JPH04261494A

JPH04261494A - 下降流流動床での接触クラッキング方法および装置

Info

Publication number: JPH04261494A
Application number: JP3256227A
Authority: JP
Inventors: Renaud Pontier; ルノー　ポンチエ; Frederic Hoffmann; オフマンフレデリック; Pierre Galtier; ピエール　ギャルチエ
Original assignee: IFP Energies Nouvelles IFPEN
Current assignee: IFP Energies Nouvelles IFPEN
Priority date: 1990-10-03
Filing date: 1991-10-03
Publication date: 1992-09-17
Anticipated expiration: 2015-04-04
Also published as: US5344554A; KR100193312B1; EP0479645B1; DE69100996D1; DE69100996T2; CA2052520A1; JP3028383B2; KR920008169A; ES2050516T3; CA2052520C; ZA917877B; FR2667609B1; EP0479645A1; FR2667609A1; US5449496A

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、より特定的には重質炭
化水素油の処理を可能にする接触クラッキング方法、お
よびこの方法の実施を可能にする装置に関する。

【０００２】

【従来技術および解決すべき課題】原油の供給の種類の
変化、およびガソリン型のより軽質な製品のための燃料
油精製品の需要の減少のため、石油精製業では、天然重
質油、および残油、例えば常圧蒸溜残渣、または減圧蒸
溜残渣の有効利用をすることができる種々の方法を開発
することになった。

【０００３】このような仕込原料を利用する接触クラッ
キング方法に関して、主な難点は、これらの仕込原料が
、有機体、例えばアスファルテン、および縮合多環式芳
香族炭化水素を含んでいることに起因することは明らか
である。これらは、あまり高くない沸点で沸騰するフラ
クションの大きな収率を生じうる、より軽質な分子へク
ラッキングするのが難しく、用いられた触媒上へ沈積す
る多量のコークス形成を引き起こす傾向があり、従って
それらの活性を減少させるものである。さらには、これ
らの重質油中に多量の重質金属、例えばニッケル、バナ
ジウム、鉄等が存在することは有害と考えられる。これ
は、これらの金属が、以下Ｆ．Ｃ．Ｃ．と呼ばれる、現
在の流動床接触クラッキング方法において一般に用いら
れるゼオライト型触媒を被毒させるか、少なくとも失活
させる傾向があるからである。

【０００４】しかしながらいくつかの本質的要因によっ
て、できるだけコークスの形成を少なくしながら、良好
な選択率で、重質生成物をより軽質なフラクションに転
換することが可能になる。

【０００５】これらの要因のうち、最も重要なものの１
つは、（一般に予備加熱され、場合によっては水蒸気が
添加された）炭化水素仕込原料と、接触クラッキング装
置内で用いられる、熱い再生触媒との接触のレベルで、
仕込原料と触媒との間の熱伝達が、できるだけ急速に、
かつできるだけ規則的に実施されるような混合を確実に
行うことである。同様に、反応帯域への仕込原料の導入
レベルでの再生触媒の取替えは、特に逆混合現象を防ぎ
ながら、連続的かつ効率的に実施されることが肝要であ
る。これらの逆混合現象は、接触時間を増加させ、かつ
触媒粒子上に形成されるコークスの重量割合の増加によ
る、軽質留分の形成の大幅な減少を引起こすものである
。

【０００６】同様にＦ．Ｃ．Ｃ．装置の良好な運転、よ
り特定すれば重質仕込原料を処理するための運転に有害
なもう１つの重要な現象は、反応帯域の初期部分におい
ても、反応帯域のそれ以降の部分においても、触媒の半
径方向の良好な均質性を得るのが難しいことである。

【０００７】一般的なクラッキング反応の選択率に関し
ては、流体の流れがピストン型の流れに近付けば近付く
ほど、選択率は一層よいことが知られている。しかし、
通常のＦ．Ｃ．Ｃ．装置において得るのは特に難しい。

【０００８】本発明は、上記の３つの要因を達成するの
に最良の条件を同時に得ることを目指す。すなわち逆混
合が無いこと、半径方向の均質性、およびピストン型の
流れである。この目的は、下降方向の仕込原料と触媒と
の並流が通る反応帯域において達成できた。この触媒は
、その仕込原料との接触前に、十分に定義された流動化
レベルに維持されているからである。

【０００９】先行技術に記載され、かつ反応帯域におい
て下降並流反応器を用いるＦ．Ｃ．Ｃ．方法のうち、い
くつかは、通常の仕込原料、例えば減圧ガスオイルを処
理するためのものである。すなわちこのような方法を記
載している特許ＵＳ−Ａ−２，４２０，５５８は、触媒
の唯一の再生帯域しか用いていない。特許ＵＳ−Ａ−２
，９６５，４５４は、仕込原料と触媒の下降並流が通過
する複数の垂直管からなる反応帯域を有する装置を記載
している。特許ＵＳ−Ａ−３，８３５，０２９はまた、
下降並流のＦ．Ｃ．Ｃ．法にも関連がある。これは軽質
仕込原料（５１０　〜５５０　℃で完全に気化しうるも
の）にしか適用されない。これらの仕込原料の導入は、
触媒の速度が９〜３０ｍ／ｓである時、反応帯域への触
媒の導入点の下で、蒸気相で行なわれる。

【００１０】これらの方法は、より重質な炭化水素仕込
原料には不適当である。これは触媒のこれほど高い速度
を選ぶことによって、仕込原料が、触媒との接触前に完
全に気化されることになるからである。ところが気化状
態の重質仕込原料の導入には、必然的に望ましくない熱
クラッキングが伴なう（コークスの形成）。

【００１１】特許ＵＳ−Ａ−４，３８５，９８５は、最
終沸点が５６０　℃以上で、コンラドソン炭素含量が３
％またはそれ以上である重質仕込原料を処理することが
できる、改良下降流接触クラッキング方法について記載
している。しかしながら、見掛け密度が調節されない粒
子流形態の濃密相から触媒を導入することからなるシス
テムでは、注入レベルでの触媒の均質分配は可能でない
。その結果、反応器の全断面上での仕込原料の完全かつ
急速な気化ができない。

【００１２】同様に、特許ＵＳ−Ａ−４，５３２，０２
６によって先行技術が示されている。

【００１３】しかしながら前記装置のどれによっても、
触媒と、それとの接触で気化される仕込原料との急速な
（好ましくは５００　ミリ秒以下）混合、熱交換係数の
増加、および反応器の表面全体における混合物の半径方
向の良好な均質性を同時に確実に行いながら、接触クラ
ッキング反応帯域における重質炭化水素仕込原料の適切
な注入を実施することはできない。

【００１４】

【課題を解決するための手段】従って本発明は、上記欠
点を解消する、より特定すれば重質炭化水素仕込原料の
転換に使用しうる、新規Ｆ．Ｃ．Ｃ．（Ｆｌｕｉｄ　Ｃ
ａｔａｌｙｔｉｃ　Ｃｒａｃｋｉｎｇ、すなわち流動床
接触クラッキング）方法に関する。実際これらの仕込原
料は、従来の仕込原料、すなわち例えば４００　℃程度
の最終沸点を有するもの、例えば減圧ガスオイル、ある
いはより重質な炭化水素油、例えば原油および／または
ストリッピングされた油、および常圧蒸溜残渣または減
圧蒸溜残渣であってもよい。これらの仕込原料は、場合
によっては予備処理、例えばコバルト−モリブデン型の
触媒の存在下における水素化処理を受けたものであって
もよい。本発明の好ましい仕込原料は、高い割合のアス
ファルテン物質を含んでいてもよく、かつコンラドソン
炭素含量が４％まで、またはそれ以上であってもよい、
一般的には７００　℃まで、およびそれ以上で沸騰する
フラクションを含むものである。これらの仕込原料は、
通常のより軽質な留分によって希釈されても、されなく
てもよい。これらは、既にクラッキング操作を受けた炭
化水素留分を含んでいてもよい。これらは、例えば軽質
再循環油（”ｌｉｇｈｔ　ｃｙｃｌｅ　ｏｉｌｓ”、Ｌ
．Ｃ．Ｏ．）または重質再循環油（”ｈｅａｖｙ　ｃｙ
ｃｌｅ　ｏｉｌｓ”、Ｈ．Ｃ．Ｏ．）として再循環され
る。本発明の好ましい態様によれば、これらの仕込原料
は、処理前に、１００　〜２５０　℃の温度範囲で予備
加熱される。

【００１５】一般的には、本発明は、仕込原料と触媒と
が全体的に並流で上から下へ流れる、好ましくは実質的
に垂直な反応帯域における炭化水素仕込原料の流動床で
の接触クラッキング方法であって、この方法は、少なく
とも一部再生された触媒の、反応帯域の上端部への供給
工程、前記反応帯域の上部における触媒供給帯域の下に
位置する導入帯域における仕込原料の導入および微細化
工程、前記反応帯域の上部における前記触媒と前記仕込
原料との接触工程、反応帯域における触媒と仕込原料と
の流通工程であって、この工程中に、適切なクラッキン
グ条件において前記仕込原料のクラッキングを実施し、
かつ触媒の少なくとも一部が、触媒上へのコークスの沈
積によって失活されるものである工程、反応帯域の下端
部にある分離帯域においてクラッキングされた炭化水素
仕込原料と失活触媒との分離およびストリッピング工程
、少なくとも１つの再生帯域における失活触媒の少なく
とも一部の再生工程、および反応帯域の上端部の上流の
再循環帯域における、少なくとも一部再生された触媒の
再循環工程を含む方法において、（ａ）　再循環工程の
時に、濃密相から、少なくとも一部再生された触媒を採
取すること、（ｂ）　少なくとも１つの流動化ガスの存
在下において、反応帯域の上端部で、触媒の供給工程を
実施し、かつ触媒とガスとのサスペンジョンを得ること
、（ｃ）　仕込原料の導入帯域の上流において、適切な
測定手段によって、前記サスペンジョンの密度を測定す
ること、（ｄ）　このようにして生じたガス−固体サス
ペンジョンの密度が、前記仕込原料との接触前に、８０
〜５００　ｋｇ／ｍ３になるような条件下において、仕
込原料の導入帯域の上流において、流動化ガスの流量を
適切な手段によって調節および調整すること、を特徴と
する方法に関する。

【００１６】従って前記操作条件は、エレベータ（ライ
ザ）を用いる形態において推奨されたものに非常に類似
する。このことにより、触媒と重質仕込原料との熱交換
係数が増加され、半径方向の平面に沿う触媒の分布はよ
り均質的である。その結果、仕込原料のより急速な気化
が生じ、このため、逆混合現象が最少にされればされる
だけ一層、ガソリンフラクションのより良好な選択率が
生じる。処理された重質仕込原料のタイプにもかかわら
ず、触媒上へのコークスの沈積はより少ないことが同時
に認められる。

【００１７】流動化条件は、仕込原料との接触前の触媒
の速度が、約２ｍ／ｓ〜約８ｍ／ｓであるようなもので
あってもよい。

【００１８】特に有利な特徴によれば、触媒は、仕込原
料との接触前、固体−ガスサスペンジョン中の見掛け密
度が２００　〜３００　ｋｇ／ｍ３、速度が３〜５ｍ／
ｓであってもよい。

【００１９】特に触媒と、従ってより急速に気化される
重質仕込原料との熱交換係数の点で、最良の結果が認め
られたのは、これらの条件下である。

【００２０】さらに、２つの再生帯域において、クラッ
キング反応の際に沈積したコークスによって失活した触
媒を再生するのが好ましい。この触媒はまず、第一再生
帯域に送られる。ここで触媒は一部再生され、ついで第
二再生帯域において、一般に６５０　〜９００　℃、好
ましくは７５０　〜８００℃のより高い温度で再生され
る。このようにして再生された触媒は、例えば８００　
℃の温度でクラッキング反応帯域へ再循環される。

【００２１】この方法の第一実施態様によれば、再循環
帯域は、全体に上昇的であり、触媒の上昇速度は、適切
な流動化手段によって、一般に５〜２０ｍ／ｓである。

【００２２】本発明のもう１つの有利な特徴によれば、
触媒の再循環帯域は、上昇帯域の下流に、濃密流動床貯
蔵帯域を備えていてもよい。この帯域では再生触媒が流
されている。これを濃密床において採取し、次にこれを
貯蔵帯域から、反応帯域の上部まで、サスペンジョンの
見掛け密度が微細化仕込原料と接触する前に、８０〜５
００　ｋｇ／ｍ３であるような条件下に流通させる。触
媒の流動化は、クラッキング反応帯域の上流の貯蔵帯域
の排出管に配置された、少なくとも１つの流動化手段に
よって確実に行なわれる。これらの流動化条件において
、触媒の速度は、２〜８ｍ／ｓの値に達してもよい。

【００２３】この方法の第二の実施態様によれば、再循
環帯域は下降的であってもよく、触媒は、有利には第二
再生器の濃密流動床から採取され、好ましくはクラッキ
ング反応帯域に通じる排出管に配置された流動化手段に
よって、前記の見掛け密度および速度条件によって、反
応帯域の方へ流れる。

【００２４】触媒とクラッキング流出物との分離は、例
えば下記の２つの方法で実施されうる：−第一変形例に
よれば、失活触媒とクラッキングされた仕込原料とを、
分離帯域において重力によって分離することができ、つ
いで流出物によってエントレインされた触媒の少なくと
も一部のサイクロン工程を実施し、クラッキング流出物
を回収する。

【００２５】−第二変形例によれば、分離帯域において
、失活触媒とクラッキングされた仕込原料とを、反応帯
域の出口において、触媒全部と流出物のサイクロン工程
を実施することによって分離することができ、クラッキ
ング流出物を回収する。

【００２６】本発明はまた、特に本方法の実施のための
装置にも関する。

【００２７】より特定すれば、この装置は、前記仕込原
料を接触的に、上から下へ並流でクラッキングするのに
適している、上端部と下端部を備えた、細長い好ましく
は実質的に垂直な管状反応器（すなわちドロッパ）であ
って、前記上端部が仕込原料の導入および微細化手段を
備えるもの、仕込原料の導入および微細化手段の上流に
配置された触媒の導入手段、クラッキングされた仕込原
料と失活接触粒子との一次分離手段を有する、反応器の
下端部に連結された少なくとも１つの分離容器、分離容
器の下部に配置された、クラッキングされた仕込原料に
よってエントレインされた触媒の大部分の蒸気ストリッ
ピングによる二次分離手段、およびクラッキングされた
仕込原料または反応流出物の少なくとも１つの回収手段
を備えており、前記装置はさらに、分離容器の下部に連
結された入口を備える失活触媒の少なくとも１つの再生
器、および再生器の下出口と反応器の上端部との間に位
置する、少なくとも一部再生された触媒の再循環手段を
備える装置において、再循環手段（２６ｂ）（２１）　
が、仕込原料の導入手段（５）　および微細化手段の上
流において、触媒を適切な見掛け密度にするのに適した
ガスによる、触媒の少なくとも１つの流動化手段（３０
）と、前記流動化手段と共同作用するのに適した、制御
および調節手段（２８）とを組合わせて設けられている
ことを特徴とする。

【００２８】反応器の長さは、仕込原料の導入点から計
って、その直径の６〜２０倍、好ましくは１０〜１５倍
であってもよい。この長さは、装置の高さ（ｅｌｅｖａ
ｔｉｏｎ）　を変えずに、所望の転換の度合いによって
必要とされる滞留時間を決定するように定義されてもよ
い。

【００２９】もう１つの特徴によれば、仕込原料の導入
手段は、反応器の直径の１〜５倍、有利には２〜３倍に
相当する、流動化手段からの距離に配置される。

【００３０】装置の変形例によれば、再循環手段は、実
質的に垂直な細長い塔であって、この下端部が第二再生
器の下部と、連結管によって連結され、この上端部が反
応器の上端部と連結され、前記塔の下端部が、調節およ
び制御手段と共同作用を行なう、ガスによる少なくとも
１つの流動化装置を備える塔を備えていてもよい。

【００３１】より有利な変形例によれば、再循環手段は
、実質的に垂直な細長い塔であって、この下端部が第二
再生器の下部と、連結管によって連結され、この上端部
が、貯蔵容器に連結され、前記貯蔵容器は、貯蔵容器の
下部に配置された二次流動化手段によって濃密流動床と
して作動するのに適したものであり、前記塔の下端部が
、ガスによる少なくとも１つの第一流動化手段を備え、
前記貯蔵容器が、その下部に、反応器の上端部に連結さ
れた排出管を備え、これは前記制御および調節手段と共
同作用を行なう、ガスによる少なくとも１つの流動化手
段を備えるものである塔を備える。

【００３２】これらの導入手段は、当業者に知られたイ
ンジェクタであって、注入区域に対称的に配置され、通
常、垂直線に対して有利には２０〜５０°の角度で、反
応器の軸の方へ向けられている。これらは、一般に直径
５０〜１００　マイクロメータの液体小滴を与えるのに
適している。これらは通常、仕込原料に対して２〜１０
重量％、好ましくは４〜６重量％の割合で導入される中
圧噴霧蒸気によって、例えば５０〜１００　ｍ／ｓの速
度で動かされる。

【００３３】本発明の主な特徴によれば、流動化手段の
調節および制御手段は、フランス特許出願第８９／１５
６００号に記載されており、これらは下記のものを備え
る。

【００３４】（ａ）　少なくとも１つのイオン化放射線
源、および前記放射線の少なくとも１つの検知器であっ
て、前記源と前記検知器は、仕込原料の移動方向に実質
的に垂直な少なくとも１つの一定方向に沿って、または
少なくとも１つの一定帯域において、前記源と前記レセ
プタとの間で、移動中の固体の平均密度の測定が可能に
なるように、固体の導入レベルの（固体の移動方向に見
て）下流に位置するレベルに配置されているもの；（ｂ
）　流動化流体の流量弁の調節に適した手段；（ｃ）　
下記のような例えばプログラミング可能な計算手段であ
って、少なくとも１つの一定方向に沿って、または少な
くとも１つの一定帯域において、ある一定の瞬間に密度
の値を得て、予め決定された安定化条件下において、種
々のパラメータの基準値、例えば前記プログラミング可
能な計算の手段において記憶される値との比較によって
、連続的または周期的に、手段（ｂ）　によって流動化
流体の流量を調節しながら、炭化水素仕込原料のクラッ
キングを実施することができる手段。

【００３５】反応帯域の両側の同じ平面内において、選
ばれたレベル、好ましくは仕込原料のインジェクタの上
流の間近に配置された、イオン化放射線源および前記放
射線の検知器の使用によって、この放射線の吸収の変化
（この測定位置における固体の密度の変化と直接関連し
た変化）の測定により、この密度を調節することができ
、例えば予め選ばれた２つの極値間に維持することがで
きる。同じ平面内の一連の方向に沿って、一連の測定を
実施することができ、従って測定平面での固体の密度分
布のマップ作りが可能になる。このようなマップ作りは
、源と検知器の単一の同じ可動装置セットによって、ま
たはいくつかの源といくつかの検知器によって実施でき
る。

【００３６】イオン化放射線源は、反応帯域の外側、ま
たは下降反応帯域の内側、例えばその周辺部の近くに配
置されてもよい。放射線検知器についても同じである。好ましくは、源および検知器は、反応帯域の外側に配置
されている。

【００３７】用いられる装置の特徴に従って評価された
、十分な放射能力を有する、イオン化放射線放射機なら
、どれでも用いることができる。用いられる放射線源は
、通常、アルファ、ベータ、ガンマ、Ｘ線源またはニュ
ートロン源である。最も多くの場合、ガンマ放射線源、
例えばセシウム１３７　の従来の密封源、またはコバル
ト６０源を用いる。用いられる源の能力は、最も多くの
場合、約１〜１００　キュリーである。放射線検知器は
、通常、イオン化放射線を感知する従来の検知器、例え
ば光電子倍増管または電離箱である。

【００３８】１つまたは複数のイオン化放射線源、およ
び１つまたは複数の対応検知器の１つまたは複数の正確
な位置は、例えば触媒粒子を含む固体の導入帯域と、炭
化水素仕込原料の導入帯域との間の正確な位置は、特に
反応帯域のサイズ、および用いられる条件下でエントレ
インされる流動床について選ばれた平均密度に従って、
当業者によって容易に決定されうる。

【００３９】見掛け密度のもう１つ別の決定方法によれ
ば、例えば反応器の直径の１倍だけ離れた、かつクラッ
キング円筒反応器の母線に沿って、流動化手段と仕込原
料のインジェクタとの間に配置された、１対の圧力測定
センサ（Ｐ１）（Ｐ２）を用いることができる。記録さ
れた圧力差は、静的圧力損失の方程式によって、下記関
係式によるサスペンジョンの密度と関連させられる：△
Ｐ＝Ｐ２−Ｐ１＝ＭｖｇｈＭｖ：密度（ｋｇ／ｍ３）ｇ：重力加速度（ｍ／ｓ２）ｈ：２つの圧力測定点間の距離（ｍ） △Ｐ：圧力損失（Ｐａ）　。

【００４０】圧力損失は、マイクロコンピュータによっ
て、対照圧力損失と比較され、マイクロコンピュータは
、この比較後に、流動化手段の少なくとも一部開口と閉
鎖を可能にする信号を送る。

【００４１】本発明の枠内において、用いられる触媒の
型も、当業者によく知られた従来のデータである種々の
流動化流体も挙げられていない。

【００４２】好ましくはゼオライト触媒、および上昇塔
でも、反応帯域の前の下降塔でも、流動化流体として、
水蒸気、少なくとも１つの不活性ガス、またはガス炭化
水素を用いる。

【００４３】

【実施例】実施方法および装置を図式的かつ非限定的に
示す図１および図２により、本発明はよりよく理解され
る。

【００４４】−図１は、２つの再生帯域、および、第二
再生器の濃密床から来る上昇塔と連結された濃密床貯蔵
容器から、触媒が供給される下降クラッキング反応器（
ドロッパ）を備えた、流動床接触クラッキング装置を示
す。

【００４５】−図２は、触媒が反応器に、第二再生器の
濃密床によって下降的に直接供給される、流動床接触ク
ラッキング装置を示す。

【００４６】図１によれば、この装置は、細長い（好ま
しくは直径の８〜１０倍、実質的には垂直な）管状反応
器（１）　を備える。この反応器には、上部（３）　に
、導管（２６ｂ）　からもたらされる、少なくとも一部
再生されたゼオライト触媒が供給される。この触媒は、
約７００　℃の高い最終沸点を有する重質炭化水素仕込
原料と接触させられる。この仕込原料は触媒の流動化手
段から、反応器の直径の３倍に相当する距離に、反応器
の周りに対称的に分配されたインジェクタ（５）　によ
って導入される。これらのインジェクタは、中圧（２５
バール）水蒸気によって、仕込原料を細かい小滴形態に
微細化し、該小滴束を、実質的に反応器の軸の方へ、か
つ下方向へ、１０〜１００　ｍ／ｓの速度で進める。従
って触媒と微細化仕込原料は、並流で、反応器の下端部
（４）　の方へ、約１０ｍ／ｓの速度で流れる。その際
、仕込原料は適切な条件下、約１秒の非常に短い時間で
クラッキングされる。

【００４７】反応器の下端部は、分離容器（６）　に通
じている。ここでは触媒の大部分と、仕込原料のクラッ
キング流出物が、重力によって分離される。失活触媒は
、適切な手段（４０）によって保たれた濃密流動床の形
態で、容器の下部（７）　に累積される。ここでは水蒸
気の存在下、向流で、触媒上に留まっている炭化水素の
ストリッピングによる分離が実施される。濃密床のレベ
ルと、反応器の下端部との距離は、一般に反応器の直径
の３〜１０倍、好ましくは５〜７倍である。分離容器（
６）　の濃密流動床に浸された脚部（９）　を備えるサ
イクロン（８）　は、エントレインされた触媒と流出物
との分離を完了し、この流出物は、管路（１０）によっ
て容器（６）　の上部出口で回収される。

【００４８】分離器の下端部（７）　から、クラッキン
グ反応の際に沈積したコークスによって失活した触媒は
、導管（１１）および移送ガスによって、第一再生器（
１２）へ送られる。ここで濃密流動床として、適切な燃
焼条件で、導管（１３）によってもたらされた酸素を含
むガスの存在下、触媒上に沈積したコークスの燃焼の一
部が実施される。これは、約５００　〜７５０　℃の温度で実施され、触
媒上に沈積したコークス中に含まれる水素の少なくとも
５０％の燃焼を得るため、かつ炭素の一部（存在する炭
素１０〜６０％）を燃焼するために選ばれる、低濃度の
酸素で実施される。

【００４９】サイクロン分離装置（１４）は、触媒のエ
ントレインメントと、ＣＯに富む燃焼ガスとを分離する
ために、第一再生器の上部に配置される。燃焼ガスは、
導管（１５）から抜き出される。

【００５０】ほとんど水素を含まないコークスを有する
、一部再生された触媒は、第一再生器の濃密流動床から
、上昇塔（１６）を経て抜出され、第二再生器（１７）
の下部（１７ａ）　に導かれる。ここで適切な第二再生
条件下、濃密流動床で、触媒の第二再生が実施される。

【００５１】この再生は、一般に６５０　℃以上、９０
０　℃以下の温度で、実質的に水蒸気の不存在下に行な
われる。流動化リング（１７ｂ）　によって導入された酸素の量
は、コークスの燃焼による高温での再生操作を維持する
のに十分なものである。これは、ＣＯからＣＯ２へのほ
ぼ完全な燃焼と組合わされている。従って本発明によっ
て推奨される重質仕込原料では、０．０５％のコークス
という低い重量含量が、再生触媒上で測定された。一般
に第二再生器の外部に位置するサイクロン分離器（１８
）で、達した温度レベルによって、再生触媒と燃焼流出
物とを分離することができる。これらは、導管（１９）
によって回収される。

【００５２】図１に例示された装置の第一実施態様によ
れば、触媒の排出管（２６ａ）　、すなわち温度約８０
０　℃で第二再生器の濃密流動床から来る連結管によっ
て、触媒は、細長い形状の垂直上昇塔（２０）の底部へ
導かれる。

【００５３】排出管は、一般に触媒を換気するクラウン
（ｃｏｕｒｏｎｎｅ）である第一流動化装置（２１）と
、一般に速度５〜２０ｍ／ｓ好ましくは３〜１０ｍ／ｓ
に相当するエネルギーを、塔内を流れる触媒に与える、
前記クラウンの上にある第二装置（２２）との間に到達
している。塔内の見掛け密度は、約５０　ｋｇ　／ｍ３
である。第一流動化装置は、上昇塔の底部に位置してお
り、一方第二装置は、例えば上昇塔内の排出管の到着地
点（ｃｏｔｅ）に対して、前記塔の直径の１〜５倍の距
離に位置している。２つとも少なくとも１つのガス、例
えば水蒸気、不活性ガス、またはガス炭化水素が供給さ
れる。

【００５４】第二流動化装置は、通常、実質的に対称的
な少なくとも２つのガスの到着管路からなる。これらの
管路は、触媒とガスとの並流を利用するように、上の方
へ向けられている。これら２つの管路は、垂直線に対し
て例えば５０°の角度を定める。

【００５５】上昇塔の長さは、一般に直径の３〜９０倍
、有利には直径の１０〜２５倍である。その上部におい
て、塔は貯蔵容器（２３）に通じている。この貯蔵容器
は、例えば前記のようなガスによる流動化クラウン（２
５）によって移動せられる濃密流動床（２４）からなる
。

【００５６】濃密流動床から排出管（２６ｂ）　が出て
おり、これは貯蔵容器（２３）と、クラッキング反応器
（１）　の上部（３）　とを連結している。流体流量弁
（２９）に連結された前記の少なくとも１つの流動化ガ
ス（２７）によって供給される流動化手段（３０）は、
２００　〜３００　ｋｇ／ｍ３のガス−固体サスペンジ
ョン中の濃度すなわち見掛け密度で、かつ約３ｍ／ｓの
速度で、インジェクタによって微細化された仕込原料と
の接触前に、触媒を流通させる。これらは有利には、反
応器の上端部（垂直部の初め）から、反応器の直径の約
６倍に相当する距離に位置する箇所に配置されている。

【００５７】密度の測定は、クラッキング反応器（１）
　の軸と実質的に垂直な方向に沿って実施される。イオ
ン化放射線源（Ｓ）　は、反応器の外部の、仕込原料の
インジェクタ（５）　の上流に配置されており、移動す
る固体の入った反応器を通過した放射線は、検知器（Ｄ
）　によって回収される。信号は、プログラミング可能
な処理装置（２８）に送られる。この装置は、予め公表
された指令点を基準にして、流動化流体の流量弁（２９
）を制御および調節する。

【００５８】図２に例示されたもう１つの実施態様によ
れば、再生触媒の採取は、貯蔵容器（２４）によるので
はなく、第二再生器（１７）の濃密流動床内で、導管（
２６ｂ）　によって直接実施される。この管は触媒を、
反応器（１）　の上端部（３）　へ直接下降させる。

【００５９】触媒は、本発明による密度条件において、
流動化手段（３０）によって、あるいは注入スプレー、
あるいは導管に沿った穿孔（ｐｉｑｕａｇｅｓ）によっ
て流動化される。この手段は、導管（２７）によっても
たらされる流動化流体の流れの開口または閉鎖弁（２９
）に連結されている。この弁は、前記のように、図１の場合のように作動する
マイクロコンピュータ（２８）に連結されている。この
マイクロコンピュータは、検知器（Ｄ）　によって送ら
れた信号を受ける。この検知器は、源（Ｓ）　によって
放射されたイオン化放射線を受ける。図１の場合のよう
に、源（Ｓ）　と検知器（Ｄ）　は、反応器（１）　の
外側の実質的に両側で、仕込原料のインジェクタの上流
に、好ましくは１本のコードに沿って配置されている。このコードに沿って、移動している触媒の密度の測定値
は、断面全体上で計算された、この密度の平均値にほぼ
等しい。

【００６０】本発明の枠内において、接触クラッキング
業者に知られた従来のデータである装置の作動パラメー
タ全部については記載されていない。例えば温度測定器
（３２）によって、クラッキング反応器の出口で測定さ
れたクラッキング流出物の温度は、第二再生器の濃密流
動床から流れている再生触媒流量と直接関連している。これは弁（２１）によって確かに行なわれ、この弁自体
は、温度測定器（３２）に連結された流量調節手段（３
３）によって自動制御化されている。

【００６１】さらに、触媒と流出物との重力による分離
工程を、流出物から分離されなかった触媒の一部だけの
、サイクロンによる二次分離工程によって完了するもの
が記載された。もちろん、すべての失活触媒を、サイズ
が大きい少なくとも１つのサイクロンに送って、分離工
程を実施することもできる。このサイクロンの入口は、
反応器の下端部に連結され、この排出用脚部は、ストリ
ッピングによる分離手段の濃密層中に浸されている。前
記サイクロンは、回収される流出物のためにもう１つの
排出口を備える。

【００６２】さらに、下記実施例により、本発明による
方法を例証する。これは下記条件下に実施された：仕込
原料：アラビアンヘビイ常圧残渣（３７０　℃＋）ｄ＝
０．９９０　触媒Ｔ℃：８００　℃ 仕込原料Ｔ℃：２００　℃ 触媒の仕込原料に対する比：６流動化流体：ガス炭化水素（Ｃ１〜ｎＣ４）仕込原料の
小滴の直径：８０マイクロメータ。

【００６３】

【表１】

【００６４】

【発明の効果】本発明の接触クラッキング方法および装
置によると、触媒の分布が均質的であり、逆混合現象が
最少にされ、ガソリンフラクションの良好な選択率が生
じる。また、触媒上へのコークスの沈積は少ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による流動床接触クラッキング装置の一
具体例を示す図である。

【図２】本発明による流動床接触クラッキング装置の一
具体例を示す図である。

【符号の説明】

（１）　…管状反応器（５）　…インジェクタ（６）　…分離容器（８）　（１４）（１８）…サイクロン（１２）…第一
再生器（１７）…第二再生器（２０）…垂直上昇塔（２１）…第一流動化装置（２２）…第二流動化装置（２３）…貯蔵容器（３０）…流動化手段（Ｓ）　…イオン化放射線源（Ｄ）　…放射線検知器（２８）…マイクロコンピュータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　仕込原料と触媒が、全体的に並流で上
から下へ流れる反応帯域における炭化水素仕込原料の流
動床での接触クラッキング方法であって、この方法は、
少なくとも一部再生された触媒の、反応帯域の上端部へ
の供給工程、前記反応帯域の上部にある触媒供給帯域の
下に位置する導入帯域における、仕込原料の導入および
微細化工程、前記反応帯域の上部における前記触媒と前
記仕込原料との接触工程、反応帯域における触媒と仕込
原料との流通工程であって、この工程中に、適切なクラ
ッキング条件において前記仕込原料のクラッキングを実
施し、かつ触媒の少なくとも一部が、触媒上へのコーク
スの沈積によって失活されるものであり、反応帯域の下
端部にある分離帯域においてクラッキングされた炭化水
素仕込原料と失活触媒との分離およびストリッピング工
程、少なくとも１つの再生帯域における失活触媒の少な
くとも一部の再生工程、および反応帯域の上端部の上流
の再循環帯域における、少なくとも一部再生された触媒
の再循環工程を含む方法において、（ａ）　再循環工程
の時に、濃密相から、少なくとも一部再生された触媒を
採取すること、（ｂ）　少なくとも１つの流動化ガスの
存在下において、反応帯域の上端部で、触媒の供給工程
を実施し、かつ触媒とガスとのサスペンジョンを得るこ
と、（ｃ）　仕込原料の導入帯域の上流において、適切
な測定手段によって、前記サスペンジョンの密度を測定
すること、（ｄ）　このようにして生じたガス−固体サ
スペンジョンの密度が、前記仕込原料と接触させる前に
、８０〜５００　ｋｇ／ｍ３になるような条件下におい
て、仕込原料の導入帯域の上流で、流動化ガスの流量を
適切な手段によって調節および調整すること、を特徴と
する方法。
【請求項２】　　触媒の速度が、約２〜約８ｍ／ｓであ
る、請求項１による方法。
【請求項３】　　再生触媒が、３〜５ｍ／ｓの速度に加
速され、サスペンジョンの見掛け密度が２００　〜３０
０　ｋｇ／ｍ３である、請求項１または２による方法。
【請求項４】　　触媒が、適切な条件下において、２つ
の再生帯域で再生され、失活触媒が第一再生帯域に送ら
れ、温度６５０　〜９００　℃で反応帯域へ再循環され
る触媒は第二再生帯域から来る、請求項１〜３のうちの
１つによる方法。
【請求項５】　　再循環帯域が全体に上昇的であり、触
媒の上昇速度が５〜２０ｍ／ｓである、請求項１〜４の
うちの１つによる方法。
【請求項６】　　再循環帯域が、上昇帯域の下流に、濃
密流動床貯蔵帯域を備え、この帯域で再生触媒を流れる
ようにし、この触媒を、貯蔵帯域から、反応帯域の上部
へ、見掛け密度８０〜５００　ｋｇ／ｍ３で送る、請求
項５による方法。
【請求項７】　　再循環帯域が全体に下降的である、請
求項１〜４のうちの１つによる方法。
【請求項８】　　分離帯域において、重力によってクラ
ッキング仕込原料と失活触媒とを分離し、ついでエント
レイン触媒の少なくとも一部のサイクロン（ｃｙｃｌｏ
ｎａｇｅ）　工程を実施し、クラッキング流出物を回収
する、請求項１〜７のうちの１つによる方法。
【請求項９】　　分離帯域において、すべての触媒のサ
イクロン工程を行なうことによって、クラッキング仕込
原料と失活触媒とを分離し、かつクラッキング流出物を
回収する、請求項１〜７のうちの１つによる方法。
【請求項１０】　　前記仕込原料を接触的に、上から下
へ並流でクラッキングするのに適している、上端部と下
端部とを備えた、細長い管状反応器（すなわちドロッパ
）であって、前記上端部が仕込原料の導入および微細化
手段を備えるもの、仕込原料の導入および微細化手段の
上流に配置された触媒の導入手段、クラッキングされた
仕込原料と失活接触粒子との一次分離手段を有する、反
応器の下端部に連結された少なくとも１つの分離容器、
分離容器の下部に配置されたクラッキングされた仕込原
料によってエントレインされた触媒の大部分の蒸気スト
リッピングによる二次分離手段、およびクラッキングさ
れた仕込原料または反応流出物の少なくとも１つの回収
手段を備えた、請求項１〜９のうちの１つによる、前記
仕込原料のクラッキングによる、失活触媒の再生および
炭化水素仕込原料の流動床における接触クラッキング装
置であって、前記装置はその他に、分離容器の下部に連
結された入口を備える失活触媒の少なくとも１つの再生
器、および再生器の下出口と反応器の上端部との間に位
置する、少なくとも一部再生された触媒の再循環手段を
備える装置において、再循環手段（２６ｂ）（２１）　
が、仕込原料の導入手段（５）　および微細化手段の上
流において、触媒を適切な見掛け密度にするのに適した
ガスによる、触媒の少なくとも１つの流動化手段（３０
）と、前記流動化手段と共同作用するのに適した、制御
および調節手段（２８）とを組合わせて設けられている
ことを特徴とする装置。
【請求項１１】　　分離容器が第一再生器に連結され、
再循環手段が第二再生器の下部に連結されている、請求
項１０による装置。
【請求項１２】　　再循環手段が、実質的に垂直な細長
い塔（２０）を備え、この下端部が連結管（２６ａ）　
によって第二再生器の下部に連結され、かつその上端部
が反応器（１）　の上端部に連結され、前記塔（２０）
の下端部が、ガスによる少なくとも１つの流動化装置（
２１）を備え、前記手段は調節および制御手段と共同作
用を行なう、請求項１１による装置。
【請求項１３】　　再循環手段が、実質的に垂直な細長
い塔（２０）を備え、この下端部が、連結管（２６ａ）
　によって第二再生器の下部に連結され、かつその上端
部が、貯蔵容器（２３）に連結され、前記貯蔵容器は、
貯蔵容器の下部に配置された二次流動化手段（２５）に
よって濃密流動床として作動するのに適したものであり
、前記塔の下端部に、ガスによる少なくとも１つの第一
流動化装置を備えられ、前記貯蔵容器は、ガスによる少
なくとも１つの流動化装置（３０）を備える、反応器の
上端部に連結された排出管（２６ｂ）を貯蔵容器の下部
に備え、前記手段は、前記制御および調節手段（２８）
と共同作用を行なう、請求項１１による装置。
【請求項１４】　　細長い塔（２０）が、２つの流動化
装置（２１）（２２）を備え、第一装置（２１）は塔の
底部に位置し、第二装置（２２）は、前記塔において、
連結管（２６ａ）　の到着地点（ｃｏｔｅ）の上で、塔
の直径の１〜５倍の距離に位置する、請求項１２または
１３による装置。
【請求項１５】　　細長い垂直塔の長さは、直径の３〜
９０倍、好ましくは直径の１０〜２５倍である、請求項
１２または１３による装置。
【請求項１６】　　触媒の再循環手段が、第二再生器の
下部および反応器の上端部に連結された排出管（２６ｂ
）　を備え、この排出管（２６ｂ）　は、ガスによる少
なくとも１つの流動化手段（３０）を備え、前記手段は
前記調節および制御手段と共同作用を行なう、請求項１
１による装置。
【請求項１７】　　反応器の長さは、仕込原料の導入手
段から計って、その直径の６〜２０倍である、請求項１
０〜１６のうちの１つによる装置。
【請求項１８】　　仕込原料の導入手段が、前記流動化
手段（３０）から、反応器の直径の１〜５倍に相当する
距離に配置されている、請求項１０〜１７のうちの１つ
による装置。
【請求項１９】　　反応器の下端部が通じている分離容
器（６）　は、濃密床として作動するのに適しており、
前記容器（６）　が、１つの入口から、回収される流出
物を受入れるのに適した少なくとも１つのサイクロン（
８）　と、流出物によってエントレインされた触媒の一
部を含み、濃密床のレベルと、反応器の下端部との距離
は、反応器の直径の３〜１０倍、好ましくは５〜７倍で
あり、前記サイクロンは、ストリッピングによる分離手
段と連結されたエントレイン触媒の排出用脚部を備える
、請求項１０〜１８のうちの１つによる装置。
【請求項２０】　　分離容器が少なくとも１つのサイク
ロンを備え、このサイクロンの入口は反応器の下端部に
連結され、かつこの排出用脚部が、ストリッピングによ
る分離手段と連結され、前記サイクロンは、回収される
流出物のために別の排出口を備える、請求項１０〜１８
のうちの１つによる装置。
【請求項２１】　　制御および調節手段は、実質的に反
応器の両側に、流動化手段と仕込原料の導入手段との間
に、好ましくは仕込原料の導入手段の間近の上流に配置
された、少なくとも１つのイオン化放射線源（Ｓ）　、
前記放射線の少なくとも１つの検知器（Ｄ）　、および
流動化手段（３０）を少なくとも一部開口または閉鎖す
るのに適した手段を備え、これらの手段全体は、マイク
ロコンピュータ（２８）に連結され、このマイクロコン
ピュータは指令点を基準にして、流動化手段の開口また
は閉鎖を指令する信号を発する、請求項１０〜２０のう
ちの１つによる装置。
【請求項２２】　　制御および調節手段は、流動化手段
（３０）と、仕込原料の導入手段（５）　との間におい
て、反応器（１）　の母線に沿って配置された、１対の
圧力測定センサ（ｃａｐｔｅｕｒ　ｄｅ　ｐｒｉｓｅ　
ｄｅ　ｐｒｅｓｓｉｏｎ）　（Ｐ１）（Ｐ２）　、流動
化手段（３０）の少なくとも一部オープンまたは閉鎖に
適した手段を備え、これらの手段全体は、マイクロコン
ピュータ（２８）に連結され、このマイクロコンピュー
タは指令点を基準にして、流動化手段の開口または閉鎖
を指令する信号を発する、請求項１０〜２０のうちの１
つによる装置。
【請求項２３】　　実質量のアスファルテンを含む重質
炭化水素仕込原料の流動床接触クラッキング方法におけ
る、請求項１０〜２２のうちの１つによる装置を使用す
る方法。