KR20130071411A - 개선된 co2 밸런스를 갖는 아민 처리 유닛과 관련된 촉매 분해를 위한 공정 - Google Patents

개선된 co2 밸런스를 갖는 아민 처리 유닛과 관련된 촉매 분해를 위한 공정 Download PDF

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Abstract

본 발명은 촉매 분해 유닛으로부터 재생 매연의 아민 처리를 위한 유닛과 관련된 촉매 분해를 위한 공정을 기재하고, 이러한 공정은 CO₂크레딧을 교부함으로써 CO₂밸런스를 개선하기 위해 사용될 수 있는 재생 공기 송풍기 및/또는 분해 가스 압축기를 작동시키는 적어도 하나의 역압 터빈을 사용한다.

Description

개선된 CO2 밸런스를 갖는 아민 처리 유닛과 관련된 촉매 분해를 위한 공정{PROCESS FOR CATALYTIC CRACKING ASSOCIATED WITH AN AMINE TREATMENT UNIT WITH IMPROVED CO2 BALANCE}
본 발명은 촉매 분해 (catalytic cracking; FCC 라 함) 유닛의 재생으로부터 비롯되는 매연 (fumes) 에 의해 발산되는 이산화탄소 (CO2) 를 포획하는 분야에 관한 것이다.
온실 효과와의 전쟁에서, CO₂가 주요 원인들 중 하나이므로 CO₂의 포획은 필수적인 양상이다. 기후 온난화 현상을 제한하기 위해, 지하 저장소에 임시 압류할 목적으로 이산화탄소는 연소 매연으로부터 추출된다. 대부분의 이산화탄소 배출물은 산업 활동, 즉 전세계적으로 평균 60%, 이 중 40% 는 전력 생산을 위한 발전소의 매연으로부터 발생한다.
정제 공장들에 있어서, 유동성 접촉 분해 (FCC) 유닛은 그 자체만으로 거의 20% 를 배출하는 주요 CO₂배출기 중의 하나로서 고려될 수 있으며, 다른 원인들은 다양한 재가열 또는 증류노 (distillation furnaces) 에 있다. 정제 공장으로부터 CO₂배출을 줄이는 경우, FCC 가 주요 대상을 구성한다는 것은 명확하다.
종래 기술은 재생 매연의 전부 또는 일부가 아민 처리 유닛으로 보내지는 통합된 FCC/아민 처리 유닛 공정을 기재한다. 촉매 분해 유닛에는 재생 영역으로부터 제거된 촉매의 일부를 사용하는 외부 교환기가 장착되므로, 아민 처리 유닛에 요구되는 고온 유체 및 열이 상기 외부 교환기에 의해 생성되는 스팀에 의해 통합적으로 제공된다. 종래 기술에 있어서, 공정 중에 생성된 스팀의 양은 FCC 매연의 전부를 처리하기에 불충분하다.
따라서, FR 2 939 693 은, 매연의 아민 처리 유닛 (AMN 이라 함) 을 사용하는, 촉매 분해 (FCC 라 함) 유닛의 재생 영역으로부터 나오는 매연의 적어도 일부에 의해 발산되는 CO₂의 포획을 위한 통합된 공정을 기재하고, 이러한 촉매 분해 유닛에는 재생 영역으로부터 제거된 촉매의 일부를 사용하는 외부 교환기가 장착되므로, 아민 처리 유닛 내의 아민을 재생하기에 필요한 고온 유체 및 열은 상기 외부 교환기에 의해 생성되는 스팀을 이용함으로써 촉매 분해 유닛에 의해 통합적으로 제공된다.
본 발명의 명세서에서, 이러한 외부 교환기는 CCE 로 나타낼 수 있다.
본 발명은 아민 포획이라는 공지된 포획 기술을 요구하는 해결책을 제안하지만, 우수한 (intense) 에너지 회수 및 공정의 두 개의 압축기에 대한 구동의 신중한 선택을 통해 통합된 FCC/아민 포획 유닛 공정으로부터 HP 스팀 (고압) 과 LP 스팀 (저압) 에 관하여 매우 과잉인 유틸리티 밸런스를 개발한다. 따라서, 매우 낮거나 심지어 네거티브 (negative) 의 CO₂배출을 갖는 통합된 FCC/아민 포획 유닛 공정이 얻어진다. 그래서, 이는 CO₂크레딧 (credit) 을 갖는 공정으로서 공지된다.
본 발명은 CO₂를 제거하기 위해 매연의 아민 처리 유닛 (AMN) 을 사용하여, 진공 증류물 또는 대기 (atmospheric) 잔류 유형의 탄화수소 커트 (cut) 를 처리하는 촉매 분해 (FCC) 유닛의 재생 영역으로부터 나오는 매연에 의해 발산되는 CO₂의 포획을 위한 통합된 공정으로서 규정될 수 있고, 이러한 공정에 있어서 재생 매연을 냉각시킴으로써 주로 생산되는 HP 스팀은 제 1 역압 터빈에 의해 FCC 유닛의 재생 공기 송풍기 (MAB) 를 위한 구동이거나 제 2 역압 터빈에 의해 분해 가스 압축기 (WGC) 를 위한 구동 중 어느 하나를 제공하기 위해 사용되고, 최종 LP 스팀은 아민 처리 유닛 (AMN) 에서 아민의 재생을 실행하기 위해 사용되고, 과잉의 HP 및 LP 스팀은 CO₂크레딧으로 전환된다.
공급물 (feed) 의 코크스 생산 잠재성 (콘라드슨 (Conradson) 탄소 개념으로서 측정됨) 에 관한 몇몇의 경우에, FCC 유닛에는 외부 교환기 (CCE) 가 장착되고, 재생 매연을 냉각시킴으로써 주로 생산되는 HP 스팀은 제 1 역압 터빈에 의해 FCC 유닛의 재생 공기 송풍기 (MAB) 를 위한 구동이거나 제 2 역압 터빈에 의해 분해 가스 압축기 (WGC) 를 위한 구동 중 어느 하나를 제공하기 위해 사용되고, 최종 LP 스팀은 아민 처리 유닛 (AMN) 에서 아민의 재생을 실행하기 위해 사용되고, 과잉의 HP 및 LP 스팀은 CO₂크레딧으로 전환된다.
"어느 하나의" 의 표면은 넓은 의미로 이해되어야 하고, 즉 본 발명의 명세서에서 3 개의 구성이 가능하다:
1) HP 스팀은 역압 터빈에 의해 재생 공기 송풍기를 구동하기 위해 사용되고, 분해 가스 압축기는 전동기에 의해 구동된다:
2) HP 스팀은 역압 터빈에 의해 분해 가스 압축기를 구동하기 위해 사용되고, 재생 공기 송풍기는 전동기에 의해 구동된다:
3) HP 스팀은 제 1 역압 터빈에 의해 재생 공기 송풍기를 구동하기 위해 그리고 제 2 역압 터빈에 의해 분해 가스 압축기를 구동하기 위해 사용된다.
본 발명의 촉매 분해 (FCC) 유닛의 재생 영역으로부터 나오는 매연에 의해 발산하는 CO₂의 포획을 위한 통합된 공정의 제 3 변형예에 있어서, 재생 매연을 냉각시킴으로써 주로 재생되는 HP 스팀은, 한편으로는, 제 1 역압 터빈에 의해 재생 공기 송풍기 (MAB) 를 구동하기 위해 사용되고, 다른 한편으로는, 제 2 역압 터빈에 의해 분해 가스 압축기 (WGC) 를 구동하기 위해 사용되며, 과잉의 HP 및 LP 스팀은 CO₂크레딧으로 전환된다.
FR 2 939 693 에 기재된 가장 근접한 종래 기술과 비교하여, 여기에 대해 개선인 본 발명의 통합된 공정은 훨씬 더 큰 CO₂크레딧을 교부하기 위해 사용될 수 있으며, 이하의 실시예에서 설명될 수 있다.
FCC 유닛에는 재생 매연에 대해 작동하고 전력의 생산을 허용하는 팽창 터빈 (팽창기로서 또한 공지됨) 가 장착되면, CO₂크레딧은 더욱 추가로 증가된다.
본 발명에 있어서, FCC 유닛의 재생 영역으로부터 나오는 매연에 의해 발산되는 CO₂의 포획을 위한 통합된 공정은 바람직하게는 매우 극한 조건 하에서, 즉:
- 2 ~ 20 범위, 바람직하게는 4 ~ 15 범위의 C/O 비로, 그리고 450℃ ~ 650℃ 범위, 바람직하게는 470℃ ~ 620℃ 범위의 반응기 출구 온도로, 라이저 (riser) 반응기가 장착된 유닛에 대해,
- 10 ~ 50 범위, 바람직하게는 10 ~ 30 범위의 C/O 비, 그리고 480℃ ~ 650℃ 범위, 바람직하게는 520℃ ~ 620℃ 범위의 반응기 출구 온도로, 다우너 (downer) 반응기가 장착된 유닛에 대해 작동되는 촉매 분해 유닛을 사용한다.
본 발명의 촉매 분해 (FCC) 유닛의 재생 영역으로부터 나오는 매연에 의해 발산되는 CO₂의 포획을 위한 통합된 공정은, MEA (모노에탄올아민), DEA (디에탄올아민), MDEA (디메틸에탄올아민), DIPA (디이소프로필아민), DGA (디글리콜아민), 디아민, 피페라진, 및 수산화에틸 피페라진의 군으로부터 선택되는 아민을 사용하는 아민 처리 유닛을 사용한다. 바람직하게는, 아민은 MEA (모노에탄올아민), DEA (디에탄올아민) 및 MDEA (디메틸에탄올아민) 의 군으로부터 선택된다.
보다 바람직하게는, 아민 처리 유닛은 MEA (모노에탄올아민) 을 사용한다. 추가의 바람직한 대안은 통상적으로 TMHDA 로서 공지된, 테트라메틸헥산-1,6-디아민의 사용이다.
도 1 은, 종래 기술에 따라, FCC 유닛에 의해 생성되는 HP 스팀의 용도에 대한 레이아웃이며, 3 개의 주요 용도, 즉
a) 분해 가스 압축기 (WGC) 가 회전하도록 하는 터빈용;
b) 재생 공기 송풍기 (MAB) 가 회전하도록 하는 터빈용; 그리고
c) 아민 처리 유닛 (AMN) 으로부터 아민을 재생시키기 위한 용도를 보여준다. 종래 기술에 있어서, 과잉의 스팀은 거의 영 (0) 이다. 종래 기술에 사용된 터빈들은 완전 응축 터빈이다.
도 2 는, 본 발명에 따라, FCC 유닛에 의해 생성되는 HP 스팀을 사용하는 레이아웃이며, 이는 그 적용을 b) 재생 공기 송풍기 (MAB) 가 회전하도록 하는 터빈에 대해 반복하고, 이러한 터빈은, 본 발명에 따라, 아민 처리 유닛 (AMN) 으로부터 아민의 재생을 실행하는 LP 스팀의 유동을 전달하기 위해 사용될 수 있는 역압 터빈이다. 이러한 경우에, 본 발명에 따라, 분해 가스 압축기 (WGC) 는 전동기에 의해 이동하도록 야기된다.
도 3 은, 본 발명에 따라, 상기 HP 스팀이,
a) 분해 가스 압축기 (WGC) 가 회전하도록 하는 터빈용으로;
b) 재생 공기 송풍기 (MAB) 가 회전하도록 하는 터빈용으로 사용되는 변형예에 있어서 촉매 분해 유닛에 의해 생성되는 HP 스팀을 사용하는 레이아웃을 나타내고, 2 개의 터빈은, 이전 경우에서와 같이, 아민 처리 유닛 (AMN) 으로부터 아민의 재생을 실행하는, LP 스팀의 유동이 해제될 수 있다는 것을 의미하는 역압 터빈이다.
따라서, 본 발명의 통합된 FCC/아민 유닛 공정이 여전히 과잉의 스팀 및/또는 전기를 생성하고, 아민 유닛 내의 FCC 유닛으로부터 매연의 전부를 처리한다는 점에서 본 발명은 FR 2 939 693 에 기재된 아민 유닛 공정에 의한 재생 매연의 통합된 FCC/처리에 대한 개선인 것으로 간주될 수 있다.
가장 근접한 종래 기술 (전술한 특허 출원에 의해 나타내어짐) 에 있어서, 재생 매연의 일부만이 단지 아민의 재생을 실행하기에 충분한 스팀 밸런스를 가진 아민 처리 유닛에 의해 처리될 수 있다.
바꾸어 말하면, 본 발명의 통합된 FCC/아민 유닛은 FCC 유닛으로부터 재생 매연의 전부를 처리하는 데에 사용될 수 있고, 이로 인해 과잉 스팀을 방출하고, 이는 CO₂크레딧을 야기할 수 있다.
통합된 FCC/아민 처리 유닛은,
- CO₂흡수 후에 아민을 재생하기 위해;
- 대기압으로부터 재생기 또는 재생기들의 압력 (2 ~ 5 절대 바) 까지 촉매를 재생하는 데에 필요한 공기를 압축하는 공기 송풍기 (MAB) 를 구동하기 위해;
- 대략 1 ~ 2 절대 바로부터 대략 15 ~ 20 절대 바 (1 바 = 105 파스칼) 까지 주요 분별증류 칼럼의 헤드에서 기체 유출물을 압축하는 분해 가스 압축기 (WGC) 를 구동하기 위해;
- 스팀을 라이저 (riser) 로 주입하기 위해 그리고 반응 영역 내의 상기 촉매를 스트리핑 (stripping) 하기 위해 대량의 전기 또는 열 에너지를 필요로 한다.
아민은 저압 스팀 (LP 라 함) 으로 가열함으로써 통상적으로 재생된다.
FCC 유닛의 2 개의 압축기들, 즉 분해 가스 압축기 (WGC) 및 재생 공기 송풍기 (MAB) 는 완전 응축 터빈들 또는 전동기들에 의해 구동될 수 있다. 종래 기술에서, 이러한 2 개의 압축기들은 완전 응축 스팀 터빈에 의해 기계적으로 구동된다.
완전 응축 터빈에는 고압 스팀이 통상적으로 장착되고, 대기압 미만인 압력에서 스팀을 방출하고, 진공이 응축기에 의해 야기된다. 응축기로부터의 배출구에서, 응축물은 약 50℃ 미만의 온도에서 얻어진다. 완전 응축 터빈이 사용되면, 물의 증발 엔탈피는 응축기 내에서 어떻게든 "손실" 된다.
또한, 역압 터빈으로서 공지된 터빈들이 존재한다; 이러한 터빈들에는 고압 스팀이 통상적으로 장착되고, 중압 스팀 (MP) 또는 저압 스팀 (LP) 을 방출한다.
그런 다음, 역압 터빈으로부터 새어나온 MP 또는 LP 는, 스팀이 응축할 때, 다른 유체를 재가열 또는 기화시킬 수 있다. 완전 응축 터빈과 대조를 이루어, 물의 증발 엔탈피는 손실되지 않지만, 유체를 재가열 또는 기화시키는데 사용된다.
마침내, 전술한 2 개의 압축기는 전동기에 의해 또한 구동될 수 있다. 본 발명의 명세서에서, 이용 가능한 MP 또는 LP 의 사용은 최대한으로 활용되도록 의도되고, 적어도 하나의 역압 터빈은 분해 가스 압축기 (WGC) 를 구동하기 위해 및/또는 재생 공기 송풍기 (MAB) 를 구동하기 위해 사용된다.
단 하나의 역압 터빈이 2 개의 압축기 중 하나를 구동하기 위해 사용되는 경우에, 다른 압축기는 전동기에 의해 구동된다.
통합된 FCC/아민 처리 유닛 공정은 HP 스팀과 전기 에너지를 생산하기 위해 몇몇 방식들로 사용될 수 있다:
- 재생기(들) 및 CO 소각로 중 하나가 존재한다면, 이들로부터 비롯되는 매연을 냉각시킴으로써 다양한 압력에서, 하지만 주로 고압에서 스팀을 생산하는 방식;
- 환류액 (reflux) 을 순환시킴으로써 주요 분별 작용 단계에서 스팀 또는 고온의 물을 생산하는 방식;
- 외부 교환기 (CCE) 에서 스팀, 통상적으로 HP 스팀을 생산하고, 열은 FCC 유닛의 재생 영역의 하나 이상의 지점으로부터 제거된 촉매에 의해 공급되는 방식;
- 이러한 후자가 사용될 때, 전기를 생산할 목적으로 제 1 재생 단계로부터 나오는 매연으로부터 팽창 터빈에서 전기를 생산하는 방식. 이하에서 볼 수 있는 바와 같이, 이러한 전기 생산은 CO₂크레딧으로 전환될 수 있다.
본 발명의 공정은 유틸리티 밸런스, 특히 공정의 2 개의 압축기와 팽창 터빈의 존재에 대한 구동의 신중한 선택 덕분에 매우 과잉으로 존재하는 LP 스팀을 가진다.
본 발명의 공정은 공기 송풍기 (HP 스팀이 공급되고 LP 스팀이 해방되는 터빈) 를 구동하기 위한 제 1 역압 터빈을 사용하고, 바람직한 변형예에서, 분해 가스 압축기 (WGC) 를 구동하기 위해 제 2 역압 터빈을 사용한다.
따라서, 전체 유틸리티 밸런스 (전기 및 스팀) 는 궁극적으로 CO₂크레딧을 야기하는 매우 과잉인 통합된 FCC/아민 재생 매연 처리 유닛에 대해 얻어진다.
분해 가스 압축기 (역압 터빈 또는 전동기) 에 대한 구동의 선택은 매우 과잉 (예컨대, 고압 또는 저압 스팀) 으로 존재할 유틸리티들의 본질에 의존한다.
팽창 터빈에 의해 생성되는 전기는 사실 통상적으로 분해 가스 압축기를 구동하는데에 필요한 모터보다 더 크고, 공정의 펌프 및 공기 응축기의 전기 소비보다 더 크다.
유사하게, 스팀은 재생 매연을 냉각시킴으로써 생성되고, 고온 촉매에 대한 외부 교환기 (CCE 라 함) 및 유출액의 주요 분별 작용은 본 발명의 공정에 대한 스팀 요구량보다 더 크다.
이는 공기 송풍기 (MAB) 를 구동하는 역압 터빈에 보내지는 HP 스팀은, 아민을 재생하기 위해 직접 사용될 수 있는 LP 스팀으로 변형된다는 사실 때문이다.
아민을 재생하기 위한 이러한 LP 스팀으로의 HP 스팀의 변형은, 제 2 역압 터빈이 본 발명의 바람직한 변형예인 분해 가스 압축기 (WGC) 를 구동하기 위해 사용될 때, 추가로 보강된다.
가압류될 목적으로 FCC 매연으로부터 CO₂의 포획과 관련된 본 발명의 공정으로 부터의 과잉의 에너지는 네거티브일 수 있는 통합된 공정에 대한 CO₂밸런스를 야기한다. 이는 공정으로부터의 CO₂방출보다는 CO₂크레딧이라 불려진다.
통합된 FCC/아민 포획 유닛 공정의 CO₂밸런스는 대기로 방출되는 매연 내에 존재하는 CO₂를 포함할 뿐만 아니라, 공정 내에서 전기 또는 스팀과 같은 유틸리티의 소비 또는 생산으로부터 유래하는 CO₂도 포함한다.
실제로, 공정에서 전기가 요구되는 경우, CO₂의 밸런스는 이러한 전기를 생산하기 위해 발생되는 배출물이 다른 장소에서 생산된다 하더라도 이러한 배출물을 포함하여야 한다.
대조적으로, 공정이 과잉의 전기를 생산한다면, 과잉의 전기는 CO₂크레딧으로 전환된다.
3 종의 온실 가스 (GHG) 는, 온실 효과의 강화에 대한 주요 기여자이며, 연구된 시스템에 대해 가장 적합한 CO2, CH4, N2O 가 고려되었다. 3 종의 GHGs 의 각각의 흐름은, CO₂의 등가 질량 (이하, CO2eq 라 함) 으로서 표현된, CO₂당량 (온실 시스템의 기여를 특징짓는 영향을 나타내기 위한 표준 가스) 으로 모여진다.
CO2eq 로의 각각의 이러한 가스들의 전환은, 미리 정해진 기간 (가장 통상적인 사용된 기간은 100 년임) 에 걸쳐 1g 의 CO₂의 방출과 비교하여 1g 의 각각의 온실 가스의 방출의 기후 온난화에 대한 관련된 기여를 제공하는, 지구 온난화 지수 (GWP) 라고 하는 계수에 근거한다.
유틸리티의 소비 (또는 생산) 은 후술되는 방출 인자의 개념을 사용하여 CO₂방출 (또는 크레딧) 으로 전환된다.
한 예로서, 전기에 대한 1 MJ 당 100g 의 CO2eq 의 방출 인자는 전기의 1 MJ 의 생산이 100g 의 CO2eq 의 방출을 야기한다는 것을 의미한다.
이러한 계수들은 지리적 그리고 시간적 콘텍스트의 표본이고, 이들은 고려하는 지리학적 영역 또는 데이터의 함수로서 상당히 다양할 수 있다는 것 (고려하의 기간에 걸친 생산 모드 또는 상이한 이송 거리 또는 기술 변화 때문) 을 알아야 하는 것은 중요하다.
이하의 비교예는 이러한 개념들의 더 나은 이해를 제공할 것이다.
비교예
이러한 예에서, 본원 발명자들은 CO₂를 포획하도록 하는 FCC 로부터 나오는 재생 매연의 아민 처리 유닛과 관련된 수소처리된 (hydrotreated) 대기 잔류물의 촉매 분해 (FCC) 유닛을 고려할 것이다.
이러한 예는, 이것이 FR 2 939 693 에 기재된 대로 통합된 종래 기술 공정과 본 발명의 통합된 공정의 유틸리티 밸런스 (스팀 및 전기) 를 비교한다는 점에서 상대적이다.
다음으로, 이러한 유틸리티 밸런스는 전술한 방출 인자 방법을 사용하여 CO₂크레딧으로 전환된다.
FCC 유닛과 아민 처리 유닛 (AMN) 의 주요 수율 및 기능상의 특징들이 이하의 표 1 에 나타내어 진다.
Figure pat00001
표 1 ( FCC 유닛의 특징과 아민 유닛의 특징)
이하의 표 2 는:
- 종래 기술에 따라;
- 재생 공기 송풍기 (MAB) 가 역압 터빈에 의해 구동되는 (분해 가스 압축기 (WGC) 에 대한 구동은 전동기에 의해 제공됨), 본 발명에 따라;
- 분해 가스 압축기 (WGC) 가 그 자체로 역압 터빈에 의해 구동되는 본 발명의 변형예에 따라
유틸리티 밸런스 (MW 의 전력과 t/h 의 스팀) 를 제공한다.
유틸리티 양의 앞쪽에 있는 "-" 표시는 유틸리티의 생산에 상응하고, "+" 표시는 유틸리티의 소비를 나타낸다.
Figure pat00002
표 2 (종래 기술의 유틸리티 밸런스와 본 발명의 유틸리티 밸런스의 비교)
종래기술에서, 과잉의 HP 스팀은 아민 유닛에서 LP 스팀으로서 사용되기 이전에 감압되고 냉각되었다.
표 2 에 따라, 종래 기술에 대한 스팀 밸런스는 거의 0 (-6 t/h) 인 반면에, 본 발명에 대한 스팀 밸런스는 상당히 과잉 (-145 t/h) 이었다.
이러한 값들을 얻기 위해, 총 HP 와 LP 스팀은 함께 합해졌고, 이는 -145 t/h 의 값이 본 발명의 2 개의 변형예에서 동일하다는 것을 볼 수 있다.
이하의 표 3 은 표 2 의 유틸리티 밸런스가 CO₂밸런스로 전환시키기 위해 사용될 수 있다; CO₂의 양의 앞에 있는 "-" 표시는 CO₂크레딧에 상응하고 "+" 표시는 CO₂배출에 상응한다.
Figure pat00003
(1) 148g CO2eq/MJ 와 등가의 전력에 대한 방출 인자
(2) 72.1g CO2eq/MJ 와 등가의 스팀에 대한 방출 인자
표 3 (종래 기술의 CO ₂밸런스와 본 발명의 CO ₂밸런스의 비교)
아민 유닛으로부터의 배출구에서 대기로 배출된 CO₂는 본 발명에서의 CO₂와 종래기술의 CO₂와 동일하다. 하지만, 본 발명에 대한 최종 CO₂밸런스 (-9.5 tCO2eq/h) 는 종래 기술 공정에서 보다 더 낮다.
이는 본 발명의 바람직한 변형예에서 추가로 강조되고, 여기서 CO₂크레딧은 -11.6 tCO2eq/h 이다.
실제로, 과잉의 HP 및 LP 스팀에 기인한 CO₂크레딧은 스팀에 대한 배출 인자로 불려지는 계수를 사용하여 과잉의 스팀의 전환에 의해 얻어졌다.
이러한 스팀 방출 인자는 스팀의 생산 및 이송에 대한 GHG 방출을 전환한다. 본 발명의 매우 과잉의 스팀은 FCC 유닛의 압축기들에 대한 구동으로서 역압 터빈을 선택함으로써 설명된다. 이는 심지어 2 개의 역압 터빈을 사용하는 변형예에서 더 높다.

Claims (11)

  1. CO₂를 제거하기 위해 매연 (fumes) 의 아민 처리 유닛 (AMN) 을 사용하여, 진공 증류물 또는 대기 (atmospheric) 잔류 유형의 탄화수소 커트 (cut) 를 처리하는 촉매 분해 (FCC) 유닛의 재생 영역으로부터 나오는 매연에 의해 발산되는 CO₂의 포획을 위한 통합된 공정으로서,
    상기 공정 중에 HP 스팀은, 재생 영역으로부터 나오는 매연을 냉각시킴으로써 생산되고, 비배타적인 방식으로,
    a) FCC 유닛의 재생 공기 송풍기 (MAB);
    b) 또는 분해 가스 압축기 (WGC)
    중 어느 하나를 구동하는 적어도 하나의 역압 터빈에서 사용되고,
    최종 LP 스팀은 아민 처리 유닛 (AMN) 에서 아민을 재생시키기 위해 사용되고, 과잉의 HP 및 LP 스팀은 CO₂크레딧 (credit) 으로 전환되는, 촉매 분해 (FCC) 유닛의 재생 영역으로부터 나오는 매연에 의해 발산되는 CO₂의 포획을 위한 통합된 공정.
  2. 제 1 항에 있어서,
    재생 매연을 냉각시킴으로써 주로 생산되는 HP 스팀은 제 1 역압 터빈에 의해 재생 공기 송풍기 (MAB) 를 구동하기 위해, 그리고 제 2 역압 터빈에 의해 분해 가스 압축기 (WGC) 를 구동하기 위해 사용되고, 최종 LP 스팀은 아민 처리 유닛 (AMN) 에서 아민의 재생을 실행시키기 위해 사용되고, 과잉의 HP 및 LP 스팀은 CO₂크레딧으로 전환되는, 촉매 분해 (FCC) 유닛의 재생 영역으로부터 나오는 매연에 의해 발산되는 CO₂의 포획을 위한 통합된 공정.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 분해 가스 압축기 (WGC) 는 전동기에 의해 구동되고, 재생 매연을 냉각시킴으로써 주로 생산되는 상기 HP 스팀은 역압 터빈에 의해 재생 공기 송풍기 (MAB) 를 구동하기 위해 사용되고, 최종 LP 스팀은 아민 처리 유닛 (AMN) 에서 아민을 재생시키기 위해 사용되고, 과잉의 HP 및 LP 스팀은 CO₂크레딧으로 전환되는, 촉매 분해 (FCC) 유닛의 재생 영역으로부터 나오는 매연에 의해 발산되는 CO₂의 포획을 위한 통합된 공정.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 재생 공기 송풍기 (MAB) 는 전동기에 의해 구동되고, 재생 매연을 냉각시킴으로써 주로 생산되는 상기 HP 스팀은 역압 터빈에 의해 분해 가스 압축기 (WGC) 를 구동하기 위해 사용되고, 최종 LP 스팀은 아민 처리 유닛 (AMN) 에서 아민을 재생시키기 위해 사용되고, 과잉의 HP 및 LP 스팀은 CO₂크레딧으로 전환되는, 촉매 분해 (FCC) 유닛의 재생 영역으로부터 나오는 매연에 의해 발산되는 CO₂의 포획을 위한 통합된 공정.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 촉매 분해 (FCC) 유닛은 매우 극한 조건 하의 라이저 (riser) 반응기로, 즉 2 ~ 20 범위, 바람직하게는 4 ~ 15 범위의 C/O 비로, 그리고 450℃ ~ 650℃ 범위, 바람직하게는 470℃ ~ 620℃ 범위의 반응기 출구 온도로 작동하는, 촉매 분해 (FCC) 유닛의 재생 영역으로부터 나오는 매연에 의해 발산되는 CO₂의 포획을 위한 통합된 공정.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 촉매 분해 (FCC) 유닛은 매우 극한 조건 하의 다우너 (downer) 반응기로, 즉 10 ~ 50 범위, 바람직하게는 10 ~ 30 범위의 C/O 비로, 그리고 480℃ ~ 650℃ 범위, 바람직하게는 520℃ ~ 620℃ 범위의 반응기 출구 온도로 작동하는, 촉매 분해 (FCC) 유닛의 재생 영역으로부터 나오는 매연에 의해 발산되는 CO₂의 포획을 위한 통합된 공정.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 아민 흡수 유닛 (AMN) 은 MEA (모노에탄올아민), DEA (디에탄올아민), MDEA (디메틸에탄올아민), DIPA (디이소프로필아민), DGA (디글리콜아민), 디아민, 피페라진, 및 수산화에틸 피페라진의 군으로부터 선택되는 아민을 사용하는, 촉매 분해 (FCC) 유닛의 재생 영역으로부터 나오는 매연에 의해 발산되는 CO₂의 포획을 위한 통합된 공정.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 아민 흡수 유닛 (AMN) 은 MEA (모노에탄올아민), DEA (디에탄올아민) 및 MDEA (디메틸에탄올아민) 의 군으로부터 선택되는 아민을 사용하는, 촉매 분해 (FCC) 유닛의 재생 영역으로부터 나오는 매연에 의해 발산되는 CO₂의 포획을 위한 통합된 공정.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 아민 흡수 유닛 (AMN) 은 MEA (모노에탄올아민) 을 사용하는, 촉매 분해 (FCC) 유닛의 재생 영역으로부터 나오는 매연에 의해 발산되는 CO₂의 포획을 위한 통합된 공정.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 아민 흡수 유닛은, 통상적으로 TMHDA 로서 공지된, 흡수제 화합물인 테트라메틸헥산-1,6-디아민을 사용하는, 촉매 분해 (FCC) 유닛의 재생 영역으로부터 나오는 매연에 의해 발산되는 CO₂의 포획을 위한 통합된 공정.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 촉매 분해 (FCC) 유닛에는 제 1 재생기로부터 얻어지는 매연이 공급되고 상기 매연의 압력을 전기로 전환하는 팽창 터빈이 장착되는, 촉매 분해 (FCC) 유닛의 재생 영역으로부터 나오는 매연에 의해 발산되는 CO₂의 포획을 위한 통합된 공정.
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