NL8200520A

NL8200520A - Catalyst regeneration with reduced nitrogen oxide emission - using three regeneration zones for coke and carbon mon:oxide combustion

Info

Publication number: NL8200520A
Application number: NL8200520A
Authority: NL
Original assignee: Chevron Res
Priority date: 1982-02-11
Filing date: 1982-02-11
Publication date: 1983-09-01

Abstract

Regeneration of a particulate catalyst contaminated with N-contg. coke is affected by dividing the catalyst into 2 portions (1 and 2) and carrying out the following steps: (a) introducing portion 1 into a 1st regeneration zone, where it is contacted with sufficient O2-contg. regeneration gas to burn off all the coke, to burn all the CO formed in the 1st zone, and to provide a 1st off-gas contg. nitrogen oxides (NOx) and at least 1 vol.% residual O2; (b) contacting portion 2 with the 1st off-gas in a 2nd regeneration zone, where the residual O2 burns coke off the catalyst and burns CO to produce an O2-free 2nd off-gas, and NOx are coverted to N2; (c) passing the 2nd off-gas to a 3rd regeneration zone, where all the CO formed in the 2nd zone is burned with additional O2 in contact with coke-free catalyst. The process is esp. applicable to fluid catalytic cracking catalysts. It allows high levels of coke removal to be achieved while producing a regenerator flue gas with low CO and Nox concns.

Description

V. οί N.O.. 30.858V. οί N.O .. 30,858

Werkwijze voor een, drie-traps-regeneratie van een katalysatorProcess for one, three-stage regeneration of a catalyst

De önderhavige uitvinding heeft betrekking op katalysator-•regeneratie. Meer in het bijzonder heeft de onderhavige uitvinding betrekking op een werkwijze voor het afbranden van stikstof bevattende kooks van een kooks bevattende deeltjesvormige katalysator» 5 terwijl verontreiniging van verbrandingsgassen gevormd bij het verbranden van de kooks met stikstofoxiden vermeden wordt.The present invention relates to catalyst regeneration. More particularly, the present invention relates to a process for burning off nitrogen-containing coke from a coke-containing particulate catalyst while avoiding contamination of combustion gases generated when the coke is burned with nitrogen oxides.

In katalytische kraaksystemen wordt een katalysator in een bewegend bed of in een gefluïdiseerd bed toegepast. Katalytische kraking wordt uitgevoerd bij afwezigheid van uitwendige toegevoerde 10 moleculaire waterstof» in tegenstelling tot kraken met waterstof, waarbij moleculaire zuurstof tijdens de kraaktrap wordt toegevoegd.In catalytic cracking systems, a moving bed or fluidized bed catalyst is used. Catalytic cracking is performed in the absence of externally supplied molecular hydrogen, as opposed to hydrogen cracking, in which molecular oxygen is added during the cracking step.

Bij katalytische kraking wordt een hoeveelheid deeltjesvormige katalysator continu in kringloop gebracht tussen een kraakreactor en een katalysator-regenerator. In een gefluïdiseerd katalytisch 15 kraaksysteem (FGG) wordt een koolwaterstoftoevoer met katalysator-deeltjes in een koolwaterstofkraakzone of reactor in contact gebracht bij een temperatuur van ongeveer l*25°C - 600°C, gewoonlijk M>0°C - 560°C. De reacties van koolwaterstoffen bij de verhoogde bedrijfstemperatuur resulteren in afzetting van kooks op de kata-20 lysatordeeltjes. De verkregen vloeiende produkten worden van de met kooks gedeactiveerde verbruikte katalysator afgescheiden en aan de reactor onttrokken. De verkookste katalysatordeeltjes worden van vluchtige bestanddelen gestript, gewoonlijk door middel van stoom en naar de katalysator-regeneratie-zone geleid. In de kata-25 lysator-regenerator wordt de verbruikte katalysator in contact gebracht met een vooraf bepaalde hoeveelheid moleculaire zuurstof.In catalytic cracking, an amount of particulate catalyst is continuously recycled between a cracking reactor and a catalyst regenerator. In a fluid catalytic cracking system (FGG), a hydrocarbon feed with catalyst particles in a hydrocarbon cracking zone or reactor is contacted at a temperature of about 1 * 25 ° C - 600 ° C, usually M> 0 ° C - 560 ° C. The reactions of hydrocarbons at the elevated operating temperature result in coke deposition on the catalyst particles. The resulting fluids are separated from the coke-deactivated spent catalyst and withdrawn from the reactor. The coked catalyst particles are stripped of volatiles, usually by steam, and sent to the catalyst regeneration zone. In the catalyst regenerator, the spent catalyst is contacted with a predetermined amount of molecular oxygen.

Een gewenst deel van de kooks wordt van de katalysator afgöbrand , waarbij de katalysator-activiteit wordt hersteld en gelijktijdig de katalysator wordt verhit tot bijvoorbeeld 5kO°G - 815°C» ge-30 woonlijk 590°C - 730°C. Verbrandingsgassen, die bij de verbranding van kooks in de katalysator-regenerator worden gevormd,kunnen behandeld worden ter verwijdering van deeltjesvormige stoffen en voor de omzetting van koolstofmonoxide, waarna het verbrandingsgas gewoonlijk naar dé atmosfeer wordt afgevoerd.A desired portion of the coke is burned off from the catalyst, thereby restoring the catalyst activity and simultaneously heating the catalyst to, for example, 5 ° C-815 ° C, typically 590 ° C-730 ° C. Combustion gases produced in the catalyst regenerator during the combustion of coke can be treated to remove particulate matter and to convert carbon monoxide, after which the combustion gas is usually vented to the atmosphere.

35 In de meeste FCC eenheden wordt thans een zeoliet bevattende katalysator gebruikt met een grote activiteit en selectiviteit. Katalysatoren van het zeoliet-type hebben een bijzonder grote activiteit en selectiviteit wanneer de concentratie van kooks op de 8200520 2 t 'i katalysator na regeneratie relatief gering is* zodat het in het algemeen wenselijk is zoveel mogelijk kooks af te branden bij het regenereren van zeoliet bevattende katalysatoren· Het is eveneens veelal gewenst zoveel mogelijk van het koolstofmonoxide* gevormd 5 bij de verbranding van kooks binnen het katalysator-regeneratie-systeem te verbranden om warmte-energie in stand te houden· De in standhouding van warmte is bijzonder belangrijk* wanneer de concentratie van kooks ep de verbruikte kraakkatalysator relatief gering is als gevolg van een grote katalysator-selectiviteit· Onder de 10 methoden* die zijn voorgesteld om de hoeveelheid koolstof op geregenereerde katalysator te verlagen en om koolstofmonoxide op een wijze te verbranden* die proceswarmte levert* valt de uitvoering ’ van koolstofmonoxide-verbranding in een gefluldiseerd katalysator-bed met dichte fase in de katalysator-regenerator onder toepassing 15 van een actief* de verbranding van koolstofmonoxide bevorderend metaal* Metalen zijngebruikt hetzij als een integraal bestanddeel van de kraakkatalysatordeeltjes hetzij als een bestanddeel van een afzonderlijk deeltjesvormig toevoegsel* waarin het actieve metaal met een drager anders dan de katalysatordeeltjes verenigd is.Most FCC units now use a zeolite-containing catalyst with high activity and selectivity. Zeolite type catalysts have particularly high activity and selectivity when the concentration of coke on the catalyst after regeneration is relatively low *, so that it is generally desirable to burn off as much coke as possible when regenerating zeolite containing catalysts · It is also often desirable to burn as much of the carbon monoxide * formed as possible in the combustion of coke within the catalyst regeneration system to conserve heat energy · The preservation of heat is particularly important * when the concentration of coke the consumed cracking catalyst is relatively low due to high catalyst selectivity · Among the 10 methods * proposed to reduce the amount of carbon on regenerated catalyst and to burn carbon monoxide in a way * that provides process heat * the implementation of carbon monoxide combustion in a fluidized catalyst dense phase bed in the catalyst regenerator using an active * carbon monoxide promoting metal combustion * Metals have been used either as an integral part of the cracking catalyst particles or as a component of a separate particulate additive * in which the active metal with a carrier other than the catalyst particles is united.

20 Verschillende methoden van toepassing van metalen* die in kraaksystemen de verbranding van koolstofmonoxide bevorderen* zijn voorgesteld· In het Amerikaanse octrooischrift 2.62*7*860 wordt voorgesteld 0,1-1 gew,# chroom(III)oxide aan een kraakkatalysator toe te voegen om de verbranding van koolstofmonoxide tot kool-25 stofdioxide te bevorderen en na-verbranding te voorkomen. In het Amerikaanse octrooischrift 3·8θ8.121 wordt voorgesteld in een ka-talysator-regenerator deeltjes met een relatief grote afmeting, die een metaal voor het bevorderen van de verbranding van koolstofmonoxide bevatten, in te voeren· De circulerende hoeveelheid 30 deeltjesvormige vaste stoffen, bestaande uit katalysatordeeltjes met relatief kleine afmeting, wordt in kringloop gebracht tussen de kraakreactor en de katalysator-regenerator, terwijl de deeltjes, die de verbranding bevorderen, in de regenerator blijven vanwege hun afmeting· Oxydatie bevorderende metalen zoals kobalt, koper, 33 nikkel, mangaan, koperchromiet, enz·, geïmpregneerd op een anorganisch oxide, zoals aluminiumoxide, worden beschreven· In het Belgische octrooischrift 820.181 wordt het gebruik van kraakkatalysa-tor-deeltjes voorgesteld, die platina, palladium, iridium, rodium, osmium, ruthenium of rhenium bevatten ter bevordering van de oxyda-2*0 tie van koolstofmonoxide in een katalysator-regenerator. Een hoe- 8200520 3 * 4 veelheid van het metaal tussen een spoor en 100 delen per miljoen dient aan het katalysator-deeltje te worden toegevoegd* hetzij tijdens de bereiding van de katalysator hetzij tijdens de kraak-bewerking, zoals door toevoeging van een verbinding van het de ver-5 branding bevorderende metaal aan de koolwaterstoftoevoer· Insluiting van het promotor metaal in het kraaksysteem wordt door de publikatie vermeld ter verlaging van de produkt-selectiviteit bij de kraaktrap door de kooks en waterstofvorming aanzienlijk te vergroten· Katalysatordeeltjes* die het promotor metaal bevatten, kun-10 nen alleen gebruikt worden of kunnen gecirculeerd worden in fysisch mengsel met katalysator-deeltjes* die vrij zijn van het de verbranding bevorderende metaal· In de Amerikaanse octrooischriften if.072.600 en if.093.535 wordt het gebruik beschreven van verbranding • .bevorderende metalen in kraakkatalysatoren in concentraties van 15 0,01 tot 50 dpm, betrokken op de totale hoeveelheid katalysator·Different methods of using metals * that promote the combustion of carbon monoxide * in cracking systems have been proposed · US patent 2.62 * 7 * 860 proposes adding 0.1-1 wt. # Chromium (III) oxide to a cracking catalyst to promote the combustion of carbon monoxide to carbon dioxide and prevent post-combustion. U.S. Pat. No. 3,88,121 proposes to introduce into a catalyst regenerator particles of relatively large size containing a metal for promoting the combustion of carbon monoxide · The circulating amount of particulate solids, consisting of relatively small size catalyst particles, is recycled between the cracking reactor and the catalyst regenerator, while the combustion promoting particles remain in the regenerator because of their size · Oxidation-promoting metals such as cobalt, copper, 33 nickel, manganese , copper chromite, etc. · impregnated on an inorganic oxide, such as aluminum oxide, are described · Belgian patent 820.181 proposes the use of cracking catalyst particles containing platinum, palladium, iridium, rhodium, osmium, ruthenium or rhenium for promoting the oxidation of carbon monoxide in a catalyst regenerator. An amount of 3 * 4 of the metal between a trace and 100 parts per million should be added to the catalyst particle * either during the preparation of the catalyst or during the cracking operation, such as by adding a compound of the combustion-promoting metal to the hydrocarbon feed · Inclusion of the promoter metal in the cracking system is disclosed by the publication to reduce crack selectivity of the product by significantly increasing the coke and hydrogen formation · Catalyst particles * containing the promoter metal may only be used or may be circulated in physical mixture with catalyst particles * which are free of the combustion promoting metal. US Pat. Nos. 072,600 and if.093,535 describe the use of combustion. promoting metals in cracking catalysts in concentrations from 0.01 to 50 ppm, based on the total amount catalyst

Een probleem, dat bij sommige kraakbewerkingen ontmoet wordt bij het gebruik van een regeneratie van het met metaal bevorderde volledige koolstofmonoxide verbrandingstype is de ontwikkeling geweest van ongewenste stikstofoxiden (NO ) in het verbrandingsgas, 20 dat door de verbranding van kooks wordt gevormd. De onderhavige uitvinding is ten dele gericht op het verschaffen van een katalysa-tor-regeneratie-systeem, dat een hoge mate van kooksverwijdering en een volledige koolstofmonoxide verbranding binnen een katalysa-tor-regeneratie-systeem tot stand brengt, terwijl de concentratie 25 van stikstofoxide aanwezig in verbrandingsgas, dat door de verbranding van kooks wordt gevormd, aanzienlijk wordt verminderd.One problem encountered in some cracking operations using a regeneration of the metal-promoted full carbon monoxide combustion type has been the development of undesired nitrogen oxides (NO) in the combustion gas generated by the combustion of coke. The present invention is directed in part to providing a catalyst regeneration system that achieves a high degree of coke removal and complete carbon monoxide combustion within a catalyst regeneration system, while the concentration of nitric oxide present in combustion gas, which is formed by the combustion of coke, is significantly reduced.

Representatief voor de octrooi-literatuur over katalysator-regeneratie zijn de volgende octrooischriften. In het Amerikaanse octrooischrift 3·909*392 wordt een schema beschreven voor het ver-30 beteren van de koolstofmonoxide-verbranding met thermische middelen, De katalysator wordt gebruikt om een warmteval van verdunde fase te verschaffen voor de toegenomen warmteproduktie. In het Britse octrooischrift 2.001.545 wordt een tweetrapssysteem beschreven voor een katalysator-regeneratie, waarbij een partiele kataly-35 sator-regeneratie in de eerste trap wordt uitgevoerd en voorts een meer volledige regeneratie in de tweede trap wordt üitgevoerd met een afzonderlijk regeneratiegas. In het Amerikaanse octrooischrift 3.767.566 wordt een tweetrapsregeneratieschema beschreven, waarin een partiele regeneratie plaats heeft in een meegesleept katalysa-40 torbed en de tweede, meer volledige regeneratie plaats heeft in een 8200520Representative of the patent literature on catalyst regeneration are the following patents. US Patent 3,909 * 392 describes a scheme for improving carbon monoxide combustion by thermal means. The catalyst is used to provide a dilute phase heat trap for increased heat production. British Patent 2,001,545 discloses a two-stage system for a catalyst regeneration, wherein a partial catalyst regeneration is performed in the first stage and a more complete second stage regeneration is also carried out with a separate regeneration gas. U.S. Pat. No. 3,767,566 describes a two-stage regeneration scheme in which partial regeneration takes place in an entrained catalyst bed and the second more complete regeneration takes place in an 8200520

It 'I * dicht gefluidiseerd katalysatorbed· Ben enigszins soortgelijke regeneratiebewerking wordt beschreven in het Amerikaanse octrooi-schrift 3.902.990» waarin het gebruik van verschillende regenera-tietrappen vermeld wordt» waarbij katalysatorbedden met verdunde 5 en dichte fase worden toegepast en waarbij veelvoudige stromen regeneratiegas worden gebruikt. In het Amerikaanse octrooischrift ’ 3.926.8if3 wordt een veéltraps-regeneratieschema beschreven, waarin kooksverbranding in verdunde fase en dichte fase wordt uitgevoerd. In het Britse octrooischrift 1 ·if99·682 wordt het gebruik beschre-10 ven van een verbranding bevorderend metaal voor het vergroten van de koolstofmonoxideverbranding. Geen van dè hiervoor vermelde qc-trooischriften geeft een werkwijze voor het vormen van een verbrandingsgas met lage concentraties aan zowel koolstofmonoxide als stikstofoxiden, terwijl een in hoofdzaak volledige verwijdering van 15 kooks van de katalysator wordt bewerkstelligd.It is a densely fluidized catalyst bed. A somewhat similar regeneration operation is described in U.S. Pat. No. 3,902,990, which discloses the use of different regeneration steps using dilute and dense phase catalyst beds and multiple regeneration gas streams. are used. U.S. Patent 3,926.8if3 discloses a multi-stage regeneration schedule in which dilute-phase and dense-phase coke combustion is performed. British Pat. No. 1,999,682 discloses the use of a combustion-promoting metal to enhance carbon monoxide combustion. None of the aforementioned O-C-propellants teach a process for producing a combustion gas with low concentrations of both carbon monoxide and nitrogen oxides, while accomplishing a substantially complete coke removal of the catalyst.

Gevonden werd dat stikstof bevattende kooks kan worden afgebrand van een kooks bevattende deeltjesvormige katalysator voor het verschaffen van een laag gehalte rest koolstof op de katalysator en een verbrandingsgas met zowel een lage concentratie aan kool-20 stofmonoxide als Ν0χ kan worden gevormd bij het verbranden van de kooks, door (a) in hoofdzaak alle kooks af te branden van een eerste deel van de kooks bevattende katalysator met een regeneratiegas, dat vrije zuurstof bevat in een eerste regeneratiezone en in hoofdzaak alle koolstofmonoxide gevormd in de eerste zone te ver-25 branden, waarbij voldoende vrije zuurstof in de eerste zone wordt ingevoerd om ten minste 1 vol.# achtergebleven vrije zuurstof in het regeneratiegas te verschaffen na de verbranding van de kooks en het koolstofmonoxide, waarbij stikstofoxiden in de eerste zone worden gevormd, (b) het regeneratiegas van de eerste zone in een 30 tweede zone te leiden, onder vorming van koolstofmonoxide en koolstofdioxide en een in hoofdzaak zuurstofvrije atmosfeer in de tweede zone op te wekken door het afbranden van kooks van een tweede deel van de kooks bevattende katalysator en koolstofmonoxide te verbranden met in hoofdzaak alle achtergebleven vrije zuurstof en 35 de hoeveelheid stikstofoxiden in het regeneratiegas te verlagen door reactie van ten minste een deel van de stikstofoxiden in de zuurstofvrije atmosfeer onder vorming van vrije stikstof en (c) het regeneratiegas van de tweede zone in een derde regeneratiezone te leiden, in hoofdzaak alle koolstofmonoxide ontwikkeld in de tweede ifO regeneratiezone met additionele vrije zuurstof in contact met in 8200520 £ ' 4, <r 5 hoofdzaak kooksvrije katalysator in de derde zone te verbranden· Volgens een andere uitvoeringsvorm heeft de onderhavige uitvinding betrekking op een werkwijze voor het afbranden van stikstof bevattende kooks van een kooks bevattende deeltjesvormige kataly-5 sater» door (a) een overwegend deel van de kooks bevattende katalysator in te voeren in een eerste gefluïdiseerd bed» dat in hoofdzaak kooksvrije katalysator in een lagere zone in een zich vertikaal uitstrekkend regeneratie-reservoir bevat» (b) een regeneratie-gas, dat vrije zuurstof bevat» opwaarts door de lagere zone te 10 leiden» waarbij in hoofdzaak alle kooks wordt afgebrand van het overwegende deel van kooks bevattende katalysator in het eerste bed en in hoofdzaak alle koolstofmonoxide, gevormd in het eerste bed in de lagere zone te verbranden, waarbij voldoende vrije zuurstof in de lagere zone wordt ingevoerd om ten minste 1 vol·# ach-15 tergebleven vrije zuurstof te verschaffen in het regeneratiegas bij het bovenste einde van de lagere zone, waarbij stikstofoxiden in de lagere zone ontwikkeld worden, (c) een ondergeschikt gedeelte van de kooks bevattende katalysator in een tweede gefluïdiseerd bed van katalysator in te voeren in een vertikale tussenzone in het regene-20 ratie-reservoir, stikstofoxiden bevattend regeneratiegas uit de lagere zone opwaarts door de tussenzone te leiden, koolstofmonoxide en koolstofdioxide te vormen en een in hoofdzaak zuurstofvrije atmosfeer op te wekken in het tweede bed door reactie van in hoofdzaak alle achtergebleven vrije zuurstof met kooks en koolstofmonoxi-25 de in het tweede bed en verlaging van de hoeveelheid stikstofoxiden in het regeneratiegas door reactie van ten minste een deel van de stikstofoxiden in de tussenzone onder vorming van vrije stikstof en .It has been found that nitrogen containing coke can be burned from a coke containing particulate catalyst to provide a low residual carbon content on the catalyst and a combustion gas with both a low concentration of carbon monoxide and Ν0χ can be formed upon burning the coke, by (a) burning off substantially all coke from a first part of the coke containing catalyst with a regeneration gas containing free oxygen in a first regeneration zone and burning substantially all carbon monoxide formed in the first zone, introducing enough free oxygen into the first zone to provide at least 1 vol. # of residual free oxygen in the regeneration gas after the combustion of the coke and carbon monoxide to form nitrogen oxides in the first zone, (b) the regeneration gas of directing the first zone into a second zone to form carbon monoxide and carbon dioxide and ee n Generate a substantially oxygen-free atmosphere in the second zone by burning off coke from a second portion of the coke containing catalyst and burning carbon monoxide with substantially any free oxygen remaining and reducing the amount of nitrogen oxides in the regeneration gas by reacting at least a portion of the nitrogen oxides in the oxygen-free atmosphere to form free nitrogen and (c) pass the regeneration gas from the second zone into a third regeneration zone, essentially all carbon monoxide generated in the second ifO regeneration zone with additional free oxygen in contact with In 8200520 £ 4, r 5 essentially burns coke-free catalyst in the third zone. In another embodiment, the present invention relates to a process for burning off nitrogen-containing coke from a coke-containing particulate catalysater »by ( a) a predominant part of the coke-containing catalyst to be fed into a first fluidized bed »containing substantially coke-free catalyst in a lower zone in a vertically extending regeneration reservoir» (b) a regeneration gas containing free oxygen »passing upward through the lower zone» substantially all coke is burned from the majority of coke-containing catalyst in the first bed and burn substantially all of the carbon monoxide formed in the first bed in the lower zone, introducing enough free oxygen into the lower zone to provide at least 1 provide residual free oxygen in the regeneration gas at the upper end of the lower zone, developing nitrogen oxides in the lower zone, (c) a minor portion of the coke-containing catalyst in a second fluidized bed of catalyst to be introduced in a vertical intermediate zone in the regeneration tank, containing nitrogen oxides regeneration gas from the lower zone where through the intermediate zone, to form carbon monoxide and carbon dioxide and to generate a substantially oxygen-free atmosphere in the second bed by reacting substantially all of the remaining free oxygen with coke and carbon monoxide in the second bed and reducing the amount nitrogen oxides in the regeneration gas by reacting at least a portion of the nitrogen oxides in the intermediate zone to form free nitrogen and.

(d) koolstofmonoxide bevattend regeneratiegas uit de tussenzone opwaarts door een derde gefluïdiseerd bed te leiden, dat in hoofd-30 zaak kooksvrije katalysator in een bovenste zone in het regeneratie-reservoir bevat en in hoofdzaak alle koolstofmonoxide ingevoerd in de bovenste zone te verbranden met extra vrije zuurstof in contact met het derde bed·(d) passing carbon monoxide-containing regeneration gas out of the intermediate zone upward through a third fluidized bed containing substantially coke-free catalyst in an upper zone in the regeneration reservoir and substantially burning all carbon monoxide introduced into the upper zone with additional free oxygen in contact with the third bed

De bijgevoegde tekening is een schematische voorstelling van 35 een voorkeursuityoeringsvorm van de onderhavige uitvinding.The accompanying drawing is a schematic representation of a preferred embodiment of the present invention.

In de tekening is een zich vertikaal uitstrekkend regeneratie-reservoir 1 voorgesteld· Katalysator met stikstof hevattende kooks daarop afgezet, wordt in het systeem gebracht door een leiding 3 en wordt in twee gedeelten verdeeld, die in twee leidingen 5 en 7 ko-kO men» De relatieve hoeveelheden verbruikte katalysator, die in deze 8200520 « 6 twee leidingen komen* worden geregeld door instelling van de kleppen 9 en 11· Sen overwegend gedeelte van de kooks bevattende katalysator stroomt door leiding 7 in een gefluxdiseerd bed met dichte fase 13 van een in hoofdzaak kooksvrije katalysator die in een 5 eerste lagere regeneratie-zone of sectie 15 in het reservoir 1 gehandhaafd wordt. Een stroom vrije zuurstof bevattend regeneratie-• gas wordt in het reservoir geleid door een leiding 17 en een gas-verdelingsinrichting 19· De regeneratie-gasstroom gaat opwaarts door een verdelingsrooster 21 en door het gefluïdiseerde bed 13* 10 waarvan hefc bovenste einde wordt aangegeven door een lijn bij 23·The drawing shows a vertically extending regeneration reservoir 1 · Catalyst with nitrogen-containing coke deposited thereon, introduced into the system through a conduit 3 and divided into two sections, which are divided into two conduits 5 and 7 » The relative amounts of spent catalyst entering these two lines 8 are controlled by adjusting valves 9 and 11. Most of the coke containing catalyst flows through line 7 into a dense phase 13 fluidized bed of a essentially coke-free catalyst which is maintained in a first lower regeneration zone or section 15 in reservoir 1. A stream of free oxygen-containing regeneration gas is • fed into the reservoir through a conduit 17 and a gas distribution device 19 · The regeneration gas flow passes upward through a distribution grid 21 and through the fluidized bed 13 * 10, the upper end of which is indicated by a line at 23

In hoofdzaak alle kooks, die in de lagere zone 15 gevoerd wordt met het overwegende deel van de kooks bevattende katalysator wordt in het bed 13 verbrand· In hoofdzaak alle koolstofmonoxide, dat in de zone 15 wordt gevormd» wordt eveneens verbrand· Voldoende overmaat 15 vrije zuurstof wordt in de zone 15 in het regeneratiegas gebracht om ten minste 1 vol·# achtergebleven vrije zuurstof te verschaffen in het regeneratiegas bij het bovenste einde van de zone 15 na verbranding van kooks en koolstofmonoxide. Stikstofoxiden worden in het regeneratiegas gevormd door verbranding van de stikstof bevat-20 tende kooks in de oxyderende atmosfeer» die in de zone 15 aanwezig is. De regeneratiegasstroom, die achtergebleven vrije zuurstof en stikstofoxiden bevat, verlaat de lagere zone 15 door een gasverde-lingsrooster 25* Het ondergeschikte deel van de kooks bevattende katalysator stroomt door de leiding 15 in een gefluidiseerd bed 25 met dichte fase 27 van een ten dele geregenereerde katalysator in een tweede» vertikale tussen-regeneratiezone of sectie 29 in het reservoir 1. De bovenzijde van het bed met dichte fase 27 wordt op een niveau gehandhaafd, dat wordt aangegeven door een lijn bij 31· Partieel geregenereerde katalysator in het bed 27 gaat door een 30 overloopkoker 33 in de lagere sectie 15 net een voldoende snelheid om het gewenste niveau in het bed 27 te handhaven* De achtergebleven vrije zuurstof aanwezig in het regeneratiegas, dat de tussenzone binnentreedt, wordt volledig verbruikt in de tussenzone door verbranding van kooks en koolstofmonoxide in het bed 27» hetgeen 35 resulteert in een in hoofdzaak zuurstofvrije atmosfeer. Verbranding van kooks vormt koolstofdioxide en koolstofmonoxide. Stikstofoxiden aanwezig in het regeneratiegas worden omgezet voor het vormen van vrije stikstof in de zuurstofvrije atmosfeer in contact met het bed 27, zodat de hoeveelheid stikstofoxiden in het regeneratiegas aan-zienlijk wordt verminderd. Extra vrije zuurstof bevattend gas wordt 8200520 < .c 7 ingevoerd in de koolstofmonoxide bevattende regeneratiegasstroom in de bovenzijde van de tussensectie 29 boven bet bed met dichte fase 27 door middel van een leiding 35 en een verdeelinrichting 37* Het met vrije zuurstof verrijkte regeneratiegas treedt uit de tus-5 sensectie 29 door een verdelingsrooster 39* In hoofdzaak kooksvrije katalysator wordt uit het bed 13 in de lagere zone I5 verwijderd • door een leiding 1*1 met een snelheid» die geregeld wordt door een klep 43 en wordt in een stuwreservoir 45 geleid. Een deel van de t kooksvrije katalysator in het reservoir 45 wordt opwaarts meege-10 sleept met stoom, die wordt ingevoerd door een leiding 47* De stoom en meegesleepte katalysator worden door een stijgbuis 49 in een gefluxdiseerd bed met dichte fase 51 van kooksvrije katalysator geleid, die gehandhaafd wordt in een derde , bovenste regeneratie-zone of sectie 53 in het reservoir 1. De bovenzijde van het bed met 15 dichte fase 51 wordt op een niveau gehandhaafd, dat aangegeven wordt door een lijn bij 55* Verhitte katalysator in |iet bed 51 wordt door een overloopkoker 57 in de lagere sectie 15 geleid. Kooksvrije katalysator wordt ingevoerd in en verwijderd uit het bed 51 met een voldoende snelheid om het bed op een gewenste tempera-20 tuur te handhaven. Het regeneratiegas gaat van uit het verdelingsrooster 39 opwaarts door het bed met dichte fase 51· Koolstofmonoxide in het regeneratiegas wordt in hoofdzaak volledig verbrand met de toegevoegde vrije zuurstof in contact met de kooksvrije katalysator in het bed 51» zodat de katalysator in het bed 51 in hoofd-25 zaak alle verbrandingswarmte absorbeert. De verkregen koolstof- monoxidevrije verbrandingsgasstroom gaat opwaarts uit het bed 51 en in een cycloonscheider 59* Meer cyclonen of cycloontrappen kunnen vanzelfsprekend gebruikt worden. Eventuele in de verbrandingsgasstroom meegesleepte katalysator wordt in de cycloon afgescheiden 30 en naar^het bed.51 teruggeleid en het regeneratiegas (verbrandingsgas) wordt uit het reservoir 1 door een leiding 61 verwijderd. Teneinde de voorafgaande beschrijving te vereenvoudigen zijn verschillende noodzakelijke gebruikelijke elementen van de uitvoeringsvorm niet aangegeven of beschreven. Dergelijke elementen, bijvoorbeeld 35 regelingsinrichtingen, pompen en compressoren en dergelijke en hun gebruik en opstelling in de getekende uitvoeringsvorm zullen voor de deskundige duidelijk zijn.Substantially all coke, which is fed into the lower zone 15 with the majority of the coke-containing catalyst, is burned in the bed 13 · Substantially all carbon monoxide that is formed in the zone 15 »is also burned · Sufficient excess 15 free oxygen is introduced into the regeneration gas in zone 15 to provide at least 1 volume of residual free oxygen in the regeneration gas at the upper end of zone 15 after combustion of coke and carbon monoxide. Nitrogen oxides are formed in the regeneration gas by burning the nitrogen containing coke in the oxidizing atmosphere present in zone 15. The regeneration gas stream, which contains residual free oxygen and nitrogen oxides, leaves the lower zone 15 through a gas distribution grid 25 * The minor part of the coke-containing catalyst flows through the conduit 15 in a fluidized bed 25 with dense phase 27 of a partially regenerated catalyst in a second vertical intermediate regeneration zone or section 29 in the reservoir 1. The top of the dense phase bed 27 is maintained at a level indicated by a line at 31 · Partially regenerated catalyst in the bed 27 continues an overflow duct 33 in the lower section 15 just at a speed sufficient to maintain the desired level in the bed 27 * The residual free oxygen present in the regeneration gas entering the intermediate zone is completely consumed in the intermediate zone by combustion of coke and carbon monoxide in the bed 27, resulting in a substantially oxygen-free atmosphere. Coke combustion forms carbon dioxide and carbon monoxide. Nitrogen oxides present in the regeneration gas are reacted to form free nitrogen in the oxygen-free atmosphere in contact with the bed 27, so that the amount of nitrogen oxides in the regeneration gas is significantly reduced. Extra free oxygen-containing gas is introduced into the carbon monoxide-containing regeneration gas stream in the top of the intermediate section 29 above the dense phase bed 27 by means of a conduit 35 and a distributor 37 * The regenerated gas enriched in free oxygen exits the intermediate section 29 through a distribution grid 39 * Substantially coke-free catalyst is removed from the bed 13 in the lower zone 15 • through a line 1 * 1 at a speed controlled by a valve 43 and is placed in a reservoir 45 led. A portion of the coke-free catalyst in reservoir 45 is entrained upward with steam, which is introduced through a conduit 47 * The steam and entrained catalyst are passed through a riser 49 into a fluidized bed with dense phase 51 of coke-free catalyst , which is maintained in a third, upper regeneration zone or section 53 in the reservoir 1. The top of the dense phase 51 bed is maintained at a level indicated by a line at 55 * Heated catalyst in bed 51 is passed through an overflow sleeve 57 into the lower section 15. Coke-free catalyst is introduced into and removed from bed 51 at a rate sufficient to maintain the bed at a desired temperature. The regeneration gas passes from the distribution grid 39 upward through the dense phase 51 bed. Carbon monoxide in the regeneration gas is essentially completely burned with the added free oxygen in contact with the coke-free catalyst in the bed 51 »so that the catalyst in the bed 51 the main thing is that it absorbs all the heat of combustion. The resulting carbon monoxide-free combustion gas stream exits upward from bed 51 and into a cyclone separator 59 * More cyclones or cyclone stages can of course be used. Any catalyst entrained in the combustion gas stream is separated in the cyclone and returned to the bed 51 and the regeneration gas (combustion gas) is removed from the reservoir 1 through a line 61. In order to simplify the foregoing description, several necessary conventional elements of the embodiment have not been indicated or described. Such elements, for example control devices, pumps and compressors and the like and their use and arrangement in the drawn embodiment will be clear to the skilled person.

Zoals hier gebruikt betekent de uitdrukking "oxyderende atmosfeer?! een atmosfeer, die ten minste 0,5 vol.# moleculaire zuurstof 40 en minder dan 0,1 vol·# koolstofmonoxide bevat.As used herein, the term "oxidizing atmosphere?" Means an atmosphere containing at least 0.5 vol. Molecular oxygen 40 and less than 0.1 vol. Carbon monoxide.

8200520 4 'w 88200520 4 'w 8

Zoals hier gebruikt betekent de uitdrukking "in hoofdzaak zuurstofvrije atmosfeer" een atmosfeer» die minder dan 0,5 vol.# vrije (moleculaire) zuurstof bevat.As used herein, the term "substantially oxygen-free atmosphere" means an atmosphere containing less than 0.5 vol. Of free (molecular) oxygen.

Zoals hier gebruikt verwijst de uitdrukking "in hoofdtaak 5 kooksvrije katalysator" naar een katalysator» die een gemiddelde van 0,2 gew.# koolstof bevat.As used herein, the term "main task 5 coke-free catalyst" refers to a catalyst containing an average of 0.2 weight percent carbon.

Zoals hier gebruikt betekent de uitdrukking "gefluldiseerd bed met dichte fase" een gefluldiseerd bed van deeltjesvormige vaste stoffen met een dichtheid van 0,13 tot 0,2½ g/cm * afhanke-10 lijk van deeltjesdichtheid en de gassnelheid·As used herein, the term "dense phase fluidized bed" means a fluidized bed of particulate solids having a density of 0.13 to 0.2½ g / cm * depending on particle density and gas velocity.

Katalysatoren,. die het best zijn aangepast voor de behandeling volgens de onderhavige uitvinding zijn die in <fc vorm van deeltjesvormige vaste stoffen. Bij voorkeur heeft de katalysator geschikte afmetingen voor katalytisch gebruik in een uitvoerings-15 vorm met een meegesleept bed of gefluldiseerd bed. Onder verwijzing naar katalytische omzettingssystemen, die thans technisch in gebruik zijn, is de onderhavige uitvinding in het bijzonder doelmatig voor het afbranden van kooks van verbruikte FCC katalysatoren; echter is het gebruik van het onderhavige regeneratiesysteem niet 20 beperkt tot FCC katalysatoren en kan gebruikt worden voor de behandeling van elke kooks bevattende deeltjesvormige katalysator, waarvoor een kooksafbranding gunstig is.Catalysts ,. best adapted for the treatment of the present invention are those in <fc form of particulate solids. Preferably, the catalyst has suitable dimensions for catalytic use in an entrained bed or fluidized bed embodiment. With reference to catalytic conversion systems currently in technical use, the present invention is particularly effective for coke burning of spent FCC catalysts; however, the use of the present regeneration system is not limited to FCC catalysts and can be used to treat any coke containing particulate catalyst for which coke combustion is beneficial.

Een regeneratie volgens de uitvinding kan in een veelvoud reservoirs of kamers of in een enkel, zich vertikaal uitstrekkend 25 reservoir of een dergelijke kamer worden uitgevoerd, die op geschikte wijze in drie zones is verdeeld. De regenerator dient vanzelfsprekend in staat te zijn de regeneratiegassen en katalysator-deeltjes bij de temperaturen en drukken, die bij de uitvoering worden toegepast, te bevatten· Geschikte reservoirs zullen voor de 30 deskundige uit de beschrijving duidelijk zijn. Wanneer een enkelvoudig, zich vertikaal uitstrfikkend reservoir wordt toegepast, kan dit op geschikte wijze in drie regeneratiezones of secties op elke doelmatige wijze worden verdeeld, zoals bijvoorbeeld door het gebruik van gasverdelingsroosters, zeven of dergelijke, met een zo-35 danige afmeting dat de regeneratiegasstroaen .opwaarts door het reservoir kunnen stromen, terwijl een aanzienlijke stroom katalysator-deeltjes tussen de regeneratiezones voorkomen wordt, behalve voor de hierna te beschrijven gecontroleerde stroom katalysator.A regeneration according to the invention can be carried out in a plurality of reservoirs or chambers or in a single vertically extending reservoir or the like chamber, which is suitably divided into three zones. The regenerator should, of course, be capable of containing the regeneration gases and catalyst particles at the temperatures and pressures used in the practice. Suitable reservoirs will be apparent to those skilled in the art from the disclosure. When a single vertical spreading reservoir is used, it can be suitably divided into three regeneration zones or sections in any effective manner, such as, for example, using gas distribution grids, sieves or the like, such that the regeneration gas streams can flow upward through the reservoir, while preventing a significant flow of catalyst particles between the regeneration zones, except for the controlled flow of catalyst described below.

Het toegepaste regeneratiegas dient een geschikt gehalte vrije zuurstof (moleculaire zuurstof) te bezitten. Gewoonlijk is lucht 8200520 9 Λ goed geschikt voor gebruik als toelevering van vrije zuurstof» maar het gebruik van lucht is niet essentieel. Bijvoorbeeld kan zuivere zuurstof of met zuurstof verrijkte lucht desgewenst eveneens gebruikt worden. Gebruikelijke gassen» die gebruikt worden bij 5 technische FCC uitvoeringen» zoals vrije stikstof (moleculaire stikstof), koolstofmonoxide, stoom en dergelijke zijn geschikt voor toepassing als fluidiserende en meeslepende gassen,The regeneration gas used should have a suitable content of free oxygen (molecular oxygen). Usually air 8200520 9 Λ is well suited for use as a free oxygen supply »but the use of air is not essential. For example, pure oxygen or oxygen-enriched air can also be used if desired. Conventional gases »used in 5 technical FCC versions» such as free nitrogen (molecular nitrogen), carbon monoxide, steam and the like are suitable for use as fluidizing and entraining gases,

In het algemeen omvattende toegepaste regeneratie-omstandig-heden een combinatie van temperatuur en druk» voldoende om de ge-10 specificeerde mate van kooksverbranding, koolstofmonoxideverbran-ding en stikstofoxiden reactie te doen plaatshebben op de hierna te bespreken wijze. Temperaturen van 3b0°C tot 815°C zijn gewoonlijk goed geschikt· Temperaturen van 590°C tot 730°C verdienen de voorkeur, De stroomsnelheden van regeneratiegassen, meesleepgassen 15 en katalysatordeeltjes worden bij voorkeur op niveaus gehandhaafd, die een gefluxdiseerd bed van katalysator met dichte fase in elk van de drie regeneratiezones verschaffen, hoewel bewegende bedden of meegesleepte bedden van katalysator kunnen desgwenst eveneens gebruikt worden met geschikte, voor de hand liggende mechanische 20 verschillen van een uitvoering met een gefluïdiseerd bed, De voorkeursui t voer ings vorm met het gefluidiseerde bed kan op een gebruikelijke wijze worden uitgevoerd door opwaarts oppervlakte-gassnel-heden geschikt voor de afmeting en de dichtheid van katalysatordeeltjes, die regeneratie ondergaan, te handhaven en door geschik-25 te katalysator toevoer- en onttrekkingssnelheden te handhaven. De bedrijfsdruk is gewoonlijk niet bijzonder kritisch. Drukken van 100 tot 2000 kPa zijn in het algemeen goed geschikt. Drukken van 100 tot 500 kPa verdienen de voorkeur.Generally, regeneration conditions employed include a combination of temperature and pressure sufficient to cause the specified degree of coke combustion, carbon monoxide combustion and nitrogen oxides to react in the manner discussed below. Temperatures from 3 ° C to 815 ° C are usually well suited · Temperatures from 590 ° C to 730 ° C are preferred, The flow rates of regeneration gases, entraining gases and catalyst particles are preferably maintained at levels which provide a fluidized bed of catalyst with provide dense phase in each of the three regeneration zones, although moving beds or entrained catalyst beds may also be used, if desired, with suitable obvious mechanical differences from a fluidized bed embodiment, The preferred embodiment with the fluidized bed can be performed in a conventional manner by maintaining upward surface gas velocities suitable for the size and density of catalyst particles undergoing regeneration and by maintaining suitable catalyst feed and withdrawal rates. The operating pressure is usually not particularly critical. Pressures from 100 to 2000 kPa are generally well suited. Pressures from 100 to 500 kPa are preferred.

Het gebruik van een metaal voor het bevorderen van de ver-30 branding van koolstofmonoxide om bij te dragen in dè verbranding van koolstofmonoxide in het regeneratiegas verdient in hoge mate de voorkeur bij de uitvoering van de uitvinding. Metalen en metaalverbindingen, die vroeger zijn voorgesteld voor gebruik als promotors voor de verbranding van koolstofmonoxide, zoals vele over-35 gangsmetalen» kunnen gebruikt worden. Tot metalen, die voor toepassing bij de bevordering van de verbranding van koolstofmonoxide in het onderhavige systeem de voorkeur verdienen behoren platina, palladium, iridium, rodium, ruthenium, osmium, mangaan, koper en chroom. Het metaal wordt in een voldoende concentratie gebruikt om 40 de snelheid van koolstofmonoxide-verbranding tot de gewenste graad 8200520 10 te verhogen. Gewoonlijk wordt voldoende promotor voor de verbranding van koolstofmonoxide opgenomen om te zorgen voor een volledige verbranding van koolstofmonoxlde binnen het gefluïdiseerde bed met dichte fase. Bij technische FCC uitvoeringen is het gebruik van platina in verschil-5 lende vormen als metaal voor de bevordering van de verbranding van kool-stofmonoxide bekend. Een metaal voor het bevorderen van de koolstofmo-- noxideverbrandlng kan als· een bestanddeel van alle, of een overwegende of ondergeschikte fractie, van de katalysatordeeltjes in het systeem opgenomen zijn of kan als een bestanddeel van afzonderlijke, in hoofd-10 zaak katalytisch inerte deeltjes opgenomen zijn, die gemengd worden met de katalysatormassa en in kringloop gebracht worden in een fysisch mengsel met de katalysatordeeltjes. Een metaal, dat voor toepassing in afzonderlijke promotordeeltjes de voorkeur verdient, is platina.The use of a metal to promote the combustion of carbon monoxide to aid in the combustion of carbon monoxide in the regeneration gas is highly preferred in the practice of the invention. Metals and metal compounds previously proposed for use as carbon monoxide combustion promoters such as many transition metals can be used. Preferred metals for use in promoting the combustion of carbon monoxide in the present system include platinum, palladium, iridium, rhodium, ruthenium, osmium, manganese, copper and chromium. The metal is used in a sufficient concentration to increase the rate of carbon monoxide combustion to the desired grade 8200520. Usually, sufficient carbon monoxide combustion promoter is included to ensure complete combustion of carbon monoxide within the dense phase fluidized bed. In FCC technical embodiments, the use of platinum in various forms as a metal for promoting the combustion of carbon monoxide is known. A metal for promoting carbon monoxide combustion can be included in the system as a component of all, or a major or minor fraction of the catalyst particles, or it can be a component of discrete, substantially catalytically inert particles. which are mixed with the catalyst mass and recycled in a physical mixture with the catalyst particles. A preferred metal for use in individual promoter particles is platinum.

Verontreiniging van het verbrandingsgas met zwaveloxiden, als ge-15 volg van de afbranding van zwavel bevattende kooks van de katalysator, kan doelmatig vermeden worden door toepassing van een vast reagens, of acceptor, als bestanddeel van de deeltjesvormige vaste stoffen, die aan regeneratie worden onderworpen. Zwaveloxiden in het verbrandingsgas reageren met, of adsorberen op, het reagens of de acceptor onder vorming 20 van zwavel bevattende vaste stoffen in de regenerator. Dit is in het bijzonder het geval in de zuurstofrijke atmosfeer, die in de eerste en derde regeneratiezones wordt verschaft, zoals hierna besproken. Op deze wijze kan het gehalte zwaveloxiden van het verbrandingsgas, dat de regenerator verlaat, aanzienlijk verminderd worden. Een vast reagens, dat 25 de voorkeur verdient, is aluminiumoxide, dat in de actieve vorm ervan met zwaveloxiden reageert onder vorming van een zwavel bevattende vaste stof. Het actieve aluminiumoxide, dat gebruikt wordt voor de reactie met zwaveloxiden, heeft een specifiek oppervlak van ten minste 50 m^/g· α-Aluminiumoxide is niet geschikt. Aluminiumoxide kan op geschikte wijze 30 worden opgenomen als een bestanddeel van alle of een deel van de kataly-satordeeltjes en kan opgenomen worden in afzonderlijke, in hoofdzaak katalytisch inactieve deeltjes, die fysisch gemengd zijn met de kataly-satordeeltjes. Wanneer afzonderlijke aluminiumoxide bevattende deeltjes gemengd worden met de katakysator wordt een voldoende hoeveelheid alu-35 miniumoxide bij voorkeur met de katalysator gemengd voor het verschaffen van een in hoofdzaak toenemende verwijdering van zwaveloxiden uit het regeneratiegas. Gewoonlijk kunnen goede resultaten bereikt worden, wanneer 0,1 tot 25 gew.Z aluminiumoxide met de katalysator wordt gemengd. Wanneer een aluminiumoxide bevattende katalysator wordt gebruikt, om- 8200520 11 - vat de katalysator bij voorkeur (op een zeolietvrije basis) minder dan 50 gew.# siliciumoxide en meer dan 25 gew.# aluminiumoxide.Contamination of the combustion gas with sulfur oxides, as a result of the combustion of sulfur-containing coke from the catalyst, can be effectively avoided by using a solid reagent, or acceptor, as a component of the particulate solids subject to regeneration . Sulfur oxides in the combustion gas react with, or adsorb on, the reagent or acceptor to form sulfur containing solids in the regenerator. This is especially the case in the oxygen-rich atmosphere, which is provided in the first and third regeneration zones, as discussed below. In this way, the sulfur oxides content of the combustion gas leaving the regenerator can be significantly reduced. A preferred solid reagent is alumina, which reacts in its active form with sulfur oxides to form a sulfur-containing solid. The active alumina, which is used for the reaction with sulfur oxides, has a specific surface area of at least 50 m ^ / g · α-Alumina is not suitable. Aluminum oxide can suitably be included as a component of all or part of the catalyst particles and can be incorporated into discrete, substantially catalytically inactive particles physically mixed with the catalyst particles. When individual alumina containing particles are mixed with the catalyst, a sufficient amount of aluminum oxide is preferably mixed with the catalyst to provide substantially increasing removal of sulfur oxides from the regeneration gas. Usually good results can be achieved when 0.1 to 25 wt.% Alumina is mixed with the catalyst. When an alumina-containing catalyst is used, the catalyst preferably (on a zeolite-free basis) comprises less than 50 wt.% Silica and more than 25 wt.% Alumina.

Het zal voor de deskundige duidelijk zijn, dat de hoeveelheid kooks in de kooks bevattende katalysator, alsmede de concen-5 tratie van stikstof en zwavelverontreinigingen in de kooks, aanzienlijk zal variëren afhankelijk van factoren zoals de samenstelling en het kooktraject van de koolwaterstoftoevoer, die wordt omgezet onder toepassing van de katalysator, de samenstelling van de katalysator, het type koolwaterstofomzettingssysteem, waarin de 10 katalysator is gebruikt voorafgaande aan het afbranden van kooks (bijvoorbeeld bewegend bed, gefluxdiseerd bed, meegesleept bed), enz. De voordelen van de regeneratie volgens de uitvinding kunnen verkregen worden bij het afbranden van kooks van katalysatoren, die· een hoeveelheid kooks bevatten, die varieert binnen een ruim 15 traject en eveneens voor katalysatoren, die kooks bevatten met een stikstofgehalte, dat binnen een ruim traject kan variëren.It will be apparent to those skilled in the art that the amount of coke in the coke-containing catalyst, as well as the concentration of nitrogen and sulfur impurities in the coke, will vary considerably depending on factors such as the composition and boiling range of the hydrocarbon feed which is converted using the catalyst, the composition of the catalyst, the type of hydrocarbon conversion system in which the catalyst has been used prior to burning off coke (eg, moving bed, fluidized bed, entrained bed), etc. The advantages of regeneration according to the The invention can be obtained by burning coke from catalysts containing an amount of coke varying over a wide range and also for catalysts containing coke having a nitrogen content which can vary over a wide range.

Volgens de uitvinding wordt een eerste gedeelte van de kooks bevattende katalysator ’in een eerste regeneratiezone gebracht. Ben vrije zuurstof bevattend regeneratiegas wordt door de katalysator 20 in de eerste regeneratiezone geleid· Ben eerste gedeelte van de kooks bevattende katalysator omvat ongeveer 60 # tot ongeveer 95 $ van de kooks bevattende katalysatordeeltjes. Bij voorkeur omvat het eerste gedeelte 80 # tot 90 # van de kooks bevattende katalysator.According to the invention, a first portion of the coke-containing catalyst is introduced into a first regeneration zone. A free oxygen-containing regeneration gas is passed through the catalyst 20 into the first regeneration zone. The first portion of the coke-containing catalyst comprises about 60% to about 95% of the coke-containing catalyst particles. Preferably, the first portion comprises 80 # to 90 # of the coke-containing catalyst.

De hoeveelheid vrije zuurstof (moleculaire zuurstof) die in de 25 eerste regeneratiezone wordt gebracht, is ten minste voldoende om stoechiometrisch te reageren met in hoofdzaak alle kooks koolstof, die aanwezig is in het overwegende gedeelte van de kooks bevattende katalysator en om te reageren met in hoofdzaak alle koolstofmonoxi-de, die in de eerste zone wordt ontwikkeld, met voldoende achter-30 blijvende vrije zuurstof, die wordt ingevoerd om ten minste 1 vol.# en bij voorkeur ten minste 3 vol.# vrije achterblijvende zuurstof te verschaffen in het regeneratiegas, dat aan de eerste zone wordt onttrokken. De samenstelling van het regeneratiegas verandert tijdens de passage ervan door de eerste regeneratiezone, van een sterk 35 oxyderende atmosfeer met een hoge zuurstofconcentratie en geen koolstofmonoxide bij toevoering, tot een minder oxyderende atmosfeer, bij voorkeur met een relatief lage achterblijvende vrije zuur-stofconcentratie, bij voorkeur minder dan 10 vol.#, bijzonder bij voorkeur minder dan 5 vol.#, wanneer het regeneratiegas wordt ont-40 trokken aan de eerste regeneratiezone na verbranding van de kooks 8200520 .12 en het koolstofmonoxide.The amount of free oxygen (molecular oxygen) introduced into the first regeneration zone is at least sufficient to react stoichiometrically with substantially all of the coke carbon present in the majority of the coke containing catalyst and to react with substantially all carbon monoxide, which is developed in the first zone, with sufficient residual free oxygen, which is introduced to provide at least 1 vol., and preferably at least 3 vol., free residual oxygen in the regeneration gas , which is withdrawn from the first zone. The composition of the regeneration gas changes as it passes through the first regeneration zone, from a strong oxidizing atmosphere with a high oxygen concentration and no carbon monoxide upon addition, to a less oxidizing atmosphere, preferably with a relatively low residual free oxygen concentration, at preferably less than 10 vol. #, particularly preferably less than 5 vol. #, when the regeneration gas is withdrawn from the first regeneration zone after burning the coke 8200520 .12 and the carbon monoxide.

Vanwege de oxyderende atmosfeer* die in de eerste regeneratiezone wordt verschaft en de in hoofdzaak volledig uitgevoerde verbranding van kooks en koolstofmonoxide, resulteert de verbranding 5 van stikstof bevattende verbindingen in de kooks op de katalysator in de eerste regeneratiezone in de ontwikkeling van stikstofoxiden, in het bijzonder bij aanwezigheid van een metaal, dat de verbranding van koolstofmonoxide bevordert, zoals platina. Dientengevolge is het regeneratiegas verontreinigd met stikstofoxiden, wanneer 10 het uit de eerste regeneratiezone wordt verwijderd. Stikstofoxiden in het regeneratiegas worden omgezet of gereduceerd onder vorming van vrije stikstof (moleculaire stikstof) in een tweede regeneratiezone in een in hoofdzaak zuurstofvrije atmosfeer, die opgewekt wordt door verbranding van in hoofdzaak alle achtergebleven vrije 15 zuurstof met koolstofmonoxide en kooks op verbruikte en ten dele geregenereerde katalysator in de tweede regeneratiezone.Because of the oxidizing atmosphere * provided in the first regeneration zone and the essentially complete combustion of coke and carbon monoxide, the combustion of nitrogen containing compounds in the coke on the catalyst in the first regeneration zone results in the development of nitrogen oxides, especially in the presence of a metal that promotes combustion of carbon monoxide, such as platinum. As a result, the regeneration gas is contaminated with nitrogen oxides when it is removed from the first regeneration zone. Nitrogen oxides in the regeneration gas are converted or reduced to form free nitrogen (molecular nitrogen) in a second regeneration zone in a substantially oxygen-free atmosphere, which is generated by combustion of substantially all of the remaining free oxygen with carbon monoxide and coke on spent and in part regenerated catalyst in the second regeneration zone.

Volgens de uitvinding wordt een tweede gedeelte van de kooks bevattende katalysator, bij voorkeur 10 tot 20 # van de kooks bevattende katalysator in een tweede regeneratiezone ingevoerd. Het 20 stikstofoxide bevattende regeneratiegas, dat aan de eerste regeneratiezone wordt onttrokken, wordt door de katalysator in de tweede regeneratiezone geleid. Kooks bevattende katalysator wordt in dé tweede regeneratiezone ingevoerd in een hoeveelheid, die ten minste voldoende is om te reageren met in hoofdzaak alle achtergeble-25 ven zuurstof in het regeneratiegas onder vorming van koolstofmonoxide en koolstofdioxide en voor het opwekken van een in hoofdzaak zuurstofvrije atmosfeer in het regeneratiegas in contact met het katalysatorbed in de tweede regeneratiezone. De zuurstofvrije atmosfeer bevat bij voorkeur ten minste 0,5 vol.# koolstofmonoxide 30 en in het bijzonder bij voorkeur ten minste 2,0 vol·# koolstofmonoxide. Aangezien in hoofdzaak alle vrije zuurstof in het regeneratiegas verbruikt wordt bij het verbranden van kooks en koolstofmonoxide, wordt de concentratiejvrije zuurstof van het regeneratiegas in de tweede regeneratiezone verminderd tot minder dan 35 0,5 vol·# en bij voorkeur minder dan 0,1 vol·#. De aanwezigheid van een in hoofdzaak zuurstofvrije atmosfeer in het regeneratiegas laat de stikstofoxiden ten minste ten dele reageren onder vorming van vrije stikstof (moleculaire stikstof). De toevoersnelheid van verbruikte katalysator in de tweede regeneratiezone en de ont-40 trekkingssnelheid van katalysator worden bij voorkeur zodanig ge- 8200520 s> 13 regeld, dat katalysator, verwijderd uit de tweede zone» ten dele geregenereerd is, hetgeen gedefinieerd kan worden als katalysator met een koolstofgehalte van kooks, die minder is dan het koolstofgehalte van kooks van de oorspronkelijke kooks bevattende katalysa-5 tor en groter dan 0,2 gew.#· Bij voorkeur wordt de katalysator in de tweede regeneratiezone gehandhaafd als een gefluidiseerd bed met dichte fase van kooks bevattende, partieel geregenereerde katalysator. Bij voorkeur wordt de katalysator aan de tweede regeneratiezone onttrokken na partiele kooksverwijdering en naar de eer-10 ste regeneratiezone geleid teneinde een volledige kooksverwijdering te verschaffen.According to the invention, a second portion of the coke-containing catalyst, preferably 10 to 20% of the coke-containing catalyst, is introduced into a second regeneration zone. The nitric oxide-containing regeneration gas which is withdrawn from the first regeneration zone is passed through the catalyst into the second regeneration zone. Coke-containing catalyst is introduced into the second regeneration zone in an amount at least sufficient to react with substantially all of the residual oxygen in the regeneration gas to form carbon monoxide and carbon dioxide and to generate a substantially oxygen-free atmosphere in the regeneration gas in contact with the catalyst bed in the second regeneration zone. The oxygen-free atmosphere preferably contains at least 0.5% by volume of carbon monoxide and especially preferably at least 2.0% by volume of carbon monoxide. Since substantially all of the free oxygen in the regeneration gas is consumed in the burning of coke and carbon monoxide, the concentration-free oxygen of the regeneration gas in the second regeneration zone is reduced to less than 0.5% by volume and preferably less than 0.1% by volume · #. The presence of a substantially oxygen-free atmosphere in the regeneration gas causes the nitrogen oxides to react at least in part to form free nitrogen (molecular nitrogen). The feed rate of spent catalyst in the second regeneration zone and the extraction rate of catalyst are preferably controlled such that catalyst removed from the second zone is partially regenerated, which can be defined as catalyst with a coke carbon content less than the coke carbon content of the original coke-containing catalyst and greater than 0.2 wt. # Preferably, the catalyst is maintained in the second regeneration zone as a dense-phase fluidized bed of coke containing partially regenerated catalyst. Preferably, the catalyst is withdrawn from the second regeneration zone after partial coke removal and passed to the first regeneration zone to provide complete coke removal.

Extra vrije zuurstof wordt in het zuurstofvrije, gewoonlijk koolstofmonoxide bevattende regeneratiegas geleid nadat stikstofoxiden gereageerd hebben onder vorming van· vrije stikstof in de 15 in hoofdzaak zuurstofvrije atmosfeer. De extra vrije zuurstof kan op geschikte wijze worden toegevoegd aan elk vrije zuurstof bevattend gas, zoals zuivere zuurstof, lucht of dergelijke. De hoeveelheid extra vrije zuurstof, die in het regeneratiegas wordt ingevoerd , is bij voorkeur ten minste voldoende om stoechiometrisch te 20 reageren met alle koolstofmonoxide in het regeneratiegas, dat de tweede regeneratiezone verlaat, voor de vorming van koolstofdioxide. Bijzonder bij voorkeur wordt voldoende vrije extra zuurstof in het regeneratiegas geleid voor het verschaffen van een achterblijvende vrije zuurstofconcentratie van ten minste 3 vol.$ in het re-25 generatiegas (verbrandingsgas) na verbranding van in hoofdzaak alle koolstofmonoxide in het regeneratiegas in een derde regeneratiezone. Het regeneratiegas wordt in de derde regeneratiezone ingeleid, hetzij vóór hetzij nadat de extra vrije zuurstof daarin is ingevoerd.Additional free oxygen is passed into the oxygen-free, usually carbon monoxide-containing, regeneration gas after nitrogen oxides have reacted to form free nitrogen in the substantially oxygen-free atmosphere. The additional free oxygen can be suitably added to any free oxygen-containing gas, such as pure oxygen, air or the like. Preferably, the amount of additional free oxygen introduced into the regeneration gas is at least sufficient to react stoichiometrically with all the carbon monoxide in the regeneration gas leaving the second regeneration zone to form carbon dioxide. Particularly preferably, sufficient free additional oxygen is introduced into the regeneration gas to provide a residual free oxygen concentration of at least 3 vol. In the regeneration gas (combustion gas) after combustion of substantially all carbon monoxide in the regeneration gas in a third regeneration zone . The regeneration gas is introduced into the third regeneration zone either before or after the additional free oxygen is introduced therein.

Verbranding van koolstofmonoxide aanwezig in het regeneratie-50 &as met de toegevoegde vrije zuurstof maakt een aanzienlijke hoeveelheid warmte vrij in het regeneratiegas in de derde regeneratiezone. Het is doelmatig deze warmte-energie uit het regeneratiegas terug te winnen, voordat verwijdering ervan uit het regeneratie-systeem plaats heeft. De bewaarde warmte-energie is vaak geschikt 55 voor de uitvoering van een ermee verband houdende katalytische om_ zettingsbewerking (bijvoorbeeld FCC omzetting) met de verkregen kooksvrije katalysator. Gewoonlijk hebben regeneratiegassen een geringe warmte-inhoud, zodat verbranding van koolstofmonoxide regeneratiegas kan verhitten tot een buitengewoon hoge temperatuur, wan-40 neer de verbranding plaats heeft waar het regeneratiegas niet in 8200520 contact is met een wezenlijke hoeveelheid katalysator» met een daaruit volgende mogelijkheid van temperatuurbeschadiging aan de apparatuur» die in contaót is met het verbrandingsgas» zoals cyclonen» leidingen» enz·· 5 Volgens de uitvinding wordt warmte-energie» ontwikkeld door de koolstofmonoxideverbranding in de derde regeneratiezone, geconserveerd door toepassing van een in hoofdzaak kooksvrije katalysator» die bij voorkeur geleverd wordt uit de eerste regeneratiezone» voor het verschaffen van een warmteval· Aangezien in hoofd-10 zaak kooksvrije katalysator» zoals geregenereerde katalysator teruggewonnen uit de eerste regeneratiezone, gebruikt wordt voor warmte-absorptie» wordt weinig óf geen verdere warmte uit de kooks-verbranding toegevoegd aan het regeneratiegas in de derde zone en worden weinig of geen verdere stikstofoxiden ontwikkeld. Dienten-15 gevolge bevat afvalgas, dat aan de derde regeneratiezone wordt onttrokken» weinig stikstofoxiden en koolstofmonoxide.Combustion of carbon monoxide present in the regeneration 50 & as with the added free oxygen releases a significant amount of heat into the regeneration gas in the third regeneration zone. It is expedient to recover this heat energy from the regeneration gas before it is removed from the regeneration system. The stored heat energy is often suitable for carrying out a related catalytic conversion operation (e.g. FCC conversion) with the resulting coke-free catalyst. Usually, regeneration gases have a low heat content, so that combustion of carbon monoxide can heat regeneration gas to an exceptionally high temperature, when combustion takes place where the regeneration gas is not in contact with a substantial amount of catalyst in 8200520, with a subsequent possibility of temperature damage to the equipment »which is in contact with the combustion gas» such as cyclones »pipes» etc ·· 5 According to the invention, heat energy »is generated by the carbon monoxide combustion in the third regeneration zone, conserved by using a substantially coke-free catalyst» which is preferably supplied from the first regeneration zone »to provide a heat trap · Since substantially coke-free catalyst» such as regenerated catalyst recovered from the first regeneration zone is used for heat absorption »little or no further heat from the coke -burning added due to the regeneration gas in the third zone and little or no further nitrogen oxides are developed. As a result, waste gas withdrawn from the third regeneration zone contains little nitrogen oxides and carbon monoxide.

Bij voorkeur is de hoeveelheid in hoofdzaak kooksvrije katalysator, die in de derde regeneratiezone wordt gehandhaafd, voldoende om een gefluïdiseerd bed met dichte fase te verschaffen van 20 in hoofdzaak kooksvrije katalysator in contact met het regeneratiegas tijdens de verbranding van koolstofmonoxide en groot genoeg om absorptie van in hoofdzaak alle vrijgekomen warmte door de verbranding van koolstofmonoxide mogelijk te maken· Bijzonder bij voorkeur is de warmteval, die verschaft wordt door de kooksvrije katalysator, 25 effectief om elke temperatuurstijging in het regeneratiegas in de derde regeneratiezone tot minder dan 50°C boven de temperatuur van het regeneratiegas in de tweede regeneratiezone te beperken· De mate van toevoer van kooksvrije katalysator en verwijdering uit de derde zone wordt bij voorkeur geregeld om een eventuele toename in 30 temperatuur in het verbrandingsgas tot minder dan 50°C te beperken. De hoeveelheid kooksvrije katalysator» die in de derde regeneratiezone wordt gehandhaafd, is voldoende om de verbranding van ten minste een overwegend deel van het koolstofmonoxide in de regeneratie-gassen mogelijk te maken, terwijl het gas in contact is met het bed 35 van de kooksvrije katalysator. Bijzonder bij voorkeur zijn de snelheden van toevoeging van kooksvrije katalysator aan en onttrekking uit de derde regeneratiezone en de hoeveelheid kooksvrije katalysator, die in de derde regeneratiezone wordt gehandhaafd, voldoende om een in hoofdzaak volledige verbranding van alle koolstofmonoxide ^0 in het regeneratiegas mogelijk te maken, terwijl het regeneratie- 8200520 <*3 J> 15 gas in contact is met een gefluïdiseerd bed van dichte fase van kooksvrije katalysator·Preferably, the amount of substantially coke-free catalyst maintained in the third regeneration zone is sufficient to provide a dense-phase fluidized bed of substantially coke-free catalyst in contact with the regeneration gas during the combustion of carbon monoxide and large enough to allow absorption of substantially all of the heat released by allowing the combustion of carbon monoxide · Particularly preferably, the heat trap provided by the coke-free catalyst is effective to prevent any temperature rise in the regeneration gas in the third regeneration zone to less than 50 ° C above the temperature of the regeneration gas in the second regeneration zone · The amount of coke-free catalyst feed and removal from the third zone is preferably controlled to limit any increase in combustion gas temperature to less than 50 ° C. The amount of coke-free catalyst maintained in the third regeneration zone is sufficient to allow the combustion of at least a major portion of the carbon monoxide in the regeneration gases while the gas is in contact with the coke-free catalyst bed. . Particularly preferably, the rates of addition of coke-free catalyst to and withdrawal from the third regeneration zone and the amount of coke-free catalyst maintained in the third regeneration zone are sufficient to permit substantially complete combustion of all carbon monoxide in the regeneration gas , while the regeneration gas 8200520 <* 3 J> 15 is in contact with a dense phase fluidized bed of coke-free catalyst

De uitvinding kan het beste verder begrepen worden door opnieuw te verwijzen naar de specifieke voorkeursuitvoeringsvorm, 5 die in de bijgevoegde tekening is aangegeven·The invention can best be further understood by referring again to the specific preferred embodiment indicated in the accompanying drawing

Bij de uitvoering van een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding wordt verbruikte FCC katalysator van het zeoliettype, dat bij voorkeur een aanzienlijke hoeveelheid aluminiumoxide bevat, dat in staat is met zwaveltrioxide te reageren ondér vorming van 10 een zwavel bevattende vaste stof, geregenereerd. In het systeem wordt een metaaltoevoegsel, dat de verbranding van koolstofmonoxide bevordert, toegepast, bij voorkeur in de vorm van aluminiumoxide-deeltjes, die 0,1 gew.# platina bevatten· De toevoegseldeeltjes worden bij voorkeur met de katalysatordeeltjes gemengd in een vol-15 doende hoeveelheid om verbranding van koolstofmonoxide in het ka-talysatorbed met dichte fase 13 te verbranden. De te regenereren verbruikte FCC katalysator bevat gewoonlijk ongeveer 0,3 - 2,0 gew·# kooks, waarvan gewoonlijk 0,01 - 1 gew.# stikstof en 0,25 - 5,0 gew·# zwavel is. Het zal voor de deskundige duidelijk zijn, 20 dat de hoeveelheid kooks aanwezig in een gebruikelijke verbruikte FCC katalysator en de hoeveelheden stikstof- en zwavelverbindingen in de kooks aanzienlijk zullen variëren, afhankelijk van de specifieke toevoer, de omzettingsomstandigheden en de toe gepaste katalysator· Het mengsel van verbruikte katalysator en toevoegsel voor 25 het bevorderen van de verbranding wordt in een gefluïdiseerd bed met dichte fase van geregenereerde, kooksvrije katalysator in de onderste sectie 15 van het regeneratiereservoir 1 door de leiding 3 Ingevoerd met een snelheid van ongeveer 2700 ton/uur. Verbruikte katalysator treedt het bed 13 binnen met een snelheid van ongeveer 30 2000 ton/uur. Zuurstof bevattend regeneratiegas, zoals lucht, wordt in het regeneratiereservoir ingevoerd door de verdelingsinrichting 19 met een voldoende snelheid om voldoende vrije zuurstof te verschaffen voor het in hoofdzaak verbranden van alle kooks op de katalysator en eventueel koolstofmonoxide, dat in het bed 13 is ont-35 wikkeld en om ten minste 3 vol·# achterblijvende vrije zuurstof te verschaffen na de volledige verbranding van kooks en koolstofmonoxide· Bij voorkeur wordt voldoende vrije zuurstof in het bed 13 ingevoerd om tussen ongeveer 3 en 5 vol·# vrije zuurstof in overmaat van de vrije zuurstof noodzakelijk voor stoechiometrische ver-ifO branding tot koolstofdioxide van in hoofdzaak alle koolstof van de 8200520 ~ . " 16 kooks in de katalysator in het bed 13 te leveren. Bij voorkeur worden in hoofdzaak alle kooks en koolstofmonoxide in het bed met dichte fase 13 verbrand. Stoom wordt indien noodzakelijk toegevoegd om de stromingssnelheid van het regeneratiegas en de opper-5 vlaktesnelheid op een geschikt niveau te houden om de katalysator-deeltjes in het bed 13 te fluïdiseren.In the practice of a preferred embodiment of the invention, spent zeolite type FCC catalyst, which preferably contains a substantial amount of alumina capable of reacting with sulfur trioxide to form a sulfur-containing solid, is regenerated. In the system, a metal additive which aids the combustion of carbon monoxide is used, preferably in the form of alumina particles containing 0.1 wt.% Platinum. The additive particles are preferably mixed with the catalyst particles in a volume of 15. amount to burn combustion of carbon monoxide in the dense phase 13 catalyst bed. The spent FCC catalyst to be regenerated usually contains about 0.3-2.0 wt.% Of coke, usually 0.01-1 wt.% Nitrogen and 0.25-5.0 wt.% Sulfur. It will be apparent to those skilled in the art that the amount of coke present in a conventional spent FCC catalyst and the amounts of nitrogen and sulfur compounds in the coke will vary considerably depending on the specific feed, the conversion conditions and the catalyst used. of spent catalyst and combustion promoter additive is fed into the bottom section 15 of the regeneration reservoir 1 through line 3 in a dense phase fluidized bed of regenerated coke-free catalyst at a rate of about 2700 tons / hour. Spent catalyst enters bed 13 at a rate of about 2000 tons / hour. Oxygen-containing regeneration gas, such as air, is introduced into the regeneration reservoir through the distributor 19 at a rate sufficient to provide enough free oxygen to substantially burn all coke on the catalyst and any carbon monoxide decomposed in bed 13. wrapped and to provide at least 3 vol. # of residual free oxygen after the complete combustion of coke and carbon monoxide. Preferably, sufficient free oxygen is introduced into bed 13 to be between about 3 and 5 vol. # of free oxygen in excess of the free oxygen. oxygen necessary for stoichiometric far-ifO branding to carbon dioxide of substantially all carbon of the 8200520 ~. "16 coke in the catalyst in the bed 13. Preferably, substantially all coke and carbon monoxide in the dense phase 13 bed are burned. Steam is added as necessary to maintain the flow rate of the regeneration gas and the surface speed at a maintain a suitable level to fluidize the catalyst particles in the bed 13.

Kooks bevattende verbruikte katalysator wordt met een snelheid van ifOO ton/uur ingevoerd in het gefluïdiseerde bed met dich- . te fase 27 van partieel'geregenereerde katalysator, De katalysator 10 in het bed 27 heeft een kooksgehalte, dat kleiner is dan dat van de verbruikte katalysator en groter dan 0*2 gew·#· Koolstofmonoxi-de en koolstofdioxide worden gevormd en in hoofdzaak alle achtergebleven vrije zuurstof in het regeneratiegas wordt verbruikt door verbranding van kooks en koolstofmonoxide in het gefluïdiseerde 15 bed 27· Stikstofoxiden in het regeneratiegas worden omgezet in de verkregen zuurstofvrije atmosfeer onder vorming van vrije stikstof, De koolstofmonoxideconcentratie in het regeneratiegas, dat de bovenzijde 31 van het bed 27 verlaat, is bij voorkeur tussen ongeveer 1 en 15 vol.#. De temperatuur van het regeneratiegas, zoals dit de 20 bovenzijde 31 van het bed 27 passeert, ligt bij voorkeur in het traject van ongeveer 575 tot 750°C, bij voorbeeld ongeveer 670°C, Extra vrije zuurstof in een gas zoals lucht of lucht en stoom, wordt in de regeneratiegasstroom ingevoerd door middel van de ver-delingsinrichting 37» bij voorkeur in een hoeveelheid, die voldoen-25 de is om genoeg vrije zuurstof te verschaffen voor een in hoofdzaak volledige verbranding van alle koolstofmonoxide in het regeneratiegas en om ten minste 1 vol.# achterblijvende vrije zuurstof in het verbrandingsgas te verschaffen. Bijzonder bij voorkeur wordt voldoende extra vrije zuurstof in het regeneratiegas inge-30 voerd om een achterblijvende vrije zuurstofconcentratie te verschaffen van ten minste 30 vol.# in het verbrandingsgas, dat uit het regeneratiereservoir door de leiding 61 wordt verwijderd. De verbrandingsgasstroom boven de bovenzijde 55 van het kooksvrije katalysatorbed 51 in de bovenste zone 53 van het reservoir wordt 35 bij voorkeur op een temperatuur tussen 575°0 en 750°C, zoals bijvoorbeeld op ongeveer 660°C gehouden. De verbrandingsgasstroom bevat bij voorkeur minder dan 500 vol.dln per miljoen koolstofmonoxide.Coke containing spent catalyst is introduced into the fluidized bed with solids at a rate of ifOO ton / hour. The phase 27 of partially regenerated catalyst. The catalyst 10 in the bed 27 has a coke content less than that of the spent catalyst and greater than 0 * 2 wt. carbon monoxide and carbon dioxide are formed and substantially all residual free oxygen in the regeneration gas is consumed by combustion of coke and carbon monoxide in the fluidized bed 27 · Nitrogen oxides in the regeneration gas are converted into the resulting oxygen-free atmosphere to form free nitrogen, The carbon monoxide concentration in the regeneration gas, which covers the top 31 of the bed 27 is preferably between about 1 and 15 vol. The temperature of the regeneration gas, as it passes through the top 31 of the bed 27, is preferably in the range of about 575 to 750 ° C, for example about 670 ° C, additional free oxygen in a gas such as air or air and steam, is introduced into the regeneration gas stream through the distributor 37, preferably in an amount sufficient to provide enough free oxygen for substantially complete combustion of all carbon monoxide in the regeneration gas and to at least 1 vol. # To provide residual free oxygen in the combustion gas. Particularly preferably, sufficient additional free oxygen is introduced into the regeneration gas to provide a residual free oxygen concentration of at least 30 vol. In the combustion gas, which is removed from the regeneration reservoir through line 61. The combustion gas stream above the top 55 of the coke-free catalyst bed 51 in the upper zone 53 of the reservoir is preferably kept at a temperature between 575 ° C and 750 ° C, such as, for example, at about 660 ° C. The combustion gas stream preferably contains less than 500 parts by volume per million of carbon monoxide.

82005208200520

Claims

A process for burning off nitrogen-containing coke from a coke-containing »particulate catalyst» characterized in that 5 (a) substantially all of the coke is burned from a first part of the coke-containing catalyst with a regeneration gas containing free oxygen "In a first regeneration zone and substantially all of the carbon monoxide" formed in this first zone, burns, introducing sufficient free oxygen into the first zone to provide at least 1 vol. # Of residual free oxygen in the regeneration gas after combustion of the coke and the carbon monoxide, whereby nitrogen oxides are formed in the first zone, (b) the regeneration gas from the first zone leads into a second zone * forms carbon monoxide and carbon dioxide and develops a substantially oxygen-free atmosphere in the second zone by burning * a second portion of the coke-containing catalyst and carbon monoxide burns with substantially all residual free oxygen and decreases the amount of nitrogen oxides in the regeneration gas by reacting at least a portion of the nitrogen oxides in the oxygen-free atmosphere to form free nitrogen and Cc) directing the regeneration gas from the second zone into a third regeneration zone, in substantially all of the carbon monoxide developed in the second regeneration zone burns with additional free oxygen in contact with substantially coke-free catalyst in the third zone.

2. Process according to claim 1, characterized in that a deactivated catalyst is used, the coke of which contains a sulfur component, and the sulfur oxides which are formed by the combustion of the coke. with a solid reagent incorporated into the particulate catalyst in the first regeneration zone to form sulfur-containing solids.

3. Process according to claim 2, characterized in that a solid reagent is used which contains aluminum oxide. 1 *. Process according to claims 1 to 3, characterized in that the substantially coke-free catalyst is fed from the first regeneration zone into the third regeneration zone.

Process according to claims 1 to if, characterized in that a sufficient amount of additional free oxygen is added to the reactant gas to provide at least 1 volume of free oxygen in the regeneration gas, which is added to the reactant gas. third regeneration zone is withdrawn after the combustion of the carbon monoxide.

6. Process according to claims 1 to 5 *, characterized in that a carbon monoxide combustion promoter is also used in at least the first zone and the third zone »7» Process according to claim 6, characterized in that -10 at least one Tan is used as the promoter for the combustion of carbon monoxide, the metals platinum, palladium, iridium, osmium, rhodium, ruthenium, copper, chromium and manganese ·

8. Process for burning off nitrogen-containing coke from a coke-containing particulate catalyst, characterized in that (a) a predominant portion of the coke-containing catalyst is introduced into a first fluidized bed containing essentially coke-free catalyst in a bottom zone in a vertically extending regeneration reserve, 20 (b) a regeneration gas containing free oxygen passes upward through the bottom zone, essentially burning off all of the coke from the majority of the coke containing catalyst in the first bed and substantially all of the carbon monoxide formed in the first bed burns in the bottom zone, introducing enough free oxygen into the bottom zone to provide at least 1 volume of residual free oxygen in the regeneration gas at the top of the lower zone, developing nitrogen oxides in the lower zone, (c) a minor amount of the coke catalyst containing catalyst enters into a second fluidized bed of catalyst in a vertical intermediate zone in the regeneration reservoir, passing nitrogen oxides-containing regeneration gas from the lower zone up through the intermediate zone, forms carbon monoxide and carbon dioxide, and a substantially oxygen-free atmosphere in the second bed develops by reacting substantially all of the remaining free oxygen with coke and carbon monoxide in the second bed and decreasing the amount of nitrogen oxides in the regeneration gas by reacting at least a portion of the nitrogen oxides in the intermediate zone to form free nitrogen and 0 (d) carbon monoxide-containing regeneration gas from intermediate zone 8200520 * 19 έκ - * ft upward through a third fluidized bed containing essentially coke-free catalyst in an upper zone in the regenerate reservoir and substantially all carbon monoxide in the upper zone entered, with additional free oxygen in contact with be t 5 third bed burns

9. Process according to claim 8, characterized in that a cook-containing catalyst is used, wherein the coke contains a sulfur component, the sulfur oxides being formed by combustion of coke in the lower and upper zones and the amount of sulfur oxides in the regeneration gas are reduced by reacting the sulfur oxides with a solid reagent incorporated with the particulate catalyst to form sulfur-containing solids in the lower and upper zones. Process according to claim 9 characteristic - that alumina is used as the solid reagent

11. Process according to claims 1 to 10, characterized in that substantially coke-free catalyst is led out of the zone in the upper zone. 20 12 Process according to claims 8 to 11, characterized in that a sufficient amount of additional free introduces oxygen to the upper zone to provide at least 1 vol. of free oxygen in regeneration gas which is withdrawn from the upper zone. 131 A process according to claims 8 to 12, characterized in that also a carbon monoxide combustion promoter is in contact with the regeneration gas and the catalyst in at least the lower zone and the upper zone. 1Λ1 Process according to claim 131, characterized in that at least one of the metals platinum, palladium, iridium, osmium, rhodium, ruthenium, copper, chromium and manganese is used as promoter for the combustion of carbon monoxide · 8200520 1 1 1 1 1 1