(57)【要約】  廃棄物流れを処理する方法は、廃棄物流れ及び再生器煙道ガスが再生器ユニット（１２）又はＣＯボイラーユニット（１３）内で燃焼されるべく、廃棄物流れが再生器ユニット（１２）又はＣＯボイラーユニット（１３）内で処理されるように、廃棄物流れを流動接触分解ユニット（１０）に導入する工程を含む。廃棄物流れはＮＨ３を含有し、ＮＨ３はＮＯｘとＮ２とに転化される。流動接触分解ユニットは、さらに、ＮＯｘをＮ２に転化するためのアセンブリを含んでもよい。ＮＯｘとＮ２とを含有するＣＯボイラーユニットからの煙道ガスは、アセンブリ内のＮＯｘからＮ２へのアセンブリに供給される。ＮＯｘをＮ２に転化するためのアセンブリは、触媒を含む選択的触媒還元ユニット（１４）を含むことが好ましく、ＮＯｘをＮ２に転化する工程は、ＮＯｘと触媒とを反応させて、Ｎ２とＨ２Ｏとを生成する工程を含む。
2012503707.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流動接触分解ユニットで廃棄物流れを処理する方法であって、
前記流動接触分解ユニットに前記廃棄物流れを導入する工程と、
前記流動接触分解ユニット内で前記廃棄物流れを処理する工程
を含む方法。
【請求項２】
前記廃棄物流れはＮＨ３を含有し、
前記廃棄物流れを処理する工程は、ＮＨ３をＮＯｘとＮ２に転化する工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記流動接触分解ユニットは、反応器ユニットに含まれる触媒とプロセス流れを反応させるための前記反応器ユニットと、前記触媒を再生するための再生器ユニットと、再生器煙道ガスを処理するためのＣＯボイラーユニットを備え、
前記流動接触分解ユニットに前記廃棄物流れを導入する工程は、前記ＣＯボイラーに導入する工程を含み、
前記流動接触分解ユニット内で前記廃棄物流れを処理する工程は、前記ＣＯボイラーユニット内で前記廃棄物流れを燃焼する工程を含む、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記廃棄物流れを処理する工程は、前記ＣＯボイラーユニット内でＮＨ３をＮＯｘとＮ２に転化する工程を含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記流動接触分解ユニットは、更に、ＮＯｘをＮ２に転化するためのアセンブリを備え、
前記廃棄物流れを処理する工程は、ＮＯｘを含有する前記ＣＯボイラーユニットからの煙道ガスを前記アセンブリに供給する工程と、ＮＯｘをＮ２に転化する工程を更に含む、請求項３又は４に記載の方法。
【請求項６】
前記流動接触分解ユニットは、反応器ユニットに含まれる触媒とプロセス流れを反応させるための前記反応器ユニットと、前記触媒を再生するための再生器ユニットを備え、
前記廃棄物流れを前記流動接触分解ユニットに導入する工程は、前記廃棄物流れを前記再生器ユニットに導入する工程を含む、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項７】
前記廃棄物流れを処理する工程は、前記再生器ユニットで前記廃棄物流れを燃焼して、ＮＨ３をＮＯｘとＮ２に転化する工程を含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記流動接触分解ユニットは、前記触媒を再生するための前記再生器ユニットに空気を導入するための再生器空気ラインを備え、
前記廃棄物流れを前記再生器ユニットに導入する工程は、前記再生器ユニットに導入するための前記空気と前記廃棄物流れを混合する工程を含む、請求項６又は７に記載の方法。
【請求項９】
前記流動接触分解ユニット内で前記廃棄物流れを処理する工程は、前記再生器ユニット内で前記廃棄物流れを燃焼する工程を含む、請求項３〜８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
前記流動接触分解ユニットは、更に、ＮＯｘをＮ２に転化するためのアセンブリを備え、
前記廃棄物流れを処理する工程は、更に、前記アセンブリ内でＮＯｘをＮ２に転化する工程を含む、請求項３〜９のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
ＮＯｘをＮ２に転化するための前記アセンブリは、触媒を含む選択的触媒還元ユニットを備え、
ＮＯｘをＮ２に転化する工程は、前記触媒を介してＮＯｘをＮＨ３と反応させて、Ｎ２とＨ２Ｏを生成する工程を含む、請求項１０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製油所廃棄物流れ（又は石油精製廃棄物流れ）を処理するための方法に関する。特に、本発明は、ＮＯｘ排出物を最小にしつつ、窒素を含有する製油所廃棄物流れを処理するための方法に関する。より詳しくは、本発明は、窒素を含有する製油所廃棄物流れを処理するための流動接触分解（ＦＣＣ）ユニットの使用に関する。本発明はまた、窒素を含有する製油所廃棄物流れを処理できる改良されたＦＣＣユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
浄化水及び処理蒸気が多くの製油所運転で使用される。浄化水は、熱交換器及び様々な水洗浄操作で使用されることが多い。処理スチームが、パイプスチル、コーカー、流動接触分解ユニット、中間留出油ストリッパー、軽質留出油ストリッパー及び他の用途に使用される。この使用の結果、相当量の汚染された製油所サワー水（又は石油精製による不快な水：refinery sour water）が生成される。サワー水（又は不快な水）は、フェノール、スルフィド、アンモニア、及び他の炭化水素のような懸濁及び溶解した不純物を含有する可能性がある。サワー水の処理により、アンモニアが著しく濃縮している廃棄物流れが発生することがあり、環境上安全な方法で廃棄処理しなければならない。サワー水は、不純物を除去するために蒸気で典型的にストリッピングする。２段階のストリッピング処理で、スルフィドは、硫黄プラントにおける処理のために第１段階で実質的にストリッピングする。第２段階で、実質的にアンモニアと蒸気から成る廃棄物流れが生成する。アンモニアを含有する廃棄物流れは、燃焼することが可能であるが、この焼却の望ましくない副産物は、窒素酸化物（ＮＯｘ）（すなわち、ＮＯｘ排出物）の発生である。ＮＯｘ排出物は監督機関によって著しく規制されている。
【０００３】
ＮＯｘ排出物を最小にしつつ、高濃度の窒素を含有する廃棄物流れを処理するための１つの方法は、Ｊｏｈｎ  Ｚｉｎｋ  Ｃｏｍｐａｎｙによって提供されている。Ｊｏｈｎ  Ｚｉｎｋ  ＣｏｍｐａｎｙのＮＯｘｉｄｉｚｅｒ（商標）システムは、ＮＯｘ形成を制限する３段階の焼却プロセス（又は焼却法）を使用する。第１段階で、廃棄物流れ及び燃料が、化学量論の必要量よりも少ない酸素で燃焼される。燃焼の生成物は、第２段で冷却され、第３段で再酸化される。３つの段階は、高強度バーナーと共に一連の耐熱材で内張りした容器で実施される。このプロセス（又は方法）は、窒素を含有する廃棄物流れを廃棄処理し、ＮＯｘ排出物を低減する点で有効であるが、このプロセスは、相当の年間経費と共に相当の資本投下を必要とする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＮＯｘ排出物を最小にしつつ、窒素を含有する廃棄物流れを処理するために、より低コストの代替手段が必要性である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様は、流動接触分解ユニット（接触分解設備又は接触分解装置：fluid catalytic cracking unit）で廃棄物流れを処理する方法を提供することである。本方法は、廃棄物流れを流動接触分解ユニットの部分に導入する工程と、流動接触分解ユニット内で廃棄物流れを処理する工程とを含む。
【０００６】
本発明の一態様によれば、流動接触分解ユニットは、プロセス流れ（又は処理流れ：process stream）を反応器ユニット（反応器又は反応装置：reactor unit）に含まれた触媒と反応させるための反応器ユニットと、触媒を再生するための再生器ユニット（再生器又は再生装置：regenerator unit）と、再生器煙道ガスを処理するためのＣＯボイラーユニット（ＣＯボイラー又はＣＯボイラー装置：CO boiler unit）とを備える。廃棄物流れを処理する方法は、廃棄物流れ及び再生器煙道ガスがＣＯボイラーユニット内で燃焼されるように、廃棄物流れをＣＯボイラーユニットに導入する工程を含む。廃棄物流れはＮＨ３を含有し、ＮＨ３は、ＣＯボイラーユニットでＮＯｘとＮ２とに転化される。流動接触分解ユニットは、さらに、ＮＯｘをＮ２に転化するためのアセンブリ（機構又は集成装置：assembly）を含んでもよい。ＮＯｘを含有するＣＯボイラーユニットからの煙道ガスは、アセンブリ内でＮＯｘをＮ２に転化するためにアセンブリに供給される。ＮＯｘをＮ２に転化するためのアセンブリは、触媒を含む選択的触媒還元ユニットを備えることが好ましく、ＮＯｘをＮ２に転化する工程は、ＮＯｘを注入されたＮＨ３と反応させる工程と、触媒を使用してＮ２とＨ２Ｏとを生成する工程とを含む。
【０００７】
本発明の他の態様によれば、流動接触分解ユニットは、プロセス流れを反応器ユニット内に含まれる触媒と反応させるための反応器ユニットを備える。流動接触分解ユニットはまた、触媒を再生するための再生器ユニットとＣＯボイラーを備える。廃棄物流れを処理する方法は、廃棄物流れを再生器ユニットに導入する工程を含む。廃棄物流れはＮＨ３を含有する。廃棄物流れは、ＮＨ３の相当の部分をＮ２に転化するために再生器ユニット内で処理される。ＮＨ３を含有する廃棄物流れは、触媒が再生されるときに再生器ユニット内で燃焼される。再生器ユニットは、ＮＨ３がＮＯｘに転化され、次に相当の部分がＮ２に転化されるように十分な温度で作動される。
【０００８】
次に、同様の参照番号が同様の要素を示す添付図面を参照して、本発明について説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態による、ＣＯボイラー内でＮＨ３排ガスを処理するための流動接触分解ユニットの概略図である。
【図２】本発明の他の実施形態による、再生器内でＮＨ３排ガスを処理するための流動接触分解ユニットの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に、添付した図面を参照して本発明についてより詳細に説明する。流動接触分解（ＦＣＣ）ユニットは、より重質の油（例えば、重質軽油、減圧軽油又はコーカー軽油）をより軽質の生成物（例えば、ガソリン、ナフサ及びより軽質のガス）に転化するための非常に統合された製油所における主要な転化ユニットである。ＦＣＣプロセス（又はＦＣＣ法）は、ゼオライト触媒の存在下で、ライザー又は流動床反応器及び再生器システムで機能する。反応器ユニット及び再生器ユニットは、従来のＦＣＣユニットの基部を形成する。
【００１１】
図１は、本発明の態様による流動接触分解ユニット１０を示している。ＦＣＣユニット１０は、ゼオライト触媒を含む反応器ユニット１１を備える。より重質の油原料、すなわちプロセス流れ３０は、反応器ユニット１１に供給され、反応器ユニット１１内で触媒と接触及び混合することで蒸発され、より小さな分子の蒸気に分解される。蒸発したプロセス流れ３１は、分留するために蒸留カラム２０に供給され、ここでプロセス流れは様々な軽質の最終生成物２１に分離される。反応器ユニット１１内の反応により、炭素質材料又はコークが生成され、これらは触媒に沈積し、触媒活性を低下させる。触媒の有効性を維持するために、堆積したコークを燃焼して、触媒を再生しなければならない。コーク化触媒は、コークを燃焼するために再生器ユニット１２に供給される。再生プロセスを促進するために、再生器空気ライン１２１を通して再生器ユニット１２に空気を供給する。次に、加熱され再生された触媒は、プロセス流れとの反応のために反応器ユニット１１に戻される。
【００１２】
再生器ユニット１２の触媒の再生により、二酸化炭素（ＣＯ２）及び一酸化炭素（ＣＯ）ガスを典型的に含有する煙道ガス１２２が生成する。再生プロセスで生成するＣＯの量は、ユニット１２の設計、再生を行う温度、及び過剰酸素の量に左右される（例えば、より高い再生温度及びより多い過剰酸素は、より少ない量のＣＯを生成する）。再生器ユニット１２からの煙道ガスは、ＣＯボイラーユニット１３に供給することが可能であり、ここで、再生器煙道ガスが燃料ガス１３１によって典型的に燃焼されて、製油所に使用するための蒸気１３３を生成する。この結果、ＣＯが燃焼され、ＣＯ排出物が制限される。次に、スタック１５を通して環境に放出する前に汚染物質を低減するために、煙道ガスはさらなる処理を受ける。
【００１３】
反応器ユニット１１、再生器ユニット１２及びＣＯボイラー１３（必要な場合）の組み合わせは、ＦＣＣユニットの常套の構成要素と考えられ、その動作及び構造は流動接触分解技術では周知である。次に、本発明の態様について、特にＮＨ３廃棄物流れを処理するためのＦＣＣユニットの使用についてより詳細に説明する。ＮＯｘを大気に放出する前に分子状窒素に還元可能なように、廃棄物流れを燃焼するときに形成されるＮＯｘを、所定の位置でＦＣＣユニットに導入する。所定の位置は、ＦＣＣユニットの設計、ユニット動作温度及び所定のＮＯｘを還元する装置の提供に依存する。
【００１４】
本発明の一実施形態によれば、ＮＨ３を含有する廃棄物流れ１３２は、ＣＯボイラーユニット１３内に供給され、ここで、廃棄物流れは、図１に示したように、再生器煙道ガス１２２と燃料ガス１３１と組み合わされる。ＣＯボイラーユニット１３で、廃棄物流れ１３１、燃料ガス１３２及び煙道ガス１２２は、燃焼されて蒸気１３３を生成し、この蒸気を他の製油所用途（又は石油精製用途）に使用してもよい。廃棄物流れ内のＮＨ３は、ＣＯボイラーユニット１３でＮＯｘとＮ２に転化される。ＣＯボイラーユニット１３からの煙道ガス１３４は、ＣＯ２とＮ２及び所定量のＮＯｘを含有する。ボイラーユニット１３内の廃棄物流れの処理により、ＣＯボイラーユニット１３からのＮＯｘ排出物が、約６０〜８０ｐｐｍから約２００〜３００ｐｐｍまで増加する。煙道ガス１３４に含有されるＮＯｘのレベルは、スタック１５を通して煙道ガス１３４を環境に放出可能な前に、追加処理を必要とする。
【００１５】
煙道ガス１３４は、大気に放出する前にＮＯｘを低減するために後続処理を受けることができる。本発明の態様によれば、煙道ガスは、選択的触媒還元（selective catalytic reduction：ＳＣＲ）ユニット１４を使用してさらに処理され、ここで、容認可能な量のＮＯｘがＮ２とＨ２Ｏに転化するように、煙道ガスを触媒にさらす。ＣＯボイラーユニット１３の後のＳＣＲユニット（ＳＣＲ又はＳＣＲ装置：SCR unit）１４の使用により、ＮＯｘ排出物は、４０ｐｐｍ未満にまで低下するであろう。次に、洗浄された煙道ガス１４１は、スタック１５を通して放出することができる。この組み合わせは、ＮＨ３を処理するための低コストの代替方法である。煙道ガスの引き続く処理は、ＳＣＲユニットの使用に限定されず、むしろ、煙道ガスは、選択的な非触媒還元（例えば、Ｔｈｅｒｍａｌ  ＤｅＮＯｘプロセスとしてＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌによって市販されているプロセス）、湿性ガススクラビングプラス（ＷＧＳ＋）、及び湿式スクラビングが続くオゾンによる煙道ガスの酸化によって処理してもよいことが考えられる。
【００１６】
本発明の他の態様によれば、図２に示すように、廃棄物流れ１２３を再生器ユニット１２に導入するように、再生器空気ライン１２１からの空気とともに廃棄物流れ１２３を導入することで、窒素を含有する廃棄物流れを処理することができる。
廃棄物流れ内の窒素は、まず、再生器ユニット１２で燃焼してＮＯｘに変わる。ＮＯｘが再生器ユニット１２を通過するとき、ＮＯｘがユニット１２内の触媒床を通過して、触媒上のコークと反応するときにＮＯｘは実質的にＮ２に転化される。触媒上のコークは、ＮＯｘに反応して、分子窒素を形成する。再生器の設計及び動作に応じて、さらなる処理を必要とすることなく又は追加のアドオンＮＯｘ制御装置を何ら必要とすることなく、容認可能なＮＯｘレベル（例えば、２０〜４０ｐｐｍ程度）を維持しつつ、廃棄物流れを処理して、ＮＨ３を除去することが可能であり得る。ＮＯｘ還元が容認可能なレベルにない場合、ＮＯｘの存在を適切なレベルにさらに低減するために、現在の装置と追加のＮＯｘ制御装置（例えば、ＳＣＲユニット、湿性ガススクラビングプラス、ＳＮＣＲ等）とを組み合わせることが必要かもしれない。
【００１７】
本発明の範囲から逸脱することなく、様々な修正及び／又は変更をなし得ることが当業者には明らかであろう。したがって、本発明の装置及び方法の修正及び変更が添付の特許請求の範囲及びそれらの均等物の範囲に含まれるならば、本発明は、それらの修正及び変更を網羅することが意図される。
【図１】
2012503707.tif 000003
【図２】
2012503707.tif 000004
【国際調査報告】
2012503707.tif 000005
2012503707.tif 000006
2012503707.tif 000007