JPH03505594A - 重質油接触クラッキング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 重質油接触クラッキング 本発明は、使用済触媒の炭素水準制御のためにコークス付着失活触媒を高温スト リッピングに付す流動接触クラッキング法に関する。

特に、本発明の概念では、使用済触媒の炭素水準を制御するために高温ストリッ パーが使用され、続いて、触媒温度を再生用に制御するために触媒が冷却される 。

接触クラブキングの分野は１９４０年以来漸進的進歩を遂げてきた。流動接触ク ラッキング法の進歩の方向は、全て、ライザークラッキング、ゼオライト含有触 媒の使用および熱収支操作に向けられてきた。

流動接触クラ・ノキング法における他の主な方向は、より広範囲の原料、特に流 動接触クラブキング装置への原料においてそれ以前に許容されていたよりも多量 の金属および硫黄を含む原料の使用が可能となるように方法を修正することであ る。

これらのより重質で汚染分の多い原料を使用することのできる修正方法および触 媒の発達に伴い、再生器煙道ガス中にＳＯ５として生じる原料中に含まれる硫黄 の量に寄せられる関心が太き（なった。

原料中の高い硫黄水準は、流動接触クラッキング再生器内でのより完全な触媒再 生と組み合わさって、再生器煙道ガス中に含まれるＳ０８の量を増加させる傾向 がある。煙道ガス中のＳＯｘと反応する剤を提供することにより煙道ガスに伴っ て大気中に排出されるＳ０８の量を最少限にする幾つかの試みがなされた。これ らの剤は再生触媒と共に流動接触クラブキング反応器に戻り、還元性雰囲気によ り硫黄化合物がＨ，Ｓとして放出される。この目的に適当な剤が、米国特許第４ ，０７１，４３６号および同第３，８３４．０３１号に記載されている。この目 的のために酸化セリウムを使用することが米国特許第４，００１，３７５号に記 載されている。

残念なことに、大部分の流動接触クラッキング再生器内の条件はＳＯｘの吸着に 最良のものではない。最近の流動接触クラブキング再生器内で発生する〔８７０ ℃（１８００°Ｆ）までの〕高温は、ＳＯ。

の吸着を抑制する傾向がある。煙道ガス中の８０８の問題を克服する一つの手段 は、流動接触クラッキング反応器から長時間滞留型スチームストリッパーに触媒 を輸送することである。クランベック（Ｋ　ｒａａ＋ｂｅｃｋ）らの米国特許第 ４，４８１，１０３号に開示されているように、長時間滞留型スチームストリッ ピングに付した後、触媒を再生器に送る。しかしながら、この方法は、５００〜 ５５０’Ｃ（９３２°Ｆ〜１０２２°Ｆ）で使用済触媒を好ましくスチームスト リッピングするが、一部の望ましくない硫黄含有または水素含有成分の除去には 充分でない。更に、流動接触クラブキングストリッパーがら流動接触クラッキン グ再生器に送られる触媒は、コークスのような固着している水素含有成分を含む 。このことにより、水素が再生器内で酸素と反応して水をつくる際に水熱分解が 起こる。

ディーン（Ｄｅａｎ）らの米国特許第４．３３６，１６０号は多段再生により水 熱分解を低下させようとしている。しかしながら、いずれの再生工程からの煙道 ガスも精製が困難なＳＯ，を含む。

従来技術のもう一つの要求は、流動接触クラッキング再生温度を制御するための 改良された手段を提供することである。８７１℃（１８００’Ｆ）を越える再生 器温度では流動クラブキング触媒が失活し得るので、改良された再生画温度制御 が望ましい。典型的には、温度は再生器内で製造されるＣ　Ｏ／ＣＯ、比率を調 節することにより制御される。この制御は、ＣＯの生成はｃｏ、の生成よりも熱 の発生が少ないという原則に基づいて作用する。しかしながら、ある場合には、 この制御は不充分である。

水熱分解を排除するために触媒から水素を分離することが望ましい。ＳＯｘが再 生画煙道ガスに入ることを防止するために、再生前に硫黄含有化合物を除去する ことが更に有利である。再生器温度をより入念に制御することも有利である。

ｏｖス（Ｌ　ｏｍａｓ）らの米国特許第４，３５３，８１２号は、再生器からの 触媒を熱交換器の管外側を通過させ、冷却媒体を管側を通過させることにより再 生器からの触媒を冷却する方法を開示している。

冷却触媒は再生領域に循環される。この方法は、反応器から再生器への触媒の温 度を制御しない点において不利である。

従来技術は、再生器に戻す熱い再生触媒を冷却するために、再生容器から離れて いるまたは再生容器の外部に配置された濃厚または希薄相再生流動触媒熱除去領 域または熱交換器を利用する流動接触クラブキング法も含む。そのような方法の 例が、ハーバ−（Ｈａｒｐｅｒ）の米国特許第２，９７０．１１７号、オウエン ズ（Ｏｗｅｎｓ）の同第２゜８７３．１７５号、マッキ二一（ＭｃＫｉｎｎｅｙ ）の同第２．８６２．７９８号、ワトソン（Ｗａｔｓｏｎ）らの同第２．５９６ ．７４８号、ヤーニッヒ（Ｊ　ａｈｎｉｇ）らの同第２，５１５，１５６号、ベ ーガー（Ｂ　ｅｒｇｅｒ）の同第２．４９２，９４８号およびワトソンの同第２ ，５０６．１’２３号に見られる。これらの特許に開示されている方法は、再生 画操作温度がストリッパーから再生器への触媒の温度により影響を受けるという 不利益を有する。

従って、本発明は、高温ストリッパーが使用され、続いて再生器入り口温度の制 御のためにストリッピングされた触媒が冷却される流動接触クラッキング法およ び装置を含む。

本発明は、 触媒および原料を含む混合物を流動接触クラッキング条件下にライザー転化領域 を通過させて原料をクラッキングし、ライザー出口温度を有する混合物をライザ ーから流動接触クラッキング反応容器に送り、 混合物から触媒を分離して混合物の残留分を反応容器気体流とし、分離触媒を流 動接触クラッキング再生容器からの再生触媒の一部と合わせて組み合わせ触媒を 形成することにより分離触媒を加熱し、分離触媒を加熱する前の再生触媒の温度 はストリッピング温度より５５℃（１００°Ｆ）高い温度〜８７１’Ｃ（１８０ ０’Ｆ）であり、ライザー出口温度より５５℃（１００°Ｆ）高い温度〜８１６ ℃（１５００°Ｆ）のストリッピング温度でストリッピング気体流に接触させる ことにより組み合わせ触媒をストリッピングし、ストリッピングされた触媒を、 再生容器をストリッピング温度より５５℃（１００’Ｆ）高い温度〜８７１℃（ １８００°Ｆ）に維持するのに適当な温度に冷却してから、再生容器に送り、流 動接触クララキング再生条件下に酸素含有流に接触させることにより流動接触ク ラブキング再生容器内において冷却触媒流を再生する工程を含んでなる炭化水素 含有原料の流動接触クラブキングを制御する方法を提供する。

゛ライザー出口温度は、ライザーを出る触媒−炭化水素混合物の温度と定義され る。ライザー出口温度はいなかる適当な温度であってもよい。しかしながら、ラ イザー出口温度は４８２℃〜５９３℃（９００°Ｆ〜１１００ｃ′Ｆ）が好マシ ク、５３８℃〜５６６℃（１００００Ｆ〜１０５０°Ｆ）が最も好ましい。

特に、本発明は、 触媒および原料を含む混合物を流動接触クラブキング条件下にライザー転化領域 を通して原料をクラッキングし、ライザー出口温度が５３８℃〜５６６℃（１０ ００°Ｆ〜１０５０’Ｆ）の混合物を、ライザー転化領域から流動接触クラ、２ キング反応容器内に配された閉鎖サイクロン系に送り、閉鎖サイクロン系内にお いて混合物から触媒を分離して混合物の残留分を反応容器気体流とし、反応容器 内で分離触媒を流動接触クラブキング再生容器からの再生触媒と合わせて組み合 わせ触媒を形成することにより分離触媒を加熱し、 反応容器内で、ライザー出口温度より８３℃（１５０’Ｆ）高い温度〜７６０° Ｃ（１４００’Ｆ）のストリッピング温度および０５〜５秒の気体流滞留時間を 含むストリッピング条件下に、ストリッピング気体流に接触させることにより組 み合わせ触媒をストリッピングし、分離触媒を加熱する前の再生触媒の温度はス トリッピング温度より８３℃（１５０°Ｆ）高い温度〜８７１’ｃ（＋６００’ Ｆ）であり、分離触媒は原料からの硫黄含有化合物および炭化水素を含み、スト リッピング条件は組み合わせ触媒の分離触媒分中の炭化水素から４５〜５５％の 硫黄含有化合物および７０〜８０％の水素を分離してスｌ−ＩＪッピング気体、 および分離触媒から分離された水素分子、炭化水素および硫黄含有炭化水素を含 む気体流を形成するのに充分であり、 反応容器外に配された熱交換器内における熱交換媒体との間接的熱交換によりス トリッピングした触媒流をストリッピング温度より２８℃〜８３°Ｃ（５０°Ｆ −１５００Ｆ）低い温度に冷却することにより、再生容器の温度をストリソピン グ工程温度とは独立にストリッピング温度より８３℃（１５０°Ｆ）高い温度〜 ８７１℃（１８０００ｔ）に維持し、および 流動接触クラッキング再生条件下に酸素含有流と接触させることにより、流動接 触クラブキング再生容器内で冷却触媒流を再生する工程を含んでなる、炭化水素 および硫黄含有化合物を含む原料の流動接触クラッキングを制御する方法を提供 する。

本発明は、装置の面において、 触媒および原料を含む混合物が流動接触クラブキング条件下に通過して原料がク ラブキングされるライザー転化領域を定める手段、流動接触クラッキング反応容 器、 混合物をライザーから流動接触クラッキング反応容器内に送る手段であり、混合 物が反応容器に入る際の温度がライザー出口温度であるような手段、 混合物から触媒を分難して混合物の残留分を反応容器気体流とする手段、 分離触媒と再生触媒を合わせて組み合わせ触媒を形成する手段からなる分離触媒 を加熱する手段、 ストリッピング気体流と接触させることにより組み合わせ触媒をストリッピング してストリッピングされた触媒流を形成する手段、再生触媒を形成するための流 動接触クラブキング再生容器および反応容器外に配されたストリッピングされた 触媒流を冷却するための熱交換器を有し、流動接触クラブキング再生容器により 流動接触クラブキング再生条件下に酸素含有流と接触させることにより冷却触媒 流を再生する、 炭化水素含有原料の流動接触クラッキングを制御する装置を提供する。

より特別な装置の要旨において、本発明は、触媒および原料を含む混合物が流動 接触クラッキング条件下に通過して原料がクラッキングされるライザー転化領域 を定める手段、流動接触クラブキング反応容器、 流動接触クラッキング反応容器内に配され混合物から触媒を分離し混合物の残留 分から反応容器気体流を形成する手段を含むサイクロン系にライザー転化領域か ら混合物を送る手段であり、混合物がライザーから閉鎖サイクロン系に送られる ときのライザー出口温度が５３８℃〜５６６℃（１０００°Ｆ〜１０５０°Ｆ） であるような手段、 反応容器内で再生触媒と分離触媒を合わせて組み合わせ触媒を形成する手段を含 む分離触媒分を加熱する手段、ストリッピング手段内の組み合わせ触媒をライザ ーを出るときの混合物の温度より８３℃（１５０°Ｆ）高い温度〜７６０℃（１ ４００’Ｆ）のストリッピング温度および０．５〜５秒のストリッピング手段内 気体滞留時間に維持して、反応容器内においてストリッピング気体に接触させる ことにより組み合わせ触媒をストリッピングする手段であって、分離触媒分は原 料からの炭化水素および硫黄含有化合物を含み、分離触媒分の炭化水素から４５ 〜５５％の硫黄含有化合物および７０〜８０％の水素を分離するようなストリビ ング手段、反応容器に取り付けられたストリッピングされた触媒流を通過させる ためのストリッピングされた触媒流出物導管、ストリッピング温度より８３°Ｃ （１５０°Ｆ）高い温度〜８７ピＣ（１６００°Ｆ）で再生触媒を製造するため の流動接触タラノキング反応容器、および ストリッピングされた触媒流をストリッピング温度より２８°Ｃ〜８３°Ｃ（５ ０°Ｆ−１５０°Ｆ）低い温度に冷却するのに適当な大きさであり、それにより 、流動接触クラッキング再生条件下に酸素含有流に接触させることにより冷却触 媒流を再生する再生容器内の触媒の温度がストリッピング温度とは独立に、スト リフピング温度より８３℃（１５０°Ｆ）高い温度〜８７１°Ｃ（１６００’Ｆ ）に維持されるような反応器流出物導管に取り付けられた間接的熱交換器を含ん でなる、 炭化水素および硫黄含有化合物を含む原料の流動接触クラ、キングを制御する装 置を提供する。

本発明は、流動接触クラッキング再生器内で水素が酸素と反応して水を形成する 場合に典型的に起こる水熱分解を除去するために、ライザー出口温度より高い温 度で触媒をストリッピングして触媒に付着しているコークスから水素を水素分子 または炭化水素として除去する。高温ストリッパー（ホットストリッパー）は、 コークス化触媒から除去することが容易な硫化水素およびメルカプタンとして硫 黄も除去する。それに対して、再生器内でコークス化触媒から硫黄を除去すると 、再生型煙道ガスに入り除去がより困難なＳｏｘが生成する。さらに、高温スト リッパーは、更なる価値のある炭化水素生成物を再生器内で燃焼しないように取 り出す。高諷ストリッパーの別の利点は、触媒から炭化水素ｐ（迅速に分離され ることである。

５３８℃（ｔｏｏｏｏＦ）と等しいかそれより高い温度での触媒と炭化水素の接 触時間が長過ぎると、アルキル化のような下流でのプロセスに好ましくないジオ レフィンが生成する。しかしながら、本発明によれば、５３８℃（１０００°Ｆ ）またはそれ以上の温度での短時間の接触を精確に制御して高品質の無鉛ガソリ ンを高選択率で製造することができる。

熱交換器（触媒冷却器）は再生型温度を制御する。これにより、好ましい再生型 温度に影響を与えることなく、望ましい温度でホットストリッパー 再生器をホットストリッパーより少なくとも５５°Ｃ（１００°Ｆ）高い温度で 操作することが望ましい。しかしながら、触媒の失活を防止するために再生型温 度は８７１°Ｃ（１６００°Ｆ）より低温に保持すべきである。

図面は、本発明の高温ストリッパーおよび触媒冷却器の概略図を示す。

図面は、本発明の流動接触クラブキング系を表す。図面において、炭化水素供給 器１から炭化水素原料がライザー転化領域４の底端部に送られる。制御バルブ１ ０４を有するスタンドパイプ１０２からの再生触媒が、ライザー４内で炭化水素 原料と一緒になり、炭化水素−触媒混合物が上昇分散流中を上昇しライザー流出 物導管６を通って第１の反応器サイクロン８に入る。混合物がライザー４から導 管６に流れる温度と定義されるライザー出口温度は、４８２℃〜５９３℃（９０ ０°Ｆ〜１１００°Ｆ）、好ましくは５３８℃〜５６６℃（１０００°Ｆ〜１０ ５０°Ｆ）である。ライザー出口温度は、ライザー４への炭化水素および再生触 媒の供給速度および温度をモニターし′調節することにより制御される。ライザ ー流出物導管６は一端がライザー４に、もう一端がサイクロン８に取り付けられ る。

第１の反応器サイクロン８は、触媒−炭化水素混合物から触媒を分離し、その触 媒を第１の反応器サイクロンディップレッグ１２を下降させてその下側に配され たストリッピング領域３０に送る。残留気体および触媒は第１の反応器サイクロ ン８から流出気体導管１０を通して送られる。導管１０には熱膨張を許容するた めにコネクター２４が設けられている。触媒は導管１０を通過し、次に、第２の 反応器サイクロン入り口導管２２を通過し、第２の反応器サイクロン１４に入る 。第２のサイクロン１４はその流れを分離して、第２の反応器サイクロンディッ プレッグ１８を通ってその下側に配されたストリッピング領域３０に移動する触 媒流、および塔頂流を形イクロン流出気体導管１６を通って反応器塔頂出口２０ に送られる。

反応容器２の雰囲気からの気体は、反応器塔頂導管２２を通って反応器塔頂出口 ２０に入ることができる。第２のサイクロン流出気体導管１６および反応器塔頂 導管２２を通って反応器２から出る気体は一緒になって反応器塔頂出口２０を通 って出て行く。この態様にはサイクロン−８，１４の一組の連結しか示されてい ないが、−組以上の連結及び／又は二以上もしくは二以下の連続的連結を使用し 得ることが当業者に明らかである。

触媒と炭化水素の混合物は、第１の反応器サイクロン塔頂導管１０および第２の 反応器サイクロン入り口導管２２を通過し、反応容器２の雰囲気には入らない。

しかしながら、炭化水素からの固着触媒の分離を補助するために、コネクター２ ４に環状口を設けて反応容器２から導管１０にストリッピング気体を入れること ができる。

閉鎖サイクロン系および環状口はハダノド（Ｈａｄｄａｄ）らの米国特許第４． ５０２．９４７号により詳細に開示されている。

サイクロン８．１４から分離された触媒は、それぞれのディップレッグ１２．１ ８を通過し、触媒の堆積によりディップレッグ内に適当な圧力が発生するとそこ から放出される。触媒は、ディップレッグからストリッピング領域３０内に配さ れた触媒床３１に落ちる。

第１のディップレッグ１２は触媒床３１内まで延びることにより密封される。第 ２のディップレッグ１８はトリクルバルブ１９により密封される。分離された触 媒は、ストリッピング領域３０において再生器８０からの熱い再生触媒と接触し 一緒になる。再生触媒の温度は、床３１内において分離触媒を加熱するために、 ストリッピング領域３０より５５℃（１００°Ｆ）高い温度〜８７１°Ｃ（１６ ００’Ｆ）である。再生触媒は、一端が再生容器８０に他端が反応容器２につな がっている輸送ライン１０６を通って再生容器８０から反応容器２に送られる。

輸送ライン１０６にはスライドバルブ１０８が取り付けられている。分離触媒を 再生触媒と組み合わせることにより、ライザー出口温度より５５℃（１００’Ｆ ）高い温度〜８１６°Ｃ（１５００°Ｆ）の温度でストリッピングが促進される 。好ましくは、触媒ストリッピング領域はライザー出口温度より８３℃（１５０ ’Ｆ）高い温度〜７６０℃（１４００’Ｆ）で操作される。

ストリッピング領域３０内の触媒３１は、前述のような高温にお４’ｔで、触媒 と向流に流れているスチームのようなストリッピング気体と接触する。ストリッ ピング気体は、ストリッピング気体ヘソグー３６に取り付けられた一以上の導管 ３４によりストリッピング領域３０の下方部に導入される。ストリッピング領域 ３０内における触媒滞留時間は２．５〜７分である。触媒ストリッピング領域３ ０内における蒸気滞留時間は０．５〜３０秒、好ましくは０．５〜５秒である。

ストリッピング領域３０において、再生触媒と組み合わされた分離触媒からコー クス、硫黄および水素が除去される。硫黄は硫化水素およびメルカプタンとして 除去される。水素は水素分子、炭化水素および硫化水素として除去される。最も 好ましくは、ストリッピング領域３０は、再生器のコークス負荷を少なくとも５ ０％低下し、水素の７０〜８０％を水素分子、軽質炭化水素および他の水素含有 化合物として除去し、硫黄の４５〜５５％を硫化水素およびメルカプタンとして 除去し、窒素をアンモニアおよびシアン化物として除去するのに適当な、ライザ ー出口温度より８３℃（１５０’Ｆ）高い温度以上に維持される。

触媒ストリッピング領域３０にはトレイ（バッフル）３２を設けることもできる 。トレイは円板状またはドーナッツ状とすることができ、孔を有しても有さなく てもよい。

ストリッピング′された触媒は、ストリッピング触媒流出物導管３８を通って触 媒冷却器４０に送られる。触媒冷却器４０は、反応容器２からのストリッピング された触媒を、再生容器８０の温度をストリッピング領域３０の温度より５５℃ （１００°Ｆ）高い温度〜８７１”Ｃ（１６００°Ｆ）に維持するのに適当な温 度に冷却する熱交換器である。好ましくは、触媒冷却器４０は、再生容器をスト リッピング領域３０の温度より８３℃（１５０°Ｆ）高い温度〜８７１℃（１６ ００°Ｆ）の温度に制御するのに適当な温度にストリッピングされた触媒流を冷 却する。最も好ましくは、ストリッピングされた触媒流は、冷却された触媒温度 が少な（とも５９３℃（１１００’Ｆ）となるように、ストリッピング領域の温 度より２８℃〜８３℃（５００Ｆ〜１５０°Ｆ）低い温度に冷却される。

触媒冷却器４０は、好ましくは、反応容器２の外側に配された間接的熱交換器で ある。液状水（ボイラー供給水）のような熱交換媒体がバルブ５４が設けられた 導管５０を通って、触媒冷却器４０内の一組の管４８に入る。触媒は触媒冷却器 ４０の管外側４６を通過する。触媒冷却器４０はスライドバルブ４４が設けられ た流出物導管４２に取り付けられている。冷却触媒は導管４２を通って再生器入 り口導管６０に入る。

再生器ライザー６０において、空気と冷却触媒が一緒になり、空気触媒分散器７ ４を上方に通過して高速流動床６２に入る。高速流動床６２は再生容器８０の一 部である。高速流動床６２内において、冷却触媒に固着しているコークスのよう な燃焼性物質は、上昇空気に接触して燃焼して触媒から離れる。空気は、空気供 給ライン６６、制御バルブ６８および空気輸送ライン６８を通過して再生器入り 口導管６０に入る。導管４２からの冷却触媒の温度が５９３°Ｃ（１１００’Ｆ ）より低い場合、要すれば、スタンドバイブ１０２からの熱い再生触媒が、制御 バルブ１０３の設けられた導管１０１を通して高速流動床６２に導入される。高 速流動床６２は比較的濃厚な触媒床７６を含む。空気は、床７６内において触媒 を流動化し、続いて、触媒を希薄相として連続的に再生器ライザー８３を通過さ せる。希薄相は、ライザー８３を上方に移動し、ライザー８３に取り付けられた ラジアルアーム８４を通って下方向に移動して再生容器８０内に配された第２の 比較的濃厚な触媒床８２に入る。

触媒の大部分がラジアルアーム８４を通って下方向に移動し、気体および残留触 媒は再生容器８０へ雰囲気に入る。気体および残留触媒は、入り口導管８９を通 過し、第１の再生器サイクロン８６に入る。第１のサイクロン８６は触媒を分離 してそれを第１のディップレッグ９０を通過させ、残留触媒および気体は塔頂導 管８８を通って第２の再生器サクローン９２に入る。第２のサイクロン９２は、 触媒を分離し、分離触媒をトリクルバルブ９７を有する第２のディップレッグを 通過させ、残留気体および触媒は第２の塔頂導管９４を通って再生容器プレナム チャンバー９８に入る。煙道ガス流１１０が、再生型煙道ガス導管ｌＯＯを通っ て再生器プレナムチャンバー９８から出る。

再生触媒は沈降して床８２を形成するが、それはライザー８３を通過する希薄触 媒と比べて濃厚である。再生触媒床８２は、再生器８０内で起こるコークス燃焼 のために、ストリッピング領域３０からのストリッピングされた触媒よりも実質 的に高温である。床８２内の触媒はストリッピング領域３０の温度よりも少なく とも５５℃（１００°Ｆ）高温であり、好ましくはストリッピング領域３０の温 度より少なくとも８３℃（１５０°Ｆ）高温である。再生温度は、触媒の失活を 防止するため高くとも８７１℃（１６００°Ｆ）である。

再生器入り口導管６０、高速流動床６２およびライザー８３内においてコークス が燃焼する。

要すれば、空気供給ライン６４から制御バルブ７２の設けられた空気輸送ライン ７０および再生器８０内に配された空気ヘッダー７８にも空気がられる。再生触 媒は、比較的濃厚な床８２から導管１０６を通ってストリッピング領域３０に移 動し、ストリッピング領域３０に加熱触媒を提供する。

一般的流動接触クラッキング触媒を本発明に用いることができる。

アモルファス基材内のゼオライト触媒を用いることが好ましい。オウエン（○ｍ ｅｎ）らの米国特許第３．９２６．７７８号に多（の好適な触媒が開示されてい る。

本発明に従って操作できる方法の一つの例は、沸点が３４３°Ｃ〜５９３℃（８ ５０’Ｆ−１１００’Ｆ）の炭化水素原料から始まり、それはライザー転化領域 ４に入り、そこで触媒スタンドバイブ１０２からの約８１５℃（１５００°Ｆ） の再生触媒と一緒になり触媒−炭化水素混合物を形成する。触媒−炭化水素混合 物は、ライザー転化領域４を上方に通過して、ライザー出口温度約５３８℃（１ ０００’Ｆ）でライザー流出物導管６に入る。触媒は、導管６を通過して第１の 反応器サクローン８に入り、そこで混合物から触媒が分離され、ディップレッグ １２を通ってその下方のストリッピング領域３０内に含まれる触媒床３１に落ち る。ストリッピング領域３０は約７０４℃（１３００°Ｆ）の温度で操作される 。混合物の残留分は第１の塔頂導管１０を通って第２の反応器サイクロン１４に 入る。第２のサイクロン１４は第１のサイクロン塔頂流から触媒を分離し、分離 触媒を第２のディップレッグ１８内を下方向に移動させる。残留固体および気体 は第２のサイクロン塔頂流として導管１６を通って反応容器塔頂上出口２０に送 られる。

ストリッピング領域３０内において、ディ１．ブレツブ１２．１８からの触媒が 導管１０６を通過する再生器８０からの触媒と組み合わされ、スチームヘッダー ３６からのスチームとの接触によりストリッピングされる。導管ｌＯ６からの再 生触媒の温度は約８１５°Ｃ（１５００’Ｆ）であり、ストリッピング領域３０ を約７０４℃（１３００°Ｆ）に維持するための熱を提供する。ストリッピング された触媒は導管３８を通って約７０４℃（１３００°Ｆ）の温度で触媒冷却器 ４０に入る。触媒冷却器４０は７０４℃（１３００°Ｆ）の触媒を約６２１℃（ １１５０°Ｆ）に冷却する。冷却は、導管５０を通過し、導管５２を通って出る スチームを形成するようなボイラー供給水との熱いストリッピングされた触媒の 間接的熱交換により行われる。

冷却触媒は、約６２１Ｃ（１１５０°Ｆ）の温度で、再生器入りロ導管６０内に おいて導管６６からの上昇空気と一緒になり空気−触媒混合物を形成する。混合 物は、導管６０を通って上方に移動して高速流動床７６に入る。触媒は高速流動 床７６から再生器ライザー８３を通って連続的に上方に移動して再生容器８０に 入る。次にラジアルアーム８４およびサイクロン８６および９２により気体から 触媒が分離され、再生器を下方向に通過して比較的濃厚な床８２を形成する。ス トリッピングされた触媒に固着しているコークスは導管６０．高速流動床６２、 ライザー８３、および再生容器８０内で燃焼する。コークスが燃焼するので、床 ８２内の触媒は約８１５°Ｃ（１５００°Ｆ）に加熱される。触媒床８２はスタ ンドパイプ１０２に触媒を供給し、それは炭化水素原料と一緒になる。床８２は 導管１０６にも触媒を提供し、それはストリッピング領域３０に送られる。流出 気体は、第１のサイクロン８６および第２のサイクロン９２を通過し、煙道ガス 流１１０として煙道ガス導管１００を通って再生器８０から出る。

ストリッピング領域を、ライザー出口温度より５５℃（１００’Ｆ）高い温度〜 ８１６℃（１５００°Ｆ）で高温（ホット）ストリッパーとして操作することは 、触媒から水素を水素分子および炭化水素として分離する点において有利である 。水素除去は、流動接触クラブキング再生器内で水素が酸素と反応して水を形成 するときに典型的に起こる水熱分解を除く。ホットストリッパーは、除去容易な 硫化水素およびメルカプタンとして硫黄もコークス化触媒から除去する。

ホットストリッパー内においてコークス化触媒から硫黄を除去することにより、 ホットストリッパーは再生器内でのＳ０８の形成を防止する。ホットストリッパ ー流出物から硫化水素およびメルカプタンを除去するより再生画流出気体からＳ Ｏｘを除去する方が困難である。ホットストリッパーは使用済触媒からの炭化水 素の除去を促進し、再生器内における価値のある炭化水素の燃焼を防止する。さ らに、ホットストリッパーは過剰クラブキングを避けるために触媒から炭化水素 を高速に分離する。

好ましくは、再生器のコークス負荷を少なくとも５０％低下させ、水素の７０〜 ８０％を水素分子、軽質炭化水素および他の水素含有化合物として除去するため に、ホットストリッパーを、ライザー出口温度より８３℃（１５０°Ｆ）高い温 度〜７６０℃（１４００°Ｆ）に維持する。ホットストリッパーは、４５〜５５ ％の硫黄を硫化水素およびメルカプタンとして、ならびに窒素をアンモニアおよ びシアン化物として除去するためにも、望ましい温度条件内に維持される。

この概念は、一般的軽油を得るための、重質油（残油）接触クラッカーおよび高 温クラッキング装置の発達を促す。この方法は、触媒失活の制御を、制御された 触媒炭素汚染水準およびストリッパーおよび再生器内での温度水準の制御と組み 合わせる。

ホットストリッパ一温度は、ホットストリッパー内で触媒から除去される炭素の 量を制御する。さらに、ホットストリッパーは、再生器への触媒に残留している 炭素（および水素、硫黄）の量を制御する。この残留炭素水準は、反応器ストリ ッパーおよび再生器間の温度上昇を制御する。ホットストリッパーは、再生器に 送られる使用済触媒の水素含量も残留炭素の関数として制御する。すなわち、ホ ットストリッパーは、再生器内での触媒の水熱失活の温度および量を制御する。

この概念は、多段の複数温度ストリッパーまたは単一工程ストリッパーで実施す ることができる。

再生工程以外で触媒上の炭素を除去するためにホットストリッパーを使用するこ とにより、空気汚染が低下し、要すれば反応中に形成された炭素の全てを燃焼さ せることができる。

所望のＣＯ／ＣＯ、比、所望の炭素燃焼量、再生器からホットストリッパーへの 触媒循環速度およびホットストリッパー内で望まれる脱硫／脱窒素／脱炭素の程 度の他の変数と組み合わせて所望の再生の程度を（炭素水準の関数として）制御 するために、ストリップした触媒を所望の再生器入り口温度に冷却する。ＣＯ／ Ｃｏ、比を上昇させると、再生器内で発生する熱が減少し、その結果再生型温度 が低下する。再生器内において触媒に固着しているコークスをｃ。

に燃焼すると、コークスをＣＯ８に燃焼する場合と同様にコークスが除去される が、ＣＯに燃焼するとｃｏ、に燃焼する場合よりも熱の発生量が少ない。炭素燃 焼量が多いとより多くの熱を発生するので、炭素（コークス）の燃焼量は再生温 度に影響を与える。再生器からホットストリッパーへの熱い触媒の量が増加する とホットストリッ六−の温度が上昇するので、再生器から熱いストリッパーへの 触媒循環速度は再生画温度に影響を与える。すなわち、ホットストリッパ一温度 が上昇すると、より多量のコークスが除去され、再生器内で燃焼する必要のある コークス量が減少し、再生画温度が低下し得る。

触媒冷却器は再生画温度を制御し、それによりホットストリッパーをライザー出 口温度より５５℃（１０００Ｆ）高い温度〜８１６℃（１５００°Ｆ）で操作す ることができ、硫黄および水素の制御が容易となり、ストリッパーより少なくと も１００°Ｆ高い温度で再生器を独立に操作することができ、再生画温度が触媒 を失活させる８７１’Ｃ（１６００°Ｆ）を越えることが防止される。

ストリッパーを出る触媒に触媒冷却器を用いることにより、再生画温度を制御し つつ、再生器ライザー内の触媒密度を上昇させるように触媒を再生器ライザーに 循環させることもできる。このことにより触媒失活が低下し、更に制御が行われ る。

国際調査報告 −一ムーー陶、　ＰＣＴ／ＵＳ８９１０１０１２

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. １．触媒および原料を含む混合物を流動接触クラッキング条件下にライザー転化 領域を通過させて原料をクラッキングし、ライザー出口温度を有する混合物をラ イザーから流動接触クラッキング反応容器に送り、 混合物から触媒を分離して混合物の残留分を反応容器気体流とし、分離触媒を流 動接触クラッキング再生容器からの再生触媒の一部と合わせて組み合やせ触媒を 形成することを本質とする加熱ステップにより分離触媒を加熱し、 分離触媒を、加熱する前の再生触媒の温度はストリッピング温度より５５℃高い 温度〜８７１℃であり、ライザー出口温度より５５℃高い温度〜８１５℃のスト リッピング温度の流れから本質的になるストリッピング気体流に接触させること により組み合わせ触媒をストリッピングしてストリッピングされた触媒を製造し 、ストリッピングされた触媒流を反応容器外に配された熱交換器に送ることから なる冷却ステップによりストリッピングされた触媒を再生容器をストリッピング 温度より５５℃高い温度〜８７１℃に維持するのに適当な温度に冷却してから、 再生容器に送り、流動接触クラッキング再生条件下に酸素含有流に接触させるこ とにより流動接触クラッキング再生容器内において冷却触媒流を再生する工程を 含んでなる炭化水素含有原料の流動接触クラッキングを制御する方法。
2. ２．ストリッピングされた触媒流を熱交換器内で熱交換媒体と間接的に熱交換す る請求項１記載の方法。
3. ３．ライザー出口温度が４８２℃〜５９３℃であり、熱交換器がストリッピング された触媒流を冷却して再生容器内の触媒をストリッピングステップ温度より８ ３℃高い温度〜８７１℃に維持する請求項１または２記載の方法。
4. ４．加熱ステップおよびストリッピングステップが反応容器内で起こり、ストリ ッピングステップがライザー出口温度より８３℃高い温度〜７６０℃のストリッ ピング温度で起こり気体流の滞留時間が０．５〜５秒である請求項１〜３のいず れかに記載の方法。
5. ５．分離ステップが、ライザー転化領域とつながた閉鎖サイクロン系内において ライザー転化領域からの混合物を分離することからなる請求項１〜４のいずれか に記載の方法。
6. ６．ライザー出口温度が５３８℃〜５６５℃であり、ストリッピングされた触媒 流が熱交換器内でストリッピング温度より２８℃〜８３℃低い温度に冷却され、 熱交換器は再生容器の温度をストリッピング温度とは独立に維持する請求項１〜 ５のいずれかに記載の方法。
7. ７．組み合わせ触媒の分離触媒分が原料からの硫黄含有化合物および水素含有化 合物を含み、ストリッピングステップにより分離触媒分の４５〜５５％の硫黄含 有化合物および７０〜８０％の水素含有化合物が除去される請求項１〜６のいず れかに記載の方法。
8. ８．ストリッピングステップ中に組み合わせ触媒がストリッピング気体と向流に 流れる請求項１〜７のいずれかに記載の方法。
9. ９．触媒および原料を含む混合物が流動接触クラッキング条件下に通過して原料 がクラッキングされるライザー転化領域を定める手段、 流動接触クラッキング反応容器、 混合物をライザーから流動接触クラッキング反応容器内に送る手段であり、混合 物が反応容器に入る際の温度がライザー出口温度であるような手段、 混合物から触媒を分離して混合物の残留分を反応容器気体流とする手段、 分離触媒と再生触媒を合わせて組み合わせ触媒を形成することを本質とする加熱 ステップにより分離触媒を加熱する手段、ストリッピング気体流と接触させるこ とにより組み合わせ触媒をストリッピングしてストリッピングされた触媒流を形 成する手段、再生触媒を形成するための流動接触クラッキング再生容器、反応容 器外に配されたストリッピングされた触媒流を冷却するための熱交換器、および 触媒流をストリッピングする手段に取り付けられたストリッピング手段から熱交 換器へのストリッピングされた触媒流出物導管を有してなり、流動接触クラッキ ング再生容器により流動接触クラッキング再生条件下に酸素含有流と接触させる ことにより冷却触媒流を再生する炭化水素含有原料の流動接触クラッキングを制 御する装置。
10. １０．熱交換器が再生容器の上流にある請求項９記載の装置。
11. １１．ライザー転化領域が硫黄含有化合物を更に含む原料を収容し、ストリッピ ング手段内での気体滞留時間が０．５〜３０秒であり、ストリッピング手段が組 み合わせ触媒をライザー出口温度より５５℃高い温度〜８１５℃に維持し、それ により、組み合わせ触媒の分離触媒分中の原料成分からの水素分子、炭化水素お よび硫黄含有化合物が除去され、除去された硫黄含有化合物は本質的に硫化水素 およびメルカプタンからなる請求項９または１０記載の装置。
12. １２．触媒冷却器が、再生容器をストリッピングの温度より５５℃高い温度〜８ ７１℃に維持するのに適当な温度にストリッピングされた触媒流を冷却し、それ によりストリッピング温度より５５℃高い温度〜８７１℃の再生触媒を製造する 間接的熱交換器である請求項１１記載の装置。
13. １３．ライザー転化領域がライザーを出る混合物の温度を５３８℃〜５６５℃に 維持し、熱交換器が、再生容器内の触媒をストリッピング手段より８３℃高い温 度〜８７１℃に維持するのに適当な程度にストリッピング触媒流を冷却するよう な大きさである請求項１２記載の装置。
14. １４．ストリッピング気体が本質的にストリームからなり、加熱手段およびスト リッピング手段が反応容器内に配され、ストリッピング手段内での気体の滞留時 間を０．５〜５秒にすることができ、ストリッピング温度がライザー出口温度よ り８３℃高い温度〜７６０℃に維持される請求項１３記載の装置。
15. １５．ライザー転化領域からの混合物を分離する手段が、ライザー転化領域につ ながった閉鎖サイクロン系からなる請求項１４記載の装置。
16. １６．ライザー転化領域はライザーから出る混合物の温度を５３８℃〜５６５℃ に維持し、触媒冷却器は反応容器触媒流をストリッピング温度より２８℃〜８３ ℃低い温度に冷却するような大きさであり、触媒冷却器は再生容器温度をストリ ッピング温度とは独立に維持する請求項１５記載の装置。
17. １７．分離触媒が原料からの硫黄含有化合物および水素含有化合物を含み、スト リッピング手段は組み合わせ触媒の分離触媒分の４５〜５５％の硫黄含有化合物 および７０〜８０％の水素含有化合物を除去する請求項１６記載の装置。
18. １８．ストリッピング手段が、組み合わせ触媒をストリッピング気体と向流に流 す手段を有する請求項１７記載の装置。