專利名稱：：加熱具有再生器和反應器的流化催化裂化裝置的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉^f氐^U她化裂^^置中二氧^^排放的方法和系統(tǒng)。
背景技術：
：、，J廠-、'，、、、，ii^生產汽油和輕質烴產品的主要工藝。使與重質烴iW目關的^W裂化以斷裂大的烴鏈，從而生產較輕的烴。這些4^輕的烴被作為產品回#可以直^fM或進一步加工以相對于重質烴i^F提高辛^f甬產率。烴的^/^#化裂化(FCC)的J^設備或裝置^十iM^40^R早期就出J見了。FCC工藝的差^^組件包括反應器、再生器和催化劑〖m器。反應器氣與催化劑分離^分離區(qū)。進一步的產品分離在催化劑汽提器中進行，該汽^絲棘自分離區(qū)的催化劑，通過與蒸汽或其它、;^_介質的逆^^觸將夾帶的狄催化劑脫除。FCC工藝通過^^、材料(通常是VG0、撥頂油或相對高沸點經的其它來源)與由細分或顆粒狀的固體材料制成的催化劑接觸而進行。通過將氣M蒸^足夠的i^下通過催化劑以產生所需的5;yw^狀態(tài)，使催化劑像^^一樣輸逸。油與流^^#料的接觸催化了裂^匕反應。裂^^i在催化劑上沉^p、焦炭。焦炭含ii^碳，還可以包含痕量的其它材^HMi(^金屬，它們是與原f^/v工藝的。通過堵斷^jl裂化反應的催化劑表面的活性位置，焦炭會干擾催化劑的催化活性。4W化劑通常^'氣提器M到再生器，目的是通過與含氧氣體處氧^^除去焦炭。相對于汽提器中的催化劑具有較低焦炭^i:的催化劑藏量，其以后稱作再生的催化劑，被收H^^再送回A^區(qū)。催化劑表面焦炭的氧^^#^丈大量的熱，--^分熱量隨焦炭氧化產生的氣體產物(通常稱作煙氣)離開再生器。剩余的熱量隨著再生的催化劑離開再生器。流化的催化劑連續(xù)^AX應區(qū)循環(huán)到再生區(qū)，和然后再循環(huán)到反應區(qū)。流化的催化刑，不僅提鄉(xiāng)化功能，還是從一個區(qū)域到另一個區(qū)域傳遞熱量的栽體。離開A^區(qū)的催化劑稱作廢催化劑，即由于催化劑上^^、焦炭而部分失活。^#觸區(qū)、再生區(qū)、汽提區(qū)以及各區(qū)域之間^r^催化刑的布置的務本細節(jié)都是4^頁域技#員所y^的。由于碳鞋法和其它驅動因素如需要展示長期可持續(xù)性，煉油公司斷gUi氧^^排放的壓力在增加。因此，需要提供制氐刷鄉(xiāng)化iu戰(zhàn)置二氧^^^Mt的方式。制^i氧^^排放的一種解決方案涉;5U^氣^^Ht下^ftFCC再生器和向再生^^給包含循環(huán)二氧^^和氧氣的i^H"。此方案中，由于從合成氣分離器裝置循環(huán)了二氧4誠而部分減少了二IU誠。然而，此解決方案的問題之一是在氣4Wt下，再生器不能向利用催4匕劑裂4匕烴原料的FCC^1||#應足夠的熱量。
發(fā)明內容本發(fā)明的實施方案通常提供了加熱具有反應器和在氣化^Ht下，的再生器的沐^M^f匕裂^^^置用于總^氧^^斷氐的方法和系統(tǒng)。本發(fā)明的方法和系統(tǒng)提供了產生為在AJI溫度下^^反應器的足夠熱量的解決方案。在至少一個實施方案中，提供了加熱具有再生器和反應器的沐/f傳化裂化裝置用于總^氧4誠斷氐的方法。該方法包括#^成^^口壓力壓縮到預定的高壓以得到壓縮的合成氣。合成氣含二氧4誠(C02)、一氧^誠(CO)、水(H20)、石刷匕氫(H2S)和石刷談(COS)。將C02的第一氣^A^縮的合成氣分離出來。將第一氣;細含氧氣(02)的第二氣^y^^ij預定的j^a以得到，氣體。將珊氣體引入再生器，再生器在氣^^下燃絲自碧器的嚴重結傳i催化劑(cokeheavyspentcatalyst)上的焦炭。焦炭的燃燒產生合成氣和用于在^溫度下,^器的熱量。6在本發(fā)明的一方面，該方法還包括提供渦輪膨脹機組(turbo-expandertrain),該渦輪膨^fe/li且包括第一壓縮機、膨脹才脈軸，該軸與膨^f脈第一壓縮才;Mfc^上聯結，使得膨^M^該軸，該軸驅動第一壓縮機。合成^i錄一壓縮才感縮以得到壓縮的合成氣。膨^f贈脹第一和第二氣流，產生,氣體并從第一和第二氣^a取能量以驅動膨脹機來使該軸轉動。在本發(fā)明的至少一個其它實施方案中，提供了加熱具有再生器和反應器的流^f^化裂化裝置用于總^i氧^^降欣的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包含壓縮機，其用于將合成^A入口壓力壓縮到預定的高壓以得到壓縮的合成氣。合成氣含C02、C0、H20、H2S和C0S。與壓縮機^^it的;l^離器裝置。配置分離器^^置以M縮的合成^離出含C02的第一氣流。與分離器裝置流^it的A^脹機。配U^^幾用于將第一氣流用含02的第二氣^^脹到預定的低壓以得到進料氣體。再生器在氣化條件下再生來自反應器的嚴重結焦廢催化劑。再生器配置用于接J)iJW氣體以燃棘自嚴重結傳i催化劑的焦炭，產生合成氣和用于在^I溫度下,^I器的熱量。結合附圖，參考下面的描#所附的相^要求，本發(fā)明的其它目的、特^^優(yōu)點是明顯的。圖la是^^Mf化裂^l^置的示意圖；圖lb是圖la中i;^，化裂^^置的A^器和再生器的示意圖；圖lc是^^本發(fā)明至少一個實施方案的^^^化裂化裝置的示意圖；圖ld是才娥本發(fā)明至少另一個實施方案的:^，化裂^f^置的示意圖；和圖2是##本發(fā)明加熱流^#化裂^^置的方法的實例的流程圖。M實施方式本文/^了本發(fā)明的詳細實施方案。然而，可以理解，么W的實施方案僅^l:本發(fā)明的示例，可以采用不同的^^的形式實施^^發(fā)明。附圖不必要按比例；一些附圖是為了顯示特定組件的細節(jié)。因此，本文公開的M結構和功能細節(jié)不應理解為限制性的，而M與權利要求書一起作為代^^性的^出，7以及指導^4頁域^^Mv員來實^^發(fā)明。本發(fā)明的實例尋求解決與在(^f嫌煉廠總體C02排放時加熱^j匕催化裂^^置相關聯的一些問題。常規(guī)的流f膽化裂化裝置通過向再生器輸入含有空*/或02的氣體燃燒來自廢催化刑的焦炭，產生煙氣，其包含0)2^常富含氮氣(1U。然而，通過向再生器引入含02與C02和/或H20的珊氣體，可以產生合成氣體(合成氣)。特別地，，氣體中的C02和02可以通過"干，，氣化工藝與基于碳-氫的焦^jS以產生C02、CO、ftO和H2;和珊氣體中的H20和02可以通過"濕"氣化工藝與焦m應以產生C()2、C0和H2。合成氣中的H2可以用作精煉廠中其它操怍的原材料來源，其可能降低了另外燃料源的需求，如m燒爐。jH^卜，合成氣中的0)2比富&煙氣中的co2更容易隔離，例initit^灰?guī)r結構或^4頁域^^人員已知的^^r其它合適措施。通過制^i恥肖tB燒爐的需求以;sjt過隔離co2用于循環(huán)作為在氣^^Ht下辦再生器的珊氣體，可以斷嫩煉廠的總體C02排放。然而，在氣4^fr下燃^^催化劑上的焦炭與在空^V或02中燃燒焦炭的放熱過程不一樣。jH^卜，焦^^W常^:有P艮的，ii^由于例4口^i々4%的到M器的VGO原料轉化為在催化劑上^^、的焦炭。因此，在氣4^Ht下產生的熱量較少和由于在再生器中產生的熱量由反應器回收用于裂化反應，器就可能處于較^i顯度，這會負面地影響烴原料的裂化。申請人已^JLit過向^^||#給高^1^^料，可能會生成"嚴重結焦"廢催化劑，^^再生器提供更多的燃料，和因此為M器在A^溫度下運^^供更多可利用的熱量。在一個實例中，將^渣油原料供給A^器從而產生嚴重結焦廢催化劑。在脊氏的實例中，將溶劑脫瀝青器瀝青(SDA瀝青)供給反應器以生產嚴重結傳i催化劑。此處的g渣油是指原油的低價值烴餾分，其富含湯青質和重質>t#iMA，如^iiW^為18到30或更高。jH^t的SDA湯青是指g渣油的-"^P分，其在M^溶劑中不溶解。SDA瀝青包含離^由的大部分瀝青質和康m殘?zhí)?，因此非常富含碳。此處嚴重結焦廢催化劑是指催化劑上有至少約12重4y。的^A^應器的原油被轉化成^^P在其上的焦炭。當在再生器中再生該嚴重結焦廢催化劑時，明顯較高舍量的焦炭提供了額外的燃料。該額外的燃料/焦炭在燃燒時產生更多的熱量，和因itbit樣可以允許A^器在^溫度下,規(guī)在;^考附圖，圖la顯示了流^/f^化裂化(FCC)裝置和分離系統(tǒng)10。如圖所示，FCC裝置10包輛己置以接Jli^油或烴原料30(新鮮，)的反應器12以及與反應器12流^i^ii以接收嚴重結焦廢催化劑的再生器14。^JS器12在其中將原料30裂化為含從甲烷到相對高沸點材料的烴以及ft和H2S的流出物。在fU^應期間，碳質副產物沉積在循環(huán)催化劑上。itt^料，稱作"焦炭"，在再生器14中;A^催化劑上凈組續(xù)燃)^,如下文^ii。FCC裝置10包含用于再生來自^JS器12的廢催化劑的再生器14。再生器14配置以接^自夕h^源的i^)"氣體22和來自反應器12的^^催^f匕劑。來自反應器12的廢催化劑上沉積了焦炭，從而降低了催化劑的活性。再生器14接^fcW氣體22以將焦炭^^催化劑上燃燒掉，從而產生煙氣26，煙氣26經煙氣管路28排向煙氣系統(tǒng)。煙氣26可以含C0、C02、仏0(蒸汽)、S(X和N2，但通常非常富含N2。配置再生器14以通iijl]iW氣體22將沉積的焦炭^_催化劑上燃跳來使催化劑再生或再活化。再生器14再活^^1化劑，使得當催化劑返回A^器12時，催化劑;i在最適條降下以實施它的裂化功能。再生器14用于氣化來自催化劑顆粒的焦炭并且同時向循環(huán)的催化劑賦予顯熱。由熱再生舞化劑攜帶的能量用來滿足FCC裝置10的反應器12的熱需求。應注意到，FCC裝置10可以具有許多任選的與煙氣系統(tǒng)有關的裝置。在一個實施方案中，煙氣26可以^|化劑>^立、來自燃細空氣的N2、焦燒的產物(如碳、硫、氮的氧化物和水蒸氣)、以及微量的其它化合物。煙氣26離開再生器14的溫度為約1325華Mt(。F),但可以高至1400。F,或^_￡1200。F;和壓力為約20至50磅*方英寸表壓(psig)。煙氣26的熱能一能可以轉化為蒼汽或用于驅動渦輪膨^^復電系統(tǒng)狄電。煙氣26中未轉化的C0可以在C0鍋爐中燃M成C02,同時生產高壓蒸汽。催化劑^^立可以用固體脫除裝置去除，如利用靜電沉淀器除掉。來自再生器和/或C0鍋爐的C02被排到大氣中。tt參考圖la和lb，絲的再生催化劑從再生器14經再活化的催化劑返回線20送回反應器12，并將經原料30氣化生成蒸氣。生成的蒸^帶催化劑向JiitiiA應器12的提升管16,;SJ^'^^l小。在提升管16的頂部，所需的裂^^JI已經完成，和，化劑與烴蒸氣快速分離以最小^^i^。來9200自提升管16的催化劑-烴';^^#通過分離設備18(^^升管末端設備)排a^應器12^^中，ii^催化劑和氣體明顯程a離，如至少90%重量百分比的產品蒸氣與催化劑分離。催化劑和產品蒸氣的最^f^離可以通iMX分離M離來完成。將^器流出物導引到裝置10的主，器或^^塔50，以拆分為氣態(tài)城蜂烴聯產品、FCC汽油和循環(huán)浙料。廢催化劑AA^器12絲中落入其'a^段24，其中蒸汽的逆流流動除去空隙和一些吸附的烴蒸氣，從而得到汽提的廢催化劑?！?U的廢催化劑通it^一立管23下l^pi4A再生器14。為了##工作催化劑藏量的活'^4所需的水平并補充,氣26從系統(tǒng)中損失的^f^f可催化劑，可以通過任意適合的方式向循環(huán)催化劑系^>入新鮮的催化劑。例如，該項工作可以通過催化劑WH"(沒有示出)完成。jtb^卜，可以根塘需凓"^^輔助W"斗(沒有示出)，從循環(huán)系鍵浙出的廢催化劑以##所需的工作活性，并在FCC裝置10停車進行維護和檢修時敘內所有催化劑藏量。如圖la和lb所示，在FCC裝置IO的,中，新鮮原料30和(依產品分布要求而定)再循環(huán)的循環(huán)油與控制量的再生催化劑^^被引入提升管16的底端。該^i過換熱或在一些情況下用火焰加熱器預熱。FCC工藝的原料30包括M烴的混合物，其包樹目對小的分子如汽油中出現的小分子到60或更多碳原子的大分子。原料30可以包樹目對低^i:的雜質如有機琉、氮^^物以及有才Ji4r屬^^物。應該注意到，所有這些物質的相對比例隨石油的;ttk^源及FCC原料30的特定f料呈變化。然而，原料30可以按它們的"可裂化性"進行分級，或按其在FCC裝置中轉化的難易程M級?？闪鸦钥梢远x為iW"中^爛、環(huán)烷經和芳烴類物質的相對比例的函數。FCC裝置10還包括主^tt塔50,通iti^^塔50將碧器流出物分離^4t產品。主，包^^頂線52、第一側線54、第二側線56、第三側線58和塔底線60。如圖所示，塔頂線52包拾汽油和較輕的材料，第一側線54包括石腦油，第二側線56包括^f循環(huán)油，第三側線58包括重質循環(huán)油，塔底線60包拾油漿。這些線可以包括其它產品而沒有超出本發(fā)明的范圍或衞申。將^器產品蒸氣導引到主分餾器50,&匕將汽油和氣態(tài)富烯烴聯10裝置70。在主雑器50，樹循環(huán)油被作為側線鎦分回收，及將凈產量的這種材料汽提除去^^且#送^#存。純塔底產品作為游M登清油得到。由于在A^器設計中^^的催化劑-烴分離系統(tǒng)的效率較高，被帶到雑器50的催化劑**^到了最低而沒有必要對雑器50的塔觸產的純重質產品進行澄清，除非該物質^細于要求固體^t低的特殊用途，如用來生產炭黑。在一些情況下，重質材料可以再循環(huán)JA^H^升管16。在主賴器50可獲得的熱量得到了最;t^用。通常，樹循環(huán)油和重質循環(huán)油用于氣體，段70進《m熱，和通過循環(huán)主，^^底物沐淶生產蒸汽。氣體濃縮塔70與主，塔50的塔頂線流M通。氣體濃縮塔50從塔頂線52接收不穩(wěn)定的汽油和較輕產品，^t^^^離為用于^^化、聚合的燃料氣，以JSJL丁烷汽油。氣體,段70可以是單個的吸收器和，器^1吸收器和，器的組合，*#主^^頂產品分離成汽油和其它所需的輕產品。來自其它工藝如焦化的烯烴氣體也可以送往FCC氣體,段。氣體，裝置可以有一個或多個塔。例如，氣體,裝置可以是"四塔"氣體絲裝置，其包括主吸收塔、次吸收器、器和脫丁跳5脈參照圖lc，提供加熱具有再生器14和A^器12的:^她化裂^^置用于總體0)2斷氐的系統(tǒng)80的至少一個實施方案。系統(tǒng)80包含壓縮機82，壓縮機82#^成氣84從入口壓力壓縮到預定的高壓以得到壓縮的合成氣85。合成氣84包含C02、CO、H20和C0S，還可以包含112和貼。在一個實例中，壓縮機82的壓縮hb^約5:1到10:1之間，^a縮比是約7:1。例如，入口壓力可以為約25至35psig。壓縮機82伏逸#成氣84壓縮到約150至500psig的壓力。分離器裝置86與壓縮機82a^it。分離器裝置86配置用于AUi縮的合成氣85中分離出至少0)2以生產含0)2的第一氣流88。在一個實例中，分離器裝置采用濕氣洗滌工藝例如胺吸收、Rectisol、或Selexo^,其用于從壓縮的合成氣85脫#/或分離H2S、COS和C02以生成第一氣流88。^4頁域技#員熟知的其它合適的分離形式也可以^^]。合成氣85還可以含CO和H2，其可以和蒸汽濕#送往水煤氣變^應器以將CO轉化為C02,從而生產額外ii的氫氣。利用稱作^/S吸附過程的工藝，ft可以進一步與0)2分離。知匕方案中，分離的H272可以^^裝置中別處燃燃料的需求最小化以用于其它系統(tǒng)，從而斷械煉廠的總體C02排放。例如，分離的IU2可以用于其它系統(tǒng)作為珊燃M用于加M^il加氫裂^^它烴。通過Wp裝置90進#^熱回#^阿以扭粗縮機82壓縮合成氣84^i^it過分離裝置86處理壓縮的合成氣85之前進行。在一個實例中，^HP裝置90將溫度為約600至800叩的壓縮的合成氣85Wp到約300至500叩。在一個實施方案中，將第一氣流88(它可能包^-^分分離的CO加H2，其超過了精煉廠H2生產的需要量)送往與分離器裝置86;M^t的膨脹機IOO。含02的第二氣流96^M^給膨I^幾100。^"fH^M口圖lc所示，第一氣流88可以初始與第二氣流96—起供應到燃燒區(qū)92或燃燒器。&匕方案中，燃燒區(qū)92與分離器裝置86直接;;iL^it。在仍然i^的另一個實例中^tn圖ld所示，第一氣流88可以初始供給第二壓縮機94,第二壓縮機94與分離器裝置86和燃燒區(qū)92兩者均沐i^it。在燃燒區(qū)92接收氣體88之前，第二壓縮機94進一步壓縮第一氣流88。燃燒區(qū)92配置用于將舍02的第二氣流96與第一氣流88燃燒到預定的高溫以生產熱氣體98。如果第一氣流88^f^fH2和/或CO，^i^4第二氣沈在由膨l^幾100接收之前在燃燒區(qū)92中燃燒。在一個實例中，預定的高溫為約1800至2100。F。燃燒區(qū)用第二氣流96中的02燃^#一氣流88中的任啊ft和/或CO以生產含C02和/或H20的熱氣體98。jtb^卜，第二氣流96中的4分02^i^|^^，尤其是當第二氣流96對第一氣流88是化學計量過量的時候。x^t匕方案中，過量02形成熱氣體98的一部分。膨^f幾100可以與分離器裝置86直接^/^ii。#^鏡，膨^f幾100可以與燃燒區(qū)92直接;M^it，并且與分離器裝置86間接;jfL^it。膨^^/L100配置用于將第一氣流88和第二氣流96膨脹到預定的低壓以得到,氣體102。如果第一氣流88和第二氣流96初始導引到燃燒區(qū)92，那么膨敗fc/L100以熱氣體98的方i^^it些氣流88和96。在一個實施方案中，膨^^幾100是10到15織輪膨E^幾。當4狄燃燒區(qū)92時，辦氣體102的壓力為約30至70psig和他逸約30至40psig，溫度可以為約1200至1600。F。智4^，如果第一氣流88和第二氣流96不燃燒，ii^氣體102的溫度可以為約IOO叩。在至少一個實施方案中，反應器12配置用于接收富含瀝青質和康拉iU^炭的低價值原油悉阡104。在一個實例中，低價^^油iWl04差本是4^奢油。在另一個實例中，低價值原油悉阡104基本是SDA瀝青。反應器12利用催化劑裂^j氐價值原油，104,生成嚴重結焦^^催化劑106，其經由第一立管23ii/v再生器14。#至少約為12%、14%、16°/。、18%、20%(重量百分比，^i^Mit增排序)的低價^^、油珊104轉化成了焦炭，這些焦炭^F在催化劑上，從而形成了嚴重結禁渡催化劑106。再生器14接j)tiW氣體102，在一個實例中其包含02和C02。氣體102還可以包含貼。再生器14在氣4^Hf下辦，利用珊氣體102燃燒來自嚴重結焦廢催化劑106的焦炭。在嚴重結焦廢催化劑106上沉積的另外焦炭為燃燒工藝提供燃W^曽加再生器14中的燃燒能量，從而增強了氣^it程并產生合成氣和熱量。合成氣的溫度M為約1200至1850。F和也可富含CO和H2。參考圖lc和圖ld，壓縮機82、燃燒區(qū)92和膨敗f幾100可以是渦輪膨^^li且110的一部分。渦輪膨^^li且110包括與膨妝^100和壓縮機82兩者在,JL^結的軸112使得膨敗機100轉動軸112,軸112驅動壓縮機82。膨^^L100，作為透平發(fā)動機，通ii^脹熱氣體98ijU^熱氣體98中提取能量。膨!^幾100將提取的能量轉化為絲能，它絲軸112。在另一個實例中，^^膨^N且110還可以包括第二壓縮機94，其與軸112在^fth^和^it^脹才幾IOO驅動。系統(tǒng)80可以包括固體脫除裝置114和^H卩裝置116。^H卩裝置116與固體脫除裝置114和壓縮機82流^it。固體脫除裝置114與再生器14流體艦，并可以用4Mfe合成氣84由^HP裝置116和/或壓縮才幾82接收之前從合成氣84中脫,化劑碎粒。在一個實例中，WP裝置116將合成氣84從約1200至1850。F、但M約1200至1400。F的溫度~卩到約300至600。F的溫度。在至少一個其它的實施方案中，^^膨0^li且110還包括電動發(fā)電機118。電動發(fā)電機118與軸112在,JiW和由膨^^幾100驅動。當軸112絲時，電動發(fā)電機118產生電力。此電力可以供工廠中的樹工藝^fM。在一個實例中，此電力使工廠中在別處為產生動力而燃,料的需求最小化，因13此斷氐了精煉廠的總體C02排放。參照圖2,提供了加熱具有再生器和反應器的^^賺化裂^^置用于總^LJ1氧^^降低的方法的至少一個實施方案。該方法包括將入口壓力的合成氣120壓縮至預定的高壓以得到壓縮的合成氣。在一個實例中，入口壓力可以為約25至35psig和預定的高/M^約150到500psig之間。M縮合成氣中分離(:02以提#(:02的第一氣流122。在一個實例中，將第一氣流與含02的笫二氣^^燒以生產熱氣體。熱氣體的溫度可以為約1800至2100。F。第一氣沐和第二氣流可以被膨脹126到低的壓力以得到i^氣體。在第一和第二氣^^^燒的實例中，膨脹機以熱氣體的形式膨脹第一和第二氣流。i^氣體故引入再生器128。再生器在氣^^降下燃燒來自反應器的嚴重結焦廢催化劑上的焦炭。焦炭的燃燒產生了合成氣和用于在M溫度下操作反應器的熱量。在一個實例中，,氣體的溫度為約1200至1600叩，再生器中生成的合成氣溫度為1200至18S0。F，to約1200至1400。F。在至少一個其它實施方案中，方法還包括在壓縮步驟之前去,化劑碎凈i^4f^成氣^H卩到400至600°F的溫度。壓縮的合成^可以^H卩到300至500。F的溫度。以下實施例(Ml和表2)進一步說明了本發(fā)明的實施方案。在以下情況之間進行比較(1)具有M器和在燃燒務降下操作的再生器(即再生器以空氣作為*氣體)的FCC裝置和(2)具有反應器和在氣^^下操怍的再生器(即使用含C02和02的AitW氣體)的FCC裝置。在FCC常鄉(xiāng)作中，將在燃^氣化條件下在再生器中產生的熱量("總可用熱量，，)轉移以，反應器("總熱需求")。^1中，當原料在450。F下i^A提升管和A^器產物在980。F下離開時，本實施例計算了^JS器的總熱需求。再生器在1275。F下運^fa每磅FCC原料循環(huán)7磅催化劑的情況下，計算了再生器的總可用熱量。假沒焦炭的大概M式為M,并且包含不可區(qū)別量的硫，該實施例燃燒每磅焦炭需要13.75磅的空氣(燃燒條件下)。基于這些^fMHt和假設,反應器的總熱需求為620Btu/磅原料。燃燒條件下的再生器的總可用熱量為13332Btu/磅焦炭。因此，反應器熱需求的催化劑上的焦炭最小量是0.047磅焦^/磅原料[(620Btu/磅原料)/(13332Btu/磅焦炭)]或約4.7%。表1.燃燒糾下,的FCC裝置<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>焦炭*^總熱需求/總可用熱<^620/13332*100%=4.7%^42中，本實施例再生器由燃燒M改為氣^^K如^^器糾與表H，目同(即原料在450叩i^A，產品在980。F排出)，那么A^器的總熱需求^f,目同(620Btu/磅原料)。jH^卜，再生器必須^f目同的流J^溫度下向A^H^應催化劑。在氣^^件下，總可用熱量(5|^氣體中02和0)2的濃度而。本實施例中，假設下面的^式代表了基于02和0)2某一比例的燃燒熱(c22//n+8)^02+5c02~~>27co+5%//2)。本M中，1磅焦^生約2，711Btu的熱量。假i狄入的,氣體必須從100叩加熱到1275。F，熱需求約是571Btu/磅焦炭(1，8磅氣體/磅焦炭*0.27Btu/^°F*(1275。F-100。F))。氣^^Ht下的再生器的總可用熱量為1885Btu/磅焦炭。本實施例中，供應M器熱需求的催化劑上的焦炭最小量是0.329磅焦A/磅原料[(620Btu/磅原料)/(1885Btu/磅焦炭)]或約32.9%。如所述，FCC裝J^常^JMt期間通常不^if'J這樣高的焦炭水平，如VGO原^l產生約4重*%焦^/原料。然而，通過向^I器^^高康誠^f、料，可以產生嚴重結傳渡催化劑，它當在再生器中燃燒時可產生足夠的熱量以滿;Li應器的能量需求。在一個實例中，嚴重結焦廢催化劑燃燒以產生每磅原料至少約600Btu的熱量用于在M溫度下,M器。表2.氣^^Ht下辦的FCC裝置<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>權利要求1、一種加熱具有再生器和反應器的流化催化裂化裝置用于總體二氧化碳降低的方法，該方法包括將含CO2、CO、H2O、H2S和COS的合成氣從入口壓力壓縮到預定的高壓以得到壓縮的合成氣；從所述壓縮的合成氣分離出含CO2的第一氣流；將所述第一氣流用含O2的第二氣流膨脹到預定的低壓以得到進料氣體；和向裝有來自反應器的嚴重結焦廢催化劑的再生器引入所述進料氣體，再生器在氣化條件下燃燒來自嚴重結焦廢催化劑的焦炭，從而產生合成氣和用于在反應溫度下操作反應器的熱量。2、斥M'要求1的方法，其中配X^器用于接收與催化劑A^I以產生嚴重結焦廢催化劑的原#用于在^溫度下#^反應器的熱量為至少約600BTU每磅原料。3、權利要求2的方法，其中原料包括g務油和至少約12重*%的減壓渣油轉化成了焦炭，該焦炭^K到催化劑上而產生嚴重結焦廢催化劑。4、權利要求2的方法，其中原料包括溶劑脫瀝青器瀝青和至少約12重量％的溶劑脫瀝青器瀝青轉化成了焦炭，該焦炭沉積到催化劑上而產生嚴重結焦廢催化劑。5、4X^'涹求1的方法，其中合成祖包含H2，第一氣;;艦包含C0和H2中的至少一種，該方法還包括將第一氣沐月第二氣;JW燒到預定的高溫以生產熱氣體，并鋪脹步驟包括絲氣體膨脾得到珊氣體。6、^U'J要求5的方法，其中預定的高溫為約1800至2100華^復(。F)。7、權利要求5的方法，還包括從壓縮的合成氣中分離出至少一部分H2，該部分H2用于其它系統(tǒng)，從而1^&悉體C02排放。8、權利^"求1的方法，其中預定的高壓為約150至500psig。9、權利要求l的方法，其中預定的低壓為約30至70psig。10、權利要求1的方法,其中iW氣體的溫度為約1200至1600華氏度(。F)。11、權利要求1的方法,其中在反應器生產的合成氣的溫度為約1200至1850華^1(。F)。12、相為漆求l的方法，其中iW氣體含C02、02和1120。13、'J^#1的方法，還包括在壓縮步驟之前去,化劑>^立以及#^成氣~卩到約300至600華&變(。F)的溫度。14、權矛決求1的方法，還包括將壓縮的合成氣冷卻到約300至500華氏度(。F)的溫度。15、一種加熱具有再生器和AJl器的i;^f^H匕裂化裝置用于總^1^^^斷氐的方法，該方法包括提供賺膨W逾，該渦輪膨斜她包括第一壓縮機、膨糾脈軸，該軸與膨I^脈第一壓縮機兩者在辦上麟使得膨^M^該軸，該軸驅動第一壓縮機；用第一壓縮才;^#舍0)2、CO、H20、H2S和C0S的合成^A入口壓力壓縮到預定的高壓以得到壓縮的合成氣；M縮的合成^離出含C02的第一氣流；通iiJ^^幾將第一氣流月含02的第二氣j;;f^脹到預定的低壓，產生悉阡氣體并4一和第二氣j;jia取能量以驅動膨脹機來使該軸轉動；和向裝有來自^器的嚴重結禁i催化劑的再生器引A^斤iii^氣體，再生器在氣化糾下燃絲自嚴重結禁i催化劑的焦炭，從而產生合成，用于在M溫度下^t^器的熱量。16、柏力漆求15的方法，其中渦輪膨l^aE^包括與膨脹機^^t的燃燒區(qū)；第一氣^te包含C0和H2中的至少一種；該方法還包^燒區(qū)將第一和第二氣流燃燒到預定的高溫以生產熱氣體；膨脹步g包^f吏熱氣體膨脹、產生，氣體^tit^l^;u^熱氣^^取能量以驅動膨^^來使該軸^^。17、似'j要求i6的方法，其中渦輪膨l^;iiaii包括與燃燒區(qū)流^it和與該軸在,Ji^結的第二壓縮枳使得轉動該軸^區(qū)動第二壓縮機；^N亥方法還包括在燃燒步驟之前壓縮第一氣流。18、似'決求15的方法，其中渦輪膨l^;ii腿包括與該軸在^上聯結的電動發(fā)電積/f吏得轉動該軸衫區(qū)動電動發(fā)電機；和該方法還包括驅動電動發(fā)電機從而產生電能。19、一種加熱具有再生器和反應器的流化催化裂化裝置用于總^n氧^^斷氐的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括壓縮機，其用于將含C02、CO、H20、貼和COS的合成^A入口壓力壓縮到預定的高壓以得到壓縮的合成氣；分離器裝置，其與壓縮機流體連通和配置以M縮的合成氣分離出含C02的第一氣流；膨,其與分離器裝置;;^^配置用于將第一氣^^含02的第二氣^^脹到預定的低壓以得到i^氣體；和再生器，其在氣^^下用于再生來自反應器的嚴重結焦廢催化劑和配置用于接^^氣體以燃絲自嚴重結傳i催化劑的焦炭，從而產生合成，用于在M溫度下，A^器的熱量。20、；M^要求19的系統(tǒng)，其中壓縮才脈膨^f幾是^^膨^^且的-"^分；渦輪膨^M且包括與分離器裝置和膨^^^^it的燃燒區(qū)，以及與膨^f錄壓縮機兩者在辦上麟的軸使得膨I^/L^該軸，該軸驅動第一壓縮機；燃燒區(qū)配置用于將第一和第二氣流燃燒到預定的高溫以生產熱氣體；膨^^Lg己置用于^^熱氣^^取能量，從而#^該軸。21、權利要求20的系統(tǒng)，其中預定的高溫為約1800至2100華ML(。F)和，氣體的溫度為約1200至1600華&復(。F)。22、；l5U，J^求19的系統(tǒng)，還包細己置用于接j)ibf、料的^^器，該原料包括^A^^由和溶劑脫湯青器源青中的至少一種，以產生嚴重結焦廢催化劑。23、^U'J要求19的系統(tǒng)，其中預定的高壓為約150至500psig^5定的低壓為約30至70psig。24、Wj^"求19的系統(tǒng)，其中合成^i包含H2和分離器裝置湖己置用于從壓縮的合成^離出至少一^分H2，這部分H2用于其它系統(tǒng)，從而斷&悉體C02排放。25、權利要求19的系統(tǒng)，其中配U應器用于接收與催化劑反應以產生嚴重結焦廢催化劑的原^用于在M溫度下^ft反應器的熱量為至少約600BTU每磅原料。全文摘要在本發(fā)明的至少一個實施方案中，提供了一種加熱具有再生器和反應器的FCC裝置用于總體CO₂降低的方法。該方法包括將合成氣壓縮以得到壓縮的合成氣。從壓縮的合成氣分離出含CO₂的第一氣流。將含O₂的第二氣流用第一氣流膨脹以得到進料氣體。向再生器引入所述進料氣體，再生器在氣化條件下燃燒來自反應器的嚴重結焦廢催化劑上的焦炭，從而產生合成氣和用于在反應溫度下操作反應器的熱量。文檔編號C10G11/18GK101497811SQ200810107460公開日2009年8月5日申請日期2008年12月19日優(yōu)先權日2007年12月21日發(fā)明者B·W·海德瑞克申請人:Bp北美公司