减少完全燃烧再生器烟道气中的ＣＯ和ＮＯｘ制造技术

将含有多种基团的热氧气流进料到诸如催化剂再生器烟道气流的含有一氧化碳的气流中以将一氧化碳转化为二氧化碳。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及处理诸如来自催化剂再生单元的烟道气的气流。
技术介绍
流化催化裂化(FCC)是在加热和催化剂作用下将较高分子量的石油馏分裂化成小分子的单元操作。在裂化处理期间，在催化剂表面上形成焦炭沉积物，需要使催化剂再生。因此，将催化剂从裂化处理产生的蒸气中连续分离并使其在FCC再生器再生，其中烧掉焦炭沉积物并恢复催化剂活性。FCC再生器可以两种模式操作完全燃烧和部分燃烧。在完全燃烧模式下，焦炭沉积物中的大部分碳通过与同样进料到再生器中的氧化剂流中的氧反应转化为co2。当再生器以部分燃烧模式操作时，碳与氧化剂流中的氧反应并转化为CO和(X)2两者。在这种情况下，再生器烟道气中的CO通常在下游锅炉中氧化为(X)2以回收来自CO氧化的热量，而且限制锅炉烟道气中CO的排放。CO锅炉具有空气燃烧器以产生热焰区，再生器烟道气必须通过热焰区将CO氧化为C02。炼厂废气可用作CO锅炉燃烧器的辅助燃料。在锅炉中回收由CO 氧化和炼厂气燃烧释放的热量以产生工艺蒸汽。FCC再生器烟道气还含有其它物质，诸如SO2和N0X。通常，在完全燃烧模式下，碳沉积物中的一些氮被氧化为N0X。一些FCC体系具有低温NOx和/或N0x/S0x去除装置。低温NOx去除方法通常需要特定量的气体停留时间来实现所要的NOx减少效率。与FCC容量增加相关的一个问题是同样会增加FCC再生器烟道气的体积。再生器烟道气体积增加缩短了下游NOx去除装置可利用的气体停留时间并降低了其NOx减少效率。再生器烟道气体积增加还促进了腐蚀性洗涤流体的夹带并增加了洗涤器之后加速腐蚀的风险。处理FCC再生器烟道气的其它方法与本专利技术不同，而区别在于有意义的条件 (significant condition)并且没有提供本专利技术所实现的优势。例如美国专利第5，240, 690 号指出向再生器烟道气中加入含氧气体以制得温度为1000F-1600F的废气，但声明该目的是增加烟道气中NOx的形成。美国专利第5，716，514号公开了一氧化碳优选不转化为二氧化碳的方法。美国专利第5，830，346号公开了需要使用催化剂进行转化的方法。专利技术概述在本专利技术的一方面，一种处理再生器烟道气流的方法包括(A)从催化剂再生器中提供含有浓度小于10，OOOppm的一氧化碳且含有量为至多 1，OOOppm的NOx的再生器烟道气流；(B)将燃料与氧气混合并在腔室中燃烧混合物中的一部分氧气与所述燃料以形成从所述腔室中放出的含有氧气的热氧化剂流，其中所述燃烧在所述腔室中的停留时间足够长以使得所述热氧化剂流的温度高于所述再生器烟道气的温度，且所述停留时间足够短以使得所述热氧化剂流含有所述燃烧的产物，所述产物包括选自对应于式0、H、OH、C2H, CH2, CjH2jtl或的基团的基团和所述基团中两个或更多个的混合物，其中j为1-4 ；(C)将热氧化剂流进料到再生器烟道气流中以使再生器烟道气的温度升高到高于1100F的温度，所述温度高于向其中加入热氧化剂流的烟道气流的温度，其中所述热氧化剂流以足以将再生器烟道气中的一氧化碳转化为二氧化碳的速率加入。本专利技术的另一方面为处理气流的方法，其包括(A)从催化剂再生器中提供含有浓度小于10，OOOppm的一氧化碳且含有量为至多 1，OOOppm的NOx的再生器烟道气流；(B)将燃料与氧气混合并在第一腔室中燃烧混合物中的一部分氧气与所述燃料以形成从所述第一腔室中放出的含有氧气的热氧化剂流，其中所述燃烧在所述第一腔室中的停留时间足够长以使得所述热氧化剂流的温度高于所述再生器烟道气的温度，且所述停留时间足够短以使得所述热氧化剂流含有所述燃烧的产物，所述产物包括选自对应于式0、H、 OH、C2H, CH2, CjH2jtl或CjH2^的基团的基团和所述基团中两个或更多个的混合物，其中j为 1-4；(C)将第一热氧化剂流进料到再生器烟道气流中以使再生器烟道气的温度升高到高于向其中加入第一热氧化剂流的烟道气流的温度，其中第一热氧化剂流以足以将再生器烟道气中的一氧化碳转化为二氧化碳的速率加入；(D)将燃料与氧气混合并在第二腔室中燃烧混合物中的一部分氧气与所述燃料以形成从所述第二腔室中放出的含有氧气的第二热氧化剂流，其中所述燃烧在所述第二腔室中的停留时间足够长以使得所述第二热氧化剂流的温度高于步骤(E)中将所述第二热氧化剂流进料到其中的再生器烟道气流的温度，且所述停留时间足够短以使得所述第二热氧化剂流含有所述燃烧的产物，所述产物其选自对应于式0、Η、0Η、(]2Η、α 2、 _Η2」+1或CjH2^1的基团和所述基团中两个或更多个的混合物，其中j为1-4 ；(E)在第一热氧化剂流的下游将第二热氧化剂流进料到再生器烟道气流中以使再生器烟道气的温度升高到高于向其中加入第二热氧化剂流的烟道气流的温度，其中第二热氧化剂流以足以将再生器烟道气中的一氧化碳转化为二氧化碳的速率加入。优选当在步骤(C)中形成混合物时，不加入将促进一氧化碳或NOx转化的催化剂。如本文中所用，术语“N0X”是指氮和氧的化合物及其混合物，包括但不限于NO、 N2O, NO2, N2O4及其混合物。附图简述附图说明图1为表示可实施本专利技术的典型催化剂再生体系的流程图。图2为可用于本专利技术的热氧气发生器的示意图。图3为可用于本专利技术的热氧气发生器的横截面图。图4为本专利技术的供选实施方案的一部分的流程图。图5为本专利技术的又一实施方案的流程图。专利技术详述虽然本专利技术的以下描述参考了附图，但是不应认为本专利技术受限于附图中说明的实施方案。参照图1，FCC再生器(10)从FCC单元(未示出)接收并再生用过的催化剂O)， 再生的催化剂(4)与FCC进料流(6)混合以形成物流(8)，将物流(8)输送返回到FCC单元。来自再生器(10)的再生器烟道气流(1 优选通过用以从烟道气中除去夹带的催化剂的装置。一种这样的装置是旋风分离器(20)，其中将烟道气流(1 携带的粉末催化剂分离并经管路0 排出。再生器烟道气流(1 任选但优选通过动力回收涡轮机以将再生器烟道气的动能转化为可容易使用的动力。通过动力回收涡轮机之后，再生器烟道气流 (12)流入并通过再生器烟道气管道(30)或腔室，烟道气(1 可从此处进入诸如换热器的下游热量回收单元(50)。因为FCC再生器(10)以完全燃烧模式操作，所以再生器烟道气流(12)含有量为至多5000ppm、甚至至多10，OOOppm的C0，且含有通常量为至多200ppm、甚至至多1，OOOppm的 N0X。在这些模式中的任一模式下，进入管道(30)的再生器烟道气流通常具有从900F、 或从1000F或1100F且经常至多为1600F或至多为1800F的温度。如果采用适当措施以适应高温，诸如对于管道构造使用耐火材料和/或并入运出热量的方式(诸如水冷壁，其中热量通过管道壁并由水流带走)，再生器烟道气温度则可至多S^OOF。在再生器烟道气管道(30)中、或在替代管道的任何合适腔室中，本文进一步描述的气态热氧化剂流(3 以高动量进料到再生器烟道气中。热氧气与再生器烟道气的所要反应通过增加热氧气与烟道气之间的混合密切程度而增强。密切混合可通过将热氧气分成多个物流并将这些物流进料到再生器烟道气中，或者通过横穿烟道气或与烟道气逆流进本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种处理再生器烟道气流的方法，其包括（Ａ）从催化剂再生器中提供含有浓度小于１０，０００ｐｐｍ的一氧化碳且含有量为至多１，０００ｐｐｍ的ＮＯｘ的再生器烟道气流；（Ｂ）将燃料与氧气混合并在腔室中燃烧混合物中的一部分氧气与所述燃料以形成从所述腔室中放出的含有氧气的热氧化剂流，其中所述燃烧在所述腔室中的停留时间足够长以使得所述热氧化剂流的温度高于所述再生器烟道气的温度，且所述停留时间足够短以使得所述热氧化剂流含有所述燃烧的产物，所述产物包括选自对应于式Ｏ、Ｈ、ＯＨ、Ｃ２Ｈ、ＣＨ２、ＣｊＨ２ｊ＋１或ＣｊＨ２ｊ－１的基团的基团和所述基团中两个或更多个的混合物，其中ｊ为１－４；（Ｃ）将热氧化剂流进料到再生器烟道气流中以使再生器烟道气的温度升高到高于１１００Ｆ的温度，所述温度高于向其中加入热氧化剂流的烟道气流的温度，其中所述热氧化剂流以足以将再生器烟道气中的一氧化碳转化为二氧化碳的速率加入。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：KT·吴，
申请(专利权)人：普莱克斯技术有限公司，
类型：发明
国别省市：US