KR100191974B1 - 유동 접촉 분해 재생기로 부터의 산화질소의 방출 감소 방법 - Google Patents

유동 접촉 분해 재생기로 부터의 산화질소의 방출 감소 방법 Download PDF

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Abstract

코크스를 희석된 기체,예를들어 산소가 풍부한 공기로 이루어진 연소 매질을 사용하여 FCC 복합체의 재생 용기에서 연소시킨다.
상기 재생기를 부분 연소 방식으로 작동시키며 과잉의 산소를 상기 재생기의 연소 대역내로 도입시킨다. 질소 산화물의 대기로의 방출을 감소시킨다.

Description

유동 접촉 분해 재생기로 부터의 산화질소의 방출 감소 방법
제1도는 본 발명의 한 실시태양을 예시하는 FCC 플랜트의 촉매 재생용기의 횡 단면도이다.
제2도는 본 발명의 바람직한 실시태양을 예시하는, 제1도의 촉매 재생 용기의 횡단면도이다.
제3도는 제1도의 라인 II - II 을 따라 취한 상부의 산소-함유 기체조립체의 도면이다.
제4도는 제3도에 예시한 연소 대역의 확대도이다.
본 발명은 배기 가스로부터 NOx를 감소시키는 방법, 특히 촉매 분해 유니트 재생기로부터 배기 가스중의 NOx를 감소시키는 방법에 관한 것이다.
촉매 분해 공정에서 탄화수소 원료는 탄화수소 분해 반응기의 상승관 섹션내로 주입되고, 여기에서 탄화수소 원료는 촉매 재생 용기로부터 상기 상승관-반응기로 순환하는 고온 촉매와 접촉하여 보다 가벼운 유용한 생성물로 분해된다. 흡열 분해 반응이 일어나기 때문에, 상기 촉매는 코크스 침착물로 덮이게 된다. 상기 촉매 및 탄화수소 증기는 상승관을 따라 반응기의 이탈 섹션으로 이동하고, 상기 섹션에서 분리된다. 연속적으로, 촉매는 스트립핑 섹션내로 이동하고, 여기서 상기 촉매에 포집된 탄화수소 증기는 중기 주입에 의해 스트립핑되며, 상기 스트립핑된 촉매는 소모된 촉매 직립관을 통해 촉매 재생기 용기내로 이동한다.
전형적으로, 촉매는 공기를 재생기 용기에 도입시켜 상기 촉매의 코크스를 연소시킴으로써 재생되며, 이에 의해 상기 촉매는 다시 활성화된다. 상기 코크스 연소 반응은 고도의 발열반응이며 촉매를 가열한다. 고온의 재활성화된 촉매는 재생된 촉매 직립관을 통해 상승관으로 역류하여 촉매 주기를 완료하게 된다. 코크스 연소 배기 가스 스트림은 상기 재생기의 상부로 상승하여 재생기의 송기관을 통해 상기 재생기를 나간다. 상기 배기 가스는 질소와 이산화 탄소(CO2)를 함유하며, 일반적으로 일산화 탄소(CO), 산소, 황 산화물(SOx), 질소 산화물(NOx) 및 환원된 질소 화합물들, 예를들어 암모니아도 함유한다.
촉매 재생기를 완전 연소 방식(상기 방식은 현재 표준 연소방식으로 되었다), 또는 부분 CO 연소 방식으로 작동시킬수 있다. 완전 연소 공정에서, 촉매상의 코크스는 CO2로 완전히 연소된다. 이는 전형적으로 과잉 공기의 형태로 제공된 과잉 산소의 존재하에서 재생기를 작동시킴으로써 수행된다. 완전 연소 공정으로부터의 배기 가스는 주로 CO2, 질소 및 과잉 산소를 포함하나, 또한 NOx및 SOx를 함유하기도 한다.
부분적인 일산화 탄소 연소 방식으로 가동시, 촉매 재생기는 촉매중의 모든 코크스를 CO2로 연소시키기에 불충분한 공기에 의해 작동되므로 상기 코크스는 CO 및 CO2의 혼합물로 연소된다. 상기 CO는 하부의 CO 보일러에서 CO2로 산화된다. 상기 CO 보일러로부터의 유출물은 주로 CO2및 질소를 포함하나, 또한 NOx및 SOx를 함유하기도 한다.
최근에, 정련장치의 송기관 기체중에서 환경으로 방출되는 NOx및 SOx의 양에 대해 상당한 관심이 집중되고 있다. 현재, 촉매 재생기의 배기 가스중에 존재하는 대부분의 NOx는 코크스 질소, 즉 축합된 환상 화합물과 같은 헤테로화합물의 형태로 코크스중에 함유된 질소로부터 유래하며, 상기 재생기에 공급되는 공기중애 함유된 질소로부터 유래하는 것은 아니라는 시각이 받아들여지고 있다. 상기 코크스 질소가 NOx로서 종결되는 기작은 상기 재생기가 완전 연소 방식으로 또는 부분 연소 방식으로 작동하는지의 여부에 따라 다르다. 완전 연소 방식으로 재생기를 가동시키는 경우, 코크스 질소는 NOx및 질소 원소의 혼합물로 전환된다. 상기 가동 방식에서 촉매 재생기 송기관 기체중의 NOx의 양은 상기 재생기로부터의 과잉 산소 농도가 증가함에 따라 증가하는 경향이 있다.
재생기를 부분 CO 연소 방식으로 가동시키는 경우, 상기 재생기에서는 NOx가 거의 발생하지 않으며, 코크스 질소는 환훤된 질소 화합물들, 예를들어 암모니아로 상기 재생기를 나간다. 상기 환원된 질소 화합물들은 CO 보일러에서 불안정하며, NOx및 질소원소로 쉽게 전환된다.
촉매 재생기 배기가스 분해에 있어서 NOx를 감소시키고자 산업적으로 다수의 접근방법들이 사용되어 왔다. 여기에는 자본 집중적이고 비용이 비싼 선택사양,예를들어 반응기 공급물의 수소 예비처리 및 송기관 기체 후처리 선택사양; 중간 비용 선택사양, 예를들어 탄화수소 반응기로의 쪼개진 공급물 공급; 및 덜 비싼 선택사양들, 예를들어 촉매 및 촉매 첨가제의 사용이 포함된다.
부분 연소 방식으로 가동되는 FCC 유니트 하부의 보일러단에서 NOx를 감소시키려는 노력은 재생기 송기관 기체중의 암모니아 및 다른 NOx전구체 함량을 감소시키는데 집중된다. 미합중국 특허 제4,755,282 호에는 무기물 지지체상의 귀금속을 사용하여 재생기로부터의 송기관 기체의 암모니아 함량을 감소시킴이 개시되어 있다. 미합중국 특허 제 4,744,962 호에는 재생기나 또는 하부 송기관 기체 라인에 NOx를 가함이 개시되어 있다. 미합중국 특허 제 5,021,144 호에는 과잉량의 CO 중진제를 가함으로써, 부분 CO 연소 방식으로 작동되는 재생기로부터 암모니아를 감소시킴이 개시되어 있다.
미합중국 특허 제 5,268,089 호는 재생기 가동에 임하여, 즉 통상적인 부분 CO 연소 공정 및 완전 연소 공정사이의 범위에서 0.05몰% 미만의 과잉 CO 를 사용하여 NOx의 함량을 감소시킬수 있음을 교지하고 있다. 상기 특허는 상기 방식으로 가동시킴으로써, 부분 CO 연소 공정에서 형성되는 암모니아와 같은 환원된 질소 화합물들을 질소 산화물 및 질소원소로 산화시키며, 상기 재생기의 우세한 환원 환경때문에 상기 질소 산화물은 질소원소로 환원된 후에 상기 재생기를 나감을 지적한다. 상술한 방식의 공정과 관현된 단점은 재생기 조절성과 관련된 곤란성이외에, 매우 고온의 재생기 온도 및 재연소가 존재한다는 점이다.
다수의 특허들은 증진제, 분리된 공급물 분해, 배기 가스 후처리등을 사용하여 FCC 재생기중의 NOx를 감소시킴을 개시하고 있다.
이들 특허들은 미합중국 특허 제 5,268,089 호에 상세히 논의되어 있으며, 그 내용은 본원에 참고로 인용되어 있다.
대기중의 유독 가스 오염을 막기 위한 환경론자들의 상당한 압력으로 인해, 지속적으로 산업적인 송기관 기체, 예를들어 FCC 재생기 배기 가스중의 NOx및 SOx의 농도를 감소시키는 신규하고 개선된 방법들을 개발중에 있다. 본 발명은 부분 CO 연소에 있어서 재생기중의 선택된 대역에 산소를 보강시킴으로써 유출되는 NOx의 양을 감소시키는 독특한 질소 화학을 이용하는 방법을 제공한다.
본 발명은 고도의 산화 대역에서 부분 연소 조건하에 코크스가 침착된 탄화수소 공정 촉매로부터 대부분의 코크스를 연소시키고, 상기에 의해 상기 코크스 질소의 적어도 일부를 질소 산화물로 전환시키고, 이어서 상기 질소 산화물을 고도의 환원 대역에 통과시켜 질소 원소로 전환시킴으로써 상기 촉매의 재생을 수행한다.
보다 일반화된 첫번째 실시태양에 따라서, 탄화수소 가공 유니트로부터의 코크스가 침착된 촉매를, 연소 대역에서 대부분의 코크스가 일산화탄소와 이산화탄소의 혼합물로 연소되는 온도에서 산소 농도가 약 24부피%이상인 산소-불활성 기체 혼합물과 접촉시키고, 상기에 의해 상기 코크스로부터 유래된 환원된 질소 화합물들을 질소 산화물로 실질적으로 산화시킨다. 상기 연소 대역의 총 산소량은 상기 연소대역을 나가는 연소 기체가 약 1부피%이상의 일산화 탄소를 함유하는 양과 같다. 연소 대역으로부터의 연소 기체를 환원 대역에 통과시켜 상기 질소 산화물을 질소원소로 전환시킨다.
연소 대역으로 공급되는 기체는 산소 및 하나이상의 불활성기체, 예를들어 질소, 아르곤, 이산화 탄소 또는 이들의 혼합물을 포함한다. 연소 대역으로 공급되는 전형적인 공급 기체 혼합물로는 공기, 산소-풍부 공기, 산소-이산화 탄소 혼합물, 산소-아르곤 혼합물 및 산소-풍부 공기-일산화 탄소 혼합물이 있다. 바람직한 기체 혼합물에는 산소 함량이 약 25.5부피%이상인 산소-풍부 공기 및 산소-이산화 탄소 기체 혼합물이 포함된다. 연소 대역으로 공급되는 산소의 최대 농도는 일반적으로 상기 연소 대역에 우세한 평균 온도가 약 650 내지 약 815℃ 범위, 바람직하게 약 670 내지 약 790℃ 범위인 농도이다.
상기 공정은 탄화수소 분해 촉매, 특히 유동상의 형태인 탄화수소 분해 촉매의 재생에 특히 유용하다.
본 발명의 바람직한 태양으로, 상기 연소 대역 및 환원 대역을 촉매 재생 용기내에 각각 배치시킨다. 가장 바람직하게, 연소 대역을 재생 용기의 하부에 배치시키고 환원 대역을 재생 용기의 상부, 즉 연소 대역 위에 배치시킨다.
본 발명의 하나의 실시태양으로, 연소 대역에 공급하는 기체를 상기 연소 대역에 공급하기 전에 배합한다. 보다 바람직한 또다른 실시태양으로, 상기 기체를 2개이상의 스트림으로 상기 연소 대역에 도입시킨다. 이 실시태양에서, 산소 및 불활성 기체를 포함하는 제 1 기체를 연소 대역의 하부에 도입시키고, 산소 또는 산소-불활성 기체 혼합물을 포함하는 제 2 기체를 상기 제 1 기체 도입 지점 하부의 상기 연소 대역 부분으로 도입시킨다. 상기 두번째 실시태양의 가장 바람직한 태양으로, 상기 제 1 기체는 공기, 산소-풍부 공기 또는 산소-이산화 탄소 기체 혼합물이고, 상기 제 2 기체는 산소-풍부 공기 또는 매우 순수한 공기이다.
상술한 바와 같이, 상기 연소 대역내로 도입되는 산소의 양은 상기 연소 기체가 약 1%이상의 일산화 탄소를 함유하는 양과 같다. 상기 산소량은 바람직하게 상기 연소 기체가 약 3%이상의 일산화 탄소를 함유하는 양이며, 가장 바람직하게 3.5%이상의 일산화 탄소를 함유하는 범위로 제한된다.
본 발명의 바람직한 실시태양으로, 상기 재생 공정은 고온 재생 촉매를 촉매 재생 용기에서 탄화수소 분해 반응기(여기에서 상기 촉매는 새로운 탄화수소와 접촉하여 상기 탄화수소를 저분자량의 탄화수소로 분해하며, 이 공정에서 코크스로 코팅된다)로 운반하는 FCC 공정의 일부를 포함한다. 이어서 상기 코크스가 침착된 촉매를 분해된 탄화수소와 분리시키고 상기 촉매의 재생을 위해서 재생기로 다시 보낸다.
장치의 실시태양으로, 본 발명은 연소 대역 및 환원 대역을 갖는 유동상 촉매 재생기, 및 산소 함유 기체를 연소 대역으로 도입시키기 위한 2개이상의 도관 수단을 포함한다. 바람직한 실시태양으로, 상기 도관 수단들중 하나는 연소 대역의 기부에 배치시키고 두번째 도관수단은 바람직하게 상기 연소 대역의 상부 부근인 상기 첫번째 도관 수단위에 배치시킨다.
장치 실시태양의 바람직한 태양으로, 상기 시스템은 연소 송기관 기체에 함유된 일산화 탄소를 이산화 탄소로 연소시키는 수단을 포함한다.
본 발명은 FCC 촉매 재생 유니트로부터 산화 질소의 방출을 상당히 감소시키는 방법에 관한 것이다. 촉매상에 존재하는 코크스를, 산소가 공기중에서의 통상의 농도, 즉 약 20.9부피% 보다 높은 농도로 존재하는 산소-불활성 기체 혼합물과 함께 상기 재생기의 연소 대역에서 연소시킨다. 이러한 환경은 환원된 질소 화합물, 예를들어 암모니아로 전환되는 코크스 질소의 양을 감소시키고 연소 대역에서 상기 코크스 질소로부터 생성되는 질소 산화물의 양을 증가시킨다. 연소 대역에서의 총 산소량을 상기 재생기가 부분 연소 방식으로 작동되도록 제한하며; 결과적으로 상기 연소 대역을 나오는 배기 가스는 상기 연소 대역 하부에 환훤 대역을 생성시키기에 충분한 일산화 탄소를 함유한다. 그 결과 질소 산화물이 무해한 질소 원소로 환원된다.
연소 대역 하부의 환원 환경의 존재는 본 발명을 성공적으로 수행하는데 중요하다. 따라서, 본 발명은, 재생기를 상기 재생기의 연소 대역을 나오는 배기 가스중에 존재하는 1%이상의 일산화 탄소를 사용하여 부분 연소 방식으로 가동시키는 경우, 단지 연소 기체중의 질소 산화물을 환원시킬 뿐이다. 더우기, 상기 코크스중의 환원된 질소 화합물들을 국소적인 산소 풍부 대역, 즉 연소 대역에서 질소 산화물로 실질적으로 전환시키기 위해서, 상기 연소 대역중의 산소 수준은 상기 대역으로 공급되는 전체 기체의 24몰%이상, 바람직하게 25.5몰%이상일 필요가 있다.
상기 환훤된 질소 화합물들의 일부를 질소 산화물과 질소로 연속적으로 향상되게 전환시키고 동시에, 형성된 질소 산화물을 질소 원소로 환원시키기 위해서, 상기 재생기를 약 650 내지 약 8157, 바람직하게 약 670 내지 약 790℃ 범위의 온도에서 가동시켜야 한다. 본 발명의 바람직한 실시태양으로, 보충 산소를 주 연소 기체 분배 시스템보다 약간 높은 높이에서 상기 상내로 도입시킬 것이다. 이는 환훤된 질소 화합물의 질소 산화물로의 전환에 대해 최대의 선택성을 보장하며, 이는 상기 기체가 상기 열거한 방식으로 작동되는 재생기 용기를 나오기 전에 상기 기체를 최종적으로 환원시킬 것이다.
부분 CO 연소 방식으로 작동시, 온도 최소화 견지에서 다량의 농축 산소를 역방향으로 공급한다. 질소 산화물 수준이 표준(완전 연소) 공정에서 과잉 산소 수준의 증가에 따라 증가하는 경향이 있음은 잘 확립되어 있다. 재생기에 산소를 보강시키는 것은 질소 산화물의 환원에 대해 역행적인 것으로 보인다. 그러나, 상기 논리는 부분 CO 연소 공정에 대해서 직접적으로 통용되는 것이 아니며, 이때 하부의 보일러가 질소 산화물의 주 공급원이다. 완전 연소 방식으로 작동되는 단일 단계 재생기에 대해 보강된 공기를 사용하는 것은 재생기 질소 산화물의 방출을 감소시키지 않을 것으로 여겨진다.
재생기에서 산소가 보다 높은 수준으로 존재하는 것은 또한 탈-SOx첨가제(상기는 재생기에서 SOx를 SO2가 아닌 SO3로서 취한다)의 유효성을 향상시킬 것으로 예상된다. 재생기에서 SOx의 제거수준을 증가시킨 결과 반응산물과 함께 촉매에 의해 방출되는 황화 수소의 양이 증가되며, 이는 다수의 잘 공지된 공정들에 의해 회수될수 있다.
첨부된 도면은 본 발명의 상기 논의된 각 실시태양을 다루기 위해 장치된 FCC 시스템 촉매 재생기를 예시한다. 다양한 흐름선들을 본 발명의 다수 태양들의 설명을 돕기 위해서 도면에 포함시켰다. 본 발명과 직접 관련되지 않고 본 발명의 이해를 위해서 불필요한 탄화수소 분해 반응기 및 관련된 공정 장치, 밸브, 게이지등은 간략성을 위해서 상기 도면으로부터 생략하였다. 다양한 도면들에서 동일한 참고번호들을 동일하거나 유사한 부분을 나타내는데 사용하였다.
제1도 및 제2도에 예시된 실시태양으로 돌아가서, 탄화수소분해 촉매 재생기(2)에 소모된 촉매 운반라인(4), 재생된 촉매 운반라인(6), 산소 함유 기체 공급 라인(8), 배기가스 라인(10)을 외부적으로 제공한다. 일반적으로 (12)로서 표시한 연소 대역 및 일반적으로 (14)로서 표시한 환원 대역을 각각 재생기(2) 내부의 상부 및 하부에 배치시킨다.
공급 라인(16)은 공급 라인(8)을 기체 분배기(18)의 중심에 연결시킨다.
분배기(18)에는 노즐(20)이 제공되어 있다. 도면에 예시된 실시태양에서, 분배기(18)는 재생기(2)의 하부에 수평으로 배치된 2개의 수직 아암을 포함하나; 분배기(18)는 임의의 목적하는 형태, 예를들어 용기(2)의 주변둘레에 연장된 환상 고리를 가질수 있다.
연소 대역(12)은 코크스의 연소가 일어나는 재생기(2)내의 영역이다. 연소는 산소를 고온의 코크스와 접촉시킴으로써 수행되므로, 연소 대역(18)은 재생기(2)에 공급되는 산소에 의해 한정된다. 제1도에 도시된 디자인에서, 노즐(20)은, 산소 함유 기체의 흐름을 분배기(18)아래로 조종하도록 하향 배치되므로, 따라서 제2도에 연소 대역(12)을 확대한다.
배기 가스 라인(10)은 임의적인 일산화 탄소 보일러(22)와 재생기(2)의 상부를 연결한다. 보일러(22)의 출구 말단상에 배기 라인(24)을 제공한다. 일산화 탄소 보일러(22)를 사용하지 않는 경우, 일산화 탄소 함유 배기 가스를 추가의 처리, 예를들어 전이 반응을 위해 하부의 공정으로 운반한다.
제1도 및 제2도에 예시된 시스템으로 실시되는 공정에서, 소모된 탄화수소 분해 촉매를 탄화수소 분해 반응기(도시안됨)애서 소모된 촉매 라인(4)을 통해 재생기(4)로 운반한다. 소모된 촉매는 접선 운동으로 재생기(2)의 내부 주위를 소용돌이 친다. 희석된 유동상이 재생기(2)의 상부에 형성되고 농축된 유동상이 재생기의 하부에 형성된다.
촉매가 유입되는 공급 기체중의 산소와 접촉할때 상기 촉매 표면상의 코크스는 인화되고 연소되어 이산화 탄소, 일산화 탄소, 수증기, 질소 산화물 및 추측상 황 산화물을 함유하는 연소 기체를 생성시킨다.
재생기(2)로 공급되는 기체중의 총 산소 함량은 상기 코크스를 이산화 탄소로 모두 전환시키기에는 불충분하다, 즉 재생기(2)가 부분 연소 방식으로 작동된다. 그러나, 유입되는 공급 기체애는 코크스 화합물중의 환원된 질소의 상당량을 질소를 질소 산화물로 전환시키기에 충분한 산소가 농축되어 있다. 상기 유입되는 공급 기체에 산소가 덜 농축된 경우애는 코크스 질소의 일부가 환훤된 질소 화합물, 예를들어 암모니아로 전환될 것이다. 상기 환원된 질소 화합물은 재생기(2)의 하부에 배치된 일산화 탄소 보일러의 고도의 산화 환경에서 질소 산화물로 전환될 것이다.
연소 기체는 재생기(2)의 상부로 고속 상승하여 환원 대역(14)으로 들어가며, 이때 상기 환원 대역의 일산화 탄소의 농도는 환원 환경을 생성시킬 정도로 충분히 크다. 배기 가스가 상기 환원 대역(14)을 통과하면 상기 가스중의 대부분 또는 모든 질소 산화물이 질소 원소로 전환된다. 이어서 연소 기체는 일산화 탄소 보일러(22)(이 장치가 상기 시스템에 사용되는 경우)로 들어간다. 보일러(22)를 나온 배기 가스는 이제 실질적으로 이산화 탄소 및 추측상 질소를 함유하며, 배기 라인(24)을 통해 상기 시스템을 나온다. 상기 기체가 보일러(22)를 통과할 때 상기 배기 가스중의 일산화 탄소는 이산화 탄소로 전환되지만, 아주 드물게는 상기 배기 가스중의 임의의 추가적인 질소 산화가 일어나기도 한다. 따라서, 본 발명에 의해 상기 시스템에서 달리 질소 산화물로 전환될수 있는, 환원된 질소 화합물의 일부가 보다 안정한 질소 원소로 전환된다.
제3도 및 제4도는 본 발명의 바람직한 실시태양을 예시한다.
상기 실시태양에서, 보조 산소 분배기(26)을 산소 분배기(18)위의 연소대역(12a)의 상부에 배치한다. 분배기(26)에는 산소 공급 라인(28) 및 노즐(30)이 제공되어 있다.
제3도 및 제4도 실시태양으로 본 발명 공정을 실시할 때, 소모된 촉매를 상술한 방식으로 재생기(2)에 공급한다. 산소 함유 기체의 공급물을 라인(16)을 통해 재생기(2)로 공급한다. 상기 기체는 산소 불활성 기체 혼합물이다. 상기는 공기, 산소-풍부 공기, 산소-이산화탄소, 또는 산소 및 기타 불활성 기체(들)의 혼합물, 예를들어 산소-아르곤 기체 혼합물 또는 산소-풍부 공기-이산화 탄소 기체 혼합물일 수도 있다.
산소 함유 기체의 제 2 공급물을 라인(28), 분배기(26) 및 노즐(30)을 통해 연소 대역(12a)내로 도입한다 상기 기체는 거의 순수한 산소, 즉 다른 기체가 약 1% 이하로 함유된 산소; 또는 고순도 산소, 즉 약 80%이상, 바람직하게 약 90%이상의 산소를 함유하는 기체; 또는 산소가 풍부한 공기일수 있다. 상기 기체를 분배기(26)를 통해 연소 대역(12a)으로 공급하는 목적은 연소 대역(12a)의 산화 환경을 향상시키기 위해서이다 이는 코크스 질소를 질소 산화물 중간체로 보다 완전한 전환을 보장할 것이며, 따라서 코크스 질소를 질소 원소로 더욱 궁극적인 전환을 보장할 것이다. 대역(12a)을 나온 연소 기체는 상술한 방식으로 환원 대역(14) 및 임의적인 일산화 탄소 보일러(22)를 통과한다.
통상적인 장치를 사용하여 상기 시스템을 완전히 자동화시켜 효율적인 방식으로 연속적으로 가동시킬수 있도록 상기 시스템내의 기류를 감시하고 자동적으로 조절함이 본 발명의 범위내에 있음을 인식할 것이다.
본 발명을 구체적인 실험을 참고로 개시하였지만,상기 실험은 단지 본 발명의 예이며 수정도 고려할 수 있다. 예를들어 본 발명의 공정을 도면에 예시된 장치이외의 것들을 사용하여 실시할수도 있으며, 본 발명을 FCC 시스템 이외의 시스템, 예를들어 고정상 시스템에 적용시킬 수도 있다. 본 발명의 범위는 단지 첨부된 특허청구범위에 의해서만 제한된다.

Claims (19)

  1. (a) 코크스가 침착된 탄화수소 분해 촉매를 평균 온도 범위가 650 내지 815℃인 연소 대역에서 산소-불활성 기체 혼합물(이때 상기 연소 대역내로 도입되는 산소는 상기 혼합물의 24% 이상을 차지한다)과 접촉시킴으로써 상기 촉매상에 침착된 코크스의 적어도 일부를 연소시키고 상기 코크스증에 함유된 질소를 질소 산화물로 전환시켜 이산화 탄소, 질소 산화물 및 1% 이상의 일산화탄소를 포함하는, 산소가 거의 얼는 연소 기체를 생성시키는 단계; 및 (b) 상기 연소 기체를 환원 대역에 롱과시킴으로써 상기 질소 산화물의 적어도 일부를 질소 원소로 전환시키는 단계를 포함하는, 상기 코크스 침착물의 연소에 의한, 상기 코크스 침착물을 갖는 탄화수소 분해 촉매의 재생 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 촉매상이 유동상태인 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 연소 대역 및 환원 대역을 촉매 재생 용기에 배치시키는 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 연소 대역을 상기 재생 용기의 하부에 배치시키고 상기 환원 대역을 상기 연소 대역의 하부에 배치시키는 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 촉매를 상기 재생 용기와 탄화수소 분해 반응기 용기사이에서 순환시키는 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 촉매를 X 형 제올라이트, Y 형 재올라이트 및 이들의 혼합물중에서 선택하는 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 산소-불활성 기체 혼합물이 산소, 및 질소, 이산화 탄소 및 이들의 혼합물중에서 선택된 기체를 포함하는 방법.
  8. 제1항 또는 제7항에 있어서, 상기 연소 기체가 3% 이상의 일산화 탄소를 함유하는 방법.
  9. 제1항 또는 제7항에 있어서, 상기 산소-불활성 기체 혼합물이 25.5% 이상의 산소를 함유하는 방법.
  10. 제1항 또는 제7항에 있어서, 산소를 2개이상의 공급 스트림으로 상기 연소 대역내로 도입시키는 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 연소 기체가 3.5% 이상의 일산화 탄소를 함유하는 방법.
  12. 제10항에 있어서, 하나의 공급 스트림이 공기 또는 산소-풍부 공기인 방법.
  13. 제10항에 있어서, 하나의 공급 스트림이 산소-풍부 공기 또는 거의 순수한 산소인 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 하나의 공급 스트림을 상기 연소 대역의 하나이상의 상부 지점에서 상기 재생 용기내로 도입시키는 방법.
  15. 제1항에 있어서, 상기 연소 기체에, 상기 배기 가스중의 거의 모든 일산화 탄소를 이산화 탄소로 전환시키는 연소 단계를 가하는 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 연소 단계를 일산화 탄소 보일러에서 수행하는 방법.
  17. 제15항에 있어서, 상기 연소 기체중의 일산화 탄소의 적어도 일부를 수-기체 전이 반응에 의해 이산화 탄소로 전환시키는 방법.
  18. (a) 촉매 재생 용기; (b) 코크스가 침착된 탄화수소 분해 촉매를 상기 재생기내로 도입시키고 상기 코크스가 침착된 촉매를 상기 재생기에서 유동화된 상태로 유지시키기 위한 도관 수단; (c) 산소 함유 기체를 상기 재생 용기의 중간부보다 아래로 도입시키기 위한 제 1 수단; (d) 산소 함유 기체를 상기 재생 용기의 중간부보다 아래이고 상기 제 1 수단의 위치보다 위로 도입시키기 위한 제 2 수단; (e) 상기 재생 용기로부터 재생된 촉매를 회수하기 위한, 상기 제 1 및 제 2 수단아래에 배치된 도관 수단; 및 (f) 상기 재생 용기로부터 연소 기체를 회수하기 위한, 상기 제 2 수단위에 배치된 수단을 포함하는 코크스가 침착된 탄화수소 분해 촉매의 재생 장치.
  19. 제18항에 있어서, 상기 재생 용기로부터 회수된 연소 기체중의 일산화 탄소를 연소시키기 위한 수단을 또한 포함하는 장치.
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