CS226165B2

CS226165B2 - Method of regenerating coke-contaminated fluidized cracking catalysts

Info

Publication number: CS226165B2
Application number: CS765077A
Authority: CS
Inventors: David B Bartholic; Algie J Conner
Original assignee: Universal Oil Prod Co
Priority date: 1975-08-04
Filing date: 1976-08-03
Publication date: 1984-03-19
Also published as: PT65408A; GB1551925A; IN155728B; IE43837B1; SE7608715L; DK350076A; IL50141A; MX143792A; IT1066750B; AT353753B; FI61513B; DD126209A5; NL7608620A; ATA577876A; DE2633995B2; IE43837L; PL107089B3; GR61129B; CA1072527A; BE844870A

Abstract

A process for initiating and controlling the regeneration of spent fluid catalytic cracking catalyst containing catalytically effective amounts of a C0 conversion promotor and for the essentially complete catalytic conversion of C0 to C02 both in a dense bed of catalyst maintained in an FCC regeneration zone. The process comprises (a) passing to a dense-phase catalyst bed in a regeneration zone said catalyst and fresh regeneration gas at a first flow rate sufficient to oxidize coke to produce partially spent regeneration gas, (b) oxidizing coke at first oxidizing conditions including a catalyst bed first temperature of from 399.degree.C to 677.degree.C to produce regenerated catalyst and partially spent regeneration gas containing C0, (c) increasing the catalyst bed temperature from said first temperature to a second temperature of from 677.degree.C to 760.degree.C, (d) passing to the catalyst bed fresh regeneration gas at a second flow rate stoichiometrically sufficient to essentially completely oxidize C0 to C02, (e) oxidizing in said catalyst bed, maintained at second oxidizing conditions including the presence of said C0 conversion promotor, C0 to produce spent regeneration gas, (f) analyzing spent regeneration gas to obtain a measured free-oxygen concentration and comparing the measured free-oxygen concentration to a predetermined free-oxygen concentration, and (g) thereafter regulating fresh regeneration gas at a third flow rate to maintain the measured free-oxygen concentration equal to the predetermined free-oxygen concentration thereby ensuring essentially complete conversion of C0 to C02. The process is generally distinguishable from the prior art in terms of the C0 conversion temperature employed.

Description

Tento vynález se týká způsobu regenerace koksem kontaminovaného, vyčerpaného (použitého) krakovacího fluidního katalyzátoru obsahujícího katalyticky účinná množství promotoru přeměny kysličníku uhelnatého na kysličník uhličitý; při tomto způsobu se při nabíhání regenerace do kompaktní vrstvy katalyzátoru v regenerační zóně přivádí použitý katalyzátor (s obsahem koksu) a čerstvý regenerační plyn (v množství 8 až 12 g vzduchu na 1 g koksu), jímž se oxiduje koks (při teplotě katalyzátorové vrstvy 399 až 677 °C a za tlaku 0,1 až 0,44 MPa) za vzniku částečně vyčerpaného regeneračního plynu s obsahem kysličník uhelnatý.The present invention relates to a method for the regeneration of a coke contaminated, depleted (used) cracking fluidized bed catalyst comprising catalytically effective amounts of a carbon monoxide to carbon dioxide conversion promoter; In this process, the catalyst (containing coke) and fresh regeneration gas (8-12 g of air per g of coke) are fed to the compact catalyst bed in the regeneration zone to oxidize the coke (at catalyst bed temperature 399) to 677 [deg.] C. and under a pressure of 0.1 to 0.44 MPa) to form a partially exhausted carbon monoxide regeneration gas.

Regenerační postupy, kterými se vyčerpaný fluidní katalyzátor regeneruje v regenerační zóně, zaujímají Širokou oblast chemických oborů. Vynálezy, které se pokoušely řešit problémy spojené s regenerací vyčerpaného fluidního katalyzátoru, se obvykle zabývaly maximálním odstraňováním koksu ns katalyzátoru, zatímco se přitom pokoušely zabránit nebo na nejnižáí míru snížit konverzi (přeměnu) kysličníku uhelnatého na kysličník uhličitý v některé Části regenerační zóny.The regeneration processes by which the spent fluid catalyst is regenerated in the regeneration zone occupy a wide range of chemical fields. The inventions, which attempted to solve the problems associated with the recovery of the spent fluidized-bed catalyst, usually dealt with the maximum removal of coke of the catalyst while attempting to prevent or minimize the conversion of carbon monoxide to carbon dioxide in some part of the recovery zone.

»»

Zejména bylo běžnou praxí v rafineriích, používání běžných regeneračních zón pro vyloučení v podstatě úplné přeměny kysličníku uhelnatého na kysličník uhličitý, kdekoli v regenerační zóně a zvláště v oblasti zředěné fáze katalyzátoru, ve které je přítomno málo katalyzátoru, který by absorboval reakční teplo a kde může tudíž docházet k tepelnému poškození cyklonů nebo jiného separačního zařízení.In particular, it has been common practice in refineries to use conventional regeneration zones to eliminate substantially complete conversion of carbon monoxide to carbon dioxide anywhere in the regeneration zone, and particularly in the region of the diluted catalyst phase where little catalyst is present to absorb reaction heat and where thus, thermal damage to cyclones or other separation devices may occur.

V podstatě úplné přeměně kysličníku uhelnatého v obvyklé regenerační zóně bylo zabráněno zcela jednoduše omezením množství čerstvého regeneračního plynu vstupujícího do regenerační zóny. Bez dodstatečného množství přítomného kyslíku pro podporování přeměny kysličníku uhelnatého v kysličník uhličitý nemůže k Žádnému dodatečnému spalování prostě docházet bez ohledu na teploty v regnerační zóně. Teploty v regenerační zóně se obvykle omezují na měně než asi 677 °C vhodným výběrem pracovních podmínek v uhlovodíkové reakční zóně, nebo čerstvými vsázkovými proudy nebo recyklovaiými proudy. Při těchto teplotách byla reakční rychlost oxidace kysličníku uhelnatého podstatně snížena, takže může docházet k hromadění většího přebytku čerstvého regeneračního plynu pro přeměnu kysličníku uhelnatého, než by bylo nezbytné při teplotách vyšších než asi 677 ?C. Vzniklé spaliny obsahující kysličník uhelnatý se buá odvětrávají přímo do atmooféry, nebo používají jako palivo v kotli pro kysličník uhelnatý umístěném ve ·proudu plynu v regenerační zóně.The substantially complete conversion of carbon monoxide into a conventional regeneration zone was prevented quite simply by limiting the amount of fresh regeneration gas entering the regeneration zone. Without an additional amount of oxygen present to promote the conversion of carbon monoxide to carbon dioxide, no afterburning simply occurs regardless of the temperatures in the regeneration zone. Temperatures in the regeneration zone are typically limited to less than about 677 ° C by appropriate selection of operating conditions in the hydrocarbon reaction zone, or by fresh feed streams or recycle streams. At these temperatures, the reaction rate of carbon monoxide oxidation was substantially reduced, so that a larger excess of fresh regeneration gas could be accumulated to convert carbon monoxide than would be necessary at temperatures above about 677 ° C. The resulting flue gas containing carbon monoxide is either vented directly to the atmosphere or used as fuel in a carbon monoxide boiler located in a gas stream in the recovery zone.

Podle obvyklé praxe běžné odborníkům z oboru fluidních katalyzátorových krakovacích pracovních způsobů je potřeba zpočátku ručně řídit proud čerstvého regeneračního plynu k regenerační zóně v m^slví postačujícím produkovat částečně vyčerpaný regenerační plyn, ale nedostatečném pro udržení v poddtatě úplné přeměny kysličníku uhelnatého, přičemž se současně orneei^ teploty regenerační zóny na asi 677 °C. Tento požadovaný průtok byl obvykle ekvivalentní asi 3,6 kg až asi 4,5 kg vzduchu na 0,45 kg koksu. Když se dosáhne přiměřeně stálé kontroly stavu, průtok čerstvého regeneračního plynu se potom běžně řídí přímo v závislosti na malém teplotním rozdílu mezi výstupní teplotou spalin (nebo teplotou uvotňující se z prostoru zředěné fáze) a teplotou komppktní vrstvy za účelem automatického udržování tohoto vhodného průtokového mnoství čerstvého regeneračního plynu, aby se kdekoli v regenerační zóně zabránilo v poddtatě úplné přeměně kysličníku uhelnatého v kysličník uhličitý. Jakmile ' rozdíl teploty vzroste nad určitou předem stanovenou hodnotu, což . dokazuje, to že ve zředěné fázi probíhá větší přeměna kysličníku uhelnatého, snižuje se množtví čerstvého regeneračního plynu, aby se zabránilo v poddtatě úplné přeměně kysličníku uhelnatého v kysličník uhhičitý.It is common practice to those skilled in the art of fluidized bed catalyst cracking processes to initially manually control the fresh regeneration gas stream to the regeneration zone in order to produce a partially depleted regeneration gas but insufficient to maintain the complete conversion of carbon monoxide. a regeneration zone temperature of about 677 ° C. This required flow rate was usually equivalent to about 3.6 kg to about 4.5 kg of air per 0.45 kg of coke. When a reasonably steady state control is achieved, the flow of fresh regeneration gas is then routinely controlled directly depending on the small temperature difference between the flue gas outlet temperature (or temperature recovering from the dilute phase space) and the compact layer temperature to automatically maintain this suitable flow rate of fresh regeneration gas to prevent the complete conversion of carbon monoxide to carbon dioxide anywhere in the regeneration zone. As soon as the temperature difference rises above a predetermined value, which. demonstrates that more carbon monoxide conversion occurs in the diluted phase, the amount of fresh regeneration gas is reduced in order to prevent the complete conversion of carbon monoxide to carbon dioxide from being undershot.

Tento způsob kontroly lze doložžt na příklad americkými petentovými spisy č. 3 161 583 a 3. 206 393· Protože tento způsob má za následek malé m naživí kyslíku ve spalinách, obvykle v rozmezí 0,1 áž I objemového procenta kyslíku, vylučuje se tím v poddtatě úplná přeměna kysličníku uhelnatého v kysličník uhličitý v regenerační zóně.This method of control can be exemplified by U.S. Patent Nos. 3,161,583 and 3,206,393. As this method results in a small oxygen uptake in the flue gas, usually in the range of 0.1 to 1 volume percent oxygen, this is excluded Substantially complete conversion of carbon monoxide to carbon dioxide in the regeneration zone.

Do příchodu katalyzátorů obsah^ících ^oon bylo málo ekonomických podnětů pro úplnou přeměnu kysličníku uhelnatého na kysličník · uhličitý.There were few economic incentives for the complete conversion of carbon monoxide to carbon dioxide until the arrival of the catalysts containing oone.

Spalné teplo, které by byloilze odnímat, nebylo pro proces prostě upotřebováno; pro uhlovodíkovou reakční zónu se nepoužívalo žádné předehřívání vsázky a stačilo, když se větší množství koksu vytvořeného na amorfních katalyzátorech v uhlovodíkové zóně spalovalo, aby poskytlo teplo pro tepelnou bilanci celkového procesu při nižších teplotách uhlovodíkové konverzní zóny používaných potom bez·požadavků takových přídavných tepelných příkonů, jako je předehřívání vsázky.The heat of burning that could be removed was not simply used for the process; for the hydrocarbon reaction zone, no preheating of the feed was used and it was sufficient when larger amounts of coke formed on the amorphous catalysts in the hydrocarbon zone were combusted to provide heat for the heat balance of the overall process at lower hydrocarbon conversion zone temperatures used thereafter without requiring such additional heat inputs; such as charge preheating.

Používání fluidních krakovacích katalyzátorů obsah^ících zeooit s jejich menšími tendencemi ke tvorbě koksu a použitím vyšší teploty v uhlovodíkové konverzní zóně činí však často přídavný tepelný příkon do fluid^ího katalyzátorového pracovního způsobu nezbytným.However, the use of fluid cracking catalysts containing zeoite with their lesser tendency to coke formation and the use of a higher temperature in the hydrocarbon conversion zone often makes the additional heat input to the fluidized bed catalyst process necessary.

Typicky přídavný záhřev se provádí spalováním vnějšího paliva v regenerační zóně, například ··topného oleje, nebo předehříváním fluidní katalyzátorové· krakovací vsázky vnějšími předehřívači. Teplo se takto přidává a potom poz^ěě! se z fluid^ího krakovacího katalyzátorového pracovního procesu odnímá pomocí dvou vnějších zařízení, předehřívače vsázky a kotle na Keličník uhelnatý, přičemž každá z nich- představuje finančně.značně nákladnou kapitálovou ^vozHc!. ‘Typically, the additional heating is performed by burning the external fuel in a regeneration zone, for example fuel oil, or preheating the fluidized catalyst cracking charge with external preheaters. The heat is added in this way and then thereafter! is removed from the fluidized cracking catalyst process by means of two external devices, a charge preheater and a Carbon Monoxide boiler, each of which represents a costly capital vehicle. ‘

Způsobem podle pří0oonéUo vynálezu se oxiduje koks z vyčerpaného fluidního krakovacího katalyzátoru obsahujícího účinná moožtví promotoru přeměny kysličníku uhelnatého a navazuje a řídí se v poddtatě úplná přeměna kysličníku uhelnatého v·kysličník uhličitý uvnntř kompaktní vrstvy katalyzátoru v regenerační zóně.According to the process of the present invention, coke is oxidized from a depleted fluidized cracking catalyst containing the effective carbon monoxide promoter options, and the substantially complete conversion of carbon monoxide to carbon dioxide within the compact catalyst layer in the recovery zone is established and controlled.

’ 226165226165

Regenerace alespoň části reakčního tepla ze spalování kysličníku uhelnatého v kompaktní vrstvě katalyzátoru dovoluje snížení požadavků na předehřívání náplně nebo na vyšší teploty v zóně reakce uhlovodíků bez dodatečného předehřívání vsázky, čímž se zároveň i eliminuje problém znečišťování ovzduší, aniž by bylo zapotřebí kotle pro kysličník uhelnatý.Regeneration of at least a portion of the reaction heat from the combustion of carbon monoxide in the compact catalyst bed allows the reduction of charge preheating requirements or higher temperatures in the hydrocarbon reaction zone without additional preheating of the feed, thereby eliminating air pollution without the need for a carbon monoxide boiler.

Použžtí fluidního katalytického krakovacího katalyzátoru obsahujícího katalyticky účinná moožtvi promotoru přeměny kysličníku uhelnatého umooňňje, aby došlo bud ke stejné přeměně kysličníku uhelnatého při teplotě až o 55 °C, nebo ještě nižší než je teplota, které je třeba bez promotoru přeměny kysličníku uhelnatého, nebo aby při konkkétní teplotě došlo k rychlejší konverzi kysličníku uhelnatého, než k jaké by došlo za stejné teploty bez použití promotoru přeměny kysličníku uhelnatého. Tato posledně zmíněná výhoda, má zvláštní hospodářský význam.The use of a fluidized catalytic cracking catalyst containing a catalytically effective carbon monoxide conversion promoter allows either the conversion of carbon monoxide to be at or below 55 ° C or below that required without the carbon monoxide promoter. at a particular temperature, carbon monoxide conversion was faster than would occur at the same temperature without the use of the carbon monoxide promoter. This latter advantage is of particular economic importance.

Nerovnoměrné rozptýlení čerstvého regeneračního plynu v koiappakní vrstvě katalyzátoru bez promotoru přeměny kysličníku uhelnatého vyžaduje často vyšší teploty regenerační zóny nebo více čerstvého regeneračního plynu než je třeba k udržování dostatečně rychlé přeměny kysličníku uhelnatého, tak aby v regenerační zóně probíhala v poddtatě úplná konverze kysličníku uhelnatého. Ke zvýšení teploty v . regeerační zóně se v regenerační - zóně spaluje . topný olej, nebo se do uhlovodíkové reakční zóny vrací zpět zvýšená mK>ožtví odpadního oleje, takže vyčerpaný katalyzátor obsahuje více koksu,· jehož spalováním se v regenerační zóně zvyšuje teplota.Uneven dispersion of fresh regeneration gas in the co-catalyst layer without the carbon monoxide promoter often requires higher regeneration zone temperatures or more fresh regeneration gas than is necessary to maintain a sufficiently rapid conversion of carbon monoxide so that the complete conversion of carbon monoxide occurs in the regeneration zone. To increase the temperature in. the regeneration zone is burned in the regeneration zone. fuel oil, or an increased mK> volume of waste oil is returned to the hydrocarbon reaction zone, so that the spent catalyst contains more coke, the combustion of which increases the temperature in the recovery zone.

Zvýšená množní čerstvého regeneračního plynu, i při používání dimrchaddl, často přetěžují cyklonová separační zařízení a vytváří se tak větší množ tví spalin s korpustallárnípi částicemi (katalyzátor) než dovooují předpisy o znečišťování ovzdušš. Používání promotoru konverze kysličníku uhelnatého dovoluje vyloučení topného oleje nebo zvýšení množiví recyklovaného . oleje a snížení mwož.trí nadbytku čerstvého regeneračního plynu a poskytuje zpětně takto rafioéruoi větší pružnost při fluidním katalytickém krakování.Increased amounts of fresh regeneration gas, even when using dimers, often overload the cyclone separation equipment, generating more flue gas with particulate matter (catalyst) than allowed by the air pollution regulations. The use of the carbon monoxide conversion promoter allows the elimination of fuel oil or increased recycled propagation. oil and reducing the three excess of fresh regeneration gas, and in turn provides refineries with greater flexibility in fluidized catalytic cracking.

Zatímco dřívější známé způsoby široce popisují pouužtí . teplot vyšších než asi 677 °C v regeneračních zónách (viz například americký patentový spis č. 3 751 359, americký patentový spis č. 3 261 777, americký patentový spis č. 3 563 911, amprický patentový spis číslo 3 769 203) a rovněž široce řízení průtoku ' vzduchu ve vztahu ke kyslíku obsaženém ve spalinách (viz například americký patentový spis č. 2 414 002 a americký patentový spis č. 2 466 041), způsob podle vynálezu je odlišný, protože vyžaduje úplnou - přeměnu kysličníku uhelnatého na kysličník uhličitý v regenerační zóně místo toho, - aby · jí zabraňoval.While the prior art methods widely describe use. temperatures above about 677 ° C in regeneration zones (see, for example, U.S. Patent 3,751,359, U.S. Patent 3,261,777, U.S. Patent 3,563,911, U.S. Patent 3,769,203), and also broadly controlling the air flow relative to the oxygen contained in the flue gas (see, for example, U.S. Pat. No. 2,414,002 and U.S. Pat. No. 2,466,041), the method of the invention is different because it requires complete conversion of carbon monoxide to carbon dioxide in the regeneration zone instead of - preventing it.

Způsob podle vynálezu dále přináší poznatek, že oxidace se neovlivňuje jako jediným faktorem vysokou teplotou, tj. teplotami vyššími než asi 677 °C; ve . skutečnosti způsob podíle vynálezu vyžaduje jako vyz^a^ící opatření přivádění dostatečného mrnožtví čerstvého regeneračního plynu do ksmppdkní vrstvy, což umožňuje v poddtatě úplnou přeměnu kysličníku uhelnatého v. kysličník uhličitý.The process of the invention further provides the knowledge that oxidation is not influenced as the sole factor by high temperature, i.e., temperatures above about 677 ° C; ve. In fact, the method of the invention requires as a precautionary measure the supply of sufficient quantity of fresh regeneration gas to the pellet layer, which allows essentially the complete conversion of carbon monoxide to carbon dioxide.

Bez dostatečného pno^v! př^cnného kyslíku a teplot vyšších než asi 677 °C se nenavodí ani neudrží dohoříváií. Zpočátku je zapotřebí teploty asi 677 °C, aby se dospělo k dostatečně rychlé reakce a (jakmile se přeměna kysličníku uhelnatého navodd), aby se zaaistila v poddtatě úplná přeměna kysličníku uhelnatého v kompid:kní vrstvě regenerační zóny na kysličník uhličitý.Without sufficient power! Excess oxygen and temperatures in excess of about 677 ° C will not produce or maintain combustion. Initially, a temperature of about 677 ° C is required to achieve a sufficiently rapid reaction and (as soon as the carbon monoxide conversion is evolved) to ensure a substantially complete conversion of the carbon monoxide in the composite layer of the regeneration zone to carbon dioxide.

Známý způsob týkající se používání promotorů přeměny . v regenerační zóně se uvádí v americkém patentovém spise č. 3 808 121. Způsobem podle vynálezu, se oxidace koksu a kysličníku uhelnatého.dosahuje použitím dvou separátních katalyzátorů rozličné velikosti částic a složení: katalyzátoru pro přeměnu uhlovodíku a katalyzátoru pro oxidaci kysličníku uhelnatého.Known method for using conversion promoters. In the regeneration zone, it is disclosed in U.S. Pat. No. 3,808,121. By the method of the invention, oxidation of coke and carbon monoxide is achieved using two separate catalysts of different particle size and composition: a hydrocarbon conversion catalyst and a carbon monoxide oxidation catalyst.

Kromě toho se katalyzátor pro oxidaci kysličníku uhelnatého udržuje v regenerační zóně běžného typu a nevychází z této zóny do zóny reakce uhlovodíků, jak je tomu u katalyzátoru používaného při způsobu - podle našeho vynálezu.In addition, the carbon monoxide oxidation catalyst is maintained in a conventional type regeneration zone and does not exit from that zone into the hydrocarbon reaction zone, as is the case with the catalyst used in the process of our invention.

Účelem způsobu podle našeho vynálezu je zdokonalení regenerace vyčerpaného fluičtaího katalyzátoru obsahujícího katalyticky účinná moožtví promotoru přeměny kysličníku uhelnatého vznikajícího oxidací koksu a v poddtaté- úplná přeměna kysličníku uhelnatého na uhličitý ze vzniku regenerovaného katalyzátoru a vyčerpaného regeneračního plynu takovýto způsobem, že v regenerační zóně se získává zpět alespoň část tepla z přeměny kysličníku uhelnatého. Dalším cílem vynálezu je snížit na minimum teplotu potřebnou pro v poddtaté úplnou přeměnu kysličníku uhelnatého na kysličník uhličitý a zvýšit rychlost konverze s použitím promotoru přeměny kysličníku uhelnatého, msto použití vysokých teplot v regenerační zóně nebo velkých množví čerstvého regeneračního plynu.The purpose of the process according to our invention is to improve the regeneration of spent fluorinated catalyst containing catalytically effective conversion possibilities of carbon monoxide produced by oxidation of coke and in the under-complete conversion of carbon monoxide to carbon from regeneration of catalyst and spent regeneration gas in such a way at least a portion of the carbon monoxide conversion heat. Another object of the invention is to minimize the temperature required for the substantially complete conversion of carbon monoxide to carbon dioxide and to increase the conversion rate using the carbon monoxide promoter instead of high temperatures in the regeneration zone or large amounts of fresh regeneration gas.

Dalším cílem způsobu podle vynálezu je zajistit dostatek čerstvého regeneračního plynu pro dokbnalé spalování kysličníku uhelnatého na u^h^ičit^ý i přes výkyvy, ke . kterým může docházet v množtví koksu na vyčerpaném katalyzátoru vstupujícím do regenerační zóny. ,A further object of the method of the invention is to provide enough fresh regeneration gas for the proper combustion of carbon monoxide to carbon dioxide despite fluctuations. which may occur in the amount of coke on the spent catalyst entering the recovery zone. ,

Stručně shrnuto, spočívá poddtata vynálezu v tom, že se po zvýšení teploty katalyzátorové vrstvy na 677 až 760 °C Zvýší dávkování regeneračního plynu na 12 až 16 g vzduchu na 1 g koksu, tak aby obsah kysličníku obsaženého ve vyčerpaném plynu byl pod 1 000 ppm, přičemž se v odcházejícím vyčerpaném plynu průběžně stanovuje obsah volného kyslíku a tento se udržuje na 0,1 až 10 % obj., s výhodou 0,2 až 0,5 % obj·, regulaci přívodu čerstvého regeneračního plynu.Briefly, according to the invention, after the temperature of the catalyst layer is increased to 677-760 ° C, the regeneration gas dosage is increased to 12-16 g of air per g of coke so that the content of oxides contained in the spent gas is below 1000 ppm. wherein the content of free oxygen is continuously determined in the outgoing pumped gas and is maintained at 0.1 to 10 vol%, preferably 0.2 to 0.5 vol%, by controlling the supply of fresh regeneration gas.

Způsob podle vynálezu se výhodně provádí' tak, že promotor kysličníku uhelnatého obsahuje jeden nebo více kysličníků zvolených z tysličníků vanadu, chrómu, manganu, železa, kobaatu, niklu, mědi, paladia, platiny a vzácných kovů.The process according to the invention is preferably carried out in that the carbon monoxide promoter contains one or more oxides selected from vanadium, chromium, manganese, iron, cobalt, nickel, copper, palladium, platinum and noble metals.

Daaší podrobncjssi provedení vynálezu, které se týkají zejména podrobziooszí katalyzátorů a provozních podmínek jsou popsány v následujícím výkladu.Other detailed embodiments of the invention that relate in particular to catalyst catalysts and operating conditions are described below.

Po tomto stručném popisu bude nyní podán výklad s odkazem na výkres za účelem lepšího objasnění vynálezu. Výýres představuje jenem nezbytné podrobneoti pro pochopení vynálezu a nepodstatné podrobnc)ati z něj byly pro zjednodušení vynechány, čímž se rozsah a vynálezu nikterak neomezuue. 'After this brief description, an explanation will now be given with reference to the drawing in order to better explain the invention. The present invention is merely essential to the understanding of the invention and is not to be construed as limiting in detail, and is not to be construed as limiting the invention thereto. '

Připojený výkres schemaaicky zobrazuje boční pohled na regenerační zónu vhodnou pro provádění způsobu podle vynálezu. Vvčerpaný katalyzátor obsahující obvykle od asi 0,5 do 1,5 hmotových % koksu přichází z uhlovodíkové reakční zóny (oezoázoroěoé) do regenerační zóny j, potrubím 2,·The attached drawing schematically shows a side view of a regeneration zone suitable for carrying out the method of the invention. The pumped catalyst, typically containing from about 0.5 to 1.5% by weight of coke, comes from the hydrocarbon reaction zone (ozone) to the recovery zone j via line 2;

Kaialyzátor se udržuje v kompaktní vrstvě J v regenerační zóně Čerstvě regenero' váný katalyzátor se odvádí z kompase tni vrstvy J a regenerační zóny J£ potrubím — a vrací se zpět do uhlovodíkové reakční zóny.The catalyst is maintained in the compact layer J in the regeneration zone The freshly regenerated catalyst is withdrawn from the composite layer J and the regeneration zone 6 via a line - and returned to the hydrocarbon reaction zone.

Relační vennil £, zpravidla šoupátko, v potrubí £ se používá k regulování mn^^ví katalyzátoru opoauššjícího regenerační zónu-.: 1 a přicházejícího do uhlovodíkové reakční zóny. 'The relational valve 6, typically a slide valve, is used in the line 6 to control the amount of catalyst losing the regeneration zone 1 and coming into the hydrocarbon reaction zone. '

Potrubí 14 může ústit do potrubí £ za účelem přivádění některé z konkrétních fluidních látek. FLuíSoí látkoumůže býtmédium pro odstraňování těkavých látek, například pára pro odstraňování adsorbovaných a stržených uhlovodíků z vyčerpaného katalyzátoru před jeho příchodem do regenerační zóny J_.The conduit 14 may flow into the conduit 6 for the purpose of supplying any particular fluid. The fluid may be a volatile removal medium, for example, steam to remove adsorbed and entrained hydrocarbons from the spent catalyst before it enters the recovery zone.

IAND

Fluidoí látkou může být provzdušňovaci médium jako vzduch nebo péra, pro udržování vyčerpaného katalyzátoru v potrubí 2 ve fluidzaačním stavu, čímž se zajištuje rovnoměrný proud katalyzátoru do regenerační zóny.The fluid may be an aeration medium such as air or spring to maintain the spent catalyst in line 2 in the fluidized state, thereby providing a uniform catalyst flow to the recovery zone.

Fluidní látkou může být rovněž uhlovodíková kapalina nebo uhlovodíkový plyn přidávaný do regenerační zóny jako přídavné vnější palivo za účelem zvyšování teploty v regenerační zóně.The fluid may also be a hydrocarbon liquid or a hydrocarbon gas added to the regeneration zone as an additional external fuel to raise the temperature in the regeneration zone.

Čerstvý regnerační plyn se uvádí potrubím j6 do kompaktní vrstvy J. Čerstvý regenerační plyn prochází distriuučním zařízením 8, které umožňuje, aby byl plyn sna&iěji dispergován * v komp^tní vrstvě J.The fresh regeneration gas is passed via a line 16 to the compact layer J. The fresh regeneration gas passes through a distri- bution device 8 which allows the gas to be more easily dispersed in the composite layer J.

Distribučním zařízením může být obvykle kovová destička s dutinami nebo otvory,'nebo trubkové zařízení s mřížkou, což obojí je odborníkům známo. V přítomiooti dostatečného moožtví čerstvého regeneračního plynu a při teplotě kommeakní vrstvy ·alespoň 677 °C probíhá v hustém loži v kompplctní vrstvě oxidace koksu a v · podstatě úplné dodatečné spalování kysličníku uhelnatého na kysličník uhličitý za vzniku regenerovaného katalyzátoru a vyčerpaného regeneračního plynu.The distribution device can usually be a metal plate with cavities or holes, or a tubular device with a grid, both of which are known to those skilled in the art. In the presence of sufficient fresh regeneration gas and at a comminution temperature of at least 677 ° C, a dense bed in a complete coke oxidation layer and substantially complete afterburning of carbon monoxide to carbon dioxide proceed to form a regenerated catalyst and exhausted regeneration gas.

Vyčerpaný regenerační plyn splu se stržným regenerovaným katalyzátorem prochází kommalctní vrstvou J do obljaslti zředěné fáze 2, která , je umístěna nad komp^tní vrstvou 3 a je ve spojení s komp^kní vrskvou J.The spent regeneration gas splu with the entrainment regenerated catalyst passes through the com- pact layer J into the phase of dilute phase 2, which is located above the composite layer 3 and is in communication with the composite layer J.

Separační zařízení 12 obvykle cyklonované separační zařízení, je umístěno v zředěné fáze 2, a používá se ho dosažení podstatného oddělení vyčerpaného regeneračního plynu a strženého katalyzátoru.The separation device 12, usually a cyclonized separation device, is located in the diluted phase 2, and it is used to achieve substantial separation of spent regeneration gas and entrained catalyst.

Ačkooi výkres ukazujem jenom jedno takové zařízení, předpokládá se, že ve zředěné fázi 2, lze umíítit více takových cyklonových zařízení uspořádaných pro pa^elní nebo sériový proud plynu a katalyzátoru.Although only one such device is shown in the drawing, it is contemplated that in the dilute phase 2 it is possible to accommodate more such cyclone devices arranged for a parallel or serial gas and catalyst stream.

Jak je ukázáno na výkresu, vyčerpaný regenerační plyn vychází ze zóny , potrubím 10, zatímco v postatě všechen katalyzátor ^^ich^s^<^^:ící do cyklonu se vrací opět pomocí potrubí 13, které vede katalyzátor dolů směrem ke kompaktní vrstvě J nebo do oí.As shown in the drawing, the spent regeneration gas exits from the zone through line 10, while substantially all of the catalyst to the cyclone is returned via line 13, which leads the catalyst down toward the compact layer J. or in the eyes.

Vyčerpaný regenerační plyn vychází z regenerační zóny J. potrubím 10. v množ tví regulovaného ventilem ,1,1. Ventilem 11 v potrubí 10 lze udržovat daný tlak v regenerační zóně a zvláště jím lze udržovat daný tlakový rozdíl mezi regenerační a uhlovodíkovou reakční zónou.The spent regeneration gas exits from the regeneration zone 11 via line 10 in an amount regulated by the valve 1.1. By means of the valve 11 in the conduit 10, a given pressure can be maintained in the regeneration zone and in particular a pressure difference between the regeneration and the hydrocarbon reaction zone can be maintained.

Potrubím 1 5. které je napojeno na potrubí 10. prochází vzorek vyčerpaného regeneračního· plynu k analyzátoru 26* Ate^l^l^a^ť^ltoor 16 je zařízení o sobě známé, kterým , lze stanovit koncentraci volného kyslíku, př^Loomného ve vyčerpaném regeneračním plynu.A line 15, which is connected to a line 10, passes a sample of spent regeneration gas to the analyzer 26 Ate 16 and A 16 is a device known per se by which the concentration of free oxygen can be determined. in the spent regeneration gas.

ReégHační element X je napojen na vstupní potrubí 6 pro čerstvý regenerační plyn á redukuje m^ožív! regeneračního plynu přicházejícího do regenerační , zóny 1 na základě mmření koncentace volného kyslíku stanovené analyzátorem 16.The regeneration element X is connected to the inlet line 6 for fresh regeneration gas and reduces waste. the regeneration gas coming into the regeneration zone 1 by measuring the free oxygen concentration determined by the analyzer 16.

Na zařízení konkrétně znázorněném na výkresu je analyzátor .16 spojen s regulačním elementem 2 pomocí kontrolního zařízení 12, které je připojeno přes kontrolní element 18 na regulační zařízení χ.In the apparatus specifically shown in the drawing, the analyzer 16 is connected to the control element 2 by means of a control device 12 which is connected via the control element 18 to the control device χ.

Kootrolní zařízení 19 má nastavený vstupní signál o^f^c^^ícld^cí předem stanovené konocntraci volného kyslíku z přívodu 20, a může přijímat výstupní signál z analyzátoru^ který odpovídá mioožtví volného kyslíku procházejícímu potrubím 10.The cotrol device 19 has a set input signal having a predetermined free oxygen concentration from supply 20, and can receive an output signal from the analyzer corresponding to the amount of free oxygen passing through line 10.

Kontrolní zařízení je schopné porovnat toto možství volného kyslíku s nastavenou hodnotou nebo požadovanou koncentrací volného kyslíku a přes element 18 může vést výstupní signál kontrolního zařízení do regulačního zařízení ke změnění proudu regeneračního plynu do regenerační zóny v závislosti na odcýlce mezi naměřenou volného kyslíku a ' předem stanovenou koncentrací volného kyslíku na vyčerpaném regeneračním plynu.The control device is capable of comparing this amount of free oxygen to a set value or desired concentration of free oxygen, and through the element 18 can direct the control device output signal to the control device to change the regeneration gas flow to the regeneration zone depending on the deviation between the measured free oxygen and a predetermined concentration of free oxygen on the spent regeneration gas.

Regulačním zařízením Z může být jakékoli zařízení, kterým lze kontrolovat mmoství proudu plynu proclhzzeícího potrubím. Regulačním zařízením může být konkrétně kompreeor, který dopravuje čerstvý regenerační plyn v žádaném mnoství - potrubím 6· činnost komp^so™ lze ovládat za účelem měnění množní čerstvého regeneračního plynu procháázjícího potrubím 6 v.závvsiosti na obsahu volného kyslíku prochááeeícího potrubím £0. Jinými regulačními zařízeními jsou vešily pro regulování proudu regeneračního plynu potrubím nebo kombinace kolen pro kontrolu proudu obsahujjcích hubici spojenou s regulátory- tlaku a kontrolních ven^lů způsobem, který umooňuje regulaci regeneračního plynu rгochUáeeícíUo potrubím £ do regenerační zóny £·The regulating device Z may be any device by which the amount of gas flow through the pipeline can be controlled. In particular, the regulating device may be a compressor which delivers fresh regeneration gas in the desired amount - via line 6 the operation of the composite may be controlled to vary the amount of fresh regeneration gas passing through line 6 depending on the free oxygen content passing through line 60. Other control devices are hinged to regulate the regeneration gas stream through a conduit or a combination of flow control elbows comprising a nozzle associated with pressure regulators and control valves in a manner that allows the regeneration gas flow through the conduit 6 to the regeneration zone.

Kon0rolním zařízením £2 je jakékoli zařízení, které může vytvářet výstupní signál,který odpovídá odcýlce jemu přiváděného vstupního signálu od požadované nastavené hodnoty kterou - se kontrolní zařízení snaží udržovat. Při normááních opracích je vstupní signál přivedený kontrolním zařízením vedením ££ odečítán kontrolním zařízením. Určuje se odchylka, jestliže se vystytuje, tohoto signálu od nastaveného vstupního signálu (znázorněno jako přívod -20), který je programován do kontrolního zařízení ££. Výstupní signál prochází přes element 18 k regulačnímu zařízení v souhlasu s odchylkou vstupní hodnoty ke kontrolnímu zařízení.The control device 52 is any device that can produce an output signal that corresponds to the deviation of the input signal it receives from the desired setpoint that the control device seeks to maintain. In the normalization of the workpieces, the input signal supplied by the monitoring device via line 60 is read by the monitoring device. The deviation, if captured, of this signal from the set input signal (shown as input -20), which is programmed to the monitoring device 32, is determined. The output signal passes through the element 18 to the control device in accordance with a deviation of the input value to the control device.

Konstrukčním materiálem pro regenerační zónu můž být kov nebo jiné žáruvzdorné materiály, .které mohou.odolávat vysokým teplotám a podmínkám opotřebení, jako se vyskytuje při fluidních regeneračních postupech.The construction material for the regeneration zone may be metal or other refractory materials that can withstand high temperatures and wear conditions, such as occurs in fluid recovery processes.

Pro lepší pochopení způsobu podle vynálezu následuje vymezení různých pojmů používaných v popisu vynálezu.In order to better understand the method of the invention, various terms used in the description of the invention are defined below.

Výrazem dodatečné spalování (dohooívánn), jak je-obecně chápán odborníky, se míní neúplná oxidace kysličníku uhelnatého v kysličník uhhičitý v regenerační zóně nebo v potru* bí pro spaliny. Dodatečné spalování se obecně vyznačuje prudkým vzrůstem teploty a vyskytuje se pH neustálém provozu nebo při překotném postupu. Trvá proto obvykle krátkou dobu, než opět nastane ustálení provozu.By post-combustion, as generally understood by those skilled in the art, is meant incomplete oxidation of carbon monoxide to carbon dioxide in the regeneration zone or flue gas needs. Post-combustion is generally characterized by a sharp increase in temperature and the pH is present in continuous operation or in a rapid process. Therefore, it usually takes a short time for the operation to stabilize again.

Na rozdíl od dodatečného spalování se výraz v podstatě úplná přeměna kysličníku uhelnatého týká záměrného, udržovaného, řízeného a v ' poddtatě úplného spalování kysličníku uhelnatého v kysličník uhičitý v regenerační zóně a obzvláště v komp^tní vrstvě katalyzátoru udržovaného - v regenerační zóně. V podstatě úplné znamená, že koncentrace kysličníku uhelnatého ve vyčerpaném regeneračním plynu (definovaném dále) je snížena na máně než 1 000 ppm a obzvláště výhodně na méně než 500 ppm.In contrast to post-combustion, the term substantially complete conversion of carbon monoxide refers to the deliberate, maintained, controlled, and substantially complete combustion of carbon monoxide into carbon dioxide in the regeneration zone, and particularly in the complete catalyst layer maintained in the regeneration zone. Substantially complete means that the concentration of carbon monoxide in the spent regeneration gas (defined below) is reduced to less than 1000 ppm and particularly preferably to less than 500 ppm.

Výraz vyčerpaný katalyzátor, používaný v tomto popisu, znamená katalyzátor odtažený z uhlovodíkové konverzní zóny z důvodu poklesu účlnnssi způsobené usazeninami koksu. Vyčerpaný katalyzátor přicháázejcí do kompa^ní fáze katalyzátorového lože může obsahovat kde^oi od několika desetin až do asi 5 hmotových % koksu, - avšak zpravidla obsahuje vyčerpaný katalyzátor z fluidních krakovacích způsobů asi 0,5 až 1,5 hmot. % koksu.The term depleted catalyst as used herein refers to a catalyst withdrawn from a hydrocarbon conversion zone due to a decrease in efficacy caused by coke deposits. The spent catalyst coming into the composite phase of the catalyst bed may contain from a few tenths to about 5% by weight of coke, but typically the spent catalyst from fluidized cracking processes contains about 0.5 to 1.5% by weight. % of coke.

Výraz regenerovaný katalyzátor používaný v tomto popisu znamená katalyzátor, z něhož byla odstraněna alespoň část koksu. Regenerovaný - katalyzátor získáváný způsobem podle vynálezu obvykle obsahuje méně než asi 0,1 až do asi 0,15 hmotových % koksu.The term regenerated catalyst as used herein refers to a catalyst from which at least a portion of the coke has been removed. The regenerated catalyst obtained by the process of the invention typically contains less than about 0.1 to about 0.15% by weight of coke.

Výraz regenerační plyn, užívaný v tomto poppsu,'znamená obecně jakýkoli plyn, který se má uvádět do styku s katalyzátorem, nebo byl ve styku s katalyzátorem v regeneračníThe term regeneration gas used in this description generally means any gas to be contacted with or in contact with the catalyst in the regeneration gas.

Ί zóně. Čerstvý regenerační ”plyn znamená obzvláště plyny obsahující volný kyslík, napřiklad vzduch nebo vzduch obohacený kyslíkem nebo ' chudý na kyslík, který se vede do komppktní vrstvy regenerační . .zóny, aby se umoonila oxyidace koksu z vyčerpaného katalyzátoru a v podstatě úplná přeměna kysličníku uhelnatého.Ί zone. Fresh regenerative gas means in particular gases containing free oxygen, for example air or oxygen-enriched or oxygen-poor air, which is fed to the compact regenerative layer. zone to effect oxidation of coke from the spent catalyst and substantially complete conversion of carbon monoxide.

Čerstvým regeneračním plynem je Obvykle vzduch. Výraz volný kyslík se vztahuje k nesloučenému (chemicky nevázanému) kyslíku přítonrnétou v regeneračním plynu.Typically, the fresh regeneration gas is air. The term free oxygen refers to uncomplexed (chemically unbound) oxygen by the presence of a regenerant gas.

Výraz částečně vyčerpaný regenerační plyn se týká regeneračního plynu, který byl uveden do styku s katalyzátorem ve vrstvě s ^ι^^ηί fází a který obsahuje zmenšené m^slví volného kyslíku ve srovnání s čerstvým regeneračním plynem. Částečně vyčerpaný regenerační plyn obsahuje obvykle několik objemových % dusíku, volného kyslíku, kysličníku uhelnatého, kysličníku uhličitého a vody. Kotikééniji řečeno, částečně vyčerpaný regenerační.plyn obsahuje obecně asi po 7 až asi 14 . objemových % kysličníku uhelnatého.a uhličitého.The term partially spent regeneration gas refers to a regeneration gas which has been contacted with a catalyst in a phase-containing layer and which contains a reduced amount of free oxygen compared to fresh regeneration gas. The partially exhausted regeneration gas usually contains several vol% nitrogen, free oxygen, carbon monoxide, carbon dioxide and water. More particularly, the partially exhausted regeneration gas generally comprises about 7 to about 14. % by volume of carbon monoxide and carbon dioxide.

Výraz vyčerpaný regenerační plyn znamená regenerační plyn se zmenšenou koncennrací kysličníku uhelnatého ve srovnání s částečně vyčerparým regeneračním, plynem. Vyčerpaný regenerační plyn obsahuje s výhodou méně než . 1 000 ppm kysličníku uhelnatého, obvykle a s výhodou méně než asi 500 ppm kysličníku uhelnatého. Ve vyčerpaném regeneračním plynu jsou pří^mny rovněž . volný kyslík, kysličník uiličitý, dusík a voda. Konienira'ce volného kyslíku ve vyčerpaném regeneračním plynu je obvykle větší než 0,1 % objemových vztaženo na · vyčerpaný regenerační plyn.The term depleted regeneration gas means a regeneration gas with reduced concentration of carbon monoxide compared to a partially exhausted regeneration gas. The spent regeneration gas preferably contains less than. 1,000 ppm of carbon monoxide, usually and preferably less than about 500 ppm of carbon monoxide. They are also present in the spent regeneration gas. free oxygen, carbon dioxide, nitrogen and water. The concentration of free oxygen in the spent regeneration gas is usually greater than 0.1% by volume based on the spent regeneration gas.

Výrazy kompletní fáze a zředěná fáze jsou běžně užívané výrazy v oboru fluidn^ho ^a^tického krakování pro všeobecnou charakterizaci hustot katalyzátorů v různých částech regenerační zóny. Zatímco hraniční hustota se poněkud špatně vymezje, výraz ttmopktní fáze, jak je zde používána, se týká oblastí regenerační zóny, kde hustota katalyzátoru ^je větší než asi 24^{0 k}g/cm^ a výraz zředěrá fáze zde ^užívaný ^{se týká} . ob^stí ^kde hustota katatyz&oru je minší ne^ž asi ²⁴⁰ ^/m^. Huutota tomppktaí fáze je obvykle v rozsahu asi 320 až 640 kg/m^ nebo více a hustota zředěné fáze je o mnoho menší než 240 kg/m a ^v rozsah asi ¹,⁶ a^ž asi ⁸⁰ ^0°. Huutota tatatyz^orů. v ná^M^ ^pro fluidní totatytic^ krakování se běžně oOM měřením tlaku nebo rozdílů mezi tlakovými ventily instaoovaiými v nádobách a rozmístěTými ve známých vzdálenostech.The terms complete phase and dilute phase are commonly used in the fluidic cracking art for the general characterization of catalyst densities in various parts of the recovery zone. While the boundary density is somewhat ill define the term ttmopktní phase, as used herein, refers to regions of a regeneration zone where the catalyst density ^j e greater than ^{0 to} about 24 g / cm and the term zředěrá phases used herein ^refers ^. ob ^ posting ^of de density catalysis mins & oru is not ^from about ²⁴⁰ ^ / m ^. Huutota tomppktaí phase is usually in the range of about 320 to 640 kg / m ^ or more and the density of the dilute phase is much less than 240 kg / m and ^between about ¹ ^and about ⁶ ⁸⁰ ^ 0. Huutota tatatyz ^ orů. in to ^ M ^ ^p ^ ro totatytic fluidized cracking commonly OOM measuring pressure or pressure difference between the valves of the vessels and instaoovaiými rozmístěTými at known distances.

Způsob.podle vynálezu se v poddtatě soustřeďuje na způsob oxidace koksu z vyčerpaného traкtvacíUo katalyzátoru obsahujcího katalyticky účinná mlitntví promotoru přeměny kysličníku uhelnatého a pro navození a řízení v postatě úplné přeměny kysličníku uhelnatého v kysličník uhličitý .za přítomnooti promotoru v katalyzátotovéo loži s kompaktní fází Udržovaném v regenerační zóně.The method of the present invention is essentially directed to a method of oxidizing coke from spent spent catalysts containing catalytically effective milling of the carbon monoxide promoter and to induce and control the substantially complete conversion of carbon monoxide to carbon dioxide in the presence of the promoter in the catalyst. regeneration zone.

Oxidace koksu a v podstatě úplná přeměna kysličníku uhelnatého v kysličník uhLičitý podle vynálezu se navozují a probíhají v kompaktním katalyzá^o^ém loži . v regenerační zóně a alespoň část tepla ze spalování kysličníku uhelnatého se získává regenerovatým katalyzátorem zpět pro vyuuití při fluidním kata^t^tém krakování.The oxidation of coke and the substantially complete conversion of carbon monoxide to carbon dioxide according to the invention are induced and take place in a compact catalyst bed. in the regeneration zone and at least a portion of the heat from the combustion of carbon monoxide is recovered by the regenerated catalyst back for use in fluidized bed cracking.

Regenerovaný katalyzátor, který vstupuje do uhlovodíkové reakční zóny je tudíž. při vyšší teplotě, než regenerovaný katalyzátor produkovaný regenerační zónou nespa^u^í kysličník uhelnatý, což umožňuje snížení nebo vyloučení vnějšího přehřívání vsázky· Kromě toho se přeměna kysličníku uhelnatého reguluje i za účelem v poddtatě úplného vyloučení znečištění ovzduší ^81^γΠ^θο uhelnatým, aniž je třeba vnějšího kotle pro kysličník uhelnatý. Kromě toho způsobu podle vynálezu lze pouužt u vnějších regeneračních jednotek bez rozsáhlých úprav nebo rekonstrukcí.Thus, the regenerated catalyst that enters the hydrocarbon reaction zone is. at a higher temperature than the regenerated catalyst produced by the regeneration zone does not burn carbon monoxide, thereby reducing or eliminating the external overheating of the charge. In addition, the conversion of carbon monoxide is also controlled to substantially eliminate air pollution ^ 81 ^ γΠ ^ θο without the need for an external boiler for carbon monoxide. In addition, the method according to the invention can be applied to external regeneration units without extensive modifications or reconstructions.

Znakem způsobu podle vynálezu je mimoto, že v poddtatě úplná přeměna kysličníku uhelnatého v kysličník uhhičitý se katalýzuje katalyticky účinným oon0sttío promotoru přeměny kysličníku uhelnatého, který prochází jako část fluidn^ho kraktvacíht katalyzátoru celýmIn addition, it is a feature of the process of the present invention that, essentially, the complete conversion of carbon monoxide to carbon dioxide is catalysed by a catalytically active carbon monoxide promoter that passes through the catalyst as part of the fluidized fluidization of the catalyst.

Q fluidním krakovacím postupem. Používáním fluidního krakovecího katalyzátoru obsahujícího promotor se neovlivňuje ani rozsah oxidace koksu ani přeměna kysličníku uhelnatého ani přeměna uhlovodíků v uhlovodíkové konverzní zóně, zvyěuje se věek rozsah přeměny kysličníku uhelnatého.Q by a fluid cracking process. The use of a promoter-containing fluid cracking catalyst neither affects the extent of coke oxidation nor the conversion of carbon monoxide, nor the conversion of hydrocarbons in the hydrocarbon conversion zone, but increases the age range of the conversion of carbon monoxide.

Kinetická reakční konstanta pro reekci CO + 1/20g---»C0₂ lze promotorem přeměny kysličníku uhelnatého zvyšovat ze dvojnásobky na pětinásobek nebo více. V přítomnosti promotoru konverze kysličníku uhelnatého lze tudíž za dané teploty regenerační zóny a koncentrace kyslíku dosahovat větší rychlosti přeměny kysličníku uhelnatého, než lze dosáhnout bez promotoru.The kinetic reaction constant for the CO + 1 / 20g -> CO ₂ reaction can be increased from two times to five times or more by the carbon monoxide promoter. Thus, in the presence of the carbon monoxide conversion promoter at a given regeneration zone temperature and oxygen concentration, a higher carbon monoxide conversion rate can be achieved than can be achieved without the promoter.

Protože nikdy se nedosahuje dokonalého rozptýlení a ideálního smíchání čerstvého regeneračního plynu v katalyzátoru ve vrstvě s kompaktní fází, často se stává, že je nutné zvyšovat reakční rozsah oxidace kysličníku uhelnatého pro zajištění průběhu v podstatě úplné přeměny kysličníku uhelnatého v kompaktní vrstvě. Reakční rychlost se zvyšuje zvyšováním teploty v regenerační zóně nebo zvyšováním množství čerstvého regeneračního plynu (koncentrace kyslíku).Since perfect dissipation and ideal mixing of fresh regeneration gas in the catalyst in the compact phase is never achieved, it often becomes necessary to increase the reaction range of the carbon monoxide oxidation to ensure a substantially complete conversion of the carbon monoxide in the compact layer. The reaction rate is increased by increasing the temperature in the regeneration zone or by increasing the amount of fresh regeneration gas (oxygen concentration).

Teploty regenerační zóny se zvyšují takovými způsoby, jako je například spalování topného oleje v regenerační zóně, zvyšování množství recyklovaného odpadního oleje do konverzní uhlovodíkové zóny, čímž vzniká více koksu, který je třeba spalovat, předehříváním čerstvého regeneračního plynu do regenerační zóny, předehříváním vsázky do uhlovodíkové konverzní zóny nebo kombinací takovýchto způsobů. Takové způsoby obvykle zvyšují výrobní náklady fluidního katalytického krakování a poněkud snižují jeho hladký průběh.The temperatures of the regeneration zone are raised in such ways as burning fuel oil in the regeneration zone, increasing the amount of recycled waste oil into the hydrocarbon conversion zone, thereby creating more coke to be burned, by preheating fresh regeneration gas into the regeneration zone, preheating the hydrocarbon feed. conversion zones or a combination of such methods. Such methods usually increase the production cost of the fluidized catalytic cracking and somewhat reduce its smooth run.

Používání fluidního krakovecího katalyzátoru obsahujícího katalyticky účinná množství promotoru přeměny kysličníku uhelnatého dovoluje omezení nebo vyloučení spalování topného oleje a recyklování odpadního oleje, omezení nebo vyloučení čerstvého regeneračního plynu, předehřívání vsázky a omezení přebytku množství čerstvého regeneračního plynu potřebného pro v podstatě úplnou přeměnu kysličníku uhelnatého v regenerační zóně.The use of a fluidized-bed cracking catalyst containing catalytically effective amounts of the carbon monoxide promoter permits the reduction or elimination of fuel oil combustion and waste oil recycling, the reduction or elimination of fresh regeneration gas, charge preheating and reduction of excess fresh regeneration gas required for substantially complete conversion of carbon monoxide to regeneration zone.

Vhodnými katalyzátory pro používání při způsobu podle vynálezu mohou být katalyzátory známé z oboru fluidního katalytického krakování a obsahující katalyticky účinná množství promotoru přeměny kysličníku uhelnatého.Suitable catalysts for use in the process of the invention may be those known in the art of fluid catalytic cracking and containing catalytically effective amounts of the carbon monoxide conversion promoter.

Výraz katalytický účinná množství znamená obecně taková množství promotoru, která zvyšují kinetickou reakční konstantu přeměny kysličníku uhelnatého na kysličník uhličitý. Takovým množstvím může být několik ppm až okolo 20 nebo více hmotnostních % fluidního krakovacího katalyzátoru, vztaženo na celkové množství katalyzátoru; toto množství může činit až 500 nebo 600 tun u provozní jednotky o kapacitě 60 000 barelů, tj. asi 72 500 hektolitrů za den. Obzvláětě výhodná taková možství jsou v rozmezí asi 100 hmot, ppm až asi 10 hmot. % katalyzátoru.The term catalytically effective amounts generally means those amounts of the promoter which increase the kinetic reaction constant of the conversion of carbon monoxide to carbon dioxide. Such an amount may be several ppm to about 20 or more by weight of the fluidized cracking catalyst based on the total amount of catalyst; this quantity may be up to 500 or 600 tonnes for an operating unit with a capacity of 60 000 barrels, ie about 72 500 hectoliters per day. Particularly preferred such options are in the range of about 100 wt .- ppm to about 10 wt. % catalyst.

Vhodnými promotory přeměny kysličníku uhelnatého mohou být jeden nebo několik kysličníků zvolených z. přechodových kovů a z kovů vzácných zemin. Zvláště výhodnými promotory přeměny kysličníku uhelnatého jsou jeden nebo několik kysličníků zvolených ze skupiny zahrnující kysličníky vanadu, chrómu, manganu, železa, kobaltu, niklu, mědi, platiny, paladia a kovů vzácných zemin. Promotory přeměny kysličníku uhelnatého lze inkorparovát do amorfního fluidního krakovacího katalyzátoru obsahujícího kysličník křemičitý nebo/a kysličník hlinitý nebo do jiného krakovacího katalyzátoru obsahujícího zeolit některou vhodnou metodou známou z oboru výroby katalyzátorů, například spolusrážením, spolugelovatěním nebo impregnací. Vhodnými zeolity jsou jak přírodní tak i syntetické krystalické aluminosilikátové materiály známé v tomto oboru, například faujasit, mordenit, chabazit, zeolity typů X a Y, tzv. ultrastabilní aluminosilikátové materiály·Suitable carbon monoxide conversion promoters may be one or more oxides selected from transition metals and rare earth metals. Particularly preferred carbon monoxide conversion promoters are one or more oxides selected from the group consisting of vanadium, chromium, manganese, iron, cobalt, nickel, copper, platinum, palladium and rare earth metals. The carbon monoxide conversion promoters may be incorporated into an amorphous fluidized cracking catalyst containing silica and / or alumina or another cracking catalyst containing zeolite by any suitable method known in the art of catalyst manufacture, for example by co-precipitation, co-aggregation or impregnation. Suitable zeolites are both natural and synthetic crystalline aluminosilicate materials known in the art, such as faujasite, mordenite, chabazite, type X and Y zeolites, so-called ultra-stable aluminosilicate materials.

Pro navození a udržení v podstatě úplného spalování kysličníku uhelnatého v kysličník uhličitý v kompaktní vrstvě regenerační zóny je třeba se vyrovnat se dvěma požadavky: teplota kommpatní vrstvy musí být postačující pro' dostatečně rychlou reakci oxidace kysličníku uhelnatého, a mmooství čerstvého regeneračního plynu musí být alespoň stechiometricky postačuuící ' pro v poddtatě úplnou oxidaci kysličníku uhelnatého.In order to induce and maintain substantially complete combustion of carbon monoxide to carbon dioxide in the compact layer of the regeneration zone, two requirements need to be met: the temperature of the camphor layer must be sufficient for a sufficiently rapid reaction of carbon monoxide oxidation, and freshness of fresh regeneration gas must be at least stoichiometric sufficient for substantially complete oxidation of carbon monoxide.

Reakční rychlost oxidace mmsí být dostatečná k tomu, aby umoos^niLa v poddtatě úplné spalování kysličníku uhelnatého za únosnou dobu potřebnou ke zdržení plynu v komppatní vrstvě regenerační zóny. Jestliže je reakční rychlost příliš pomalá, je možné, že nedojde k úplnému spálení kysličníku uhelnatého za dobu, kdy částečně vyčerpaný regenerační plyn je v komppatní vrstvě, kde hustota katalyzátoru postačuje k absorbování reakčního tepla.The reaction rate of oxidation must be sufficient to allow substantially complete combustion of the carbon monoxide for a reasonable time to hold the gas in the compact layer of the recovery zone. If the reaction rate is too slow, it is possible that the carbon monoxide will not burn completely when the partially spent regeneration gas is in a composite layer where the density of the catalyst is sufficient to absorb the reaction heat.

Za této situace přeměna kysličníku uhelnatého může probíhat v oblasti zředěné fáze regenerační zóny nebo ve vedení pro spaliny mimo ' regenerační zónu, kde to není žádoucí. Teplota přesah-uící určité minimum v přítomnooti nebo bez promotoru přeměny kysličníku uhelnatého je tudíž důležitá pro zajištění reakce v náležité míře,.In this situation, the conversion of carbon monoxide may take place in the region of the diluted phase of the regeneration zone or in the flue gas line outside the regeneration zone, where this is not desired. A temperature exceeding a certain minimum in the presence or absence of the carbon monoxide promoter is therefore important to ensure the reaction to an appropriate extent.

Vhodné mtoožtví čerstvého regeneračního plynu je důležité, neboť bez přítomnooti dootatečného mrnožtví kyslíku pro podporu oxidační reakce kysličníku uhelnatého v kysličník uhličitý tato reakce neprobíhá, bez ohledu na to, jaká je teplota v regenerační zóně. Dáejje důležitá přítomnost určitého nadbytku čerstvho Regeneračního plynu nad 'stechiomeericky potřebné mnnožtví pro zajištění v podstatě úplné přeměny kysličníku uhelnatého.An appropriate quantity of fresh regeneration gas is important since, without the presence of a sufficient amount of oxygen to promote the oxidation reaction of carbon monoxide to carbon dioxide, this reaction does not take place, regardless of the temperature in the regeneration zone. There is an important presence of some excess fresh Regeneration Gas above the stoichiomerically needed amount to ensure substantially complete conversion of carbon monoxide.

Obecně se uznává, ' že operace ' ve fluidní katalyzátorové krakovací pegennrační zóně je v poddtatě adiabatická. I když je skutečnootí, že něco tepla se ztrácí do okooí, toto mnnožtví tepla představuje malý zlomek veškerého uvolněného tepla. Protože operace v regenerační zóně je v poddtatě adiabatická, teplota regenerační zóny je přímou funkcí mrnožtví paliva spáleného v regenerační zóně.It is generally accepted that the operation in the fluidized-bed catalyst cracking pegenation zone is substantially adiabatic. Although it is true that something heat is lost to the eye, this amount of heat represents a small fraction of all the heat released. Because the operation in the regeneration zone is in an adiabatic manner, the temperature of the regeneration zone is a direct function of the amount of fuel burned in the regeneration zone.

Se vzrůstáním mwožtví veškerého paliva vzrůstá teplota regeneračního zóny. Do navození záměrné přeměny kyličníku uhelnatého v kysličník unličitý v regenerační zóně je palivem primárně koks na vyčerpaném katalyzátoru, jsou jím však rovněž některé adsorbované a intersociální uhlovodíky přicházeeící do regenerační zóny s vyčerpaiým katalyzátorem nebo .jaký-⁴koli topný olej'spalováný v regenerační zóně.As the mass of all fuel increases, the temperature of the regeneration zone increases. To induce intentional transformation kyličníku carbon monoxide in the regeneration zone unličitý fuel is primarily coke on spent catalyst, but it also some of the adsorbed hydrocarbons and Inter-social přicházeeící the regeneration zone with a catalyst or vyčerpaiým .jaký- ⁴ Koli olej'spalováný heating in the regeneration zone.

Ve sk^^eči^c^e^l^zi na začátku fluidního katalytcekého krakovacího postupu je primárním palivem topný olej do doby, než se vytvoří dostatečné mnnožtví koksu na katalyzátoru. Ifevodí-li se záměrná přeměna kysličníku uhelnatého v kysličník uhličitý, potom kysličník uhelnatý významně přispívá do úhrnu paliva spalovaného v regenerační zóně.In the scrubber at the beginning of the fluid catalytic cracking process, the primary fuel is fuel oil until sufficient coke is formed on the catalyst. If the deliberate conversion of carbon monoxide to carbon dioxide results, carbon monoxide contributes significantly to the total fuel burned in the recovery zone.

Tedy regulací buá přívodu množtví paliva do regenerační zóny nebo čerstvého regeneračního plynu umoOňujícího hoření paliva lze řídit teplotu regenerační zóny v rozmezí asi 399 °C až 760 °C. Množl^ví koksu lze kontrolovat typicky měňěním pracovních podmínek uhlovodíkové reakční zóny, například teploty nebo měněním složení' vsázky k reakční zóně.Thus, by regulating either the supply of fuel to the regeneration zone or the fresh regeneration gas to allow combustion of the fuel, the regeneration zone temperature can be controlled in the range of about 399 ° C to 760 ° C. The amount of coke can be controlled typically by varying the working conditions of the hydrocarbon reaction zone, for example temperature, or by varying the composition of the feed to the reaction zone.

Konické tně se více koksu vytv&ří tehdy, jestliže podmínky v uhlovodíkové reakční zóně se zostřují nebo jestliže se vsázka stává těžší, tj. vzrůstánu obsah uhlíku podle Сшо^и. na.Conical tends to form more coke when the conditions in the hydrocarbon reaction zone are sharpened or if the charge becomes heavier, i.e., the carbon content increases as shown in FIG. on.

K obvyklé praxi patří omezovat provozní teploty obvyklých (kysličník uhelnatý nespalujících) regeneračních zón na teplotu asi 677 °C. U fluidních katalytCclýcl krakovacích způsobů ρoujSvvaícícl amorfní katalyzátory se to provádělo obecně omezováním teploty uhlovodíkové reakční zóny na určité maximu, nebo omezování 1МоЫу1 odpadního oleje recyklovaného do uhlovodíkové reakční zóny, vytvářejícího koks, na určité maximum. Tato maxima se určují pro libovolné jednotlivé vsázky, primárně na základě provozních zkjěenortí při fluidním katalytckkém krakovacím způsobu.It is common practice to limit the operating temperatures of conventional (non-combusting carbon monoxide) regeneration zones to about 677 ° C. In fluidized bed cracking catalysts, amorphous catalysts are generally done by limiting the temperature of the hydrocarbon reaction zone to a certain maximum, or by limiting the waste oil recycled to the coke forming hydrocarbon reaction zone to a certain maximum. These maxima are determined for any single batch, primarily on the basis of operational tests in the fluid catalytic cracking process.

Při takovémto způsobu, používajícím katalyzátory obsahixuící zeol.it, kde se tvořilo méně kol^i^iu, bylo často nezbytné spalovat topný Hej pro udržení teploty regenerační zóny asi 677 °C. Aby se vytvořil regenerovaný- katalyzátor co možná nejvíce horký, bylo zapotřebí teploty blízké asi 677 °C, přesto však teplota byla omezována na maximum asi 677 °C jednak pro možná metalurgická omezení a jednak protože reakce dodatečného hoření, pokud probíhá při provozních překotných podmínkách byla - poměrně malá.In such a process using zeolite-containing catalysts in which fewer wheels were formed, it was often necessary to burn the heater to maintain the recovery zone temperature at about 677 ° C. In order to make the regenerated catalyst as hot as possible, temperatures close to about 677 ° C were required, but the temperature was limited to a maximum of about 677 ° C for both metallurgical constraints and because the post-combustion reaction when operating under operating conditions was - relatively small.

Způsobem podle vynálezu se vyčerpaný katalyzátor obsahující katalyticky účinná množství promotoru přeměny kysličníku - uhelnatého a čerstvý regenerační plyn uvádí nejprve do komppatní vrstvy v regenerační zóně. K^o^nkrér^ě^ě^^i řečeno, čerstvý regeereční plyn se zpočátku uvádí do kommatkní vrstvy jako první dávka proudu tohoto plynu pos^ačuující k oxidaci koksu na částečně vyčerpaný regenerační plyn. Ještě ^ηί^^Ζ^Ι řečeno, tato první dávka proudu plynu je s - výhodou v rozmezí ekvivalentním asi 8 až 12 g-vzduchu vstupujícího do regenerační zóny na gram koksu.According to the process of the invention, the spent catalyst containing catalytically effective amounts of the carbon monoxide promoter and fresh regeneration gas is first introduced into a composite layer in the regeneration zone. In addition, fresh regenerative gas is initially introduced into the commodity layer as the first batch of gas stream to oxidize the coke to a partially depleted regeneration gas. In addition, this first batch of gas stream is preferably in a range equivalent to about 8 to 12 g of air entering the recovery zone per gram of coke.

Koks se potom oxiduje za prvních oxidačních podmínek, čímž vzniká regenerovaný katalyzátor a vyčerpaný regenerační plyn.The coke is then oxidized under the first oxidation conditions to form a regenerated catalyst and a spent regeneration gas.

První oxidační podmínky zahrnuj teplotu komp^tní vrstvy asi 399 až asi 677 °C, οΙΟοΙΙ'- v důsledku metalurgických omeeení, nýbrž, že reakční rychlost dodatečného hoření, donhUáeíli k němu za podmínek kolísavého nástupu reakce, je poměrně mmlá.The first oxidation conditions include a temperature of the composite layer of about 399 to about 677 ° C due to metallurgical constraints, but that the post-combustion reaction rate to it under volatile reaction conditions is relatively low.

Toplný Hej se spaluje v regenerační zóně při uvádění reakce do chodu do té doby, než se - v uhlovodíkové reakční - zóně usadí na katalyzátoru dostatečné množní koksu. Potom jak m^ožlv! koksu na - vyčerpaném katalyzátoru vzrůstá, topný Hej se postupně omezuje nebo vyřazuje a teplota kom^pakní vrstvy se omezuje na asi 677 °C. Daaší první oxidační podmínky zahrnuj provozní tlak v rozsahu ad t.tmolférickéUl tlaku asi do 0,44 MPa, s výhodou v rozsahu asi 0,2 až 0,37 MPa. Kromě toho se povrchové rychlosti - čerstvého regeneračního plynu omeeejí na transportní rychlost, tj. na rychlost, nad kterou by katalyzátor byl vynáěen z kom^pakní vrstvy vzhůru do oblasti zředěné fáze.The fuel heater is combusted in the regeneration zone upon initiation of the reaction until a sufficient amount of coke has deposited on the catalyst in the hydrocarbon reaction zone. Then how can I get wet! The coke on the spent catalyst increases, the heating heater is gradually reduced or discarded, and the temperature of the composite layer is limited to about 677 ° C. Other first oxidation conditions include an operating pressure in the range of about 1 to about 400 psig, preferably in the range of about 0.2 to about 300 psig. In addition, the surface velocities of the fresh regeneration gas are limited to the transport rate, i.e. the rate above which the catalyst would be carried up from the composite layer up to the dilute phase region.

Povrchové rychlosti plynu jsou tudíž s výhodou menší než asi 1 m za sekundu, přičemž obvyklé rozmezí - je 0,5 až 0,8 m za sekundu. (Povrchovou rychlostí se rozumí objem čerstvého regeneračního plynu, měřený za standardních podmínek, za jednotku času na jednotku objemu zředěné fáze 2 regenerační zóny £, přičemž se nepoUtá ani objem cyklonu 12 a výpustně roury £3.- ani objem částic katalyzátoru, jsou-li přítomny, stržených do - zředěné fáze).Accordingly, the surface velocities of the gas are preferably less than about 1 m per second, with a typical range of 0.5 to 0.8 m per second. (Surface velocity means the volume of fresh regeneration gas, measured under standard conditions, per unit of time per unit volume of the diluted phase 2 of the regeneration zone 6, not counting either the volume of the cyclone 12 and the discharge pipe. present, entrained into the diluted phase).

Po zoxiďoviání koksu, čímž se vytvoří regenerovaný katalyzátor a· - částečně vyčerpaný regenerační plyn, vzrůstá potom teplota kompakní vrstvy na druhou teplotu asi 677 °C až asi 760 °C, takže oxidační reakce kysličníku uhelnatého, jestliže k ní může je dostatečně rychlá k zajištění v podstatě úplné přeměny - kysličníku uhelnatého v kysličník u^hi.čLtý v kom^pakní vrstvě.After the coke has been oxidized to form the regenerated catalyst and the partially exhausted regeneration gas, the temperature of the compaction layer then rises to a second temperature of about 677 ° C to about 760 ° C, so that the oxidation reaction of carbon monoxide substantially complete conversion of carbon monoxide to carbon dioxide in the composite layer.

Teplotu lze - zvyšovat kterým^H z mnoha způsobů nebo ^ι^ηβοί způsobů. Pracovní podmínky v uhlovodíkové reakční zóně lze zostřovat, čímž se na vyčerpaném katalyzátoru. tvoří více koksu; množní odpadního oleje recyklovaného do uhlovodíkové reakčiní zóny lze zvyšovat za -vzniku více koksu na vyčerpaném katalyzátoru; toplný Hej do regenerační zóny lze opěk přidávat nebo jeho množní zvyšovat; lze snižovat očišťování vyčerpaného katalyzátoru, čímž se umooňňue, aby více spalitelného mateeeálj s vyčerparým katalyzátorem přicházelo do regenerační/zóny, nebo lze používat těžšího vsázkového maaeriálu.The temperature can be increased by which ^ H of many methods or ^ ι ^ ηβοί methods. The operating conditions in the hydrocarbon reaction zone can be sharpened, thereby depositing on the spent catalyst. forms more coke; the amount of waste oil recycled to the hydrocarbon reaction zone can be increased to produce more coke on the spent catalyst; heating hey can be added or increased to the regeneration zone; the purification of the spent catalyst can be reduced, thereby allowing more combustible material with the spent catalyst to enter the recovery zone, or a heavier feedstock can be used.

Potom - - se zvyšuje dávka ' čerstvého regeneračního plynu z první proudové dávky na druhou proudovou - dávku 8tecUi¢mekricty postačuu±cí umoln0k v poJdkatě úplnou přeměnu kysličníku uhelnatého v kysličník uhičLtý, přičemž se tvoří vyčerpaný regenerační plyn. Obbzváště výhodnou je druhá proudová dávka v rozmezí ekvivalentnímu 12 až asi 16 g vzduchu vstupujícího do regenerační zóny, na gram koksu.Thereafter, the fresh regeneration gas dose is increased from the first stream charge to the second stream dose of a sufficient amount of permissive material to allow the complete conversion of carbon monoxide to carbon dioxide to form a spent regeneration gas. Particularly preferred is a second jet dose in the range equivalent to 12 to about 16 g of air entering the regeneration zone, per gram of coke.

11

Kysličník uhelnatý se potom oxiduje v hustém loži zs druhých oxidačních podmínek, čímž vzniká vyčerpaný regenerační plyn. Jakmile dávka čerstvého regeneračního plynu se zvýší na druhou proudovou dávku, dochází v podstatě spontánnž ke v podstatě úplné přeměně kysličníku uhelnatého v kysličník uhičitý za druhé teploty hustého lože asi 677 °C až asi 760 °C. Protože oxidace kysličníku uhelnatého je exothermická, není nutné.pokračovat v opatřeních používaných pro zvyšování teploty komppktní vrstvy na druhou teplotu, jakmile byla navržena oxidace kysličníku uhelnatého.The carbon monoxide is then oxidized in a dense bed from the second oxidation conditions to form a spent regeneration gas. Once the fresh regeneration gas dose is increased to the second stream charge, substantially complete conversion of carbon monoxide to carbon dioxide occurs at a second dense bed temperature of about 677 ° C to about 760 ° C. Since the oxidation of carbon monoxide is exothermic, it is not necessary to continue the measures used to raise the temperature of the compact layer to a second temperature once the oxidation of the carbon monoxide has been proposed.

Druhé oxidační podmínky zahrnují teplotu asi 677 °C až asi 760 °C a povrchovou rycfcLost čerstvého regeneračního plynu omezenou, jak je uvedeno výše, na přepravní rychlost·.The second oxidation conditions include a temperature of about 677 ° C to about 760 ° C and a surface speed of the fresh regeneration gas limited as described above to a transport rate.

Provozní tlak je asi od atmosférického tlaku do asi 4,4 atm, s výhdou v rozmezí asi 2 až asi 3,7 am.The operating pressure is from about atmospheric pressure to about 4.4 atm, preferably in the range of about 2 to about 3.7 am.

V tomto stádiu provozu regenerační zóny je možné, že důsledkem normálního kolísání proudu vsázky a Zejména jejího složení jsou intervaly, v nichž .se veškerý kysličník uhelnatý nepřemění v poddtatě úplně na kysličník uhelnatý. Dávka proudu čerstvého regeneračního plynu v tomto stadiu provozu je právě postačující pro v.podstatě úplnou oxidaci kysličníku ' uhelnatého v kysličník uHičitý bez nutnosti nadbytku. Koncentrace kysličníku uhelnatého ve vyčerpaném regeneračním plynu může vzrůstat během těchto intervalů od výhodné koncentrace činící méně než asi 500 ppm do několika tisíc ppm kysličníku uhelnatého. Způsob podle vynálezu zahrnuje opatření, jimiž se tomu zabraňuje a jimiž se zajišťuje v podstatě úplné spalování kysličníku uhelnatého v kysličník uhličitý i přes takové kolísání.At this stage of the regeneration zone operation, it is possible that the normal fluctuation of the feed stream, and in particular its composition, results in intervals at which all the carbon monoxide does not completely convert to carbon monoxide completely. The charge of the fresh regeneration gas stream at this stage of operation is just sufficient for the substantially complete oxidation of carbon monoxide to carbon dioxide without the need for an excess. The concentration of carbon monoxide in the spent regeneration gas may increase during these intervals from a preferred concentration of less than about 500 ppm to several thousand ppm of carbon monoxide. The process of the invention includes measures to prevent this and to ensure substantially complete combustion of carbon monoxide into carbon dioxide despite such fluctuations.

Ve způsobu podle vynálezu se v konkrétním případě vyčerpaný regenerační plyn analyzuje analyzátorem, za účelem stanovení koncentrace volného kyslíku a tato změřená koncentrace se potom srovnává s předem určenou koncentrací volného kyslíku. Předem určená koncentrace volného kyslíku, představuje nadbytečné mnnožtví volného kyslíku -ve srovnání s mnnžstvím stech! ometricky potřebným pro oxidaci kysličníku uhelnatého.In the method of the invention, in a particular case, the spent regeneration gas is analyzed by an analyzer to determine the free oxygen concentration, and the measured concentration is then compared to a predetermined free oxygen concentration. A predetermined concentration of free oxygen represents an excess amount of free oxygen - compared to the amount of hundreds! ometrically needed for the oxidation of carbon monoxide.

Potom se dávka čerstvého regeneračního plynu reguluje na třetí proudovou dávku pro udržování změřené koncentrace volného kyslíku na hodnotě rovncjíeí se předem určené koncentraci . volného kyslíku, čímž se zajišťuje v . podstatě úplná přeměna kysličníku uhelnatého v kysličník uhličitý. Třetí dávka je tudíž vyšší než druhá proudová dávka. Běžně se třetí proudová dávka ekvivalentní asi 11 až asi 17 g vzduchu na gram koksu.Thereafter, the fresh regeneration gas dose is regulated to a third stream dose to maintain a measured free oxygen concentration equal to a predetermined concentration. free oxygen, thereby ensuring in. essentially complete conversion of carbon monoxide to carbon dioxide. Thus, the third dose is higher than the second current dose. Typically, a third jet dose is equivalent to about 11 to about 17 g of air per gram of coke.

KoncenCrace volného kyslíku ve vyčerpaném regeneračním plynu je - obvykle přesahuje asi 0,1 objem. % proudu vyčerpaného regeneračního plynu a může činit zejména asi 0,1 objem. % volného kyslíku ež asi 10 objem. % volného kyslíku. Koncentrace volného kyslíku je s výhodou asi 0,2 objem. % až asi 5 objem. % vztažených na vyčerpaný regenerační plyn a obzvláště výhodně asi 1 objem. % ež asi 3 objem. %.The concentration of free oxygen in the spent regeneration gas is - usually exceeds about 0.1 volume. in particular, it may amount to about 0.1 volume. % free oxygen to about 10 vol. % free oxygen. The free oxygen concentration is preferably about 0.2 volume. % to about 5 volume. % based on the spent regeneration gas and particularly preferably about 1 volume. % to about 3 vol. %.

Annlyzátorem používáným při způsobu podle vynálezu pro měření koncentrace volného kyslíku ve vyčerpaném regeneračním plynu může být jakékoli zařízení schopné měřit koncentraci kyslíku ve směsi plynu obsahuuící kyslík) kysličník uhličitý, kysličník uhelnatý, dusík, vodík a lehké uhlovodíky v koncenCraeícU pohybujjeícU se . v rozmezí od milióntiny do mnoha .The annizer used in the method of the present invention to measure the concentration of free oxygen in a spent regeneration gas may be any device capable of measuring the oxygen concentration in a mixture of oxygen-containing gas (carbon dioxide, carbon monoxide, nitrogen, hydrogen and light hydrocarbons). ranging from a millionth to many.

objemových %. Může to'být zejména Orsetův přistroj, plynový chromaacgraf a hmotový spektograf. Vzorky spalin mohou být odebírány periodicky ručně a ručně analyzovány nebo mohou být odebírány automaticky a analyzovány kontinuálně nebo v programovaných intervalech zařízeními pro odebírání vzorků a analyzování.% by volume. In particular, it may be an Orset apparatus, a gas chromaacgraph and a mass spectrometer. Flue gas samples may be taken periodically manually and manually analyzed or may be taken automatically and analyzed continuously or at programmed intervals by sampling and analyzing devices.

Když se změří koncentrace volného kyslíku a srovná se předem určenou kσnccnCrací volného kyslíku, regulační zařízení se nastaví ručně, nebo- automaticky, je-li třeba, aby do regenerační zóny přicházelo více nebo méně čerstvého regeneračního plynu.When the free oxygen concentration is measured and compared to a predetermined free oxygen concentration, the control device is adjusted manually or automatically if more or less fresh regeneration gas is required to enter the regeneration zone.

Reguuační zařízení obsahuje v typických případech venni! pro regulaci proudu nebo regulační ústrojí, kterým lze kontrolovat rychlost.nebo vypouštět tlak z kompresoru pro čerstvý regenerační plyn za účelem změny proudové dávky čerstvého regeneračního plynu do regenerační zóny. Anaayzátor v automatickém systému může vytvářet a vysSlat do regulačního ústrojí výstupní signál, představující změřenou konceearвci volného kyslíku.Typically, the control device contains an outside! or to release the pressure from the fresh regeneration gas compressor to change the fresh regeneration gas flow rate to the regeneration zone. An analyzer in the automatic system can generate and send an output signal to the control device, representing the measured end of the free oxygen.

Re eg lační ústrojí může v typickém případě spojovat analyzátor s regulačním'zařízením nebo může být začleněno do konstrukce jednoho z obou a mít měřitelnou nestavenou hodnotu představuuící předem určenou koncenraci volného kyslíku.The relay device may typically connect the analyzer to a control device, or may be incorporated into the structure of one of the two and have a measurable non-set value representing a predetermined concentration of free oxygen.

Re^gilační ústrojí přijímá výstupní signál analyzátoru, srovnává jej s nastavenou hodnotou a existuie-li rozdíl, předává signál do regulačního zařízení za účelem změny dávky čerstvého regeneračního plynu v regenerační zoně tak, aby změřená koncentrace volného kyslíku ve vyčerpaném regeneračním plynu se rovnala předem stanovené konceenraci volného kyslíku.The regulator receives the analyzer output signal, compares it to the set point and, if any, transmits the signal to the control device to change the fresh regeneration gas dose in the regeneration zone so that the measured free oxygen concentration in the spent regeneration gas is equal to a predetermined end of free oxygen.

Annlyzátor, regulační ústrojí a'regulační zařízení mohou být spojeny známými způsoby a mohou být včleněny do jediné regulační jednotky.The annunciator, the control device and the control device may be connected in a known manner and may be incorporated into a single control unit.

Účelem -následnicích příkladů je objasnit některé ze znaků a výhod způsobu podle vynálezu, nikoli věak nenniežitě rozsah ochrany vynálezu.The purpose of the following examples is to illustrate some of the features and advantages of the method of the invention, but not to obscure the scope of the invention.

Jako promotoru přeměny kysličníku uhelnatého bylo ve věech následujících příkladech použito kovové platiny impregnované do krakovacího katalyzátoru na bázi lluminaoilikátu/ /zeolitu. (Základní katalyzátory^:pro fluidní krakování jsou popsány v pat. spise USA č. 4 072 600, zejména ve sloupci 5, řádky 7 až 13·)In all of the following examples, platinum metal impregnated with a luminaoilicate / zeolite-based cracking catalyst was used as the carbon monoxide conversion promoter. (Basic catalysts ^: for fluidized cracking are described in U.S. Pat. No. 4,072,600, in particular in column 5, lines 7-13.)

PřikladlHe did

Podle tohoto příkladu se oxiduje koks a kysličník uhelnatý v regeneračním zařízení pracujícím při teplotě kompaatní vrstvy asi 732 °C a tlaku asi 3,7 atm. Přibližně 945 000 kg/hod vyčerpaného katalyzátoru obsahujícího asi 0,8 hmotových % koksu se uvádí do regeneračního zařízení, zatímco vstup vzduchu do regeneračního zařízení se udržuje v poměru asi 14,60 g vzduchu na gram koksu.In this example, coke and carbon monoxide are oxidized in a recovery plant operating at a composite layer temperature of about 732 ° C and a pressure of about 3.7 atm. Approximately 945,000 kg / h of spent catalyst containing about 0.8 wt% coke is fed to the recovery plant, while the air inlet to the recovery plant is maintained at a ratio of about 14.60 g air per gram of coke.

Koonroluje se vstupní rychlost vzduchu do regeneračního zařízení, aby se ve vyčerpaném regeneračním plynu udržovala předem stanovená koncentrace volného kyslíku do asi 1 až 2 objemových %. Přeměna kysličníku uhelnatého v kysličník uhličitý je v poddtatě úplná a udržuje se stále a kontinuálně v hustém loži katalyzátoru v regeneračním zařízení.The inlet air velocity to the regeneration device is co-rolled to maintain a predetermined free oxygen concentration in the exhausted regeneration gas up to about 1-2 vol%. The conversion of carbon monoxide to carbon dioxide is substantially complete and is maintained continuously and continuously in a dense catalyst bed in the recovery plant.

Povrchová rychlost plynu je asi 0,85 msek.The surface gas velocity is about 0.85 msec.

Vzhledem k moonnssi řízení přeměny kysličníku uhelnatého v tompal:tní vrstvě regeneračního -zařízení je možné zvyšovat teplotu reaktoru na asi 538 °C bez přídavného předehřívání vsázky, což zvyšuje přeměnu a mnnožtví vyráběného benzenu a lehčích sloučenin.Due to the monthly control of the carbon monoxide conversion in the fuel layer of the recovery plant, it is possible to raise the temperature of the reactor to about 538 ° C without additional preheating of the feed, which increases the conversion and quantity of benzene and lighter compounds produced.

Příklad 2Example 2

Podle thoto příkladu se provádí srovnání mezi provozem běžné průmyslové fluiíně-tltllyzátorové ' krakovací jednotky před a po zavedení způsobu podle vynálezu, tj. způsobu bez spalování CO i způsobu se spalováním CO,According to this example, a comparison is made between the operation of a conventional industrial fluidized bed cracker unit before and after the introduction of the process according to the invention, ie the CO-free process and the CO-burn process.

T a b u 1 k a 1T a b u 1 k a 1

Běžný průmyslový fluidně-katalýtický krakovec! provoz před a po přeměně kysličníku uhelnatéhoConventional industrial fluid-catalysis cracker! operation before and after carbon monoxide conversion

Postup bez přeměny kysličníku uhelnatého Procedure without conversion of carbon monoxide Postup s přeměnou kysličníku uhelnatého Procedure for the conversion of carbon monoxide teplota v reaktoru °C reactor temperature ° C 530 530 530 530 teplota kom^pakní fáze regenerátoru °C Compressor Compressor Temperature ° C 677 677 732 732 teplota zředěné fáze regenerátru °C temperature of the diluted regenerator phase ° C 699 699 734 734 předelhřívaeí teplota preheating temperature vsázky***¹ Bets *** ¹ 363 363 260 260 přeměna, obj. % conversion,% vol 79,4 79.4 79,1 79.1 výtě^že^{k k}o^ksu^xx\ hmot. %The recovery ^from an ^kk ^xx ^to su \ wt. % 5,4 5.4 4,6 4.6 výtěžek benzinu, obj. % Gasoline yield,% vol 63,2 63.2 65,6 65.6 kysličník uhelnatý ve splinách, objemová % carbon monoxide in flue gas,% by volume Ю.1 Ю.1 0,0*) 0,0 *) kysličník uiličitý ve carbon dioxide in spalinách, objemová % flue gas,% vol 9,7 9.7 15,7 15.7 kyslík ve spalinách, objemová % oxygen in flue gas,% by volume 0,2 0.2 2,1 2.1

Poznámky:Comment:

*' Skutečn^é stanovení tylo 350 ppm.* 'Real ^e determination butyloxy 350 ppm.

^{xx) v}ýtěŽek ^ko^ksu znamená hmot. % z líhrnného mn^oství u^hlovodíkov^é vsázky do reakční zóny, které se usadilo na katalyzátoru jako koks. ^{(xx) in} yield ^k o ^k su means mass. % Of ^Mn líhrnného Community at ^HL ovodíkov ^é feedstock into the reaction zone that has accumulated on the catalyst as coke.

^χχχ) 'Vsázka se obvykle ^pře^de№^ív^á na rea^kčn:£ tepotu ^bud vytápěným ohřívákem ne^bo výměnkem tepla využitého z jiného horkého procesu. ^χχχ) 'batch is usually ^Pla e№ ^d ^d V ^and ^the REA CN: £ pulsation ^b ud heated heater not tied cottage ^b of heat recovered from hot process another.

Uvedené údaje ukazují výhodné snížení předehřívané vsázky, vyšál konverzi a vyšší výtěžek benzinu umožněný způsobem podle vynálezu. Bylo rovněž v podstatě eliminováno zamořování kysličníkem uhelnatým bez potřeby vnějšího kotle pro kysličník uhelnatý.These data show the advantageous reduction of the preheated charge, the conversion rate and the higher gasoline yield allowed by the process of the invention. Carbon monoxide contamination without the need for an external carbon monoxide boiler was also substantially eliminated.

Příklad 3Example 3

Tento příklad ukazuje srovnání provozních operací běžného průmyslového fluidně-katalyzátorového krakovacího způsobu před zavedením a po zavedení katalyzátoru obsahujícího promotor přeměny kysličníku uhelnatého v regenerační zóně (tj. způsob se spalováním CO podle vynálezů), kde u obou operací probíhala v pocdtatě úplná přeměna kysličníku uhelnatého. Údaje jsou uvedeny v tabulce 2.This example shows a comparison of the operations of a conventional industrial fluid-catalyst cracking process before and after the introduction of a catalyst containing a carbon monoxide conversion promoter in the regeneration zone (i.e., the CO combustion process of the invention), where both operations have undergone substantially complete carbon monoxide conversion. Data are shown in Table 2.

Moožtví koksu činilo 1 % hmootnoti katalyzátoruThe coke content was 1% catalyst weight

Tabulka 2Table 2

Srovnání způsobu bez použití a s použitím promotoru přeměny kysličníku uhelnatéhoComparison of the method without and using the carbon monoxide promoter

Způsob bez poožití Method without ingestion Způsob s použitím Method using Reaktor: Reactor: teplota v °C temperature in ° C 535 535 533 533 ^dávka vsázky m^/hod ^d avka charge m ^ / hr 185 185 178 178 recyklování odpadního recycling waste oleje m^/hod oil m ^ / hr 7,8 7.8 5,7 5.7 předelhřívání vsázky v °C pre-heating of the charge in ° C - - - - Regenrátor: Regenerator: teploty v °C temperature in ° C cyklony cyclones 780 780 738 738 zředěná fáze diluted phase 717 717 703 703 kopppatní fáze copppatní phase 715 715 703 703 ohřívač vzduchu air heater 169 169 185 185 ^dávka vz^duc^hu m^/min ^d avka mod ^d uc ^h m ^ / min 2 040 2 040 1 810 1 810 povrchová rychlost m^sek surface speed m ^ sec 0,9 0.9 Aialýza vyčerpaného regene- Aialysis of depleted regene- račního plynu gas kysličník Uiličitý, Alumina objem. % volume. % 12,2 12.2 16,5 16.5 kyslík, · objem. % oxygen, · volume. % 4,4 4.4 1,2 1,2 kysličník uhelnatý, carbon monoxide, objem. % volume. % <500 <500 <500 <500

Srovnání ukazuje význačné во1^° mn^Sví vzdutu z ² 040 m^/min na 1 ⁸¹0 m^/min umožněné používáním fluidního krakovacího katalyzátoru obsahujícího promotor přeměny kys^s^zLčníku uhelnatého. Toto snížení možitví vzduchu snížilo povrchovou rychlost vzduchu v regenerační zóně z 1,1 m^sek na 0,9 m^sek a výsledkem byla nižší ztráta katalyzátoru z regenerační zóny. (Nižší ztráty katalyzátoru lze očekávat při snížených mwoitvích vzduchu /čerstvého regeneračního plynu/,·jelikož pak je povrchová rychlost plynu pod transportní rychlostí, což je rychlost potřebná ke vznosu čás-tic katalyzátoru do zředěné fáze.) U operace, při níž bylo použito katalyzátoru obsah^ícího promotor přeměny kysličníku uhelnatého jsou demontovány nižší teploty regenerační zóny, snížení mnnožtví recyklovaného odpadního oleje a menší přebytek kyslíku ve vyčerpaném regeneračním kyslíku.Comparison shows remarkable во1 ^ ° ^ Mn Candle backwater of ²⁰⁴⁰ m ^ / min to ⁸¹ 1 0 m ^ / min afforded by the use of fluidized cracking catalyst containing a promoter conversion acetic ^ S ^ gallbladder monoxide. This reduction in air potential reduced the surface air velocity in the regeneration zone from 1.1 m ^ sec to 0.9 m ^ sec, resulting in lower catalyst loss from the regeneration zone. (Lower catalyst losses can be expected with reduced air (fresh regeneration gas), since the surface velocity of the gas is below the transport rate, which is the speed required to carry the catalyst particles to the diluted phase.) In a catalyst operation containing the carbon monoxide conversion promoter, lower regeneration zone temperatures, reduced recycled waste oil levels, and less oxygen in exhausted regeneration oxygen are removed.

Claims

CLAIMS 1. A process for the regeneration of a coke contaminated fluidized catalytic cracking catalyst comprising a catalytically active catalyst. a carbon monoxide conversion promoter, in which the coke-containing catalyst used and the fresh regeneration gas in multiplication are fed to the complete catalyst layer in the regeneration zone as regeneration starts up! 8 to 12 g of air per 1 g of coke, which oxidizes coke at a catalyst bed temperature of 399 to 677 ° C and a pressure of 0.1 to 0.44 M? To produce a partially depleted carbon monoxide-containing regeneration gas. characterized in that, after the temperature of the catalyst layer is increased to 677-760 ° C, the regeneration gas dosage is increased to 12 to 16 g of air per 1 g of coke, so that the content of oxide contained in the the pumped gas was below 1,000, while the free pumped gas is continuously determined in the outgoing pumped gas and maintained at 0.1 to 10 vol%, preferably 0.2 to 0.5 vol%, by controlling the fresh regeneration gas supply.

2. The method of claim 1 wherein the carbon monoxide promoter comprises one or more oxides selected from vanadium, chromium, manganese, iron, cobalt, nickel, copper, palladium, platinum, and noble metals.