CN113877397A - 一种二氧化碳零排放催化裂化非完全再生方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种二氧化碳零排放催化裂化非完全再生方法。它包括如下步骤：空气压缩；空气分离得到纯氧气；纯氧气和循环压缩机增压后的二氧化碳进行混合，催化剂烧焦再生并得到再生烟气；再生烟气分离烟气中的催化剂细粉；不含催化剂细粉的再生烟气进行压力能回收，然后进行烟气热能回收，得到余热锅炉排出的低温烟气；低温烟气脱硫后脱除水蒸汽，得到干烟气；干烟气进入变压吸附装置进行气体分离，分别得到废气、高浓度一氧化碳和高浓度二氧化碳；废气直接排空，高浓度一氧化碳作为化工原料或燃料使用；高浓度二氧化碳一部分作为循环二氧化碳，另一部分直接用于封存或驱油。本发明在现有催化裂化再生工艺的基础上，实现从源头上做到有效减少碳排放。

Description

一种二氧化碳零排放催化裂化非完全再生方法
技术领域
本发明涉及一种二氧化碳零排放催化裂化非完全再生方法，属于石油加工技术领域。
背景技术
目前，炼厂中CO2主要排放源为：燃料燃烧排放(加热炉、自备电厂、火炬等)占比超过一半，工艺排放(催化烧焦、制氢变换等)约占40％左右，间接排放(泵、压缩机等机电设备等)。重油加工过程中的碳排放主要是催化裂化烧焦、制氢过程、锅炉等设备的烟气排放以及工艺过程的能耗。其中催化裂化装置是炼厂中的核心设备，催化裂化再生器烧焦导致的碳排放占全厂碳排放的24～55％，占全国二氧化碳排放总量近1％，是石油化工行业碳减排重点。
由于再生烟气中二氧化碳浓度较低，通常浓度低于15％，因此直接进行碳捕集将导致较高的能耗，更高的二氧化碳产生浓度通常意味着更低的二氧化碳捕集和压缩成本，因此提高二氧化碳浓度是降低碳捕集运行成本的有效方式。中国专利CN103721742介绍了一种降低二氧化碳排放的催化剂再生方法，该工艺采用纯氧两段再生器进行烧焦再生，其中第一再生器出来的烟气分为两部分，其中一部分补充至第二再生器底部，另一部分进入烟气能量回收系统。由于采用了纯氧再生，使得再生烟气中二氧化碳浓度可达到50％以上，大大减少了后续碳捕集装置能耗，但该工艺要求再生烟气中氧含量不低于40％，这会导致氧气利用率低，增加空分装置能耗，减排效果受限。
中国专利CN103055960和CN103055961提出了一种减排的催化剂再生方法，该方法采用富氧气体进行烧焦再生，再生后的催化剂进入反应器，烟气经过旋分分离器后分为两部分，其中一部分循环至再生器进气系统与富氧气体混合，另一部分进入烟气能量回收系统。但该方法在计算中未考虑烧焦过程中产生的水蒸汽，由于焦炭中存在氢元素，因此再生烟气会含有体积百分含量10％的水蒸汽，经过旋分分离后若直接返回再生器，可能造成水蒸汽浓度的急剧增加，在高浓度水蒸汽环境下，催化剂易出现水热失活和热崩现象，造成催化剂损失增大。
美国专利US4542114A提出了一种采用氧气和二氧化碳进行再生操作的方法，该方法采用洗涤系统和精馏系统对烟气中的硫氮元素及颗粒物进行分离和脱除，二氧化碳进行循环使用。该方法使再生烟气依次经过一氧化碳余热锅炉、文丘里洗涤、洗涤塔、增压机、精馏塔等工艺，并未回收再生烟气的压力能，造成了能量的损失，同时二氧化碳稀释气体在脱硫工艺前进行循环，这将导致再生烟气中硫含量不断积累从而造成催化剂中毒和设备过度腐蚀的问题。虽然专利US4542114A对二氧化碳进行了捕集回收，但对于二氧化碳的分离采用的是精馏分离操作，该方法能耗较高，需要大量低温冷源，能耗较高，不符合低碳环保的理念。
常规的催化裂化再生过程是将流化床中通入空气或含氧气体进行再生，空气由O2和N2组成，因此再生烟气中含有大量N2，而二氧化碳浓度较低，若直接排放将造成温室效应，而进行碳捕集则需要较高的能耗。因此，提高二氧化碳捕集效率，降低二氧化碳捕集能耗具有重大意义。但目前为止，催化裂化过程中做到大幅度降低甚至零碳排放仍然是急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种二氧化碳零排放催化裂化非完全再生方法。
本发明在现有催化裂化再生工艺的基础上，实现从源头上做到有效减少碳排放。
本发明提供的一种二氧化碳零排放催化裂化非完全再生方法，包括如下步骤：
1)空气压缩：空气经过压缩机加压，得到增压空气；
2)空气分离：所述增压空气进入空气分离装置，分离得到纯氧气和氮气；
3)催化剂烧焦再生：所述纯氧气和循环压缩机增压后的二氧化碳进行混合，得到混合气体；所述混合气体通入再生器内与待生催化剂进行非完全再生的烧焦反应，得到再生烟气和再生催化剂，所述再生催化剂返回提升管反应器进行裂化反应；
4)催化剂细粉分离：所述再生烟气经过三级旋风分离器分离烟气中的催化剂细粉，得到不含催化剂细粉的再生烟气；
5)烟气中压力能回收：所述不含催化剂细粉的再生烟气分为两部分，一部分通过烟气轮机回收压力能得到再生烟气物流1，另一部分经过降压孔板降低压力得到再生烟气物流2；
6)烟气热能回收：所述再生烟气物流1和所述再生烟气物流2混合通过余热锅炉回收烟气热量后，得到余热锅炉排出的低温烟气；
7)脱硫：所述低温烟气通过脱硫塔脱除其中的硫化物，得到脱硫后的烟气和含硫污水；
8)水蒸气脱除：所述脱硫后的烟气经气液分离器脱除烟气中水蒸汽，得到干烟气；
9)变压吸附：所述干烟气进入变压吸附装置进行气体分离，分别得到废气、高浓度一氧化碳和高浓度二氧化碳；所述废气直接排空，所述高浓度一氧化碳作为化工原料或燃料使用；所述高浓度二氧化碳一部分作为循环二氧化碳经二氧化碳压缩机增压，然后作为步骤3)中所述循环压缩机增压后的二氧化碳与步骤2)所述的纯氧进行混合，并进入所述再生器循环利用，另一部分直接用于封存或驱油；
所述废气包括水蒸汽、氧气、一氧化碳和二氧化碳，所述废气中一氧化碳的体积百分浓度可为0.1～10％，所述废气中二氧化碳的体积百分浓度可为0.1～10％；
所述高浓度一氧化碳中一氧化碳的体积百分浓度可为90～99.9％；所述高浓度二氧化碳中二氧化碳的体积百分浓度可为90～99.9％。
上述的方法中，所述压缩机加压至400～1000kPa。
上述的方法中，所述混合气体中氧气体积分数可为15～25％。
上述的方法中，所述烧焦反应温度可为690～700℃，具体可为695℃，烧焦反应压力可为200～400kPa，具体可为300kPa、200～300kPa、300～400kPa或200～350kPa；
所述再生烟气包括二氧化碳、一氧化碳、水蒸汽和氧气，其中所述一氧化碳体积分数可为1～15％，所述氧气的体积分数可为0～0.5％。
上述的方法中，所述烟气轮机的烟气出口压力为10～30kPa(G)，具体可为16kPa(G)、10～16kPa(G)、16～30kPa(G)、15～20kPa(G)或15～25kPa(G)。
上述的方法中，所述降压孔板降压至10～20kpa(G)，具体可为16kPa(G)。
上述的方法中，所述余热锅炉烟气出口温度可为200～250℃，具体可为200℃、200～220℃、200～230℃或200～240℃。
上述的方法中，所述气液分离器脱除水蒸汽采用的温度可为5～40℃，具体可为10℃、5～10℃、10～40℃、5～20℃或5～30℃。
本发明中，所述气液分离器可为一低温气液分离设备，也可为一低温换热器和一气液分离罐的组合设备，也可为固体吸附除水设备。
上述方法步骤7)中，所述含硫污水送至硫磺回收单元；
步骤8)中，所述气液分离器分离出污水，所述污水送至污水处理单元。
本发明具有以下优点：
1、再生器采用非完全再生的烧焦反应，得到的再生烟气中富含一氧化碳，经过变压吸附分离后可作为化工原料或燃料使用。
2、再生器采用纯氧和循环烟气作为主风，可大大提高再生烟气中二氧化碳浓度，经过变压吸附分离后可得到浓度大于95％的高浓度二氧化碳，可直接用于封存或驱油操作。
3、采用气液分离器进行低温处理，可降低除水工艺的操作费用，同时降低后续变压吸附装置能耗。
附图说明
图1为本发明一种二氧化碳零排放催化裂化贫氧再生方法的流程示意图。
图中各个标记如下：
1-空气；2-空气压缩机；4-空气分离装置；5-氧气；6-氮气；7-待生催化剂；8-混合气体；9-再生催化剂；10-再生器；11-再生烟气；12-三级旋风分离器；13-不含催化剂细粉的再生烟气；16-降压孔板；17-再生烟气物流1；18-烟气轮机；19-再生烟气物流2；20-混合物流；21-余热锅炉；22-低温烟气；23-脱硫塔；24-含硫污水；25-碱液；26-脱硫后的烟气；27-气液分离器；28-污水；29-干烟气；30-变压吸附装置；31-废气；32-高浓度一氧化碳；33-高浓度二氧化碳；34-用于封存或驱油的二氧化碳；35-循环二氧化碳；36-二氧化碳压缩机；37-增压后的二氧化碳。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行进一步说明，但本发明并不局限于以下实施例。
本发明提供的一种二氧化碳零排放催化裂化非完全再生方法，包括如下步骤：
1)空气压缩：空气经过压缩机加压，得到增压空气；
2)空气分离：所述增压空气进入空气分离装置，分离得到纯氧气和氮气；
3)催化剂烧焦再生：所述纯氧气和循环压缩机增压后的二氧化碳进行混合，得到混合气体；所述混合气体通入再生器内与待生催化剂进行非完全再生的烧焦反应，得到再生烟气和再生催化剂，所述再生催化剂返回提升管反应器进行裂化反应；
4)催化剂分离：所述再生烟气经过三级旋风分离器分离烟气中的催化剂细粉，得到不含催化剂细粉的再生烟气；
5)烟气中压力能回收：所述不含催化剂细粉的再生烟气为两部分，一部分通过烟气轮机回收压力能得到再生烟气物流1，另一部分经过降压孔板降低压力得到再生烟气物流2；
6)烟气热能回收：所述再生烟气物流1和所述再生烟气物流2混合通过余热锅炉回收烟气热量后，得到余热锅炉排出的低温烟气；
7)脱硫：所述低温烟气通过脱硫塔脱除其中的硫化物，得到脱硫后的烟气和含硫污水；
8)水蒸气脱除：所述脱硫后的烟气经气液分离器脱除烟气中水蒸汽，得到干烟气；
9)变压吸附：所述干烟气进入变压吸附装置进行气体分离，分别得到废气、高浓度一氧化碳和高浓度二氧化碳；所述废气直接排空，所述高浓度一氧化碳作为化工原料或燃料使用；所述高浓度二氧化碳一部分作为循环二氧化碳经二氧化碳压缩机增压，然后作为步骤3)中所述循环压缩机增压后的二氧化碳进入所述再生器循环利用，另一部分直接用于封存或驱油；
所述废气包括水蒸汽、氧气、一氧化碳和二氧化碳，所述废气中一氧化碳的体积百分浓度为0.1～10％，所述废气中二氧化碳的体积百分浓度为0.1～10％；
所述高浓度一氧化碳中一氧化碳的体积百分浓度为90～99.9％；所述高浓度二氧化碳中二氧化碳的体积百分浓度为90～99.9％。
进一步的，所述压缩机加压至400～1000kPa。
进一步的，所述混合气体中氧气体积分数可为15～25％。
进一步的，所述烧焦反应温度可为690～700℃，烧焦反应压力可为200～400kPa；
所述再生烟气包括二氧化碳、一氧化碳、水蒸汽和氧气，其中所述一氧化碳体积分数可为1～15％，所述氧气的体积分数可为0～0.5％。
进一步的，所述降压孔板降压至10～20kpa(G)。
进一步的，所述余热锅炉烟气出口温度可为200～250℃。
进一步的，所述气液分离器脱除水蒸汽采用的温度可为5～40℃。
本发明中，所述气液分离器可为一低温气液分离设备，也可为一低温换热器和一气液分离罐的组合设备，也可为固体吸附除水设备。
如图1所示，为本发明一种二氧化碳零排放催化裂化非完全再生方法的流程示意图。首先空气1经过空气压缩机2增压后进入空气分离装置4，氧气5和增压后的二氧化碳37混合，得到混合气体8，然后进入再生器10(混合气体8中氧气体积分数占比15～25％)。待生催化剂7在再生器10内进行非完全再生的烧焦反应，得到再生催化剂9和再生烟气11，再生催化剂9返回提升管反应器进行裂化反应。再生烟气11首先经过三级旋风分离器12得到不含催化剂细粉的再生烟气13，不含催化剂细粉的再生烟气13分为两部分，一部分进入烟气轮机18回收其压力能，另一部分通过降压孔板16降低压力。随后再生烟气物流1 17和再生烟气物流2 19混合得到混合物流20，混合物流20进入余热锅炉21回收热能，从余热锅炉21排出的低温烟气22进入脱硫塔23在碱液25的作用下进行脱硫，得到含硫污水24，脱硫塔23塔釜排出的含硫污水24可送至硫磺回收单元，脱硫后的烟气26进入气液分离器27分离水分，分离出的污水28送至污水处理单元。气液分离器27排出的干烟气29进入变压吸附装置30进行气体分离，得到废气31、高浓度一氧化碳32和高浓度二氧化碳33，其中废气31可直接排空，高浓度一氧化碳32作为化工原料或燃料使用，高浓度二氧化碳33一部分作为循环二氧化碳35经二氧化碳压缩机36增压，然后作为增压后的二氧化碳37进入再生器10回收利用，另一部分直接用于封存或驱油。
实施例
为验证本发明的效果，根据图1所示的二氧化碳零排放催化裂化非完全再生方法的流程示意图，采用流程模拟软件对其能耗及产物进行模拟计算。待生催化剂性质列入表1，空气1经空气压缩机2增压至400kPa，混合气体8、再生烟气11和气液分离器27排出干烟气29组分组成列于表2，其中混合气体8中氧气的体积分数为21％，烧焦反应温度为695℃，压力为300kPa，降压孔板降低压力至16kPa(G)，烟气轮机18出口压力为16kPa(G)，余热锅炉21烟气出口温度200℃，气液分离器27设置恒温10℃。综合能耗汇总于表3。
由表2可以看出，本发明实施例与对比例相比，采用本发明所提出的二氧化碳零排放催化裂化非完全再生方法可以最大程度提高再生烟气中二氧化碳浓度。从表3可以看出，与对比例相比，本发明实施例在实现催化裂化再生器二氧化碳零排放的同时，使二氧化碳捕集工序减少了80％能耗，同时副产了20t/h的高浓度一氧化碳气体，可用于其他装置的燃料气使用。
对比例
对比例采用常规的FCC非完全再生方法对实施例相同的待生催化剂进行再生，主风为空气，其中氧气体积分数占21％，烧焦反应温度为695℃，压力为300kpa，一氧化碳焚烧炉出口烟气温度为800℃，降压孔板降低压力至16kPa(G)，烟气轮机18出口压力为16kPa(G)，余热锅炉21烟气出口温度200℃，最终获得的高浓度二氧化碳浓度为99％。待生催化剂性质列入表1，主风、再生烟气组成列于表2，综合能耗汇总于表3。
表1
项目 数值
待生剂平均粒径，μm 80
待生剂含碳量，wt％ 1.3
焦炭碳氢比 10:1
表2
Figure BDA0003346527880000061
Figure BDA0003346527880000071
表3
项目 实施例 对比例
主风机能耗，kg/h标油 0.0 4949.9
空分能耗，kg/h标油 6500.0 0.0
再生器产汽，kg/h标油 -528.0 -8096.0
烟机对外做功，kg/h标油 -3457.3 -3738.9
余热锅炉产汽，kg/h标油 -9061.1 -9328.0
气液分离器冷却能耗，kg/h标油 360.4 0.0
二氧化碳循环压缩机能耗，kg/h标油 2105.4 0.0
二氧化碳产品压缩机能耗，kg/h标油 2640.0 2640.0
二氧化碳捕集能耗，kg/h标油 2528.1 12640.3
输入折标油，kg/h标油 14133.8 20230.2
输出折标油，kg/h标油 -13049.3 -21162.9
注：数值为负数表明该装置向外输送蒸汽或对外做功。

Claims (8)

1.一种二氧化碳零排放催化裂化非完全再生方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)空气压缩：空气经过压缩机加压，得到增压空气；
2)空气分离：所述增压空气进入空气分离装置，分离得到纯氧气和氮气；
3)催化剂烧焦再生：所述纯氧气和循环压缩机增压后的二氧化碳进行混合，得到混合气体；所述混合气体通入再生器内与待生催化剂进行非完全再生的烧焦反应，得到再生烟气和再生催化剂，所述再生催化剂返回提升管反应器进行裂化反应；
4)催化剂细粉分离：所述再生烟气经过三级旋风分离器分离烟气中的催化剂细粉，得到不含催化剂细粉的再生烟气；
5)烟气中压力能回收：所述不含催化剂细粉的再生烟气分为两部分，一部分通过烟气轮机回收压力能得到再生烟气物流1，另一部分经过降压孔板降低压力得到再生烟气物流2；
6)烟气热能回收：所述再生烟气物流1和所述再生烟气物流2混合通过余热锅炉回收烟气热量后，得到余热锅炉排出的低温烟气；
7)脱硫：所述低温烟气通过脱硫塔脱除其中的硫化物，得到脱硫后的烟气和含硫污水；
8)水蒸气脱除：所述脱硫后的烟气经气液分离器脱除烟气中水蒸汽，得到干烟气；
9)变压吸附：所述干烟气进入变压吸附装置进行气体分离，分别得到废气、高浓度一氧化碳和高浓度二氧化碳；所述废气直接排空，所述高浓度一氧化碳作为化工原料或燃料使用；所述高浓度二氧化碳一部分作为循环二氧化碳经二氧化碳压缩机增压，然后作为步骤3)中所述循环压缩机增压后的二氧化碳进入所述再生器循环利用，另一部分直接用于封存或驱油；
所述废气包括水蒸汽、氧气、一氧化碳和二氧化碳，所述废气中一氧化碳的体积百分浓度为0.1～10％，所述废气中二氧化碳的体积百分浓度为0.1～10％；
所述高浓度一氧化碳中一氧化碳的体积百分浓度为90～99.9％；所述高浓度二氧化碳中二氧化碳的体积百分浓度为90～99.9％。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述压缩机加压至400～1000kPa。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述混合气体中氧气体积分数为15～25％。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于：所述烧焦反应温度为690～700℃，烧焦反应压力为200～400kPa；
所述再生烟气包括二氧化碳、一氧化碳、水蒸汽和氧气，其中所述一氧化碳体积分数为1～15％，所述氧气的体积分数为0～0.5％。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于：所述烟气轮机的烟气出口压力为10～30kPa(G)。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于：所述降压孔板降压至10～20kpa(G)。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于：所述余热锅炉烟气出口温度为200～250℃。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于：所述气液分离器脱除水蒸汽采用的温度为5～40℃。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115055211A (zh) * 2022-06-10 2022-09-16 中国石油大学(北京) 一种二氧化碳零排放副产一氧化碳的甲醇制烯烃再生方法

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1122358A (zh) * 1994-09-30 1996-05-15 波克股份有限公司 改进的烃催化裂化方法
CN1123194A (zh) * 1995-08-11 1996-05-29 中国石化洛阳石油化工工程公司 再生烟气co燃烧及能量回收方法
CN101143289A (zh) * 2007-09-07 2008-03-19 高玉玲 催化裂化再生烟气制备氢和氮的方法
CN101384335A (zh) * 2005-12-21 2009-03-11 普莱克斯技术有限公司 再生器烟气中CO和NOx的还原
CN101514296A (zh) * 2007-12-21 2009-08-26 Bp北美公司 从流化催化裂化装置回收能量用于总体二氧化碳降低的方法和系统
CN101993712A (zh) * 2009-08-17 2011-03-30 中国石油大学(北京) 一种灵活调整催化裂化反应-再生系统热量平衡的方法
CN102380369A (zh) * 2010-08-31 2012-03-21 中国石油化工股份有限公司 一种烟气脱硫脱氮吸附剂再生过程中的换热方法
CN103102937A (zh) * 2011-11-10 2013-05-15 中国石油化工股份有限公司 一种减少二氧化碳排放的催化裂化方法
CN108339357A (zh) * 2018-03-06 2018-07-31 国家能源投资集团有限责任公司 Mto催化剂再生及烟气回收装置及方法
US10052581B1 (en) * 2017-09-20 2018-08-21 Uop Llc Process for recovery of cracker feed from dry gas
CN110841379A (zh) * 2018-08-20 2020-02-28 薄慕涛 催化裂化或裂解装置再生烟气高效布袋除尘及氨法脱硫组合系统及工艺
EP3838382A1 (fr) * 2019-12-19 2021-06-23 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Procédé et appareil de séparation de dioxyde de carbone d'un gaz résiduaire d'une installation de craquage catalytique sur lit fluidisé (fcc)
WO2021122273A1 (fr) * 2019-12-19 2021-06-24 L'air Liquide Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Procédé et appareil de séparation de dioxyde de carbone d'un gaz résiduaire d'une installation de craquage catalytique sur lit fluidisé (fcc)

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1122358A (zh) * 1994-09-30 1996-05-15 波克股份有限公司 改进的烃催化裂化方法
CN1123194A (zh) * 1995-08-11 1996-05-29 中国石化洛阳石油化工工程公司 再生烟气co燃烧及能量回收方法
CN101384335A (zh) * 2005-12-21 2009-03-11 普莱克斯技术有限公司 再生器烟气中CO和NOx的还原
CN101143289A (zh) * 2007-09-07 2008-03-19 高玉玲 催化裂化再生烟气制备氢和氮的方法
CN101514296A (zh) * 2007-12-21 2009-08-26 Bp北美公司 从流化催化裂化装置回收能量用于总体二氧化碳降低的方法和系统
CN101993712A (zh) * 2009-08-17 2011-03-30 中国石油大学(北京) 一种灵活调整催化裂化反应-再生系统热量平衡的方法
CN102380369A (zh) * 2010-08-31 2012-03-21 中国石油化工股份有限公司 一种烟气脱硫脱氮吸附剂再生过程中的换热方法
CN103102937A (zh) * 2011-11-10 2013-05-15 中国石油化工股份有限公司 一种减少二氧化碳排放的催化裂化方法
US10052581B1 (en) * 2017-09-20 2018-08-21 Uop Llc Process for recovery of cracker feed from dry gas
CN108339357A (zh) * 2018-03-06 2018-07-31 国家能源投资集团有限责任公司 Mto催化剂再生及烟气回收装置及方法
CN110841379A (zh) * 2018-08-20 2020-02-28 薄慕涛 催化裂化或裂解装置再生烟气高效布袋除尘及氨法脱硫组合系统及工艺
EP3838382A1 (fr) * 2019-12-19 2021-06-23 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Procédé et appareil de séparation de dioxyde de carbone d'un gaz résiduaire d'une installation de craquage catalytique sur lit fluidisé (fcc)
WO2021122273A1 (fr) * 2019-12-19 2021-06-24 L'air Liquide Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Procédé et appareil de séparation de dioxyde de carbone d'un gaz résiduaire d'une installation de craquage catalytique sur lit fluidisé (fcc)

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SHAOQU XIE: "CO2 Reduction to Methanol in the Liquid Phase: A review" *
周璇;闫鸿飞;李秋芝;张永民;孟凡东;: "氧燃烧-二氧化碳捕集催化裂化技术研究" *
李秋芝: "催化裂化实现CO2捕集的技术探讨" *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115055211A (zh) * 2022-06-10 2022-09-16 中国石油大学(北京) 一种二氧化碳零排放副产一氧化碳的甲醇制烯烃再生方法

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