JP2012504172A - 再生した触媒及び炭化した触媒を混合するための装置及び方法 - Google Patents

Abstract

再生した触媒及び炭化した触媒を混合するための装置及び方法は、触媒入口と供給流分配器との間の１以上のバッフルによって触媒の上向流を妨害することを伴う。それぞれの触媒流を立管の反対側に送ることができる。バッフルによって上向流を妨害して、再生した触媒と炭化した触媒の混合を行わせて、供給流と接触する前により均一な温度及び触媒混合物を得る。
【選択図】 図２

Description

[0001]本発明は、炭化した触媒及び再生した触媒を混合するための装置及び方法に関する。本発明の分野は流動接触分解（ＦＣＣ）の分野であってよい。

[0002]ＦＣＣは、炭化水素を流動反応区域内において微粉砕粒子状材料から構成される触媒と接触させることによって行われる炭化水素転化プロセスである。接触分解における反応は、水素化分解とは対照的に、実質的に加えられる水素の不存在下又は水素の消費下で行う。分解反応が進行するにつれて、相当量のコークスと呼ばれる高度に炭素質の物質が触媒上に堆積してコークス化又は炭化した触媒を与える。この炭化した触媒は、しばしば使用済み触媒と呼ばれる。しかしながら、炭化した触媒は未だ相当な触媒活性を有しているので、この用語は誤解される可能性がある。反応容器内において炭化した触媒から蒸気状の生成物が分離される。炭化した触媒は、蒸気のような不活性ガス上でのストリッピングにかけて、炭化した触媒から同伴炭化水素質ガスをストリッピングすることができる。再生区域操作内での酸素による高温再生によって炭化した触媒からコークスを燃焼させて、これをストリッピングすることができる。

[0003]炭化した触媒はコークス堆積物を担持しているが、未だ活性を有している可能性がある。米国特許第３，８８８，７６２号明細書には、炭化水素供給流と接触させるために炭化した触媒及び再生した触媒を混合することが開示されている。再生した触媒は５９３℃〜７６０℃（１１００°Ｆ〜１４００°Ｆ）の範囲にすることができ、炭化した触媒は４８２℃〜６２１℃（９００°Ｆ〜１１５０°Ｆ）の範囲にすることができる。米国特許第５，５９７，５３７号明細書には、炭化水素供給流と接触させる前に、炭化した触媒及び再生した触媒をブレンド容器又は混合室内で混合して、再生した触媒及び炭化した触媒を温度平衡に到達させることが開示されている。より均一な温度を有する混合触媒により、非選択的分解を起こして生成物炭化水素の価値を低下させる可能性があるホットスポットが避けられる。

米国特許第３，８８８，７６２号明細書 米国特許第５，５９７，５３７号明細書

[0004]炭化した触媒及び再生した触媒の混合において改良された装置及び方法が求められている。

[0005]本発明者らは、大量の供給流を処理するように設計されるプロセスユニット用の混合室が非常に大きくなる可能性があり、これにより設備コストが増加し、室(chamber)によってプロセスユニット全体に加えられる増加した体積を充填するためにより多くの触媒の在庫量が必要であることを見出した。しかしながら、本発明者らは、供給流分配器の下方に少なくとも１つのバッフルを用いることによって炭化した触媒及び再生した触媒を反応器立管の底部において混合して、混合室の必要なしに触媒が供給流と接触する前に実質的な温度平衡を達成することができることを見出した。本発明者らはまた、炭化した触媒及び再生した触媒を立管の反対側に送ることによって触媒の混合が向上することも見出した。

[0006]図１は、本発明に包含されるＦＣＣユニットの模式的な立面図である。 [0007]図２は、図１の下部区域の透視図である。 [0008]図３は、図２の３−３断面の断面図である。

[0009]本発明の装置及び方法は、触媒を炭化水素供給流と接触させるため、或いは炭化水素供給流と接触させるために再生した触媒と炭化した触媒を混合するためのものである。本発明は任意の固気接触装置において有用である可能性がある。しかしながら、すぐに期待できる有用性はＦＣＣユニットにおいて見られる。図１は、反応容器２０及び再生容器５０を含むＦＣＣユニット８を示す。再生器触媒導管１２によって、再生した触媒を、再生容器５０から制御弁１４によって調節した速度で再生触媒入口１５を通して反応器立管１０に送る。ノズル１６からの蒸気のような流動化媒体によって、触媒流を、立管１０を通して比較的高い密度で上向きに流動させる。複数の供給流分配器１８によって、供給流を、触媒粒子の流動流を横切って注入して、炭化水素供給流を立管１０へ分配する。供給流分配器１８は立管の錐台部１９上に配置されている。反応器立管１０内で炭化水素供給流を触媒と接触させることによって、より重質の炭化水素供給流が分解してより軽質の気体状炭化水素生成物が生成し、一方、コークスが触媒粒子上に堆積して炭化した触媒が生成する。

[0010]通常のＦＣＣ供給材料及びより高沸点の炭化水素供給材料が好適な供給流である。最もありふれたこのような通常の供給材料は、通常は常圧残油の減圧分別によって製造される３４３℃〜５５２℃（６５０〜１０２５°Ｆ）の沸点範囲を有する炭化水素材料である「減圧軽油」（ＶＧＯ）である。かかるフラクションでは、一般に、触媒を汚染するように働く可能性があるコークス前駆体及び重質金属汚染物質が少ない。本発明を適用することができる重質炭化水素供給材料としては、原油からの重質塔底油、粗重質瀝青油、シェール油、タールサンド抽出油、脱瀝残油、石炭液化からの生成物、常圧及び減圧蒸留残油が挙げられる。本発明のための重質供給材料としては複数の上記の炭化水素の混合物も挙げられるが、上記のリストは包括的ではない。また、より軽質の再循環流又はナフサのような予め分解した供給流も好適な供給材料である可能性があると考えられる。

[0011]反応容器２０は立管（riser）１０と下流で連絡している。反応容器内において、炭化した触媒と気体状生成物を分離する。得られる気体状炭化水素生成物と炭化した触媒の混合物を、立管１０を通して反応容器２０中に上向きに継続して流して、その中で炭化した触媒と気体状生成物を分離する。１対の分離アーム２２によって、気体及び触媒の混合物を、立管１０の頂部から１以上の出口２４（１つしか示していない）を通して、触媒からの気体の部分的分離を行う分離容器２６中に、接線方向及び水平方向に排出することができる。移送導管２８によって、ストリッピングされた炭化水素、ストリッピング媒体、及び同伴される触媒を含む炭化水素蒸気を反応容器２０内の１以上のサイクロン３０に移送して、炭化水素気体流から炭化した触媒を分離する。分離容器２６は部分的に反応容器２０内に配置されていて、反応容器２０の重要な部分と考えることができる。出口ノズル３６及び最終的には分別回収区域（図示せず）中に送るために、反応容器２０内の回収プレナム３４によってサイクロン３０から分離した炭化水素気体流を集める。ディップレグ３８によって、触媒をサイクロン３０から反応容器２０内の下部床２９中に排出する。吸着又は同伴炭化水素を有する触媒は、最終的には下部床２９から、分離容器２６の壁部内に画定されているポート４２を横切って場合によって用いるストリッピング区域４０中に送ることができる。分離容器２６内で分離された触媒は、床４１を介して場合によって用いるストリッピング区域４０中に直接通すことができる。流動化導管４５によって不活性流動化ガス、通常は蒸気を、流動化分配器４６を通してストリッピング区域４０に送る。ストリッピング区域４０は、バッフル４３、４４、或いはストリッピング剤と触媒との間の接触を促進させる他の装置を含む。導入される際に有していたか又はストリッピングにかけなかった場合よりも低い同伴又は吸着炭化水素の濃度を有するストリッピングされた該炭化した触媒が、反応容器２０の分離容器２６のストリッピング区域４０から排出される。炭化した触媒の第１の部分を、使用済み触媒導管４８を通して反応容器２０の分離容器２６から排出し、滑り弁５１によって調節する速度で再生容器５０中に送る。反応器立管１０内でコークス化された炭化した触媒の第２の部分を、反応容器２０の分離容器２６から排出し、炭化触媒導管５２を通して、制御弁５３によって調節する速度で立管１０に戻す。炭化触媒導管５２は、反応容器２０と下流で連絡し、炭化触媒導管交差部９４において立管１０と交差する。炭化触媒導管５２は、立管１０の出口２４と下流で連絡し、立管１０への炭化触媒入口９７と上流で連絡している。

[0012]ＦＣＣプロセスの立管１０は、一般に４２５℃（７９７°Ｆ）より高い温度などの高温条件に保持する。一態様においては、反応区域は、立管出口２４において４８０℃〜６２１℃（８９６°Ｆ〜１１５０°Ｆ）の温度、及び６９〜５１７ｋＰａ（ｇａ）（１０〜７５ｐｓｉｇ）であるが通常は２７５ｋＰａ（ｇａ）（４０ｐｓｉｇ）未満の圧力などの分解条件に保持する。立管の底部に導入される触媒及び供給炭化水素の重量を基準とする触媒−油比は、３０：１以下の範囲であってよいが、通常は４：１〜１０：１の間であり、７：１〜２５：１の範囲であってよい。水素は通常は立管には加えないが、水素の添加は当該技術において公知である。供給流の２〜３５重量％に相当する蒸気を、立管１０及び反応容器２０中に送ることができる。しかしながら通常は、蒸気速度は、最大のガソリン製造のためには２〜７重量％であり、最大の軽質オレフィン製造のためには１０〜１５重量％である。立管中の触媒の平均滞留時間は５秒未満であってよい。プロセスにおいて用いる触媒のタイプは、種々の商業的に入手できる触媒から選択することができる。Ｙ−ゼオライトのようなゼオライト材料を含む触媒が好ましいが、所望の場合にはより古いスタイルのアモルファス触媒を用いることができる。更に、ＺＳＭ−５のような形状選択性の添加剤を触媒組成物中に含ませて、軽質オレフィンの製造を増加させることができる。

[0013]再生容器５０は、反応容器２０と下流で連絡している。再生容器５０内において、空気のような酸素含有ガスと接触させることによって、再生容器５０に送られる炭化した触媒の一部からコークスを燃焼させて、再生した触媒を与える。再生容器５０は、炭化した触媒を完全に再生させるために高効率再生容器５０内においてハイブリッド乱流床−迅速流動化条件を用いることができる燃焼器タイプの再生器であってよい。しかしながら、他の再生容器及び他の流動条件が本発明のために好適である可能性がある。使用済み触媒導管４８によって、炭化した触媒を、使用済み触媒入口シュート６２を通して外壁５６によって画定される第１又は下部室５４に供給する。反応容器２０からの炭化した触媒は、通常、０．２〜２重量％の量のコークスの形態で存在する炭素を含む。コークスは主として炭素から構成されるが、３〜１２重量％の水素及びイオウ並びに他の物質を含む可能性がある。酸素含有燃焼ガス、通常は空気を、導管６４を通して再生容器５０の下部室５４に導入し、分配器６６によって分配する。燃焼ガスが下部室５４に導入されると、それはシュート６２から導入される炭化した触媒と接触し、迅速流動化流動条件下においてはおそらくは少なくとも１．１ｍ／秒（３．５ｆｔ／秒）の下部室５４内の燃焼ガスの空塔速度で触媒を上昇させる。一態様においては、下部室５４は、４８〜３２０ｋｇ／ｍ^３（３〜２０ｌｂ／ｆｔ^３）の触媒密度、及び１．１〜２．２ｍ／秒（３．５〜７ｆｔ／秒）の空塔気体速度を有していてよい。燃焼ガス中の酸素が炭化した触媒と接触し、触媒からの炭素堆積物が燃焼し、触媒が少なくとも部分的に再生され、燃焼ガスが生成する。

[0014]一態様においては、下部室５４内でのコークスの燃焼を促進させるために、上部又は第２の室７０内の濃厚触媒床５９からの熱い再生した触媒を、制御弁６９によって調節される外部再循環触媒導管６７を介して下部室５４中に再循環することができる。熱い再生した触媒は、入口シュート６３を通して下部室５４に導入する。再生した触媒の再循環により、濃厚触媒床９からの熱い触媒が、下部室５４に導入される使用済み触媒導管４８からの比較的より熱くない炭化した触媒と混合されることによって、下部室５４内の触媒及び気体混合物の全体の温度が上昇する。

[0015]下部室５４内の触媒及び燃焼ガスの混合物は、裁頭円錐形の遷移区域５７を通して下部室５４の移送立管区域６０に上昇する。立管区域６０は、好ましくは円筒形で下部室５４から好ましくは上向きに伸長している管状部を画定する。触媒及び気体の混合物は、下部室５４内よりも高い空塔気体速度で移動する。増加した気体速度は、遷移区域５７の下方の下部室５４の断面積に対して減少した立管区域６０の断面積によるものである。したがって、空塔気体速度を、通常は２．２ｍ／秒（７ｆｔ／秒）より大きくすることができる。立管区域６０は、８０ｋｇ／ｍ^３（５ｌｂ／ｆｔ^３）未満のより低い触媒密度を有することができる。

[0016]再生容器５０はまた、上部又は第２の室７０も含む。触媒粒子及び燃焼ガスの混合物を、立管区域６０の上部から上部室７０中に排出する。実質的に完全に再生した触媒を移送立管区域６０の頂部から排出することができるが、部分的に再生した触媒を下部室５４から排出する配置も意図される。排出は分離装置７２を通して行い、これにより再生した触媒の大部分を燃焼ガスから分離する。一態様においては、立管区域６０を上昇して流れる触媒及び気体を立管区域６０の頂部楕円キャップ６５に衝突させて、流れを逆転させる。次に、分離装置７２の下方向に向けられている排出口７３を通して触媒及び気体を排出する。勢いが突然失われて、下向きの流れが逆転することによって、より重質の触媒の大部分が濃厚触媒床５９に落下し、より軽質の燃焼ガス及び小割合の触媒が流れの中になお同伴されて上部室７０内を上向きに上昇する。サイクロン８２、８４によって上昇気体から触媒を更に分離し、ディップレグ８５、８６を通して濃厚触媒床５９中に触媒を堆積させる。燃焼ガスをサイクロン８２、８４から排出し、再生容器５０の出口ノズル８９、及びおそらくは燃焼ガス又は動力回収システム（図示せず）中に送るためにプレナム８８中に回収する。濃厚触媒床５９中での触媒密度は、通常、６４０〜９６０ｋｇ／ｍ^３（４０〜６０ｌｂ／ｆｔ^３）の範囲内に保持する。流動化導管７４によって、流動化ガス、通常は空気を、流動化分配器７６を通して濃厚触媒床５９に分配する。燃焼器スタイルの再生器においては、プロセス内の全ガス必要量の２％以下を、流動化分配器７６を通して濃厚触媒床５９に導入する。この態様においては、気体は、燃焼の目的のためではなく、流動化の目的のためだけにここに加えるので、触媒は触媒導管６７及び１２を通して流動状態で排出される。流動化分配器７６を通して加える流動化ガスは、燃焼ガスであってよい。下部室５４内で部分的な燃焼を行う場合には、より多くの量の燃焼ガスを、流動化導管７４を通して上部室７０に供給する。

[0017]立管区域６０からの出口７３の上方の気体中には、下部室５４から排出される触媒の１０〜３０重量％が存在し、これをサイクロン８２、８４に導入する。再生容器５０は、通常、完全な再生を得るためには、除去するコークス１ｋｇあたり１４ｋｇの空気が必要な可能性がある。より多くの触媒を再生する際には、より多い量の供給流を通常の反応器立管内で処理することができる。再生容器５０は、通常、下部室５４において５９４〜７０４℃（１１００〜１３００°Ｆ）、及び上部室７０において６４９〜７６０℃（１２００〜１４００°Ｆ）の温度を有する。再生触媒導管１２は、再生容器５０と下流で連絡し、再生触媒導管交差部９０において立管１０と交差している。濃厚触媒床５９からの再生した触媒は再生容器５０から再生触媒導管１２を通して移送し、制御弁１４を通して反応器立管１０に戻して、ここでＦＣＣプロセスを継続しながら供給流と再び接触させる。

[0018]再生触媒バッフル９２が、立管１０内の再生触媒入口１５の上方且つ供給流分配器１８の下方に、再生触媒導管交差部９０に近接して配置されている。再生触媒バッフル９２によって、立管１０内の再生した触媒の上向きの流れを部分的に妨害して、供給流分配器１８から立管１０中に注入される炭化水素供給流と接触する前に、立管内において再生した触媒を混合する。一態様においては、再生触媒バッフル９２は、立管１０内の再生触媒導管交差部９０の位置又はその上方に配置する。更なる態様においては、再生触媒バッフル９２は、立管１０内の再生触媒入口１５の上方に配置する。

[0019]本発明者らは、炭化した触媒の流れ及び再生した触媒の流れを両方とも立管１０中に供給すると、これらは炭化水素供給流と接触する前には殆ど混合しないことも見出した。したがって、供給流は種々の温度の触媒と遭遇して、比較的より望ましくない生成物を有する組成物に非選択的に分解される可能性がある。好ましい態様においては、炭化した触媒と再生した触媒との間の混合を確保するために、上記に記載の再生触媒バッフル９２に加えて、第２の炭化触媒バッフル９６を、立管内の炭化触媒入口９７の上方且つ供給流分配器１８の下方に、炭化触媒導管交差部９４に近接して配置する。立管１０内の炭化触媒バッフル９６によって、炭化した触媒の上向きの流れを部分的に妨害して混合を行って、炭化した触媒と再生した触媒の混合触媒を与える。一態様においては、炭化触媒バッフル９６は、立管内の炭化触媒導管交差部９４の位置又はその上方に配置する。

[0020]炭化触媒バッフル９６及び再生触媒バッフル９２は、熱い再生した触媒と、再生容器５０内での熱再生サイクルにかけられていないより熱くない炭化した触媒を混合するように動作する。バッフル９２及び９６の混合操作の説明においては、バッフルは、所望の配置によって、下部及び上部バッフル、並びに下部及び上部触媒導管と呼ぶ。図面中の配置は、上部触媒導管として再生触媒導管１２、下部触媒導管として炭化触媒導管５２、上部バッフルとして再生触媒バッフル９２、及び下部バッフルとして炭化触媒バッフル９６を有する。下部バッフル９２、９６によって、ノズル１６からの上昇流動化ガスを集めて、下部触媒導管１２、５２からの触媒を水平方向に流動させる。流入触媒及び流動化ガスを立管１０の反対側の壁部に向けて、垂直に上昇させて、上部触媒導管５２、１２からの供給される触媒と接触させる。好ましくは上部触媒導管の立管１０との交差部９０、９４の上方の上部バッフル９６、９２は、２つの触媒流を水平方向にブレンドさせるだけでなく、触媒を有する上昇流動化ガスと上部触媒導管から流れる触媒流との間に環状の配合渦を形成することによって更なる混合を誘発する。混合を行って、それぞれの触媒流を、炭化水素供給流と遭遇する前に均一な温度及び均一な組成により近接させて、これによってより望ましい生成物への分解を起こす。

[0021]一態様においては、再生触媒導管交差部９０は炭化触媒導管交差部９４の上方であり、再生触媒入口１５は炭化触媒入口９７の上方である。蒸気はゼオライト触媒に対して脱アルミニウム効果を有する可能性があり、この脱アルミニウム効果は温度に比例して増加する。より熱くない炭化した触媒を、立管中の、通常はノズル１６からの流れである流動化ガスと再生触媒導管１２からの再生した触媒の間に導入することによって、炭化した触媒は、再生した触媒流が蒸気に遭遇する前に再生した触媒を冷却する機会を持つ。したがって、再生した触媒は、脱アルミニウム効果が最小化される低下した温度においてのみ蒸気と遭遇する。

[0022]図２は、立管１０の下部の切り欠き断面の斜視図である。一態様においては、再生触媒バッフル９２は再生触媒入口１５の上方である。更に、一態様においては、炭化触媒バッフル９２は炭化触媒入口９７の上方である。一態様においては、再生触媒バッフル９２は再生触媒導管１２の伸長部である。更に、一態様においては、炭化触媒バッフル９６は炭化触媒導管５２の伸長部である。一態様においては、再生触媒バッフル９２の水平部材は、立管の直径の少なくとも１／２まで立管１０中に伸長している。更なる態様においては、再生触媒バッフル９２の水平部材は、立管の直径の２／３以下まで立管１０中に伸長している。更なる態様においては、炭化触媒バッフル９６の水平部材は、立管の直径の少なくとも１／２まで立管１０中に伸長している。更なる態様においては、炭化触媒バッフル９６の水平部材は、立管の直径の２／３以下まで立管１０中に伸長している。立管１０中への導管の伸長部の態様をとるバッフル９２及び９６は、導管の半円筒形の伸長部のみを画定し、それぞれのバッフルは導管の上半分のみと連続している。導管の下半分はバッフルと連続していない。実際には導管の上半分を立管１０中に伸長させることができ、或いはバッフル９２、９６を立管１０との導管の交差部において立管の内壁に接合することができる。両方のバッフルの水平部材は、立管１０の中心線Ａをちょうど超えて伸長させることができる。それぞれのバッフル９２、９６の内側の端部は垂直面で切断することができる。再生触媒導管交差部９０及び炭化触媒導管交差部９４は、それぞれの導管が立管１０と交差する最上部の位置に配置する。一態様においては、再生触媒導管の立管との交差部９０は炭化触媒導管の立管との交差部９４よりも、立管直径の０．５〜２．０倍上方である。好ましくは、再生触媒導管の立管との交差部９０は、炭化触媒導管交差部９４よりも、立管直径の１倍上方である。更に、供給流分配器１８は、上部触媒導管交差部（図２においては再生触媒導管交差部９０である）よりも、立管直径の約１〜３倍上方の錐台部１９上に配置することができる。一態様においては、供給流分配器１８は、上部触媒導管交差部よりも立管直径の少なくとも３倍上方であるが、錐台部１９の頂部よりも下方である。炭化触媒導管５２は、炭化触媒導管交差部９４において３０〜５５°、好ましくは４０〜５０°の鋭角αで立管１０に進入させることができる。再生触媒導管１２は、炭化触媒導管のものよりも小さい鋭角で立管に進入させることができる。再生触媒導管１２は、再生触媒導管交差部９０において１５〜５０°、好ましくは２５〜３５°の鋭角βで立管に進入させることができる。したがって、再生触媒導管１２内の再生した触媒は、立管１０に対して１５〜５０°、好ましくは２５〜３５°の鋭角βで立管１０に供給される。他の進入角が好適である可能性がある。バッフル９２及び９６によって、対応する触媒導管１２、５２が立管１０と画定するそれぞれの鋭角α及びβを画定することができる。ノズル１６は下部入口（図２の態様においては炭化触媒入口９７である）中に、入口の中点より高い高さに伸長させることができる。

[0023]炭化触媒導管５２及び再生触媒導管１２を立管の反対側に侵入させることによって最良の混合が行われる。図３は、図２の断面３−３の断面図である。炭化触媒導管５２は炭化触媒導管交差部９４において立管１０に接合している。炭化触媒バッフル９６が、炭化触媒導管交差部９４に近接する位置から立管中に伸長していて、図３においては、炭化触媒導管５２の上半分と連続している。炭化触媒バッフル９６の水平部材が、透視図で示されているように立管直径の半分を超えて立管１０中に伸長している。再生触媒導管１２は再生触媒導管交差部９０において立管１０に接合している。再生触媒導管は、通常はより大きい流速の触媒を移送するので、炭化触媒導管よりも直径が大きい。再生触媒バッフル９２が、再生触媒導管交差部９０に近接する位置から立管中に伸長していて、図３においては、再生触媒導管１２の上半分と連続している。再生触媒バッフル９２の水平部材が、立管直径の半分を超えて立管１０中に伸長していて、好ましくは炭化触媒バッフル９６の上方に配置される。立管１０において耐火性のライニングを用いて摩耗から保護することができるが、図には示さない。図３においては、再生触媒導管１２及び炭化触媒導管５２によって、それぞれの交差部９０、９４において少なくとも１３５°の水平方向の鈍角γが画定され、バッフル９２、９６も同じ角度をとることができる。図３においては、それぞれの交差部９０、９４において再生触媒導管１２及び炭化触媒導管によって画定される角度γは１８０°である。

[0024]計算流体力学（ＣＦＤ）モデリングを用いて、炭化触媒導管及び再生触媒導管の両方によってバッフルを用いないで触媒を立管に供給する配置の予測性能を評価した。モデリングにおいては、再生触媒入口は使用済み触媒入口の下方であった。炭化した触媒は、触媒上に１重量％のコークス、２３，０９２，９２１ｌｂ／時（１０，４７４，７７１ｋｇ／時）の触媒流速、１１，１１２ｌｂ／時（５，０４０ｋｇ／時）の気体流速、及び１０２０°Ｆ（５４９℃）の温度を有すると仮定した。再生した触媒は、触媒上に０重量％のコークス、２３，０９２，９２１ｌｂ／時（１０，４７４，７７１ｋｇ／時）の触媒流速、１１，１１２ｌｂ／時（５，０４０ｋｇ／時）の気体流速、及び１３６７°Ｆ（７４２℃）の温度を有すると仮定した。蒸気分配器は、９０，７０１ｌｂ／時（４１，１４１ｋｇ／時）の気体流速及び３１０°Ｆ（１５４℃）の温度の蒸気を与えると仮定した。触媒密度は９０ｌｂ／ｆｔ^３（１４４２ｋｇ／ｍ^３）であると仮定し、気体は０．１０６ｌｂ／ｆｔ^３（１．７ｋｇ／ｍ^３）の密度及び０．０３６ｃＰの粘度を有すると仮定した。熱容量は、気体に関しては０．２４Ｂｔｕ／ｌｂ・°Ｆ（１ｋＪ／ｋｇ・°Ｋ）、触媒に関しては０．２７５Ｂｔｕ／ｌｂ・°Ｆ（１．１５ｋＪ／ｋｇ・°Ｋ）であると仮定した。

[0025]結果は、それぞれの触媒流が、それが供給された立管の側部上に実質的にとどまり、立管の底部に注入された流動化蒸気がより低い密度の中央領域において２つの流れの間を上向きに流れたことを示した。流動化蒸気は、２つの触媒流が混合されるのを阻止するバリヤとして動作する。モデリングによって、炭化触媒導管と立管との交差部より４ｍ上方の高さにおける立管内の最も熱い領域と最も熱くない領域との間に５９℃（１０６°Ｆ）の算出温度差があることが示された。この温度差は、劣った収率性能を与える立管を横切る炭化した触媒の激しい不均一配分を示していた。

[0026]続いて、本発明のバッフルを有する立管を用いてＣＦＤモデリングを行った。バッフルを、それぞれの触媒導管からの立管への入口の上方に配置した。モデリングしたバッフルは、本発明の一態様にしたがう触媒導管の半円筒形の上半分の立管中への伸長部であった。モデリングによって、本発明に関しては、炭化触媒導管と立管との交差部より４ｍ上方の高さにおける立管内の最も温度の高い領域と最も温度の低い領域との間に９℃（１７°Ｆ）の算出温度差しかないことが示された。この温度差は、触媒流の間の良好な分散を示していた。触媒上コークスに関する得られた差は、同じ高さにおいて０．０５４重量％である。炭化触媒導管と立管との交差部より７ｍ（立管直径の３倍に相当する）上方の高さにおいては、温度差は６℃（１０°Ｆ）であると算出され、触媒上コークスに関する差は０．０３２重量％であった。したがって、別のブレンド容器の必要なしに、炭化した触媒と再生した触媒の適度な混合を達成することができる。

Claims (10)

1. その中で炭化水素供給流を触媒粒子と接触させて炭化水素供給流中の炭化水素を接触分解して、より軽質の炭化水素の気体状生成物及び炭化した触媒を生成させる立管；
   立管に炭化水素供給流を分配するための供給流分配器；
   炭化した触媒と気体状生成物を分離するための、立管と連絡している反応容器；
   酸素含有ガスを用いて炭化した触媒からの炭素を燃焼させて再生した触媒を与えるための、反応容器と連絡している再生容器；
   再生した触媒を立管に移送するための、再生触媒導管交差部において立管と交差している、再生器と連絡している再生触媒導管；
   再生した触媒を混合するための、立管内の供給流分配器の下方で再生触媒導管交差部に近接している再生触媒バッフル；
   を含む、再生した触媒を炭化水素供給流と接触させるための装置。
2. 再生触媒導管が立管への再生触媒入口を画定し、再生触媒バッフルが再生触媒入口の上方に配置されている、請求項１に記載の装置。
3. 再生触媒バッフルが再生触媒導管の伸長部である、請求項１に記載の装置。
4. 再生触媒バッフルの水平部材が立管中に立管の直径の少なくとも１／２まで伸長している、請求項１に記載の装置。
5. 炭化した触媒を立管に移送するための、炭化触媒導管交差部において立管と交差している、反応容器と連絡している炭化触媒導管を更に含み、炭化触媒導管交差部に近接している炭化触媒バッフルを更に含む、請求項１に記載の装置。
6. 再生触媒導管交差部が炭化触媒導管交差部の上方である、請求項１に記載の装置。
7. 再生触媒導管及び炭化触媒導管によって、再生触媒導管交差部及び炭化触媒導管交差部のそれぞれ１つにおいて少なくとも１３５°の水平角が画定される、請求項１に記載の装置。
8. 再生触媒導管及び立管によって、炭化触媒導管交差部において２５〜３５°の鉛直角が画定される、請求項１に記載の装置。
9. 再生した触媒を、流動化ガスによって反応器立管内を上向きに流動させ；
   反応器立管内で炭化水素供給流を再生した触媒と接触させて炭化水素供給流を分解して、より軽質の気体状炭化水素を生成させ、触媒上にコークスを堆積させて炭化した触媒を生成させ；
   炭化した触媒から気体状炭化水素を分離し；
   炭化した触媒の少なくとも一部を酸素と接触させ、触媒からコークスを燃焼させて再生した触媒を生成させ；
   再生した触媒を立管に送り；そして
   立管内の再生した触媒の上向流を部分的に妨害して、再生した触媒を立管内において、炭化水素供給流と接触する前に混合する；
   ことを含む再生した触媒を炭化水素供給流と接触させる方法。
10. 炭化した触媒の第２の部分を立管に送ることを更に含む、請求項９に記載の方法。

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