JPS58133832A - コ−ク含有粒状触媒から窒素含有コ−クを燃焼除去する方法 - Google Patents

コ−ク含有粒状触媒から窒素含有コ−クを燃焼除去する方法

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JPS58133832A
JPS58133832A JP57015456A JP1545682A JPS58133832A JP S58133832 A JPS58133832 A JP S58133832A JP 57015456 A JP57015456 A JP 57015456A JP 1545682 A JP1545682 A JP 1545682A JP S58133832 A JPS58133832 A JP S58133832A
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coke
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catalyst
regeneration
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ジヨン・ダブルユ・スコツト
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Chevron Research and Technology Co
Chevron Research Co
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は触媒の再生技術に関する。より特定的には本発
明は、コークを燃焼する際に生成する煙道ガスによる酸
化窒素汚染を回避しつ\コーク含有粒状触媒から窒素含
有コークを燃焼除去するための方法に関する。
接触分解装置には移動床もしくは流動化床として触媒が
用いられる。接触分解は1分解工程において分子状水素
が装入されろ水添分解とは対照的K、水素が外部から供
給されることな〈実施される。接触分解においては、滞
留する粒状触媒が分解反応器と触媒再生器との間を連続
的に循環される。流動接触分解(F○0)装置において
は、約425℃ないし600℃、通常460℃ないし5
60℃において、炭化水素供給物が炭化水素分解帯つま
シ反応器内で触媒粒子と接触される。高温の操作温度に
おける炭化水素の反応の結果触媒粒子上にコークが沈積
する。得られる渡体状生成物は、コークで失活した廃触
媒から分離されかつ反応器から抜出される。コークの付
着した触媒粒子は通常水蒸気によって揮発分がストリツ
ピンダされ、かつ触媒再生帯に送入される。触媒再生器
においては、廃触媒が予め定められた鎗の分子状酸素と
接触される。コークの所望の部分が触媒から燃焼除去さ
れ、触媒の活性が回復されると同時に触媒が540℃な
いし815°C1通常590℃ないし730℃まで加熱
される。触媒再生器内でのコークの燃焼により生成され
る煙道ガスは粒子の除去および一酸化炭素の転化のため
に処理さ第1てよく、通常、その後煙道ガスは大気中に
排出される。
はとんどのFOO装置においては、高い活性および選択
性を有するゼオライト含有触媒が現在用いられる。ゼオ
ライト型触媒は、再生後の触媒上のコークの濃度が比較
的低い場合に特に高い活性と選択性とを有し、従ってゼ
オライト含有触媒を再生する際にできるだけ多くのコー
クを燃焼除去するのが一般に望ましい。熱エネルギーを
節約するためK、触媒再生装置内でコーク燃焼で生成す
る一酸化炭素をできるだけ多く燃焼することもまたしば
しば望ましい。再生触媒上の炭素の量す減少しかつプロ
セス熱を供与するような仕方で一酸化炭素を燃焼するた
めに提案された方法の一つは。
−酸化炭素の燃焼を促進する活性金属な用いて、の不可
欠の成分として、もしくは触媒粒子以外の支持体に活性
金属が結合される粒状の添加剤の成分として用いられて
きた。
分解装置において一酸化炭素燃焼促進金属を用いるため
に種々な方法が提案されている。米国特許第2.647
.860号においては、−酸化炭素の二酸化炭素への燃
焼を促進しかつ後燃焼(afterburning )
を防止するためK O,1−〜1重量係の酸化第2クロ
ムを添加することが提案されている。米国特許第3.8
08.121号においては、−酸化炭素燃焼促進金属を
含有する比較的大きな粒子を触媒再生器に導入すること
が提案されている。比較的小さな触媒粒子からなる循環
する粒状固体の滞留物は分解反応器と触媒再生器との間
を儂壊し、一方燃焼促進粒子はその寸法の故に再生器内
Kmまる。アルミナのような無機酸化物上に含浸された
コバルト、@、ニッケル、マンガン、亜クロム酸鋼およ
びその他のような酸化促進全極が開示されている。ベル
ギー特許出M第820.181号は、触媒り生器内で一
酸化炭素の酸化を促進するために、白金、パラジウム、
イリジウム、ロジウム、オスミウム、ルテニウムもしく
はレニウムを含有する分解触媒粒子の使用を提案してい
る。
痕跡量から100 ppmの範囲の童の曾属が、触媒の
製造に際して、もしくは、燃焼促進金属の化合物を炭化
水素供給物に添加するなどして、分解操作に際して、触
媒粒子に添加される。分解装置への促進金属の装入は、
コークおよび水素の生成をかなシ増大するので、分解工
程における製品の選択率が低下するということが文献に
みられる。促進金属l含む触媒粒子は単独で用いられて
よく、あるいは燃焼促進金pI41に含まない触媒粒子
との物理的混合物として循環されてよい。米国特許第4
.072.600および4,093.535号の開示に
よれば、触媒の全滞留量にもとづき0.01ないし50
 ppmの一度で燃焼促進金属が分解触媒中で使用され
る、 金属で促進される一酸化炭素の完全燃焼型の再生が行な
われるある種の分解操作において遭遇する問題の一つは
、コークな燃焼することによシ生成される煙道ガス中に
好ましくない酸化窒素(NOx)が発生することである
。本発明はある而において、コークの燃焼によ)生成す
る煙道ガス中に存在する酸化窒素の濃度をかな)低下し
つ\、触媒再生装置内で高度のコーク除去と一酸化炭素
の完全な燃焼とを達成する触媒再生装量を提供すること
を1指している。
すでに公けKされた触媒再生に関する特許文献の代表的
なものは次のとおりである:米国特許#3.909.3
92号は熱的手段によって一酸化炭素の燃焼を増進する
ための方式を記載している。
増大した熱発生のための稀薄相熱吸収源となるために触
媒が用いられる。英国特許第2.001.545号は触
媒再生のための二段階方式を記述しておシ、第一段階に
おいて部分的な触媒再生が実施され、さらに別な再生ガ
スによって第二段階において一酸化炭素のよシ完壁な再
生が実施される。米国特許第3.767.566号は、
同伴される触媒の床内で部分的な再生が行なわれ、また
濃密な流動化触媒床で二次的なより完全な再生が行なわ
れる二段階再生方式な記載している。ある程度似た再生
操作が米国特許第3.902.990号中に記載されて
いる。この特許においては触媒の稀薄層および濃密相を
用いかつ複数の再生ガス流を用いる数段隋による再生が
論議されている。米国特許第3.926.843号は稀
薄層および濃密相のコーク燃焼が実施される複数段階の
再生方式を述べている。英国特許第1.499.682
号は一酸化炭素の燃焼を増進するための燃焼促進金属の
使用を開示している。上記に引用した特許は、触媒から
コークを実質的に完全に除去する一方、−酸化炭素と酸
化窒素との双方の濃度が低い煙道ガスを生成するための
方法をいづれも提供しない。
a)遊離酸素乞含む再生ガスを以て第1の再生帯域にお
いてコーク含有触媒のtJ41の部分から実質上全部の
コークを燃焼除去しかつ前記第1の帯域において生成す
る実質上全部の一酸化炭素を燃焼させること、そして前
記コーク及び−酸化炭素の燃焼後に前記再生ガス中に少
くとも1容量優の残留遊離酸素を与え゛るのに十分な遊
離酸素が前記第1の帯域中に導入され、それKよって窒
素酸化物がこの第1の帯域において生成されるとと: b)前記第1の帯域から前記再生ガス1に第2の帯域に
送入し、−酸化炭素と二酸化炭素とを生成させ、次いで
前記コーク含有触媒の第2の部分からコークを燃焼除去
しかつ実質上全部の前記残留遊離酸素を以て一酸化炭素
を燃焼することKより前記第2の帯域中に実質上酸素を
含まない雰囲気を発生させること、かつこの雰囲気中で
前記の酸化窒素の少くとも一部分を反応させて遊離の窒
素を生成することにJニジ前記再生分ス中の酸化窒素の
菫を減少〜させること二〇)前記再生ガスを第2の帯域
から第6の再生帯域に送入し、この第2の再生帯域内で
発生した実質上すべての一酸化炭素を前記の第6の再生
帯域内で実質上コークを含まない触媒と接触させて追加
の遊離#1素を以て燃焼することを特徴とするコーク含
有粒状触媒から窒素含有コークを燃焼除去する方法によ
って窒素を含有するコークをコーク含有粒状触媒から燃
焼除去して触媒上の残留炭素の水準を低下することがで
き、またコークの燃焼に際して一酸化炭素とNOxとの
双方の含有率の低い煙道ガスヶ生成することができるこ
とを見出した。
別な態様において、本発明は、 (al  垂直に延びる再生槽内の下方の帯域に実質上
コークを含まない触媒を含むtIglの流動化床の中に
コーク含有触媒の主要部分を導入すること=(1)l 
 遊離酸素を含む再生ガスを前記の下方帯域を通じて上
方に送シ、前記の第1の床においてコーク含有触媒の前
記主要部分から実質上すべてのコークを燃焼除去し、前
記のMlの床中で生成した実質上すべての一酸化炭素を
前記の下方帯域内で燃焼すること、その際前記の下方帯
域の上端において前記の再生ガス中に残留する遊WMW
楽少くとも1容1!に憾を与えるのに十分な遊離酸素が
制配の下方帯域に導入され、それKよって前記の下方帯
域内で酸化窒素か発生すること: (0)  前配杏生櫂において垂直方向の中間の帯域内
の触媒の第2の流動化床中に前記のコーク含有触媒の少
割合を導入し、醇化窒素含有再生ガスを前記の下方帯域
から前記中間帯域を通じて上方に送シ、−酸化炭素と二
酸化炭素とt生成させ、次いで実質上全部の前記残留遊
11!酸素を前記の第2の床内でコークおよび一酸化炭
素と反応させることによりこの纂2の床内に実質上酸素
を含まないせることによル再生ガス中の酸化窒素の量を
減少tさせること:及び (d)  前記再生槽の上方の帯域に実質上コークを含
まない触媒を含む第6の流動化床を通じて前記の中間帯
域から一酸化炭素含有再生ガスを上昇させ1次いでこの
上方帯域内に導入される実質上全部の一酸化炭素な、前
記第6の床と接触させて追加の遊11N!素によプ燃焼
する ことを特徴とするコーク含有粒状触媒から窒素含有コー
クを燃焼除去する方法に関する。
添附の1向は、本−明の望ましい態様の一つを略解的に
示す。
図vjJを参照するに、垂直に延びる再生槽1がある。
窒素含有コークの沈積した触媒を導管3を経由して装置
に導入しかつ導管5および7を通過する二つの部分に分
ける。これらの二つの導管を通過する廃触媒の相対的な
量は、弁9および11の調節により制御する。コーク含
有触媒の主な部分は導管7を経由して、槽1内にある下
方の第一の再生帯域ないし部分15内に保持される実情
的にコークを含まない触媒の濃密相流動化床13に流入
する。遊離酸素を含む再生ガス流を導管17およびガス
分配器19を経由して再生槽に導入する。
再生ガス流は分配格子21を通り、流動化床13中を上
昇する。この流動化床の上端は23の稼で示す、下方の
再生帯1,5内に導入される実質的にすべてのコークは
流動化床13中で燃焼される。
再生帯15内で生成する一酸化炭素のほとんどすべても
また燃焼される。コークおよび一酸化炭素の燃焼の後、
帯域1sの上端において再生ガス中に残留する遊**素
が少くとも1容積係となるのに十分な過剰の遊離酸素を
帯域15内の再生ガス中に導入する。帯域15内に存在
する酸化性雰囲気中で窒素含有コークを燃焼することに
よル、再生ガス中に酸化窒素が生成する。残余の遊離酸
素と酸化窒素とを含有する再生ガス流はガス分配格子2
5を経て下方帯域15から流出する。コーク含有触媒の
少割合の部分は、導管5を経て、再生槽1内にあシ垂直
方向にみて中間にある第二の再生帯域ないし部分29内
の部分的に再生された触媒の濃密相流動化床27に流入
する。濃密相の床27の追部は線31により示す高さに
保持する。
この床27中の部分的に再生された触媒は、轡27の高
さを所望に保つために十分な速さで溢流貌管33を経て
下方部分11C流入する。中間の帯域に流入する再生ガ
ス中に含まれる残余゛の遊離ガスは、流動化床27中で
コークおよび一酸化炭素を燃焼することにより中間帯域
内で先金に消費され、酸素を実質的に含まない雰囲気が
生成する。
コークの燃焼により二酸化炭素と一酸化炭素とが生成す
る。再生ガス中に含まれる酸化窒素は床27と接触する
酸素を含まない雰囲気中で反応して遊離の窒素を生成し
、従って再生ガス中の酸化窒素の量は著しく減−少する
。追加的な遊離酸素含有ガスを導管35および分配器3
1によシ濃密相の床21の上刃の中間部分z9の頂部に
おける一酸化炭素を含有する再生ガス流中に導入する。
遊離酸素の富化された再生ガスは分配格子39を経て中
間部分29から流出する。実質的にコークを含まない触
媒を弁43により流量を制御されて導管411に経て下
方帯域15内の流動化床13から抜出しかつサージ槽(
surgevesael) 45中に送入する。槽45
中のコークを含まない触媒の一部を導管47を経て導入
する水蒸気によって上方に同伴する。水蒸気および同伴
触媒は再生槽1内の上方にある第三の再生帯域ないしは
部分53中に保持されている濃密相流動化床51中に上
昇管49を経て導入する。ll!I密相床51の填部は
婦55によシ示す高さ、に保つ。床51内の加熱された
触媒な下方部分15中に溢流堅管57を経て送入する。
床51を所望の温度に保つのに十分な流量でコークな含
まない触媒を床51に導入した夛抜出したりする。再生
ガスは分配格子39から濃密相法51を経て上昇する。
再生ガス中の一酸化脚素は床51内のコークを含まない
触媒と接触して、添加された遊離酸素によって完全に燃
焼され、その結果、床51内の触媒は燃焼熱のほとんど
すべて吸収する。−酸化炭素を含まない生成する煙道ガ
スは床51から上昇してサイクロン分離器59内に入る
。勿論、複数のサイクロンもしくは検数段階のサイクロ
ンを用いることができる。煙道ガス流中に同伴される触
媒はすべてサイクロン中で分離されかつ床51に返戻さ
れ、また再生ガス(煙道ガス)は導管61を経て槽1か
ら抜出される。上述の説明を簡単にするために、上記の
態様に関して必要な種々の従来的な要素は図示もしくは
記述していない。例えば制御手段、ポンプおよび圧縮手
段およびこれらに鯛するもののような要素、ならびに上
記の態様におけるこれら要素の使用および配置は当技術
に熟達する者にとっては明白であろう。
本明細書中で用いる場合、「酸化性雰囲気」なる用語は
、少くとも0.5容積係の分子状酸素と0.1容積LD
少ない一酸化炭素とを含む雰囲気を意味する。
また用語「実質的に酸素を含まない雰囲気」は本明細書
で用いる場合、0.5容積幅より少ない遊離の(分子状
の)酸素を含む雰囲気を意味する。
また用語「実質的にコークを含まない触媒」とは、平均
0.2重量係より少ない炭素を含む触媒をさす。
「濃密相流勧化床」なる用語は、p;1子の密度および
ガスの速度に依存りつ\、8ないし15ボンド/立方フ
イートの密度を有する粒状固体の流動化床をさす。
本発明に従う処理に最も適合した触媒は、粒状固体の形
をしたものである。PB媒は同伴床(entraine
d bed )ないしは流動化床の操作において触媒と
して用いるのに好適なように寸法が決められるのが望ま
しい。現在工業的に使用されている接触転化装置に関連
して、本発明はyaoの廃触媒からコークを燃焼除去す
るの<I¥1有利である。しかし本再生装置の使用はF
OO触媒に限定されず、コークの燃焼除去によって利益
をうけることのできるあらゆるコーク含有粒状触媒を処
理するために用いることができる。
本発明に従う再生は、複数の槽ないしはチャンバー内で
あるいは適切に三つの帯域に分割された垂直に延びる単
一の槽ないしはチャンバー内で実施することができる。
再生器はもちろん操作において採用する温度および圧力
において再生ガスと触媒粒子とを含有することができね
ばならない。
好適な檜は1本明細書における記載からみて当技術に熟
達する者にとって容易に明らかとなるであろう。垂直方
向に延びる単一の槽を用いる場合、下記に述べる制御さ
れた触媒流は別として、再生帯域間の触媒粒子の流れを
実質的に防止しつ\、再生ガスが槽を通過して上方に流
れるのを許容するように設計された例えばガス分配格子
、金網、龜しくはこれらに準するものを用いるなどして
、この槽を三つの再生帯域ないし部分に従来的な仕方で
適当に分割することができる。
使用する再生ガスは適当な遊離酸素(分子状酸素)含有
率を有さねばならない。通常、遊離酸素を供給するのに
使用するのに空気は全く適しているが、空気の使用が必
須的であるわけではない。
例えば、所望ならば純酸素もしくは酸素の富化された空
気を用いることができる。商業的なFOO操作において
用いる通常のガス例えば遊離の(分子状の)窒素、二酸
化炭素、水蒸気、およびこれらに準するものは、流動化
ならびに同伴 (entrainment )ガスとして使用するのに
適シテいる。
用いられる再生条件には一般に、規定する度合いのコー
ク燃焼、−酸化炭素の燃焼および酸化1素の反応が下記
に述べる仕方で生起するのを可能とするのに十分な温度
および圧力の組合せを包含する。540°ないし815
℃の温度が通常十分に好適である。590℃ないし76
0℃の温度が好ましい。再生ガス、同伴ガスおよび触媒
粒子の流量は、三つの再生帯域のそれぞれにおいて触媒
の濃密相流動化床を与える水準に保つのが望ましいが、
ただし、所望ならば流動床操作から゛みると、明白な機
械的な差異が適当にある触媒の移動床ないしは同伴床(
entrainecl 1)@I(L )を用いること
もできる。好適な流動床操作は、再生を受ける触媒粒子
の寸法および密度に対して適当な上方への見掛けのガス
速度を維持しかつ触媒の導入および抜出し流量を適当に
保つことにより、従来的な仕方で実施することができる
。操作圧力は通常特に臨界的ではない。1ないし20気
圧(絶対)の圧力が一般に非常に好適である。1ないし
5気圧の圧力が特に好ましい。
再生ガス中の一酸化炭素を燃焼するのを助けるために一
酸化炭素燃焼促進金属の使用は、本発明を実施する際に
特に好適である。遷移金属の多くのように一酸化炭素燃
焼促進剤としての使用力tすでに提案されている金属お
よび金属の化合物な用いることができる。本装置におい
て一酸化炭素の燃焼の促進のために用いるのに好適な金
lAKは、白金、7パラジウム、イリジウム、ロジウム
、ルテニウム、オスミウム、マンガン、銅、およヒフロ
ームが含まれる。金属は一酸化炭素の燃焼速度を所望な
程度Kまで増進するのに十分な濃度で用いられる。通常
、濃密相流勧化床内で一酸化炭素の完全燃焼を起すのに
十分な一酸化炭素燃焼促進剤が用いられる。商業的なF
OO操作においては、−酸化炭素の燃焼促進金属として
糧々の形の白金の使用が知られている。−酸化炭素燃焼
促進金網は装蓋内の触媒粒子のすべてのまたは多くの割
合本しくは少い割合の成分として含入されてよく、ある
いは触媒涌留物と混合されかつ触媒粒子との物理的混合
物として循環される触媒としては実質的に不活性な個別
的な(discrete )粒子の成分として倉入され
てよい。個別的な促進剤粒子としての使用が好ましい金
属は白金である。
触媒からaS含有コークを燃焼除去することの結果とし
ての煙道ガスの酸化硫黄による汚染は、再生Kかけられ
る粒状固体の成分として固体の反応体ないしは受容体を
用いることにより有利に回避することができる。煙道ガ
ス中の酸化硫黄はこの反応体ないしは受容体と反応しあ
るいはこれに吸着し、再生器内で硫黄含有固体を生成す
る。これは、下記に述べるようにjllおよび第6の再
生帯−内に供与される酸素に富む雰囲気についてあては
まる。このようKして、再生器から流出する煙道ガスあ
酸化硫黄含有率を著しく低下することかできる。好まし
い固体反応体は、活性的な形において酸化硫黄と反応し
て硫黄含有固体を生成するアルミナである。酸化硫黄と
の反応に用いる活性アルミナは、少くとも50平方メー
トル/gの表面積をもつ。アルファアルミナは好適でな
い。
アルミナは触媒粒子のすべてもしくは一部分の成分とし
て含入されるのが適当であ夛、また触媒粒子と物理的に
混合される。触媒としては実質的に不活性な個別的な粒
子中に含入されてよい。個別的なアルミナ含有粒子な触
媒と混合する場合、再生ガスからの酸化硫黄の除去を実
質的に増加するために十分な量のアルミナを触媒と混合
するのが好ましい。通常(J、1ないし25重j1俤の
アルミナを触媒と混合すると良好な結果を得ることがで
きる。アルミナ含有触媒を用いる場合、ゼオライトを含
まない基準で50重量憾よ)少いシリカと25重量より
多いアルミナとを含むのが好ましい。
コーク含有触媒中のコークの量、同じくまたコーク中の
窒素および硫黄不純物の濃度は、触媒を用いて転化され
る炭化水素供給物の組成および沸点範囲、触媒の組成、
コーク燃焼除去に先立って触媒が用いられる炭化水素転
化装置の型式(例えば、移動床、流動床、同伴床)、お
よびその他のような畏因に従って巾広く変化するであろ
うことは、当技術において熟達の者には明らかであろう
本発明に従う再生の利益は、広い範囲にわたって変化す
る量のコークを含む触媒からコークを燃焼除去する際に
得ることができ、また広い範囲にわたって変化しうる窒
素含有率を有するコークを言む触媒についてもまた得る
ことができる。
本発明に従うに、コーク含有触媒の第一の部分か第1の
再生帯に導入される。この第1の再生帯内の触媒中に遊
離酸素含有酸素ガスが送入される。
コーク含有触媒のIllの部分は約60ないし約95噂
のコーク含有触媒粒子を一般に含む。第1の部分は80
ないし90憾のコーク含有触媒を含む。第1の再生帯内
に導入する遊1111(分子状)酸素の量は、コーク含
有触媒の主な部分に含まれる実質的にすべてのコーク炭
素と化学量論的に反応しかつ第1の帯域において発生す
る一酸化炭素のほとんどすべてと反応するのに少くとも
十分な本のであり、第1の帯域から抜出される再生ガス
中の残留する遊離の酸素少くとも1容積嚢、そして望ま
しくは少くとも3容積慢を与えるのに十分な残留遊離酸
素を導入する。再生ガスの組成は、導入された時に酸素
濃度が高く、−酸化炭素を含まない高度に酸化性の雰囲
気から、コークおよび一酸化炭素の燃焼の徒弟1の再生
帯から再生ガスが抜出される時に、比較的低い残留遊離
酸素の濃度、望ましくは5容積よシ低い、さらに望まし
くは5容積憾よシ低い濃度を好ましくは有する酸化性の
より低い雰囲気まで、再生ガスが第1の再生帯な通過す
る際に変化する。
第1の再生帯内に供与される酸化性雰囲気ならびにコー
クおよび一酸化炭素の燃焼の実質的に完全な実施のため
、第1の再生帯内の触媒上のコーク中の窒素含有化合物
の燃焼の結果、特に白金のような一酸化炭素燃焼促進金
属の存在下で、酸化窒素が発生する。従って再生ガスは
、それが第1の再生帯から抜出される時、酸化窒素で汚
染される。再生ガス中の酸化窒素は、第2の再生帯内の
一酸化炭素および部分的に再生された廃触媒上のコーク
で残留遊離酸素の実質的にすべてを燃焼することにより
発生する、酸素を実質的忙含まない雰囲気中で、第2の
再生帯において遊離の窒素(分子状窒素)を生成するた
めに反応すなわち還元される。
本発明に従うに、コーク含有触媒の第2の部分、望まし
くはこの触媒の10ないし20%を第2の再生帯に導入
する。第1の再生帯から抜出す酸化窒素含有再生ガスは
、第2の再生帯内の触媒中を通過する6再生ガス中の残
留酸素の実質的なすべてと反応し一酸化炭素と二酸化炭
素とを生成し。
かつ第2再生帝内の触媒床と接触する再生ガス中に酸素
な実質的に含まない雰囲気を発生するのに少くとも十分
な量のコーク含有触媒を第2の再生帯に導入する。酸素
を含まない雰囲気は少くとも0.5容積嗟、そして特に
望ましくは少くとも2.0容積憾σ)−酸化炭素を含む
のが好ましい。再生ガス中のほとんどすべての遊離酸素
はコークおよび一酸化炭素を燃焼するのに消費されるの
で、第2再生帯内の再生ガスの遊離酸素濃度は0.5容
積より低い、望ましくは0.1容積憾より低い濃度に低
下する。再生ガス中の酸素を実質的に含まない雰−囲気
の存在は酸化窒素を少くと本部分的に反応させ、遊離の
窒素(分子状窒素)を生成する。#I2の再生帯への廃
触媒の導入速度および触媒の抜出し速度は、第2帯域か
ら抜出される触媒が部分的に再生されるように!ill
整されるのが望ましい。この触媒はもとのコーク含有触
媒のコーク炭素含有率より少ないコーク炭素含有率を有
し、また0、2重量慢よシ多くを含む触媒として規足さ
れる。第2再生帯内の触媒は、コークを含有する部分的
に再生された触媒の濃密相流動化床として維持するのが
望ましい。触媒はコークの部分的な除去の後、第2再生
帯から抜出しかつコーク除去を完全にするためKIK1
再生帯に導入するのが望ましい。
酸化窒素が酸素を実質的に含まない雰囲気中で反応して
遊離の窒素が生成した後、酸素を含まず典型的に一酸化
炭素を含有する再生ガス中に追加的な遊離酸素を導入す
る。この追加的な遊離酸素は、純酸素、空気屯しくけこ
れらに類するもσ〕σごとき遊離酸素を含有する何らか
のガスの形で添加するのが適当である。再生ガス中に導
入する追加的な遊離酸素の量は、第2再生帯から流出す
る再生ガス中の一酸化炭素のすべてと化学量論的に反応
して二酸化炭素を生成するのに少くとも十分なものであ
るのが望ましい。特に好ましいのは、第6の再生帯内の
再生ガス中の一酸化炭素σ)はとんどすべてを燃焼の後
、再生ガス(煙道ガス)中に残留する遊離の酸素のmy
を少〈と吃6容槓とするのに十分な追加的な遊離酸素V
再生ガス中に導入することである。追加的な遊離酸素の
第6再生帝への導入、の前もしくは後に、再生ガスを#
13書生帯に導入する。
追加的な遊離の酸素を含む再生ガス中に含まれる一酸化
炭素の燃焼により、第6の再生帯内の再生ガス中にかな
夛の1の熱が放出される。再生ガスを再生装置から抜出
すのに先立って、再生ガスからこの熱エネルギーを回収
するのが有利である。
回収された熱エネルギーは、得られるコークを含まない
触媒によって関連する接触転化操作(例えば、Foe転
化)を実施するのKしばしば有用である。典型的には再
生ガスは低い熱容量を有しているので、再生ガスがかな
りの量の触媒と接触していない場合、−酸化炭素の燃焼
によって再生ガスが極端に高い温度にまで加熱される可
能性があり。
煙道ガスと接触する装置例えばサイクロン、導管および
その他に対して温度による損傷が与えられる可能性があ
る。
本発明に従うに、 第3の再生帯内での一酸化炭素の燃
焼によシ発生する熱エネルギーは、実質的にコークを含
まない触媒、望ましくはボ1の再生帯から供給される触
媒を熱吸収体として用いることにより回収される。
第1の再生帯から回収される再生触媒のととぐ実質的に
コークを含まない触媒を熱吸収のために用いるので、第
6の再生帯内の再生ガスにはコーク燃焼からの熱はほと
んどもしくは全く加えられず、したがって酸化窒素はほ
とんどもしくは全く発生しない。従って鄭3の帯域から
抜出される煙道ガスの酸化窒素および一酸化炭素の含有
率はともに低い。
第6の再生帯内に保持される実質的にコークを含まない
触媒の量は、−酸化炭素の燃焼により発生する熱のほと
んどすべてを吸収することを可能にする規模の、−酸化
炭素の燃焼に際して再生ガスと接触する実質的にコーク
を含まない触媒0)―密層流動化法を与えるのに十分で
あるのが望ましい。コークな含まない@$によって供与
される熱吸収体は、第3の再生帯内の再生ガスの温度上
昇な第2の再生帯内の再生ガスの温度より 50 ℃高
い温度zDは低く制限するのに有効であるのが特に好ま
しい。第6の帯域へのコークな含まない触媒の導入およ
び同帯からの抜出しの速度は、再生ガスがコークな含ま
ない触媒と接触している際に再生ガス中の一酸化炭素の
少くとも主な部分の燃焼を可能とするのに十分である。
第6の帯域へのコークを含まない触媒の導入および同帯
域からの抜出しの速度ならびに第6の再生帯内に保持さ
れるコークを含まない触媒の量がコークを含まない触媒
の濃密相流動化床と再生ガスが接触している際に再生ガ
ス中のすべての一酸化炭素のほとんど完全な燃焼を可能
にするのに十分であるのが特に好ましい。
本発明は添附の図面に示す特定的な望ましい態様を再び
参照することKよルさらに一層よく理解することができ
る。
本発明の望ましめ態様の実施においては、ゼオライト型
のyco廃触媒、望ましくは、三酸化硫黄と反応して硫
黄含有同体を生成しうるアルミナなかなシの量含有する
ものが再生される、−酸化炭素燃焼促進金属添加剤は、
望ましくは、0.1東童憾σノアルミナを含むアルミナ
粒子の形で装置内で用いる。添加剤粒子は、−密層触媒
床13内での一酸化炭素の燃焼を起すのに十分な量で触
媒粒子と混合するのが望ましい。再生すべきFCCg触
媒は典型的には、約0.5ないし2.0重憤憾のコーク
を含み、そのうち典型的には0.01ないし1ψ量係が
窒素であり、また0、25ないし5.0重@4が硫黄で
ある。代表的なFOO廃触媒触媒中まれるコークの量な
らびにコーク中の窒素および硫黄化合物の量は、用いる
特定の供給物、転化条件および触媒に依存して著しく変
化することは、当技術に熟達の者にとって明白であろう
。廃触媒を燃焼促進添加剤との混合物を再生槽1の下方
部分15内のコークな含まない再生された触媒の濃密相
浦勤化床内に、毎時約2700)ンの割合で導管3を経
て導入する。廃触媒は毎時約2000)ンの割合で床1
3に流入する。突気のようなrlに素言有再生ガスを、
触媒上のコークの実質的にすべてと床13内で発生する
一酸化炭素をすべて燃焼し、かつコークと一酸化炭素と
の完全な燃焼の後、少くと46容積残留する遊離酸素を
与えるのに十分な量1分配器19を経て再生槽に導入す
る。床13内の触媒中の実質的にすべてのコーク炭素を
二酸化炭素へと化学童論的に燃焼するのに必要な遊離の
酸素より約3ないL5容積憾過剰の遊離酸素を保給する
のに十分な遊離酸素を床13に導入するのが好ましい。
濃密相法13内でほとんどすべてのコークおよび一酸化
炭素を燃焼するのが好ましい。再生ガスの流速および見
掛けの速度な、床13内で触媒粒子を流動化するのに適
当な水準に保つのに必要な水蒸気を添加する。
コークを含有する廃触媒は部分的に再生した触媒の濃密
相流動化法21中に毎時400トンの割合で導入する。
床27中の触媒は廃触媒のコーク含有率よりも少くしか
40.2重量慢よ〕多いコーク含有率な有する。流動化
床27中でのコークおよび一酸化炭素との燃焼により、
−酸化炭素と二酸化炭素とが生成され、かつ再生ガス中
に残留する遊離酸素が実質的にすべて消費される。得ら
れる酸素を含まない算囲気中で再生ガス中の酸化窒素が
反応されて、遊離の窒素が生成する。床27の頂部31
から流出する再生ガス中の一酸化炭素一度は、約1ない
し15容積係であるのが望ましい。
床27の頂部を通過する際の再生ガスの温度は約575
ないし750℃例えば約670 ’Cであるのが望まし
い。空気もしくは空気と水蒸気のようなガス中の追加的
な遊離酸素を、再生ガス中の一酸化炭素のすべてを実質
的に完全に燃焼するのに十分な遊離酸素を供給し、かつ
煙道ガス中の残留遊離酸素な少くとも1容積係とするの
に十分な量、分配器37によって再生ガス流中に導入す
る。導管61を経て再生槽から抜出す煙道ガス中に残留
する遊離酸素の濃度を少くとも6容積係にするのに十分
な追加的な遊離酸素を再生ガス中に導入する。槽の上方
の帯域53内のコークを含まない触媒床51の頂部55
の上刃の煙道ガス流は、例えば約660℃のように57
5℃ないし750 ’Cの温度に保つのか好ましい。煙
道ガス流は500谷槓ppmよシ少ない一酸化炭素を含
むのが好ましい。
本発明の好ましい態様はすでに述べた通)であるが1本
発明の範囲内に入る本発明の多くの変更ないしは変改は
当技術に熟達の者にとって明白であろう。
【図面の簡単な説明】 添附の図面は本発明の望ましい一態様を略解的に示す本
のである。 代理人  浅 村   皓 外4名

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)  コーク含有粒状触媒から窒素含有コークを燃
    焼除去する方法において、 a)遊離酸素を含む再生ガスを以て第1の再生帯域にお
    いて前記コーク含有触媒の第1の部分から実質上全部の
    コークを燃焼除去しかつ前記第1の帯域において生成す
    る実質上全部の一酸化炭素を燃焼させること、そして前
    記コーク及び−酸化炭素の燃焼後に前記再生ガス中に少
    〈と41容量憾の残留遊離酸素を与えるのに十分な遊1
    m#素が前記第1の帯域中に導入され、それkよって窒
    素酸化物がこの第1の帯域において生成されること: b)前記第1の帯域から前記再生ガスを第2の帯域罠送
    入し、−酸化炭素と二酸化炭素とを生成させ、次いで前
    記コーク含有触媒の第2の部分からコークを燃焼除去し
    かつ実質上全部の前記残留遊離酸素を以て一酸化炭素を
    燃焼することkより前記餠2の帯域中に実質上am!素
    を含まない雰囲気な発生させること、かつこの雰囲気中
    で前記の酸化窒素の少くとも一部分を反応させて遊離の
    窒素を生成することKよシ前記再生ガス中の酸化窒素の
    量を減少もさせること二〇)前記再生ガスを第2の帯域
    から第6の再生帯域罠送入し、この#2の再生帯域内で
    発生した実質上すべての一酸化炭素を前記の第3の再生
    帯域内で実質上コークを含まない触媒と接触させて追加
    の遊離酸素を以て燃焼する ことを特徴とするコーク含有粒状触媒から窒素含有コー
    クを燃焼除去する方法。 (2)  前記失活した触媒中のコークが硫黄成分を含
    み、このコークな燃焼することによシ酸化硫黄が生成し
    、またこの酸化硫黄が第1の再生帯域内に前記粒状触媒
    とともにいれられた固体反応体と反応される上記xi項
    VC記載の方法。 (3)  前記固体反応体がアルミナである上記w 2
     t#4に記載の方法。 (4)実質上コークな含まない触媒が第1の再生帯域か
    ら第6の再生帯域に送入される上記第1項に記載の方法
    。 (5)  前記再生帯域に装入される追加の遊離酸素の
    量、が、−酸化炭素を燃焼の後前記#I3の再生帯域か
    ら抜出される再生ガス中の遊離酸素が少くとも1容il
    憾を与えるのに十分である上記第1項に記載の方法。 (6)  −e化炭素燃焼促進剤が少くとも前記第1の
    帯域および第3の再生帯に存在する上記第1項に記載の
    方法。 (7)  前記−酸化炭素溶焼促進剤が白金、パラジウ
    ム、イリジウム、オスミウム、ロジウム、ルテニウム、
    銅、クロームおよびマンガンの少くと4 一つから選択
    される上記第6項に記載の方法。 +81  (a)  it直に延びる再生槽内の下方の
    帯域に実買上コークな含まない触媒を含む[1の流動化
    床の中にコーク含有触媒の主壁部分を導入すること: (1))  遊離酸素を含む再生ガスを前記の下方帯域
    を通じて上方に送シ、前記の第1の床においてコーク含
    有触媒の前記主g!部分から実質上すべてのコークを燃
    焼除去し、前記の第1の床中で生成した実質上すべての
    一酸化炭素を前記の下方帯域内で燃焼すること、その際
    前記の下方帯域の上端において前記再生ガス中に残留す
    る遊離酸素少くとも1容量−を与えるのに十分な遊#酸
    素が前記の下方帯域に導入され、それによって前記の下
    方帯域内で酸化窒素が発生すること: (C)前記再生槽において垂直方向の中間の帯域内の触
    媒の第2の流動化床中に前記のコーク含有触媒の少割合
    を導入し、酸化窒素含有再生ガスを前記の下方帯域から
    前記中間帯域を通じて上方に送り、−酸化炭素と二酸化
    炭素とな生成させ、次いで実質上全部の前記残留遊離−
    1gを前記の第2の床内でコークおよび一酸化炭素と反
    応させることによシこの第2の床内に実質上酸素を含ま
    ない雰囲気を発生させること、及び前記の中間帯域内で
    前記の酸化窒素の少くとも一部分を反応させて遊離窒素
    を生成させることKより再生ガス中の酸化窒素の量を減
    少べさせるとと:及び (cll  前記再生槽の上方の帯域に実質上コークを
    含まない触媒を含む蒙3の流動化床を通じて前記の中間
    帯域から一酸化炭素含有再生ガスを上昇させ、次いでこ
    の上方帯域内に導入される実質上全部の一酸化炭素を、
    前記#I3の床と接触させて追加の遊離酸素により燃焼
    する ことを特徴とするコーク會有粒状触媒から窒素含有コー
    クを燃焼除去する方法。 (9)前記コーク含有触媒中のコークが硫黄成分を含み
    、下方および上方の帯域内で前記コークな燃焼するとと
    Kより酸化硫黄が生成され、また粒状触媒とともに含ま
    れる固体反応体に前記の酸化硫黄を反応させて前記の下
    方および上方の帯域内で硫黄含有固体を生成させること
    によル、再生ガス中の前記酸化硫黄の量が減少される上
    記1i48項に記載の方法。 (1G  固体反応体がアルミナを含む上記19項に記
    載の方法。 0υ 実質上にコークを含まない触媒が前記の帯域から
    前記の上方の帯域に送入される上記第1項に記載の方法 0 前記の上方の帯域に導入された追加の遊離酸素の童
    か、この上方帯域から抜出される再生ガス中遊離酸素少
    くとも、1容景憾を与えるのに十分である上記第8項に
    記載の方法。 G3 −酸化炭素、燃焼促進剤が、少くとも前記の下方
    帯域および上方の帯域内で前記の再生ガスおよび前記の
    触媒と接触している上記第1項に記載の方法。 G4  前記の一酸化炭素燃焼促進剤が、白金、ツクラ
    ジウム、イリジウム、オスミウム、ロジウム、ルテニウ
    ム、銅、クロームおよびマンガンの少くとも一つから選
    択される上記第6項に記載の方法。
JP57015456A 1982-02-02 1982-02-02 コ−ク含有粒状触媒から窒素含有コ−クを燃焼除去する方法 Pending JPS58133832A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010253469A (ja) * 2009-03-31 2010-11-11 China Petroleum & Chemical Corp 触媒選択性を向上させる触媒再生方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010253469A (ja) * 2009-03-31 2010-11-11 China Petroleum & Chemical Corp 触媒選択性を向上させる触媒再生方法

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