MX2008008170A

MX2008008170A - Reduccion de co y nox en gas de salidadel regenerador.

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Publication number: MX2008008170A
Application number: MX2008008170A
Authority: MX
Inventors: M Mushtaq Ahmed; Lee Rosen; Kuang-Tsai Wu
Original assignee: Praxair Technology Inc
Priority date: 2005-12-21
Filing date: 2006-12-15
Publication date: 2009-03-04
Also published as: US20070140942A1; JP2009521312A; KR20080087121A; JP5469766B2; EP2314367B1; ES2626956T3; CA2634254A1; CN101384335B; EP2314367A3; CN102430329B; EP1971417A1; EP2314367A2; BRPI0620195A2; ATE498451T1; PL1971417T3; DE602006020184D1; US7470412B2; JP5339427B2; WO2007075397A1; CN102430329A

Abstract

Una corriente de oxigeno caliente es alimentada en una corriente de gas de combustión regenerador de catalizador que contiene monóxido de carbono para remover el monóxido de carbono. Los precursores Nox son convertidos en N2 si No esta presente en la corriente de gas de combustión, la adición de corriente de oxigeno caliente disminuye la cantidad de Nox presente.

Description

REDUCCION DE CP Y NOX EN GAS DE SALIDA DEL REGENERADOR Campo de la invención Esta invención se refiere a tratamiento de gases de salida desde unidades de regeneración de catalizador. Antecedentes de la invención La desintegración catalítica de fluido (FCC, por sus siglas en inglés) es una operación de unidad en la cual las fracciones de petróleo de peso molecular más elevado son desintegradas en moléculas pequeñas bajo calor y con un catalizador. Durante el proceso de desintegración, se forman depósitos de coque en la superficie del catalizador que necesita regeneración del catalizador. De esta manera, el catalizador es separado continuamente de los vapores generados por el proceso de desintegración y regenerado en un regenerador FCC en donde los depósitos de coque son quemados y la actividad del catalizador es restaurada. El regenerador FCC puede operar de dos maneras; quemado completo y quemado parcial. En la manera de quemado total, la mayoría del carbono en los depósitos de coque es convertido en C02 reaccionando el oxígeno en la corriente de oxidante que es también alimentado al regenerador. Cuando el regenerador es operado en el modo de quemado parcial, el carbono reacciona con oxígeno en la corriente de oxidante y se convierte en CO así como C02. En este instante, el CO en el gas de salida del regenerador es normalmente oxidado a C02 en un calentador dispuesto hacia abajo para recuperar el calor de la oxidación CO y también para limitar las emisiones de CO en gas de salida del calentador. El calentador CO tiene quemadores con aire para crear una zona de flama caliente que el gas de salida del regenerador tiene que pasar en el cual CO es oxidado a C02. El gas emitido puede ser utilizado cono salida del auxiliar para los quemadores de calentador CO. El calor liberado por la oxidación de CO y de la combustión de gas de refinería es recuperada en el calentador para producir vapor de proceso. El gas de salida del regenerador FCC también contiene otras especies de indicio tales como S02, NOx y especies de nitrógeno reducido tal como NH3 y HCN. Normalmente, la mayoría del nitrógeno en los depósitos de carbono es oxidado a NOx en el modo de quemado total. En el modo de quemado parcial, poco nitrógeno es también transformado en NH3 y HCN, y una parte de NH3 y HCN es oxidada a NOx en el calentador CO dispuesto hacia abajo. La cantidad de NOx más la cantidad de otras especies de nitrógeno reducidas tal como HCN, NH3, CN, HNO es convencionalmente llamado "nitrógeno fijo total" (o TFN) de los mismos. La manera más común de operación del regenerador actualmente en uso es el modo de quemado completo. Recientemente, el interés ha sido renovado en el modo de quemado parcial a causa del deseo del refinador maximizar la capacidad de producción FCC, pero hay límites técnicos en término de cuanta alimentación se puede empujar a través de la unidad FCC en un tiempo determinado. Por ejemplo, cuando el intervalo de alimentación a FCC es aumentado, el gas de salida del regenerador FCC contendrá más CO si FCC está operando a sus limitaciones de soplador de aire máximo. El CO aumentado en el gas de salida del regenerador debe de ser quemado en el quemador de CO dispuesto hacia abajo para cumplir con el reglamento ambiental. Para algunos quemadores esto puede presentar un problema a causa de que los calentadores no pueden ser capaces de destruir el CO aumentado hacía debajo de los niveles de ppm (partes por millón) requeridos para el cumplimiento con los reglamentos ambientales. De esta manera, la capacidad del calentador de destruir CO se convierte en restricción para cualquier medida de incremento de capacidad FCC dispuesto hacia abajo. El intervalo total de fuego de los quemadores del calentador de CO es ampliamente establecido por la necesidad de proporcionar una temperatura de flama suficientemente alta para quemar el CO en el gas de salida del regenerador FCC. Normalmente las temperaturas de flama de aproximadamente 1800 F son recomendadas, aunque la temperatura de auto ignición del gas CO es mucho más baja (aproximadamente 1450 F). Para una composición de gas de salida del regenerador establecida, hay un intervalo de fuego de calentador mínimo bajo, del cual, la cantidad de destrucción térmica de CO que es alcanzada, no es satisfactoria. En muchas ocasiones, el intervalo de fuego del calentador mínimo produce corriente de proceso en exceso, la cual es últimamente ventilada a atmósfera ambiental sin cualquier uso. Esto representa una pérdida de energía de salida . Algunos sistemas FCC tienen NOx de temperatura baja y/o dispositivos de eliminación de NOx/SOx dispuesto hacia abajo del calentador de CO. El proceso de eliminación de NOx de temperatura baja normalmente requiere una cantidad específica de tiempo de residencia del gas para alcanzar la eficiencia de reducción de NOx deseada. Otro problema relacionado con el aumento de capacidad del FCC es que el volumen del gas de salida del regenerador FCC puede también aumentar. El aumento del volumen de gas de salida del regenerador corta el tiempo de residencia del gas disponible para los dispositivos de eliminación de NOx dispuesto hacia abajo y reduce su eficiencia de reducción de NOx. El aumento en volumen de gas de salida del regenerador también promueve la acumulación de fluido para raspar y aumenta el riesgo de corrosión acelerado después de haberlo limpiado. Otros procesos que tratan el gas de salida del regenerador FCC difieren de la presente invención, pero difieren en condiciones significantes y no proporciona ventajas que alcanza la presente invención. Por ejemplo, la Patente Norteamericana No, 5,240,690 enseña que agregar gas que contiene oxígeno al gas de salida del regenerador para producir un gas que tiene una temperatura entre 1000 F y 1600 F, pero establece que los objetivos son aumentar la formación de NOx en el gas de salida. La patente norteamericana No, 5,716,514 se refiere a un método en el cual el monóxido de carbono es preferiblemente no convertido en dióxido de carbono. La patente norteamericana No, 5,830,346 se refiere a un método que requiere el uso de un catalizador para la conversión.

Breve Descripción de la Invención En una modalidad de la invención, un método para tratar una corriente de gas de salida del regenerador comprende (A) proporcionar desde un regenerador de catalizador una corriente de gas de salida del regenerador que contiene NOx y monóxido de carbono; (B) mezclar combustible y oxígeno y combustionar una porción del en la mezcla con el combustible para formar una corriente de oxidante caliente que tiene una temperatura de al menos 2000 F y que contiene oxígeno y productos de la combustión; (C) alimentar la corriente de oxidante caliente en el gas de salida del regenerador para formar una mezcla que tiene una temperatura más alta de 1250 F suficiente para convertir monóxido de carbono en la mezcla de dióxido de carbono y convertir NOx en mezcla a N2 de manera que la cantidad que sigue de la conversión es menos que la cantidad de NOx en la corriente de gas de salida del regenerador antes de que la mezcla sea formada. En otra modalidad de la invención, un método para tratar una corriente de gas de salida del regenerador comprende (A) proporcionar desde un regenerador de catalizador una corriente de gas de salida del regenerador que no contiene NOx y contiene monóxido de carbono y uno o ambos NH3 y HCN; (B) mezclas combustible y oxígeno, y combustionar una porción del oxígeno en la mezcla con eJ combustible para formar una corriente de oxidante caliente que tiene una temperatura de al menos 2000 F y que contiene oxígeno y productos de la combustión; (C) alimentar la corriente de oxidante caliente en el gas de salida del regenerador para formar una mezcla que tiene una temperatura mayor a 1250 F suficiente para convertir monóxido de carbono en mezcla de dióxido de carbono y convertir uno o ambos NH3 y HCN en la mezcla de N2. Preferiblemente, cuando la mezcla es formada en la etapa (C), el catalizador no es agregado, lo que promovería la conversión de monóxido de carbono o de NOx. Como aquí se utiliza, el término "NOx" significa compuestos de nitrógeno y oxígeno y mezclas de los mismos, incluyendo pero no limitado a NO, N20, N02, N204 y mezclas de los mismos.

Breve Descripción de los Dibujos La Figura 1 es un organigrama que muestra una modalidad de la presente invención. La Figura 2 es un organigrama de una porción de una modalidad alternativa de la presente invención. La Figura 3 es un organigrama de una porción de otra modalidad de la presente invención. La Figura 4 es un organigrama de aún otra modalidad deja presente invención. La Figura 5 es una representación esquemática de un generador de oxígeno caliente útil en la presente invención. Descripción Detallada de la Invención Mientras la siguiente descripción de la presente invención se refiere a las Figuras, la invención no se debe de considerar limitada a las modalidades ilustradas en las Figuras. Refiriéndonos a la Figura 1, un regenerador FCC (10) recibe y regenera un catalizador usado (2) desde una unidad FCC (no mostrada) y el catalizador del regenerador (4) es mezclado con una corriente de alimentación FCC (6) para formar la corriente (8) la cual es transportada de regreso a la unidad FCC. La corriente de gas de salida del regenerador (12) preferiblemente pasa a través del dispositivo para remover el catalizador incorporado del gas de salida. Un tal dispositivo es un separador ciclón (20), en donde el catalizador bueno transportado por la corriente del gas de salida es separado y descargado a través de un conducto (22).

La corriente de gas de salida del regenerador (12) opcionalmente, pero preferiblemente pasa por una turbina de recuperación de poder (23) para convertir la energía cinética del gas de salida del regenerador en poder utilizable fácilmente. Después de pasar por la turbina de recuperación de poder, la corriente de gas de salida del regenerador (12) fluye en y por el conducto de gas de salida del regenerador (39) de la cámara, de la cual el gas de salida (12) puede pasar en un calentador CO dispuesto hacia abajo (50).

Si el regenerador (10) es operado en el modo de quemado parcial, la corriente de gas de salida del regenerador (12) que entra en el conducto (30) puede contener NOx, 1% a 8% de CO, y cientos o miles de ppm de precursores NOx tales como NH3 y HCN. Si el regenerador FCC (10) es operado en el modo de quemado parcial a una condición rica en combustible, la corriente de gas de salida del regenerador (12) que entra en el conducto (30) puede no contener NOx, 1% a 8% de CO, y cientos y miles de ppm de uno o ambos precursores de NOx, que son NH3 y HCN. Si el regenerador FCC (10) es operado en el modo de quemado total, la corriente de gas de salida del regenerador (12) puede contener NOx, hasta 1% de CO y cientos de ppm de precursores de NOx. Esto es, la corriente de gas de salida del regenerador contendrá NOx, o no contendrá NOx, pero contendrá uno o ambos NH3 y HCN, o contendrá NOx junto con uno o ambos, NH3 y HCN.

En cualquiera de estos modos, la corriente de gas de salida del regenerador que entra en el conducto (30) tiene una temperatura en el intervalo de 1100 F hasta 1400 F. En el conducto de gas de salida del regenerador (30), o en cualquier cámara apropiada en vez de un conducto, una corriente (32) de oxidante caliente gaseoso es alimentado a un alto impulso en el gas de salida del regenerador. El oxidante caliente y gas de salida del regenerador se mezclan, durante la cual el oxígeno caliente quema el CO en el gas de salida del regenerador a C02 y convierte al menos algo de NOx (si es presente) y precursores NOx (si son presentes) y HCN (si son presentes) en N2 ambientalmente benigno. La mezcla de gas resultante como corriente (38) comprende los productos de estas reacciones entre el oxidante caliente y el gas de salida del regenerador FCC es disponible para otras explotaciones o para ventilación en la atmósfera. En una manera preferida de corriente aprovechada (38), la misma es alimentada al calentador de CO (50) a través de una puerta de entrada (51). En el calentador de CO (50), el aire de combustión (52) y combustible auxiliar (54) es suministrado a los quemadores del calentador y una zona de flama (56) es creada. El CO restante o sin reacción en la corriente (38) es quemado a C02 cuando la corriente pasa a través de la zona de flama. La corriente de gas de salida del de calentador total (58), después de la recuperación del calor dentro del calentador CO para hacer vapor, sale del calentador y fluye a una unidad NOx (60) de baja temperatura. El gas de salida del calentador pasa a través de un limpiador húmedo (70) para control de emisiones y finalmente, el gas de salida del calentador limpiado es mandado a una chimenea y emitido a la atmósfera (82). En otra modalidad posible, el calor generado en la combustión del gas es recuperado por intercambio de calor a otra corriente de proceso química, mejor que a una alimentación de agua del calentador para formar vapor. Otras maneras en las cuales toda o una porción de corriente (38) puede ser explotada incluyendo y utilizándola como una corriente de alimentación para reacciones de proceso químicas, y pasarla a través de un intercambiador de calor en el cual su calor es transferido a otra corriente de proceso. Para proporcionar corriente de oxígeno caliente de alto impulso (32), con relación a la Figura 5, la corriente (40) de oxidante que tiene una concentración de oxígeno de al menos 30 por ciento del volumen y preferiblemente al menos 85 por ciento de volumen en un generador de oxígeno caliente (42), el cual es preferiblemente una cámara o conducto el cual se comunica con el gas de salida del regenerador o cámara a través de una abertura apropiada. Más preferiblemente el oxidante es técnicamente oxígeno puro que tiene una concentración de oxígeno de 99.5 por ciento de volumen o más. La alimentación de oxidante al generador de oxígeno caliente tiene una velocidad inicial la cual es generalmente dentro del intervalo desde 50 hasta 300 pies por segundo (pps) y normalmente sería menos de 200 pps.

La corriente (44) de combustible es proporcionada al oxidante en el generador de oxígeno caliente (42) a través de una tobera de combustible apropiada, la cual puede ser cualquier tobera apropiada generalmente utilizada para inyección de combustible. El combustible puede ser cualquier ejemplo de fluido de salida apropiado, el cual incluye gas natural, metano, propano, hidrógeno y gas de batería. Preferiblemente el combustible es un combustible gaseoso. Los combustibles líquidos tales como aceite de combustible número 2 también pueden utilizarse, de otra manera sería más difícil mantener una buena mezcla y una combustión segura con el oxidante con un combustible líquido mejor que con un combustible gaseoso. El combustible proporcionado en el generador de oxígeno caliente (42) combustiona dentro del mismo para producir calor y productos de reacción de combustión tales como dióxido de carbono y vapor de agua. Preferiblemente, no más de aproximadamente 20 por ciento del oxígeno del oxidante combustiona con el combustible, o de otra manera el oxígeno caliente insuficiente puede ser proporcionado al gas de salida del regenerador. Además, si más de aproximadamente 20 por ciento del oxígeno combustiona con el combustible en el generador de oxígeno caliente, después la temperatura del oxígeno restante puede incrementar a niveles indeseables. Los productos de reacción de combustión generados en el generador de oxígeno caliente (42) se mezclan con el oxígeno restante del oxidante y de esta manera proporcionando calor al oxígeno restante y aumentado su temperatura. Preferiblemente, el combustible es proporcionado en el generador de oxígeno caliente (42) a una velocidad alta, normalmente mayor a 200 pps y generalmente dentro del intervalo desde 500 hasta 1500 pps. La velocidad elevada para arrastrar el oxidante en la reacción de combustión y de esta manera estableciendo una flama estable. La velocidad alta habilita el arrastre de productos de reacción de combustión y oxidante en la reacción de combustión, y así aumenta la mezcla de productos de reacción de combustión calientes dentro del generador de oxígeno y de esta manera calienta más eficientemente el oxígeno restante. Generalmente la temperatura del oxidante restante dentro del conducto de suplemento de oxidante es elevada al menos aproximadamente a 500 F, y preferiblemente al menos 1000 F. Sin embargo, se prefiere que la temperatura del oxidante restante no exceda de aproximadamente 3000 F a causa de que debajo de esta temperatura, la disociación de los productos de combustión incrementa considerablemente, causando problemas de sobrecalentamiento con conductos de suministro y toberas. Mientras la temperatura del oxígeno restante dentro del generador de oxígeno caliente (42) es aumentada, la presión de suministro requerida del oxidante para alcanzar cualquier velocidad de inyección de oxidante establecida en el gas de salida del regenerador disminuye. Cuando el oxígeno es a temperatura ambiental la presión requerida excede 7 libras por pulgada cuadrada (psig, por sus siglas en inglés) para inyectar el oxígeno en el gas de salida del regenerador a una velocidad de 800 pps. Mientras la temperatura aumenta, la presión requerida disminuye rápidamente. A una temperatura de 1500 F la presión requerida es de 1.65 psig y a una temperatura de 3000 F, la presión requerida es únicamente de 0.91 psig. A temperaturas que exceden de 3000 F, hay un beneficio adicional, de esta manera proporcionando otra razón para no exceder 20 por ciento de oxígeno de combustión con el combustible. De esta manera, la generación de oxígeno caliente en esta modalidad puede proporcionar una corriente de oxidante caliente de alta velocidad (42) a un gas de salida del regenerador sin la necesidad de una presión requerida alta y de esta manera reduciendo o eliminando la necesidad para comprimir el oxidante antes de pasarlo en el gas de salida del regenerador que de otra manera sería necesario si la presión de fuente de oxidante no es alta. La corriente de oxígeno caliente (42) obtenida de esta manera es pasada desde el generador de oxígeno caliente en el gas de salida del regenerador a través de una abertura apropiada o lanza como una corriente de oxígeno caliente de alta velocidad a temperatura de al menos 2000 F. Generalmente la velocidad de la corriente de oxígeno caliente sería dentro del intervalo desde 500 hasta 3000 pies por segundo (pps), preferiblemente desde 500 hasta 2000 o hasta 2500 pps, y excederá la velocidad inicial de al menos 300 pps. La composición de la corriente de oxígeno caliente depende de las condiciones bajo cuales la corriente es generada, pero preferiblemente contiene al menos 75% (volumen) de 02. Una composición normal para esta corriente es de aproximadamente 80% 02, 12% H20, 6% C02, y algunos radicales altamente reactivos tales como CO y C02. La corriente de gas de oxígeno caliente sale de la tobera o lanza y es alimentada al gas de salida del regenerador a velocidad e impulso altos, la cual resulta en mezcla acelerada entre el gas caliente y el gas de salida del regenerador FCC. La formación de corriente de oxígeno caliente de alto impulso puede ser llevada a cabo de acuerdo con la descripción de la patente norteamericana No. 5,266,024, el contenido de la cual es aquí incorporado por referencia. La corriente de oxígeno caliente de alta velocidad se cree que arrastra el gas de salida del regenerador FCC (12) a través de los límites de chorro por gradientes de velocidad o tensión de corte. La mezcla resultante de gas de salida del regenerador y corriente de oxígeno caliente tiene una temperatura de al menos 1250 F y preferiblemente al menos 1400 F, pero también se puede tener ventajas cuando la temperatura de la mezcla es de aproximadamente 1600 F. En otras modalidades de la invención, dos o más corrientes de oxidante caliente de alto impulso son alimentados a la corriente de gas de salida del regenerador. La Figura 2 ilustra una de estas modalidades. En la Figura 2, la corriente de gas de salida del regenerador FCC (12) entra en el conducto (30) en donde se mezcla con una corriente de oxidante caliente de alto impulso (32) formada y alimentada como se describe anteriormente con relación a la corriente (32) en la Figura 1. La parte de CO y TFN contenida en la corriente de gas de salida del regenerador (12) es destruida durante la mezcla, formando corriente de mezcla reaccionada (31) en la cual una segunda corriente de oxidante caliente de alto impulso (32b) (también formada y alimentada como se describe anteriormente con relación a la corriente (32)) es alimentada y mezclada. La segunda corriente (32b) se mezcla con la corriente de mezcla reaccionada (31) y posteriormente reduce la cantidad de CO, NOx y precursores de NOx en la corriente (31). La corriente de mezcla resultante (38) puede ser alimentada a la puerta de entrada de CO (51) o, como se describe anteriormente, puede ser explotada de diferentes maneras. En esta modalidad, la conversión de CO en el gas de salida del regenerador a C02 ocurrirá bajo condiciones sub-estequiométricas en múltiples etapas porque el oxígeno caliente es suministrado no todo de una vez. Bajo esta configuración, las reacciones de destrucción TFN ocurre en tiempos de residencia largos bajo condiciones ricas en combustible a causa del quemado por fases del CO. De esta manera, las eficiencias de destrucción más elevadas de precursores de NOx o TFN son esperadas. Otra modalidad de la presente invención es agregar oxígeno para mejorar la combustión dentro de la cámara de combustión del calentador de CO. Esta modalidad es ilustrada en la Figura 3, en la cual las referencias numéricas que se muestran en la Figura 3 y 1 tienen los significados mostrados en la Figura 1. En esta modalidad, la corriente (57) de oxígeno puede ser alimentada en la corriente (52) del aire de combustión, o oxígeno puede ser alimentado directamente en la cámara de combustión de manera que con la lanza apropiada (53), o oxígeno pueda ser agregado ambos como corrientes (57) y a través de las lanzas (53). Otra práctica es cambiar algunos o todos los quemadores de aire del calentador a quemadores de fuego oxicombustible (no mostrado en la Figura 3). El oxígeno agregado de cualquiera de esas maneras debería de ser una corriente que contiene más de 21% vol. 02, y más preferiblemente más de 90% vol. 02. Para unidades que son largas en vapor, el uso del oxígeno resultará en flujo de gas de salida del calentador reducido como una temperatura de flama de calentador base. Puesto que reduciendo el flujo de gas de salida reduce la perdida de calor sensible por el combustible del calentador, el intervalo de fuego del ca^ntador de CO puede ser reducido mientras la temperatura de la flama es mantenida constante. La reducción del flujo de gas de salida del calentador y el intervalo de fuego llevará a tiempo de residencia del gas de salida del incrementado disponible para dispositivos de eliminación de NOx dispuesto hacia abajo para eficiencia de destrucción de NOx más elevada. Por otro lado, para unidades que son cortas en vapor, el uso de oxígeno permite que el calentador de CO procese más gas de salida del regenerador y genera más vapor al mismo intervalo de fuego de salida de línea de fondo. En este caso el volumen total de gas de salida del desde el calentador puede ser mantenido a aproximadamente el mismo nivel en la línea de fondo, aunque el calentador de CO procesa más gas de salida del regenerador FCC. De esta manera la capacidad del calentador de CO en términos de proceso del flujo de gas de salida del regenerador FCC es aumentado con el uso de oxígeno. Por ejemplo, los cálculos de balance de masa y energía han mostrado que si el aire es enriquecido para tener 23.5 % mol de 02, la capacidad del calentador de CO puede ser aumentado hasta 7%. Cuando el calentador de CO es convertido a fuego de oxicombustible, su capacidad podría ser aumentada a 30%. Si esta habilidad de aumentar la capacidad del calentador CO es transferida a la unidad FCC dispuesto hacia arriba y el regenerador, el calentador CO no sería más una restricción para las medidas de incremento de capacidad de la unidad FCC de alta corriente, y los beneficios económicos del operador de refinería pueden ser sustanciales. La Figura 4 muestra aún otra modalidad de esta invención. En la Figura 4, la corriente de oxidante caliente de alto impulso (32) es alimentada en la corriente de gas de salida del regenerador después del separador de ciclón (20) y hacia arriba a la turbina de recuperación de poder (23). En esta modalidad, el calor proporcionado por el oxígeno caliente y la liberación de calor por el quemado de CO puede aumentar la temperatura de gas de salida del regenerador desde 225 F hasta 520 F, antes de que lá corriente de gas entre a la turbina de recuperación de poder (23). La alimentación de corriente de oxígeno caliente (32) para el quemado de CO también incrementa el flujo de masa total de gas de salida del regenerador desde 0.6% hasta aproximadamente 2%. El flujo de masa aumentado y la temperatura del gas incrementarán la salida de la turbina de recuperación de poder debido al incremento del impulso de la corriente de gas que entra en la turbina. La cantidad de flujo de oxígeno caliente y el alcance del quemado de CO pueden ser controlados para cumplir con los límites de temperatura de la turbina. Otras combinaciones de configuraciones existen. Por ejemplo, una segunda corriente de alto impulso opcional de oxidante caliente (32b) puede ser alimentado después de la turbina (23). En este caso, el quemado de CO es por fases; de esta manera la eficiencia de destrucción de TFN o precursores de NOx se espera ser más elevada. Esta invención se espera tener las siguientes únicas y no obvias ventajas: Los límites operacionales en el calentador de CO son liberados o removidos. Esto es, la unidad FCC dispuesto hacia arriba puede operar en un modo de quemado parcial más profundo (es decir más rico en combustible) para el incremento de capacidad, es decir el intervalo de alimentación a FCC es aumentado mientras el intervalo de flujo del aire es mantenido a un máximo permitido. Bajo esta condición de operación, el gas de salida del regenerador FCC contiene más especies de CO y TFN. Sin embargo, el gas de salida del regenerador FCC se mezclará rápidamente con el oxígeno caliente de alto impulso inyectado tanto para el quemado de CO como para destrucción de TFN. La cantidad de oxígeno caliente inyectada puede ser adaptada de manera que cualquier CO y TFN restante en el gas de salida del regenerador pueda ser destruida apropiadamente en el calentador de CO dispuesto hacia abajo. En esencia, esta invención elimina limitaciones impuestas por el calentador de CO manejando el gas de salida del regenerador que contiene altas concentraciones de CO y TFN. De esta manera, la invención permite a las unidades existentes FCC operar a capacidades altas con inversión capital pequeño. El consumo de combustible en el calentador de CO es reducido, y la incidencia de producción de vapor en exceso ocurre mucho menos. Eso es, la temperatura del gas de salida del regenerador FCC, normalmente entre 1250 F hasta 1350 F en la salida de la unidad FCC puede no ser suficiente para el quemado de CO sostenido. El oxígeno caliente alimentado en el gas de salida del regenerador proporciona oxígeno necesario para el quemado de CO y suministra calor adicional para elevar la temperatura del gas de salida del regenerador. La combinación de estos dos factores permite que el CO en el salida del regenerador se oxide a C02 y libere calor, el cual aumenta la temperatura del gas de salida del regenerador FCC entrando al calentador de CO. De esta manera, el flujo de combustible auxiliar al calentador de CO puede ser reducido para mantener una temperatura de flama del calentador establecida. La reducción del flujo de combustible del calentador también reduce el intervalo de producción de vapor del calentador. En situaciones en donde hay vapor en exceso, el cual debe de ser ventilado, las reducciones tanto en el flujo de salida del calentador y tanto como en la ventilación del vapor presentan ventajas económicas para operadores de refinería. El volumen de gas de salida es reducido, y el tiempo de residencia del gas de salida es aumentado. La reducción de flujo de salida del calentador auxiliar, como se describe en el párrafo anterior, también reduce el volumen de gas de salida del calentador de CO. Esta reducción de volumen pasa a tiempos de residencia del gas más largos disponibles para cualquier proceso NOx dispuesto hacia abajo para alcanzar eficiencia de destrucción de Nox más elevada. La reducción del volumen de gas de salida del también baja la velocidad del gas en cualquier limpiador húmedo corriente dispuesto hacia abajo del calentador de CO, de esta manera reduciendo el riesgo de corrosión severa inducida por fluidos limpiadores corrosivos. El calentador de CO puede ser eliminado donde no es necesario de otra manera para generación de vapor, y el equipo de control de polución relacionado puede ser reducido en medida. Eso es, si suficiente oxígeno caliente es alimentado en el gas de salida del regenerador FCC para quemar todo el CO contenido y para reducir el TFN presente en el gas de nitrógeno, si el vapor no es necesitado, sería necesario instalar un calentador de CO dispuesto hacia abajo. En este caso, el gas de salida del regenerador FCC caliente podría ir directamente a través de un dispositivo de recuperación de calor, tal como uno o más intercambiadores de calor, para recuperación de energía. Ya que el combustible del calentador y el aire de combustión para el calentador de CO no serán más tiempo necesitados, el volumen de gas de salida que entra en los dispositivos NOx de temperatura baja y los limpiadores dispuestos hacia abajo, es mucho menos. Esto reduciría las medidas de dispositivos de control de polución de corriente baja. El intervalo de alimentación del oxidante caliente puede ser optimizado para destrucción de TFN máxima. Cuando una unidad FCC es operada a un modo de quemado parcial rico en combustible, el gas de salida del regenerador FCC contiene especies de nitrógeno fijos. Dos componentes mayores de especies de nitrógeno fijos son NH3 y HCN. Las simulaciones computacionales de esta invención encontraron que la destrucción de HCN favorece los ambientes gaseosos a temperaturas elevadas bajo condiciones de combustión sub-estequiométricas y casi estequiométricas. Por lo tanto, el intervalo de alimentación de oxígeno caliente puede ser establecido para la destrucción de TFN máxima dependiendo de la composición del gas de salida del regenerador FCC. Por ejemplo, si un gas de salida del regenerador contiene la mayoría de HCN y poco NH3, después más oxígeno caliente sería inyectado para el quemado de CO para producir temperatura de gas elevada, la cual a su turno promueve la destrucción de HCN a NH2 La inyección de oxígeno caliente puede tener efecto sinérgico levantando la salida de una turbina de recuperación de poder. Esto es, cuando un impulso alto, la corriente de oxidante caliente es alimentada en la corriente de gas de salida del regenerador dispuesto hacia arriba de una turbina de recuperación de poder, el calor proporcionado por el oxígeno caliente y el calor liberado por el quemado de CO puede aumentar la temperatura del gas de salida del regenerador. La inyección de oxígeno caliente para el quemado de CO también incrementa el flujo de masa de gas de salida del regenerador total. El flujo de masa aumentado y la temperatura de gas aumentarán la salida de la turbina de recuperación de poder debido al incremento del impulso de la corriente de gas que entra en la turbina. También, el consumo de promotores de combustión de CO en el regenerador es reducido o eliminado. Esto es, muchos regeneradores FCC utilizan promotores de combustión de CO con base en platino para acelerar el quemado de CO para controlar el CO después del quemado. Ha sido reportado que el uso de promotores de combustión con base en platino aumenta la concentración de NOx en el gas de salida del generador. Por lo consiguiente, la cantidad de reducción de CO puede ser balanceada con la cantidad máxima de NOx permitida, a través de una cantidad de promotores de combustión utilizada en la cama del regenerador. Los promotores de combustión pueden no ser reclamados totalmente para que hayan perdidas económicas relacionadas con la perdida de promotores de combustión costosos. Si una corriente de oxígeno caliente de alto impulso es alimentada en la corriente de gas de salida del regenerador, como aquí se describe, la cantidad de los promotores de combustión en uso puede ser reducida. Esto es a causa de que el oxígeno caliente puede destruir el CO en el gas de salida del regenerador dispuesto hacia abajo. El consumo reducido de promotores de combustión en su turno disminuirá la cantidad de promotores no recuperables y de esta manera reduciendo los costos de operación de una unidad FCC. La invención es posteriormente ilustrada en los siguientes ejemplos simulados, computacionales.

Ejemplo 1 El siguiente ejemplo ilustra los aspectos térmicos y de proceso de esta invención detalladamente utilizando modeles de computadora de balances de masa y energía. Cuatro casos de modelos son definidos y los resultados calculados y características operacionales del calentador de CO son resumidos en la Tabla 1. Caso A. La operación del calentador de CO actual de línea de fondo con 1.51% de CO en el gas de salida del regenerador. Caso B. La concentración de CO en el gas de salida del regenerador aumentó a 3.64% y 500 ppm de NH3 y 500 ppm de HCN, y se asume que están en el gas de salida; la operación con oxígeno caliente alimentado en el gas de salida del regenerador, una parte de CO quemado con oxígeno caliente. Caso C. El mismo que el Caso B, pero más oxígeno es inyectado en el gas de salida del regenerador para más quemado de CO en el gas de salida. Caso D. El mismo que el Caso B, pero la cantidad de oxígeno caliente alimentado es aumentada a 105% de oxígeno teórico requerido para quemar todo el CO en el gas de salida del regenerador. Los quemadores de aire son eliminados del calentador de CO, el cual es utilizado como dispositivo de recuperación de calor pero sin combustión dentro del mismo. En el Caso A, 465,000 Ib/hr de gas de salida del regenerador FCC que contiene 1.51% de CO a 1250 F fue alimentado al calentador de CO. Todo el calor de entrada que está en el gas de salida del regenerador fue de 28.7 MMBtu/hr. El gas de salida del regenerador fue alimentado a un calentador de CO al cual 164.8 MMBtu/hr de gas de refinería y 70 pies3/seg de aire también fueron alimentados. De esta manera, la entrada térmica total al calentador de CO fue de 193.5 MMBtu/hr. La temperatura de flama del calentador calculada fue de 1771 F y el oxígeno en exceso a la chimenea fue de 3%. El calentador generó 180,000 Ib/hr de vapor y el flujo de masa total de los gases de salida que salen del calentador de CO fue de 687,136 Ib/hr. En el caso B, el contenido de CO en el gas de salida del regenerador FCC fue incrementado a 3.64% para reflejar que la unidad FCC dispuesta hacia arriba fue operada en condiciones de quemado parcial más ricas. El intervalo de flujo y la temperatura del gas de salida del regenerador entrante, se asumió que fue sin cambios, para simplicidad. La entrada térmica de gas de salida del regenerador FCC fue mayor a 69.9 MMBtu/hr a causa de la ; i concentración de CO de entrada más alta. Una corriente de oxígeno caliente de alto impulso, a una temperatura de 2446 F, obtenido reaccionando 1.9 MMBtu/hr de gas natural y 31 ton/día de oxígeno y contiene 82% de 02, 11.5% de H20, 5.5% de C02, y algunos radicales altamente reactivos tales como OH, O y H, fueron alimentados en la corriente de gas de salida del regenerador entrante dentro del conducto de gas de salida del regenerador, causando que una parte de CO en el gas de salida del regenerador se convierta en C02 y calor liberado. La temperatura calculada de la mezcla final del gas de salida del regenerador FCC y la corriente de oxígeno caliente fue de 1475 F, la cual fue una temperatura de mezcla que entra en el calentador de CO. El calentador de CO necesitó adicionalmente 55.5 MMBtu/hr de gas de refinería quemado con 364 pies3/seg de aire para completar el quemado de CO y alcanzar la misma temperatura de flama de línea de fondo 1771 F. Puesto que una porción de CO fue quemada combinando con la corriente de oxígeno caliente, el oxígeno en exceso en la salida del calentador fue reducido a 1.5%. La entrada térmica del calentador total incluyendo calor proporcionado por la salida del regenerador FCC, gas natural, y gas de refinería fue de 127.4 MMBtu/hr. El calentador generó 118,521 Ib/hr de vapor y el flujo de masa de gas de salida del total saliendo del calentador fue de 569,089 Ib/hr. Se debería de notar que utilizando esta invención, ambos, la generación de vapor del calentador y el flujo de masa de gas de salida fueron reducidos a 34.2% y 17.2% respectivamente iguales a las líneas de fondo del Caso A, mientras la temperatura de flama del calentador fue mantenida constante a 1771 F. El Caso C utilizó el mismo gas de salida del regenerador FCC el cual contenía 3.64% de CO. En el Caso C, una corriente de oxígeno caliente de alto impulso a una temperatura de 2446 F obtenida por reacción de 3.7 MMBtu/hr de gas natural y 59 ton/día de oxígeno fue alimentado a un intervalo de flujo más elevado.

Para mantener la temperatura de flama del calentador a 1771 F y el exceso de gas de salida del 02 a 1,5% un adicional 46.9 MMBtu/hr de gas de refinería y 306 pies3/seg de aire fue requerido. El intervalo de fuego total del calentador de CO fue de 120.4 MMBtu/hr y la producción de vapor fue de 112,037 Ib/hr. La reducción calculada en la producción de vapor fue de 37.8% y hubo una reducción correspondiente de 19.2% en el intervalo de flujo de masa de gas de salida. En el caso D, los quemadores con aire en el calentador de CO fueron eliminados de manera que el dispositivo fue utilizado únicamente para recuperación de calor, no para combustión posterior. La corriente de oxígeno caliente de alto impulso a una temperatura de 2928 F y obtenida por reacción de 9.2 MMBtu/hr de gas natural y 116 ton/día de oxígeno fue alimentada al gas de salida del regenerador para proporcionar 105% del oxígeno teórico para quemar todo el CO en el gas de salida del regenerador a C02. La corriente de oxígeno caliente mezclada con gas de salida del regenerador FCC y reaccionado con el CO contenido para formar una mezcla final a 1771 F y con 0.1% de 02 en exceso. La entrada térmica total del calentador fue de 79.1 MMBtu/hr y el flujo de vapor fue de 73,619 Ib/hr. La reducción calculada en la producción fue de 59.1% y el flujo de masa de gas de salida fue reducida a 30.9%.

Tabla 1 Caso A Caso B Caso C Caso D Rangos de Flujo Salida del regenerador FCC (Ib/hr) 465,000 465,000 465,000 465,000 Concentración CO en salida del regenerador (% vol) 1.51 3.64 3.64 3.64 Gas de refinería (pies'/hr @ 60 F) 160,000 53,928 45,504 0 Flujo de gas natural (pies3/hr @ 60 F) 0.00 0.53 1.00 2.51 Flujo de aire (pies' hr @ 60 F) 790 364 306 0 02 Requerido: 02 requerido (ton/día) 0 31 59 119 Entradas de calor: Salida del regenerador FCC (MMBtuhr) 28.7 69.9 69.9 • 69.9 Gas de refinería (MMBtu/hr) 164.8 55.5 46.9 0.0 Gas natural (MMBtu/hr) 0.0 1.9 3.7 9.2 Suma de entradas de calor (MMBtu/hr) 193.5 127.4 120.4 79.1 Calentador de CO: Temperatura de flama (F) 1771 1771 1771 1771 02 a la chimenea (%) 3.0 1.5 1.5 0.1 Flujo de vapor (Ibhr) 180,000 118,521 112,037 73,619 Reducción de flujo de vapor del calentador (%) linea de fondo -34.2 -37.8 -59.1 Temperatura de de salida del regenerador que entra en el calentador (F) 1250 1475 1582 1771 Flujo total de gas de salida del calentador CO: Flujo de masa (lbhr) 687,136 569,089 555,272 475,078 Flujo de volumen (pies'/hr @ 60 F) 2,469 2,022 1,970 1,669 Reducción de flujo de masa de gas de salida del (%) línea de fondo -17.2 -19.2 -30.9 Reducción de flujo de volumen de gas de salida del (%) línea de fondo -18.1 -20.2 -32.4 Ejemplo 2 El aspecto de reducción de Co y NOx de la invención es evaluado e ilustrado utilizando una computadora modelo de cinéticas químicas detalladas. En este ejemplo, la composición en la salida del regenerador FCC fue ajustado de manera que 500 ppmv de NH3 y 500 ppmv de HCN fueron agregados y la concentración de nitrógeno como N2 fue reducido por 0.1% por volumen de manera que la cantidad total de nitrógeno que entra en cualquier forma queda igual. Los mismos tres casos (Caso B, C y D) como se define en el Ejemplo 1 fueron utilizados para calculaciones ejemplo y los resultados calculados son resumidos en la Tabla 2.

En el Caso B, 465,000 Ib/hr de gas de salida del regenerador FCC que contiene 3.64% de CO a 1250 F entró en un conducto de salida del regenerador llevando al calentador de CO. El nitrógeno total establecido (TFN) contenido en el gas de salida del regenerador fue de 221.3 Ib/hr del cual 110.65 Ib/hr provino de NH3 y otros 110.65 Ib/hr provino de HCN. El intervalo total de flujo de masa de CO fue de 16,109 Ib/hr. Una corriente de oxígeno caliente de alto impulso, el cual contenía 82% de 02, 11.5% de H20, 5.5% de C02, 0.4% de CO, y varios radicales altamente reactivos tales como OH, O y H, a una temperatura de 2446 F, obtenidos reaccionando 1.9 MMBtu/hr de gas natural y 31 ton/día de oxígeno, fueron alimentados en el gas de salida del regenerador a través de una lanza. En combinación de la corriente de oxígeno caliente con el gas de salida del regenerador entrante dentro del conducto de salida del regenerador, una parte de CO y NH3 y HCN contenidos en el gas de salida del regenerador reaccionó con el oxígeno caliente de acuerdo con aun conjunto de mecanismos de reacción fundamentales. Se ha asumido que la entrada a la mezcla del gas de flujo regenerador con la corriente caliente tomo aproximadamente 0.5 seg para completarse. Se supone que la mezcla resultante tomo otros 0.5 seg para alcanzar la entrada del calentador CO. Las reacciones químicas posteriores que contienen NOx y CO ocurrieron durante este tiempo. El flujo total de nitrógeno establecido en la salida del conducto de gas de salida del regenerador (es decir antes de que entra en el calentador de CO) fue calculado ser 85.5 Ib/hr del cual 70.75 Ib/hr fue de HCN sin reacción. El total de CO sin quemar fue de 7,382 Ib/hr en la salida del conducto de salida del regenerador. De esta manera, la inyección de oxígeno redujo el nitrógeno establecido total del regenerador FCC y el contenido de CO por 61.4% y 54.2% respectivamente. Debido al calor proporcionado por la corriente de oxígeno caliente y del quemado parcial de CO, la temperatura del gas de salida del regenerador fue aumentada de 1250 F hasta 1475 F en la salida del conducto de gas de salida del regenerador. El resultante 1.67% de CO en el gas de salida del regenerador FCC fue quemado por quemadores de aire convencionales en el calentador de CO como se describe en el ejemplo 1, Caso B. En el Caso C, las mismas propiedades del gas de salida del ¦ i regenerador FCC fueron asumidas, por lo consiguiente el nitrógeno total establecido y el contenido de CO en el gas de salida del regenerador fue el mismo como en el Caso B. Una corriente de oxígeno caliente de alto impulso a una temperatura de 2446 F y obtenida reaccionando 3.7 MMBtu/hr de gas natural y 59 ton/día fue alimentado en el gas de salida del regenerador en el conducto. El flujo de nitrógeno fijo calculado en la salida del conducto de salida del regenerador fue de 55.17lh/hr que representa una reducción de 75.1% de flujo de masa de nitrógeno fijo. Similarmente, el flujo de masa de CO en la salida del . I conducto de salida del regenerador fue de 4,708 Ib/hr el cual fue de una reducción de 70.8% de flujo de masa de CO. La concentración de CO en la salida del regenerador fue reducida desde 3.64% a 1.06% por volumen en la salida del conducto de salida del regenerador. La temperatura del gas de salida del regenerador FCC en la entrada del calentador de CO aumentó a 1582F a causa de que más CO fue quemado en el conducto.. El resultante 1.06% de CO en el gas de salida del regenerador fue quemado por quemadores de aire convencionales en el calentador de CO antes de salir a la chimenea del calentador. El Caso D fue también basado en las mismas propiedades del gas de salida del regenerador FCC como se describe en los dos casos anteriores. En este caso, la corriente de oxígeno caliente de alto impulso fue establecido para contener 105% de oxígeno teórico requerido para el quemado completo del CO en el gas de salida del regenerador FCC. Para proporcionar esta corriente, el intervalo de consumo de gas natural calculado fue de 9.2 MMBtu/hr y el intervalo de oxígeno calculado fue de 116 ton/día. La temperatura de la corriente de oxígeno caliente fue de 2928 F. El flujo total de nitrógeno establecido en la salida del conducto de calentador de CO fue de 25.19 Ih/hr, el cual representa 88.6% de reducción de flujo de masa de nitrógeno fijo. El flujo de masa de CO calculado en la salida del conducto del gas de salida del regenerador fue de 148 Ib/hr, representando 99.1% de reducción del flujo de masa de CO. La concentración de , ¡ CO en el gas de salida del regenerador fue reducida desde 3.64% • i a 333 ppm por volumen en la salida del conducto de salida del regenerador, en donde la temperatura del salida del regenerador alcanzo 1771 F. Esta salida caliente puede pasar a través de un dispositivo de recuperación de calor. Cuando el gas de salida caliente es enfriado gradualmente en el dispositivo de recuperación de calor, la concentración de CO puede reducir posteriormente puesto que el equilibrio térmico favorece la formación de C02 en vez de disociación de C02 para formar CO. De esta manera, los quemadores de fuego con aire de corriente baja normalmente instalados para quemado de CO fueron completamente eliminados. Comparando los componentes de los flujos de nitrógeno establecido a la salida del conducto de salida del regenerador en la Tabla 2, está claro que los ambientes gaseosos a alta temperatura bajo condiciones sub-estequiométricas y casi estequiométricas son favorecidas para destrucción eficiente de HCN. Por ejemplo, hubo 70.75 Ib/hr de N desde un HCN sin reacción a 1475 F (Caso B) y el N desde un HCN sin reacción fue reducido a 0.60 Ib/hr cuando la temperatura del gas fue m.ás elevada de 1771 F (Caso D). Este encuentro sugiere que esta invención, como se ilustra en el ejemplo, puede ser establecida para proporcionar máxima destrucción de nitrógeno fijo dependiendo de la composición de flujos de nitrógeno fijo fluye en el salida del regenerador FCC. Por ejemplo, si la salida del regenerador FCC entrante fue para contener altas concentraciones de HCN pero poco HN3, entonces la cantidad de inyección de oxígeno en el conducto de salida del regenerador sería aumentado de manera que mas CO se queme pero aun bajo condiciones sub-estequiométricas. El quemado elevado de CO debería incrementar la temperatura de gas el cual a su vez promueve la destrucción de HCN a N2 en el conducto de gas de salida del regenerador. Tabla 2 Caso B CasoC Caso D Rango de Flujo de Salida del Regenerador FCC (lb/hr) 465,000 465,000 465,000 Temperatura del salida del regenerador (F) 1250 1250 1250 Concentración de CO en Salida del regenerador (%, vol.) 3.64 3.64 3.64 Nitrógeno fijo entrante en salida del regenerador: Desde NH3 (lbhr) 110.65 110.65 110.65 Desde HCN (lb/hr) 110.65 110.65 110.65 Nitrógeno Fijo Total, TFN (lb/hr) 221.30 221.30 221.30 Gas Natural utilizado por HiMOL ( MBtu/hr) 1.9 3.7 9.2 02 utilizado por HiMOL (ton/día) 31 59 116 Temperatura de Salida HiMOL (F) 2446 2446 2446 Tiempo de mezcla de Salida del Reg. Y Efluyente HiMOL (seg) 0.5 0.5 0.5 Tiempo de residencia adicional del Gas después de la Mezcla (seg) 0.5 0.5 0.5 Tiempo de residencia total del gas en Conducto de salida del Reg./seg) 1.0 1.0 1.0 Nitrógeno Fijo @ Salida de Conducto de Salida del Reg.: Desde NO (lb/hr) 4.52 7.80 23.84 Desde N02 (lb/hr) 0.00 0.00 0.00 Desde N20 (lb/hr) 3.87 1.77 , ,0.73 Desde NH3 (lb/hr) 6.36 1.69 0.02 Desde HCN (lb/hr) 70.75 43.91 0.60 Nitrógeno fijo total, TFN (lb/hr) 85.50 55.17 25.19 Reducción de Nitrógeno fijo total (% masa) 61.4 75.1 88.6 Flujo de masa de CO @ Salida de Conducto de Salida del Reg (lb/hr) 7382 4708 148 Concentración de CO @ Salida de Conducto de Salida del Reg. 1.67% vol. 1.06% vol. 333 ppmv Reducción de CO (%, masa) 54.2 70.8 ¦99.) Temperatura del Gas @ Salida de Conducto de Salida del Reg. (F) 1475 1582 •1771 (Nota: El dispositivo que parcialmente combustiona oxígeno con combustible para producir corriente de oxidante caliente, el cual fue alimentado a la corriente de salida del regenerador, en la tabla se refiere como a "HiMOL").

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un método para tratar una corriente de gas de salida comprende (A) proporcionar de un regenerador de catalizador una corriente de gas de salida del regenerador que contiene NOx y monóxido de carbono; (B) mezclar combustible y combustionar una porción del oxígeno en la mezcla con el combustible para formar una corriente de oxidante caliente que tiene una temperatura de al menos 2000F y que contiene oxígeno y productos de la combustión; (C) alimentar una corriente de oxidante caliente en la corriente de gas de salida del regenerador para formar una mezcla que tiene una temperatura más alta de 1250 F suficiente para convertir monóxido de carbono en la mezcla a dióxido de carbono y convertir NOx en mezcla a N2 de manera que la cantidad que sigue de la conversión es menos que la cantidad de NOx en la corriente de gas de salida del regenerador antes de que la mezcla sea formada.

2. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la mezcla que es formada en la etapa (C) de la corriente de oxidante caliente y el gas de salida del regenerador tiene una temperatura de al menos 1400 F.

3. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la mezcla que es formada en la etapa (C) de la corriente de oxidante caliente y el gas de salida del regenerador tiene una temperatura de al menos 1600 F.

4. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el gas de salida del regenerador proporcionado en la etapa (A) contiene al menos 1% vol. de monóxido de carbono.

5. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde no más de 20% de oxígeno mezclado con combustible en la etapa (B) es combustionado en la etapa (B).

6. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la corriente de oxidante caliente formada en la etapa (B) es alimentada en la corriente de gas de salida del regenerador en la etapa (C) a una velocidad de al menos 500 pies por segundo.

7. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la corriente de oxidante caliente formada en la etapa (B) es alimentada a la corriente de gas de salida del regenerador en la etapa (C) a una velocidad de 500 a 3000 pies por segundo.

8. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la corriente de gas de salida del regenerador es pasado a través de una turbina de recuperación de poder antes de que la corriente de oxidante caliente sea alimentada en la etapa (C).

9. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la corriente de producto producida en la etapa (C) es pasada a través de la turbina de recuperación de poder.

10. Un método para tratar una corriente de gas de salida del regenerador comprende (A) proporcionar de un regenerador de catalizador una corriente de gas de salida del regenerador que contiene NOx y monóxido de carbono; (B) mezclar combustible y oxígeno, y combustionar una porción de oxígeno en la mezcla con el combustible para formar una corriente de oxidante caliente que tiene una temperatura de al menos 2000 F y que contiene oxígeno y productos de combustión; (C) alimentar la primera corriente de oxidante caliente en la corriente de gas de salida regenerador para formar una primera mezcla que tiene una temperatura mayor a 1250 F suficiente para convertir monóxido de carbono en mezcla de dióxido de carbono y convertir NOx en la mezcla de N2l y de esta manera producir una corriente que comprende monóxido de carbono, dióxido de carbono, NOx y N2- (D) mezclar N2, y oxígeno y combustionar una porción del oxígeno en la mezcla con el salida del para formar una segunda corriente de oxidante caliente que tiene una temperatura de al menos 2000 F y que contiene oxígeno y productos de la combustión; (E) alimentar la segunda corriente de oxidante caliente en la corriente producida en la etapa (C) para formar una segunda mezcla que tiene una temperatura más alta de 1250 F suficiente para convertir el monóxido de carbono en la segunda mezcla en dióxido de carbono y para convertir NOx en la segunda mezcla en N2 y de esta manera producir corriente en donde la cantidad de NOx en la corriente de producto siguiendo la conversión es menos que la cantidad de NOx en la corriente de gas de salida antes de que la primera mezcla fuera formada.

11. Un método de acuerdo con la reivindicación 10, eri donde la primera mezcla formada en la etapa (C), la segunda mezcla formada en la etapa (E), o ambas mezclas, tienen una temperatura de al menos 1400 F.

12. Un método de acuerdo con la reivindicación 10, en donde la primera mezcla formada en la etapa (C), la segunda mezcla formada en la etapa (E), o ambas mezclas tienen una temperatura de al menos 1600 F.

13. Un método de acuerdo con la reivindicación 10, en donde el gas de salida del regenerador proporcionado en la etapa (A) contiene al menos 1% vol. de monóxido de carbono.

14. Un método de acuerdo con la reivindicación 10, en donde no más de 20% del oxígeno mezclado en la etapa (B) es combustionado en la etapa (B).

15. Un método de acuerdo con la reivindicación 10, en I · donde no más de 20% del oxígeno mezclado con N2, en la etapa (D) es combustionado en la etapa (D).

16. Un método de acuerdo con la reivindicación 10, en donde la corriente de oxidante caliente formada en la etapa (B) es alimentada en la corriente de gas de salida del regenerador en la etapa (C) a una velocidad de al menos 500 pies por segundo.

17. Un método de acuerdo con la reivindicación 10, en donde la corriente de oxidante caliente formado en la etapa (D) es alimentada en la corriente producida en la etapa (C) a una velocidad de al menos 500 pies por segundo.

18. Un método de acuerdo con la reivindicación 16, en donde la corriente de oxidante caliente formada en la etapa (D) es alimentada en la corriente producida en la etapa (C) a una velocidad de al menos 500 pies por segundo.

19. Un método de acuerdo con la reivindicación 10, en donde la corriente de oxidante caliente formada en la etapa (B) es alimentada en la corriente de gas de salida en la etapa (C) a una velocidad desde 500 hasta 3000 pies por segundo.

20. Un método de acuerdo con la reivindicación 10, en donde la corriente de oxidante caliente formada en la etapa (D) es alimentada en la corriente producida en la etapa (C) a una velocidad desde 500 hasta 3000 pies por segundo.

21. Un método de acuerdo con la reivindicación 19, en donde la corriente de oxidante caliente formada en la etapa (D) es alimentada en la corriente producida en la etapa (C) a una velocidad desde 500 hasta 3000 pies por segundo.

22. Un método de acuerdo con la reivindicación 10 en donde la corriente de gas de salida del regenerador es pasada a través de una turbina de recuperación de poder antes de que la corriente de oxidante caliente sea alimentada en la etapa (C).

23. Un método de acuerdo con la reivindicación 10, en donde la corriente producida en la etapa (C) es pasada a través de una turbina de recuperación de poder antes de que la segunda corriente de oxidante caliente sea alimentada en la etapa (E).

24. Un método de acuerdo con la reivindicación 10, en donde la corriente de producto producida en la etapa (E) es pasada a través de una turbina de recuperación de poder.

25. Un método para tratar una corriente de gas de salida del regenerador comprende (A) proporcionar de un regenerador de catalizador una corriente de gas de salida del regenerador que no contiene NOx y contiene monóxido de carbono y uno o ambos NH3 y HCN; (B) mezclar combustible y oxígeno, y combustionar una porción del oxígeno en la mezcla con el combustible para formar una corriente de oxidante caliente que tiene una temperatura de al menos 2000 F y que contiene oxígeno y productos de combustión; (C) alimentar la corriente de oxidante caliente en la corriente de gas de salida del regenerador para formar una mezcla que tiene una temperatura mayor a 1250 F suficiente para convertir monóxido de carbono en mezcla de dióxido de carbono y convertir uno o ambos NH3 y HCN en la mezcla de N2.

26. Un método de acuerdo con la reivindicación 25, en ? donde la mezcla es formada en la etapa (C) de la corriente de, oxidante caliente y el gas de salida del regenerador tiene una temperatura de al menos 1400 F.

27. Un método de acuerdo con la reivindicación 25, en donde la mezcla es formada en la etapa (C) de la corriente de oxidante caliente y el gas de salida del regenerador tiene una temperatura de al menos 1600 F.

28. Un método de acuerdo con la reivindicación 25 en donde el gas de salida del regenerador proporcionado en la etapa (A) contiene al menos 1% vol. de monóxido de carbono.

29. Un método de acuerdo con la reivindicación 25, en donde no más de 20% del oxígeno mezclado con combustible en la etapa (B) es combustionado en la etapa B.

30. Un método de acuerdo con la reivindicación 25, en donde la corriente de oxidante caliente formado en la etapa (B) es alimentado en la corriente de gas de salida del regenerador en la etapa (C) a una velocidad de al menos 500 pies por segundo.

31. Un método de acuerdo con la reivindicación 25, .en donde la corriente de oxidante caliente formada en la etapa (B) es alimentada en la corriente de gas de salida del regenerador en la etapa (C) a una velocidad desde 500 hasta 3000 pies por segundo.

32. Un método de acuerdo con la reivindicación 25, en donde la corriente de gas de salida del regenerador es pasado a través de una turbina de recuperación de poder antes de que la corriente de oxidante caliente sea alimentado en la etapa (C).

33. Un método de acuerdo con la reivindicación 25, en donde la corriente de producto producida en la etapa (C) es pasada a través de una turbina de recuperación de poder.

34. Un método para tratar una corriente de gas de salida del regenerador comprende (A) proporcionar de un regenerador de catalizador una corriente de gas de salida del regenerador que no contiene NOx y contiene monóxido de carbono y uno o ambos NH3 y HCN; (B) mezclar combustible y oxígeno, y combustionar una porción del oxígeno en la mezcla con el salida del para formar una corriente de oxidante caliente que tiene una temperatura de al menos 2000 F y que contiene oxígeno y productos de combustión; (C) alimentar la corriente de oxidante caliente en la salida del de gas regenerador para formar una mezcla que tiene una temperatura mayor a 1250 F suficiente para NOx en la mezcla de N2, y de esta manera producir una corriente que comprende monóxido de carbono, dióxido de carbono, NOx y N2. (D) mezclar combustible y oxígeno y combustionar una porción del oxígeno en la mezcla con el combustible para formar una segunda corriente de oxidante caliente que tiene una temperatura de al menos 2000 F y que contiene oxígeno y productos de la combustión; (E) alimentar la segunda corriente de oxidante caliente en la corriente producida en la etapa (C) para formar una segunda mezcla que tiene una temperatura más alta de 1250 F suficiente para convertir el monóxido de carbono en la segunda mezcla en dióxido de carbono y para convertir NH3 y HCN presente en la segunda mezcla en N2.

35. Un método de acuerdo con la reivindicación 34, en donde la primera mezcla formada en la etapa (C), la segunda mezcla formada en la etapa (E), o ambas mezclas, tienen una temperatura de al menos 1400 F.

36. Un método de acuerdo con la reivindicación 34, en donde la primera mezcla formada en la etapa (C), la segunda mezcla formada en la etapa (E), o ambas mezclas, tienen una temperatura de al menos 1600 F.

37. Un método de acuerdo con la reivindicación 34, en donde el gas de salida del regenerador proporcionado en la etapa (A) contiene al menos 1% vol. de monóxido de carbono.

38. Un método de acuerdo con la reivindicación 34, en donde no más de 20% del oxígeno mezclado con combustible en la etapa (B) es combustionado en la etapa (B).

39. Un método de acuerdo con la reivindicación 34, en donde no más de 20% del oxígeno mezclado con salida del en la etapa (D) es combustionado en la etapa (D).

40. Un método de acuerdo con la reivindicación 34, en donde la corriente de oxidante caliente formada en la etapa (B) es alimentada en la corriente de gas de salida del regenerador en la etapa (C) a una velocidad de al menos 500 pies por segundo.

41. Un método de acuerdo con la reivindicación 34, en donde la corriente de oxidante caliente formada en la etapa (D) es alimentada en la corriente de gas de salida del regenerador en la etapa (C) a una velocidad de al menos 500 pies por segundo.

42. Un método de acuerdo con la reivindicación 40, en donde la corriente de oxidante caliente formado en la etapa (D) es alimentada en la etapa (C) a una velocidad de al menos 500 pies por segundo.

43. Un método de acuerdo con la reivindicación 34, en donde la corriente de oxidante caliente formada en la etapa (B) es alimentada a la corriente de gas de salida del regenerador en la etapa (C) a una velocidad desde 500 hasta 3000 -pies por segundo.

44. Un método de acuerdo con la reivindicación 34, en donde la corriente de oxidante caliente formada en la etapa (D) es alimentada en la corriente producida en la etapa (C) a una velocidad desde 500 pies hasta 3000 pies por segundo.

45. Un método de acuerdo con la reivindicación 43, en donde la corriente de oxidante caliente formada en la etapa (D) es alimentada en la corriente producida en la etapa (C) a una ' i velocidad desde 500 hasta 3000 pies por segundo. i i

46. Un método de acuerdo con la reivindicación 34, en donde la corriente de gas de salida es pasada a través de una turbina de recuperación de poder antes de que la corriente de oxidante sea alimentada en la etapa (C).

47. Un método de acuerdo con la reivindicación 34, en donde la corriente producida en la etapa (C) es pasada a través de una turbina de recuperación de poder antes de la segunda corriente de oxidante caliente es alimentada en la etapa (E).

48. Un método de acuerdo con la reivindicación 34, en donde la corriente de producto producida en la etapa (E) es pasada a través de una turbina de recuperación de poder.