JPH047259B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は固体の流れ及びプロセス制御の技術に
関する。詳しくは、本発明は、固体粒状物質を含
む域を通るガス流の制御、及び固体物質が域間を
移動する間これらの域の内圧の制御に関する。特
定の用途は、接触改質を包含する移動床炭化水素
転化プロセスにおいて使用するための接触処理シ
ステムを包含する。

（従来の技術） 米国特許2851401（ペイン）は最も適切な参考文
献であると考えられる。この特許は固体粒状物質
の一つの場所から他の場所への移送に関するもの
であるが、該場所を通るガスの流れの維持、或い
は該場所における圧の維持に関する情報を含んで
はいない、また本発明のガス導管の使用も開示し
てはいない。米国特許2851402（ハダツド）はペイ
ン特許の発明を利用する固体移送についての情報
を開示している。

本発明の重要な適用は炭化水素転化プロセスに
おいて使用される触媒を包含する。炭化水素プロ
セス触媒の移送及び処理に関する参考文献の例と
しては、米国特許2423411（シンプソン）、米国特
許2531365（シプソン及びその他）、米国特許
2854156（ペイン）、米国特許2854161（ペイン）、米
国特許2985324（バレンタイン）がある。

触媒改質及び触媒の再生についての情報に関し
ては、米国特許3648680（グリーンウツド等）及び
米国特許3692496（グリーンウツド等）が考慮され
る。

ガスと固体粒状物、或いは固体と固体、粒状物
と粒状物とを接触させる必要のある多くの化学プ
ロセスがある。このような触媒中、しばしば化学
反応並びに物理現象が起こる。多くの場合、ガス
と固体は最小限の時間で接触させねばならない、
そして触媒時間が短い場合は、所望の化学、或い
は物理的反応、または変化は起こらないか、或い
は不完全である。ある場合には、最大接触時間が
あり、それを超えると最適以下の、或いは望まし
くない結果が得られる。ガス／固体接触プロセス
は、バツチ操作よりも連続、或いはセミ連続方法
で行われることが極めて望ましい。

通常、接触域は、接触ガスの正圧（大気圧以
上）に維持される。粒子は、接触ガス大気中に失
われることなしに、加圧域に導入、導出されねば
ならない。接触域の内圧は特定の値、又はある範
囲内に維持することがしばしば必要である。接触
域の圧は、固体が接触域に供給される域の圧より
も高い。高い圧に逆らつての域への固体の供給は
多くの問題を持ち出す。スクリユーコンベヤー、
又はスターバルブのごとき装置が用いられる場
合、装置と固体との接触によつて、固体粒子はよ
り小さい粒子に破壊されることによつて品質が低
下し、また装置は摩耗する。接触域からのガスの
逃散を防止するため有効なシーリングを維持する
ことは困難であり、装置の補修コストも高価であ
る。固体、又は、ガス、或いは両者が高温にある
時、これらの問題は大きくなる。そこを固体が通
るオン−オフバルブを有する圧ロツクシステム
は、加圧域に固体を供給する好ましい方法である
が、このバルブは高補修物件である。バルブを使
用するシステムについて以下に簡単に記載する。

前記の米国特許2851401（ペイン）は固体移送に
含まれる問題を論じ、固体の品質を低下させた
り、損耗を受ける機械装置を使用することのない
固体の移送を開示している。しかしながら、この
特許は上記のごときガス流の種々態様には言及し
ていない。また、固体の流れがバツチ式の場合で
も、連続したガス流を維持することがしばしば望
ましい。連続したガス流の使用は、接触時間のよ
り良好な制御を可能にし、通常、固体に定常的に
新鮮なガスを供給することによつて生ずる化学的
或いは物理的プロセスを促進する。ある場合に
は、入つて来る固体を直ちに新鮮なガスと接触さ
せることが極めて重要である。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明の目的は、粒子を上域から下域に下方へ
移送しながら、同時に、予め設定された流速の範
囲内で下域を通り、次に上域を通る上方へのガス
の連続した流れを維持する方法及び装置を提供す
ることである。

下域は上域よりも高い内圧を有し、この内圧は
独立的に可変である。粒子は、粒子、及びガスの
処理のプロセスの実施中、上域及び下域を通らさ
れる。何れか、又は両方の域は、主としてガス／
粒子接触操作に使用され、或いは一つの域は貯蔵
及び供給目的に使用してもよい。

而して、本発明の目的は、粒子との接触におい
て移動する機械装置の使用を避けることである。

また、本発明の目的は、ガスの流れを維持する
ために高価で複雑な制御機器の使用を避けること
である。

さらに、本発明の目的は、上域又は下域の内圧
に実質的に影響を及ぼすことなしに、粒子の移送
を達成する方法及び装置を提供することである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、広範な具体例において、(a)ガスを下
域中に通し、そこでガスは、下部粒子移送導管を
通る粒子の下方向の流れを防止する速度で、下部
粒子移送導管中を下域からロツクホツパー域に上
方向に流れ、同時にガスを、両域間の圧を実質的
に均等化するようにガスの流れに追加の流路を与
える上部ガス導管に依つて、ロツクホツパー域か
ら上域に通し、そして、上部粒子移送導管を通る
ロツクホツパー域中への粒子の流れが上部粒子移
送導管の下端を塞いであるロツクホツパー域の粒
子レベルに依つて防止されるに到るまで、粒子
を、上域の下部、上部粒子移送導管、ロツクホツ
パー域の下部および下部粒子移送導管に満たし、
(b)ロツクホツパー域の内部圧力を、上部ガス導管
中のガスの流れを停止しガスを両域間の実質的に
均等化するようにガスの流れに追加の流路を与え
る下部ガス導管に依つて下域からロツクホツパー
域に通すことによつて、下域の圧に実質的に等し
い値まで増圧し、粒子を下部粒子移送導管を通つ
て下域中へ下方に流れさせ、そして、ガスを上部
粒子移送導管中の粒子の下方への流れを防止する
ガス速度で、上部粒子移送導管に依つてロツクホ
ツパー域から上域へ流れさせ、(c)ロツクホツパー
域の粒子のレベルが予め定められた低位のレベル
点に落ちた時、下部ガス導管中のガス流れを停止
し、そして、同時に段階(a)に規定したごとくガス
の流れを設定し、それによつて粒子の下部粒子移
送導管から下域への流出を止め、粒子を上部粒子
移送導管からロツクホツパー域へ流出させること
から成る、上部粒子移送導管に依つて上域と、下
部粒子移送導管に依つて下域との開通を連続的に
維持されているロツクホツパー域を経て、粒子を
上域から下域へ下方向に移送しながら、同時に粒
子が連続的に加えられる高圧の下域中および低圧
の上域中の実質的に連続した上方向のガスの流れ
を維持する方法である。

他の具体例において、本発明の方法は、(a)ガス
を下域中に連続的に通し；(b)ガスを、下部粒子移
送導管を通る粒子の下方への流れを防止する速度
において、下域とロツクホツパー域との間を連通
する下部粒子移送導管を通つて下域から上方へロ
ツクホツパー域に通し、同時にガスを、両域間の
圧を実質的に均等化すようにガスの流れに追加の
流路を与える上部ガス導管によつて、ロツクホツ
パー域から上域に通し、かくして、粒子を、上域
とロツクホツパー域との間を連通する上部粒子移
送導管を通つて上域から下方へロツクホツパー域
に流れさせ；(c)ロツクホツパー域における粒子の
レベルが予め定められた高位の点に上がつた時、
上部ガス導管を通るガス流れを止めることによつ
てロツクホツパー域の内圧を増圧し、上部粒子移
送導管を通る粒子の下方への流れを防止するガス
速度において上部粒子移送導管によつて、ガスを
ロツクホツパー域から上域へ流れさせ；(d)両域間
の圧を実質的に均等化するようにガスの流れに追
加の流路を与える下部ガス導管によつて、ガスを
下域からロツクホツパー域に通し、粒子を下部粒
子移送導管を通つて下方へ下域中に流れさせ；(e)
ロツクホツパー域における粒子のレベルが予め定
められた低位の点に下つた時、下部ガス導管を通
るガス流れを止め、同時に上部ガスを通るガスの
流れを設定し、かくして段階(b)のガスの流れを再
設定し、粒子の下部粒子移送導管から下域への流
出を止め、粒子を上部粒子移送導管からロツクホ
ツパー域中へ流出させることから成る。

本発明の広範な具体例の実施のための装置は、
(a)独立的に可変の第１圧に維持された、粒子を含
有する上域；(b)該第１圧より高い独立的に可変の
第２圧に維持された、粒子を含有する下域；(c)上
域の下方、下域の上方に置かれたロツクホツパー
域；(d)ガスを下域に連続的に供給する手段；(e)上
域とロツクホツパー域との間を連通する上部粒子
移送導管；(f)ロツクホツパー域と下域との間を連
通する下部粒子移送導管；(g)上域とロツクホツパ
ー域との間を連通する上部ガス導管および該導管
に置かれた上部ブロツクバルブ；(h)ロツクホツパ
ー域と下域との間を連通する下部ガス導管及び該
導管に置かれたブロツクバルブ；(i)上域からの粒
子の移送を開始する信号を発生し、該開始信号を
伝送するための手段：(j)ロツクホツパー域におけ
る粒子のレベルを感知し、該レベルが予め定めら
れた低い位置にある時信号を伝送するための手
段；(k)下域に供給されるガスの流路が下部粒子移
送導管と上部ガス導管とから成るか、或いは上部
粒子移送導管と下部ガス導管とから成るように、
一つのバルブが閉じる時他のバルブが開くごとき
態様において該ブロツクバルブの位置を制御する
ための手段で、その位置手段は、(1)該開始信号を
受信した時下部ガス導管ブロツクバルブが開い
て、粒子を下部粒子移送導管を通つてロツクホツ
パー域から下域に流れさせ、ガスを、上部粒子移
送導管を通る粒子の下方への流れを防止する速度
で、上部粒子移送導管を通つて上方へ流れさせ、
(2)該レベル信号を受信した時、下部ガス導管ブロ
ツクバルブが閉じて、ガスを、下部粒子移送導管
を通る粒子の下方への流れを防止する速度で、下
部粒子移送導管を通つて上方へ流れさせ、そして
上部ガス導管ブロツクバルブが開いて、粒子を上
部粒子移送導管を通つて上域からロツクホツパー
域に流れさせるごとく該レベル信号及び該開始信
号に応答するごとき手段から成る。

本発明の理解を促進するため、一具体例につい
て図面によつて説明する。しかしながら、本発明
は具体例によつて限定されるものではない。

白金族金属−アルミナ触媒を利用する、石油か
ら誘導されたナフサ留分のごとき、炭化水素原料
油の改質は周知のプロセスである。要約すれば、
ナフサ原料油を水素と混合し、改質条件の温度及
び圧において、反応域において触媒と接触させて
ナフサ原料油の少なくとも一部分をオクタン価の
向上した生成物に品質改善する。プロセスに使用
した触媒は、使用期間の後、再生せねばならな
い、即ち、改質反応を触媒するための満足すべき
程度の活性及び安定性まで回復する処理をせねば
ならない。再生はいくつかの異なつた処理段階か
ら成る。段階は一つの、還元反応を達成するため
に、触媒を水素から成る還元ガスと触媒すること
を含む、前記の米国特許3647680（グリーンウツド
等）及び米国特許3692496（グリーンウツド等）は
改質及び触媒再生についての背景情報に対して参
考になる。

多くの近代的接触改質プロセスにおいて、触媒
は再生容器中を、或いは一連の再生容器中を連続
的に、或いはセミ連続的に移動させられ、そこで
再生サイクルに含まれる種々の段階が行われる。
場所から場所へと固体の移送に含まれる周知の困
難性によつて、真の連続プロセスを行うことは困
難である。上記のグリーンウツド特許の触媒再生
プロセスは、再生容器のある点では触媒のセミ連
続移動を、他の点では連続移動を用いる。セミ連
続移動とは、接近した点における時間毎の比較的
少量の触媒の反復移送を意味する。例えば、２分
毎に触媒一バツチを容器から取り出す。その容器
中の物質量が十分に大きい場合、移動は触媒の連
続移動に近い。この原理は本発明において用いら
れる。

第１図において、触媒粒子は、矢印で示すごと
く、上から入り、容器１０、又は上域１０の底の
部分に堆積する。この域において、還元として知
られている触媒再生サイクルの部分が起こる。還
元反応を達成するために、上域１０において、水
素から成る高温のガスが触媒粒子と接触する。

還元域を通るガスの流れが中断されることなく
維持されることが極めて重要である。もしこの流
れがある時間中断されると、触媒の還元は適切に
達成されず、その結果、改質反応を接触する能力
が著しく損なわれる。また、もし還元ガスの流れ
が、触媒が流動化、或いは部分流動化される程、
十分に高いならば、その触媒は物理的損傷を受け
る。

触媒は、上域１０において還元された後、下域
１２に移送される。下域１２は、再生装置を通つ
て流れる触媒にとつての保持容量として作用し、
また単離作用を働き、その間、触媒を改質反応器
に移送するための空気コンベヤー手段に触媒を供
給する。下域１２は上域１０よりも高圧である。
例えば、上域１０ば見掛け圧5psig（34.5kPag）
に維持され、２〜8psig（13.8〜55.2kPag）の範囲
にわたるが、下域１２の見掛け圧は35psig
（241.3kPag）で、正常の範囲は30〜40psig（206.9
〜275.8kPag）である。かくして、上域と下域と
の差圧は22〜38psi（151.7〜262kPa）の範囲にわ
たる。しかしながら、本発明は、域間の圧差がこ
れより著しく大きい時も、小さい時も使用され
る。0.1〜200psi（0.7〜1380kPa）の範囲でも良
い。

ロツクホツパー域１１は上域１０から下域１２
に触媒の移送を行うのに使用される。触媒は上域
１０から上部粒子移送導管１５を通つてロツクホ
ツパー１１に入る。上部粒子移送導管１５はロツ
クホツパー１１のトツプ上のノズルを通つて密封
的に延長し、ロツクホツパー域１１中に突出して
いる。触媒はロツクホツパー１１から下部粒子移
送導管１６を経て下域１２に入る。下部粒子移送
導管１６は下域１２中に密封的に延長している。
以下に示すごとく、導管１６の下域１２中への延
長の必要はない。ロツクホツパー１１において高
い位置における粒子レベルのモニターする手段が
与えられる場合、導管１５のロツクホツパー１１
中への延長も必要がない。このような機器は第１
図には示されていない。

通常の従来の方法では、三つの容器間において
導管１５及び１６にバルブが具えられていて、ロ
ツクホツパー１１は、交互に、導管１６のバルブ
が閉じて上域１０から触媒が充填され、次に導管
１５のバルブが閉じた位置にある間に下域１２に
放出される。しかしながら、上記のごとく、触媒
粒子の移送通路において、バルブを含む移動装置
の使用を避けることが極めて望ましい。

還元ガスは導管２０を通つて下域１２に入る。
バルブ２１は下域１２に流入するガスの量を調整
する。この流れ速度は下域１２の圧を制御する手
段（図に示されていない）によつて独立的に変わ
ることができる。例えば、下域１２の圧は、上記
の空気コンベヤー手段からの信号に応答して、予
め設定された範囲内で変わる。

ガスは下域１２から、ロツクホツパー域が各通
路の一部分である二つの通路の一つを経て、上域
１０に流れる。一つのガス流れ通路は導管１６、
ロツクホツパー１１及び上部ガス導管１３から成
る。他のガス流れ通路は下部ガス導管１４、ロツ
クホツパー１１及び導管１５から成る。第１の通
路においては、触媒が容器１０の下部を占め、ガ
スは触媒レベルの上に入るので、ガスと触媒との
間の触媒が起こるように、上域１０に、ガスを下
方に運びこれを分布する手段を具える必要があ
る。このことは、上域１０の容器よりも直径が小
さく、その中に同心円的に置かれて環状の空間を
形成するところの円筒形のバツフル３０によつて
達せられる。この環状空間のトツプは環状の水平
板によつてガスの流れに対して閉じられる。環状
の板の開いた中心部は触媒及びガスの流れを通す
ことができる。従つて、導管１３から環状空間に
入るガスは円筒形バツフル３０の底に向かつて下
方に流れ、180°ターンして触媒を通つて上方に流
れねばならない。

上域１０の内圧は、図に示されていない手段に
よつて独立的に制御される。例えば上域１０は接
触改質プロセスに使用されるもうひとつの容器に
導管によつて連結されており、上域の内圧はもう
一つの容器の圧に依存して変わる。

ロツクホツパー域１１には、ロツクホツパー域
における触媒レベルが予め定められた低レベルに
ある時感知し、制御器２２に信号を伝送する低レ
ベルスイツチ１７が具えられている。制御器２２
はバルブ１８及び１９の位置を調節する。本発明
のこの具体例においてはオン−オフバルブであ
る。また制御器２２は、タイマーを有しており、
タイマーは、これを調整することによつて定めら
れた周期数において、サイクル開始信号を発生す
る。サイクル開始信号はバルブ１８及び１９を動
かして、下記に説明するごとく、粒子移送サイク
ルをスタートさせる。

第２図において、第１図の三つの域が単一の容
器の中に置かれている。第１図においては、下部
ガス導管１４は下域１２とロツクホツパー１１と
の間を連通して、上部ガス導管１３はロツクホツ
パー１１と上域１０との間を連通している。第２
図においては、ガス導管は部分２６で示されてい
る。かくして、第２図において、下部導管１４は
数字２６で示した部分を含み、上部導管１３も数
字２６で示した部分を含む。

各域中のガスの流れを維持しながら、バルブを
使用することなしに、触媒粒子の還元域１０から
下域１２への移送は、５段階サイクルで達成され
る。５段階の三つは第２図に示されている。ひと
つの単一サイクルは一バツチの粒子の上域から下
域への移送を生ずる。第２Ａ図はこのサイクルの
段階１を示している。ロツクホツパー１１はその
最大容量まで触媒が充填されている。還元域１０
には触媒の在庫量があり、触媒には適当な還元を
達成するに十分な時間その域に残留されている。
還元域１０の下部、上部移送導管１５、ロツクホ
ツパー域１１の下部、及び下部移送導管１６を占
める触媒に中断がないように、導管１５及び１６
は触媒で満たされている。上域１０の在庫量は上
域の上方に置かれた再生装置の部分からの触媒で
補給される。下域１２における触媒の堆積が示さ
れている。

段階１中、ガスは下域１２か下部粒子移送導管
１６を経てロツクホツパー１１に通る。下域とロ
ツクホツパー域との間の差圧は0.1〜100psi（0.7〜
689.5kPa）又はそれ以上の範囲で、下域は通常
5psi（34.5kPa）以上である。この時、粒子のロツ
クホツパー域１１から下域１２への下方向の流れ
は、下部粒子移送導管１６を通るガスの上方向の
流れによつて防止される。ガスの上方向の流れの
早い速度と上部粒子移送導管１６上の触媒の比較
的浅い深さとで、導管１６中の粒子は域１１中に
上方に押され、域１１においてガス流れ及び触媒
の部分流動化を著しく増大する。装置の設計にお
いては、導管１６の最小限の長さ＋その直上の粒
子床の最小限の深さは、導管１６中で期待乃至要
求される最大限のガス流速に基づいて規定されね
ばならない。この長さ＋深さを最小限に設定する
においては、ガスの流れ及び域間の差圧に要求さ
れる最小値を考慮することが必要である。特定の
差圧に対しては、導管が長ければ長い程、ガスの
流速は低い。一定の長さの導管と一定の差圧にお
いてガスの流速を増大するためには、導管の直径
を大きくする。

ロツクホツパー域１１における高い粒子レベル
のため、上域１０からロツクホツパー域１１への
触媒の流れはこの段階（段階１）では起こらな
い。ロツクホツパー域１１における粒子は導管１
５の下端に堆積する。導管１５の下端は、末端部
２７と称し、粒子の出口としての作用をする。粒
子が末端部２７に堆積するとき、これらの粒子は
導管１５（第２Ａ図）からの流れを妨害する。流
れを続けるためには、粒子レベルが導管１５の末
端部２７に達したとき、導管１５は粒子を末端部
２７から押し出すに充分な内部圧力を持つておら
ねばならない。しかしながら、導管２７における
圧は粒子を出口から押し出すに充分なほど高くな
く、ロツクホツパー域１１における粒子レベルは
末端部２７の上には決して上がらない。

加圧段階とも称し得るサイクルの第２段階（図
には示されていない）においては、バルブ１８は
閉じ、下部ガス導管１４のバルブ１９が開く。そ
の結果、ロツクホツパー域と下域との間の圧が実
質的に均等化され、かくしてロツクホツパーの内
部圧力はこの段階において増大して上域の内部圧
力よりも大きくなる。圧の実質的均等化は、低圧
の域から高圧の域への粒子を流れを起こすに充分
な両域間の圧差を減少する割合で、高圧の域から
低圧の域へのガスが流れることを意味する。それ
にもかかわらず、高圧の域と低圧の域との間には
ある圧差が常にあつてつてガスの連続した流れを
維持する。ロツクホツパー域の加圧の完了した
時、サイクルの段階３に入る。

第２図はサイクルの段階３の後の部分を示して
いるが、ここではロツクホツパー域１１における
触媒レベルは正常の低点の近くにある。段階３は
サイクルの“空”の部分に関し、ロツクホツパー
は触媒は空である。固体の上域からロツクホツパ
ー域への流れは、導管１６に関して上に検討した
と同じ態様において、上部移送導管１５を通る上
方向へのガスの流れによつて妨げられる。固体が
導管１６から下域１２へ流出するに従つて、ロツ
クホツパー域における粒子のレベルは下がる。こ
の間に、線２０を経て入るガスは、下部ガス導管
１４及びバルブ１９を通つて流れロツクホツパー
域に入る。この段階３においては、下域及びロツ
クホツパー域の圧は、導管１４を通る流れがある
ので、勿論小さい圧差はあるけれども、実質的に
は同じである。

段階２及び３のガスの流路は段階１の流路とは
異なつていることがわかるが、段階１から段階２
への転移によつてガスの流れに中断が起こらない
こともわかる。矢印２８は段階１におけるガス流
路を示し、矢印２９は段階３におけるガス流路を
示す。段階２の出発において、バルブ１８の閉鎖
に僅かの遅延、数秒又はそれ以下の程度の遅延を
計画することが望ましい。このことによつて、バ
ルブ１９が比較的遅く開いた場合でも、バルブ操
作による一時的の著しい流れの乱れが起こらない
ようになる。

ロツクホツパー域１１におけるレベルが予が定
められた低い点に下がる時、段階４の減圧が開始
される。低レベルスイツチ１７は、粒子レベルが
その位置に下がるや否や、該低点における粒子の
不存在を検出し、直ちに制御器２２に信号を伝送
する。制御器２２はバルブ１９を閉じさせ、バル
ブ１８を開かせ、かくしてロツクホツパー域１１
を減圧し、ガスの流路を段階１と同じ形態に変え
る。ロツクホツパー域における圧が上域の圧と実
質的に等しくなつた時、段階４は終わる。段階５
においては、触媒は導管１５を経てロツクホツパ
ー域に入る。段階５は、段階１においてはロツク
ホツパー１１が満たされ、触媒の流れが全くない
点において、段階１とは異なる。段階５の間、触
媒は、そのレベルな上部移送パイプ１５の末端部
分に達するまで、上域１０からロツクホツパー域
１１に流れ、かくしてサイクルを完成し、段階１
で表される保持の状態に戻る。

この五つの段階のサイクルは通常連続的に繰り
返される。例えば、触媒一バツチを上域１０から
下域１２に移送するのに約50秒を要する。通常手
で入れられる制御器２２は、サイクルの所望の反
復速度を受入れ、サイクルを開始する信号、即ち
段階２に入るようにバルブ１８及び１９の運動の
信号を送ることができる。50秒サイクルに対する
実際の最大サイクル反復速度は60秒にほぼ一度で
ある。依つて、正常の最大容量（導管１５の末端
部分におけるレベル）と低レベルスイツチとの間
のロツクホツパー域の容積が１単位容積ならば、
触媒の移送速度は毎分１単位容積である。制御器
２２が２分毎に新しいサイクルを開始するには、
その最大の半分の移送速度を要する。

制御器２２は、低レベルスイツチ１７からレベ
ル信号を受けるための手段、ブロツクバルブ１８
及び１９の位置を制御するための手段及びオペレ
ーターに対してサイクル反復速度をセツトするた
めの手段として機能する。プロセス制御コンピユ
ーター及びプロラム可能な制御器のごとき、制御
器２２の機能を行わせることのできる多くの種々
のタイプの装置がある。これらの機能は、サイク
ルを開始する信号を与えるサイクルタイマー及び
段階４に入る信号を与えるため低レベルスイツチ
に応答するフリツプ−フロツプ（回転）制御装置
によつて達成することができる。

導管１５及び１６の長さは、上記のごとく、シ
ステムの操作に極めて重要である。域間の許容さ
れる差圧の大きさは、与えられた移送導管の直径
及び粒子の種類に対して、主として域間の粒子の
塔の長さに依る。域間の粒子の塔の長さは、移送
導管の長さ＋その域におけるその上の粒子の床の
深さとして定義され、粒子の床の最低点は域の円
錐曲線の底である。差圧が余り高すぎると、触媒
は移送パイプからブローアウト（吹き出）され、
その上の域にブローアツプ（吹上げ）される。実
験において、域の圧を上げた時、ブローアウトは
大きなノイズによつてはつきりとわかり、移送パ
イプの上の域に明らかに観察された。域間の差圧
が低すぎると、ガスの流速が余りに低くなり、十
分な触媒再生が得られない結果となる。ガスが上
方へ流れる触媒の塔は流れに抵抗するごとく見ら
れる。このような抵抗、或いは制限を通つての流
速は制限を横切つての圧降下と共に変化する。

ロツクホツパーによる差圧は、通常ロツクホツ
パーシステムとは無関係なフアクターによつて独
立的に定められるので、典型的設計においては周
知である。かくして設計の出発点は上域及び下域
における範囲の与えられた圧である。域を通つて
上方に流れるのに要する最大及び最小の流速及び
必要な粒子移送速度もまた知られており、プロセ
スによつて定められる。次に、触媒塔の長さ及び
粒子移送パイプの直径が考慮される。粒子の所望
の瞬間流速と同時に所望のガス流速を達成するに
は長さと直径のバランスが必要なある。他のフア
クターを一定にして長さに短くすること、或いは
他のフアクターを一定にして直径を大きくするこ
とは、余り行き過ぎると、ブローアウトの結果と
なる。設計中のその他の重要な点は、粒子の塔の
全長を作り上げる各成分の長さである。移送パイ
プを通るガスの流れは、移送パイプ直上の粒子床
を通る同じガス流よりも、著しく高い単位長さ当
たりの圧降下を必要とする。粒子床を通るガスの
流速は、粒子の流動化を起こす流速よりも常に低
くなければならないことに注目すべきである。当
業者は、今や、適切な設計を得るには変数の相互
作用及び各々を如何に調節すべきかを認めるであ
ろう。固体の流れの原則は当業者には周知のこと
であり、ここに論ずる必要はない。本発明との関
連における固体の流れについての情報に関して
は、前記の米国特許2851401が参考になる。固体
の流れシステムの設計の実施ににおいては、特定
の固体の流れ特性を定めるために実験を行うこと
が普通である。

本発明のシステムの設計には慎重な計算を要す
る。上域及び下域の内圧、プロセスに要求される
最大及び最小のガス流速、ガス及び粒子の実体、
及び粒子移送速度の要求される範囲が与えられた
時、システム設計者は、ロツクホツパー域のサイ
ズ、特に粒子によつて占められる見掛けの最大及
び最小の容積、移送導管上のロツクホツパー域の
床の深さ、移送導管の直径、及び移送導管の長さ
を注意深く選ばねばならない。勿論、ガス導管の
サイズのごとき、設計者によつて選ばれるべき他
のパラメーターがあるが、これらは最も重要であ
る。

第２図、及び第２Ａ，２Ｂ、及び２Ｃ図におい
て矢印で示された流路を参考にして、導管２０の
出口と上域１０のトツプの部分との間の流路は両
方とも実質的に同じ圧降下を含むことが容易にわ
かる。装置の大直径部分において触媒を通つて流
れるガスの圧降下は移送導管を流れるガスの圧降
下に比較して小さい。

上域から下域への粒子の流速は前記のごとく変
わることができるので、本発明の装置は、全プロ
セスに対する固体の流れ制御装置として使用され
る。

粒子移送導管の下端は、粒子の流れに対して導
管の残部よりも小さい断面積を有する。このこと
は制限とされる。例えば、円形導管の場合におい
ては、末端の内径は、第２Ａ図に数字２７で示す
ごとく、導管の残部よりも小さい。制限の目的
は、その間を移送導管が連通する域の圧がほぼ同
じである時、粒子移送導管を粒子で満たしておく
ことである。圧が均等でなく、ガスが上方に流れ
る時、前に説明したごとく域間の粒子の塔の長さ
をセツトし、プローアウトを防止するように導管
１５及び１６の長さとサイズの適当な選択のた
め、粒子は導管に留まる。制限なしでは、導管を
通る粒子は希薄相にあり、域間の差圧が設定され
る時、導管は一部分のみ粒子で満たされ、本発明
を無効にする。

本発明の他の具体例においては、ロツクホツパ
ー域における粒子のレベルを上部粒子移送導管の
末端部分以下の点に限定するため、高レベルセン
サーが使用される。高レベル点がある範囲を超え
て調節可能な時、移送される各バツチのサイズは
調節される。ロツクホツパー域は高レベル点に達
する時、高レベルセンサーは制御器２２に信号を
送り、制御器２２は、下部導管のブロツクバルブ
を閉じた位置にしたまま、上部ガス導管のブロツ
クバルブを閉じる。上域と下域間のガス通路は上
部粒子移送導管と下部粒子移送導管の両者から成
り、従つて両導管における粒子の流れが防止され
る。次に、二つの閉じたブロツクバルブから成る
保持位置からサイクルを出発させることが望まし
い時、下部カス導管のブロツクバルブが開かれて
ロツクホツパーの空の段階を出発する。

粒子レベルを上部粒子移送導管の下端部まで上
げる代りに高レベル器具を使用する理由は、この
状態において、導管を上方に流れのガスが下端部
において粒子を激しく撹拌する傾向があることで
ある。この撹拌は粒子に物理的損傷を与える。こ
の問題を解決するために提案された他の方法は、
導管の下端に孔の開いた部分を設けることであ
る。ガスの全部、又は一部分は孔の開いた部分を
流れ、触媒をバイパスし、撹拌を起さない。触媒
レベルは導管の孔の開いた部分の下端以上には上
がらない。

（発明の効果） 本発明は、種々のプロセス、特に接触改質のご
とき炭化水素転化プロセスの実施に有用である。
本発明が利用される他のプロセスは軽パラフイン
類の軽オレフイン類への転化である。この接触脱
水素プロセスは、例えば、プロパンをプロピレン
に転化する。他の接触炭化水素転化プロセスにお
いては、軽パラフイン類及び／又はオレフイン類
は処理されて芳香族及び水素を生ずる。本発明は
これらのプロセスに使用される触媒の再生に有用
である。本発明が適用される炭化水素転化以外の
プロセスの例は、煙道ガスを銅担持アルミナ球の
ごとき酸化イオウ受容体から成る床の中を通して
煙銅ガスの流れから酸化イオウを除去するごと
き、粒状固体との接触によつてある成分を除去す
るガス流の処理である。しかしながら、本発明の
好ましい使用は、炭化水素転化プロセス、特に移
動床接触改質においてである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一具体例の概要説明図で、
上域、ロツクホツパー域、及び下域の各々が別個
の容器に描かれている。第２図は、本発明の一具
体例における各段階の説明図で、第２Ａ，２Ｂ、
及び２Ｃ図は、それぞれサイクルの段階１，３、
及び５を説明する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (a) ガスを下域中に通し、そこでガスは、下
   部粒子移送導管を通る粒子の下方向の流れを防
   止する速度で、下部粒子移送導管中を下域から
   ロツクホツパー域に上方向に流れ、同時にガス
   を、両域間の圧を実質的に均等化するようにガ
   スの流れに追加の流路を与える上部ガス導管に
   依つて、ロツクホツパー域から上域に通し、そ
   して、上部粒子移送導管を通るロツクホツパー
   域中への粒子の流れが上部粒子移送導管の下端
   を塞いであるロツクホツパー域の粒子レベルに
   依つて防止されるに到るまで、粒子を、上域の
   下部、上部粒子移送導管、ロツクホツパー域の
   下部および下部粒子移送導管に満たし、 (b) ロツクホツパー域の内部圧力を、上部ガス導
   管中のガスの流れを停止しガスを両域間の圧を
   実質的に均等化するようにガスの流れに追加の
   流路を与える下部ガス導管に依つて下域からロ
   ツクホツパー域に通すことによつて、下域の圧
   に実質的に等しい値まで増圧し、粒子を下部粒
   子移送導管を通つて下域中へ下方に流れさせ、
   そして、ガスを上部粒子移送導管中の粒子の下
   方への流れを防止するガス速度で、上部粒子移
   送導管に依つてロツクホツパー域から上域へ流
   れさせ、 (c) ロツクホツパー域の粒子のレベルが予め定め
   られた低位のレベル点に落ちた時、下部ガス導
   管中のガス流れを停止し、そして、同時に段階
   (a)に規定したごとくガスの流れを設定し、それ
   によつて粒子の下部粒子移送導管から下域への
   流出を止め、粒子を上部粒子移送導管からロツ
   クホツパー域へ流出させることから成る、 上部粒子移送導管に依つて上域と、下部粒子移
   送導管に依つて下域との開通を連続的に維持され
   ているロツクホツパー域を経て、粒子を上域から
   下域へ下方向に移送しながら、同時に粒子が連続
   的に加えられる高圧の下域中および低圧の上域中
   の実質的に連続した上方向のガスの流れを維持す
   る方法。 ２ 段階(a)〜(c)から成るサイクルは、上域から下
   域への粒子の所望の移送速度を達成するに充分な
   速度で連続的に繰り返されることを特徴とする第
   １項の方法。 ３ (a) 独立的に可変の第１圧に維持された、粒
   子を含有する上域、 (b) 該第１圧より高い独立的に可変の第２圧に維
   持された、粒子を含有する下域、 (c) 上域の下方、下域の上方に置かれたロツクホ
   ツパー域、 (d) ガスを下域に連続的に供給する手段、 (e) 上域とロツクホツパー域との間を連通するそ
   の末端に制限部材を有する上部粒子移送導管、 (f) ロツクホツパー域と下域との間を連通するそ
   の末端に制限部材を有する下部粒子移送導管、 (g) 上域とロツクホツパー域との間を連通する上
   部ガス導管および該導管に置かれた上部ブロツ
   クバルブ、 (h) ロツクホツパー域と下域との間を連通する下
   部ガス導管および該導管に置かれた下部ブロツ
   クバルブ、および (i) 該上部ブロツクバルブを開き該下部ブロツク
   バルブを閉じることによつてロツクホツパーの
   充填を開始し、ロツクホツパーにおける粒子の
   レベルが所望の値に達する点を感知し、該上部
   ブロツクバルブを閉じ該下部ブロツクバルブを
   開くことによつてロツクホツパーから下域への
   粒子の放出を開始し、ロツクホツパーの粒子の
   レベルが何時予め定められた低いレベルになる
   か感知し、そしてロツクホツパー域の充填を再
   設定するための制御手段 から成る、粒子またはガスの処理プロセスの実施
   中粒子が上域および下域を通らされるところの、
   粒子を移動装置と接触させることなく、上域また
   は下域の内部圧力に実質的に影響を及ぼすことな
   しに、粒子を上域から下域へ下方に移送し、同時
   に、予め設定された流速の範囲内で下域を通り次
   いで上域を通る上方への実質的に連続したガスの
   流れを維持する装置。 ４ 該制御手段は、 (a) 上域からの粒子の移送を開始する信号を発生
   し、該信号開始を伝送するための手段、 (b) ロツクホツパー域の粒子のレベルを感知し、
   該レベルが予め定められた低位置にある時信号
   を伝送するための手段、 (c) 下域に供給されるガスの流路が下部粒子移送
   導管と上部ガス導管、或いは上部粒子移送導管
   と下部ガス導管の何れからから成るように、一
   つのブロツクバルブが閉じる時他のブロツクバ
   ルブが開くごとき態様において、該ブロツクバ
   ルブの位置を制御する手段 から成り、 該位置制御手段は、 開始信号を受信した時、下部ガス導管のブロ
   ツクバルブが開いて、粒子をロツクホツパー域
   から下部粒子移送導管を通つて下域に流れさ
   せ、そして上部ガス導管のブロツクバルブが閉
   じて、ガスを、上部粒子移送導管を通る粒子の
   下方への流れを防止するような速度で、上部粒
   子移送導管中を上方へ流れさせ、そして レベル信号を受信した時、下部ガス導管のブ
   ロツクバルブが閉じて、ガスを、下部粒子移送
   導管を通る粒子の下方への流れを防止するよう
   な速度で、下部粒子移送導管中を上方へ流れさ
   せ、そして上部ガス導管のブロツクバルブが開
   いて、粒子を上域から上部粒子移送導管を通つ
   てロツクホツパー域に流れさせるように、 該レベル信号および該開始信号に応答する第３
   項に記載の装置。