FCC高效部分燃烧再生器制造技术

公开了一种以部分燃烧模式燃烧来自催化剂的焦炭的方法。部分燃烧再生器在缺氧下运行，使得烟道气含有相当量的一氧化碳。存在于烟道气中的氧可能在到达稀相之前在床中燃烧。催化剂分配器位于再生容器的上室中以排出催化剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】FCC高效部分燃烧再生器优先权声明本申请要求于2015年12月18日提交的美国申请第62/269,281号的优先权，其内容通过引用整体并入本文。领域本主题的领域涉及流化催化裂化单元中的催化剂再生，更具体地涉及部分燃烧再生器。背景流化催化裂化(FCC)是通过使流化反应区中的烃与由细碎颗粒材料组成的催化剂接触而完成的烃转化过程。与加氢裂化相反，催化裂化中的反应在没有大量添加的氢气或氢气消耗的情况下进行。随着裂化反应的进行，大量被称为焦炭的高度碳质物质沉积在催化剂上。再生区内的高温再生操作燃烧来自催化剂的焦炭。含焦炭的催化剂(本文称为焦化催化剂)不断从反应区中移出并由来自再生区的基本上无焦炭的催化剂代替。催化剂颗粒通过各种气体流的流化允许催化剂在反应区和再生区之间传输。这些配置的共同目标是最大化来自反应器的产物产量同时最小化操作和设备成本。原料转化的优化通常要求基本上完全从催化剂中除去焦炭。这种基本上从催化剂中完全除去焦炭通常被称为完全再生。完全再生或完全燃烧产生具有小于0.1重量％且优选小于0.05重量％焦炭的催化剂。为了获得完全再生，催化剂必须与氧接触足够的停留时间以使焦炭彻底燃烧。在没有发生完全再生时发生部分再生。当再生产生具有至少0.1重量％且优选至少0.05重量％且通常至少0.03重量％焦炭的催化剂时发生部分再生。在再生器中，焦炭用含氧气体(通常为空气)从催化剂中燃烧。通过在再生器中燃烧焦炭而形成的烟道气被处理以去除颗粒和转化一氧化碳，然后烟道气可以正常排放到大气中。传统的再生器通常包括具有焦化催化剂入口、再生催化剂出口和燃烧气体分配器(用于将空气或其他含氧气体供应到驻留在容器中的催化剂床)的容器。旋风分离器在气体离开再生器容器之前除去夹带在烟道气中的催化剂。再生器包括设置在容器的相应上部区域和下部区域中的稀相和密相流化催化剂床。目前使用的催化剂再生器有几种类型。传统的沸腾床再生器通常只有一个室，其中空气通过密相催化剂床鼓泡。加入焦化催化剂，再生催化剂从相同的密相催化剂床中排出。离开密相床的燃烧气体中夹带的催化剂相对较少。两级沸腾床有两个室。将焦化催化剂加入上部第一室的密相床中，并用空气部分再生。部分再生的催化剂被输送到位于下部第二室中的密相床并用空气完全再生。完全再生的催化剂从第二室中排出。燃烧器式再生器或高效再生器具有称为燃烧器的下室，其通常将几乎所有的焦炭燃烧成CO2，具有很少或没有CO促进剂并具有低过量的氧。来自上部再生器的热再生催化剂的一部分再循环到下部燃烧器以加热进入的废催化剂并控制燃烧器催化剂密度和温度以获得最佳焦炭燃烧速率。当催化剂和烟道气混合物进入燃烧室的上部较窄部分时，向上的速度进一步增加并且两相混合物通过分离器离开进入上室。上室将催化剂与烟道气在分离器和旋风分离器中分离并将催化剂返回到密相催化剂床，该催化剂床向提升器反应器和下部燃烧室提供热再生催化剂。后燃是当与再生催化剂分离的热烟道气含有一氧化碳(其在催化剂的稀相中燃烧成二氧化碳)时发生的现象。稀相中存在的催化剂不足以充当受热器以吸收热量，因此使周围设备经受更高的温度，所述温度可能超过冶金极限并且可能产生有助于产生对环境不利的氮氧化物的气氛。对二氧化碳的不完全燃烧可以由燃烧气体中的氧不足、再生器容器中焦化催化剂的不良流化或通气或焦化催化剂在再生器容器中的不良分布引起。通常，在部分燃烧操作中，难以从催化剂上燃烧掉所有的碳，并且残留的碳可能对催化剂活性具有负面影响。当再生器容器出口处氧或一氧化碳含量或它们两者分别以小于0.1％且通常不大于200ppm的浓度存在于的烟道气中时，认为在再生器中是部分燃烧。为了避免后燃，许多精炼厂向FCC催化剂添加一氧化碳促进剂(CO促进剂)金属如昂贵的铂以促进在维持NOX处于低水平所需的低过量氧下将催化剂与烟道气分离之前完全燃烧为二氧化碳。尽管低过量氧会减少NOX，但通常需要同时使用CO促进剂用于后燃控制可以抵消低过量氧的NOX优势。CO促进剂降低CO排放，但增加再生器烟道气中的NOX排放。另一方面，许多精炼厂使用高水平的CO促进剂和高水平的过量氧来加速燃烧并减少再生器中的后燃，特别是在高产量下操作时。当没有使用铂CO促进剂时，这些做法可能会将NOX从10-30ppm增加10倍，并将过量的O2控制在0.5体积％以下。因此，需要改进的方法来防止后燃和产生氮氧化物同时在部分燃烧模式下操作高效再生器。需要一种方法和设备以确保催化剂和燃烧气体在再生器中的充分混合，其可以促进更均匀的温度和催化剂活性，从而促进来自催化剂的焦炭的更有效燃烧。概要本专利技术的一个实施方案是用于燃烧来自催化剂的焦炭的方法，其包括将焦化催化剂输送到再生容器的下室。焦化催化剂与氧接触以部分燃烧模式燃烧来自焦化催化剂的焦炭。催化剂和烟道气通过分配器从再生容器的下室输送到上室，进入上室中的密相催化剂床。烟道气与再生容器的上室中的再生催化剂分离。再生催化剂从上室排出，烟道气从再生容器的上室排出。本专利技术的另一个实施方案是用于燃烧来自催化剂的焦炭的方法，其包括使烃进料与催化剂接触以产生裂化产物和焦化催化剂。裂化产物与焦化催化剂分离。焦化催化剂被输送到再生容器的下室。焦化催化剂与氧接触以燃烧来自焦化催化剂的焦炭。催化剂和烟道气从再生容器的下室传送至上室通过上室中的密相催化剂床。使焦化催化剂与氧接触以燃烧来自上室的密相催化剂床中的焦化催化剂的焦炭。烟道气与上室中的再生催化剂分离。再生催化剂从上室排出，烟道气从再生容器的上室排出。本专利技术的一个实施方案是用于燃烧来自催化剂的焦炭的催化剂再生器容器，其包括下室，下室具有用于将废催化剂供给到下室的催化剂入口和用于将燃烧气体分配到下室的气体分配器。具有催化剂分配器的上室，催化剂分配器具有在下室中的入口和在上室中的出口，用于将催化剂从下室分配到上室，催化剂分配器布置在上室的下部三分之一。与再生器容器连通的分离器用于将催化剂与烟道气分离。烟道气出口用于将烟道气从再生器容器排出，再生催化剂出口用于将再生催化剂从再生器容器排出。本主题提供了一种改进的方法和装置，用于防止后燃和产生氮氧化物同时在部分燃烧模式下操作高效再生器。本主题提供了通过提高再生器容器的上室中的催化剂水平来将高效再生器从完全燃烧转换为部分燃烧。来自下室的焦化催化剂和烟道气被排出到上室中的密相催化剂床中。部分燃烧可在上室中发生。考虑到以下详细描述、附图和所附权利要求，本专利技术的这些和其他特征、方面和优点将变得更好理解。附图简要说明图1是包含本主题的FCC单元的示意性正视图。图2是图1的再生器容器取自2-2段的截面图。图3是本主题的催化剂分配器的局部放大正视图。详细说明虽然可以设想其他用途，但是本专利技术的方法和装置可以体现在FCC单元中。图1示出了包括反应器部分10和再生器容器50的FCC单元。再生催化剂管道12将来自再生器容器50的再生催化剂以由控制阀14调节的速率转移至反应器部分10的提升器20。来自喷嘴16的流化介质如蒸汽以相对高的密度向上输送再生催化剂通过提升器20，直到多个进料分配器喷嘴18注入烃进料通过催化剂颗粒的流动流。催化剂与烃进料接触使其裂化以产生较小的裂化烃产物，同时在催化剂上沉积焦炭产生焦化催化剂。常规的FCC原料或较高沸点的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于燃烧来自催化剂的焦炭的方法，其包括：a.使烃进料与催化剂接触以产生裂化产物和焦化催化剂；b.将所述裂化产物与所述焦化催化剂分离；c.将焦化催化剂输送到再生容器的下室；d.使焦化催化剂与氧接触，以部分燃烧模式燃烧来自焦化催化剂的焦炭；e.通过分配器将催化剂和烟道气从再生容器的下室转移到上室，进入上室的密相催化剂床；f.使焦化催化剂与氧接触，以燃烧来自上室的密相催化剂床中的焦化催化剂的焦炭；g.将烟道气与上室中的再生催化剂分离；h.从所述上室排出再生催化剂；和i.从所述上室排出烟道气。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.18 US 62/269,2811.一种用于燃烧来自催化剂的焦炭的方法，其包括：a.使烃进料与催化剂接触以产生裂化产物和焦化催化剂；b.将所述裂化产物与所述焦化催化剂分离；c.将焦化催化剂输送到再生容器的下室；d.使焦化催化剂与氧接触，以部分燃烧模式燃烧来自焦化催化剂的焦炭；e.通过分配器将催化剂和烟道气从再生容器的下室转移到上室，进入上室的密相催化剂床；f.使焦化催化剂与氧接触，以燃烧来自上室的密相催化剂床中的焦化催化剂的焦炭；g.将烟道气与上室中的再生催化剂分离；h.从所述上室排出再生催化剂；和i.从所述上室排出烟道气。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述分配器具有限定纵轴的集管，并以与所述纵轴成锐角地排出所述催化剂。3.根据权利要求1所述的方法，还包括通过喷嘴将催化剂从所述分配器排出，所述喷嘴具有设置在所述集管的下四分之一中的底部。4.根据权利要求1所述的方法，还包括从所述催化剂分配器水平排出催化剂。5.根据权利要求1所述的方法，还包括将催化剂和烟道气从下室向上输送到分配器，其中所述分配器设置在上室的下三分之一处。6.一种用于燃烧来...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·帕尔马斯，
申请(专利权)人：环球油品公司，
类型：发明
国别省市：美国,US