FI60403C - REGENERERINGSPROCESS OCH -ANORDNING - Google Patents

REGENERERINGSPROCESS OCH -ANORDNING Download PDF

Info

Publication number
FI60403C
FI60403C FI3673/74A FI367374A FI60403C FI 60403 C FI60403 C FI 60403C FI 3673/74 A FI3673/74 A FI 3673/74A FI 367374 A FI367374 A FI 367374A FI 60403 C FI60403 C FI 60403C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
catalyst
zone
regenerated catalyst
coke
regenerated
Prior art date
Application number
FI3673/74A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI60403B (en
FI367374A (en
Inventor
Algie James Conner
Daniel Dudych
Richard Paul Pulak
Willas Leon Vermilion
Original Assignee
Universal Oil Prod Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US05/429,422 external-priority patent/US3953175A/en
Priority claimed from US429421A external-priority patent/US3893812A/en
Application filed by Universal Oil Prod Co filed Critical Universal Oil Prod Co
Publication of FI367374A publication Critical patent/FI367374A/fi
Publication of FI60403B publication Critical patent/FI60403B/en
Application granted granted Critical
Publication of FI60403C publication Critical patent/FI60403C/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • B01J8/24Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/12Oxidising
    • B01J37/14Oxidising with gases containing free oxygen
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • B01J8/24Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique
    • B01J8/26Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with two or more fluidised beds, e.g. reactor and regeneration installations
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G11/00Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
    • C10G11/14Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils with preheated moving solid catalysts
    • C10G11/18Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils with preheated moving solid catalysts according to the "fluidised-bed" technique
    • C10G11/182Regeneration

Landscapes

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

Description

|..**ΛΊ Γ,Ί .... KUULUTUSJULKAISU , „ . η 7 [Β] (11)utlAcgninc$sk«ift 6040 3 C (45) Patentti eydnnetty 11 01 1932 Patent meddelat ¥ ^ (51) Kr.lk.Wci.3 C 10 G 11/18, B 01 J 23/90 SUOM I—FI N LAN D (21) P«Mnttlhak«mui — PttMicamBknlng 3673/74 (22) H*k»mi*pUvt — An*öknlnpd»j 18.12.74 ' (23) Alkupllvl—Glftlghctsdag 18.12.7^ (41) Tullut fulkbukal — Blivit offwitllg 29.06.75| .. ** ΛΊ Γ, Ί .... NOTICE OF PUBLICATION, „. η 7 [Β] (11) utlAcgninc $ sk «ift 6040 3 C (45) Patent granted 11 01 1932 Patent meddelat ¥ ^ (51) Kr.lk.Wci.3 C 10 G 11/18, B 01 J 23 / 90 SUOM I — FI N LAN D (21) P «Mnttlhak« mui - PttMicamBknlng 3673/74 (22) H * k »mi * pUvt - An * öknlnpd» j 18.12.74 '(23) Alkupllvl — Glftlghctsdag 18.12.7 ^ (41) Tullut fulkbukal - Blivit offwitllg 29.06.75

Patentti- ja rekisterihallitus .... .... , ... . , .Patent and Registration Office .... .... , ... . ,.

B ._. . . .__, (44) NlhtivUulpunoo |i kuuLfulkalwn pvm. —B ._. . . .__, (44) NlhtivUulpunoo | i moonLfulkalwn pvm. -

Patent· och registerstyrelsen ' ' Anekin utligd och uti-skrtfun pubUcind 30.09-81 (32)(33)(31) Pyyd«ty utuoikaus — Begird prlorltet 28.12.73 28.12.73, 28.12.73 USA(US) 429423, 429422, 429421 (71) Universal Oil Products Company, Ten U0P Plaza - Algonquin & Mt. Prospect Roads, Des Plaines, Illinois, USA(US) (72) Algie James Conner, Downers Grove, Illinois, Daniel Dudych, Des Plaines, Illinois, Richard Paul Pulak, Palatine, Illinois, Willas Leon Vermilion, Arlington Heights, Illinois, USA(US) (74) Berggren Oy Ah (54) Regenerointiprosessi ja -laitteisto - Regenereringsprocess och -anordning Tämä keksintö koskee koksin saastuttamien katalyyttien regenerointia, erityisesti katalyyttien, jotka ovat peräisin FCC-yksiöstä tai leijutetusta, katalyyttisestä krakkausyksiköstä.U.S. Patents and Patent Publications U.S. Patent No. 30.09-81 (32) (33) (31) Required Utility - Begird Prlorltet 28.12.73 28.12.73, 28.12.73 USA (US) 429423, 429422, 429421 (71) Universal Oil Products Company, Ten U0P Plaza - Algonquin & Mt. Prospect Roads, Des Plaines, Illinois, USA (72) Algie James Conner, Downers Grove, Illinois, Daniel Dudych, Des Plaines, Illinois, Richard Paul Pulak, Palatine, Illinois, Willas Leon Vermilion, Arlington Heights, Illinois, USA (US) (74) Berggren Oy Ah (54) Regeneration Process and Equipment - Regenereringsprocess och -anordning This invention relates to the regeneration of coke-contaminated catalysts, in particular to catalysts from an FCC unit or a fluidized catalytic cracking unit.

Useimmissa regenerointiprosesseissa koksin hapetus käytetystä katalyytistä suoritetaan regeneraattorissa, jossa yksi tai useampia tiiviitä kerroksia on sijoitettu astian pohjalle ja jossa suuri laimea-faasinen irtautumistila on tiiviin kerroksen yläpuolella. Tiivis kerros pidetään astian pohjalla rajoittamalla sisääntulevan tuoreen rege-nerointikaasun pinnan myötäistä nopeutta. Tyypilliset nopeudet ovat alle n.,0,9 m sekunnissa nopeuksien 0,45-0,75 m/s ollessa yleisiä. Kaikki tiiviistä kerroksesta poistuvaan polttokaasuun joutunut katalyytti otetaan talteen johtamalla polttokaasu irtautumistilassa olevien syklonien läpi ja palauttamalla katalyytti tiiviiseen kerrokseen. Katalyytin keskimääräinen viipymisaika regeneraattorissa yhtä kiertoa kohti on n. 2-5 minuuttia. Kaasun viipymisaika on yleensä 10-20 sekuntia. Kaikki regeneroitu katalyytti palautetaan suoraan reaktio-vyöhykkeeseen.In most regeneration processes, the oxidation of coke from the spent catalyst is performed in a regenerator in which one or more dense layers are placed on the bottom of the vessel and in which a large dilute-phase release space is above the dense layer. The dense layer is held at the bottom of the vessel by limiting the velocity along the surface of the incoming fresh Regeneration gas. Typical speeds are less than about 0.9 m per second, with speeds of 0.45-0.75 m / s being common. Any catalyst trapped in the flue gas leaving the dense bed is recovered by passing the flue gas through the cyclones in the exit space and returning the catalyst to the dense bed. The average residence time of the catalyst in the regenerator per cycle is about 2-5 minutes. The gas residence time is usually 10-20 seconds. All regenerated catalyst is returned directly to the reaction zone.

2 604032 60403

Useimmat tavanomaiset regeneraattorit toimivat välttäen koksin hapetuksessa muodostuneen C0:n täydellistä palamista. Tämä suoritetaan tavallisesti säätämällä tällaiseen regenerointivyöhykkeeseen syötettyä happea sisältävää kaasuvirtaa, joka on suoraan herkkä melko pienelle lämpötilaerolle polttokaasun ja tiiviin kerroksen välillä, re-generaattorissa olevan ylimääräisen hapen minimoimiseksi ja C0:n jälkipalamisen rajoittamiseksi voimakkaasti.Most conventional regenerators operate to avoid complete combustion of the C0 formed in the oxidation of coke. This is usually done by adjusting the oxygen-containing gas stream fed to such a regeneration zone, which is directly sensitive to a relatively small temperature difference between the combustion gas and the dense bed, to minimize excess oxygen in the regenerator and severely limit C0 afterburning.

Äskettäin on todettu, että on mahdollista "jälkipolttaa" CO, joka on saatu koksin poltosta, C02:ksi regeneraattorin sisällä· On tunnettua käyttää polttokammiota, jossa on tiivis katalyyttikerros, koksin polttoon, jota seuraa laimeafaasinen siirtokuilu, jossa C0:n palaminen täydennetään ja jota seuraa kokoojakammio, jossa on toinen tiivis kerros, ja jossa regeneroitu katalyytti kootaan palautettavaksi FCC-reaktoriin.It has recently been found that it is possible to "afterburn" CO obtained from the combustion of coke into CO 2 inside the regenerator · It is known to use a combustion chamber with a dense catalyst bed for coke combustion followed by a dilute phase transfer shaft where C0 combustion is completed and followed by a collector chamber with a second sealed bed in which the regenerated catalyst is collected for return to the FCC reactor.

Valitettavasti ylläkuvattu tunnettu prosessi ei ollut niin edullinen kuin kerran luultiin. Oli vaikeaa säätää polttimen tai koksin pala-misvyöhykkeen lämpötilaa ja tämä vaikutti myös CO-polton tehokkuuteen siirtokuilussa.Unfortunately, the known process described above was not as inexpensive as was once thought. It was difficult to control the temperature of the combustion zone of the burner or coke and this also affected the efficiency of CO combustion in the transfer shaft.

Nyt on keksitty, että palauttamalla osa kuumasta regeneroidusta katalyytistä polttokammioon aikaansaadaan menetelmä polttimen lämpötilan ja näin ollen koksin hapettumisen reaktionopeuden säätämiseksi. Reaktionopeuden ja katalyytin viipymisajan kasvu johtaa regeneroituun katalyyttiin, jonka jäännöskoksimäärät ovat pienemmät. Lisäksi myös CO:n palamisnopeus C0:n konversiovyöhykkeessä kasvaa johtuen korkeammasta tulolämpötilasta, joten vyöhykkeen poistoaukon kohdalla saadaan alhaisemmat CO-väkevyydet. Regeneroitu katalyytti, jota ei kierrätetä polttimeen, palautetaan reaktiovyöhykkeeseen korkeammassa lämpötilassa, mikä sallii alennetut syötön esilämmitysvaatimukset.It has now been found that by returning part of the hot regenerated catalyst to the combustion chamber, a method is provided for controlling the temperature of the burner and thus the reaction rate of coke oxidation. An increase in reaction rate and catalyst residence time results in a regenerated catalyst with lower residual coke levels. In addition, the burning rate of CO in the C0 conversion zone also increases due to the higher inlet temperature, so lower CO concentrations are obtained at the outlet of the zone. The regenerated catalyst, which is not recycled to the burner, is returned to the reaction zone at a higher temperature, allowing reduced feed preheating requirements.

Keksintö tarkoittaa näin ollen menetelmää koksia sisältävän käytetyn katalysaattorin regeneroimiseksi, jossa menetelmässä käytetty katalysaattori ja tuoretta regenerointikaasua johdetaan jatkuvasti reaktiovyöhykkeestä ensimmäisen tiheän katalysaattorikerroksen käsittävään polttovyöhykkeeseen ja hapetetaan koksi siinä regeneroidun katalysaattorin ja osittain käytetyn C0:a sisältävän regene-rointikaasun tuottamiseksi, regeneroitu katalysaattori ja osittain käytetty regenerointikaasu johdetaan C0:n konversiovyöhykkeeseen ja 3 60403 muutetaan CO siinä CC^ksi käytetyn regenerointikaasun ja korkeammassa lämpötilassa olevan regeneroidun katalysaattorin tuottamiseksi, ja regeneroitu katalysaattori erotetaan käytetystä regeneroin-tikaasusta ja johdetaan toisen tiheän katalysaattorikerroksen käsittävään kokoojavyöhykkeeseen, joka menetelmä on tunnettu siitä, että kierrätetään osa toisessa tiheässä katalysaattorikerroksessa korkeammassa lämpötilassa olevasta regeneroidusta katalysaattorista polttovyöhykkeeseen ja toinen osa katalysaattorista palautetaan reaktio vyöhykkeeseen .The invention thus relates to a process for regenerating a spent coke-containing catalyst, in which the catalyst used and the fresh regeneration gas are continuously passed from the reaction zone to a combustion zone comprising a first dense catalyst bed regenerator and regenerated is introduced into the CO conversion zone and 3 60403 is converted to CO to produce CC regeneration gas and a regenerated catalyst at a higher temperature, and the regenerated catalyst is separated from the regeneration gas used and passed to a collector comprising a second dense catalyst bed, from a regenerated catalyst at a higher temperature in a dense catalyst bed and another portion of the catalyst is returned to the reaction zone.

Keksintö tarkoittaa myös laitteistoa käytetyn katalysaattorin re-generoimiseksi, joka laitteisto käsittää a) polttokammion, joka sisältää tiheän katalysaattorikerroksen ja jossa on käytetyn katalysaattorin tuloaukko ja tuoreen regenerointikaasun tuloaukko ja polttokammion poistoaukko regeneroidun katalysaattorin ja regenerointikaasun seokselle; b) siirtoputken, jossa on oleellisesti pystysuora osa, jonka tuloaukko on yhdistetty polttokammion poistoaukkoon, ja vaakasuora osa, jossa on poistoaukko; c) kokoojakammion, jonka sivulla oleva tuloaukko on yhdistetty siirtoputken poistoaukkoon, ja joka sisältää regeneroidun katalysaattorin tiheän kerroksen ja jossa on regeneroidun katalysaattorin poistoaukko ja käytetyn regenerointikaasun poistoaukko ja kokoojakammion ollessa sijoitettu polttokammion viereen ja sen yläpuolelle siten, että kokoojakammiossa oleva tiheä kerros on polttokammion tiheän kerroksen yläpuolella; ja keksinnön mukainen laitteisto on tunnettu regeneroidun katalysaattorin kierrätyslait-teesta, joka mahdollistaa regeneroidun katalysaattorin kulun suoraan kokoojakammiosta polttokammioon.The invention also relates to an apparatus for regenerating a spent catalyst, the apparatus comprising a) a combustion chamber containing a dense catalyst bed and having a spent catalyst inlet and a fresh regeneration gas inlet and a combustion chamber outlet for regenerating the regenerated catalyst and regenerating; (b) a transfer tube having a substantially vertical portion having an inlet connected to the outlet of the combustion chamber and a horizontal portion having an outlet; (c) a collector chamber having a side inlet connected to the transfer tube outlet and comprising a dense bed of regenerated catalyst and having a regenerated catalyst outlet and a spent regeneration gas outlet and the collector chamber having a collector above; and the apparatus according to the invention is characterized by a regenerated catalyst recycling device which allows the regenerated catalyst to flow directly from the collection chamber to the combustion chamber.

Piirroksessa esitetty erikoistoteutusirmoto soveltuu parhaiten alan aikaisempien regeneraattoreiden muunnoksiin, mutta keksintöä voidaan käyttää yhtä hyvin uuteen rakenteeseen.The special embodiment shown in the drawing is best suited for modifications of previous regenerators in the art, but the invention can be applied equally well to the new structure.

4 604034 60403

Liitteenä oleva kaavamainen piirros esittää prosessin pääpiirteet seuraavasti: koksinpolttokammio 1. CO:n konversiovyöhyke 2, regeneroidun katalyytin kokoojavyöhyke 2 ja katalyytin kierrätyslaite 6.The attached schematic drawing shows the main features of the process as follows: Coke Combustion Chamber 1. CO Conversion Zone 2, Regenerated Catalyst Collector Zone 2, and Catalyst Recycling Plant 6.

Reaktiovyöhykkeestä tuleva käytetty katalyytti ja tuore regeneroitu kaasu syötetään polttokammioon tai koksin hapetusvyöhykkeeseen 1 putkien 7 ja 10 kautta samassa järjestyksessä,The spent catalyst from the reaction zone and the fresh regenerated gas are fed to the combustion chamber or coke oxidation zone 1 via pipes 7 and 10, respectively,

Polttokammiossa 1, joka näkyy piirroksen vasemmassa kulmassa, on tiivis katalyyttikerros 4, jonka tasoa tai jakopintaa 8 ylläpidetään kammion sisällä.The combustion chamber 1, shown in the left corner of the drawing, has a dense catalyst layer 4, the level or distribution surface 8 of which is maintained inside the chamber.

Tyypillisesti tuoretta regenerointikaasua syötetään hajotuslaitteen 11 läpi. Katalyytillä olevan koksin hapettuminen tapahtuu katalyytin tiiviissä kerroksessa 4 polttimessa tuottaen osittain käytettyä regenerointikaasua ja regeneroitua katalyyttiä.Typically, fresh regeneration gas is fed through the decomposer 11. Oxidation of the coke on the catalyst takes place in the dense layer 4 of the catalyst in the burner, producing partially spent regeneration gas and regenerated catalyst.

Osittain käytetty regenerointikaasu ja regeneroitu katalyytti kulkeutuvat ulos polttokammiosta siirtoputkeen 3 sen alaosasta. Putkessa 3 tapahtuu oleellisesti täydellinen C0:n konversio CC^iksi ja saadaan käytettyä regenerointikaasua. Ainakin osa C0:n palamislämmöstä siirtyy regeneroituun katalyyttiin, jota siirretään vyöhykkeen läpi.The partially spent regeneration gas and the regenerated catalyst travel out of the combustion chamber to the transfer tube 3 from its lower part. In tube 3 a substantially complete conversion of CO to CCl takes place and regeneration gas is obtained. At least a portion of the heat of combustion of CO is transferred to the regenerated catalyst, which is transferred through the zone.

Siirtoputkessa 3 on oleellisesti pystysuora osa 3A ja oleellisesti vaakasuora osa 3B, jotka on liitetty toisiinsa oleellisesti suorassa kulmassa, ja siinä on sisätila 30. Oleellisesti pystysuorassa osassa 3A on tuloaukko 9 sen alapäässä yhdistettynä polttimeen 1. Siirto-putken 3 tuloaukko on myös polttimen poistoaukko.The transfer tube 3 has a substantially vertical portion 3A and a substantially horizontal portion 3B connected to each other at a substantially right angle and has an interior 30. The substantially vertical portion 3A has an inlet 9 at its lower end connected to the burner 1. The inlet of the transfer tube 3 is also a burner outlet.

Regenerointikaasun ja regeneroidun katalyytin seos, joka kulkee siir-toputken 3 osan 3A läpi suunnataan suorakulmaisen mutkan läpi siirto-putken 3 oleellisesti vaakasuoraan osaan 3B. Oleellisesti vaakasuora osa 3B ulottuu kokoojalaitteen 2 seinämän läpi. Vaakasuorassa osassa 3B on poistoaukko 16, joka voi sisältää yhden tai useita aukkoja, jotka sijaitsevat kokoojalaitteen 2 sisällä ja tekevät mahdolliseksi katalyytin ja regenerointikaasun pääsyn pois siirtoputkesta 3·The mixture of regeneration gas and regenerated catalyst passing through the part 3A of the transfer tube 3 is directed through a rectangular bend to the substantially horizontal part 3B of the transfer tube 3. The substantially horizontal part 3B extends through the wall of the collector device 2. The horizontal part 3B has an outlet opening 16, which may include one or more openings located inside the collector device 2 and allowing the catalyst and regeneration gas to escape from the transfer tube 3.

Kansi 3D on sijoitettu pystysuoran osan 3A yläpäähän ja asetettu siten, että tietty tilavuus pystysuorasta osasta sisältyy vaakasuoran osan 3B yläosan yläpuolelle. Tämä aikaansaa tilan, joka voi täyttyä 5 60403 katalyytillä ja kaasulla synnyttäen puskurikerroksen, joka estää hankautumisen pystysuoran osan yläpäässä, kun katalyyttihiukkaset suunnataan siirtoputken pystysuorasta osasta vaakasuoraan osaan.The lid 3D is placed at the upper end of the vertical portion 3A and positioned so that a certain volume of the vertical portion is included above the upper portion of the horizontal portion 3B. This provides a space that can be filled with catalyst and gas, creating a buffer layer that prevents abrasion at the upper end of the vertical portion as the catalyst particles are directed from the vertical portion of the transfer tube to the horizontal portion.

Ulkopuolista palavaa nestettä kuten polttokaasua tai nestemäistä hiili vetyvirtausta voidaan päästää putkessa 3 olevaan tilaan 30 valinnaisen palavan nesteen syöttöaukon 12 ja valinnaisen hajotuslaitteen 13 kautta. Tällaisen nesteen poltto saattaa olla tarpeen käyntiinlähdössä tilassa 3C olevan lämpötilan nostamiseksi riittävästi CO-hapetuksen aloittamiseksi tai putken läpi kulkevien katalyyttihiuk-kasten lämpötilan nostamiseksi yli sen, mikä voitaisiin saavuttaa pelkästään CO:n poltolla. Vaikka kuvassa ei esitetä lisää palavaa nestettä voitaisiin lisätä kammioon 1 jostakin tai kaikista yllämainituista syistä.An external combustible liquid such as fuel gas or liquid carbon hydrogen stream may be introduced into the space 30 in the pipe 3 through an optional combustible liquid supply port 12 and an optional decomposer 13. Combustion of such a liquid may be necessary to raise the temperature at start-up in state 3C sufficiently to initiate CO oxidation or to raise the temperature of the catalyst particles passing through the tube beyond what could be achieved by CO combustion alone. Although not shown in the figure, more combustible liquid could be added to chamber 1 for any or all of the above reasons.

Lisää tuoretta regenerointikaasua voidaan lisätä tilaan 3C valinnaisen tuoreen regenerointikaasun syöttöaukon 14 ja valinnaisen hajotuslait-teen 15 kautta. Tämä kaasu voi syöttää happea tukemaan ulkopuolisen palavan nesteen polttoa tai täydentämään CO:n polttoa siirtoputken 3 sisällä.Additional fresh regeneration gas can be added to space 3C through an optional fresh regeneration gas supply port 14 and an optional decomposer 15. This gas can supply oxygen to support the combustion of the external combustible liquid or to supplement the combustion of CO inside the transfer tube 3.

Regeneroidun katalyytin kokoojakammio 2, joka sisältää laimeafaasi-sen irtautumistilan 17 kammion yläosassa, johon syklonierottimet on sijoitettu, sisältää regeneroidun katalyytin tiiviin kerroksen 5, jonka taso tai rajapinta on kohdassa 26 kammion alaosassa. Kokooja-kammio 2 on hyvin samanlainen kuin yleisesti käytetyt yksiastiaiset regeneraattorit. Tämän keksinnön prosessi voidaan toteuttaa muuttamalla alan aikaisempi regeneraattori regeneroidun katalyytin vastaan-ottokammioksi ja lisäämällä polttokammio, siirtoputki ja regeneroidun katalyytin kierrätyslaite.The regenerated catalyst collection chamber 2, which contains a dilute phase separation space 17 at the top of the chamber in which the cyclone separators are located, contains a dense layer 5 of regenerated catalyst, the level or interface of which is at 26 at the bottom of the chamber. The collector chamber 2 is very similar to the commonly used single-vessel regenerators. The process of the present invention can be accomplished by converting a prior art regenerator to a regenerated catalyst receiving chamber and adding a combustion chamber, transfer tube, and regenerated catalyst recycling device.

Putken 3 oleellisesti vaakasuora osa 3B ulottuu tilan 17 sisälle. Siirtoputken poistoaukko 16 on sijoitettu kammioon 2 tiiviin kerroksen 5 rajapinnan 26 yläpuolelle. Poistoaukko 16 on liitetty tai on yhteydessä katalyytin ja regenerointikaasun erottimeen, kuten välitilaan tai syklonierottimiin, jotka on sijoitettu rinnakkais- tai sarjavirtaukseen tai näiden yhdistelmäksi. Piirroksessa käytetään irtautumistilan 17 ja syklonierottimien 19 ja 23 yhdistelmää. Ohjaus-levy 18 suuntaa katalyytin ja kaasun virtauksen poistoaukosta 16 alaspäin astiaan. Käytetty regenerointikaasu menee syklonierottimeen 60403 19 tuloaukon 20 kautta. Syklonista 19 tuleva kaasu menee sykloniin 23 putken 22 kautta. Erotettu katalyytti kulkee uppoputkien 21 ja 25 kautta tiiviiseen kerrokseen 5. Käytetty regenerointikaasu tulee ulos syklonista 23 ja astiasta 2 poistoaukon 24 kautta.The substantially horizontal part 3B of the tube 3 extends inside the space 17. The outlet 16 of the transfer tube is located in the chamber 2 above the interface 26 of the sealed layer 5. The outlet 16 is connected to or communicates with a catalyst and regeneration gas separator, such as an intermediate space or cyclone separators, located in parallel or series flow, or a combination thereof. The drawing uses a combination of the exit space 17 and the cyclone separators 19 and 23. The guide plate 18 directs the flow of catalyst and gas from the outlet 16 to the vessel. The spent regeneration gas enters the cyclone separator 60403 19 through the inlet 20. The gas from the cyclone 19 enters the cyclone 23 via a pipe 22. The separated catalyst passes through immersion tubes 21 and 25 to a dense bed 5. The spent regeneration gas exits the cyclone 23 and the vessel 2 through the outlet 24.

Tämä syklonijärjestely tekee mahdolliseksi käyttää olemassa olevassa regeneraattorissa olevia sykloneja niiden alkuperäisellä paikalla, mikä yksinkertaistaa sitä muutosta, joka tarvitaan olevan regeneraat-torin vaihtamiseen käyttämään tämän keksinnön menetelmää ja laitteistoa.This cyclone arrangement makes it possible to use the cyclones in an existing regenerator at their original location, which simplifies the change required to replace an existing regenerator to use the method and apparatus of the present invention.

Syy siihen, että siirtoputkessa on sekä oleellisesti pystysuora että oleellisesti vaakasuora osa ja että vaakasuora osa tulee sivulta sisään on se, että olemassa olevaa yksiastiaista regenerointilait-teistoa voidaan käyttää, tarvitsematta siirtää sitä entiseltä paikaltaan, keksinnön regeneroitua katalyyttiä vastaanottavana kammiona. Se, että kyetään käyttämään olemassa olevaa yksiastiaista regenerointi-laitteistoa sen entisellä paikalla, merkitsee säästöjä rakennuskustannuksissa.The reason that the transfer tube has both a substantially vertical and a substantially horizontal portion and that the horizontal portion enters from the side is that existing single vessel regeneration equipment can be used without having to be displaced as the regenerated catalyst receiving chamber of the invention. Being able to use existing single-vessel regeneration equipment at its former location means savings in construction costs.

Yksityiskohtaisemmin katsoen on tarpeen, että kokoojalaite sijoitetaan polttokammioon nähden siten, että ainakin osa kokoojalaitteessa olevasta tiiviistä katalyyttikerroksesta pysyy polttokammiossa olevan tiiviin katalyyttikerroksen yläpuolella sen paineen ylläpitämiseksi, joka on tarpeen kuuman regeneroidun katalyytin virtauksen varmistamiseksi kokoojalaitteesta polttokammioon. Tämä vaatimus yhdistettynä vanhan yksiastiaisen regenerointilaitteiston kiinteään asemaan, määrää siirtoputken tai CO-polttovyöhykkeen kulloisenkin konfiguraation ja sen kulun sivusta kokoojalaitteeseen. Tällä rakenteella saavutetaan korotettu asema tarvitsematta sijoittaa uudelleen vanhaa regene-raattoria, jota nyt käytetään kokoojalaitteena.More specifically, it is necessary for the collector device to be positioned relative to the combustion chamber so that at least a portion of the dense catalyst bed in the collector remains above the dense catalyst layer in the combustion chamber to maintain the pressure necessary to ensure hot regenerated catalyst flow from the collector to the combustion chamber. This requirement, combined with the fixed position of the old single-vessel regeneration equipment, determines the current configuration of the transfer tube or CO combustion zone and its flow from the side to the collector device. This structure achieves an elevated position without having to reposition the old regenerator, which is now used as a collector.

Luonnollisestikaan yllä kuvattu erikoisjärjestely ei ole välttämätön tämän keksinnön prosessin toteutukselle. Esitetään myös toinen laitteisto, jossa kokoojalaite on suoraan polttokammion yläpuolella sen sijaan, että se olisi yläpuolella ja sivulla kuten piirroksessa esitetään.Of course, the special arrangement described above is not necessary for carrying out the process of this invention. Also shown is another apparatus in which the collector device is directly above the combustion chamber instead of above and on the side as shown in the drawing.

Tiivistä katalyyttikerrosta ylläpidetään kokoojalaitteessa tiivis-tystarkoituksessa ja riittävän paineen aikaansaamiseksi regeneroidun 7 60403 katalyytin yksisuuntaisen virtauksen varmistamiseksi kokoojalaittees-ta 2 polttokammioon 1 ja reaktiovyöhykkeeseen (ei näkyvissä). Regeneroitu katalyytti voidaan, vaikkei se ole välttämätöntä, pestä vastavirtaperiaattella adsorboituneesta ja huokosissa olevasta regene-rointikaasusta johtamalla sen numerolla 27 esitetyssä strippausvyö-hykkeessä olevien välilevyjen yli pesuväliaineen tullessa vyöhykkeeseen putken 29 kautta. Pesuaine on tavallisesti tulistettu höyry.A dense catalyst bed is maintained in the collector for sealing purposes and to provide sufficient pressure to ensure a one-way flow of regenerated catalyst from the collector 2 to the combustion chamber 1 and the reaction zone (not shown). The regenerated catalyst can, although not necessary, be washed countercurrently from the adsorbed and porous regeneration gas by passing it over the spacers in the stripping zone shown at number 27 as the wash medium enters the zone through line 29. The detergent is usually superheated steam.

Kuuma regeneroitu katalyytti liikkuu yleensä alasuuntaan ja kulkeutuu ulos regeneroidusta katalyytistä valinnaisen suppilon 30 ja pa-lautusputken 6 ja venttiilin 31 kautta. Kuuma regeneroitu katalyytti palautetaan takaisin polttokammioon 1 siinä olevan lämpötilan ja koksin hapettumisnopeuden säätämiseksi.The hot regenerated catalyst generally moves downward and exits the regenerated catalyst through an optional funnel 30 and return pipe 6 and valve 31. The hot regenerated catalyst is returned to the combustion chamber 1 to control the temperature therein and the oxidation rate of the coke.

Venttiili 31 on tavallisesti luistiventtiili ja sitä voidaan käyttää koksin hapetusvyöhykkeen lämpötilansäätäjän avulla. Palautusputkena 6 voi olla sarja putkia venttiileineen tai ilman niitä ja yleensä se voi olla mikä tahansa laite, joka kykenee johtamaan katalyytin kokoojalaitteesta 2 polttokammioon 1 säädettävällä nopeudella.Valve 31 is usually a spool valve and can be operated by means of a coke oxidation zone temperature controller. The return pipe 6 can be a series of pipes with or without valves and can generally be any device capable of conducting the catalyst from the collector device 2 to the combustion chamber 1 at an adjustable speed.

Loput kokoojalaitteesta 2 tulevasta katalyytistä palautetaan reaktio-vyöhykkeeseen putken 32 ja venttiilin 33 kautta, joka tyypillisesti on luistiventtiili.The rest of the catalyst from the collector 2 is returned to the reaction zone via a pipe 32 and a valve 33, which is typically a spool valve.

Vaihtoehtoisessa laitetoteutusmuodossa kokoojalaite voi olla yläpuolella ja pystysuoraan linjassa polttokammion ja CO-hapetusvyöhykkeen kanssa. Tämäntyyppisessä järjestelyssä on CO-hapetusvyöhykkeen liityttävä kokoojalaitteen pohjaan ja ulotuttava sen sisälle. Mieluummin CO-hapetusvyöhykkeen poistoaukko on liitetty suoraan syklonin tuloaukkoon. Kuuma regeneroitu katalyytti on tiiviinä kerroksena kokoojalaitteen pohjalla. Järjestelyt katalyytin ulkoiseksi kierrättämiseksi voivat muistuttaa edellä esitetyn laitetoteutusmuodon järjestelyjä, so. kokoojalaitteen kuuman katalyytin tiiviissä kerroksessa oleva valinnainen suppilo johtaa katalyytin palautusputkeen, joka sisältää virtauksen säätöventtiilin. Järjestelyt regeneroidun katalyytin pesemiseksi höyryllä voidaan myös tehdä. Tässä vaihtoehtoisessa toteutusmuodossa, jossa kokoojalaite on linjassa polttokammion kanssa, ei tietenkään ole mitään suorakulmaista mutkaa CO-konversiovyöhykkeen keskiosassa. Sen sijaan CO-konversiovyöhyke on oleellisesti pystysuora putki, vaikka CO-konversiovyöhykkeen poistoaukon kohdalla kata- 8 60403 lyytti ja kaasu voivat tehdä suorakulmaisen mutkan päästäkseen syklo-nierott imeen.In an alternative apparatus embodiment, the collector device may be above and vertically aligned with the combustion chamber and the CO oxidation zone. In this type of arrangement, the CO oxidation zone must join the bottom of the collector device and extend inside it. Preferably, the outlet of the CO oxidation zone is connected directly to the inlet of the cyclone. The hot regenerated catalyst is in a dense layer at the bottom of the collector. The arrangements for external recycling of the catalyst may resemble the arrangements of the apparatus embodiment described above, i. an optional funnel in the tight catalyst hot bed of the collector leads to a catalyst return pipe that includes a flow control valve. Arrangements for washing the regenerated catalyst with steam can also be made. Of course, in this alternative embodiment, where the collector device is aligned with the combustion chamber, there is no rectangular bend in the center of the CO conversion zone. Instead, the CO conversion zone is a substantially vertical tube, although at the outlet of the CO conversion zone, the catalyst and gas may make a rectangular bend to enter the cyclone separator.

"Käytetty katalyytti" tarkoittaa katalyyttiä, joka on poistettu reak-tiovyöhykkeestä johtuen koksisaostumien aiheuttamasta aktiivisuuden alenemasta. Käytetty katalyytti voi sisältää muutamasta kymmenesosa-prosentista n. 5 paino-%:in koksia, tyypillisesti n. 0,5-1,5 paino-% koksia."Spent catalyst" means a catalyst that has been removed from the reaction zone due to a decrease in activity caused by coke deposits. The catalyst used may contain from a few tenths of a weight of about 5% by weight of coke, typically about 0.5-1.5% by weight of coke.

"Regeneroitu katalyytti" tarkoittaa katalyyttiä, josta suurin osa koksista on poltettu pois. Keksintömme menetelmällä tuotettu regeneroitu katalyytti sisältää tyypillisesti n. 0,01-0,20 paino-% koksia ja vielä tyypillisemmin n. 0,01-0,1 paino-% koksia."Regenerated catalyst" means a catalyst from which most of the coke has been burned off. The regenerated catalyst produced by the process of our invention typically contains about 0.01 to 0.20% by weight of coke and even more typically about 0.01 to 0.1% by weight of coke.

"Regenerointikaasu" tarkoittaa mitä tahansa kaasua, joka koskettaa katalyyttiä regenerointiprosessissa ja käsittää happea sisältäviä kaasuja kuten ilman ja happirikasteisen tai vajaahappisen ilman, joka tulee regeneraattoriin hapettaen koksin käytetyn katalyytin pinnalta. "Osittain käytetty regenerointikaasu" on kaasu, joka on ollut kosketuksessa katalyytin kanssa ja sisältää vähentyneen määrän vapaata happea verrattuna tuoreeseen regenerointikaasuun. Tyypillisesti osittain käytetty regenerointikaasu sisältää vettä, happea, hiilimonoksidia ja hiilidioksidia."Regeneration gas" means any gas that contacts a catalyst in a regeneration process and includes oxygen-containing gases such as air and oxygen-enriched or oxygen-deficient air that enters the regenerator, oxidizing coke from the surface of the spent catalyst. A "partially spent regeneration gas" is a gas that has been in contact with a catalyst and contains a reduced amount of free oxygen compared to fresh regeneration gas. Typically, the partially used regeneration gas contains water, oxygen, carbon monoxide, and carbon dioxide.

"Oleellisesti täydellinen C0:n palaminen" tarkoittaa, että poistuvan kaasun CO-pitoisuus on alle n. 2000 ppm ja yleensä alle n. 500 ppm."Substantially complete combustion of CO" means that the CO content of the exhaust gas is less than about 2000 ppm and generally less than about 500 ppm.

"Käytetty regenerointikaasu" tarkoittaa regenerointikaasua, joka poistuu regenerointiprosessista ja joka sisältää alle n. 2000 ppm hiilimonoksidia, hiilidioksidia, typpeä, vettä ja muutamasta kymmenesosa-prosentista aina 15 mol-$:in vapaata happea. Yleensä käytetty regenerointikaasu sisältää alle n. 500 ppm CO."Spent regeneration gas" means a regeneration gas that exits the regeneration process and contains less than about 2000 ppm of carbon monoxide, carbon dioxide, nitrogen, water, and from a few tenths of a percent up to 15 moles of free oxygen. Generally, the regeneration gas used contains less than about 500 ppm CO.

"Polttokammio" tarkoittaa vyöhykettä, joka sisältää yhden tai useampia tiiviitä katalyyttikerroksia, joissa pääosa koksista hapettuu. "C0-konversiovyöhyke" tarkoittaa vyöhykettä, jossa C0:n konversio tapahtuu tuottaen käytettyä regenerointikaasua. "Kokoojalaite" tarkoittaa vyöhykettä, jossa regeneroitua katalyyttiä pidetään yhdessä tai useammassa tiiviissä kerroksessa etupäässä tiivistys- ja paine-erotarkoi-tuksessa. Osa tästä vyöhykkeestä tulevasta regeneroidusta katalyy- 9 60403 tistä kierrätetään takaisin polttokammioon ja loppu palautetaan reaktiovyöhykkeeseen."Combustion chamber" means a zone containing one or more dense catalyst layers in which most of the coke is oxidized. "C0 conversion zone" means a zone in which the conversion of C0 takes place to produce spent regeneration gas. "Collector" means a zone in which regenerated catalyst is kept in one or more dense layers primarily for sealing and differential pressure purposes. A portion of the regenerated catalyst from this zone is recycled back to the combustion chamber and the remainder is returned to the reaction zone.

Tämän keksinnön prosessissa käytetty katalyytti regeneroidaan tehokkaasti hyvin alhaiselle jäännöskoksitasolle ja tällöin tuotettu CO poltetaan oleellisesti täysin CO^tksi. Käytetty katalyytti johdetaan polttokammioon tuottamaan regeneroitua katalyyttiä ja osittain käytettyä regenerointikaasua. Regenerointikaasu ja regeneroitu katalyytti joutuvat sitten CO-konversiovyöhykkeeseen,' jossa C0:n hapettuminen tapahtuu ja jossa ainakin osa C0:n palamislämmöstä siirretään katalyyttiin. Katalyytin viipymisaika CO-konversiovyöhykkeessä on riittävän lyhyt estääkseen jäännöskoksin enempää oleellisesta hapettumista ja lisä-CO:n muodostumista. CO-konversiovyöhykkeestä poistuva katalyytti ja käytetty regenerointikaasu erotetaan toisistaan ja kuuma regeneroitu katalyytti johdetaan kokoojalaitteeseen. Osa kuumasta regeneroidusta katalyytistä kierrätetään sitten kokoojalait-teesta polttokammioon polttokammion lämpötilan nostamiseksi ja koksin hapettumisnopeuden lisäämiseksi ja epäsuorasti CO:n hapettumisnopeu-den suurentamiseksi CO-konversiovyöhykkeessä. Loput regeneroidusta katalyytistä palautetaan regeneroidusta katalyyttivyöhykkeestä reaktiovyöhykkeeseen. Regeneroitu katalyytti voidaan valinnaisesti stripata adsorboituneesta ja huokosiin jääneestä regenerointikaasus-ta regeneroidussa katalyyttivyöhykkeessä.The catalyst used in the process of this invention is efficiently regenerated to a very low level of residual coke and the CO thus produced is burned substantially completely to CO 2. The spent catalyst is introduced into the combustion chamber to produce regenerated catalyst and partially spent regeneration gas. The regeneration gas and the regenerated catalyst then enter the CO conversion zone, where oxidation of CO takes place and where at least part of the heat of combustion of CO2 is transferred to the catalyst. The residence time of the catalyst in the CO conversion zone is short enough to prevent further substantial oxidation and the formation of additional CO with residual coke. The catalyst leaving the CO conversion zone and the spent regeneration gas are separated and the hot regenerated catalyst is passed to a collector. A portion of the hot regenerated catalyst is then recycled from the collector to the combustion chamber to raise the combustion chamber temperature and increase the oxidation rate of the coke and indirectly to increase the oxidation rate of CO in the CO conversion zone. The rest of the regenerated catalyst is returned from the regenerated catalyst zone to the reaction zone. The regenerated catalyst may optionally be stripped of adsorbed and pore-retained regeneration gas in the regenerated catalyst zone.

Tämän keksinnön prosessi ei näin ollen ainoastaan poista C0:n saastu-tusongelmaa vaatimatta CO-haihdutinta, vaan ottaa talteen ainakin osan C0:n palamislämmöstä hyödyllisiin tarkoituksiin prosessin sisällä. Kuuman regeneroidun katalyytin kierrättäminen takaisin poltto-kammioon lisää koksin hapettumis- ja CO:n konversionopeutta tehden näin pienemmän laitteiston mahdolliseksi. Tavallista kuumemman regeneroidun katalyytin palauttaminen reaktiovyöhykkeeseen tekee mahdolliseksi syötön esilämmitysvaatimusten pienentämisen. Lisäksi koksin hapettumisen erottaminen C0:n hapettumisesta tekee mahdolliseksi ei vain sellaisen regeneroidun katalyytin tuottamista, jolla on pienempi jäännöskoksimäärä ja näin ollen suurempi aktiivisuus, vaan myös CO:n paiamislämmön talteenoton ainakin osittain käytettäväksi FCC-prosessissa. Alalla on hyvin tunnettua, että regeneroidun katalyytin jäännöskoksimäärällä on suuri vaikutus reaktiovyöhykkees-sä saavutettuun konversioon ja tuotesaantoon, erityisesti kun käytetään koksille herkkiä, tseoliittia sisältäviä katalyyttejä koske-tusajaltaan lyhyissä laimeafaasisissa reaktiovyöhykkeissä.Thus, the process of this invention not only eliminates the problem of C0 contamination without requiring a CO evaporator, but also recovers at least a portion of the heat of combustion of C0 for useful purposes within the process. Recirculation of the hot regenerated catalyst back to the combustion chamber increases the oxidation and CO conversion rate of the coke, thus enabling smaller equipment. Returning the hotter-than-usual regenerated catalyst to the reaction zone makes it possible to reduce the preheating requirements for the feed. In addition, separating the oxidation of coke from the oxidation of CO makes it possible not only to produce a regenerated catalyst with a lower residual coke content and thus higher activity, but also to recover at least part of the CO capture heat for use in the FCC process. It is well known in the art that the residual coke content of the regenerated catalyst has a large effect on the conversion and product yield achieved in the reaction zone, especially when using coke-sensitive zeolite-containing catalysts in short dilution phase reaction zones.

10 60403 Tämän keksinnön koksin hapetusvyöhykkeessä oleva katalyytti ei jää tähän vyöhykkeeseen, joten tuoreen regenerointikaasun pinnan suuntainen nopeus sen tullessa vyöhykkeeseen ei ole rajoitettu kriittiseen nopeuteen. Pinnan suuntaiset nopeudet koksin hapetusvyöhykkeessä voivat olla 0,9-3 m/s niin, että katalyytti voidaan kuljettaa CO-konversiovyöhykkeeseen. Nopeudet CO-konversiovyöhykkeessä on tavallisesti n. 3-7,5 m/s.60403 The catalyst in the coke oxidation zone of the present invention does not remain in this zone, so the velocity along the surface of the fresh regeneration gas as it enters the zone is not limited to the critical velocity. Surface velocities in the coke oxidation zone can be 0.9-3 m / s so that the catalyst can be transported to the CO conversion zone. The velocities in the CO conversion zone are usually about 3-7.5 m / s.

Koska pinnan suuntaista nopeutta polttokammiossa ei ole rajoitettu siirtonopeuteen, mutta on itse asiassa 2-3 kertaa kriitillinen nopeus, voidaan nyt saavuttaa huomattavia katalyytin varaston pienennyksiä, sillä regeneroidun katalyytin varastot ovat suoraan verrannollisia polttokammiossa käytettyihin pinnansuuntaisiin nopeuksiin. Katalyyt-tivarastot, joita käytetään tämän keksinnön prosessissa ja laitteistossa, ovat n. 40-60 % nykyisten yksi tai monivaiheregenerointipro-sessien varastoista. Käyttäen tämän keksinnön regenerointiprosessia ja -laitteistoa kohtuullisen kokoisessa PCC-prosessissa jalostamo voi säästää n. 75 tonnin katalyyttimäärän kustannukset.Since the surface velocity in the combustion chamber is not limited to the transfer rate, but is in fact 2-3 times the critical velocity, significant reductions in catalyst storage can now be achieved, as regenerated catalyst stocks are directly proportional to the surface velocities used in the combustion chamber. The catalyst stocks used in the process and apparatus of this invention are about 40-60% of the stocks of current single or multi-stage regeneration processes. By using the regeneration process and equipment of the present invention in a reasonably sized PCC process, the refinery can save about 75 tons of catalyst cost.

Katalyytin täydennysmäärät, joita vaaditaan häviöiden korvaamiseen ja aktiivisuuden ylläpitämiseen, pienenevät myös, sillä tällaiset määrät pyrkivät olemaan prosentti kokonaiskatalyyttivarastosta.The amounts of catalyst replenishment required to compensate for losses and maintain activity are also reduced, as such amounts tend to be a percentage of the total catalyst stock.

Johtuen suuremmista lämpötiloista, jotka ovat seurausta kuuman regeneroidun katalyytin kierrätyksestä, paremmasta kaasun ja kiinteän aineen kosketuksesta, joka johtuu nyt sallittavista suuremmista nopeuksista, ja suuremmista hapen osapaineista, koksii palamisnopeus kasvaa ja katalyytin viipymisaikoja voidaan tämän vuoksi lyhentää. Kerran läpi kulkevien katalyyttien viipymisaikoja voidaan lyhentää nykyisestä 2-5 minuutista alle 2 minuuttiin ja regenerointikaasun viipymisaikoja voidaan lyhentää n. 20 sekunnista alle 10 sekuntiin.Due to the higher temperatures resulting from the recirculation of the hot regenerated catalyst, the better gas-solid contact due to the higher speeds now allowed, and the higher oxygen partial pressures, the combustion rate of coke increases and the residence times of the catalyst can therefore be shortened. The residence times of the catalysts passing through once can be shortened from the current 2-5 minutes to less than 2 minutes and the residence times of the regeneration gas can be reduced from about 20 seconds to less than 10 seconds.

Toinen tärkeä tulos lyhyemmästä katalyytin viipymisajasta on, että polttokaasukomponenttien höyrypesu regeneroidusta katalyytistä on nyt mahdollinen. Regeneroidun katalyytin höyrypesua ei ole yleensä toteutettu johtuen pitkästä katalyytin viipymisajasta tavanomaisissa regenerointiprosesseissa. Katalyytin saattaminen höyrylle alttiiksi pitkiksi ajanjaksoiksi suurentaa katalyytin deaktivoitumisnopeutta.Another important result of the shorter catalyst residence time is that steam washing of the flue gas components from the regenerated catalyst is now possible. Steam washing of the regenerated catalyst has generally not been carried out due to the long residence time of the catalyst in conventional regeneration processes. Exposing the catalyst to steam for long periods of time increases the rate of catalyst deactivation.

Kun regeneroidun katalyytin pesu toteutetaan tämän keksinnön prosessis- 11 60403 sa, kerroksen tilavuus täytyy tehdä sen kokoiseksi, että se tekee mahdolliseksi katalyytin minimialtistuksen höyrylle.When washing the regenerated catalyst is carried out in the process of the present invention, the volume of the bed must be made such as to allow a minimum exposure of the catalyst to steam.

Kyseessä olevassa prosessissa ja laitteistossa käytettäväksi tarkoitetut paineet voivat olla noin normaalipaineesta 4,4 atm:in asti absoluuttista painetta suositeltavan alueen ollessa n. 1,7-3,7 atm.The pressures intended for use in the process and equipment in question may range from about normal pressure to 4.4 atm, the absolute pressure being in the recommended range of about 1.7 to 3.7 atm.

Polttokammion suositeltaviin käyttöolosuhteisiin kuuluvat kertaläpäi-sykatalyytin viipymisaika, joka on alle n. 2 minuuttia, lämpötila n. 675-760°C ja pinnansuuntainen kaasun nopeus n. 0,9_3 m/s. Kokooja-laitteesta polttokammioon kierrätetyn katalyytin määrä on n. 5-150 % polttokammioon tulevasta käytetystä katalyytistä ja mieluummin n. 25-100 %.Recommended operating conditions for the combustion chamber include a residence time of the single pass catalyst of less than about 2 minutes, a temperature of about 675-760 ° C and a surface gas velocity of about 0.9_3 m / s. The amount of catalyst recycled from the collector to the combustion chamber is about 5-150% of the spent catalyst entering the combustion chamber, and preferably about 25-100%.

CO-konversiovyöhykkeen suositeltaviin käyttöolosuhteisiin kuuluvat lämpötila n. 690-775°C ja pinnansuuntainen kaasun nopeus n. 3-7,5 m/s.Recommended operating conditions for the CO conversion zone include a temperature of about 690-775 ° C and a surface gas velocity of about 3-7.5 m / s.

Yhtä ainoaa syklonia voidaan käyttää erottamaan regeneroitu katalyytti kaasusta, mutta mieluummin käytetään useampia kuin yhtä tällaista syklonia rinnakkais- tai sarjavirtausjärjestelynä halutun erotusas-teen saavuttamiseksi.A single cyclone can be used to separate the regenerated catalyst from the gas, but more than one such cyclone is preferably used as a parallel or series flow arrangement to achieve the desired degree of separation.

EsimerkkiExample

Seuraava esimerkki kuvaa niitä etuja, jotka saavutetaan kierrättämällä kuumaa regeneroitua katalyyttiä kokoojalaitteesta polttokammioon. Alla olevan taulukon tiedot ovat kaupallisista FCC-regeneraattori-prosesseista regeneroidun katalyytin kierrätyksineen ja ilman sitä.The following example illustrates the benefits of recycling hot regenerated catalyst from a collector to a combustion chamber. The information in the table below is for commercial FCC regenerator processes with and without reclaimed catalyst recycling.

Regenerointiprosessien yhteenvetoSummary of regeneration processes

Regeneroidun katalyytin kierrätys Ei KylläRecycling of reclaimed catalyst No Yes

Reaktiovyöhykkeen lämpötila, °C 520 518Reaction zone temperature, ° C 520 518

Reaktiovyöhykkeen konversio, tilavuus-% 74,0 76,5Conversion of the reaction zone,% by volume 74.0 76.5

Regenerointiprosessin lämpötilat, °CRegeneration process temperatures, ° C

Polttokammio 629 674 CO-konversiovyöhykkeen tuloaukko 653 699 CO-konversiovyöhykkeen poistoaukko 728 745Combustion chamber 629 674 CO conversion zone inlet 653 699 CO conversion zone outlet 728 745

Kokoojalaite 706 743 Käytetty regeneroin!ikaasu 791 759 60403Collector 706 743 Used regeneration gas 791 759 60403

Pinnansuuntainen nopeus polttolaitteessa, m/s 1,0 1,1Surface velocity in the combustor, m / s 1.0 1.1

Tiiviin kerroksen tiheys polttdLaitteessa, kg/1 0,096 0,104Dense bed density in the incinerator, kg / l 0.096 0.104

Hiiltä regeneroidulla katalyytillä, paino-% 0,14 0,04Carbon with regenerated catalyst,% by weight 0.14 0.04

Poltinöljyä, 1/h 26 0 Käytetyn regenerointikaasun analyysi CO mol-ppm 1520 60 C02 mol-ϊ 15,9 16,0 02 mol-% 0,3 1,6Burner oil, 1 / h 26 0 Analysis of spent regeneration gas CO mol ppm 1520 60 CO2 mol-ϊ 15.9 16.0 02 mol% 0.3 1.6

Havaitut vaikutukset regeneroidun katalyytin kierrättämisestä regeneroidun katalyytin vyöhykkeestä koksin hapetusvyöhykkeeseen olivat: kohonneet polttokammion, CO-konversiovyöhykkeen ja kokoojalaitteen katalyyttivyöhykkeen lämpötilat; kohonnut polttokammion kerroksen tiheys ja vähentynyt määrä jäännöskoksia regeneroidulla katalyytillä johtuen koksin hapettumisen suuremmasta nopeudesta.The effects observed from recycling the regenerated catalyst from the regenerated catalyst zone to the coke oxidation zone were: increased temperatures in the combustion chamber, the CO conversion zone, and the catalyst zone of the collector; increased combustion chamber bed density and decreased amount of residual coke with regenerated catalyst due to higher rate of coke oxidation.

Kuten taulukosta nähdään lämpötilaerot ovat merkittäviä; polttokammion ja CO-konversiovyöhykkeen tuloaukon lämpötila kohosivat molemmat n. 45°C. CO-konversiovyöhykkeen poistoaukon lämpötila nousi 17°C; kokoojalaitteen tai regeneroidun katalyyttivyöhykkeen lämpötila nousi 37°C ja polttokaasun lämpötila laski 32°C.As can be seen from the table, the temperature differences are significant; the temperature of the combustion chamber and the inlet of the CO conversion zone both rose by about 45 ° C. The outlet temperature of the CO conversion zone increased by 17 ° C; the temperature of the collector or regenerated catalyst zone increased by 37 ° C and the temperature of the flue gas decreased by 32 ° C.

Johtuen suuremmista polttokammion lämpötiloista ja tuloksena olevasta suuremmasta koksin hapettumisnopeudesta jäännöshiilen määrä regeneroidulla katalyytillä laski 0,14 paino-#:sta 0,04 paino-55:iin. Poltto-kammion tiiviin kerroksen tiheys kasvoi n. 8 %.Due to the higher combustion chamber temperatures and the resulting higher oxidation rate of coke, the amount of residual carbon with the regenerated catalyst decreased from 0.14 wt.% To 0.04 wt.% To 55 wt.%. The density of the dense layer of the combustion chamber increased by about 8%.

Johtuen suuremmasta CO:n hapettumisnopeudesta CO-konversiovyöhykkees-sä, jonka korkeammat lämpötilat aiheuttivat, C0:n pitoisuus poltto-kaasussa laski 1520 ppm:sta 60 ppmiaan. Pienempää CO-pitoisuutta todisti myös pienempi lämpötilaero CO-konversiovyöhykkeen poistoaukon ja käytetyn regenerointikaasun välillä, mikä osoitti pienempää C0:n palamista. Regeneroidun katalyytin kierrätys nosti myös lämpötiloja riittävästi siten, että poltinöljyn lisäys voitiin lopettaa, kun regeneroidun katalyytin kierrätys toteutettiin. Kokonaistoiminta tällä katalyytin kierrätyksellä oli stabiilimpaa ja tasaisempaa kuin toiminta ilman sitä.Due to the higher rate of oxidation of CO in the CO conversion zone caused by higher temperatures, the concentration of CO in the combustion gas decreased from 1520 ppm to 60 ppm. The lower CO concentration was also evidenced by the smaller temperature difference between the outlet of the CO conversion zone and the regeneration gas used, which indicated less combustion of C0. The recycle of the regenerated catalyst also raised the temperatures sufficiently so that the addition of burner oil could be stopped when the recycle of the regenerated catalyst was carried out. The overall operation with this catalyst recycling was more stable and smoother than the operation without it.

Claims (6)

1. Förfarande för regenerering av en kokshaltig förbrukad ka-talysator, vid vilket förfarande den förbrukade katalysatorn och färsk regenerering s ga s ledes kontinuerligt frän en reaktionszon tili en förbränningszon innefattande en första tät katalysatorbädd och koksen oxideras i denna för erhällande av regenererad katalysator och delvis förbrukad regenereringsgas innehällande CO, den regene-rerade katalysatorn och den delvis förbrukade regenereringsgasen inledes i en zon för omvandling av CO och CO omvandlas i denna tili C02 för erhällande av förbrukad regenereringsgas och regenererad katalysator vid högre temperatur, och den regenererade katalysatorn separeras frän den förbrukade regenereringsgasen och inledes i en samlingszon innefattande en andra tät katalysatorbädd, kännetecknat av att en del av den i den andra tätä katalysatorbädden vid högre temperatur befintliga regenererade katalysatorn ätercirkuleras tili förbränningszonen och en annan del av katalysatorn äterföres tili reaktionszonen.A process for regenerating a coke-containing spent catalyst, in which process the spent catalyst and fresh regeneration are carried out continuously from a reaction zone to a combustion zone comprising a first dense catalyst bed and the coke is oxidized therein to obtain regenerated catalyst and spent regeneration gas containing CO, the regenerated catalyst and the partially consumed regeneration gas are introduced into a zone for converting CO and CO into this CO to obtain spent regeneration gas and regenerated catalyst at higher temperature, and the regenerated catalyzed regenerated catalyst the regenerating gas and entering a collection zone comprising a second dense catalyst bed, characterized in that a portion of the higher dense catalyst bed present in the second dense catalyst bed is recirculated to the combustion zone and another portion of the catalyst is recirculated to the reaction zone. 2. Förfarande enligt patentkravet 1, kännetecknat av att temperaturen i förbränningszonen regleras genom regiering av atercirkulationen av den regenererade katalysatorn frän sam-lingszonen tili förbränningszonen.Process according to claim 1, characterized in that the temperature in the combustion zone is controlled by controlling the recirculation of the regenerated catalyst from the collection zone to the combustion zone.
FI3673/74A 1973-12-28 1974-12-18 REGENERERINGSPROCESS OCH -ANORDNING FI60403C (en)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US42942373A 1973-12-28 1973-12-28
US42942173 1973-12-28
US05/429,422 US3953175A (en) 1973-12-28 1973-12-28 Regeneration apparatus
US42942273 1973-12-28
US429421A US3893812A (en) 1972-05-30 1973-12-28 Regeneration apparatus with external regenerated-catalyst recycle means
US42942373 1973-12-28

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI367374A FI367374A (en) 1975-06-29
FI60403B FI60403B (en) 1981-09-30
FI60403C true FI60403C (en) 1982-01-11

Family

ID=27411625

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI3673/74A FI60403C (en) 1973-12-28 1974-12-18 REGENERERINGSPROCESS OCH -ANORDNING

Country Status (12)

Country Link
AR (1) AR207340A1 (en)
BR (1) BR7410887D0 (en)
CS (1) CS216826B2 (en)
DE (1) DE2459879C3 (en)
EG (1) EG11686A (en)
FI (1) FI60403C (en)
FR (1) FR2255948B1 (en)
GB (1) GB1486478A (en)
IT (1) IT1026076B (en)
NO (1) NO142471C (en)
PL (1) PL99780B1 (en)
SE (1) SE403573B (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1115928B (en) * 1976-03-15 1986-02-10 Uop Inc APPLIANCE AND REGENERATION PROCEDURE FOR CATALYST CONTAMINATED WITH COKE
GB1535797A (en) * 1976-05-07 1978-12-13 Texaco Development Corp Fluidized cracking catalyst regeneration process and apparatus
DE3006615C2 (en) * 1980-02-22 1986-04-10 Uop Inc., Des Plaines, Ill. Method and apparatus for the regeneration of hydrocarbon conversion catalysts
US6558531B2 (en) * 2000-04-04 2003-05-06 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Method for maintaining heat balance in a fluidized bed catalytic cracking unit

Also Published As

Publication number Publication date
GB1486478A (en) 1977-09-21
CS216826B2 (en) 1982-11-26
SE403573B (en) 1978-08-28
AR207340A1 (en) 1976-09-30
DE2459879A1 (en) 1975-07-10
NO142471B (en) 1980-05-19
FR2255948A1 (en) 1975-07-25
NO744700L (en) 1975-07-28
FR2255948B1 (en) 1980-04-04
DE2459879C3 (en) 1978-07-27
NO142471C (en) 1980-08-27
DE2459879B2 (en) 1977-11-10
FI60403B (en) 1981-09-30
EG11686A (en) 1978-03-29
SE7416054L (en) 1975-06-30
BR7410887D0 (en) 1975-09-02
FI367374A (en) 1975-06-29
PL99780B1 (en) 1978-08-31
IT1026076B (en) 1978-09-20
AU7676574A (en) 1976-06-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2455419A (en) Synthesis of hydrocarbons and regeneration of synthesis catalyst
US4272402A (en) Process for regenerating fluidizable particulate cracking catalysts
US3893812A (en) Regeneration apparatus with external regenerated-catalyst recycle means
US4615992A (en) Catalyst regeneration process with improved catalyst distribution in a fluidized bed
US4065269A (en) Spent catalyst regeneration apparatus
TW474838B (en) Slurry hydrocarbon synthesis process with catalyst rejuvenation in external lift pipe
CN106247323B (en) A kind of chemical chain combustion apparatus and its method based on tower bubbling fluidized bed fuel reactor
KR100247678B1 (en) Process and apparatus for regenerating cokes deposited- catalyst within flidized layer
CA1058600A (en) Method of regenerating a cracking catalyst with substantially complete combustion of carbon monoxide
JPH08173817A (en) Method of regenerating hydrocarbon cracking catalyst containing coke attachment
US20110155642A1 (en) Fluid catalytic cracking process with reduced carbon dioxide emission
US10710040B2 (en) Systems for promoting endothermic conversions with oxygen transfer agents
SU562175A3 (en) Catalyst regenerator
JPS5951854B2 (en) Fluidized catalyst regeneration method and device
JPH05508433A (en) Method and apparatus for dehydrogenating alkanes
CN105985209A (en) Method of producing aromatic hydrocarbon through catalytic conversion of organic oxides
FI60403C (en) REGENERERINGSPROCESS OCH -ANORDNING
US11697157B2 (en) Incineration apparatus and method
SU598553A3 (en) Method of obtaining hydrogen-containing gas
US20120220449A1 (en) Process for venting a catalyst cooler
US20120219467A1 (en) Apparatus for venting a catalyst cooler
JPH01151943A (en) Method and apparatus for regenerating fluidized cracking catalyst having coke bonded thereto
SU620214A3 (en) Method of catalytic cracking of raw petroleum
US4032299A (en) Spent catalyst regeneration apparatus with internal regenerated-catalyst recycle means
CN108339357A (en) MTO catalyst regeneration and flue gas recovery device and method