流化催化裂化單元中再生催化劑的系統和方法

專利名稱：流化催化裂化單元中再生催化劑的系統和方法
流化催髓化單元中再生催化劑的系統和方法 共同研究協議中參與者的名稱本申請是UOP LLC和BP Products North America Inc.之間共同研究 協議的結果。
背景技術：
本發明涉及流化催4t^f七(FCC)單元中斷氐二氧化碳排放的系統 和方法。烴的流化催化裂化是從重烴原料如真空瓦斯油或殘渣原料中生產 汽油和輕烴產品的支柱工藝。重烴原料中大的烴分子被裂化使大的烴鏈斷裂從 而生^輕的烴。這些較輕的烴作為產品被回收并可直接利用或進一步被處理 來提高相對于重烴原料的辛烷值-桶產率(octane barrel yield)。在二十世紀四十年代早期烴流化催化裂化的基礎設備或裝置就已 經存在了。 FCC工藝的基本部件包括反應器、再生器、和催化劑汽提塔。反應 器包括烴原料和顆粒催化劑相接觸的接觸區以及裂化反應中的產品蒸汽從催化 劑中分離的分離區。進一步的產品分離在催化劑汽提塔中進行，催化劑汽提塔 從分離區接收催化劑并通過與蒸汽或另外一種汽提介質的逆流接觸將捕獲的烴 從催化劑中移除。 FCC工藝M3^ffi始原料(通常為真空瓦斯油、常壓重油、或其他 來源的相對高沸點烴)與由粉末或顆粒固體物質組成的催化劑接觸而進行。通 過使氣體或蒸汽在足夠的速度下經過催化劑而生成一種所需的流懶俞送形態， 使得催化劑像流體一樣進行輸送。油和流化物質的接觸催化了裂化反應。該裂 化反應在催化劑上沉積焦炭。焦炭由氫和碳細戎，并可以包含痕量的其他物質， 例如和起始原料一^SA該工藝的硫和金屬。焦炭堵塞催化劑表面進行裂化反 應的活性位點，從而妨礙催化劑的催化活性。傳統上催化劑從汽提塔傳送到再生器的目的是通過與含氧氣體的 氧化反應來脫除焦炭。收集相對于汽提塔中的催化劑具有降低的焦炭含量的催化劑(其此后被稱為再生催化劑)，并使其返回反應區。氧化催化劑表面的焦炭 釋放出大量的熱量， 一部分熱量和焦炭氧化反應的氣態產物一起逸出再生器， 氣態產物通常指廢氣或合成氣，取決于再生器原料氣的選擇(g卩，空氣進入再
生器生戯氣，同時人工創造的含有氧氣禾口 (1)蒸汽、(2) 二氧化碳或(3)
蒸汽和二氧化碳的氣體m再生器會生成合成氣)。剩余的熱量和再生催化劑一
起離開再生器。流化的催化劑從反應區至瞎生區然后XiS入反應區，連續iM 行循環。流化的催化劑，除提供催化功會^外，還作為區域之間熱量傳遞的媒 介。流出反應區的催化劑被稱為廢棄的催化劑，即，由于催化劑上的焦炭沉積 而部分失活。各種接觸區、再生區、和汽提區中的具體細節以及各區域之間傳 遞催化劑所需的布置都是本領:^術人員所熟知的。由于碳稅立法以及其他驅動力(例如為了長期可持續性發展的需 要)，煉油公司斷氐C02排放的壓力ffl^越大。大概15-25 %的煉廠(:02排放是 FCC再生器中催化劑焦^t^^it成的。因此，需要Jlf共一種降低流化催tt^ 化單元中二氧化碳排放的方法。
FCC單元中的二氧化碳排放可以通過在氣化割牛下再生廢棄催化 劑來降低。當在再生器中氣化催化劑焦炭時，兩個相互競爭的問題必須解決 (1)完成催化劑的再生和(2)合成氣品質的最大化。為了充分再錢棄催化劑， 與催化劑上的焦炭相應的高濃度的氧氣是需要的。問題是過量的氧氣會導致合 成氣的燃燒，從而降低合成氣產品的品質。因此，需要提供一種催化劑完全再 生并且合成氣產品最大化的解決祝去。
發明桐述本發明的實施方式通常提供了降低含有反應器和處于氣化條件的 再生器的流化催4^j七單元中的二氧化碳排放的系統和方法。本發明的系統和 方法Jlf共了再生廢棄催化劑同時最大化合成氣產量的解決方案。在本發明的一個實施例中，樹共了一種在流化催j機化單元中再生 催化劑的方纟去，該流化催{，化單元含有反應器和具有第一階段和第二階段的 再生器，以及第一階段和第二階段再生氣體。該方^^括在再生器第一階段中 含有氧氣的第一階段再生氣體與來自反應器的廢棄催化劑的反應，從而消耗第 一階段再生氣體中的氧氣。該反應生成合成氣和部分再生的催化劑。該方法進一步包括在再生器第二階段中含有氧氣的第二階段再生氣體與部分再生的催化 劑之間的反應，從而對部分再生的催化劑進行再生。該反應生成了在再生器第 一階段中與廢棄催化劑進行反應的第一階段再生氣體。經過第一和第二階段反 應，廢棄催化齊幌到再生并且合成氣的品質被最大化。在另一個實施例中，樹共了另外一種在流化催4^m單元中再生催
化劑的方法，該流化催，化單元含有反應器和具有第一階段和第二階段的再 生器，以及第一階段和第二階段再生氣體。該方^4^括在再生器第一階段中含 有氧氣的第一階段再生氣體與來自反應器的廢棄催化劑的反應，從而消耗第一 階段再生氣體中的氧氣。第一階段再生氣體逆^M過廢棄催化劑。第一階段反 應生成合成氣和部分再生的催化劑。該方法進一步包括在再生器第二階段中含 有氧氣的第二階段再生氣體與部分再生的催化劑之間的反應，從而對部分再生
的催化劑進行再生。第二階段再生氣體逆、M過部分再生的催化劑。第二階段
反應生成了再生催化劑和在再生器第一階段中與廢棄催化劑進行反應的第一階 段再生氣體。經過第一階段和第二階段反應，廢棄催化劑被再生并且合成氣的 品質被最大化。此外，另一個實施方式m共了在流化催^f^七單元中再生廢棄催化
齊拼同時提高合成氣品質的系統。該系統包括用來催《機化烴原料并提供廢棄 催化劑的反應器。該系纟皿一步包括與反應器流體連通的再生器。該再生器包 括第一階段和與第一階段流體連通的第二階段。第一階段被配置成使得含有氧 氣的第一階段再生氣體與廢棄催化劑反應從而消耗第一階段再生氣體中的氧 氣。這個反應生成了合成氣和部分再生的催化劑。第二階段被配置成使得含有 氧氣的第二階段再生氣體與部分再生的催化劑進行反應。該反M部分再生的 催化劑進行再生并且形成了在再生器第一階段與廢棄催化劑反應的第一階段再 生氣體。這種二級再生器的構造完成了催化劑的再生并同時將來自再生器的合 成氣品質進行了最大化。考慮到下面的說明和附屬的權利要求并參考伴隨的附圖，本發明進 一步的目標、特征、和優勢將會變徵艮明顯。
附圖簡述

圖1是流化催4t^化單元的示意圖。
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圖2是反應器和含有第一階段和第二階段的再生器，以及第一階段 和第二階段再生氣體的示意圖。發明詳述
本發明的實施方式通常提供了降低含有反應器和處于氣化條件的 再生器的流化催j機化(FCC)單元中的二氧化碳排放的系統和方法。在一個 實施例中，其通過在具有第一階段和第二階段的再生器中再生催化劑而實現。 在第一階段中，含有氧氣的第一階段再生氣體與來自反應器的廢棄催化齊腿行 反應。該反應消耗了氣體中的氧氣并生成了部分再生的催化齊訴哈成氣。在第 二階段中，含有氧氣的第二階段再生氣體與部分再生的催化劑進行反應從而消 耗了催化劑上殘余的焦炭。此反應再生了催化劑并生成了第一階段再生氣體。 在本實施例中，催化劑在第二階段中被再生并且氧氣含量在第一階段中被消耗。 通過在第一階段反應中充分消耗氧氣，這有助于最小化合成氣產物和氧氣之間 的副燃燒反應，此副反應會生Jtl員外的二氧化碳。總之，所得的產品是存在少 量二氧化碳的高品質的合成氣。提高FCC單元中合成氣的品質有助于斷氏FCC 單元中二氧化碳的排放總量。
圖1示出了流化催4，比(FCC)單元和分離系統IO。如圖所示， FCC單元10含有被配置為可以接收FCC原料22 (茅賴羊原料)的反應器12和 與反應器12流體M的用來接收廢棄的催化劑的再生器14 。在這個實施例中， 反應器12在內潮各原料22謝七為含有烴和氫氣以及硫化氫的流出物，其中烴 的范圍包括從甲烷到相對高沸點的物質。在裂化反應過程中，碳質副產物在循 環的催化劑上沉積。這種物質被稱為"焦炭"，并在再生器14中被連續地從廢棄 催化劑上燒掉。
FCC單元10包括用于再^^自反應器12的廢棄催化劑的再生器 14。在本實施例中，再生器14被配置成可以接收AX倉隨的原料氣和來自反應 器12的廢棄催化劑。,的實施例包括回Ll^自合成氣分離單元(未顯示)的 C02加上來自氧氣生成單元(未顯示)的氧氣。從反應器12中，廢棄的催化劑 含有沉積在其上面的焦炭，斷氐了催化齊啲活性。再生器14接收原料氣將焦炭 從廢棄催化劑上燒掉，從而頓合成氣，其從合成氣管線流出iSA合成氣系統。 為了生成高品質的合成氣，再生器的原料氣tt^含有氧氣和(1)蒸汽、(2) 二氧化碳、或G)蒸汽和二氧化碳。合成氣可能含有一氧化碳、氫氣、二氧化碳、蒸汽、羰S5t和硫化氫。再生器14 ^it被配置成能在預定的^^下fflil用原料氣將沉積的焦炭從廢棄催化劑上燒掉來實現對廢棄催化劑進行再生或再活 化，該預定的st是一個相對高的驗。
再生器14對催化劑進行再活化從而使得催化齊腿回反應器12時處 于最佳的發揮催^^七功能的狀態。再生器14用來從催化劑顆f讓將焦炭氣化， 同時給予循環催化劑顯熱。熱的再生催化劑所攜帶的能量tt^用來滿足FCC單 元10中反應器12的熱量需求。
值得注意的是FCC單元10可能剤艮多可選的與合成氣系統相關的 用途。合成氣從再生器14出來時處于高溫，大約600到800°C(1100到1500°F)， 并處于大約1.3到3.4個大氣壓(20到50表壓磅/平方英寸(psig))的壓力下。合 成氣的一個用途是可作為驅動渦輪膨脹機一發電機系統產生電能的能量來源。 合成氣另外一個可選的用途^fflil在CO鍋爐中燃燒纟各合成氣中的一氧化碳轉化為C02并生成高壓蒸汽。
根據圖1，來自再生器14的熱的再生催化劑^M31再活化催化劑 返回管線20返回到反應器12。再生催化劑將烴原料22蒸發形成合成蒸汽。該 合成蒸汽攜帶催化劑沿著反應器12中的提升管16向上荊吏返混最小化。在提 升管16的頂部，所需的裂化反應已經完成并且廢棄催化齊湘對決速地從烴產物 中分離出來從而將副反應最小化。提升管中的催化劑一烴混合物通過分離設備 18 (例如，提升管末端裝置)被傾瀉到反應器容器中，從而實現很大程度的催 化劑一氣體的初步分離，例如，至少90重量百分比的烴產物從催化劑中的分離。
反應器流出物^I被弓l入單元10中的主射留器或為Hg塔50 (下面 將對更多的細節進fiH寸論)從而分離為氣態輕席烴副產物、FCC汽油、和循環 原料。廢棄催化劑從反應器容器落到其中的汽提段24，砂爐流的汽提氣體移 除捕獲的烴，形成經汽提的廢棄催化劑。經汽提的廢棄催化劑沿著豎管23下降 并駄再生器14。
為了將有效催化劑總體的活性維持在所需水平并且為了補充隨著 合成氣從系統中損失的催化劑，可通過招可適宜的方法將新鮮催化劑引入循環 催化劑系統。例如，可以通過催化劑儲料斗(未顯示)的方式實現。此外，如 果需要可以用一個額外的儲料斗(未顯示)盛放從循環系統中收回的廢棄的催化劑，從而維持所需的有效活性并且當FCC單元10進行保養或維修而停車時用來盛放全部的催化劑。
如圖1所示，在FCC單元10的操作中，親賴羊原料22和(取決于 目標產品分布)循環禾傭的循環油連同控制量的再生催化劑被引入提升管16的 底部。可用熱交換器，或為了某些應用采用燃火加熱器的方式，對進料進行預 扭。
FCC工藝的原料包括各種類型的烴的混合物，包括相對小的分子 (例如汽油中所發現的針)到具有60個頓多碳原子的大好。該原料可能 包括相對少量的污鄉，例如有機硫、氮化合物、和有機金屬化合物。值得注 意的是所有這^質的相對比例會隨著原油的地S^源以及FCC原料的特定的 沸點范圍而改變。原料可根據它們的"可裂化性"或它們在FCC單元中被轉化的 便易性進行排序。可裂化性可用原料中石蠟類、環烷類、和芳香類的相對比例 的函 行定義。
FCC單元10進一步包括一個主鄉荅50，敏主鄉荅50反應 器流出辦皮分離為各種產物。該主力H留器包括頂部管線52，第一側線餾分管線 54，第二側線餾分管線56，第三側線餾力嘈線58，禾口底部管線60。如圖所示， 頂部管線52包括汽油和較輕物質。頂部管線52典型地具有在Q范圍內的初餾 點以及在150-205°C (30(M00。F)范圍內，優選為大約193°C (380°F)的終餾 點(或分餾切割點)。第一側線餾分管線54中包括石腦油，典型地具有在 120-193°C (250-380°F)之間的較低的，切割點以及在193-250°C (380480°F) 左右，，在215。C (420°F)左右的較高的射留切割點。第二側線餾分管線56 中包括輕循環油，典型地餾程在230。C和370。C (450。F和700。F)之間。第三側 線餾分管線58中包括重循環油，典型地餾程在260。C和370。C (500。F和700°F) 之間。最后，底部管線60中包括油漿^f清油，典型地其餾飽正伸到像反應器 初々織料的終點一樣高(g口大約510-565。C (950-1050。F))。值得注意的是這些 管線中可能包括其他產品而并沒有脫離本發明衞申的范圍。
反應器產物蒸汽被弓l入主^tg器50，其中汽油和富含烯烴的氣態副 產物從頂部移出并M管路i4A氣^^^l單元70中。在主力Hg器50中，輕循 環油作為側線餾分被回收，這種物質的凈生成物被汽提除去鄉分并送去儲存。 生成油漿或澄清油作為凈塔底產物。由于反應器設計中采用的催化劑一烴分離系統的高效性，攜帶進，器50的催化劑被最小化并且不需要對在^Hg器50 底部形成的純的重產物進行澄清，除非物料將用于某些要求低固體含量的特定 應用，例如碳黑的生產。在某些情況下，重質原料可被循環至反應器提升管16 的底部與f l羊原料相結合。
主6，塔50中可用的熱量得到了最大化的利用。典型地，輕循環油和重循環油在氣術農縮區70被用作熱交換目的，并mii循環禾,主射默荅底部物流生成蒸汽。
在這個實施例中，FCC單元10進一步包括氣^^it荅70或一個與 主分餾塔50的頂部管線52流體連通的"不飽和氣體設備"。氣術繊塔70從頂 部管線52處接收的不穩定的汽油和較輕的產物， !氣#^ 塔70被分離為 燃料氣，用于烷基化反應、聚合反應、和脫丁烷汽油。
氣體濃縮區70，或不飽和氣體設備，可以是吸收塔和力H留器其中之 一或其組合，將主分餾器的頂部產物分離為汽油和其他所需輕產品。來自其他 工藝過程(如煉焦)的烯'約體也可被駄FCC氣術織區。氣^ 單元可 以有一個或多個塔。例如，氣W^縮單元可為一4^有主吸收塔、副吸收塔、 汽提塔、禾鵬丁烷塔的"四塔氣^^L縮設備。在本實施例中，來自FCC主塔頂 部接收器的氣懶ffi縮并且被弓1入氣# 單元。
如圖2所示，本發明的一個實施例，通過具有第一和第二階段的再 生器實現了催化齊啲再生和高品質合成氣的生產。當廢棄催化劑從反應器12通 過豎管23輸憩瞎生器14中時，該過程開^S行。廢棄催化劑iaA再生器14 的第一階段36。第一階段再生氣體34被樹共與廢棄催化劑反應并從廢棄催化劑 上移除部分焦炭。,地，第一階段再生氣體34以逆流的方式通過催化劑。該 反應和一對崔化劑的移除形成了部分再生的催化劑，其從第一階段36移動到再 生器14的第二階段32進行完全的焦炭移除。伏選他，大部分的焦炭在第一階 段36中/Ait棄的催化劑上被移除。^一階段36中的反應也生成了合成氣38 產物，其離開再生器14的頂部。
在再生器14的第二階段32中，部分再生的催化劑與第二階段再生 氣體30反應。該反應生成再生催化劑，它流過催化劑回收管線20，在此與用于 在提升管16中謝，化反應的原料22相撤蟲。第二階段32中的反應也 ^ 品氣體，即從第二階段32出來的第一階段再生氣體34。
關于第二階段再生氣體30, ^m第二階段再生氣體30與部分再生 催化劑互相逆流移動。用逆流氣tt行操作時，在控制再生器14中氧氣總輸入 量的同時，允許第二階段32達到過ift氣和充分燃燒的條件。在一個實施例中， ，氣體iSA第二階段32的底部附近，與部分再生催化劑上殘留的焦炭反應， 并在第二階段32的頂部附近流出(;1A第一階段36)。第二階段32的入口和出 口處的氧氣含穀阿以ltt測。監測出口物流(即第一階段再生氣體34)中的 氧氣會表明是否所有的部分再生催化劑己經被再生。如果氧氣存在，則催化劑 已被充分再生。如果出口物流中存在太多的氧氣，假設所有的焦炭在第一階段 36從廢棄催化劑上被移除，這可能導致在第一階段36發生不希望的合成，燒 反應。因此，監測和控制第二階段再生氣體30中的輸入氧氣含量同時監測離開 第二階段32和iSA第一階段36的氧氣含fet于控制在第一階段36中有多少廢 棄催化劑被部分氧化是重要的。
設計圖2的實施例來完全再，棄催化劑并將帶有可忽略量焦炭的 再生催化劑送回反應器。同時，設計該實施例來將離開再生器14的合成氣38 的品質最大化。經過這個兩級再生器，完全再生以及最大化的合成氣品質是可 以獲得的。
生產高品質合成氣38起始^A再生器14的原料氣，，圖2中 被定義為第二階段再生氣體30。第二階段再生氣體30含有氧氣。 其進一步 含有(1)蒸汽，(2) 二氧化碳，或(3)蒸汽和二氧化碳。第二階段再生氣體 30 不含有氮氣。換句話說，該實施例包括原料氣，，二階段再生氣體30， 而不是把空氣纟iA再生器中。取而代之，注入的氣體是一種AX創造的含有(1) 氧氣和蒸汽，(2)氧氣和二氧化碳或(3)氧氣、蒸汽、和二氧化碳的混合物。 ^H種主要組分的濃度7jC平范圍為氧氣從0到50mol% ( 大約25到30 mol %)， 二氧化^/人0到75molX,和蒸n/人0到75mol。丄鵬地，第二階段再 生氣體為大約30mol^的氧氣和70molX的二氧化碳，以^B喿氣體為基準。取決 于二氧化碳的來源可能會存在少量的水蒸汽。
此外，^f頓A!倉'臘的原料氣itA再生器14 (在圖2中的第二階段 再生氣體30)在本發明的范圍之內帶來了客砂卜的優勢。在一個實施例中，氧氣 濃度可顯著改變。如前戶脫，iM氧氣^范圍從0至U50mdX，且更,范圍 在25和30mol^之間。正如氧氣含量可以改變，經過再生器14的催化劑^OI或12氣^^3i也可以改變。改變氣術繊或催化劑流速可以反過來控制返回反應器進行裂化的再生催化劑的M^。
圖2中一個 實施例為第二階段再生氣體30含有足夠的氧氣含 量粉戔留焦炭從部分再生催化劑上移除。換句話說，4繼設計第二階段32使其 處于氧化條件。本實施例的一個目標是將催化劑上帶有可忽略水平的焦炭的再 生催化劑送入反應器12。此外，據二階段再生氣體30中過量的氧氣是理想的， 因為其形成產品氣體(或第一階段再生氣體34)的一部分。該氣體從再生器14 的第二階段32移動到第一階段36。
再生器14的第二階段32中的i^^作^Jt大約在675和735°C (1250和1350。F)之間。再生器14的第二階段32中的iMM作壓力大約在1.7 和3.4大氣壓(25和50psig)之間。值得注意的是，由于焦炭和氧氣反應所導 致的i^Jt升高，第二階段再生氣體30中具有較高含量的氧氣可能需要再生器由 貴金屬組成。
正如戶;fi寸論的，第二階段再生氣體30與部分再生催化劑進行反應 從而生成第一階段再生氣體34。該中間合成氣是由氧氣和焦炭在蒸汽和/或二氧 化碳存在下反i^/f生成的。這種中間合成氣，麟一階段再生氣體34，可能含 有一氧化碳、氫氣、二氧化碳、蒸汽、羰基硫和硫化氫中至少一種。此外，第 一階段再生氣體34包括來自第二階段再生氣體30的殘留的未反應的氧氣，該 氧氣在第二階段32中不用來燃燒焦炭。
第一階段再生氣體34，含有氧氣，與來自反應器12iiA再生器14 中第一階段36的廢棄催化劑進行反應。本發明的一個實施例是關于在再生器14 的第一階段36被消耗的第一階段再生氣體34中的氧氣含量。目的是第一階段 36中催化劑的部分再生，而不是完全再生。換句話說，,設計第一階段36 使其處于類似氣化的條件。在本實施例中，再生器14的第一階段36中有廢棄 催化劑駄，該催化劑上帶有仍不得不被氧化的焦炭。此外，第一階段再生氣 體34中的氧氣是不足的。第一階段36中沒有足夠的氧氣來氧化廢棄催化劑上 的全部焦炭。第一階段36中反應生成的合成氣38中沒有殘留的氧氣。高溫下 過龍氣會導致與合成氣38的燃^;人而 不希望的二氧化碳。此實施例限制 了可能在合成氣和氧氣之間發生的合成nit燒反應。由于第一階段再生氣體34 i4A第一階段36時氧氣是不足的，所以這些反應受到限制。
再生器14的第一階段36中的，操作M^大約在705和815°C (1300和1500。F)之間。再生器14的第二階段32中的iit^操作壓力大約在1.36 和3.40大氣壓(20和50psig)之間。
圖2中包括的一個額外的實施例中有熱交換器40的存在。目的是 預秉別艘;aA第二階段32的第二階段再生氣體30。預熱第二階段再生氣體30 的一種方法是將該氣體與流出再生器的合成氣38進行熱交換。由于合成氣38 》鵬可能高達98(TC (1800°F)，所以這種方法是可行的。預熱第二階段再生氣 體30會有助于生成高品質的合成氣。此外，預熱該氣體為再生催化劑Jif共熱量， 該催化劑沿著催化劑返回管線20離開去進行提升管16中再生催化劑與FCC原 料22之間的反應。因此，雌預熱第二階段再生氣體30到至少425。C (8(XTF)。 更i^預熱第二階段再生氣體30到至少537。C (IOO(TF)。
在再生器14中生成更高品質的合成氣對于斷氐精煉操作中的二氧 化碳排放量的目標是有禾啲。更高品質的合成氣有較低的二氧化碳排放量。此 外，合成氣中的氫氣和一氧化碳可用作其他精練單元的燃料來源。尤其是，FCC 再生器中氫氣的生成可以降低或消除對氫氣爐以及在其中燒掉的所有燃料的需 求。隨著其他精煉單元不再生產和燃燒這些燃料源，這些單元的二氧化碳排放 會斷氐。此外，再生器14中生成的二氧化M常是"潔凈的"并且比精煉廠其他 單元所排放的二氧化碳會,更容易柳安吸收劑齡。換句話說，在FCC單元IO 中生成更多的合成氣育^降低 ^精煉廠的二氧化碳排方爐是可能的。
雖然本發明^M;雌的實施例進行描述的，由于本領域技術人員 可以作,，尤其是考慮到前述教導，S^當然可以理解本發明并不僅限于此。
權利要求
1、一種在流化催化裂化單元中再生催化劑的方法，該流化催化裂化單元含有反應器和具有第一和第二階段的再生器以及第一和第二階段再生氣體，該方法包括在再生器第一階段使含有氧氣的第一階段再生氣體與來自反應器的廢棄催化劑反應，從而消耗第一階段再生氣體中的氧氣，生成部分再生的催化劑和合成氣；并且在再生器第二階段使含有氧氣的第二階段再生氣體與部分再生的催化劑反應，從而對部分再生的催化劑進行再生并生成在再生器第一階段與廢棄催化劑反應的第一階段再生氣體，從而，在完成廢棄催化劑的再生的同時提高來自再生器的合成氣品質。
2、 如權利要求i的方法，其中第一階段再生氣體逆箭JM:再生器第一階段的廢棄催化劑；并且第一階段再生氣體從再生器的第二階段iSA再生器的第一 階段。
3、 如權利要求1的方法，其中部分再生的催化劑從再生器的第一階段駄 再生器的第二階段；第二階段再生氣體逆i^i過再生器第二階段的部分再生的 催化抓并且再生器第二階段反應生成的第一階段再生氣體駄再生器的第一 階段。
4、 如權利要求1的方法，其中第二階段再生氣體進一步包括一種額外氣體 組合物，其選自由(a) 二氧化碳，(b)蒸汽，和(c) 二氧化碳和蒸汽組成的 組。
5、 如權利要求1的方法，其中第二階段再生氣體包含氧氣、二氧化碳、蒸 汽，且不含有氮氣。
6、 如權禾腰求5的方法，其中氧氣的濃度在0和50mol^之間，優選在25和30mol^之間； 二氧化碳的濃度在0和75mo)X之間，i^在70和75mol^之間；和 蒸汽的濃度在0和75mol^之間。
7、 如權利要求l的方法，其中再生器第二階段的纟驢在675和735攝氏度 之間。
8、 如權利要求l的方法，其中再生器第二階段的壓力在25和50psig之間。
9、 如權利要求l的方法，其中再生器第一階段的M在705和815攝氏度 之間。
10、 如權利要求1的方法，其中再生器第一階段的壓力在20和50psig之間。
11、 如權利要求1的方法，其中離開再生器第一階段的合成氣用來預熱進 入再生器第二階段的第二階段再生氣體。
12、 如權利要求ll的方法，其中第二階段再生氣術皮 頁熱到至少425攝氏 度，tti^M少537攝氏度。
13、 一種在流化催條化單元中再生催化劑的方法，該流化催艘化單元 含有反應器和具有第一和第二階段的再生器以及第一和第二階段再生氣體，該 方飽括在再生器第一階段使含有氧氣的第一階段再生氣體與來自反應器的廢棄催 化劑反應，從而消耗第一階段再生氣體中的氧氣，生成部分再生的催化劑和合成氣，其中第一階段再生氣體逆^M:廢棄催化劑；并且在再生器第二階段使含有氧氣的第二階段再生氣體與部分再生的催化劑反 應，從而對部分再生的催化劑進行再生并生成在再生器第一階段與廢棄催化劑反應的第一階段再生氣體，其中第二階段再生氣體逆^UM:部分再生的催化劑， 從而在完雌棄催化齊啲再生的同時提高來自再生器的合成氣品質。
14、 一個在提高合成氣品質的同時在流化催l，化單元中再生廢棄催化劑的系統，該系統包括用來催4^化烴原料^f共廢棄催化劑的反應器；禾口與反應器流體M的再生器，該再生器包括第一階段和與第一階段流體連通的第二階段，第一階段被配置成使得含有氧氣的第一階段再生氣體與廢棄催 化劑反應從而消耗第一階段再生氣體中的氧氣，生成部分再生的催化劑和合成 氣，第二階段被配置成使得含有氧氣的第二階段再生氣體與部分再生的催化劑 反應，從而對部分再生的催化劑進行再生并形成在再生器第一階段與廢棄催化 劑反應的第一階段再生氣體，從而在完皿棄催化劑的再生的同時提高來自再 生器的合成氣品質。
15、 如權利要求14的系統，其中第一階段再生氣體逆M31再生器第一階 段的廢棄催化劑；并且第一階段再生氣體從再生器的第二階段^A再生器的第一階段。
16、 如權利要求14的系統，其中第二階段再生氣體逆^W1再生器第二階段的部分再生的催化劑；并且再生器第二階段反應生成的第一階段再生氣, 入再生器的第一階段。
17、 如權利要求14的系統，其中第二階段再生氣體進一步包括一種額外氣 體組合物，其選自由(a) 二氧化碳，(b)蒸汽，和(c) 二氧化碳和蒸汽組成 的組。
18、 如權利要求14的系統，其中第二階段再生氣體包含氧氣、二氧化碳、 蒸汽，且不含有氮氣。
19、 如權利要求18的系統，其中氧氣的濃度在0和50mol^之間，優選在25和30mol^之間； 二氧化碳的濃度在0和75mol^之間，優選在70和75mol^之間；和 蒸汽的濃度在0和75mol^之間。
20、 如權利要求14的系統，其中再生器第二階段的》，在675和735攝氏 度之間。
21、 如權利要求14的系統，其中再生器第二階段的壓力在25和50psig之間。
22、 如權利要求14的系統，其中再生器第一階段的^^ 在705和815 攝氏度之間。
23、 如權利要求14的系統，其中再生器第一階段的壓力 在20和50psig 之間。
24、 如權利要求14的系統，其中離開再生器第一階段的合成，來預熱進 入再生器第二階段的第二階段再生氣體。
25、 如權利要求24的系統，其中第二階段再生氣術皮預熱至U至少425攝氏 度，tMM少537攝氏度。
全文摘要
本發明公開了一種在流化催化裂化單元中再生催化劑的系統和方法。在一個實施例中，一種方法包括在再生器第一階段使含有氧氣的第一階段再生氣體與來自反應器的廢棄催化劑反應，從而消耗第一階段再生氣體中的氧氣。此反應生成合成氣產品和部分再生的催化劑。該方法進一步包括在再生器第二階段使含有氧氣的第二階段再生氣體與部分再生的催化劑反應，從而對部分再生的催化劑進行再生。此反應生成在再生器第一階段與廢棄催化劑反應的第一階段再生氣體。經過第一和第二階段反應，廢棄催化劑得到再生并且合成氣品質被提高。
文檔編號C10G11/00GK101554598SQ200810189599
公開日2009年10月14日 申請日期2008年12月19日 優先權日2007年12月21日
發明者蓋文·P·淘勒 申請人:Bp北美公司