NO823385L - Kraftgjenvinningsprosess under anvendelse av varmeveksling - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en kraftgjenvinningsprosess for å gjenvinne mekanisk energi ved opphevelse av trykket på en varm gasstrøm. Slike prosesser anvendes ofte som en del av lufttilførselssystemene av de katalytiske regenereringssoner i enheter for fluidisert.katalytisk cracking (FCC) som anvendes ved raffinering av petroleum. Oppfinnelsen angår mere spesifikt en kraftgjenvinningsprosess for FCC-regeneratorer hvori avløpsgasstrømmen føres gjennom en partikkelfjerningssone og en kraftgjenvinnings-ekspanderer av turbintypen. Fjernelsen av partiklene fra gasstrømmen utføres ved å bringe gasstrømmen i kontakt med en væskestrøm.

Fluidiserte katalytiske cracking-enheter anvendes meget vidt spredt kommersielt og finnes i de fleste raffinerier. De er beskrevet i US patenter nr. 4 051 013, 3 536 609, 4 006 075, 3 489 673, 3 563 911 og 3 909 392. En beskrivelse av utviklingen av FCC-enheter og en sammenligning av forskjellige konstruksjoner finnes hhv. i artiklene på

side 102 av 15. mai 1972-utgaven av The Oil and Gas Journal og på side 65 av 8. oktober 1973-utgaven av The Oil and Gas Journal. En nyere artikkel om FCC-drift og som innbefatter

et diagram av strømningen av regenerator-avløpsgass gjennom en kraftgjenvinningsenhet finnes på side 63 av 22. mai 1978-utgaven av The Oil and Gas Journal.

Gjenvinning av energi fra en avløpsgasstrøm fra FCC-regeneratoren ved anvendelse av en kraftgjenvinnings-ekspanderer er velkjent og anvendes kommersielt. Økonomien ved dette er også omtalt, og et strømningsdiagram for kraft-gjenvinningssystemet er angitt i en artikkel på side 164 av 19. november 1979-utgaven av The Oil and Gas Journal. Regenerator-avløpsgass-kraftgjenvinningssystemer er også omtalt i US patenter nr. 3 076 769, 3 104 227 og 3 247 129

(alle klasse 252-417). Disse publikasjoner viser at det er kjent å anvende en tertiær partikkelseparator for å fjerne partikler som er blitt tilbake ved oppstrøms-separatorer og at den tertiære separator kan være nedstrøms for en damp-generator. US patent 3 401 124 viser også et avløpsgass-kraftgjenvinningssystem som anvender en ekspanderingsturbin. Denne publikasjon viser dannelsen av elektrisk energi ved å

nedsette trykket på avløpsgassen gjennom en turbin som driver en elektrisk generator og en luftkompressor. US patent 4 163 364 angår en fremgangsmåte i hvilken elektrisk energi gjenvinnes ved å føre eksosgassen fra en masovn gjennom en turbin.

US patent 2 543 863 viser i fig. 2.vannskrubbing av en FCC-regenerator-avløpsgasstrøm efter at den er blitt ført

gjennom en spillvarmekjei. US patent nr. 2 431 630 viser føringen av en FCC-regenerator-avløpsgasstrøm gjennom flere indirekte varmevekslere fulgt av kontakt med en fortrinnsvis ikke-flyktig skrubbolje for å fjerne medrevne katalysatorpartikler. Io

US patent 4 208 384 er av interesse da det viser en kraftgjenvinningsprosess for en FCC-regenerator-avløps-

gasstrøm i hvilken partiklene fjernes fra en større del av avløpsgasstrømmen og den så føres gjennom en kraftgjenvinnings-ekspansjonssone. En mindre annen del av avløpsgasstrømmen føres inn i en sur vannstripper. Denne annen gasstrøm har et høyt faststoffinnhold fordi den inneholder i det vesent-

lige alt faststoff som opprinnelig var tilstede i den større FCC-regenerator-avløpsgasstrøm, av hvilken den utgjør bare en relativt liten del. Den annen gasstrøm anvendes til å

strippe H2S fra surt vann slik at r^S og CX^ fra toppen av stripperen kan anvendes til å nøytralisere forbrukt alkali.

En partikkelholdig vannstrøm taes ut fra bunnen av stripperen.

Foreliggende oppfinnelse angår en kraftgjenvinningsprosess for anvendelse på varme gasstrømmer under trykk i hvilke i det vesentlige alle medrevne partikler fjernes, fra gasstrømmen ved en lav temperatur fulgt av gjenoppvarmning av gasstrømmen ved indirekte varmeveksling med seg selv i en regenerator til en tilstrekkelig høy temperatur til å til-

late effektiv energigjenvinning ved ekspansjon. En bred ut-førelsesform av oppfinnelsen kan karakteriseres som en kraftgjenvinningsprosess som omfatter trinnene å kjøle en FFC-regenerator-avløpsgasstrøm til en temperatur under ca. 380°C

i en første indirekte varmevekslingsanordning; videre avkjøle avløpsgasstrømmen til en temperatur under ca. 150°C i en annen indirekte varmevekslingsanordning; å fjerne partikler

fra avløpsgasstrømmen ved å bringe avløpsgasstrømmen i kontakt med en væske i en partikkelfjerningssone; å oppvarme avløpsgasstrømmen ved å føre den gjennom en annen indirekte varmevekslingsanordning; og redusering av trykket av avløps-gasstrømmen i en kraftgjenvinnings-ekspanderér og derved utvinne mekanisk energi fra avløpsgasstrømmen.

De stigende omkostninger for energi har øket gjennom-førbarheten av mange nye konstruksjoner og opereringsmetoder beregnet på å fremskaffe mere effektiv kraftgjenvinning og øket utnyttelse av den for tiden tilgjengelige fossile brenselsenergi. Et område som har tiltrukket seg økende oppmerksomhet, er gjenvinningen av energi fra avløpsgass-strømmene fra regenereringssonen . av fluidiserte katalytiske cracking-enheter (FCC) ved anvendelsen av kraftgjenvinnings-ekspanderere. Anvendelsen av kraftgjenvinnings-ekspanderere på store FCC-enheter er vanlig praksis, men inntil nylig har økonomien av kapitalomkostninger i forhold til gjenvunnet kraft ikke begunstiget anbringelsen av kraftgjenvinnings-ekspanderere på små FCC-enheter. Disse mindre enheter er dem som er konstruert for en hydrocarbon-innføringshastighet på mindre enn ca. 25.000 til 30.000 fat pr. strømdag. Turbintypen av maskiner som anvendes som strømgjenvinnings-ekspanderere kan bare tolerere nærvær av en minimal mengde av sterkt slipende katalysatorpartikler i avløpsgasstrømmen som føres gjennom ekspandereren. Det kan derfor være nødvendig for et raffineri å installere en partikkelfjerningssone som fjerner ytterligere mengder av partikler fra avløpsgass-strømmen for å kunne anvende en kraftgjenvinningsekspanderer. Samtidig er raffinerier og andre industrielle anlegg underkastet økende stringente omgivelsesbestemmelser som be-grenser utslipp av partikler i atmosfæren. For noen raffinerier kan det derfor være nødvendig å fjerne katalysatorpartikler fra FCC-avløpsgass selv om de ikke anvender en kraftgjenvinnings-ekspanderer.

Utviklingen av en syntetisk brenselsindustri vil sannsynligvis øke antallet av storskala-behandlingsenheter av raffineringstypen i hvilke en høytemperatur overatmosfærisk gasstrøm som inneholder noe partikkelformig materiale, kan underkastes trykkreduksjon for å gjenvinne nyttig mekanisk energi.'Disse prosesser vil sannsynligvis være dem som produserer en forbrennbar gass fra et fast carbonholdig materiale som en kullforgasningsprosess. Kraftgjenvinning kan derfor bli en viktig økonomisk betraktning i andre prosessenheter enn FCC-enheter.

Det er et mål ved foreliggende oppfinnelse å fremskaffe en fremgangsmåte for å gjenvinne nyttig energi som kan anvendes til å fremstille elektrisitet eller til å komprimere en fluidumstrøm fra en relativt høytemperatur-gasstrøm. Det er også et mål ved foreliggende oppfinnelse å fremskaffe en fremgangsmåte som tillater økonomisk fjernelse av fine partikler fra en gasstrøm ved en relativt lav temperatur fulgt av gjenvinningen av nyttig mekanisk energi fra gasstrømmen ved trykkreduksjon. Det er et spesielt mål ved foreliggende oppfinnelse å fremskaffe en kraftgjenvinningsprosess for anvendelse på avløpsgasstrømmen fra katalysator-regenereringssonen av FCC-enheter.

De fleste store petroleumsraffinerier inneholder en behandlingsenhet som betegnes som en.FCC-enhet. Funksjonen av denne enhet er å nedbryte høymolekylærvekts-hydrocarboner til mindre, laveremolekylærvekts-hydrocarboner. En FCC-enhet er derfor en måte å opparbeide tunge hydrocarboner til lettere hydrocarboner med en høyere økonomisk verdi. En typisk påmatningsstrøm til en FCC-enhet omfatter en gassolje, som en atmosfærisk eller vakuum-gassolje med et utgangs-kokepunkt, bestemt ved den passende destillasjonsmetode, på over ca. 2 32°C. Tyngre påmatningsmaterialer som reduserte råoljer eller tunge vakuumgassoljer, kan også mates til FCC-enheten. Produktene erholdt fra FCC-enheten, innbefatter typisk en betraktelig mengde naftha, kerosen og en litt tyngre brenselsolje. Disse strømmer underkastes så den passende behandling for å ferdigbehandles i henhold til de vanlige produktspesifikasjoner for hhv. bensin, jetbrensel og dieselolje. En FCC-enhet vil også danne noe tyngre materiale-og en betraktelig mengde av lettere hydrocarboner innbefattende praktisk talt alle av de mere vanlige C^-acycliske hydrocarboner. Disse lette hydrocarboner gjenvinnes separat og har en høy økonomisk verdi på grunn av de lette olefiner, som ethylen og butylen, som er tilstede. Disse lette olefiner kan forbrukes i nedstrøms-alkylerings- eller polymeri-seringsenheter for å fremstille slike produkter som høyoctan-bensinblandingskomponenter og alkylaromatiske hydrocarboner innbefattende ethylbenzen.

En FCC-enhet omfatter en reaksjonssone og en katalysator-regenereringssone. I reaksjonssonen bringes påmatnings-strømmen i kontakt med en findelt fluidisert katalysator som holdes ved forhøyede temperaturer og et moderat positivt trykk. Denne kontakt bevirker overføringen av påmatnings-stfømmen til de mere flyktige produkter, som gjenvinnes fra en dampformig avløpsstrøm. fra reaksjonssonen, og akkumuler-ingen av carbonholdige avsetninger betegnet som koks, på katalysatoren. Disse avsetninger minsker den katalytiske effektivitet av katalysatoren. For å overvinne aktivitets-nedsettelsen bevirket av koksavsetningene, blir en strøm av brukt katalysator kontinuerlig fjernet fra reaksjonssonen og overført til en katalysator-regenereringssone av FCC-enheten. Den innkommende katalysator forener seg med et lag av katalysator holdt tilbake i regenereringssonen og bringes i kontakt med en trykkluftsstrøm under høye tempera-turbetingelser slik at carbonavsetningene på katalysatoren forbrennes i regenereringssonen. I Brenningen av koksen fører til en reaktivering eller regenerering av katalysatoren og gir også en meget stor mengde varme. Forbrenningsproduktene og de inerte bestanddeler av oxygen-tilførselsstrømmen til-ført til regenereringssonen, fjernes fra. regenereringssonen som en gasstrøm med meget høy temperatur, betegnet som avløpsgasstrømmen fra regenereringssonen.. Denne strøm kan ha en temperatur på fra ca. 650°C til 732°C, og et trykk på ca. 1,76 - 4,22 kg/cm<2>manometertrykk.

Avløpsgasstrømmen som fjernes fra FCC-regenereringssonen, vil vanligvis bli ført gjennom én eller flere par-tikkelseparatorer beliggende i regenereringssonen beregnet på å fjerne det meste av de medførte katalysatorpartikler fra avløpsgasstrømmen. Det er imidlertid vanligvis nødvendig å føre avløpsgasstrømmen gjennom minst en 4- eller 3-trinns- partikkelsepareringssone for ytterligere å nedsette konsen-trasjonen av sterkt erroderende fine katalysatorpartikler i avløpsgasstrømmen før føringen av avløpsgasstrømmen gjennom en kraftgjenvinningsenhet. Separatorer beregnet på dette formål er beskrevet i US patenter 2 941 621, 2 986 278 og 3 415 042. En kraftgjenvinnings-ekspanderer er en anordning av turbintypen hvori avløpsgasstrømmen underkastes trykkreduksjon til litt over atmosfæretrykk og som overfører en del av energien i den varme trykkformige avløpsgasstrøm til nyttig rotasjonskraft. Kraftgjenvinningsekspandereren kan være av enten den sentrifugale type eller den aksiale type. Efter at den forlater kraftgjenvinnings-ekspandereren, føres avløpsgassen så til de passende avfallsvarme-gjenvinnings-anordninger, forurensningsregulerende anordninger,eller direkte til en skorsten hvor den føres til atmosfæren.

Ved foreliggende oppfinnelse anvendes en regenererende varmeveksler for først å redusere temperaturen av avløps-gasstrømmen for å tillate at partikkelfjerningsoperasjonen kan foregå ved en relativt lav temperatur og så oppvarme den samme gasstrøm til en temperatur som nærmer seg den opprinne-lige temperatur. Fjernelsen av katalysatorpartiklene ved en relativt lav temperatur muliggjør anvendelsen av visse metoder, som væskeskrubbing, som ikke er mulige ved høyere temperaturer og kan nedsette omkostningene ved andre partikkel-fjerningsmetoder som anvendelsen av elektrostatiske feilere. Den regenererende varmeveksler gjenoppvarmer samtidig gass-strømmen til en temperatur som er nødvendig for den praktiske anvendelse av kraftgjenvinnings-ekspandereren. Den regenererende varmevekslingsanordning kan være en roterende varmeveksler av Ljungstrøm-typen eller en statisk type skall- og rør- eller platefinne-type varmeveksler i hvilken varme overføres mellom to gasstrømmer gjennom en fast varmeover-føringsflate som skiller strømningen av de to gasstrømmer.

På vedlagte tegning vises totalstrømningen ved én ut-førelsesform av foreliggende oppfinnelse anvendt for gjen-. vinning av nyttig energi fra avløpsgasstrømmen fra en FCC-regenerator. En strøm av brukt katalysator ført av ledning 1 og en strøm av.trykkluft anvendt ved regenerering av katalysatoren gjennom ledning 2, føres inn i FCC-regeneratoren 3. Dette gir regenerert katalysator som fjernes fra regeneratoren gjennom ledning 4 og går til FCC-reaksjonssonen som ikke er vist. Gass inneholdende en stor mengde katalysator, føres gjennom en separeringsanordning av syklontypen som ikke er vist, som er beliggende i toppdelen av FCC-regeneratoren 3 og kommer ut som en avløpsgasstrøm gjennom røret 5. Varme gjenvinnes fra avløpsgasstrømmen i en damp-generator 6, og avløpsgasstrømmen føres så inn i ledningen 7. En del av eller hele avløpsgasstrømmen kan føres utenom gjennom ledningen 16 med en hastighet regulert ved en ventil 17 efter behov. Gassen kan få lov til å strømme gjennom ledningen 16 når partikkelskrubbesonen og/eller kraftgjenvinningsenheten ikke er i drift eller som en del av reguleringssystemet for kraftgjenvinningsenheten.

Avløpsgasstrømmen avkjøles ved indirekte varmeveksling

i regeneratoren 8 og føres inn i en partikkelskrubbesone 9 ved eller nær bunnen av denne sone. I denne sone bringes avløpsgasstrømmen til å gå oppad i.motstrøm til en. nedadgående væske som kommer inn i sonen gjennom ledning 10. Den nedadgående væske fjerner en meget stor del av de fine katalysatorpartikler som var tilstede i avløpsgasstrømmen og fjernes fra skrubbesonen gjennom ledning 11. Den således rensede avløpsgasstrøm fjernes fra skrubbesonen gjennom ledning 12 og føres gjennom regeneratoren 8 hvori den oppvarmes til en temperatur som fortrinnsvis er i området 50 - 70°C av den temperatur ved hvilken avløpsgasstrømmen først går inn i regeneratoren. Avløpsgasstrømmen fortsetter så gjennom ledning 12 og går inn i en kraft-regenererings-turbin 13 hvorved dens trykk synker til et svakt overatmosfærisk trykk før den slippes ut i en skorsten gjennom led-ningene 15 og 18. Kraftgjenvinningsturbinen 13 anvendes i dette tilfelle til å drive en elektrisk generator 14.

I foreliggende fremgangsmåte avkjøles FCC-avløpsgass-strømmen i to separate varmevekslingsanordninger i serie.

Det foretrekkes at varmen fjernes fra røkgasstrømmen ved regenerering eller oppvarmning av damp i en første varmeveksler på lignende måte som dampgeneratorer nu anvendes ved mange FCC-enheter. Det foretrekkes også at den annen varmeveksler virker som en regenerator i hvilken varme overføres fra den ubehandlede høytemperatur-avløpsgasstrøm til den behandlede lavtemperatur-avløpsgasstrøm. Det vil si at i varmevekslingsanordningen betegnet her som.regeneratoren 8, varmeveksles røkgasstrømmen mot seg selv efter en mellom-liggende partikkelf jerningsoperas jon. Det foretrekkes at både den første og annen varmevekslingsanordning omfatter konvensjonelle indirekte varmevekslere som Ljungstrøm-skall-og rør- eller plate-finnetypen av vekslere. Temperaturen av gasstrømmen som går inn i den første varmeveksler, bør være over 5 30°C og er fortrinnsvis over 650°C. Temperaturen av den ubehandlede gasstrøm er fortrinnsvis mellom ca. 260°C og 400°C når den går inn i den annen varmevekslingsanordning. Den ubehandlede gasstrøm bør ha en temperatur under 150°C,

og fortrinnsvis under 85°C, når den.kommer ut av den annen varmevekslingsanordning.

Efter å være avkjølt i den annen varmevekslingsanordning føres den ubehandlede gass inn i en partikkelfjerningssone eller skrubbesone. I denne sone bringes den ubehandlede gasstrøm i kontakt med en væskestrøm under betingelser som fremmer fjernelsen av partikler fra gasstrømmen. Væsken kan være vann, et flytende skrubbemiddel inneholdende en blanding av valgte kjemiske forbindelser oppløst i vann eller annet oppløsningsmiddel, eller en blanding av hydrocarbonholdige forbindelser avledetjiy petroleum, kull eller olje-skifer. En væske med lav flyktighet under betingelsene som foreligger i partikkelfjerningssonen, foretrekkes. Hvis derfor vann er væsken, bør partikkelfjerningssonen holdes ved en lavere temperatur enn hvis en tung olje eller vakuum-gassolje anvendes. En hydrocarbonvæske har den fordel at den kan avpasses til operasjoner i likhet med dem som anvendes i forbindelse med FCC-oppslemningsolje og.kan derfor føres inn i en avsetningssone, idet avsatte partikler og væske pumpes til FCC-reaksjonssonen. En hydrocarbonholdig væske har den ulempen at der. muligens dannes utslipnings- eller forurens-ningsproblemer hvis noe av væsken går inn i den varme damp-strøm. Dette vil imidlertid ikke være noe problem hvis av- løpsgasstrømmen fra turbinen føres inn i en forbrenningssone som en CO-kjele slik som finnes på eldre FCC-enheter eller en oppfyrt oppvarmer. Eventuelle hydrocarbonholdige forbindelser anvendt som skrubbevæske ville fortrinnsvis ha et 10% kokepunkt over 260°C. Vann er den foretrukne væske for anvendelse som skrubbevæske.

Partikkelfjerningssonen er fortrinnsvis en vertikal sylindrisk kolonne hvorigjennom gasstrømmen føres oppad i motstrøm til den nedadgående væske. Anvendelse av et spray-tårn hvori væsken sprayes inn i gassen, foretrekkes da trykk-fallet som påføres den stigende damp, er lavt. Perforerte kontaktrister eller pakningsmateriale kan anvendes for å sikre god kontakt, men deres anvendelse er ikke foretrukket. Anvendelsen av tåkefjerningsanordninger på utløpet for den behandlede gasstrøm foretrekkes. Andre.typer av gass-væske-kontaktapparater beregnet på partikkelfjernelse som støt-typen av kontaktfremkallingsanordninger og sykloner, kan også anvendes som apparatet i partikkelfjerningssonen. Det foretrekkes at partikkelfjerningssonen drives ved et trykk mellom ca. 1,4 og 5,6 kg/cm 2 og med en temperaturforskjell mellom den inngående og utgående gasstrøm under ca. 55°C.

Efter å være underkastet partikkelfjerningsbehandlingen føres gasstrømmen inn i den annen varmevekslingsanordning for annen gang. Ved denne gjennomgang gjennom regeneratoren oppvarmes gasstrømmen til en temperatur som fortrinnsvis er i området av ca. 300°C til 375°C, men kan selvsagt avvike fra dette område. Gasstrømmen føres så inn i kraftgjenvinningsturbinen og trykket reduseres, idet energien gjenvunnet fra gasstrømmen, anvendes til nyttig arbeide som drift av en kompressor eller for å danne elektrisk strøm. Et omførings-system som avleder gassen rundt kraftgjenvinningsturbinen, vil vanligvis bli anvendt for å forhindre for stor hastighet på turbinen. Disse systemer er beskrevet i US patent nr. 3 777 486 og 3 855 788. Kraftgjenvinningsturbinen eller annet utstyr som kreves for å utføre oppfinnelsen, er temme-lig spesialisert, men er kommersielt tilgjengelig.

Ved en alternativ utførelsesform av oppfinnelsen oppvarmes den behandlede gasstrøm efter at den kommer ut fra regeneratoren, men før den går inn i kraftgjenvinningsturbinen. Denne oppvarmning kan utføres ved føring gjennom den første varmevekslingsanordning, men oppnåes fortrinnsvis ved varmeveksling i en tredje varmeveksler. I de tilfelle ved hvilke for meget varme dannes i FCC-regeneratoren og denne varme fjernes ved varmeveksling, kan gasstrømmen oppvarmes ved føring gjennom kjølespoler beliggende i katalysator-regenereringssonen. Ved denne utførelsesform oppvarmes den behandlede gasstrøm fortrinnsvis til en temperatur over 490°C, og fortrinnsvis mellom 530°C og 700°C før den går inn i kraftgjenvinningsturbinen. Disse høye temperaturer er ønske-lige da de øker effektiviteten av energigjenvinningen som utføres i turbinen.

Denne beskrivelse av flere utførelsesformer av oppfinnelsen er ikke ment å utelukke fra oppfinnelsens omfang de andre anvendelser og utførelsesformer- av oppfinnelsen som oppnåes fra normal og forventet modifisering av oppfinnelses-idéen. Eksempelvis kan den nettopp beskrevne gjenoppvarmning av den behandlede gasstrøm anvendes på andre gasstrømmer enn FCC-avløpsgasstrømmer. Som et eksempel på dette kan produkt-gasstrømmen i en høytrykks-kullforgasningsprosess-enhet behandles som beskrevet ovenfor idet gjenoppvarmningen av den behandlede gasstrøm utføres ved anvendelse av den regenererende varmeveksler og én eller flere andre varmevekslere opp-strøms for kraftutvinningsturbinen. Ved denne spesielle ut-førelsesform ville en ideell varmekilde for disse varmevekslere være i en methaniseringssone som øker BTU-verdien av produktgassen fra kullforgasning. Denne type av methan-iseringsprosess er beskrevet i mange patenter innbefattende US patent 3 511 624, 3 728 093, 3 854 895, 3 870 738, 3 967 936, 4 005 996 og 4 064 156.

Påmatningsgassen til raethaniseringssonen er ofte en hydrogenrik gass fremstilt ved å føre forgasningssone-

avløpet gjennom en vann-gass-skiftreaksjonssone og derpå fjerne carbondioxyd. Påmatningsgasstrømmen føres vanligvis gjennom flere methaniseringssoner eller reaktorer i serie med mellomtrinnsavkjøling anvendt.på. grunn av den høyt ekso-

terme natur av methaniseringsreaksjonen og ønsket om å opp-

rettholde ønskede methaniseringsbetingelser. Varmen fjernet i mellomtrinnsavkjølingen av methaniseringsgasser kan anvendes til å gjenoppvarme det behandlede forgasningssoneavløp før det føres inn i kraftgjenvinningsturbinen. Methaniserings-gassene vil typisk ha en mellomtrinns-reaktorutløpstemperatur mellom ca. 305°C og ca. 515°C og vil bli avkjølt til ca. 250°C til ca. 345°C. Methaniseringsgasser kan ha reaktorutløps-temperaturer på inntil ca. 620°C. Graden til hvilken for-gasningsproduktgassen kan økonomisk oppvarmes, i. methaniser-ingssonen, vil avhenge av slike faktorer som relative strøm-ningshastigheter, methaniseringsbetingelser/etc.

En foretrukken utførelsesform ved foreliggende oppfinnelse kan karakteriseres som en prosess for å gjenvinne energi fra avløpsgasstrømmen fra den katalytiske regenereringssone av en fluidisert katalytisk crackingenhet som omfatter trinnene å avkjøle en superatmosfærisk-trykk-avløpsgasstrøm fjernet fra en FCC-katalytisk regenereringssone til en temperatur mellom 260°C og 380°C ved å føre den gjennom en første indirekte varmevekslingsanordning i hvilken damp produseres; avkjøle avløpsgasstrømmen til en temperatur under ca. 105°C i en annen indirekte varmevekslingsanordning; føre avløpsgasstrømmen gjennom en partikkelfjerningssone i hvilken katalysatorpartikler fjernes fra avløpsgasstrømmen ved kontakt med en væske under betingelser egnet for å over-føre katalysatorpartikler fra avløpsgasstrømmen- til væsken; oppvarme gasstrømmen i en annen indirekte varmevekslingsanordning til en temperatur over 330°C; og føre avløps-gasstrømmen gjennom en kraftturbin i hvilken trykket av avløpsgasstrømmen reduseres. I foreliggende prosess går i det vesentlige all den ubehandlede gasstrøm inn i den annen varmevekslingsanordning og kontaktsonen. Fortrinnsvis går alt av den således behandlede (partikkelfrie) gasstrøm inn i den annen varmeveksler. Som anvendt her, er uttrykket "i det vesentlig all" ment å referere seg til en mengde eller mål svarende til minst 90 mol% av forbindelsen, gruppen av forbindelser eller prosesstrømmen som beskrives med dette ut-trykk .

Claims (14)

1. Fremgangsmåte for gjenvinning av1 energi fra en gass-strøm, karakterisert ved trinnene: (a) en høytemperatur-overatmosfærisk gasstrøm føres gjennom en "første indirekte varmevekslingsanordning og gass-strømmen avkjøles til en temperatur under ca. 400°C; (b) gasstrømmen føres gjennom en annen indirekte' varme vekslingsanordning og -gasstrømmen avkjøles til en temperatur under 150°C; (c) partikler fjernes fra gasstrømmen i en partikkelfjerningssone i hvilken gasstrømmen bringes i kontakt med en væske under betingelser egnet for overføring av partiklene fra gasstrømmen til væsken; (d) gasstrømmen føres gjennom en annen indirekte varmevekslingsanordning og gasstrømmen oppvarmes til en temperatur over 300°C; og (e) gasstrømmen underkastes trykkreduksjon i en turbin og nyttig mekanisk energi gjenvinnes således fra gasstrømmen. i

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at gasstrømmen oppvarmes til en temperatur mellom ca. 300°C og ca. 375°C i trinn (d).

3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at væsken som gasstrømmen bringes i kontakt med i partikkelfjerningssonen, er vann.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at væsken som gasstrømmen bringes i kontakt med i partikkelfjerningssonen, omfatter en blanding av hydrocarbonforbindelser med et 10% kokepunkt over 260°C.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at gasstrømmen er avløps-gasstrømmen fra den katalytiske regenereringssone av en fluidisert katalytisk cracking-enhet.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at gasstrømmen oppvarmes i katalysator-regenereringssonen ved indirekte.varmeveksling efter å ha passert gjennom partikkelfjerningssonen og er blitt oppvarmet: i den annen indirekte varmevekslingsanordning, men før trykkreduksjonen av. gasstrømmen i kraftgjenvinningsturbinen .

7. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at gasstrømmen produseres som en del av en fremgangsmåte for fremstilling av en forbrennbar gass fra et fast carbonholdig materiale.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at gasstrømmen fremstilles i en kullforgasningsprosess.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 8, karakterisert ved at gasstrømmen oppvarmes i en methaniseringssone som mottar en mategasstrøm erholdt fra gasstrømmen efter at gasstrømmen har passert gjennom partikkelf jerningssonen, men før gasstrømmen går inn i kraftgjenvinningsturbinen.

10. Fremgangsmåte for gjenvinning av energi fra avløps-gasstrømmen fra den katalytiske regenereringssone av en fluidisert katalytisk cracking-enhet, karakterisert ved trinnene: (a) en avløpsgasstrøm fra en FCC-katalysator-regénereringssone avkjøles til en temperatur mellom 260°C og 380°C ved føring gjennom en første indirekte varmevekslingsanordning i hvilken damp produseres; (b) avløpsgasstrømmen avkjøles til en temperatur under ca. 105°C i en annen indirekte varmevekslingsanordning; (c) avløpsgasstrømmen føres gjennom en partikkelfjerningssone"i hvilken katalysatorpartikler fjernes fra avløpsgasstrømmen ved kontakt med en væske under betingelser egnet for å overføre katalysatorpartikler fra avløpsgass-strømmen til væsken; (d) gasstrømmen oppvarmes i den nevnte annen indirekte varmevekslingsanordning til en temperatur over 330°C; og (e) avløpsgasstrømmen føres gjennom en kraftgjenvinn-ingsturbin hvori trykket på avgasstrømmen reduseres.

11. Fremgangsmåte ifølge krav 10, karakterisert ved at avløpsgasstrømmen oppvarmes ved indirekte varmeveksling efter å:ha passert gjennom partikkelfjerningssonen og er blitt oppvarmet i den annen indirekte varmevekslingsanordning.

12. Fremgangsmåte ifølge krav 10, karakterisert ved at væsken anvendt i partikkelfjerningssonen er en.hydrocarbonholdig væske med et

10% kokepunkt over 260°C.

13. Fremgangsmåte ifølge krav 12, karakterisert ved at avløpsgasstrømmen føres inn i en forbrenningssone efter å ha passert gjennom kraftgjenvinningsturbinen.

14. Fremgangsmåte ifølge krav 10, karakterisert ved at væsken som anvendes i partikkelfjerningssonen, er vann.