945-07-30 1948-08-17 Universal Oil Prod Co Vacuum stripping of moving catalyst in hydrocarbon conversion process
US2581670A (en) * 1947-07-19 1952-01-08 Universal Oil Prod Co Regeneration of fluidized catalyst
US4313848A (en) * 1980-06-27 1982-02-02 Chevron Research Company Method for removing coke from particulate catalyst
CN1034320A (zh) * 1987-12-21 1989-08-02 法国精制和总分配公司 流化床催化剂再生的方法和设备
FR2628342A1 (fr) * 1988-03-09 1989-09-15 Total France Procede et dispositif de regeneration en lit fluidise d'un catalyseur
CN101219358A (zh) * 2006-09-29 2008-07-16 环球油品公司 用于大直径fcc反应器提升管的改进的升高进料分配系统
CN102049319A (zh) * 2010-10-13 2011-05-11 清华大学 一种低NOx排放的催化裂化再生工艺和设备
US20130310244A1 (en) * 2012-05-18 2013-11-21 Uop, Llc Catalyst mixing process and regenerator relating thereto
CN103721742A (zh) * 2012-10-12 2014-04-16 中国石油化工股份有限公司 一种降低二氧化碳排放的催化剂再生方法
CN104513670A (zh) * 2013-09-29 2015-04-15 中石化洛阳工程有限公司 一种催化裂化方法与装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2509751A (en) 1947-06-27 1950-05-30 Sinclair Refining Co Fluid catalyst process for conversion of hydrocarbons with stripping and regeneration of fouled catalyst
US3494858A (en) 1967-11-17 1970-02-10 Exxon Research Engineering Co Two-stage countercurrent catalyst regenerator
US4260475A (en) * 1979-11-01 1981-04-07 Chevron Research Company Hydrocarbon cracking process
US5215720A (en) 1990-05-18 1993-06-01 Uop Conversion of side by side FCC unit
US5251565A (en) * 1990-12-13 1993-10-12 Shell Oil Company Process and apparatus for removal of carbonaceous materials from particles containing such materials
US7153479B2 (en) * 2002-10-10 2006-12-26 Kellogg Brown & Root Llc Catalyst regenerator with a centerwell
US7915191B2 (en) 2005-11-16 2011-03-29 Uop Llc Three-stage counter-current FCC regenerator
RU2505584C2 (ru) * 2009-03-04 2014-01-27 Юоп Ллк Способ предотвращения коксообразования, катализируемого металлом
CN105457566B (zh) 2014-09-05 2018-03-20 中国石油化工股份有限公司 一种流化床反应与再生装置及固体酸烷基化方法
US20160168051A1 (en) * 2014-12-12 2016-06-16 Uop Llc Process and apparatus for heating catalyst in a regenerator

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2447116A (en) * 1945-07-30 1948-08-17 Universal Oil Prod Co Vacuum stripping of moving catalyst in hydrocarbon conversion process
US2581670A (en) * 1947-07-19 1952-01-08 Universal Oil Prod Co Regeneration of fluidized catalyst
US4313848A (en) * 1980-06-27 1982-02-02 Chevron Research Company Method for removing coke from particulate catalyst
CN1034320A (zh) * 1987-12-21 1989-08-02 法国精制和总分配公司 流化床催化剂再生的方法和设备
FR2628342A1 (fr) * 1988-03-09 1989-09-15 Total France Procede et dispositif de regeneration en lit fluidise d'un catalyseur
CN101219358A (zh) * 2006-09-29 2008-07-16 环球油品公司 用于大直径fcc反应器提升管的改进的升高进料分配系统
CN102049319A (zh) * 2010-10-13 2011-05-11 清华大学 一种低NOx排放的催化裂化再生工艺和设备
US20130310244A1 (en) * 2012-05-18 2013-11-21 Uop, Llc Catalyst mixing process and regenerator relating thereto
CN103721742A (zh) * 2012-10-12 2014-04-16 中国石油化工股份有限公司 一种降低二氧化碳排放的催化剂再生方法
CN104513670A (zh) * 2013-09-29 2015-04-15 中石化洛阳工程有限公司 一种催化裂化方法与装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018125367A1 (en) 2018-07-05
US10751684B2 (en) 2020-08-25
EP3562588A4 (en) 2020-07-22
US20180178179A1 (en) 2018-06-28
EP3562588A1 (en) 2019-11-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4887379B2 (ja) 触媒を再生させる装置および方法
RU2510966C2 (ru) Устройство и способ для смешивания регенерированного катализатора с науглероженным
US8173567B2 (en) Process for regenerating catalyst
CN110234434A (zh) 具有再生器提升管的fcc逆流再生器
US8062507B2 (en) Stripping process with multi-sloped baffles
WO2012118710A2 (en) Process and apparatus for venting a catalyst cooler
US8535610B2 (en) Apparatus for regenerating catalyst
US8609566B2 (en) Process for venting a catalyst cooler
US20120219467A1 (en) Apparatus for venting a catalyst cooler
US20100074806A1 (en) Stripping Apparatus with Multi-Sloped Baffles
US10399075B2 (en) FCC high efficiency partial burn regenerator
US8815762B2 (en) Process for regenerating catalyst
CN110234433A (zh) 具有再生器提升管的fcc逆流再生器
US10974238B2 (en) Process for combustion coke from coked catalyst
CN110325278B (zh) 紧凑型两段再生器及其使用方法
US10071357B1 (en) Compact two-stage regenerator and process for using
US10016753B2 (en) Apparatus for regenerating catalyst
CN114644936A (zh) 利用倒置冷却器的催化剂再生
WO2012044726A2 (en) Apparatus and process for regenerating catalyst
WO2010036499A2 (en) Stripping process and apparatus with multi-sloped baffles

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination