[发明专利]处理催化剂再生器废气的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及处理催化剂再生器废气的系统和方法。

背景技术

生产低沸点烃产品如汽油的重质烃流化催化裂化(FCC)在本领域是公知的。FCC工艺自二十世纪四十年代起就已经存在了。通常，FCC装置或方法包括提升管反应器、催化剂分离器和汽提器、以及再生器。FCC原料被引入提升管反应器，在其中与来自再生器的热的FCC催化剂接触。原料和FCC催化剂的混合物通过提升管反应器并进入催化剂分离器，在其中裂化产物与FCC催化剂分离。分离出来的裂化产品从催化剂分离器通到下游的分离系统，而分离出来的催化剂通到再生器，在其中烧掉在裂化反应期间在FCC催化剂上沉积的焦炭从而提供再生催化剂。所得的再生催化剂被用作上述热的FCC催化剂并与引入提升管反应器的FCC原料混合。

一些FCC再生装置以不完全燃烧模式或部分燃烧模式操作，该燃烧模式定义为CO含量为1-6vol％。FCC分子筛催化剂上的焦炭基本完全燃烧公开在Bertolacini等人的美国专利US 4,435,282中，该专利在此处作为参考全文引入。这种完全燃烧例举了一类系统，其中CO含量的量级通常小于500ppm。来自这种完全燃烧再生装置的废气流出物具有低的CO含量和高的O₂含量(过量O₂)。

美国专利US 5,240,690公开了在一些特定工艺条件下将含氧气体加入来自FCC再生器的尾气物流的方法，其中所述再生器以部分燃烧模式进行操作。来自再生器的尾气含有1-6vol％的CO和至少80ppm的主要包括NH₃和HCN的氮化合物。在无附加气体的情况下，大约20-40％的NH₃和HCN在下游CO锅炉中转化为NOx。公开的一种方法是向再生器尾气中加入热空气(20％O₂)以产生温度为1260-1500℉的尾气物流。美国专利US 5,240,690在此作为参考全文引入。

美国专利US 7,470,412公开了将热的氧气物流加入含有一氧化碳的催化剂再生器废气物流中以脱除一氧化碳。NOx前体如NH₃和HCN转化为N₂，和如果在废气物流中存在NOx，则加入热的氧气物流降低存在的NOx量。美国专利US 7,470,412在此作为参考全文引入。

现有技术中存在降低再生器废气中NOx浓度的需求。

现有技术中存在降低以部分燃烧模式操作的FCC再生器废气中NOx浓度的需求。

现有技术中存在降低再生器废气中NOx前体浓度的进一步需求。

现有技术中存在降低再生器废气中CO浓度的进一步需求。

现有技术中存在降低以完全燃烧模式操作的FCC再生器废气中CO浓度的进一步需求。

现有技术中还存在使FCC装置容量最大化的进一步需求。

发明内容

在一个方面，本发明提供一种系统，包括：反应器，所述反应器包括在催化裂化条件下的烃原料和再生催化剂以产生裂化反应器产品和失效催化剂，所述失效催化剂包括烃层；再生器，所述再生器包括失效催化剂原料和含氧气体原料以燃烧至少一部分烃层使所述失效催化剂再生，所述再生器的输出包括包含再生催化剂的第一通道和包含废气的第二通道，所述第一和第二通道与所述反应器流体相连；所述第二通道与加热的含氧气体源流体相连；和混合室，所述混合室与包含废气的第二通道流体相连。

在另一方面，本发明提供一种方法，包括：在反应器区内催化裂化烃原料，其中在所述反应器区内通过在合适的催化裂化条件下使所述烃原料与催化剂接触以产生包含裂化烃产品和失效催化剂的裂化反应器产品；使所述失效催化剂通入再生器以烧掉失效催化剂的焦炭层从而再生催化剂并产生废气；所述再生器以完全燃烧模式操作，从而使废气包含至少0.5vol％的氧；向废气中加入加热的含氧气体；和在混合室中使废气与加热的含氧气体混合。

本发明的优点包括如下一项或多项：

降低再生器废气中NOx浓度的改进系统和方法。

降低例如以部分燃烧模式操作的再生器废气中NOx前体浓度的改进系统和方法。

降低例如以完全燃烧模式操作的再生器废气中CO浓度的改进系统和方法。

使FCC装置容量最大化的改进系统和方法。

附图说明

图1描述了催化剂再生器和废气处理系统。

图2a和2b描述了混合设备。

图3描述了混合设备。

具体实施方式