JPH0255104B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は触媒再生に関する。本発明は廃FCC
触媒を再生する方法に最も有用であるが、固体粒
子状流動性触媒からコークスを燃焼する如何なる
プロセスにおいても有効な筈である。 世界の原油の大部分は流動触媒分解法（以下
FCCプロセスと称す）を行つて、その重質物質
をより軽質の生成物に転化する。これらのプロセ
スに用いられる流動触媒はコークスによつて速か
に汚染され、再使用できるようにするためにはコ
ークスを触媒から燃焼させねばならない。かくし
て、通常あらゆるFCCプロセスユニツトには流
動触媒再生器が組合はされている。 過去においては、触媒再生器は単一の再生域に
空気を加えることによつて触媒からコークスを燃
焼した。コークスは燃焼して一酸化炭素と炭酸ガ
スの混合物を生じた。再生は、化学量論的要求量
の空気を一定量添加し、その結果可成りの量の一
酸化炭素が炭酸ガスに転化するので、触媒を冷却
用放電器としての作用に利用することのできない
再生容器の上部においては通常不完全であつた。
しばしばあと燃え”と称するこの一酸化炭素の炭
酸ガスえの燃焼は極めて高い温度を生じ再生器を
損傷した。それ故空気の添加は装置を保護するた
め制限された。 最近、再生器内でのCOの燃焼を促進してこの
燃焼によつて生じた熱を回収し、この熱をFCC
プロセスで使用できるうにし、触媒のより完全な
再生を行はんとする企てがあつた。 これらの最近の再生法の例はStine et alの米
国特許第3844973号およびHorecky，Jr，et al
の米国特許第3909392号である。 Conner et al の米国特許第3893812号の触媒
再生装置においては改良された再生器のデザイン
が開示されている。第１の中間密度域または燃焼
器、すなわち中間密度の流動触媒を含む域は廃触
媒と空気を受けその中で大部分のコークスを燃焼
させる。触媒と再生ガスおよびコークス燃焼中に
生じたCOは稀薄相輸送上昇管中を上方に通り、
そこで大部分の量のCOがCO₂に燃焼する。最後
に再生した触媒は第２の稠密床に集められる。こ
のプロセスは第２稠密床からの熱い再生触媒の一
部分を外部の触媒再循環手段を通つて燃焼器に再
循環する。触媒再循環の作用は燃焼器中の温度を
上げコークスの酸化速度を増大する。第２稠密床
から燃焼器への内部の触媒再循環に対するものも
知られている。 稀薄相輸送上昇管によつて分離された２つの稠
密触媒床で操作するプロセスの例が米国S.
N.479726に相当するドイツOS 25 26 839にあ
る。この例においては、第２稠密床からの熱再生
触媒は第１稠密床またはFCC再生器の燃焼器の
下の上昇管中でFCC反応器からの廃触媒と混合
する。上昇管（上記米国特許出願の図面に３４で
示されている）中の稀薄相状態は充分な空気の添
加によつて維持される。この稀薄相状態は図面に
ついて示されており、多くのFCC技術者が稀薄
相状態のための上昇管を設計することが期待され
る。 本願発明者らは、触媒再生器への入口において
起る望ましい操作を分離し最適化することによつ
て著しく改良された操作が可能であることを発見
した。精油業者は熱い再生触媒を比較的冷い廃触
媒と混合することおよび廃触媒を空気と混合する
ことの２つのことを試みんとしている。前者は触
媒が均一な温度において均一な炭素分布で燃焼室
に供給されることを確実にし、後者は均一な酸素
の供給を確実にする。これらの要件は触媒の均一
な再生が達成されるように合はねばならない。良
好な触媒―触媒混合に最適な条件は良好な触媒―
空気混合を促進するには最適ではない。 本発明の概念は、比較的稠密相の乱れた触媒−
触媒混合域、該上昇管の上に位置する触媒―再生
ガス混合域を含む上昇管―混合器、およびこの触
媒―再生ガス混合域の上に位置する燃焼器域を提
供する。触媒―再生ガス混合域はしばしば転移部
または転移域と称し、れは触媒―再生ガス混合域
が下の上昇管―混合器から上の燃焼器への転移す
ると言う事実に基く。本願発明者らは、触媒―触
媒および触媒―再生ガス混合階の各々に域を与え
ることによつて著しく改良された触媒再生が可能
になることを発見した。 上昇管―混合器中の稠密相の乱れ状態は、その
最下部に加えられる流動ガスの量を厳密に制限す
ることによつて保たれる。流動媒質として空気を
使用することは必須ではないけれども、安価であ
り容易に利用できしかもその存在が若干の燃焼を
起させるため、好ましくは空気が流動媒質として
使用される。上昇管中で再生触媒と廃触媒との緊
密な混合を促進するには、典型的には燃焼器の
１／４の直径を有する比較的直径の小さい上昇管が 必要である。コークスの燃焼を促進するには上昇
管と燃焼器との間の転移部に相当の量の燃焼空気
を加える。 再生触媒と廃触媒との緊密な混合は直径の小さ
い稠密床の上昇管―混合器中で起る。廃触媒は、
燃焼空気と接した時コークスの燃焼が容易に起る
ように、熱再生触媒によつて加熱する。好ましい
具体例においては、上昇管―混合器と燃焼器との
間の転位部は円錐または斗の形状で、燃焼空気
の大半は斗形の表面に分布された孔を通つて転
位域に加えられる。上昇管の中心線と斗の表面
との間の角が約45゜の時、製作コストが最小限に
なり、空気と触媒の優れた混合を与えるベンチユ
リ加速効果が得られる。しかしながら、他の角度
でも良好な結果を得ることができる。 本発明は、触媒粒子の存在において炭化水素を
転化する過程においてコークスで失活した触媒
を、炭化水素転化域から取り出し、コークス燃焼
器において高温度で該コークスを燃焼することに
よつて再生し、該燃焼器は比較的稠密相流動床と
して作用し、該コークスは酸素含有ガスで燃焼し
て再生触媒を生成し、再生触媒の１部分は炭化水
素転化域に再循環すると共に他の部分は上昇管―
混合器内の稠密相触媒に再循環する触媒の再生方
法において、該失活した触媒、該再生した触媒の
部分及び該酸素含有ガスの第１の部分を、該上昇
管―混合器において、酸素含有ガスの該第１の部
分の入る点と該酸素含有再生ガスのの第２の部分
の入る点との中間点において混合し、これを燃焼
器の下部に装入し、該比較的稠密相流動床におい
て保持し、再生ガスの該第１の部分は該稠密相に
導入され、再生ガスの該第２の部分は該比較的稠
密相に導入されることから成る触媒の再生方法。
を提供する。 今１つの具体例において本発明は、 (a) コークスで失活した触媒粒子を稠密相垂直上
昇管―混合器の下部部に装入し； (b) 再生触媒を該垂直上昇管―混合器に装入し、
これを熱再生触媒とコークス失活触媒との混合
を促進する該上昇管―混合器稠密相条件に維持
し； (c) 段階(b)からの失活し再生した触媒と酸素含有
ガスとの混合物を比較的稠密な相の流動床とし
て作用するコークス燃焼器に装入し、該酸素含
有ガスは該コークスをCO₂に燃焼しコークス分
の減少した再生触媒と廃再生ガスを生ずるに充
分なだけ供給し； (d) 該再生触媒と廃再生ガスを稀薄相輸送上昇管
を通つて触媒―ガス分離手段に輸送し； (e) 再生触媒を第２稠密床に集め； (f) 該再生触媒の１部分を段階(b)に再循環し； (g) 該再生触媒の他の部分を該第２稠密床から取
り出す 段階から成る第１項の方法を提供する。 なお、他の具体例において、本発明は、 (a) 下部に廃触媒の入口、再生触媒の入口および
流動ガスの入口を有し、上部に廃触媒および再
生触媒の混合物の出口を有する垂直上昇管―混
合器； (b) 該上昇管―混合器の少くとも２倍の直径を有
し、その底部に配触媒および再生触媒の混合物
を受けるための入口手段を有し、その頂部に再
生触媒および廃再生ガスの出口手段を有する比
較的稠密な相の流動床の触媒を含むための燃焼
器； (c) 該上昇管―混合器から該燃焼器に上方向に連
通し、再生ガスの入口を有する転移部： (d) 再生触媒と廃再生ガスの取り出しのため該燃
焼器の上部に結合された燃焼器の出口； (e) 該燃焼器出口と連通し、廃再生ガスの取り出
すための廃再生ガス出口手段、再生触媒の１部
分を取り出すための再生触媒出口手段及び該上
昇管―混合器への導管を通る再生触媒の１部分
の通過のための該上昇管―混合器に結合された
再生触媒再循環導管を含む再生触媒受け室 から成る触媒の再生装置。を提供する。次に、本
発明を図面について説明する。第１図は、基本的
には、ここでは燃焼器としても示されている廃触
媒受け室１、再生触媒受け室２、移送導管３、混
合導管４、ベンチユリ導管５および再生触媒再循
環導管６から成る本発明の装置の側面図である。
燃焼器または廃触媒受け室１は比較的稠密な相の
流動床触媒を含む室でこの中でコークスの大部分
が酸化される。移送導管３は再生触媒受け室２を
燃焼器１に結合している。再生触媒受け室２は煙
道ガスから再生触媒を分離し、再生触媒の稠密な
床を含む。 混合導管４は廃触媒、熱い再生触媒および限定
した量の流動媒質、好ましくは空気を混合するた
めの垂直上昇管―混合器である。 固体の粒子状の触媒上にコークスが沈着した
FCCユニツトまたはその他の触媒ユニツトから
の廃触媒は線９、バルブ３３および線２８を経て
上昇管―混合器４に装入される。熱再生触媒は再
生触媒受け室から線６、バルブ３８および線３９
を経て上昇管―混合器４の下部に再循環される。
線３４からの流動空気の小部分は分布器４４を経
て上昇管―混合器４の下部に加えられる。燃焼に
必要な全空気の僅かな部分だけが線３４を経て加
えられる。廃触媒と再生触媒との混合およびある
限定された程度までのコークス酸化が上昇管―混
合器中で起る。再生触媒と廃触媒とが一端混合さ
れると、好ましくは触媒上のコークスのすべての
完全な酸化を行うに充分な追加の燃焼空気が、線
４１からの燃焼空気を受ける分布器４０を経て加
えられる。ベンチユリ部５は燃焼器１中での燃焼
空気と触媒との混合を促進する。ベンチユリ部を
有することは必須ではないが、このようなベンチ
ユリ部の使用は燃焼空気と触媒との均一な混合を
促進し、また新鮮な再生された触媒との混合をも
促進する。廃触媒と再生触媒とは空気分布器４０
のレベルに到着する時までにすでに可成りよく混
合されているが、熱再生触媒と廃触媒との追加の
混合および接触がなお望ましい。コークスの大部
分は稠密床７内で廃触媒から燃焼して実質的に再
生された触媒を生じ、この触媒は燃焼器の頂に置
かれた出口１１を経て区域８から燃焼器１を出て
行く。出口１１はまた稀薄相移送上昇管３への入
口である。上昇管３の触媒は稀薄相床１３中にあ
る。 再生触媒は、触媒と廃再生ガスがそれによつて
分離される分離手段に結合されている出口手段１
２を経て上昇管３から取り出される。使用できる
分離手段は、図面に示すごとく、稀薄相解放空間
あるいはサイクロンセパレーター１６、あるいは
これらの組合せを包含する。図面に示される具体
例においては、解方空間１４と、サイクロンセパ
レーター１６はガスから触媒を分離するため組合
せて使用されている。上昇管３の上におけるキヤ
ツプ１５の機能は、触媒が上昇管３の上端を腐蝕
しないように緩衝空間を提供することである。再
生触媒受け室２は稀薄相解放空間１４と稠密相触
媒床１７を含む。再生触媒は出口手段１２から界
面１８によつて稀薄相から分離された稠密床１７
中に下方に向つて通る。廃再生ガスは入口１９を
経てサイクロン１６に入る。実質的に触媒フリー
のガスは出口２１を経てサイクロン１６から取り
出され線２２および出口２３を通つてプレナムチ
ヤンバー２４に入り、出口２５を経て系から取り
出される。再生触媒はジツプレツグ２０を経てサ
イクロン１６から取り出される。再生触媒は室２
の下部空間全体を覆つている稠密床１７に堆積す
る。熱再生触媒の１部は前記のごとく追加のため
線６、バルブ手段３８および線３９を経て上昇管
―混合器４に取り出される。熱再生触媒の他の部
分は線３０およびバルブ（図に示されていない）
を経てFCC反応器に装入される。上昇管―混合
器４に再循環のために触媒を線３０から取り出す
ことは可能である。あるいは、反応器および上昇
管―混合器に再循環のための触媒を得るため分離
手段を具えてもよい。 再生触媒の上昇管混合器および反応器への流速
は通常スライドバルブによつて制御される。再生
触媒の稠密床の種々の高さにおける多数の開放導
管によつて上昇管―混合器４への熱再生触媒の再
循環のための設備のごとき他の手段を使用して触
媒の流れを制御することが可能である。高いレベ
ルの触媒は流体ヘツドの増大のためにより多く触
媒を流れさせる。大概の精油業者はスライドバル
ブによつて得られる精密な制御を好むが、これは
必しも絶対に必要なものではない。同様に、第１
図に示された設計はCOのCO₂への完全燃焼が望
ましいFCCユニツトとの連合しての使用に対し
て優れた設計である。COの完全なあと燃えで操
作することは必しも必要ない。再生域内で経験す
ることのできる温度の限定のため、あるいは多分
精油業者が使用せねばならない現在のCOボイラ
ーを持つているため、このような完全なあと燃え
は避けねばならない情況がある。COの完全燃焼
を要しない時でも、熱再生触媒と入つて来る廃触
媒との混合を有することが好ましく、本発明の実
施は触媒のより均一な再生を生ずる。 稀薄相輸送上昇管３の重要性と寸法は近年無く
なつた。精油業者間に、CO―燃焼促進剤を使用
する傾向がある。促進剤を使用する時は、一酸化
炭素の極めて完全な燃焼が燃焼器１内で起り、上
昇管導管３は、主として、燃焼器から触媒を再生
触媒受け室に移送し、そしてガスと触媒間の熱交
換を行うのに役立つ。本発明の利益、すなわち、
熱い再生触媒と比較的冷い廃触媒との良好な混合
は、CO促進剤が使用されるかうかにかかわらず
有用である。CO―燃焼促進剤を使用する時は、
それは製造中触媒に直接混入してもよ、あるいは
固体または液体溶液の形で再生器に加えてもよ
い。使用するCO―促進剤の粒の形は重要ではな
く本発明を構成するものではない。 第２図は上昇管混合器４と燃焼器１の下部に導
かれているベンチユリ部５を有する本発明の他の
具体例の拡大図である。図面に示された角θは最
適のベンチユリ効果を与えるには約45゜である。
このベンチユリ効果は望ましいが、絶対に必要な
ものではない。 第２図はまた再生域に一次の空気供給を加える
空気箱の使用を示している。この具体例において
は、密閉した容器４３がベンチユリ部５の下部を
囲んでいる。燃焼空気は線４１を経て空気箱４３
に加えられる。ベンチユリ部の側壁の孔４２は上
昇管４からの混合触媒に燃焼空気を加えさせる。
この構造の利点の１つは上昇管―混合器４の内部
に障害のないことである。上昇管の中心線と斗
サイドとの間の角度をおおざつばに45゜にするこ
とによつてベンチリユ部を維持することがなお好
ましいが、必しもそすることもない。上昇管―混
合器４の上部の壁の孔を通つて燃焼空気を加える
ために空気箱を使用することは許容される。 これらの図面は本発明を説明するもので、限定
するものではない。FCCプロセスは炭化水素反
応域において炭化水素原料油を分解触媒と接触し
て生成物と廃触媒とコークスを生ずる。コークス
は触媒再生域において廃触媒から酸化されて触媒
活性を回復し触媒は再使用できるようになる。廃
触媒とは炭化水素反応域から取り出されたその活
性がコークスの沈着によつて減少した触媒のこと
である。廃触媒は0.1〜５重量％の炭素を含むが、
典型的にはFCC操作は0.5〜1.5重量％の炭素をも
つた廃触媒を生ずる。再生触媒はコークスの大部
分が再生域における酸化によつて除かれた触媒で
ある。本発明の方法によつて再生されたFCC触
媒は典型的には約0.01〜0.2重量％、通常は約0.01
〜0.1重量％、の炭素を含む。コークスは炭化水
素転化反応中触媒上に沈着した炭素と水素との混
合物から成る。コークスの大部分は炭素である
が、５〜15重量％の水素を含む。廃触媒のコーク
ス含有分は、ほとんどしかし正確ではないが、廃
触媒の炭素含有分に等しい。 再生ガスは再生域内で触媒と接触するガスであ
る。新しい再生ガスは空気または酸素リツチのあ
るいは不足の空気を包含する。コークスは酸化し
て廃再生ガスまたは部分的廃再生ガスを生成する
ことができる。再生ガスは、新しい再生ガスに比
較して遊離酸素の含有濃度が低い時“部分的廃再
生ガス”である。部分的廃再生ガスにおけるCO
濃度は0.1〜15モル％、典型的には５〜14モル％
の範囲にある。廃再生ガスは部分的廃再生ガスに
比較してCO含有分が少い。好ましくは廃再生ガ
スは1000ppm以下の典型的には500ppm以下のCO
を含む。“COの実質的に完全な燃焼”と言う語は
廃再生ガス中のCO濃度が1000ppm以下、好まし
くは500ppm以下に減少したことを意味する。 典型的な先行技術の再生方法の設計および操作
の考案は本発明の方法の操作および利点をより明
らかにする。先行技術、特にドイツOS25 26 839
に記載の方法においては、燃焼器または第１稠密
床、稀薄相輸送上昇管および再生触媒を集めるた
めの第２稠密床から成る装置が開示されている。
熱再生触媒の燃焼器への再循環および燃焼器の上
流の垂直上昇管域における熱再生触媒と入つて来
る廃触媒との混合に対する用意がある。この上昇
管は若干の混合を与えるが、その場合は本発明の
方法におけるほど効率的でない。理由はこのドイ
ツOSの発明においては、稀薄相条件は上昇管全
体に亘つて維持されるからである。本発明におい
ては、混合を促進する稠密相混乱床を維持する。
この引例に対する本発明の設計の改良は燃焼器の
基部にベンチユリ部を設け触媒と空気のより緊密
な混合を促進することである。 本発明の装置においては、空気を２つの場所に
分けることによつて、触媒―触媒の混合、つづい
て空気―触媒の混合が達成される。上昇管―混合
器部４においては、稠密相操作は、表面速度が稀
薄相において触媒を移送するに充分でないように
空気速度を限定することによつて維持される。典
型的なFCC触媒に対しては稠密床に要する表面
速度は通常約15.24〜91.44cm／秒である。しかし
ながら、著しく多くの触媒が存在する時、すなわ
ち、空気の容積当りの触媒の重量の比が充分に高
い時は、稠密な混乱した流動床をなお維持しなが
ら91.44cm／秒より大きい表面速度で行うことが
可能である。触媒密度は典型的には約0.4〜0.48
ｇ／cm³である。入つて来るガスの各標準cm³に対し
約0.008〜0.04ｇの触媒が上昇管―混合器中を上
昇する。これらの流動条件には新規なものは何も
なく、FCC操作、例えば単一の稠密床触媒で操
作する従来のFCC再生器の広く定義された限定
内にある。本願発明者は再生器の上流で廃および
再生触媒を混合する手段として本発明の上昇管―
混合器の使用を開示した文献のあるを知らない。
廃およば再生触媒はこの稠密相上昇管中で混合さ
れる。稠密混合乱床で起る混合によつて２つの触
媒は充分に混合する。この部分の直径を最小限に
することが最良である。直径を最小にすること
は、良好な混合を達成するために２つの触媒の流
れによつて横切られねばならない距離を最小にす
る。燃焼器の直径は通常上昇管―混合器の直径の
少くとも２倍である。 触媒は混合した後、好ましくは第２混合段階に
入れる。この段階においては、空気の残りは転移
域の基部あるいは多分全体に亘つて送入される。
転移域は切頭円錐状、すなわち円錐の切頭形また
は同様の幾何学形状で上昇管―混合器から燃焼器
に上るに従つて触媒および空気の流れを上昇管―
混合器の直径から燃焼器の直径まで徐々に広げて
行くごときものである。この徐々の広がりは良好
な再生に必要な空気と触媒の連続的に均一な分布
を提供する。上昇管の中心線とベンチユリ部の側
線との間の角度を20〜90゜に維持する時、廃触媒
と再生触媒、触媒と空気の混合を増強するごとき
著しいベンチユリ効果が得られる。90゜の角度を
使用する時、空気は混合器を燃焼器から分離する
空気分布器の水平部分を横切つて加えられる。 ベンチユリ混合部に燃焼空気を加える優れた方
法は稠密相上昇管―混合器の上部のまわりおよび
上昇管―混合器を燃焼器に結合している転移部を
通つてエアチエストまたはエアボツクス（空気
箱）を提供することである。 転位部の基部の上昇管―混合器部の最頂部のま
わりに置かれた孔、スクリーンまたはその他の同
等手段によつて上昇管―混合器から混合触媒に燃
焼空気を容易に加えることができる。低コストお
よび製作の容易さの外に、燃焼空気を加えるこの
方法の利益の１つは、上昇管―混合器からの触媒
の流れの通路に空気分布器またはエアスパージヤ
ーを置いた場合におけるごとき、上昇管―混合器
を出る触媒混合物の障害がないことである。 燃焼器、稀薄相輸送上昇管および再生触媒稠密
床内の条件はすべて従来通りである。燃焼器温度
は、典型的には、約91.44〜304.8cm／秒の表面再
生ガス速度および大気圧〜4.5atmの圧で、640〜
760℃である。燃焼器内の帯在時間は通常２分以
下である。コークスの大部分は燃焼器中で酸化さ
れる。 稀薄相輸送上昇管においては、部分的廃再生ガ
ス中に存在するCOの大部分はCO₂に燃焼される
と信じられていた。今や大部分のCO燃焼は燃焼
器中で起り、特にCO燃焼促進剤が用いられる場
合はそうであると信じられている。輸送上昇管中
でCO₂に酸化されるCOの量は、均一な触媒温度
と均一な空気の供給のために燃焼器入口装置が設
けられる時さらに減少する。大直径燃焼器におけ
るより効率の少い分布装置では、域の一方の側が
より高いパーセンテージの再生触媒を含む。従つ
て、域のこの側は他の側よりもコークスを含むこ
とが少いがより高温度である。その結果、燃焼器
の一方の側が実質的に完全に酸化された再生ガス
を生ずる。すなわち、、このCOは完全にCO₂に酸
化され、そしてこの再生ガスは過剰の酸素を含
む。他の側は酸素に乏しいそして未酸化のCOを
含む再生ガスを生ずる。燃焼器の種々の部分から
の再生ガスの混合のため輸送上昇管が設けられ、
燃焼器の入口における廃および再生触媒の不良混
合および触媒と空気の不良混合から生じた残留
COの燃焼が行われる。かくして、より効率的な
混合装置またはCO燃焼促進剤の使用またはこの
両者の組合せで、稀薄相輸送上昇管の重要性およ
び寸法が減少した。この域における温度は、燃焼
器における圧よりも僅かに低い圧において、約
675〜790℃である。表面ガス速度は好ましくは
304.8〜762cm／秒である。 第２稠密床に集められた再生触媒は典型的な
FCC操作において通常約675〜760℃である。高
温度による触媒の失活効果のため通常730℃以上
の触媒温度は避けられる。再生触媒が反応器およ
び燃焼器に再循環のために集められる第２稠密床
における圧は、圧の降下のため燃焼器中のそれよ
りも僅かに低い。通常、触媒は第２稠密床にある
間完全に再生されるけれども、必要ならばこの床
に酸化媒質を追加することあるいはトーチオイル
のごとき燃焼性物質を加えて触媒をさらに加熱す
ることも可能である。このような添加物は通常は
必しも必要でなくまた望ましくもない。図面に示
してはいないが、再生触媒をスチームで処理する
ことも可能である。しかしながら、多くのFCC
触媒がこのようなスチーム処理によつて失活す
る。従つて、これは通常実用的ではない。 上昇管―混合域における再循環した新鮮な再生
触媒と廃触媒の比はプロセスにおける重要な変数
である。少量だけの熱再生触媒が再循環される
と、廃触媒への充分な伝熱が行われない。従つ
て、本発明の上昇管―混合域における物質の少く
とも25％は再循環した新しく再生された触媒でな
ければならない。大量の再循環は系中の触媒の実
際の流れをゆがめる傾向があり容器が必要以上に
大きくなるので、通常このような大量の再循環で
操作することは望ましくない。この理由で、上昇
管―混合器４４中の熱再生触媒の量は通常この域
における触媒存在量の80％を超えない。多くの操
作では、約１：１の新鮮対再生触媒比が良好な結
果を与える。 本発明を実施するため意図された最良の態様は
次のごとくである：

【表】 上記の配置は上昇管―混合器に行く燃焼空気約
３％、上昇管―混合器と燃焼器との間の転移部に
行くもの97％を生ずる。 本発明と燃焼器の上流に稀薄相上昇管―混合器
を有するドイツOSに記載のごとき従来のものと
の間の次の如き差異が指摘される： (1) 本発明の上昇管―混合器における0.16〜0.64
ｇ／cm³の密度は稀薄相上昇管におけるそれより
も著しく大きい： (2) 稀薄相におけるよりも稠密相においてより速
かに起ることが知られている粒子―粒子伝熱が
優れている、従つて本発明の上昇管―混合器に
おいては実質的に等温の床が極めて速かに設定
され、一方稀薄相上昇管―混合器はより顕著な
温度勾配を有する： (3) 稀薄相上昇管―混合器は燃焼器容器中の廃触
媒粒子の分布において効率性が低い。従つて、
その燃焼のためのO₂よりも多い炭素が存在す
るごとき炭素の濃度が局所化される可能性があ
る。固体混合の効率は稀薄相よりも稠密相にお
いて著しく高く、従つて、本発明の装置は廃触
媒粒子が燃焼器中に均一にひろがり、その結果
良好な炭素―O₂接触、従つてより効率的な燃
焼を生ずることは確である： (4) より効率的な伝熱およびなかでも本発明の上
昇管―混合器中で起るより効率的な廃および再
生触媒の混合のため、燃焼器中の所要滞在時間
の減少が得られるものと考えられる。このこと
は容器を小さくすることによつて系の設備費を
著しく節減しさらに重要なことには再生ユニツ
トにおける触媒存在量を減少すると言う利点が
得られる。燃焼器の寸法の10％の減少はユニツ
トにおける全触媒存在量を約５％減少すること
であり、このことはユニツトが毎日加える新鮮
な触媒を５％少くして操作できることを意味す
る。一方、精油業者は本発明の使用によつて与
えられる帯在時間のマージンを用いてCO燃焼
促進剤を使用することのないCO燃焼態様にお
いて操作を行うことができる。減少した帯在時
間を使用する他の方法は大きい燃焼器を設ける
ことなしに現在のユニツトの容量を増大するこ
とである。かくして、ユニツトの容量の拡大の
ため、本発明の上昇管―混合器は現存する再生
器の下に加えて再生器中の廃触媒の処理容量を
増大しその結果流動接触反応器における処理容
量を増大することができる。 上昇管―混合器における稠密相混乱床の維持は
熱再生触媒と廃触媒との優れた接触を促進するけ
れども、時には稠密相上昇管―混合器中に追加の
混合手段を加えることが望ましい。各触媒の流れ
を例えば２つの流れに分割することによつて上昇
管―混合器における４つの等間隔の半径方向の点
に廃および熱再生触媒の追加を行うことができ
る。好ましい具体例において、触媒は切線方向か
ら上昇管―混合器に入り、かくして上昇管―混合
器の物質に渦巻き運動を与える。上昇管−混合器
の端縁近くの触媒を中心の方に移動させる静混合
装置をこの容器に加えることも望ましい。このよ
うな混合器は極めて腐蝕性の条件に漕遇するため
混合器に使用される構造材料の選択には充分な注
意を払わねばならない。CO燃焼促進剤を使用す
るプロセスを操作することもまた本発明の範囲内
である。この促進剤は触媒中に混入されCO―燃
焼を促進された触媒の形であり、あるいはプロセ
スへの原料の固体または液体の添加剤の形であ
り、あるいは再生域に直接の添加剤の形であつて
よい。これらの添加剤は使用する時、その効果は
本発明の上昇管―混合器および転位部混合域の有
利な効果に累積される。 本発明は再生流動接触分解触媒に特に有用であ
るけれども、流動と否とにかかわらず他のプロセ
スからの触媒の再生にも使用することができる。
本発明の方法は重質残渣原料油の転化に用いられ
る触媒の再生に大きな利用性を有する、そして、
実際に、これらの重質原料油を処理する時に起る
大量の炭素沈着のためこれらのプロセスに特に有
用である。本発明はまた固体粒状アルミナ担体に
担持された貴金属触媒を使用する改質プロセスの
ごとき通常の固定床プロセスからの触媒を再生す
るのにも使用される。 本発明はまたもつと普通の設計のFCC再生器、
すなわち触媒の再生が起る１つの大きな稠密床を
有するFCC再生器の操作をも改良する。このよ
うな再生器においては、単一の触媒稠密床は連続
撹拌式タンク反応器として作用すると考えられ
る。反応器が完全に働くならば、床内の温度およ
び組成は均一である。しかしながら、FCC技術
者には周知のごとく、通常触媒および／または空
気の若干の分布があるので、このようなことは商
業ユニツトではほとんどない。この不良分布は
CO―燃焼態様では働かない通常のユニツトから
取り出した触媒サンプルの色によつて示された。
再生触媒は食卓塩とブラツクペパーの混合物の外
観を有した。淡色の触媒は長い間再生器中にあつ
てコークス分が極めて低かつた。暗色の触媒は実
質的に再生を逃げ、従つて比較的高い炭素分であ
つた。本発明によつて意図されたごとき上昇管―
混合器中の再生触媒と廃触媒の循環は再生成中の
廃触媒の分散を著しく改良し、かつ操作の効率を
増大する。かくして、本発明の実施によつて与え
られた改良混合は再生域内の不良触媒分布の問題
を最小限にすることによつてこれらの従来からの
ユニツトの操作を改良する。本発明の上昇管―混
合器を単一稠密床触媒のみを含む先行技術の再生
器の下に設置する場合は、稀薄相輸送上昇管を設
ける必要はない。 垂直ではなく触媒とガスを横に通す稀薄相輸送
導管によつて結合された２つの比較的稠密な触媒
床を有するCO―燃焼態様においても操作するこ
とが可能である。 以上のごとく、本発明の実施によつて石油精油
業者は新ユニツトの設備費を最小限にすることが
でき、本発明を再生器設計に組入れることによつ
て最初の装入および毎日の追加の両方に要する触
媒の量を最小限にすることができる。本発明は現
存ユニツトの改造において再生プロセスを改良し
そして再生器の処理容量を増大するのに利用する
ために使用される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の具体例の説明図である。第２
図は燃焼空気を加えるためにエアボツクスが使用
されている好ましい具体例の拡大側面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 触媒粒子の存在において炭化水素を転化する
   過程においてコークスで失活した触媒を、炭化水
   素転化域から取り出し、コークス燃焼器において
   高温度で該コークスを燃焼することによつて再生
   し、該燃焼器は比較的稠密相流動床として作用
   し、該コークスは酸素含有再生ガスで燃焼して再
   生触媒を生成し、再生触媒の一部分は炭化水素転
   化域に再循環すると共に、他の部分は上昇管―混
   合器内の稠密相触媒に再循環する触媒の再生方法
   において、該失活した触媒、該再生した触媒の部
   分及び該再生ガスの比較的少量の第１部分を稠密
   相上昇管―混合器域において、再生ガスの該第１
   部分の入る点と該再生ガスの比較的多量の第２部
   分の入る点との中間点において混合し、上昇管―
   混合器を通るガスの表面速度は6.10〜91.44cm／
   秒（0.20〜3.FT／Sec.）であり；次に混合したガ
   ス触媒混合物を燃焼器の下部に装入し、該比較的
   稠密相流動床中に保持し、該表面速度は上昇管―
   混合器中の蒸気速度に比較して増大するように充
   分な酸素含有ガスが供給されてコークスをCO₂に
   燃焼しコークス分の減少した再生触媒と廃再生ガ
   スを生成し；次に該再生触媒と廃再生ガスを希薄
   相輸送上昇管を通つて固体―ガス分離手段に輸送
   し；次に再生触媒を第２の稠密床に集め、そこか
   ら再生触媒を上昇管―混合器中の再生触媒の少な
   くとも25％が新しく再生触媒であるように制御し
   て、上昇管―混合器に再循環することから成る触
   媒の再生方法。 ２ 該再生ガスは全添加再生ガスの25％以下で、
   上昇管―混合器の基部に導入され、該上昇管―混
   合器の頂部は逆円錐形の転移部を経て該燃焼器中
   に通じており、そして再生ガスの少なくとも75％
   は該転移部の基部に導入され、それによつて触媒
   と再生ガスの混合が該燃焼器の該転移部の上流で
   行われる第１項の方法。 ３ 該上昇管―混合器における触媒密度は0.16〜
   0.56ｇ／cm³である第１項または第２項の方法。 ４ 該上昇管―混合器部における温度は480〜760
   ℃である第１〜３項のいづれかの方法。 ５ 触媒―再生ガス混合域は該上昇管―混合器と
   該燃焼器との間に配置され、該混合器は該上昇管
   ―混合器の頂部及び該燃焼器の底部に結合され、
   そして該燃焼器におけるコークスの燃焼に要する
   酸素含有ガスの少なくとも75％は該混合域の基部
   に加えられる第１項の方法。 ６ (a) 下部に廃触媒の入口、再生触媒の入口お
   よび流動ガスの入口を有し、上部に廃触媒およ
   び再生触媒の混合物の出口を有する垂直上昇管
   ―混合器； (b) 該上昇管―混合器の少なくとも２倍の直径を
   有し、その底部に廃触媒および再生触媒の混合
   物を受けるための入口手段を有し、その頂部に
   再生触媒および廃再生ガスの出口手段を有する
   比較的稠密な相の流動床の触媒を含むための燃
   焼器； (c) 該上昇管―混合器から該燃焼器に上方向に連
   通し、再生ガスの入口を有する転移部； (d) 再生触媒と廃再生ガスの取り出しのため該燃
   焼器の上部に結合された燃焼器の出口； (e) 該燃焼器出口と連通し、廃再生ガスを取り出
   すための廃再生ガス出口手段、再生触媒の一部
   分を取り出すための再生触媒出口手段及び該上
   昇管―混合器への導管を通る再生触媒の一部分
   の通過のための該上昇管―混合器に結合された
   再生触媒再循環導管を含む再生触媒受け室から
   成る触媒の再生装置。 ７ 該転移部は逆円鉦形である第６項の装置。 ８ 該転移部は再生ガス源と連結する多数の孔を
   有する切頭円錐表面から成る第７項の装置。 ９ 該転移部はその外側周辺の長さが該燃焼器と
   該上昇管―混合器の外側周辺の長さとの中間にあ
   る実質的に水平な表面から成り、該表面は該再生
   ガス入口と連結する多数の孔を含み、該上昇管―
   混合器は流動ガス及び触媒を該表面を通つて上方
   向に該燃焼器中に放出する第６項の装置。