RU2532547C1 - Method of removing air from catalyst cooler and apparatus therefor - Google Patents
Method of removing air from catalyst cooler and apparatus therefor Download PDFInfo
- Publication number
- RU2532547C1 RU2532547C1 RU2013133878/04A RU2013133878A RU2532547C1 RU 2532547 C1 RU2532547 C1 RU 2532547C1 RU 2013133878/04 A RU2013133878/04 A RU 2013133878/04A RU 2013133878 A RU2013133878 A RU 2013133878A RU 2532547 C1 RU2532547 C1 RU 2532547C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- catalyst
- regenerator
- cooler
- specified
- air
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J38/00—Regeneration or reactivation of catalysts, in general
- B01J38/04—Gas or vapour treating; Treating by using liquids vaporisable upon contacting spent catalyst
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J38/00—Regeneration or reactivation of catalysts, in general
- B01J38/04—Gas or vapour treating; Treating by using liquids vaporisable upon contacting spent catalyst
- B01J38/12—Treating with free oxygen-containing gas
- B01J38/30—Treating with free oxygen-containing gas in gaseous suspension, e.g. fluidised bed
- B01J38/32—Indirectly heating or cooling material within regeneration zone or prior to entry into regeneration zone
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/24—Stationary reactors without moving elements inside
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
- B01J29/90—Regeneration or reactivation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/08—Heat treatment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J38/00—Regeneration or reactivation of catalysts, in general
- B01J38/04—Gas or vapour treating; Treating by using liquids vaporisable upon contacting spent catalyst
- B01J38/12—Treating with free oxygen-containing gas
- B01J38/30—Treating with free oxygen-containing gas in gaseous suspension, e.g. fluidised bed
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J4/00—Feed or outlet devices; Feed or outlet control devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/18—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
- B01J8/1836—Heating and cooling the reactor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/18—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
- B01J8/24—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique
- B01J8/38—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with fluidised bed containing a rotatable device or being subject to rotation or to a circulatory movement, i.e. leaving a vessel and subsequently re-entering it
- B01J8/384—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with fluidised bed containing a rotatable device or being subject to rotation or to a circulatory movement, i.e. leaving a vessel and subsequently re-entering it being subject to a circulatory movement only
- B01J8/388—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with fluidised bed containing a rotatable device or being subject to rotation or to a circulatory movement, i.e. leaving a vessel and subsequently re-entering it being subject to a circulatory movement only externally, i.e. the particles leaving the vessel and subsequently re-entering it
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G11/00—Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
- C10G11/14—Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils with preheated moving solid catalysts
- C10G11/18—Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils with preheated moving solid catalysts according to the "fluidised-bed" technique
- C10G11/182—Regeneration
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
- B01J2208/00008—Controlling the process
- B01J2208/00017—Controlling the temperature
- B01J2208/00106—Controlling the temperature by indirect heat exchange
- B01J2208/00168—Controlling the temperature by indirect heat exchange with heat exchange elements outside the bed of solid particles
- B01J2208/00176—Controlling the temperature by indirect heat exchange with heat exchange elements outside the bed of solid particles outside the reactor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
- B01J2208/00008—Controlling the process
- B01J2208/00017—Controlling the temperature
- B01J2208/00106—Controlling the temperature by indirect heat exchange
- B01J2208/00168—Controlling the temperature by indirect heat exchange with heat exchange elements outside the bed of solid particles
- B01J2208/00185—Fingers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
- B01J2208/00008—Controlling the process
- B01J2208/00017—Controlling the temperature
- B01J2208/00106—Controlling the temperature by indirect heat exchange
- B01J2208/00265—Part of all of the reactants being heated or cooled outside the reactor while recycling
- B01J2208/00292—Part of all of the reactants being heated or cooled outside the reactor while recycling involving reactant solids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G2300/00—Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
- C10G2300/70—Catalyst aspects
- C10G2300/708—Coking aspect, coke content and composition of deposits
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
Изобретение относится к регенерации катализатора в установке для крекинга с псевдоожиженным катализатором (FCC).The invention relates to catalyst regeneration in a fluidized catalyst cracker (FCC).
Уровень техникиState of the art
Крекинг с псевдоожиженным катализатором (FCC) представляет собой способ конверсии углеводородов, который осуществляется контактированием углеводорода с катализатором в виде мелкодисперсного зернистого материала, который находится в реакционной зоне в псевдоожиженном состоянии. Реакцию при каталитическом крекинге, в противоположность гидрокрекингу, проводят без существенного добавления или потребления водорода. По мере протекания реакции крекинга на катализаторе осаждается существенное количество высокоуглеродистого материала, называемого коксом. В процессе высокотемпературной регенерации, проводимой в зоне регенерации, кокс выжигается из катализатора. Катализатор, на котором осажден кокс, называемый здесь закоксованным катализатором, непрерывно удаляют из реакционной зоны и заменяют катализатором, по существу не содержащим кокса, поступающим из зоны регенерации. Псевдоожижение твердых частиц катализатора с помощью различных газообразных потоков позволяет транспортировать катализатор между реакционной зоной и зоной регенерации.Fluidized catalyst cracking (FCC) is a hydrocarbon conversion process that is carried out by contacting a hydrocarbon with a catalyst in the form of a finely divided particulate material that is in the reaction zone in a fluidized state. The catalytic cracking reaction, as opposed to hydrocracking, is carried out without significant addition or consumption of hydrogen. As the cracking reaction proceeds, a substantial amount of high-carbon material called coke is deposited on the catalyst. In the process of high-temperature regeneration carried out in the regeneration zone, coke is burned from the catalyst. The catalyst on which coke is deposited, referred to herein as a coked catalyst, is continuously removed from the reaction zone and replaced with a catalyst substantially free of coke from the regeneration zone. The fluidization of the solid particles of the catalyst using various gaseous streams allows the catalyst to be transported between the reaction zone and the regeneration zone.
Традиционные регенераторы обычно содержат корпус, имеющий входное отверстие для закоксованного катализатора, выходное отверстие для регенерированного катализатора и распределитель газа горения, служащий для подачи воздуха или другого кислородсодержащего газа к слою катализатора, который размещен внутри корпуса. Циклонные сепараторы улавливают катализатор, уносимый потоком отходящего газа, перед тем, как отходящий газ отводят из корпуса регенератора.Conventional regenerators typically comprise a housing having an inlet for a coked catalyst, an outlet for a regenerated catalyst, and a combustion gas distributor for supplying air or other oxygen-containing gas to the catalyst bed that is located inside the housing. Cyclone separators trap the catalyst carried away by the off-gas stream before the off-gas is removed from the regenerator body.
Существует несколько типов регенераторов катализатора, используемых в настоящее время. Традиционный регенератор со стационарным псевдоожиженным слоем содержит только одну камеру, в которой воздух барботирует через плотный слой катализатора. При этом закоксованный катализатор добавляют, а регенерированный катализатор отводят из одного и того же плотного слоя катализатора. Относительно небольшое количество катализатора уносится в потоке отходящего газа, выходящем из указанного плотного слоя катализатора.There are several types of catalyst regenerators currently in use. A conventional stationary fluidized bed regenerator contains only one chamber in which air sparges through a dense catalyst bed. In this case, the coked catalyst is added, and the regenerated catalyst is withdrawn from the same dense catalyst bed. A relatively small amount of catalyst is carried away in the off-gas stream exiting said dense catalyst bed.
В двух типах регенераторов имеются две камеры. Двухступенчатые стационарные псевдоожиженные слои используют две камеры. Закоксованный катализатор добавляют в плотный слой в первой, верхней, камере, и он частично регенерируется с помощью воздуха. Частично регенерированный катализатор транспортируют в плотный слой во второй, нижней, камере, и он полностью регенерируется воздухом. Полностью регенерированный катализатор отводят из второй камеры.Two types of regenerators have two chambers. Two-stage stationary fluidized beds use two chambers. The coked catalyst is added to the dense layer in the first, upper chamber, and it is partially regenerated by air. The partially regenerated catalyst is transported into a dense layer in the second lower chamber and it is completely regenerated by air. The completely regenerated catalyst is removed from the second chamber.
Полная регенерация катализатора может быть произведена в регенераторе, в котором осуществляется выжигание кокса, функционирующем с быстрым разреженным псевдоожиженным слоем. Закоксованный катализатор добавляют в нижнюю камеру и транспортируют вверх с помощью воздуха в режиме быстрого псевдоожиженного слоя, при этом катализатор полностью регенерируется. Регенерированный катализатор отделяют от отходящего газа с помощью первичного сепаратора при вводе в верхнюю камеру, в которой регенерированный катализатор и отходящий газ отделяются друг от друга. Только небольшая часть воздуха, добавленного в корпус регенератора, добавляется в верхнюю камеру. В патентных документах US 4197189 и US 4336160 описана зона горения в подъемной вертикальной трубе (лифт-реакторе), в которой поддерживают условия быстрого псевдоожиженного слоя для осуществления полного сгорания при отсутствии необходимости в проведении дополнительного сжигания в слое катализатора, собранном из верха подъемной трубы.Complete regeneration of the catalyst can be carried out in a regenerator in which coke is burned, operating with a fast rarefied fluidized bed. The coked catalyst is added to the lower chamber and transported upward by air in a fast fluidized bed mode, while the catalyst is completely regenerated. The regenerated catalyst is separated from the exhaust gas by means of a primary separator when introduced into the upper chamber, in which the regenerated catalyst and the exhaust gas are separated from each other. Only a small portion of the air added to the regenerator body is added to the upper chamber. US Pat. Nos. 4,197,189 and 4,336,160 describe a combustion zone in a vertical riser pipe (elevator reactor), which maintains the conditions of a fast fluidized bed for complete combustion without the need for additional combustion in a catalyst bed collected from the top of the riser.
Дожиг является явлением, которое происходит, когда горячий отходящий газ, который отделен от регенерированного катализатора, содержит моноксид углерода, который сжигается до образования диоксида углерода. Дожиг в верхней разделительной камере, в которой содержатся отходящие газы, которые были отделены от катализатора, может быть опасным, обеспечивая при этом разреженную фазу катализатора. В этой разреженной фазе катализатор находится в недостаточном количестве для того, чтобы мог быть использован в качестве поглотителя тепла, обеспечивающего поглощение выделившейся при сгорании теплоты. Поэтому окружающее оборудование подвергается действию более высоких температур, создающих опасность повреждения оборудования, и может быть создана атмосфера, способствующая образованию оксидов азота.Afterburning is a phenomenon that occurs when a hot off-gas that is separated from a regenerated catalyst contains carbon monoxide, which is burned to form carbon dioxide. Burning in the upper separation chamber, which contains the exhaust gases that have been separated from the catalyst, can be dangerous, while providing a rarefied phase of the catalyst. In this rarefied phase, the catalyst is not in sufficient quantity in order to be used as a heat absorber, ensuring the absorption of heat released during combustion. Therefore, the surrounding equipment is exposed to higher temperatures, which create a risk of damage to the equipment, and an atmosphere can be created that promotes the formation of nitrogen oxides.
Для охлаждения регенерированного катализатора используют охладители катализатора, которые дают возможность регенератору и реактору работать при независимых условиях. В охладителях катализатора горячий регенерированный катализатор охлаждается за счет косвенного теплообмена с водой, которая испаряется и превращается в водяной пар. Полученный водяной пар отводят из охладителя катализатора для использования в других целях, в то время как охлажденный катализатор возвращают в регенератор. Воздух, использованный для псевдоожижения катализатора в охладителе катализатора, может быть направлен в регенератор.To cool the regenerated catalyst, catalyst coolers are used which enable the regenerator and reactor to operate under independent conditions. In catalyst coolers, the hot regenerated catalyst is cooled by indirect heat exchange with water, which evaporates and turns into water vapor. The resulting water vapor is removed from the catalyst cooler for other purposes, while the cooled catalyst is returned to the regenerator. The air used to fluidize the catalyst in the catalyst cooler may be directed to a regenerator.
Из уровня техники известен охладитель катализатора с воздушным отверстием, сообщающимся с верхней камерой корпуса регенератора. Воздух для псевдоожижения катализатора в охладителе, направляемый в верхнюю камеру регенератора, может обеспечивать окислитель для дожига.The prior art catalyst cooler with an air hole communicating with the upper chamber of the regenerator body. The air for fluidizing the catalyst in the cooler directed to the upper chamber of the regenerator may provide an oxidizing agent for afterburning.
Изыскиваются пути для эффективного использования воздуха для псевдоожижения горячего катализатора в охладителях катализатора, которыми снабжают регенераторы.Ways are being found for the efficient use of air to fluidize the hot catalyst in the catalyst coolers that the regenerators are equipped with.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
В одном воплощении, относящемся к способу, объектом изобретения является способ регенерации катализатора, включающий выжигание кокса из катализатора в камере сгорания, находящейся в корпусе регенератора. Отходящий газ отделяют от катализатора в разделительной камере. Горячий катализатор транспортируют из корпуса регенератора через входное отверстие для горячего катализатора в охладитель катализатора. Горячий катализатор, отведенный из корпуса регенератора, охлаждают в охладителе катализатора. Катализатор псевдоожижают в охладителе катализатора с помощью воздуха. Охлажденный катализатор выгружают из охладителя катализатора. Воздух направляют из охладителя катализатора в корпус регенератора. Отличительная особенность настоящего изобретения заключается в отводе воздуха из охладителя катализатора в камеру сгорания.In one embodiment related to the method, an object of the invention is a method for regenerating a catalyst, comprising burning coke from a catalyst in a combustion chamber located in a regenerator body. The off-gas is separated from the catalyst in a separation chamber. The hot catalyst is transported from the regenerator body through the inlet for the hot catalyst to the catalyst cooler. The hot catalyst diverted from the regenerator body is cooled in a catalyst cooler. The catalyst is fluidized in a catalyst cooler with air. The cooled catalyst is discharged from the catalyst cooler. Air is sent from the catalyst cooler to the regenerator body. A distinctive feature of the present invention is the removal of air from the catalyst cooler into the combustion chamber.
В другом воплощении, относящемся к способу, объектом изобретения является способ регенерации катализатора, включающий выжигание кокса из катализатора в камере сгорания корпуса регенератора. Регенерированный катализатор отделяют от продуктов сгорания в разделительной камере корпуса регенератора. Горячий катализатор транспортируют из разделительной камеры в охладитель катализатора через входное отверстие для горячего катализатора. Горячий катализатор, отведенный из корпуса регенератора, охлаждают в охладителе катализатора. Катализатор псевдоожижают в охладителе катализатора с помощью воздуха. Охлажденный катализатор транспортируют в камеру сгорания. Воздух отводят из охладителя катализатора в корпус регенератора отдельно от охлажденного катализатора. Отличительная особенность изобретения заключается в отводе воздуха из охладителя катализатора в камеру сгорания.In another embodiment related to the method, an object of the invention is a catalyst regeneration method comprising burning coke from a catalyst in a combustion chamber of a regenerator body. The regenerated catalyst is separated from the combustion products in the separation chamber of the regenerator body. The hot catalyst is transported from the separation chamber to the catalyst cooler through the inlet for the hot catalyst. The hot catalyst diverted from the regenerator body is cooled in a catalyst cooler. The catalyst is fluidized in a catalyst cooler with air. The cooled catalyst is transported to the combustion chamber. Air is taken from the catalyst cooler to the regenerator body separately from the cooled catalyst. A distinctive feature of the invention is the removal of air from the catalyst cooler into the combustion chamber.
Согласно еще одному воплощению объектом изобретения является способ регенерации катализатора, включающий транспортирование закоксованного катализатора и газа горения в корпус регенератора. Кокс выжигают из закоксованного катализатора в камере сгорания корпуса регенератора. Катализатор отделяют от отходящего газа в разделительной камере. Горячий катализатор транспортируют в охладитель катализатора из корпуса регенератора через входное отверстие для катализатора. Горячий катализатор, отведенный из корпуса регенератора, охлаждается в охладителе катализатора. Катализатор псевдоожижают в охладителе катализатора с помощью воздуха. Охлажденный катализатор выгружают из охладителя катализатора. Воздух из охладителя катализатора отводят внутрь корпуса регенератора отдельно от охлажденного катализатора и от входного отверстия для горячего катализатора. Охлажденный катализатор, выгружаемый из охладителя катализатора, транспортируют по подъемной трубе в камеру сгорания. Отличительная особенность настоящего изобретения заключается в отводе воздуха из воздушного отверстия в камеру сгорания.According to yet another embodiment, an object of the invention is a catalyst regeneration method comprising transporting a coked catalyst and combustion gas to a regenerator body. Coke is burned from the coked catalyst in the combustion chamber of the regenerator body. The catalyst is separated from the exhaust gas in a separation chamber. The hot catalyst is transported to the catalyst cooler from the regenerator body through the catalyst inlet. The hot catalyst diverted from the regenerator body is cooled in a catalyst cooler. The catalyst is fluidized in a catalyst cooler with air. The cooled catalyst is discharged from the catalyst cooler. Air from the catalyst cooler is discharged into the regenerator body separately from the cooled catalyst and from the inlet for the hot catalyst. The cooled catalyst discharged from the catalyst cooler is transported via a riser to a combustion chamber. A distinctive feature of the present invention is the removal of air from the air hole into the combustion chamber.
В одном воплощении, относящемся к устройству, объектом изобретения является регенератор катализатора, содержащий корпус регенератора, имеющий входное отверстие для катализатора и газа горения, выходное отверстие для регенерированного катализатора, выходное отверстие для выгружаемого в охладитель катализатора, выходное отверстие для отходящего газа, верхнюю камеру и нижнюю камеру. Также устройство содержит охладитель катализатора, имеющий входное отверстие для горячего катализатора, которое сообщается с выходным отверстием в корпусе регенератора для катализатора, отводимого в охладитель. Охладитель катализатора содержит распределитель газа, отверстие для воздуха, выходное отверстие для направляемого в охладитель катализатора и большое количество теплообменных труб в охладителе катализатора для транспортирования теплоносителя. Воздушная труба сообщает воздушное отверстие с корпусом регенератора. Отличительная особенность настоящего изобретения заключается в том, что воздушная труба сообщает воздушное отверстие с нижней камерой в корпусе регенератора.In one embodiment related to the device, an object of the invention is a catalyst regenerator comprising a regenerator body having an inlet for catalyst and combustion gas, an outlet for regenerated catalyst, an outlet for exhausted catalyst cooler, an outlet for exhaust gas, an upper chamber, and bottom camera. The device also contains a catalyst cooler having an inlet for hot catalyst, which communicates with an outlet in the housing of the regenerator for the catalyst discharged into the cooler. The catalyst cooler contains a gas distributor, an air hole, an outlet for the catalyst to be directed to the cooler, and a large number of heat transfer tubes in the catalyst cooler for conveying the coolant. The air pipe communicates the air hole with the regenerator body. A distinctive feature of the present invention is that the air pipe communicates an air hole with a lower chamber in the regenerator body.
В другом воплощении, относящемся к устройству, объектом изобретения является регенератор катализатора, содержащий корпус, имеющий входное отверстие для катализатора и газа горения, выходное отверстие для регенерированного катализатора, выходное отверстие для направляемого в охладитель катализатора, выходное отверстие для отходящего газа, верхнюю камеру и нижнюю камеру. Также устройство содержит охладитель катализатора, имеющий входное отверстие для горячего катализатора, которое сообщается с указанным выходным отверстием для направляемого в охладитель катализатора. Охладитель катализатора снабжен распределителем газа и содержит воздушное отверстие, находящееся выше входного отверстия для горячего катализатора для образования разделительного участка, выходное отверстие для направляемого в охладитель катализатора и большое количество теплообменных труб, размещенных в охладителе катализатора, для транспортирования теплоносителя. Воздушная труба сообщает воздушное отверстие с корпусом регенератора. Отличительная особенность настоящего изобретения заключается в том, что воздушная труба сообщает воздушное отверстие с верхней камерой в корпусе регенератора.In another embodiment related to the device, an object of the invention is a catalyst regenerator comprising a housing having an inlet for a catalyst and a combustion gas, an outlet for a regenerated catalyst, an outlet for a catalyst guided to the cooler, an outlet for the exhaust gas, an upper chamber and a lower the camera. The device also contains a catalyst cooler having an inlet for hot catalyst, which is in communication with the specified outlet for directed to the catalyst cooler. The catalyst cooler is equipped with a gas distributor and contains an air hole located above the inlet for the hot catalyst to form a separation section, an outlet for the catalyst directed to the cooler, and a large number of heat transfer pipes located in the catalyst cooler for transporting the heat carrier. The air pipe communicates the air hole with the regenerator body. A distinctive feature of the present invention is that the air pipe communicates the air hole with the upper chamber in the regenerator body.
В соответствии с еще одним воплощением, относящимся к устройству, объектом изобретения является регенератор катализатора, содержащий корпус регенератора, имеющий входное отверстие для катализатора и газа горения в камере сгорания, выходное отверстие для регенерированного катализатора, выходное отверстие для отходящего газа в разделительной камере и выходное отверстие в разделительной камере для направляемого в охладитель катализатора. Устройство содержит также охладитель катализатора, имеющий входное отверстие для горячего катализатора, которое сообщается с выходным отверстием для направляемого в охладитель катализатора, имеющемся в корпусе регенератора. Охладитель катализатора снабжен воздушным отверстием, выходным отверстием для охлажденного катализатора и большим количеством теплообменных труб в охладителе катализатора для транспортирования теплоносителя. Воздушная труба сообщает воздушное отверстие с корпусом регенератора. Отличительная особенность настоящего изобретения заключается в том, что воздушная труба сообщается с камерой сгорания.According to another embodiment related to the device, an object of the invention is a catalyst regenerator comprising a regenerator housing having an inlet for catalyst and combustion gas in a combustion chamber, an outlet for regenerated catalyst, an outlet for exhaust gas in a separation chamber and an outlet in the separation chamber for the catalyst directed to the cooler. The device also contains a catalyst cooler having an inlet for a hot catalyst that communicates with an outlet for a catalyst directed to the cooler, which is provided in the regenerator body. The catalyst cooler is equipped with an air hole, an outlet for the cooled catalyst and a large number of heat transfer tubes in the catalyst cooler for transporting the coolant. The air pipe communicates the air hole with the regenerator body. A distinctive feature of the present invention is that the air pipe communicates with the combustion chamber.
Чертеж - схематически изображена установка каталитического крекинга (FCC) в соответствии с настоящим изобретением.Drawing - schematically shows a catalytic cracking unit (FCC) in accordance with the present invention.
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
Авторами изобретения было обнаружено, что отвод воздуха из охладителя катализатора в нижнюю камеру регенератора, вместо его отвода в верхнюю камеру, минимизирует дожиг, который может происходить при отводе воздуха из охладителя в верхнюю камеру регенератора. Подвод воздуха к нижней камере позволяет использовать его при выжигании осажденного кокса на отработанном катализаторе.The inventors have found that the removal of air from the catalyst cooler to the lower chamber of the regenerator, instead of its removal to the upper chamber, minimizes the afterburning that can occur when the air is removed from the cooler to the upper chamber of the regenerator. The air supply to the lower chamber allows using it when burning precipitated coke on the spent catalyst.
На чертеже представлена установка 8 FCC, которая может быть использована для проведения процесса FCC. Исходное углеводородное сырье может быть инжектировано с помощью распределителей 10 в лифт-реактор 20, где оно контактирует с катализатором. Вообще, исходное сырье может быть подвергнуто крекингу в лифт-реакторе 20 в присутствии катализатора с получением потока продукта крекинга.The drawing shows the installation of 8 FCC, which can be used to conduct the FCC process. The hydrocarbon feed can be injected using
Традиционное исходное сырье для FCC процесса является подходящим сырьем, направляемым в лифт-реактор 20. Наиболее распространенным из такого традиционного сырья является «вакуумный газойль» (VGO), который, как правило, представляет собой углеводородный материал, выкипающий в интервале температур от 343 до 552°С (от 650 до 1025°F), полученный путем вакуумного фракционирования остатка атмосферной перегонки. В настоящем изобретении может быть также использовано сырье, содержащее тяжелые углеводороды. Традиционное сырье процесса FCC может быть подвергнуто испарению и инжектировано в лифт-реактор с помощью распределителей 10.The traditional feedstock for the FCC process is a suitable feed to the
Как показано на чертеже, регенерированный катализатор подают в лифт-реактор 20 из выводного стояка 18 регенератора. В одном воплощении транспортирующим газом (газом для газлифта) может быть инертный газ, такой как водяной пар, который может быть распределен распределителем 6 транспортирующего газа для транспортирования катализатора вверх от нижнего участка 14 лифт-реактора 20. Углеводородное сырье, распыленное распределителем 10, контактирует с псевдоожиженным катализатором и перемещается вверх в лифт-реакторе 20, при этом углеводородное сырье подвергается крекингу с получением продуктов крекинга, включающих более легкие углеводороды. Продукты крекинга и отработанный катализатор поступают внутрь корпуса 70 реактора, затем выгружаются с верха лифт-реактора 20 через выпускное отверстие 72 и разделяются на поток паров, содержащих продукты крекинга, и множество твердых частиц катализатора, покрытых существенным количеством кокса и обычно называемых отработанным катализатором. Конструкция вихревого рукава 74 на конце лифт-реактора 20 может дополнительно увеличить первоначальное разделение катализатора и углеводородов-продуктов крекинга за счет придания тангенциальной скорости потоку смеси выходящего катализатора и парообразных продуктов крекинга. Вихревой рукав 74 установлен в верхней части разделительной камеры 76, а в нижней части разделительной камеры 76 находится зона 78 отпаривания. Катализатор, отделенный с помощью вихревого рукава 74, падает вниз в зону 78 отпаривания.As shown in the drawing, the regenerated catalyst is fed into the
Поток парообразных продуктов крекинга, содержащих крекированные углеводороды, включающие нафту, легкие олефины, а также некоторое количество катализатора, могут выходить из разделительной камеры 76 через газовую трубу 80, сообщающуюся с циклонами 82. Циклоны 82 могут удалять оставшиеся частицы катализатора из потока парообразных продуктов для снижения концентрации твердых частиц до весьма низких уровней. Поток парообразных продуктов может выходить из верха корпуса 70 реактора через выпускное отверстие 84. Катализатор, отделенный с помощью циклонов 82, возвращается в корпус 70 реактора через опускную трубу циклонов и поступает в плотный слой 86, где катализатор будет проходить через отверстия 88 в камере и поступать в зону 78 отпаривания.A stream of cracked hydrocarbon vapor products containing cracked hydrocarbons including naphtha, light olefins, and some catalyst may exit the
В зоне 78 отпаривания из катализатора удаляются адсорбированные и унесенные потоком углеводороды за счет контактирования в противотоке с инертным газом, таким как водяной пар, с помощью используемых при необходимости дисковых отражателей 90. Водяной пар может поступать в зону 78 отпаривания через распределитель 92. Закоксованный катализатор транспортируют в регенератор 30 катализатора по трубопроводу 94 для отработанного катализатора, при этом поток катализатора регулируют с помощью регулировочного клапана. Кроме того, некоторое количество отработанного катализатора без осуществления регенерации может быть возвращено по трубопроводу для рециркуляции отработанного катализатора (не показан) обратно в лифт-реактор 20 ниже распределителей 10 сырья.In the stripping
Как показано на чертеже, закоксованный катализатор поступает в регенератор 30 катализатора через входное отверстие 32, и в регенераторе кокс обычно выжигается с поверхности твердых частиц катализатора за счет контакта с кислородсодержащим газом. Кислородсодержащий газ горения поступает снизу регенератора 30 через входное отверстие 34 в распределитель 36 газа горения. Отходящий газ и унесенный потоком катализатор транспортируется через регенератор 30 вверх. Отходящий газ выходит из регенератора через выходное отверстие 38 для отходящего газа.As shown in the drawing, the coked catalyst enters the
Регенератор 30 катализатора содержит корпус 40, в котором имеются нижняя камера 42 и верхняя камера 44. Регенератор катализатора может быть выполнен двухступенчатым регенератором, в котором воздух поступает в верхнюю камеру 44 первой ступени и нижнюю камеру 42 второй ступени. В двухступенчатом регенераторе в нижнюю камеру подводится от 20 до 40 масс.% воздуха. Обедненный кислородом воздух из нижней камеры и остальная часть всего воздуха, подведенного в регенератор катализатора, поступают в верхнюю камеру. Отработанный катализатор сначала поступает в камеру 44 первой ступени. Частично регенерированный катализатор затем транспортируется вниз в камеру 42 второй ступени для контактирования со свежим воздухом и завершения процесса регенерации.The catalyst regenerator 30 comprises a
Регенератор 30 катализатора может также представлять собой регенератор с камерой сгорания, как показано на чертеже. В регенератор, выполненный с камерой сгорания, отработанный катализатор входит в нижнюю камеру 42, называемую камерой сгорания, в которой из катализатора выжигается кокс, и затем катализатор и отходящий газ транспортируются из нижней камеры 42 в верхнюю камеру 44, называемую разделительной камерой. Первоначально катализатор отделяется от продуктов сгорания с помощью первичного сепаратора, такого как Т-образный отвеиватель 50. Унесенные частицы катализатора отделяются и удаляются из восходящего потока отходящего газа с помощью циклонов 52, 54 регенератора или других средств перед выходом отходящего газа из корпуса регенератора через выходное отверстие 38 для отходящего газа. Выжигание кокса из твердых частиц катализатора повышает температуру катализатора. Отделенный катализатор собирается в плотном слое 56, который псевдоожижается воздухом, подаваемым из распределителя 58. Отделенный катализатор может выгружаться из корпуса регенератора через выходное отверстие 16 для регенерированного катализатора в выводной стояк 18 регенератора. Катализатор может транспортироваться через выводной стояк 18 регенератора в нижнюю секцию 14 лифт-реактора 20, при этом поток катализатора регулируется посредством регулировочного клапана.The catalyst regenerator 30 may also be a regenerator with a combustion chamber, as shown in the drawing. In the regenerator configured with the combustion chamber, the spent catalyst enters the
Регенерированный катализатор, поступающий из выводного стояка 18, обычно будет иметь температуру в интервале от 649 до 760°С (от 1200 до 1400°F). Если в качестве кислородсодержащего газа используется воздух, расход сухого воздуха в регенераторе может находиться в интервале от 8 до 15 кг/кг кокса. Содержание водорода в коксе может составлять от 4 до 8 масс.%, а содержание серы в коксе - от 0,6 до 3,0 масс.%.The regenerated catalyst coming from
Для охлаждения регенерированного катализатора используется по меньшей мере один охладитель 100 катализатора. В регенераторе 30 с камерой сгорания катализатор из верхней камеры 44 через выходное отверстие 102 для направляемого в охладитель катализатора и трубопровод 104 для горячего катализатора транспортируется в охладитель 100 катализатора, в который поступает через входное отверстие 106 для горячего катализатора. Выходное отверстие 102 для направляемого в охладитель катализатора выполнено в верхней камере, и горячий катализатор отводится из верхней камеры 44 для транспортирования к входному отверстию 106 для горячего катализатора. Хотя на чертеже показан только один охладитель катализатора, согласно изобретению может быть использован более чем один охладитель катализатора.At least one catalyst cooler 100 is used to cool the regenerated catalyst. In the
Охладитель 100 катализатора, показанный на чертеже, представляет собой охладитель прямоточного типа. В охладителе 100 катализатора размещены трубы 120 для теплообмена с катализатором, которые охлаждают катализатор перед его выгрузкой из охладителя 100 катализатора, осуществляемой через выходное отверстие 110 для охлажденного катализатора, в трубопровод 108 для охлажденного катализатора. Использование теплообменных труб 120 позволяет извлекать и отводить теплоту от катализатора, которая выделяется при выжигании кокса в корпусе 40 регенератора. Предпочтительно в охладителе 100 катализатора размещено от 50 до 250 теплообменных труб 120, более предпочтительно используется от 75 до 200 теплообменных труб 120. Обычно теплоту от катализатора отводят для генерирования водяного пара, который может быть использован в других местах в нефтеперерабатывающем предприятии. Регулирующий клапан 112 для катализатора регулирует количество охлажденного катализатора, выгружаемого из выходного отверстия 110 для охлажденного катализатора и проходящего через трубопровод 108 для охлажденного катализатора и, следовательно, количество поступающего в охладитель 100 горячего катализатора из корпуса 40 регенератора, и тем самым регулирующий клапан 112 регулирует температуру внутри корпуса 40 регенератора.The catalyst cooler 100 shown in the drawing is a direct-flow type cooler. In the catalyst cooler 100, catalyst
Регенерированный катализатор, поступающий в охладитель 100 катализатора через входное отверстие 106 для горячего катализатора, контактирует с теплообменными трубами 120. Катализатор перемещается через охладитель 100 катализатора вниз, проходит в нижнюю часть охладителя и выходит через выходное отверстие 110 для охлажденного катализатора, находящееся ниже указанного входного отверстия 106 для горячего катализатора.The regenerated catalyst entering the catalyst cooler 100 through the
Охладитель 100 катализатора обычно представляет собой охладитель, «окруженный холодной стенкой». Термин «окруженный холодной стенкой» означает, что металлический корпус (оболочка) 128 охладителя 100 покрыт внутренней жаростойкой изоляционной футеровкой. Однако в одном воплощении корпус 128 может быть выполнен без использования жаростойкой изоляционной футеровки, и поэтому охладитель считается «окруженным горячей стенкой». Дополнительно элементы охладителя 100 могут быть дополнительно снабжены абразивоустойчивым покрытием. Корпус 128 охладителя 100 может быть изготовлен из нержавеющей стали.The catalyst cooler 100 is typically a “cold wall surrounded” cooler. The term "surrounded by a cold wall" means that the metal casing (shell) 128 of the cooler 100 is coated with an internal heat-resistant insulating lining. However, in one embodiment, the
Охладитель 100 катализатора содержит входной коллектор 114 и выходной коллектор 130. Нижняя трубная доска 118 может быть закреплена с помощью болтов между фланцем, имеющимся на верхнем конце днища 122 охладителя 100, и нижним фланцем, имеющимся на нижнем конце выходного коллектора 130. Верхняя трубная доска 132 может быть закреплена с помощью болтов между фланцем, имеющимся на верхнем конце выходного коллектора 130, и на нижнем конце корпуса 128, который образует охладитель 100. В охладителе 100 катализатора горизонтально установлены решетки 140 для придания жесткости пучку теплообменных труб 120, которые ориентированы вдоль вертикальной оси охладителя 100 катализатора. Указанные решетки 140 могут образовать отверстия, через которые пропущены теплообменные трубы. В каждом охладителе 100 катализатора может быть размещено по меньшей мере две решетки 140. Решетки прикреплены к теплообменным трубам 120 и соединены друг с другом с помощью вертикальных поддерживающих стержней, которые могут быть выполнены из того же материала, что и теплообменные трубы 120. Решетки 140 и теплообменные трубы 120 способны к совместному тепловому расширению, в необходимых случаях при отсутствии между ними соединения.The catalyst cooler 100 includes an
В одном воплощении теплоносителем является технологическая вода, но предполагается использование теплоносителя другого типа, включая воду с добавками, влияющими на температуру кипения этого теплоносителя. Указанная технологическая вода поступает во входной коллектор 114 через сопло 116 для подачи охлаждающей среды, находящееся вблизи днища или в днище охладителя 100 катализатора. В одном воплощении входной коллектор 114 образован между нижней трубной доской 118 и днищем 122 охладителя. Предпочтительно трубы 120 для теплообмена с катализатором имеют вход и выход у или вблизи нижней части охладителя 100. Предпочтительно теплообменные трубы 120 представляют собой трубы байонетного типа, каждая из которых содержит внутреннюю трубу 124 и внешнюю трубу 126. Внутренняя труба 124 проходит внутри и сквозь большей части длины внешней трубы 126. Внутренняя труба 124 теплообменной трубы 120 прикреплена к нижней трубной доске 118, проходит сквозь эту трубную доску и выступает из нее вверх. Входы внутренних труб 124 сообщаются по текучей середе с входным коллектором 114. Технологическая вода, поступающая во входной коллектор 114, направляется по внутренней трубе 124 байонетной теплообменной трубы 120 вверх. Технологическая вода протекает по внутренней трубе 124 вверх и выходит через выходные отверстия внутренних труб 124. Затем технологическая вода изменяет направление движения на противоположное и протекает вниз по внешней трубе 126, которая охватывает снаружи внутреннюю трубу 124. Катализатор контактирует с внешней поверхностью внешней трубы 126 теплообменных труб 120 и происходит теплообмен внешней поверхности с катализатором.In one embodiment, the coolant is process water, but it is contemplated to use another type of coolant, including water with additives that affect the boiling point of that coolant. The specified process water enters the
Теплота от катализатора передается путем косвенного (через стенку) теплообмена технологической воде, протекающей во внешних трубах 126. За счет косвенного теплообмена температура технологической воды во внешних трубах 126 повышается, и технологическая вода превращается, по меньшей мере, частично в водяной пар. За счет контакта с внешними трубами 126 температура катализатора, который опускается вниз в охладителе 100 катализатора, понижается. Нагретая технологическая вода и водяной пар из внешних труб 126 выходят из выпускных отверстий внешних труб 126 и направляются в выходной коллектор 130, образованный между верхней трубной доской 132 и нижней трубной доской 118 в охладителе 100 катализатора. Внешние трубы 126 прикреплены к верхней трубной доске 132, проходят сквозь эту трубную доску и выступают из нее вверх. Выходные отверстия внешних труб 126 сообщаются по текучей среде с выходным коллектором 130. Текучая среда, поступающая в выходной коллектор 130, затем может быть транспортирована из охладителя 100 катализатора через патрубок 136 в разделительную емкость, в которой пар и нагретая технологическая вода отделяются друг от друга. Охлажденный катализатор затем выгружается из охладителя 100 катализатора через выходное отверстие 110 для охлажденного катализатора в трубопровод 108, который сообщает охладитель катализатора с корпусом 40 регенератора посредством клапана 112 рециркуляции катализатора. В одном аспекте трубопровод 108 для охлажденного катализатора сообщается с подъемной трубой 150. В подъемную трубу 150 подают ожижающий газ для подъема и подачи охлажденного катализатора из подъемной трубы 150 в корпус 40 регенератора, предпочтительно в нижнюю камеру 42 регенератора 30. Распределитель 152 катализатора может через отверстия распределять катализатор внутрь корпуса 40 регенератора.The heat from the catalyst is transferred by indirect (through the wall) heat exchange to the process water flowing in the
Ожижающий газ в охладителе 100 катализатора направляют также вниз с помощью распределителя 138 с соплами. Предпочтительно распределитель 138 размещен над теплообменными трубами 120, при этом сопла направляют ожижающий газ в охладителе 10 катализатора вниз. Газ, например воздух, используют для псевдоожижения твердых частиц катализатора, поступающих в охладитель 100 катализатора через входное отверстие 106 для горячего катализатора. Расход ожижающего газа должен быть достаточно высоким для поддерживания катализатора в псевдоожиженном состоянии. Ожижающий газ, используемый в охладителе 100 катализатора, улучшает теплопередачу между катализатором и теплопередающими трубами 120 за счет порождения турбулентности, которая повышает коэффициент теплопередачи между катализатором и теплообменными трубами 120. Два существующих пути регулирования температуры циркулирующего катализатора заключаются в том, чтобы регулировать или количество катализатора, проходящего через охладитель 100 катализатора, с помощью клапана 112 рециркуляции катализатора, или расход ожижающего газа, распределяемого в охладителе 100 катализатора посредством распределителя 138.The fluidizing gas in the catalyst cooler 100 is also directed downward with a
Вверху охладителя 100 катализатора имеется воздушное отверстие 144, которое позволяет ожижающему газу выходить из охладителя катализатора. Воздушная труба 146 сообщает воздушное отверстие 144 с корпусом регенератора посредством входного отверстия 154 для отводимого газа. Согласно одному аспекту воздушная труба 146 сообщается с нижней камерой 42 корпуса 40 регенератора. Воздух поступает в нижнюю камеру 42 отдельно от охлажденного катализатора, выгружаемого в трубопровод 108 для охлажденного катализатора, и горячего катализатора, поступающего через входное отверстие 106 для горячего катализатора. Соответственно, воздух, выходящий из охладителя катализатора, проходит в нижнюю камеру 42 регенератора, где он может быть использован для выжигания кокса из отработанного катализатора. Подача ожижающего воздуха в нижнюю камеру 42 является улучшением по сравнению с подачей воздуха в верхнюю камеру 44, поскольку воздух, после его сжигания, не содействует процессу выжигания кокса в верхней камере 44, но способствует выжиганию кокса в нижней камере 42. Воздух, проходящий через воздушную трубу 146, после подачи из указанного воздушного отверстия 144 и перед входом в указанную нижнюю камеру 42 указанного корпуса 40 регенератора, направляется вниз. В одном воплощении воздушная труба может направлять ожижающий воздух, выходящий из охладителя 100 катализатора вверх, затем - в боковом направлении, после этого - вниз, и затем воздух в боковом направлении поступает в нижнюю камеру 42 корпуса 40 регенератора. В этом случае входное отверстие 154 для отводимого из охладителя газа расположено на уровне ниже воздушного отверстия 144.At the top of the catalyst cooler 100, there is an
Разделительная зона 148 может быть расположена в охладителе 100 катализатора между входным отверстием для горячего катализатора и воздушным отверстием 144 и выше распределителя 138 газа. Разделительная зона 148 представляет собой объем, в котором катализатор может быть отделен от ожижающего газа перед выходом газа из воздушного отверстия 144. Теплообменные трубы 120 расположены ниже разделительной зоны 148. В одном аспекте воздушное отверстие 144 расположено над указанным входным отверстием 106 для горячего катализатора, образуя таким образом разделительную зону 148.The
Теплообменные трубы могут быть изготовлены из сплава хрома, молибдена и железа, поскольку этот сплав является коррозийно-стойким в отношении следов хлоридов, содержащихся в технологической воде, если она используется в качестве жидкого теплоносителя.Heat transfer tubes can be made of an alloy of chromium, molybdenum and iron, since this alloy is corrosion-resistant against traces of chlorides contained in process water, if it is used as a heat transfer fluid.
Цеолитовые молекулярные сита, используемые при проведении традиционного процесса FCC, имеют большой средний размер пор и являются подходящими для настоящего изобретения. Молекулярные сита с большими размерами пор, эффективный диаметр отверстия в которых составляет более 0,7 нм, образованы более чем десятичленными и обычно двенадцатичленными кольцевыми структурами. Подходящие молекулярные сита с большими порами включают искусственные цеолиты, такие как цеолиты типа Х и типа Y, морденит и фожазит. Предпочтительными являются цеолиты типа Х с низким содержанием редкоземельных металлов. Низкое содержанием редкоземельных металлов означает менее чем или равно 1,0 масс.% оксида редкоземельных металлов на цеолитовой части катализатора. Модифицирующие добавки к катализатору могут быть добавлены в состав катализатора во время работы. Молекулярные сита со средним размером пор, такие как цеолитовые типа MFI с отверстиями размером 0,7 нм или менее, могут быть смешаны с молекулярными ситами, имеющими поры большого размера, для повышения производства легких олефинов. В некоторых случаях могут быть использованы только молекулярные сита с промежуточным размером пор, если сырье, поступающее в лифт-реактор, представляет собой погон, полученный при проведении процесса FCC, такой как поток нафты.The zeolite molecular sieves used in the conventional FCC process have a large average pore size and are suitable for the present invention. Molecular sieves with large pore sizes, the effective hole diameter of which is more than 0.7 nm, are formed by more than ten-membered and usually twelve-membered ring structures. Suitable large pore molecular sieves include artificial zeolites, such as type X and type Y zeolites, mordenite and faujasite. Preferred are type X zeolites with a low content of rare earth metals. A low content of rare earth metals means less than or equal to 1.0 mass% of rare earth oxide on the zeolite portion of the catalyst. Modifying additives to the catalyst may be added to the catalyst during operation. Medium pore molecular sieves, such as MFI zeolite types with openings of 0.7 nm or less, can be mixed with molecular sieves having large pores to increase light olefin production. In some cases, only molecular sieves with an intermediate pore size can be used if the feed to the elevator reactor is the overhead obtained from the FCC process, such as a naphtha stream.
Лифт-реактор 20 может работать при соотношении катализатор-нефть в интервале от 4 до 12, предпочтительно от 4 до 10. Количество инертного газа, подводимого в лифт-реактор 20, может составлять от 1 до 15 масс.%, исходя из углеводородного сырья, предпочтительно от 4 до 12 масс.%. Перед контактированием с катализатором углеводородное сырье может иметь температуру в интервале от 149 до 427°С (от 300 до 800°F), предпочтительно в интервале от 204 до 288°С (от 400 до 550°F). Лифт-реактор 20 может работать при температуре в интервале от 427 до 649°С (от 800 до 1200°F), предпочтительно в интервале от 482 до 593°С (от 900 до 1100°F). Давление в лифт-реакторе 20 может составлять от 69 до 241 кПа (избыточное) (от 10 до 35 фунт/дюйм2), предпочтительно 103 кПа (избыточное) (15 фунт/дюйм2).The
Здесь раскрыты предпочтительные воплощения настоящего изобретения, включая наилучшие варианты, известные авторам изобретения, для осуществления изобретения. Следует понимать, что иллюстрированные воплощения являются лишь примерами, и их не следует рассматривать как ограничивающие объем изобретения.Preferred embodiments of the present invention are disclosed herein, including the best options known to the inventors for carrying out the invention. It should be understood that the illustrated embodiments are merely examples, and should not be construed as limiting the scope of the invention.
Считается, что специалист в данной области техники без дополнительной проработки и исследований, используя вышеприведенное описание изобретения, может использовать настоящее изобретение в его наибольшей полноте. Предшествующие предпочтительные конкретные воплощения следует понимать, таким образом, лишь как иллюстративные, не ограничивающие вообще каким бы то ни было образом остальную часть описания.It is believed that a specialist in the art without further elaboration and research, using the above description of the invention, can use the present invention in its fullest extent. The preceding preferred specific embodiments should be understood, therefore, only as illustrative, not generally limiting in any way the rest of the description.
В изложенном выше описании все температуры приведены в градусах Цельсиях, а все доли и проценты являются весовыми, если не указано иное.In the above description, all temperatures are given in degrees Celsius, and all fractions and percentages are by weight, unless otherwise indicated.
Из вышеприведенного описания специалист в данной области техники легко может установить существенные признаки настоящего изобретения и, без выхода за пределы объема и сущности изобретения, может произвести различные изменения и модификации изобретения, чтобы приспособить его к различным условиям и случаям применения.From the above description, a person skilled in the art can easily establish the essential features of the present invention and, without going beyond the scope and essence of the invention, can make various changes and modifications of the invention in order to adapt it to various conditions and applications.
Claims (10)
корпус регенератора, имеющий входное отверстие для катализатора и газа горения, выходное отверстие для регенерированного катализатора, выходное отверстие для отвода катализатора в охладитель и выходное отверстие для отходящего газа;
охладитель катализатора, имеющий входное отверстие для горячего катализатора, сообщающееся с выходным отверстием указанного корпуса регенератора, служащим для отвода катализатора в охладитель, распределитель газа, воздушное отверстие, выходное отверстие для охлажденного катализатора и множество расположенных в них теплообменных труб для транспортирования теплоносителя; и
воздушную трубу, сообщающую указанное воздушное отверстие с указанным корпусом регенератора.1. A catalyst regenerator comprising
a regenerator housing having an inlet for a catalyst and a combustion gas, an outlet for a regenerated catalyst, an outlet for discharging the catalyst to a cooler, and an outlet for exhaust gas;
a catalyst cooler having an inlet for a hot catalyst in communication with an outlet of said regenerator body serving to divert the catalyst to a cooler, a gas distributor, an air outlet, an outlet for a cooled catalyst, and a plurality of heat exchange tubes located therein for conveying a heat carrier; and
an air pipe communicating said air hole with said regenerator body.
выжигание кокса из катализатора в корпусе регенератора;
транспортирование горячего катализатора из указанного корпуса регенератора через входное отверстие для горячего катализатора в охладитель катализатора;
охлаждение горячего катализатора, поступающего из корпуса регенератора, в указанном охладителе катализатора;
псевдоожижение катализатора с помощью воздуха в указанном охладителе катализатора;
выгрузку охлажденного катализатора из указанного охладителя катализатора; и
отвод воздуха из указанного охладителя катализатора в указанный корпус регенератора отдельно от указанного охлажденного катализатора и указанного входного отверстия для горячего катализатора.7. A method of regenerating a catalyst, comprising
burning coke from the catalyst in the regenerator body;
transporting the hot catalyst from said regenerator body through the inlet for the hot catalyst to the catalyst cooler;
cooling the hot catalyst coming from the regenerator body in said catalyst cooler;
catalyst fluidization with air in said catalyst cooler;
discharging the cooled catalyst from said catalyst cooler; and
venting air from said catalyst cooler to said regenerator housing separately from said cooled catalyst and said hot catalyst inlet.
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US13/036,660 | 2011-02-28 | ||
US13/036,603 | 2011-02-28 | ||
US13/036,660 US8936756B2 (en) | 2011-02-28 | 2011-02-28 | Apparatus for venting a catalyst cooler |
US13/036,603 US8609566B2 (en) | 2011-02-28 | 2011-02-28 | Process for venting a catalyst cooler |
PCT/US2012/026534 WO2012118710A2 (en) | 2011-02-28 | 2012-02-24 | Process and apparatus for venting a catalyst cooler |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2532547C1 true RU2532547C1 (en) | 2014-11-10 |
Family
ID=46758431
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013133878/04A RU2532547C1 (en) | 2011-02-28 | 2012-02-24 | Method of removing air from catalyst cooler and apparatus therefor |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101473135B1 (en) |
CN (1) | CN103379959B (en) |
BR (1) | BR112013018707A2 (en) |
RU (1) | RU2532547C1 (en) |
WO (1) | WO2012118710A2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2751165C2 (en) * | 2016-10-14 | 2021-07-08 | Аксенс | Cooling apparatus of a solid heat transfer medium intended for precise temperature control applicable in an endothermic or exothermic process |
RU2771816C2 (en) * | 2019-11-27 | 2022-05-12 | Индиан Оил Корпорейшн Лимитед | Apparatus for alkane dehydration |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115287092A (en) * | 2015-01-06 | 2022-11-04 | 李群柱 | Cold regeneration catalyst circulation method and device thereof |
CN115011373A (en) * | 2015-01-06 | 2022-09-06 | 李群柱 | Regenerated catalyst cooling method and equipment thereof |
US11260357B2 (en) | 2017-12-21 | 2022-03-01 | Uop Llc | Process and apparatus for fluidizing a catalyst bed |
US10563932B2 (en) * | 2017-12-21 | 2020-02-18 | Uop Llc | Process and apparatus for cooling catalyst |
US11266966B2 (en) | 2017-12-21 | 2022-03-08 | Uop Llc | Process and apparatus for fluidizing a catalyst bed |
US20220193654A1 (en) * | 2020-12-18 | 2022-06-23 | Uop Llc | Catalyst regneration with inverted cooler |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4197189A (en) * | 1978-05-22 | 1980-04-08 | Uop Inc. | Catalyst regeneration process |
US4336160A (en) * | 1980-07-15 | 1982-06-22 | Dean Robert R | Method and apparatus for cracking residual oils |
RU2054964C1 (en) * | 1991-04-26 | 1996-02-27 | Энститю Франсэ Дю Петроль | Method and apparatus for regeneration of catalyst with coke polluted fluidized layer |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4434245A (en) * | 1981-06-15 | 1984-02-28 | Uop Inc. | Fluid particle cooling process and apparatus |
US4396531A (en) * | 1981-08-13 | 1983-08-02 | Uop Inc. | Fluid catalyst regeneration process and apparatus |
US4532025A (en) * | 1984-06-08 | 1985-07-30 | Chevron Research Company | Method of controlling catalyst regeneration for fluid catalytic cracking to minimize catalyst backflow abrasion |
US4710357A (en) * | 1984-12-28 | 1987-12-01 | Uop Inc. | FCC combustion zone catalyst cooling apparatus |
US4615992A (en) * | 1985-04-02 | 1986-10-07 | Air Products And Chemicals, Inc. | Catalyst regeneration process with improved catalyst distribution in a fluidized bed |
CN1007784B (en) * | 1986-03-12 | 1990-05-02 | 环球油品公司 | Process and apparatus for simultaneously regenerating and cooling fluidized particles |
US4885138A (en) * | 1987-02-24 | 1989-12-05 | Uop | Dual function heat withdrawal apparatus |
CA1302330C (en) * | 1987-09-22 | 1992-06-02 | Amos A. Avidan | Fluid catalytic cracking regeneration with spent catalyst separator |
US5032251A (en) * | 1990-04-27 | 1991-07-16 | Mobil Oil Corporation | Process and apparatus for fast fluidized bed regeneration of catalyst in a bubbling bed catalyst regenerator |
US5212129A (en) * | 1991-12-17 | 1993-05-18 | Uop | Inverted backmix coolers for FCC units |
US7906448B2 (en) * | 2005-04-27 | 2011-03-15 | Uop Llc | Moving bed catalyst regeneration apparatus with integral CO oxidation zone and method of use to accelerate coke burning |
-
2012
- 2012-02-24 WO PCT/US2012/026534 patent/WO2012118710A2/en active Application Filing
- 2012-02-24 CN CN201280009600.3A patent/CN103379959B/en active Active
- 2012-02-24 BR BR112013018707A patent/BR112013018707A2/en not_active IP Right Cessation
- 2012-02-24 RU RU2013133878/04A patent/RU2532547C1/en active
- 2012-02-24 KR KR1020137021233A patent/KR101473135B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4197189A (en) * | 1978-05-22 | 1980-04-08 | Uop Inc. | Catalyst regeneration process |
US4336160A (en) * | 1980-07-15 | 1982-06-22 | Dean Robert R | Method and apparatus for cracking residual oils |
RU2054964C1 (en) * | 1991-04-26 | 1996-02-27 | Энститю Франсэ Дю Петроль | Method and apparatus for regeneration of catalyst with coke polluted fluidized layer |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2751165C2 (en) * | 2016-10-14 | 2021-07-08 | Аксенс | Cooling apparatus of a solid heat transfer medium intended for precise temperature control applicable in an endothermic or exothermic process |
RU2804637C2 (en) * | 2019-07-02 | 2023-10-03 | ЛАММУС ТЕКНОЛОДЖИ ЭлЭлСи | Fluidized catalyst cracking processes and device |
RU2771816C2 (en) * | 2019-11-27 | 2022-05-12 | Индиан Оил Корпорейшн Лимитед | Apparatus for alkane dehydration |
RU2778882C1 (en) * | 2020-12-18 | 2022-08-30 | Юоп Ллк | Catalyst regeneration using inverted cooler |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR101473135B1 (en) | 2014-12-15 |
BR112013018707A2 (en) | 2016-10-25 |
WO2012118710A3 (en) | 2012-12-27 |
CN103379959B (en) | 2016-06-01 |
CN103379959A (en) | 2013-10-30 |
WO2012118710A2 (en) | 2012-09-07 |
KR20130115355A (en) | 2013-10-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2532547C1 (en) | Method of removing air from catalyst cooler and apparatus therefor | |
US8173567B2 (en) | Process for regenerating catalyst | |
JP6084271B2 (en) | Method for regenerating catalyst | |
US20070088187A1 (en) | Oxygenate conversion catalyst processing | |
US7947230B2 (en) | Apparatus for regenerating catalyst | |
RU2588982C1 (en) | Method and device for distribution of hydrocarbon raw material on flow of catalyst | |
CN103540345A (en) | Catalytic cracking method | |
RU2079541C1 (en) | Method and apparatus for conducting catalytic cracking of raw material in fluidized bed | |
US20120234727A1 (en) | High-performance combustion device and fluid catalytic cracking process for the production of light olefins | |
US8609566B2 (en) | Process for venting a catalyst cooler | |
US8936756B2 (en) | Apparatus for venting a catalyst cooler | |
US9233354B1 (en) | Sealing system for a fluid catalyst cracking regenerator | |
US20120199518A1 (en) | Cyclone Plenum Turbulator | |
CN111629822B (en) | Method and apparatus for fluidizing a catalyst bed | |
US10960390B2 (en) | Partial burn combustor regenerator | |
US9700865B2 (en) | Apparatuses and methods for cooling catalyst | |
US10563932B2 (en) | Process and apparatus for cooling catalyst | |
US9587824B2 (en) | Catalyst cooler for regenerated catalyst | |
US11266966B2 (en) | Process and apparatus for fluidizing a catalyst bed | |
CN117177816A (en) | Method and apparatus for distributing fuel and air to a catalyst regenerator | |
RU2778882C1 (en) | Catalyst regeneration using inverted cooler | |
US20220193654A1 (en) | Catalyst regneration with inverted cooler | |
RU2411284C2 (en) | Device and method for catalyst regeneration | |
CN110325278B (en) | Compact two-stage regenerator and method of use thereof | |
US10071357B1 (en) | Compact two-stage regenerator and process for using |