Zonas de combustión múltiples con circuitos de circulación independientes.

Un procedimiento para la regeneración continua de un catalizador,

en donde la sección de regeneración incluye al menos dos zonas separadas. La regeneración incluye una zona de combustión, y una zona de aumento del oxígeno, donde el procedimiento utiliza al menos dos circuitos de gas de regeneración independientes para el control de la cantidad de oxígeno para regenerar el catalizador.

Zonas de combustión múltiples con circuitos de circulación independientes Declaración de prioridad

Esta solicitud reivindica prioridad a la solicitud de patente de EE.UU. Nº 13/327.156 que fue presentada el 15 de diciembre de 2011.

Campo de la invención La presente invención se refiere a unos procedimientos para la conversión de una corriente de alimentación de hidrocarburos en productos de hidrocarburos útiles. En particular, la invención se refiere a la regeneración continua de un catalizador agotado para su reutilización en el procedimiento de conversión de hidrocarburos.

Antecedentes de la invención Los hidrocarburos, y en particular el petróleo, se extraen del suelo como una mezcla. Esta mezcla se convierte en productos útiles por medio de la separación y el tratamiento de esas corrientes en reactores. La conversión de las corrientes de hidrocarburos en productos útiles se realiza a menudo por medio de un procedimiento catalítico en un reactor. Los catalizadores pueden ser sólidos o líquidos, y pueden comprender materiales catalíticos sobre un soporte. En particular, los metales catalíticos sobre un soporte son ampliamente utilizados. Los metales catalíticos incluyen los metales del grupo del platino, así como otros metales. Durante el tratamiento de los hidrocarburos, los catalizadores se desactivan con el tiempo. Una causa principal de la desactivación es la generación y el depósito de coque sobre el catalizador. La acumulación de coque bloquea el acceso a los sitios catalíticos del catalizador. Normalmente, la regeneración del catalizador se realiza por medio de la eliminación del coque, en donde el coque se quema a una temperatura alta con un gas que contiene oxígeno. Estos procedimientos se pueden realizar de una manera continua, haciendo circular el catalizador a través del reactor y el regenerador, o el procedimiento se puede llevar a cabo de una manera semicontinua, tal como con múltiples lechos fijos, donde se aparta un lecho de la corriente para regenerar el catalizador, mientras que los demás lechos continúan en funcionamiento.

Con el procedimiento continuo de regeneración, se hace pasar continuamente un gas de reciclo a la zona de combustión del regenerador y se retira el gas de combustión que contiene los productos de la combustión. El procedimiento de combustión se controla por medio del contenido de oxígeno en el gas de reciclo. La corriente de gas de reciclo

comprende una parte del gas de combustión, y una corriente adicional de gas de combustión nuevo, mientras que se purga otra parte del gas de combustión procedente del regenerador. Esto ayuda a mantener la temperatura del gas de combustión, así como a establecer la condición de régimen permanente en la adición continua al regenerador de catalizador agotado y gas de combustión, mientras que se extrae continuamente el catalizador regenerado y el gas de combustión.

En la patente de EE.UU. Nº 5.053.371 a Williamson y la patente de EE.UU. Nº 6.048.814 a Capelle, et al., se describen unos métodos de regeneración de un catalizador para la eliminación, por medio de combustión, del coque de las partículas de catalizador. El procedimiento de combustión puede ser perjudicial para el catalizador, y para mejorar la vida del catalizador en el ciclo reactor-regenerador es importante emplear los mejores métodos de control del procedimiento de combustión. Con la aportación de un procedimiento mejor se admiten más ciclos del catalizador a través del regenerador, y se aumenta la vida del catalizador. Esto se puede conseguir por medio de unas mejoras en el procedimiento y el control del regenerador.

Compendio de la invención La presente invención proporciona un procedimiento mejorado de regeneración de un catalizador. El procedimiento incluye hacer pasar una corriente de catalizador agotado a una zona primera, o superior, de regeneración para regenerar parcialmente el catalizador por medio de la combustión controlada del depósito carbonoso en el catalizador. El catalizador parcialmente regenerado se hace pasar a una zona segunda, o inferior, de regeneración para regenerar completamente el catalizador. El procedimiento incluye hacer pasar un primer gas de regeneración que comprende oxígeno a la zona primera, o superior, de regeneración y hacer pasar un segundo gas de regeneración a la zona segunda, o inferior, de regeneración. Las corrientes de gas de regeneración son unas corrientes de gas independientes para proporcionar el control del volumen y el contenido de oxígeno en las corrientes de gas individuales.

Otros objetos, ventajas y aplicaciones de la presente invención se volverán evidentes para los expertos en la técnica a partir de la descripción detallada y los dibujos siguientes.

Breve descripción del dibujo La figura es una representación de la zona de regeneración y de las corrientes de gas oxidante que se hacen circular para la regeneración del catalizador que fluye a través del regenerador.

Descripción detallada de la invención La presente invención es un procedimiento para la regeneración continua de un catalizador. La aplicación más común es la eliminación del coque de las partículas del catalizador que contienen un metal del grupo del platino, y el procedimiento más común para esta invención es el procedimiento de deshidrogenación catalítica de parafinas a olefinas. En la patente de EE.UU. Nº 7.585.803, expedida a Price, et al., el 8 de septiembre 2009, que se incorpora en su totalidad en esta memoria como referencia, se describe el regenerador en el procedimiento de conversión de olefinas.

El diseño de un regenerador actual incluye dos zonas en la totalidad de la zona de combustión. Estas zonas son: una zona superior de combustión y una zona de aumento del oxígeno. Con este diseño, la concentración máxima de oxígeno en la zona inferior está limitada por el consumo y el porcentaje de oxígeno globales de la zona de aumento en la totalidad de la zona de combustión. Típicamente, esto significa que la concentración máxima de oxígeno en la zona de aumento del oxígeno es 2%, con un reparto del gas de combustión de 70% a la zona superior de combustión y 30% a la zona de aumento del oxígeno. El procedimiento se puede hacer más robusto y se desea proporcionar un aumento de la concentración de oxígeno hacia la zona de aumento del oxígeno. Un nivel preferido es aumentar la concentración de oxígeno en la zona de aumento del oxígeno a 5%, en volumen, del gas de combustión.

Con el diseño actual, las partes de gas de reciclo que se han enriquecido con oxígeno adicional, o con un gas que contiene oxígeno, y se introducen en la zona de aumento del oxígeno, se hacen pasar a través de la zona superior de combustión sin que se empobrezcan en oxígeno. Esto da lugar a un aumento, a un nivel relativamente alto, de la concentración de oxígeno en el gas de reciclo global que sale del recipiente de regeneración hacia la zona superior de combustión. Este nivel relativamente alto de oxígeno es intolerable para una combustión controlada apropiada en la zona superior de combustión. Esto requiere que en la zona superior de combustión se introduzca un gas de dilución adicional, con el fin de reducir la concentración de oxígeno en la zona superior de combustión. Una consecuencia de ello es un aumento del gas de reciclo, la purga de gas de combustión y la utilización de servicios auxiliares. La separación de estas dos corrientes de gas de reciclo proporciona un control mayor.

La presente invención se diseña para mejorar el control y para mejorar la regeneración del catalizador. El procedimiento incluye hacer pasar una corriente de catalizador agotado a un regenerador, donde el regenerador incluye una zona superior de regeneración y una zona

inferior de regeneración. El catalizador entra en la zona superior de regeneración y pasa a través de la zona inferior de regeneración. Una primera corriente de gas de regeneración se hace pasar a la zona superior de regeneración para quemar el coque en el catalizador, y genera un gas de combustión que se elimina del regenerador. El catalizador agotado se regenera parcialmente en la zona superior de regeneración y se hace pasar a la zona inferior de regeneración como una corriente de catalizador parcialmente regenerado. Una segunda corriente de gas de regeneración se hace pasar a la zona inferior de regeneración para crear una corriente de catalizador regenerado. La primera y la segunda corrientes de gas de regeneración son unas corrientes independientes para proporcionar un control sobre la cantidad de oxígeno en cada corriente y controlar la combustión en cada zona de combustión.

El procedimiento se describe adicionalmente con respecto a la figura....

1. Un procedimiento de regeneración de un catalizador, que comprende:

hacer pasar una corriente de catalizador agotado a una zona superior de regeneración;

hacer pasar una primera corriente de gas de regeneración que comprende oxígeno a la zona superior de regeneración, generando de ese modo una corriente de catalizador parcialmente regenerado;

hacer pasar la corriente de catalizador parcialmente regenerado a una zona inferior de regeneración; y

hacer pasar una segunda corriente de gas de regeneración que comprende oxígeno a la zona inferior de regeneración, generando de ese modo una corriente de catalizador regenerado;

en donde la primera corriente de gas de regeneración y la segunda corriente de gas de regeneración son unas corrientes independientes.

2. El procedimiento de la reivindicación 1, en donde la primera corriente de gas de regeneración se hace pasar a la zona superior de regeneración utilizando una primera soplante de gas, y un primer circuito de circulación de gas.

3. El procedimiento de la reivindicación 1 ó 2, en donde la segunda corriente de gas de regeneración se hace pasar a la zona inferior de regeneración utilizando una segunda soplante de gas, y un segundo circuito de circulación de gas.

4. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde la zona superior de regeneración se hace funcionar a una temperatura entre 450º C a 500º C.

5. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde la zona inferior de regeneración se hace funcionar a una temperatura entre 500º C y 600º C.

6. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde el catalizador tiene un tiempo de residencia promedio en la zona inferior de regeneración entre 1 y 3 horas.

7. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde el catalizador tiene un tiempo de residencia promedio en la zona superior de regeneración entre 3 y 5

horas.

8. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, que comprende además hacer pasar la corriente de catalizador regenerado a una zona de halogenación, y poner el catalizador en contacto con un gas que contiene un halógeno.

9. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en donde la concentración 5 de oxígeno en la segunda corriente de gas de regeneración está entre 2% y 5% en volumen.

10. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en donde la primera corriente de gas de regeneración comprende una primera corriente de gas de reciclo a la que se ha añadido nitrógeno para controlar el contenido de oxígeno del primer gas de regeneración, y la segunda corriente de gas de regeneración comprende una segunda corriente de gas de reciclo a la que se ha añadido nitrógeno para controlar el contenido de oxígeno del segundo gas de regeneración