FI61514B - Foerfarande foer regenerering av partikelformig anvaend katalysator - Google Patents

Description

[β] kuulutusjulkaisu 51514 1 J ' ^ UTLAGGN I NGSSKRI FT ° 1 ° ’ * C (45) ; . ! · r: ’3 ci; 1,.3

VjöiJ/ iaf ” 3 ‘6 ^tO G *11/18 (51) Kv.ik. /Intel. B 01 J 23/90 SUOMI—FINLAND (21) Pttmttlhaknmu· — PttMCanaBkitinf 762613 (22) HakmnlipUvi —Ameknln|>dkg 10.09·76 ^ (23) Alkuptivi—Glttl|httsdag 10.09.76 (41) Tullut julkiseksi — Bllvlt offsntllf 30.03.77

Patentti- ja rekisterihallitut .... ...... ... . . .....

1 (44) Nihtlvtkslpsnon ja kuuLjulkalsun pvm. —

Patent- och registerstyrelsen ' AmBlun utlagd och utl-skrlton publtcmd 3O.O4.82 (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus—B^ird prlorltet 29.09.75 USA(US) 617^7^ (71) U0P Inc., Ten U0P Plaza, Algonquin & Mt. Prospect Roads, Des Plaines, Illinois 600l6, USA(US) (72) Algie James Conner, Downers Grove, Illinois, Laurence Oliver Stine,

Western Springs, Illinois, USA(US) (7*0 Berggren Oy Ab (5*0 Menetelmä osasmuotoisen, käytetyn katalysaattorin regeneroimiseksi -Förfarande for regenerering av partikelformig, använd katalysator

Suomalainen patenttihakemuksemme n:o 1739/73 sisälsi prosessin hiilivedyn konversiovyöhykkeeltä poistetun, hiilikarstan saastuttaman osasmuodossa olevan käytetyn nestemäisen katalyyttisen krakkauskata-lysaattorin (FCC) regeneroimiseksi sekä hiilikarstan hapetuksen yhteydessä syntyneen hiilimonoksidin (CO) katalyyttiseksi muuntamiseksi hiilidioksidiksi (CO2), tämän prosessin sisältäessä seuraavat vaiheet: (a) sanotun käytetyn katalysaattorin ja happea sisältävän regene-rointikaasun johtamisen ensimmäiseen fluidisoitujen osasten muodostamaan tiiviiseen kerrokseen ja sanotun katalysaattorin osittaisen regeneroinnin siinä polttamalla sanottu hiilikarsta, jolloin syntyy CO:ta sisältävää osittain käytettyä regeneraatiokaasua; (b) saadun osittain regeneroidun katalysaattorin ja osittain käytetyn regenerointikaasun johtamisen suoraan sanotusta tiiviistä kerroksesta ylöspäin laimeana faasina laimean faasin siirtonostolaitteen välityksellä ja siinä hiilikarstan edelleen polttamisen mainitusta osittain regeneroidusta katalysaattorista sekä myös ainakin osan mainitusta CO:sta hapettamisen C02:ksi mainitussa laimean faasin siirtonostolaitteessa; 2 61514 (c) saadun regeneroidun katalysaattorin erottamisen regeneroin-tikaasusta; (d) regeneroidun katalysaattorin talteenottamisen toisena tiiviinä osaskerroksena; ja (e) regeneroidun katalysaattorin poistamisen toisesta tiiviistä osaskerroksesta konversiovyöhykkeelle palauttamista varten.

Tämä hakemus kohdistuu kuvatunlaiseen prosessiin, jossa nestemäinen katalyyttinen krakkauskatalysaattori sisältää katalyyttisesti vaikuttavat määrät CO-konversiota jouduttavaa ainetta.

Tämä keksintö kohdistuu siten menetelmään hiilikarstan saastuttaman, osasmuodossa olevan käytetyn katalysaattorin regeneroimisek-si, joka katalysaattori on poistettu hiilivedyn konversiovyöhyk-keestä, jossa menetelmässä syötetään käytetty katalysaattori ja happipitoinen regenerointi-kaasu fluidisoitujen osasten ensimmäiseen tiiviiseen kerrokseen ja regeneroidaan katalysaattoria siinä osittain polttamalla hiili-karsta ja aikaansaadaan osittain käytettyä, CO:ta sisältävää regeneroin tikaasua, saatetaan muodostetut osittain regeneroitu katalysaattori ja osittain käytetty regenerointikaasu suoraan tiiviistä kerroksesta ylöspäin laimeana faasina laimean faasin siirtonostolaitteeseen ja aikaansaadaan siinä hiilikarstan edelleen polttamista osittain regeneroidusta katalysaattorista ja lisäksi ainakin osan CO:sta hapettamista C02:ksi laimean faasin siirtonostolaitteessa, erotetaan saatu regeneroitu katalysaattori regenerointikaasusta, ja menetelmä on tunnettu siitä, että käytetään osasmuodossa olevaa käytettyä katalysaattoria, joka sisältää katalyyttisesti vaikuttavia määriä CO-konversiota jouduttavaa metallioksidia.

CO-konversiota edistävä aine voi sisältää yhtä tai useampaa jalo-tai ei-jalometallioksidia. Suositeltavia jalometallioksideja ovat platinaoksidi ja palladiumoksidi. Suositeltavia ei-jalometalli-oksideja ovat vanadiinioksidi, kromioksidi, mangaanioksidi, rautaoksidi, kobolttioksidi, nikkelioksidi, kuparioksidi ja harvinaisten maametallien oksidit.

3 61514 CO-konversiota edistävän aineen katalyyttisesti tehokkaina määrinä ovat sopivimmin 0,5-200 miljoonaspaino-osaa FCC-katalysaattorin kokonaismäärästä jalometallien kohdalla ja 0,01-20 painoprosenttia FCC-katalysaattorin kokonaismäärästä ei-jalometallien kohdalla.

Eräänä toisena suositeltavana ominaispiirteenä on se, että olennaisesti täydellinen konversio C0:sta C02:ksi tapahtuu laimean vaiheen siirtonostolaitteessa. Käsite "olennaisesti täydellinen" merkitsee sitä, että CO-pitoisuus käytetyssä regenerointikaasussa on laskenut alle 1000 miljoonaspaino-osaa ollen edullisesti pienempi kuin 500 miljoonasosaa.

Kaikki alussa mainitun hakemuksen yhteydessä esitetyt vaatimukset kuuluvat myös esillä olevan prosessin suositeltaviin ominaispiirteisiin.

Keksintöä selostetaan alla lähemmin piirustusten avulla, joissa kuvio 1 esittää kaaviomaisesti erästä erityistä laitetta, joka soveltuu esillä olevan keksinnön suorittamiseen ja kuviot 2 sekä 3 esittävät vaihtoehtoisia laitteita, jotka myös soveltuvat keksinnön suorittamiseen, kuvio 3 osoittaa miten keksintöä voidaan soveltaa olemassa olevaan regenerointiastiaan.

Kuviossa 1 on esitetty regenerointilaite 100. Ensimmäinen tiivis patja ] on siirtovyöhykkeen 28 välityksellä yhdistetty pystysuoran laimean faasin nousuputken 2 toiseen päähän. Katalysaattorikaasun erotuslaite 3 on yhdistetty siirtonousuputken 2 poistoaukkoon 7. Erotuslaitteesta 3 tuleva regenerointikaasu saapuu erotustilaan 5, sen jälkeen erotuslaitteeseen 4 ja poistuu sen jälkeen kohdassa 26 painekammioon 27. Kaasu poistuu kammiosta 27 ja regeneraattorista 100 poistoaukkojen 8 ja 8 1 kautta. Erotuslaitteista 3 ja 4 tuleva erotettu katalysaattori johdetaan toiseen tiiviiseen patjaan 6.

Käytetty katalysaattori saapuu ensimmäiseen tiiviiseen patjaan 1 putken 9 kautta. Kohdassa lO esitetty patjan 1 pinta on siirtovyö-hykkeessä 28 patjan 1 ja nousuputken 2 välissä. Tuoretta regeneroin-tikaasua saapuu putken 11 kautta patjaan 1 jakolaitteen 12 läpi, joka dispergoi kaasua patjaan 1. Koska ilma on edullinen, selostetaan 4 61514 keksintöä alla ilman käytön yhteydessä, mutta tämä sanonta ei sulje pois muiden kaasuseosten käyttöä, sillä esillä oleva keksintö toimii myös hyvin hapella rikastetulla tai happiköyhällä ilmalla. Jakelu-laite 12 voi olla metallilevy, jossa on reikiä tai rakoja, tai edullisesti putkiverkko. Kumpikin jakelulaitetyyppi on hyvin tunnettu. Tiiviissä patjassa 1 tapahtuu hiilipitoisten karstojen säädetty hapettaminen. Kaasua ja katalysaattoria kuljetetaan patjasta 1 siirto-vyöhykkeen 28 läpi kuljetusnousuputkeen 2, jossa hiilimonoksidin hapetus voi tapahtua.

Wousuputki 2 on pystysuora ja sen tuloaukko on pohjalla ja poistoauk-ko 7 lähellä yläpäätä. Poistoaukko 7 voi olla yksi ainoa tai useampia aukkoja, jotka sijaitsevat nousuputken 2 yläpäässä tai sen lähellä katalysaattorin ja kaasun päästämiseksi erotuslaitteeseen 3. Poistoaukkoon 7 yhdistetty erotuslaite 3 on tavallisesti sykloniero-tin, joka olennaisesti erottaa kaasua mukana kulkevasta katalysaattorista. Erotuslaitteessa 3 voi olla 1-4 syklonia. Olennaisesti katalysaattorista vapaa kaasu kulkee poistoaukon 13 läpi katalysaattorin virratessa uppoputken 14 kautta, joka on suunnattu toista tiivistä patjaa 6 kohti. Erotuslaitteesta 3 voidaan luopua poisto-aukosta 7 poistuvan kaasun ja katalysaattorin päästämiseksi tilaan 5. Kaasua saadaan jossakin määrin erotettua katalysaattorista, muttei niin paljon kuin syklonilla 3, kuten on esitetty.

Erotuslaitteessa 4, joka tavallisesti on sykloni, on tuloaukko 16, joka vastaanottaa regenerointikaasua ja mukanaan kulkevaa katalysaattoria tilasta 5. Kaasu ja mukana kulkeva katalysaattori erotetaan sen jälkeen olennaisesti toisistaan. Kaasu poistuu regeneraattorista poistoaukon 26, painekammion 27 ja poistoaukkojen 8 ja 8' kautta. Kaasusta erotettu katalysaattori johdetaan uppoputken 17 kautta alaspäin toiseen tiiviiseen patjaan 6. Yksi erotuslaite 4 on esitetty, mutta voidaan käyttää useampaa kuin yhtä.

Syklonien 3 ja 4 uppoputkilla 14 ja 17 on edullisesti katalysaattorin poistoaukkoja katalysaattorin tiiviin patjan yläpuolella. Uppo-putki-poistoaukot voivat sisältää läppäventtiilin katalysaattorin poistoaukoissa kaasun ja katalysaattorin estämiseksi virtaamasta uppoputkea pitkin ylös. Syklonit on suunniteltu toimimaan avoimilla uppoputkilla, sillä jos uppoputket olisi "suljettu" tiiviillä kata-lysaattoripatjalla vaihtelisi syklopierotus tiiviin patjan korkeuden 5 61514 vaihtelujen mukana. Siten syklonierotus pysyy vakiona uppoputkilla 14 ja 17 vaikka tiiviin patjan korkeus vaihtelisikin. Uppoputket 14 ja 17 voivat työntyä tiiviiseen patjaan, mutta tämä ei ole edullista .

Poltettavaa juoksevaa ainetta, kuten polttokaasua tai nestemäistä hiilivetyä voidaan lisätä nousuputkeen 2 putken 20 kautta ja jako-laitteen 21 kautta. Tällaisen juoksevan aineenpoltto on apuna prosessin käyntiinpanossa ja hiilimonoksidin jälkipolton alotuksessa nousuputkessa 2. Tämän palavan aineen polttaminen kohottaa edullisesti nousuputken läpi kulkevan katalysaattorin lämpötilaa mahdollistaen regeneroidun katalysaattorin lämpötilan säätämisen.

Toinen ilmavirtaus voidaan johtaa nousuputkeen 2 putken 18 ja jako-laitteen 19 kautta hapen syöttämiseksi ja lisätyn poltettavan juoksevan aineen tai hiilimonoksidin polton ylläpitämiseksi.

Toisen tiiviin patjan 6 katalysaattorin 15 korkeus on riittävä minkä tahansa regeneroidun katalysaattorin poistoputkessa 22, säätöventtii-lissä 23 ja muissa seuraavissa laitteissa esiintyvän paineenalennuksen voittamiseksi.

Tiivis patja voi olla tiiviin patjan 1 yläpuolella, alapuolella tai vieressä. Samoin voi koko regeneraattori olla regeneroitua katalysaattoria käyttävän reaktorin yläpuolella, alapuolella tai sivulla.

Tiivis patja 6 voi olla stripperi kuten kuvioissa 1, 2 ja 3 tai voi pelkästään koota riittävästi regeneroitua katalysaattoria tiiviissä patjassa "paine"- ja sulkutarkoituksissa ilman strippausta.

Patjassa 6 oleva katalysaattori liikkuu alaspäin putken 22 läpi ja venttiilin 23 läpi, joka säätää katalysaattorin poistumista patjasta 6. Venttiili 23 on tavallisesti reaktotin lämpötilasäätimen tai korkeussäätimen ohjaama luistiventtiili.

Strippausväliainetta voidaan lisätä toiseen tiiviiseen patjaan 6 putken 24 ja jakolaitteen 25 kautta adsorboidun ja välitiloissa olevan regeneroidun kaasun strippaamiseksi regeneroidusta katalysaattorista. Tulistettu höyry on edullinen strippausväliaine.

.4.- ..

6 61514

Suurin osa regeneraattorissa 2 olevasta katalysaattorista on edullisesti tiiviissä patjassa 1 pienemmän osan ollessa tiiviissä patjassa 6. Kun patjassa 6 käytetään höyrystrippausta tulee katalysaattorin viiveajan tässä patjassa olla alle 1 minuutin, edullisesti alle 30 sekuntia.

Kuviossa 2 on esitetty vaihtoehtoinen laite 200 esillä olevan keksinnön soveltamiseksi.

Käytetty katalysaattori saapuu ensimmäiseen tiiviiseen patjaan 201 tuloputken 209 kautta. Kohdassa 210 oleva katalysaattorin pinta on siirtovyöhykkeessä 228. Ilmaa lisätään putken 211 ja jakolaitteen 212 kautta tiiviiseen patjaan 201. Hiilipitoisten karstojen säädetty hapettaminen tapahtuu tiiviissä patjassa 201, mikä mahdollistaa regeneroidun katalysaattorin karstamäärän säätämisen. Kaasu ja katalysaattori poistuvat patjasta 201 siirtovyöhykkeen 228 läpi kuljetus-nousuputkeen 202, jossa hiilimonoksidin hapetus voi tapahtua.

Kuljetusnousuputki 202 on pystysuora, sen tuloaukon ollessa pohjalla ja sen poistoaukkojen 207 ja 207' yläpään lähellä. Poistoaukot 207 ja 207' ovat nousuputken 202 yläpäässä tai sen lähellä ja sallivat katalysaattorin ja kaasun poistua nousuputkesta 202. Erotuslaitteet 203 ja 203', jotka tavallisesti ovat sykloneja, on yhdistetty poisto-aukkoihin 207 ja 207*. Nämä syklonit erottavat olennaisesti kaasun katalysaattorista. Kaasua poistuu sykloneista poistoaukkojen 213 ja 213' kautta. Erotustilassa 205 oleva aine on olennaisesti kaasua, jossa on hieman mukana kulkevaa katalysaattoria. Katalysaattori poistuu sykloneista uppoputkien 214 ja 214' kautta alas toiseen tiiviiseen patjaan 206, jonka pinta on kohdassa 215. Uppoputket 214 ja 214' voivat ulottua pinnan 215 alapuolelle, vaikkei sitä ole esitetty kuviossa 2.

Sykloneja 203 ja 203' ei tarvita, jolloin katalysaattorikaasun erotus sen poistuttua nousuputkesta 202 tehokkuudeltaan hieman laskee. Tämä lisäisi katalysaattorin jäämistä tilaan 205 ja lisäisi näin ollen erotuslaitteen 204 kuormitusta.

Erotuslaite 204 on tavallisesti sykloni. Siinä on tuloaukko 216, joka vastaanottaa kaasua ja mukana kulkevaa katalysaattoria erotus-tilasta 205. Kaasu ja katalysaattori erotetaan olennaisesti toisis- 7 61514 taan. Kaasu poistuu syklonista 204 ja regeneraattorista 200 poisto-aukon 208 kautta. Katalysaattori poistuu syklonista 204 uppoputken 207 kautta alas toiseen tiiviiseen patjaan206.

Poltettavaa juoksevaa ainetta voidaan lisätä ulkopuolelta nousuput-keen 202 putken 220 ja jakolaitteen 221 kautta käyntiinpanoa varten tai lämpötilan kohottamiseksi vyöhykkeessä 2 riittävästi jälkipolton aloittamiseksi tai mahdollisesti nousuputken läpi kulkevan katalysaattorin lämpötilan kohottamiseksi. Ilmaa voidaan syöttää putken 218 ja jakolaitteen 219 kautta nousuputkessa 202 tapahtuvan palamisen tarvitseman hapen antamiseksi. Vaihtoehtoisesti voidaan kaasua syöttää putken 218 kautta katalysaattorin jäähdyttämiseksi ennakolta määrättyyn lämpötilaan jos niin halutaan.

Pinta 215 patjassa 206 on riittävän korkealla regeneroidun katalysaattorin paineen pitämiseksi riittävän suurena poistoputkessa 222, säätöventtiilissä 223 ja seuraavissa laitteissa esiintyvien paineen alennuksien voittamiseksi. Pintaa 215 voidaan säätää katalysaattorin halutun viiveajan aikaansaamiseksi patjassa.

Katalysaattori patjassa 206 liikkuu alaspäin ja ulos regeneraattorista 200 putken 222 kautta. Katalysaattorin poistonopeutta säätävä venttiili 223 on luistiventtiili, jota reaktorin lämpötilansäädin tai pinnankorkeudensäädin ohjaa.

Strippausväliainetta, edullisesti tulistettua höyryä, voidaan syöttää patjaan 206 putken 224 ja 224' kautta ja jakolaitteiden 225 ja 225' kautta adsorboidun ja välitiloissa olevan regenerointikaasun strippaamiseksi pois.

Kuten kuviossa 1 on esitetty on suurin osa regeneraattorissa 200 olevasta katalysaattorista ensimmäisessä tiiviissä patjassa. Samoin, jos höyrystrippaus tapahtuu toisessa tiiviissä patjassa on katalysaattorin viiveaika siinä alle 1 minuutin, edullisesti alle 30 sekuntia.

Kuvio 3 esittää mahdollista muunnosta olemassa olevista regeneraat-toreista sellaisen laitteen aikaansaamiseksi, joka soveltuu esillä olevan keksinnön suorittamiseksi. Olemassa oleva regeneraattori 300 modifioidaan ensisijaisesti ensimmäisen tiiviin patjan 301, 8 6151 4 laimean faasin kuljetusnousuputken 302 ja toisen tiiviin patjan 306 aikaansaamiseksi.

Käytetty katalysaattori saapuu tuloputken 309 kautta patjaan 301, jossa pinta on kohdassa 310 siirtovyöhykkeessä 328 patjan 301 ja nousuputken 302 välissä. Ilmaa syötetään putken 311 ja jakolaitteen 312 kautta. Hiilikarstan hapettaminen tapahtuu tiiviissä patjassa 301. Kaasua ja fluidisoitua katalysaattoria poistetaan patjasta 301 siirtovyöhykkeen 328 läpi nousuputkeen 302, jossa hiilimonoksidin hapetus voi tapahtua.

Poltettavaa juoksevaa ainetta voidaan syöttää nousuputkeen 302 putken 320 jakolaitteen 321 kautta nousuputkessa olevan katalysaattorin kuumentamiseksi. Lisää ilmaa voidaan syöttää nousuputkeen 302 putken 318 ja jakolaitteen 319 kautta.

Katalysaattori ja kaasu poistuvat nousuputkesta 302 poistoaukon 307 kautta erotustilaan 305, Poisto 307 ei ole sykloni. Poistoaukko 307 suihkuttaa edullisesti katalysaattorin ja kaasun alaspäin tilaan 305 jäävän katalysaattorin määrän vähentämiseksi.

Erotuslaitteessa 304, joka tavallisesti on sykloni, on tuloaukko 316 ja vastaanottaa kaasua ja mukana kulkevaa katalysaattoria tilasta 305. Kaasu poistuu syklonista 304 ja regeneraattorista 300 poistoaukon 308 kautta. Katalysaattori poistuu syklonista 304 uppoputken 317 kautta alaspäin toiseen tiiviiseen patjaan 306. Pinta 315 määrittelee toisen tiiviin patjan 306 ja erotustilan 305 välisen rajan.

Patjassa 306 oleva katalysaattori liikkuu alaspäin ja poistuu regeneraattorista 300 putken 322 kautta. Katalysaattorin poistumista säädetään venttiilillä 323, jota reaktorin lämpötila- tai korkeuden-säädin ohjaa.

Strippausväliainetta, edullisesti tulistettua höyryä, voidaan lisätä patjaan 306 putken 324 ja jakolaitteen 325 kautta regenerointikaasun strippaamiseksi regeneroidusta katalysaattorista.

Konversiota edistävän aineen käyttö mahdollistaa saman CO-konversio-tehon ilmenemisen jopa 55°C lämpötilassa tai sen ylikin, tämän tehon ollessa vaadittua alempi silloin, kun mitään CO-konversiota edistävää 9 61514 ainetta ei käytetä, tai nopeamman CO-konversiotehon ilmenemisen tietyssä erityisessä lämpötilassa kuin mikä ilmenisi samassa lämpötilassa ilman CO-konversiota edistävän aineen käyttöä. Viimeksimainittu etu on erityisen tärkeä kaupallista käyttöä ajatellen. Ilman CO-konversiota edistävän aineen käyttö vaatii tiiviissä katalysaat-torikerroksessa olevan käyttämättömän regenerointikaasun epätasainen jakautuminen usein korkeampia regenerointivyöhykeen lämpötiloja tai suurempia regenerointikaasun nopeuksia kuin mitä halutaan käyttää riittävän nopean CO-konversion ylläpitämiseksi, niin että olennaisesti täydellinen CO-konversio tapahtuu regenerointivyöhykkeellä. Regenerointivyöhykkeen lämpötilan nostaminen voi vaatia poltinöljyn polttamista regenerointivyöhykkeellä tai sitä,että suuremmat määrät jäteöljyä kierrätetään takaisin hiilivetyreaktiovyöhykkeelle, niin että käytetty katalysaattori saadaan sisältämään enemmän koksia, joka voidaan polttaa regenerointivyöhykkeellä lämpötilan kohottamiseksi. Suuremmat käyttämättömän regenerointikaasun nopeudet, sen lisäksi että niitä varten on käytettävä puhallinkapasiteettia, ylikuormittavat usein erotuslaitteita ja aikaansaavat suurempia määriä savukaasupitoisia jäteaineita (katalysaattoreita), kuin mitä sallitaan ilman turmeltumista estävissä säännöksissä. CO-konversiota edistävän aineen käyttö mahdollistaa poltinöljyn tai lisääntyneen jäteöljyn palautustehon eliminoimisen sekä vähennyksen ylimääräisen käyttämättömän regenerointikaasun määrässä, antaen siten puhdistin-laitteelle takaisin enemmän joustavuutta FCC-prosessia varten.

Koksin hapettumisnopeuteen ei sinänsä vaikuta CO-konversiota edistävää ainetta sisältävän nestemäisen katalyyttisen krakkauskatalysaat-torin käyttö, mutta CO-konversion nopeus kuitenkin kasvaa. CO-konversiota edistävää ainetta käyttämällä voidaan CO-konversioon C02:ksi liittyvä kineettinen vakionopeus lisätä normaalisti 2-5 kertaiseksi ja jopa sitäkin suuremmaksi. Tällä tavoin voidaan saavuttaa suurempi CO-konversion nopeus käyttämällä CO-konversiota edistävää ainetta tietyssä regenerointivyöhykkeen lämpötilassa verrattuna siihen tapaukseen, että tätä ainetta ei käytetä. Toisaalta voidaan sama C0-konversionopeus saavuttaa alemmassa regenerointivyöhykkeen lämpötilassa kuin mitä vaaditaan siinä tapauksessa, että CO-konversiota edistävää ainetta ei käytetä.

Sopivia katalysaattoreita käytettäviksi esillä olevan keksinnön mukaisen prosessin yhteydessä ovat yleensä ottaen sellaiset, jotka ίο 61514 fyysisessä muodossaan voidaan nesteyttää FCC-prosessin yhteydessä, jotka vaikuttavat hiilivedyn krakkaukseen ja jotka sisältävät katalyyttisestä tehokkaita määriä CO-konversiota edistävää ainetta.

CO-konversiota edistävä aine voidaan liittää mukaan krakkauskataly-saattorin komponenttina mihin tahansa yleisesti tunnettuun piitä ja/tai alumiinioksidia sisältävään amorfiseen FCC-katalysaattoriin tai FCC-katalysaattoreita sisältävään "molekyyliseulaan" katalysaattorien valmistuksen yhteydessä hyvin tunnettujen menetelmien avulla, kuten saostamalla tai hyydyttämällä tai kyllästämällä lämpöhajaantuvan suolan vesiliuoksen avulla, joka kuumennetaan kuivaksi, minkä jälkeen suola poistetaan. Sopivat "molekyyliseulat” sisältävät sekä luonnollisia että keinotekoisia alumosilikaattia sisältäviä yleisesti tunnettuja aineita, kuten faujasiittia, mordeniittia, chabasiittia, tseoliittia X sekä tseoliittia Y.

Esimerkki Tämä esimerkki esittelee erään tietyn FCC-prosessin yhteydessä saavutettuja etuja noin 10 miljoonaspaino-osaa platinaoksidia käsittävää CO-konversiota edistävää ainetta sisältävää katalysaattoria käytettäessä. Ennen ja jälkeen tämän katalysaattorin käyttöä saadut tulokset, joista käyvät ilmi edut, on esitetty taulukossa 1 kokeiden 1 ja 2 kohdalla.

Taulukko 1

Regeneroitu CO-konversiota edistävän aineen kanssa ja ilman sitä

Koe 1 Koe 2

Ilman CO-konversiota CO-konversiota edistävää ainetta edistävän aineen kanssa

Regenerointivyöhykkeen lämpötilat, °C

syklonit 761 705 regeneroitu katalysaattori 759 705 ensinmäinen tiivis kerros 737 682

Iinan lämmitys laitteen poistoaukko 379 171

Esikuunentavan syöttölaitteen poistoaukko 308 271 Jäteöljyn palautus hiilivedyn konversio- vyöhykkeelle, nvVh 17,2 10,5

Savukaasuanalyysi, tilavuus-% C02 14,6 15,0 O, 2,8 2,6 CO ^ 500 tilavuusosaa < 500 tilavuusosaa (miljoonasosaa) (miljoonasosaa) 11 61514

Ennen CO-konversiota edistävää ainetta sisältävän katalysaattorin käyttöä oli välttämätöntä polttaa ilman lämmityslaitetta jatkuvasti, käyttää esikuumentavaa syöttölaitetta ja lisätä hiilivedyn konversio-vyöhykkeelle palautetun jäteöljyn määrää regenerointivyöhykkeen lämpötilan nostamiseksi arvoon, jonka avulla regenerointivyöhykkeeltä lähtevä savukaasu sisälsi halutun määrän CO:ta eli vähemmän kuin 500 miljoonastilavuusosaa. Kuten kokeen 1 yhteydessä on esitetty, oli ilman lämmityslaitteen lämpötila 308°C ja jäteöljyn palautusno-peus 17,2 m /h. Näissä käyttöolosuhteissa saatiin regenerointivyöhykkeen lämpötiloiksi 737-761°C, jolloin savukaasun sisältämä C0-pitoisuus oli pienempi kuin 500 miljoonastilavuusosaa.

Kokeen 2 yhteydessä saadut tulokset osoittavat, että platinaoksidia käsittävää CO-konversiota edistävää ainetta sisältävää katalysaattoria käyttämällä saavutettiin haluttu CO-pitoisuus eli pienempi kuin 500 miljoonastilavuusosaa regenerointivyöhykkeen lämpötilan 55°C yhteydessä, joka oli alhaisempi kuin kokeessa 1. Tämä alhaisempi vaatimus regenerointivyöhykkeen lämpötilan suhteen salli ilman lämmityslaitteen lämpötilan vähentämisen arvosta 379°C arvoon 171°C ja esikuumentavan syöttölaitteen lämpötilan vähentämisen 308°C:sta 271°C:een sekä jäteöljyn palautuslämpötilan alentamisen arvosta 3 3 17,2 m /h arvoon 10,5 m /h. Nämä vähennykset mahdollistivat säästöt käyttökustannuksissa ja pienen lisäyksen käyttämättömän kaasun syöttö-tehossa .

Alhaisempien lämpötilojen lisäksi mahdollistaa CO-konversiota edistävää ainetta sisältävän katalysaattorin käyttö muissa FCC-proses-seissa vähennyksen käyttämättömän regenerointikaasun (ilman) nopeudessa sitä erityistä syöttötehoa varten, joka tarvitaan savukaasun halutun CO-pitoisuuden saavuttamista varten. FCC-prosessiyksikössä, jota käytetään miltei sykloniseparaattorien toimintaperiaatteiden mukaisesti, kuten esim. vähennyksen yhteydessä, voidaan yksiköstä tulevia jäteaineita vuorostaan vähentää. Jos syklonierotuksen tehokkuus ei muodosta ongelmaa, voidaan toisissa yksiköissä mahdollisesti lisätä käyttämättömän regenerointikaasun syöttötehoa, ei kuitenkaan korkeammaksi kuin aikaisemmin, jolloin saavutettiin alhaisempi syöttö-teho käyttämättä CO-konversiota edistävää lisäainetta sisältävää katalysaattoria.

• · ·

Claims (7)

12 61514

1. Menetelmä hiilikarstan saastuttaman, osasmuotoisen käytetyn katalysaattorin regeneroimiseksi, joka katalysaattori on poistettu hiilivedyn konversiovyöhykkeestä, jossa menetelmässä syötetään käytetty katalysaattori ja happipitoinen regenerointi-kaasu fluidisoitujen osasten ensimmäiseen tiiviiseen kerrokseen ja regeneroidaan katalysaattoria siinä osittain polttamalla hii-likarsta ja aikaansaadaan osittain käytettyä, CO:ta sisältävää regenerointikaasua, saatetaan muodostetut osittain regeneroitu katalysaattori ja osittain käytetty regenerointikaasu suoraan tiiviistä kerroksesta ylöspäin laimeana faasina laimean faasin siirtonostolait-teeseen ja aikaansaadaan siinä hiilikarstan edelleen polttamista osittain regeneroidusta katalysaattorista ja lisäksi ainakin osan COrsta hapettamista C02iksi laimean faasin siirtonostolaittees-sa, erotetaan saatu regeneroitu katalysaattori regenerointikaasusta, tunnettu siitä, että käytetään osasmuodossa olevaa käytettyä katalysaattoria, joka sisältää katalyyttisesti vaikuttavia määriä CO-konversiota jouduttavaa metallioksidia.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että CO-konversiota jouduttava metallioksidi sisältää yhden tai useamman epäjalon metallin oksidina.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että epäjalon metallin oksidi on vanadiinioksidi, kromi-oksidi, mangaanioksidi, rautaoksidi, kobolttioksidi, nikkelioksidi, kuparioksidi tai harvinaisten maa-akalimetallien oksidi.

4. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että katalyyttisesti vaikuttavat määrät ovat 0,01-20 painoprosenttia katalysaattorista.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että CO-konversiota jouduttava metallioksidi koostuu yhdestä tai useammasta jalometallioksidista.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jalometallioksidi on platinaoksidi tai palladiumok-sidi. 61514 13

7. Patenttivaatimuksen 5 tai 6 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että katalyyttisesti vaikuttavat määrät ovat 0,5-200 miljoonaspaino-osaa katalysaattorista.