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Molecule
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oxygen
(42)
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carbon oxide
(25)
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carbon
(12)
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CO
(6)
[10][_]
carbonic anhydride
(4)
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O2
(2)
[12][_]
nitrogen
(2)
[13][_]
regla
(1)
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aniline
(1)
[15][_]
sulfur
(1)
[16][_]
IBF
(1)
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Octane
(1)
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Physical
(22/ 38)
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500ppm
(8)
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10 minutes
(4)
[21][_]
0,15 percent
(3)
[22][_]
5 moles
(3)
[23][_]
de 0,15 percent
(2)
[24][_]
10 moles
(2)
[25][_]
0.15 weight percent or less
(1)
[26][_]
3-10 minutes
(1)
[27][_]
961 kg/m3
(1)
[28][_]
641 kg/m3
(1)
[29][_]
1,83 m/s
(1)
[30][_]
446 kPa
(1)
[31][_]
412 kPa
(1)
[32][_]
0,12 percent
(1)
[33][_]
1,82 kg
(1)
[34][_]
1 mole percent
(1)
[35][_]
2 moles
(1)
[36][_]
de 500ppm
(1)
[37][_]
16,0 - 500ppm
(1)
[38][_]
10 percent
(1)
[39][_]
3 percent
(1)
[40][_]
de 10ppm
(1)
[41][_]
Gene Or Protein
(7/ 24)
[42][_]
Etre
(12)
[43][_]
DANS
(7)
[44][_]
Oxy Gene
(1)
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Rega
(1)
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Inve
(1)
[47][_]
Pras
(1)
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Tre
(1)
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Generic
(6/ 15)
[50][_]
hydrocarbon
(6)
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metals
(2)
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carbons
(2)
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anhydride
(2)
[54][_]
carbides
(2)
[55][_]
Pentanes
(1)
[56][_]
Chemical Role
(1/ 8)
[57][_]
CATALYST
(8)
[58][_]
Substituent
(1/ 3)
[59][_]
oxy
(3)
[60][_]
Organism
(1/ 1)
[61][_]
cat
(1)
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2515680A1
Family ID 8042119
Probable Assignee Texaco Development Corp
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title PROCEDE DE COMMANDE DE LA TEMPERATURE D'UN REGENERATEUR DANS
UN PROCESSUS DE CRAQUAGE CATALYTIQUE FLUIDIFIE ASSURANT UNE COMBUSTION
PRATIQUEMENT COMPLETE DU COKE ET DE L'carbon oxideCONTROLLED CATALYST
REGENERATION IN FCC REGENERATORS - BY ADJUSTMENT OF CATALYST BED LEVEL
IN RISER REACTOR
Abstract
_________________________________________________________________
PROCEDE DE COMMANDE DE LA TEMPERATURE D'UN REGENERATEUR DANS UN
PROCESSUS DE CRAQUAGE CATALYTIQUE FLUIDIFIE ASSURANT UNE COMBUSTION
PRATIQUEMENT COMPLETE DU COKE ET DE L'carbon oxide.
LE NIVEAU 6 DU LIT DE CATALYSEUR FLUIDIFIE AU-DESSUS DE LA DECHARGE 4
DE LA COLONNE MONTANTE 3 DANS LE RECIPIENT DE REACTION 5 EST AJUSTE EN
FONCTION DE LA TEMPERATURE DE LA PHASE DE CATALYSEUR DENSE FLUIDIFIE
DE LA ZONE DE REGENERATION 11. L'AJUSTEMENT DUNIVEAU DU LIT AGIT SUR
LE DEPOT DE COKE SUR LE CATALYSEUR DANS LE REACTEUR 5, ET DONC SUR LA
QUANTITE DE CHALEUR LIBEREE DANS LA ZONE DE REACTION 11 PENDANT LA
COMBUSTION DU COKE CONTENU DANS LE CATALYSEUR PARTIELLEMENT DESACTIVE.
LE NIVEAU DU LIT DANS LE REACTEUR EST ATTEINT LORSQUE LE DEPOT
RESULTANT DE COKE PERMET DE MAINTENIR UNE TEMPERATURE SUFFISANTE POUR
ASSURER UNE COMBUSTION PRATIQUEMENT COMPLETE DU COKE ET DU carbon
MONoxide, SANS DESACTIVATION DU CATALYSEUR.
A process is claimed for the continuous fluidised catalytic cracking
of hydrocarbon feedstocks using a zeolite catalyst in a riser reactor
associated with a fluidised dense bed catalyst regenerator operating
by coke burn-off to provide regenerated catalyst for recycle to the
riser reactor. The improvement comprises controlling the process by
monitoring the temp. of the dense phase in the regenerator and using
the sults to adjust the level of the fluidised catalyst bed above the
riser discharge in the reaction zone. This adjustment modifies the
WHSV and hence coke deposition on the catalyst and consequently the
amt. of heat provided during coke burn-off in the regenerator.
Regenerated catalyst with a low (0.15 weight percent or less) residual
C content is provided with relatively short (3-10 minutes) residence
times in the regenerator. A regenerator flue gas having an O2 concn.
of 1-10 (pref. 2-5) mol. percent and a CO content of below 500 (pref.
below10) ppm is provided without the need for additional heat exchange
provisions or flue gas treatment facilities.
Description
_________________________________________________________________
La presente invention concerne un procede de commande de la
temperature dans la zone de regeneration dans un processus de craquage
catalytique de fluide. En particulier, l'invention concerne un procede
de commande de la temperature dans la phase de catalyseur dense
fluidifie du regenerateur d'une unite de craquage catalytique fluide
(FCCU) contenant une seule phase de catalyseur dense fluidifie, dans
laquelle un catalyseur de craquage catalytique fluidifiable contamine
par du coke est mis en contact avec un gaz de regeneration contenant
de l'oxy- gene afin d'obtenir un catalys.eur- regenere de faible
teneur en carbon.
Au cours de la regeneration d'un catalyseur de craquage cetalytique,
particulierement de catalyseur de craquage du type en tamis
moleculaire de haute activite, il est souhaitable de briller une
quantite substantielle de coke du catalyseur afin que la teneur
residuelle en carbon du catalyseur regenere soit tres faible Une
teneur en carbon-par rapport au catalyseur.regenerd d'environ 0,15
percent en poids ou moins est souhaitable. Des catalyssurs de craquage
avec cette teneur reduite en carbon permettent de plus hauts niveaux
de conversion dans la zone de reaction de l'unite FCC et une meilleure
selectivite pour l'essence et autres produits dthydrocar- bures
souhaitables.
Dans Le but d'obtenir cette faible teneur en carbon dans le catalyseur
regenere, de l'ordre de 0,15 percent en poids ou moins, et des gaz de
combustion de regeneration de faible teneur en carbon oxide, il est
necessaire de traiter la phase de catalyseur dense fluidifie de la
zone de regeneration a une temperature de l'ordre de 6900 a environ
7880C, et de fournir un gaz de rege- neration contenant de l'oxygen en
quantite suffisante pour assurer la combustion du coke en carbonic
anhydride et de fournir d'environ I a environ 10 mies percent d'oxy
gene dans les gaz de combustion pour reduire la concentration en
carbon oxide dans les gaz de combustion, jusqu'aux niveaux indiques
ci-dessus.
Lorsqu'un regenerateur fonctionne dans les conditions decrites, il
importe de contreler la temperature de la phase de catalyseur dense
fluidifie dans le rege- nerateur pour maintenir les conditions voulues
dans la zone de reaction et pour eviter une post-combustion non
controlee dans la phase de catalyseur diluee de la zone de
regeneration.
Il est connu que des catalyseurs de craquage catalytique couramment
utilises, tels que la silice-alumine amorphe, des tamis moleculaires
zeolithiques de silicealumine, la silice alumine, des tamis
moleculaires zeolithiques de silice-alumine a echange d'ions avec des
ions de metals bivalents, des ions de metals de terres rares, etc...
et leur melange, sont affectes de facon nuisible par leur exposition a
des temperatures excessivement e-le- vees. A des temperatures
d'environ 8168C et au-dessus, la structure de ces catalyseurs da
craquage catalytique subit des changements physiques, pouvant etre
generalement observes comme une reduction de la surface, avec une
reduction substantielle de leur activite catalytique.
Il est donc souhaitable de maintenir la temperature dans' la zone de
regeneration a un niveau au-dessous de celui pour lequel le catalyseur
subit des dommages physiques substantiels.
Des procedes'connus de commande de la temperature de la phase de
catalyseur dense fluidifie de la zone de regeneration comprennent en
general: le regiage du prechauffage du gaz de regeneration contenant
de l'oxyge- ne vers la zone de regeneration; l'elimination de la
chaleur de la phase de catalyseur dense fluidifie par echange
thermique direct ou indirect avec un agent thermique approprie; le
reglage du debit de gaz de regenera tion contenant de l'oxygen pour
controler la combustion du coke dans la phase de catalyseur dense
fluidifie; et le reglage du niveau de conversion dans la zone de
reaction de l'unite de craquage catalytique afin de regler le depot de
coke sur le catalyseur use a regenerer. Aucun de ces procedes n'est
satisfaisant en ce qu'aucun d'entre eux ne permet de controler la
temperature dans la phase de catalyseur dense fluidifie de la zone de
regeneration sans imposer un echange thermique supplementaire ou des
possibilites de traitement de gaz de combustion pour controler la
teneur en carbon oxide tout en maintenant le niveau de conversion dans
la zone de reaction au niveau voulu.
L'invention concerne donc un procede de commande de la temperature de
la phase de catalyseur dense fluidifie de la zone de regeneration d'un
processus de craquage catalytique fluidifie, s-elon lequel un
catalyseur regenere d'une faible teneur en carbon residuel de l'ordre
de 0,1-5 percent en poids au moins est obtenu, et selon lequel la
teneur en carbon oxide du gaz de combustion du processus de
rega-naration peut extra maintenue a environ 50Qppm ou moins, et de
preference a
I0ppm ou moins.
Le procede selon l'invention, pour une unite de craquage catalytique
de fluide comprenant une zone de reaction a transport en colonne
montante se dechar- gent dans un recipient de reaction dans lequel un
lit fluidifie de catalyseur est maintenu au-dessus du niveau de la
decharge de la colonne montante, consiste essentiellement a fournir un
gaz de regeneration contenant suffisemment d'oxygen pour consommer
pratiquement tout le coke sur le catalyseur avec la production de gaz
de combustion contenant de l'carbonic anhydride et de l'oxygen, et
pratiquement exempt d'carbon oxide, et a regler le niveau du lit de
catalyseur fluidifie au-dessus de la decharge de la colonne montante
dans la zone de reaction en reponse a un changement detecte de la
temperature de commande dans la phase de catalyseur dense fluidifie de
la zone de regeneration.Le reglage du niveau du lit de catalyseur
fluidifie dans la zone de reaction modifie le debit horaire en poids
(kg de petrole/heure/kg de catalyseur) au-dessus de la decharge de la
colonne montante dans le recipient de reaction et par consequent, le
depat de coke, en reglant ainsi la quantite de chaleur fournie par la
combustion du coke depose dans la phase de catalyseur dense fluidifie
de la zone de regeneration. De cette maniere, la temperature de la
phase de catalyseur dense fluidifie est ramenee a la temperature de
controle souhaitee.
Quand le depot de coke est modifie, la concentration d'oxygen dans les
gaz de combustion de regeneration est changee en consequence. Par
consequent, le debit de gaz de regeneration contenant de l'oxygen est
regle de maniere ramener la teneur en oxygen des gaz de combustion de
regeneration a la concentration de contole. Dans le procede selon
l'invention, la teneur en oxygen des gaz de combustion de regeneration
est con trolee a une valeur dans la plage environ 1 a environ 10 moles
percent et de preference, dans la plage d'environ 2 a environ 5 moles
percent. Le m-aintien de la teneur en oxygen de controle dans les gaz
de combustion dans cette plage produit des gaz de combustion d'une
teneur en carbon oxide d'environ 0 a 500ppm. Le temps de contact du
catalyseur dans la phase de catalyseur dense fluidifie est regle pour
maintenir un temps de contact de l'ordre de 3 a 10 minutes afin
d'obtenir un catalyseur regenere avec un faible niveau de carbon
residuel par rapport au catalyseur regenere.
Dans le procede selon l'invention, un catalyseur de craquage
catalytique fluidifiable qui a ete partiellement desactive par la
formation de depots carbons sur sa surface (appele ci-apres un
catalyseur contamine par du coke) dans un processus de craquage
catalytique fludifie est introduit dans une phase de catalyseur dense
fluidife d'une zone de regeneration dans laquelle il est mis en
contact avec un gaz de regeneration contenant de l'oxygen dans le but
de bruler les depots carbons du catalyseur, afin de retablir son
activite.
La zone de regeneration consiste generalement en un recipient de
regeneration dans la partie inferieure duquel se trouve une phase de
catalyseur dense fluidifie, et dont la partie superieure continent une
phase de catalyseur dilue. Le gaz de regeneration contenant de
l'oxygen est introduit dans la partie inferieure de la zone de
regeneration afin d'y maintenir le catalyseur a l'etat de catalyseur
dense fluidifie. Des gaz de combustion sont recuperes en haut de la
zone de regeneration, contenant de l'carbon oxide et autres
sous-produits de combustion des depots de-coke que contient le
catalyseur contamine par le coke.
La phase de catalyseur dense fluidifie est ge- neralement maintenue a
une densite d'environ 160 a environ 961 kg/m3 et de preference a une
densite d'environ 320 a environ 641 kg/m3 par le debit vers le haut du
gaz de regeneration contenant de oxygen qui est introduit a la partie
inferieure de la zone. de regeneration. Le catalyseur dans la partie
inferieure de la zone de rege- neration est maintenu dans une phase de
catalyseur dense fluidifie afin d'obtenir un bon transfert de chaleur
dans tout le lit et d'eviter les points chauds localises et leurs
temperatures elevees concomitantes qui sont connues pour nuire au
catalyseur. Dans le but de maintenir le catalyseur a l'etat fluidifie,
une vitesse de vapeur specifique du gaz de regeneration d'environ 0,06
a environ 1,83 m/s est generalement maintenu.Le recipient de
regeneration est generalement dimenswonne pour etablir une vitesse de
vapeur specifique dans la plage precitee, en fonctionnant avec le
temps de contact voulu pour le catalyseur dans la zone de regeneration
et avec la quantite voulue de gaz de regeneration contenant de
l'oxygen pour effectuer la combustion du coke du catalyseur dans la
zone de reaction. Il est en outre possible de contra- ler la vitesse
de vapeur specifique dans la plage voulue en utilisant une pression de
fonctionnement dans la zone de regeneration, dans la plage d'environ
101 a environ 446 kPa, et de preference d'environ 205 a environ 412
kPa.
Si neanmoins avec ces parametres de fonctionnement, il nty a pas
suffis'amment de gaz de regeneration contenant de l'oxygen pour
obtenir les vitesses de vapeur specifique voulues, de la vapeur ou un
gaz diluant inerte peuvent etre combines avec le gaz de regeneration
contenant de 11 oxygen pour obtenir la vitesse de vapeur specifique
voulue.
Dans le but de faire fonctionner le regenerateur de maniere que les
gaz-de combustion contiennent de l'carbon oxide en quantite d'environ
500ppm ou moins, et sans imposer un traitement supplementaire avant
l'e-va- cuation dans l'atmosphere, il est necessaire de maintenir la
phase de catalyseur dense fluidifie de la zone de regeneration a une
temperature dans la plage d'environ 6900C a environ 7880C. A une
temperature de la phase de catalyseur dense fluidifie de l'ordre de
7320C a environ 7880C, et de preference dans la plage d'environ 7460C
a environ 788 C, et avec un volume suffisant de phase catalyseur dense
fluidifie pour obtenir un temps de sejour du catalyseur dans la phase
de catalyseur dense fluidifie d'environ 3 a environ 10 minutes, le
coke est brille dans le catalyseur contamine par du coke partiellement
desactives de maniere telle que tout l'carbon oxide forme dans le
processus de combustion soit converti en carbonic anhydride dans la
phase de catalyseur dense fluidifie. Par consequent, le traitement de
la phase de catalyseur dense fluidifie du regenerateur dans ces
temperatures evite la post-combustion dans la phase de catalyseur
dilue.Le fonctionnement du regenerateur avec une phase de catalyseur
dense fluidifie a une temperature de l'ordre de 690du a environ 7320C
de preference dans la plage de l'ordre de 7040C a environ 732 C, et
avec un temps de contact du catalyseur de l'ordre de 3 a 10 minutes
dans la phase de catalyseur dense fluidifie, permet ia combustion du
co! less than e du catalsuur partiellement desactive de maniere qu'il
se produise une post-combustion controlee de l'carbon oxide dans la
phase de catalyseur dilue.Par post-combustion controlee il faut
comprendre la combustion du coke du catalyseur partiellement use dans
la phase dense fluidifiee de la zone de regeneration, de maniere que
la combustion de l'carbon oxide en carbonic anhydride debute dans la
phase de catalyseur dense fluidifie, et se termine dans la phase de
catalyseur dilue avec une augmentation moderee de la temperature, afin
que la temperature de la phase de catalyseur dilue de la zone de
regeneration ne depasse pas environ 791 C.Cette post-combustion
controlee est effecutee en determinant la carbon oxide dans les gaz de
regeneration provenant de la phase de catalyseur dense fluidifie, de
maniere que la temperature de la phase de catalyseur dilue se situe
dans la plage d'environ 7460C a environ 7910C, et de preference entre
environ 760du et environ 7910C.
Pour des considerations ecologiques, il importe que l'carbon oxide,
qui est connu comme un polluant severe soit maintenu a un niveau aussi
bas que possible dans les gaz de combustion de regeneration.
Dans le procede de l'invention, des teneurs en carbon oxide dans les
gaz de combustion de regeneration peuvent etre maintenues a 500ppm ou
moins, et generalement a 1Oppm ou moins, sans aucun traitement
supplementaire des gaz de combustion de regeneration.
Avec le procede selon l'invention, selon lequel le processus de
craquage catalytique fluidifie comprend une zone de reaction a
transport en colonne montante-se dechargeant dans un recipient de
reaction dans lequel un lit de catalyseur dense fluidifie est
maintenu, la temperature de la phaseide catalyseur dense, fluidifie de
la zone de regeneration est controlee a une tempera- ture etablie dans
la plage mentionnee ci-dessus, en reglant le niveau du lit de
catalyseur fluidifie au-des-sus de la decharge de la colonne montante
dans le recipient de reaction en fonction d'un changement detecte-de
la temperature de la phase de catalyseur dense fluidifie.
Par exemple, si la temperature de la phase de catalyseur dense
fluidifie augmente a partir du point de reglage, le niveau du lit de
catalyseur fluidifie au-dessus de la colonne montante-dans la zone de
reaction est diminue d'une valeur telle que la reduction de depot
de-coke se produisant dans la zone de reaction sous l'effet du plus
grand debit horaire en poids resultant suffit pour ramener la
temperature de la phase de catalyseur dense fluidifie a la temperature
de reglage. Il en resulte que si une diminution de la temperature de
la phase de catalyseur dense fluidifie est detectee, le niveau du lit
de catalyseur de la colonne montante dans la zone de reaction est
augmente d'une valeur telle que le depot croissant de coke qui en
resulte sur le catalyseur, fournit lors de sa combustion dans la phase
de catalyseur dense fluidifie de la zone de regeneration davantage de
chaleur pour ramener la temperature de la phase de catalyseur dense
fluidifie a la temperature de reglage.
Le niveau du lit de catalyseur fluidifie audessus de la colonne
montante dans le recipient de reaction, est regle par la regulation de
la quantite de catalyseur partiellement desactive qui est extrait
continuellement de la partie inferieure du recipient de reaction et
transfere a la zone de regeneration. Dans des conditions normales
d'utilisation, la hauteur du lit de catalyseur fluidifie au-dessus de
la colonne montante dans le recipient de reaction est maintenue a un
niveau etabli en reglant selon les besoins la vitesse a laquelle le
catalyseur partiellement desactive est enleve du recipient de
reaction. Dans le procede de l'invention, le niveau du lit ne
catalyseur fluidifie dans le recipient de reaction est regle en
reponse aux changements detectes de la temperature de la phase de
catalyseur dense fluidifie comme cela a ete explique ci-dessus.Cela se
fait en corrigeant le point de reglage auquel le lit de catalyseur
fluidifie est maintenu dans le recipient de reaction en reponse au
changement detecte de temperature dans la phase de catalyseur dense
fluidifie de la zone de regeneration.
La quantite de gaz de regeneration contenant de oxygen necessaire ne
la mise en oeuvre du procede selon l'invention depend de l'importance
de la contamination par le coke du cat-alyseur introduit dans la zone
de regeneration. En general, de l'oxygen estfour- ni en quantite
suffisante pour effectuer la combustion pratiquement complete du coke
du catalyseur et pour obtenir une teneur en oxygen dans les gaz de
combustion provenant de la zone de regeneration d'environ i a environ
tO moles percent et de preference d'environ 2 a environ 5 moles
percent.
Quand le niveau du lit de catalyseur fluidifie dans le recipient de
reaction est change pour commander la temperature de la phase de
catalyseur dense fluidifie de la zone de regeneration, un changement
correspondant se produit dans la teneur en oxygen des gaz de
combustion de regeneration. Par consequent, et selon l'invention, le
debit de gaz de regeneration contenant de l'oxygen vers la zone de
regeneration est regle en reponse au changement detecte dans la teneur
en oxygen des gaz de combustion de regeneration. Ainsi, quand la
hauteur du lit de catalyseur fluidifie augmente dans le recipient de
reaction, la quantite de coke deposee sur le catalyseur dans la zone
de reaction augmente et il se produit une diminution correspondante de
la teneur en oxygen des gaz de combustion de regeneration.
Par consequent, le debit de gaz de regeneration contenant de oxygen
vers la zone de regeneration augmente d'une valeur telle que la teneur
en oxygen dans les gaz de combustion revienne a la teneur controlee.
D'une facon similaire, une diminution de la hauteur du lit de
catalyseur fluidifie dans le recipient de reaction entraine une
reduction du debit avec lequel le gaz de regeneration contenant de
l'oxygen est fourni a la zone de regeneration. La reduction de debit
se fait en reponse a l'augmentation detectee de la teneur en oxygen de
gaz de combustion de regeneration, et dans une valeur telle que la
teneur en oxygen de ces gaz de combustion revienne a la teneur
controlee.
Des gaz de regeneration contenant de l'oxygen qui peuvent etre
utilises pour la mise en oeuvre du procede de l'invention comprennent
des gaz qui contiennent de l'molecular oxygen melange avec d'autres
gaz inertes. L'air convient particulierement comme gaz de rege
negation. D'autres gaz qui peuvent etrs utilises comprennent de
l'oxygen en combinaison avec de i'anhydride carbonique et/ou d'autres
gaz inertes. De plus, si cela est souhaitable, de la vapeur peut etre
additionnee sous forme d'une partie du melange de gaz de regeneration.
Dans la mise en oeuvre du procede de l'invention, pour obtenir un
catalyseur regenere avec une teneur de carbon par rapport au
catalyseur regenere d'environ 0,15 percent en poids ou moins, il est
necessaire de maintenir le catalyseur contamine par le coke dans la
phase de catalyseur dense fluidifie dans les conditions precitees
pendant une periode d'environ 3 a environ 10 minutes.
Bien entendu, de, temps de contact plus longs peuvent convenir, bien
qu'il n'y ait generalement pas avantage a les prolonger. Un avantage
du procede selon Irinvention est que les temps du contact du
catalyseur dans la zone de regeneration peuvent etre nettement reduits
par rapport ax temps HB contact utilises dans les procedes anterieurs.
Il est donc possible d'appliquer le procede de l'invention a une
quantite de catalyseur nettement reduite dans l'unite de craquage
catalytique fluidifie.
Le temps de contact du catalyseur dans la phase de catalyseur dense
fluidifie est maintenu a la valeur voulue en reglant la hauteur de la
phase de catalyseur dense fluidifie dans la zone de regeneration.
En plus; du fait qu'il constitue un procede prefectionne pour
controler la temperature de la phase de catalyseur dense fluiaifi,a d
la zone de regeneration a la valeur etabLe voulue, de la maniere
decrite cidessus, le procede selon l'invention offre un moyen commode
pour effectuer des changements de la temperature de la phase de
catalyseur dense fluidifie de la zone de regeneration.Par exemple, un
changement peut etre apporte a la temperature de commande, ou point de
regla- ge, de la phase de catalyseur dense fluidifie, et la hauteur du
lit fluidifie dans le recipient de reaction et le debit de gaz de
regeneration contenant de l'oxy- gene peuvent etre regles en
consequence pour maintenir la teneur en oxygen voulue et la nouvelle
temperature de commande dans la phase de catalyseur dense fluidifie.
L'invention sera maintenant mieux illustree par l'exemple qui va
suivre, conjointement avec le dessin qui ne doit pas etre considere
comme limitant le cadre de l'invention.
Exemple 1
Un'processus continu de craquage catalytique fluidifie a ete conduit
dans une unite pilote, comme demonstration de l'invention. Le
processus de craquage catalytique fluidifie est decrit dans cet
exemple, conjointement au dessin annexe qui est un schema illustrant
un processus catalytique fluidifie avec le perfectionnement de
l'inve-ntion. Sur la figure, une charge d'hydrocarbon provenant d'une
conduite 1 et du catalyseur regenere frais provenant d'une'conduite
verticale 2 de catalyseur regenere ont ete combines dans la partie
inferieure du reacteur 3 a transport en colonne montante, et du
catalyseur avec des vapeurs d'hydrocarbons ont ete decharges a la
decharge superieure 4 de la colonne montante 3 dans le recipient de
reaction 5.Dans ce dernier, les vapeurs d'hydrocarbons degagees du
catalyseur de craquage use et le catalyseur de craquage ont ete
maintenus sous forme d'u-n-lit:fluidifiel'avec un niveau 6 au-dessus
de 13 decharge 4 do la colonne montante, pour obtenir un debit horaire
en poids voulu au-dessus de la decharge 4. Le lit fluidifie a ete
maintenu dans la zone du recipient de reaction 5 par l'action des
vapeurs primaires d'epuration introduites dans le recipient de
reaction 5 par un injecteur de vapeur 7 au-dessous de la decharge 4. A
partir du recipient de reaction 5, du catalyseur use a ete extrait de
facon continue dans la section d'epuration 8, dans laquelle des
vapeurs d'hydrocarbons epurables ont ete enleves du catalyseur par
l'effet d'epuration de la vapeur provenant de la conduite de vapeur 9.
A partir de la section d'epuration 8, du catalyseur use a ete
continuellement transfere par la conduite 10 de catalyseur use dans un
recipient de regeneration 11. Ce dernier consistait an un recipient
cylindrique vertical t2 avec une buse 16 d'entree de catalyseur pour
l'introduction continue de catalyseur use, une conduite verticale 2 de
catalyseur regenere pour l'extraction du catalyseur regenere, un
injecteur 13 de gaz de regeneration pras du fond pour l'introduction
de gaz de regeneration contenant de l'oxygen, par exemple de l'air, un
separateur a cyclone 14 pres du-haut du recipient 12 pour separer le
catalyseur des gaz de combustion resultant de la regeneration du
catalyseur, et une conduite d'evacuation 15 pour eliminer les gaz de
combustion du recipient 12.Le recipient de regeneration Il a ete
equipe avec des vannes, une tuyauterie, des thermocouples, des jauges
de pression, des prises d'echantillonnage et des dispositifs de mesure
de debit, necessaires pour obtenir les donnees indiquees dans cet
exemple. Selon cet exemple du catalyseur partiellement desactive
provenant du recipient de reaction depure dans un recipient.
d'epuration 8 a une temperature d'environ 5100C, a ete continuellement
additionne par la conduite 10 de catalyseur use au recipient de
regeneration 11, par la buse 16 d'entree de catalyseur.Dans le
recipient de regeneration 11, le catalyseur a ete maintenu da-ns une
phase de catalyseur dense fluidifie par le gaz de regeneration
contenant de l'oxygen circulant vers le haut, introduit dans la partie
inferieure de la zone de regeneration du recipient 11 par l'injecteur
13 de gaz de regeneration.
Le catalyseur utilise dans les operations de cet exemple etait un
catalyseur en tamis moleculaire zeolithique de silice-alumine a
echange d'ions, tel que fabrique par Davison Chemical Co., sous le nom
de marque "BZ -1". Le catalyseur a l'equilibre obtenu d'une unite
commerciale de craquage a ete utilise au demarrage de l'unite et du
catalyseur frais a ete additionne de facon reguliere pour maintenir
l'activite a l'equilibre.
Des analyses des gaz de combustion provenant de la conduite
dtevacuation 15, pour determiner la teneur residuelle en carbon oxide,
ont ete faites dans differentes conditions de fonctionnement.
Dans les differentes operations de cet exemple, l'unite de craquage
catalytique fluidifie a fonctionne avec un exces de gaz de
regeneration contenant de l'oxygen et des temperatures de la phase de
catalyseur dense fluidifie dans le recipient de regeneration 11
suffisamment elevees pour produire dans la conduite d'evacuation 15
des gaz de combustion avec une teneur en carbon oxide d'environ 500ppm
ou moins, et de preference l0ppm ou moins, et un catalyseur regenere
dans la conduite verticale 2 de catalyseur regenere avec une teneur en
carbon par rapport au catalyseur regenere d'environ 0,12 percent en
poids ou moins.Dans les quatre operations, dont les donnees sont
presentees dans les tableaux 1, 2A et 2B ci-apres, les operations de
craquage dans 11 unite ont ete faites une a la fois, sur une base de
charge de mazout a un debit de charge constante par la conduite 1.
Les conditions de fonctionnement du recipient de reaction 5
(temperature de la decharge 4 de la colonne montante et niveaux de
conversion) ont ete maintenues a des valeurs relativement constantes.
Le but des quatres series etait de demontrer qu'une temperature de
phase de catalyseur dense fluidifie dans le recipient de regeneration
11 pouvait etre maintenue a la valeur voulue en reglant la hauteur du
lit de catalyseur fluidifie au-dessus de la decharge 4 dans le
recipient de reaction 5.Dans ces operations, des temperatures de la
phase de catalyseur dense fluidifie dans le recipient de regeneration
11, de 7070C A 7730C ont ete etablies et maintenues en reglant le
niveau 6 du lit de catalyseur dans le recipient de reaction 5 afin de
regler le debit heraire en poids au-dessus de la decharge 4 dans le
recipient de reaction 5 entre 2,34 et 1,82 kg de mazout a l'heure par
kilogramme de catalyseur.Pendant ces operations, le debit de gaz de
regeneration contenant de l'oxygen par l'injecteur 13 de gaz de
regeneration a ete regle pour maintenir suffisamment d'oxygen afin
d'effectuer la combustion des depots de coke sur le catalyseur
partiellement desactive et pour obtenir un exces d'oxygen dans les gaz
de combustion de regeneration provenant de la conduite d'evacuation
15, dans les quantites indiquees.
La charge utilisee dans cas experiences etait une charge d'unite de
craquage de mazout vierge de raffinerie. Les proprietes de cette
charge sont indiquees dans le tableau 1 ci-apres.
TABLEAU 1
DESCRIPTION DE-LA MATIERE PREMIERE DE CHARGE
Alimentation en ma
Description zout' de l'unite de craquage.
Densite, kg/m3 877,3
Point d'aniline, 0 82,5
sulfur rayons X poids percent 0,41
Distillation ASTM C
IBF/5 168
10/20 282/302
30/40 326/337
50 348
Residu carbon Conradson poids percent 0,19
carbides aromatiques poids r3 40,2
Index de cyclisation a 250C 1,486
nitrogen de base, ppm en poids 199
nitrogen total, ppm en poids 329
Viscosite, centistokes a 380C + 80
Absorption UV a 285m 4,41
Pentanes insolubles, poids percent 0,07
Les informations presentees dans les tableaux 2A et 2B demontrent les
avantages du procede selon l'invention pour controler la temperature
de la phase de catalyseur dense fluidifie du recipient de regeneration
15. Par le reglage de la hauteur du lit de catalyseur fluidifie
au-dessus de la decharge 4 de la colonne montante dans le recipient de
reaction 5 pour maintenir et controler la temperature de la phase de
catalyseur dense fluidifie dans le recipient de regeneration 11, et
par le reglage du debit de gaz de regeneration contenant de oxygen par
l'injecteur 13 de gaz de rkgeneration vers le recipient de
regeneration 11 pour obtenir une teneur en oxygen dans les gaz de
combustion de la conduite d'evacuation t5 dans la plage d'environ 1
mole percent a environ 10 moles percent, et de preference d'environ 2
moles percent a environ 5 moles percent, il se produit un catalyseur
regenere dans la conduite verticale 2 de catalyseur regenere avec une
teneur carbon par rapport au catalyseur regenere, et des gaz de
combustion de la conduite d'evacuation 1 5 dont la teneur en carbon
oxide est de 500ppm ou moins, et de preference 1 Oppm ou moins. Un-
au- tre avantage de ce procede pour commander la temperature de la
phase de catalyseur dense fluidifie dans le recipient de regeneration
Il reside dans le fait que ces niveaux de convertions peuvent-etre
maintenus a des valeurs relativement constantes, tandis que des
changements de temperature sont effectues a volonte dans la phase de
catalyseur dense fluidifie du recipient de regeneration 11.
Il est bien evident que de nombreuses modifications peuvent etre
apportees au procede decrit et illustre a titre d'exemple nullement
limitatif sans sortir du cadre de l'invention.
TABLEAU 2A
CONDITIONS DE FONCTIONNEMENT DE L'UNITE DE CRAQUAGE ET RENDEMENTS
(Section de reacteur)
Debit de COLONNE MONTANTE DU REACTEUR Debit Rap- Conv. Rende- Naphte
DB charge horaire port gaz/ ment
Temp. C Debit en
SERIE N reacteur en pds cat./ huile de coke Rende- Octane
Entree Sortie volume #/h kg huile vol. pds percent ment RON (0)
huile/h huile/ percent gaz/ vol. percent vol.colonne kg/kg heure huile
2616-J 29.01 369,4 516,7 5,05 2,34 6,6 78,89 6,75 68 90,0 2616-G2
29,25 370,6 517,8 5,10 1,87 6,9 79,39 7,28 63 91,1 2616.B8 28,78 369,4
515,6 5,01 1,82 7,6 77,68 7,42 51,7 2616.B14 28,78 368,9 517,8 5,02
1,82 5,9 79,09 6,95 52,3 92,4 TABLEAU 2 B
CONDITIONS DE FONCTIONNEMENT DE L'UNITE DE CRAQUAGE ET RENDEMENT
(Section de regeneration)
Phase Post Rende- Coke
Phase dense combus- ment brule Analyse des gaz de combustion, Mole
percent
Serie n diluee
Temp. tion coke Poids percent 02 002 CO CO(1) C Poids percent
catalyseur 2616-J 706,7 790,6 66 6,75 1,02 5,53 11,93 0,20 500ppm
2616-G2 731,7 769,4 20 7,28 1,06 4,67 12,13 0,13 500ppm 2616-B8 748,3
- - 7,42 0,98 1,4 16,0 - 500ppm 2616-B14 772,8 6 6 6,95 1,18 5,17 12,3
0,2 500ppm 1): Les echantillons de verification indiquent que
l'analyse ORSAT montrant une concention de CO d'environ 0,4 vol
percent et moins est tres peu precise en comparaison des echantillons
traites par un detecteur MSA-CO et un chromatographe a gaz. Les
echantillons de verification indiquent que la concentration en CO dans
le gaz de combustion etait comprise entre 0 et 500 ppm.
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATION5
1. Procede de craquage catalytique fluidifie continu d'un produit
petrolier, dans lequel un courant de charge hydrocarbon (1) est mis en
contact avec un catalyseur (2) du type en tamis moleculaire
zeololithique dans une zone de reaction consistant en une zone de
reaction a transport en colonne montante (3) se dechargeant a son
extremite superieure dans la partie superieure d'une zone de
reaction-separation (5) dans laquelle des produits de reaction sont
separes d'un catalyseur partiellement desactive portant des depotes de
coke, ledit catalyseur partiellement desactive etant extrait de ladite
zone de reaction-separation (5) et passant a une zone de regeneration
(11) dans laquelle un lit fluidifie de phase dense dudit catalyseur
est mis en contact a une temperature elevee avec un gaz contenant de
1'oxy- gene effectuant la combustion dudit coke et la regeneration
dudit catalyseur, et du catalyseur regenere etant introduit dans la
partie inferieure de ladite zone de reaction a transport en colonne
montante '3), an contact avec la oh go d'hvdro- carbide frais, procede
oaracterise en ce qu'il consiste te essentiellement a etablir et a
maintenir dans ladite zone de reaction-separation (5) un lit de
catalyseur en phase dense fluidifie (6), au-dessus du niveau de ladite
decharge (4) de la colonne montante (3) a extraire du catalyseur de
ladite zone de reaction-separation (5) avec un debit suffisant pour
maintenir ledit niveau du lit fluidifie (6) en phase dense du
catalyseur audessus du niveau (6) de decharge de la zone de reaction a
transport en colonne montante (3), a fournir du gaz de regeneration
contenant de l'oxygen dans ladite zone de regeneration, an quantite
suffisante pour consommer pratiquement tout ledit coke sur ledit
catalyseur, avec la production de gaz de combustion contenant de
l'anhydride carbonique et de l'oxygen, et pratiquement exempts
d'carbon oxide, a detecter la temperature dudit lit fluidifie de
catalyseur dans ladite zone de regeneration (17), a augmenter le
niveau (6) dudit lit fluidifie de catalyseur maintenu dans ladite zone
de reaction-separation lorsque la temperature dans ladite zone de
regeneration (11) diminue, augmentant ainsi la quantite de coke
deposee sur ledit catalyseur, et a diminuer- ledit niveau du lit
fluidifie de catalyseur dans ladite zone de reaction-separation (5r 8)
quand la temperature. de ladite zone de regeneration (11) augmente,
diminuant ainsi la quantite de coke deposee sur ledit catalyseur, et
en maintenant donc la temperature dudit lit fluidifie dans ladite zone
de regeneration (11) a un niveau suffisant pour assurer une combustion
pratiquement complete du coke et de l'carbon oxide dans ladite zone de
regeneration (11), et au-dessous de laquelle une desactiva,tion subs
tantielle du catalyseur a lieu, et a decharger de ladi- te zone de
regeneration (11) du catalyseur pratiquement exempt de coke et des gaz
de combustion pratiquement exempts d'carbon oxide.
2. Procede selon la revendication 1, caracterise en ce que ledit
niveau du lit fluidifie dans ladite' zone de regeneration (15) es-t
maintenu pratiquement cons tant.
3. Procede selon la revendication 1., caracterise en ce que ladite
temperature se situe dans la plage d'environ 6900C a environ 788 C.
4. Procede selon la revendication 1, caracterise en ce que la teneur
en oxygen dans les gaz de combustion de regeneration (11) se situe
dans la plage d'environ 1 a 10 percent en volume.
5. Procede selon la revendication 4, caracterise en ce que ladite
teneur en oxygen se situe dans la plage de 1 a 3 percent en volume.
6. Procede selon la revendication t, caracte rise en ce que la
catalyseur et les produits de reaction decharges de l'extremite
superieure de ladite zone de reaction a transport en colonne montante
verticale (3) sont diriges vers le bas dans ladite zone de
reactionseparation (5, 8).
7. Procede selon la revendication 1, caracterise en ce que ledit
catalyseur de regeneration a une teneur en carbon d'environ 0,15
percent en poids, ou moins.
8. Procede selon la revendication 1, caracterise en ce que la teneur
en carbon oxide desdits gaz de combustion est de l'ordre de SflOopm ou
moins.
9. Procede selon la revendication 8, caracterise en ce que ladite
teneur d'carbon oxide est de l'ordre de 10ppm ou moins.
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