JPH0643585B2 - ストリッピングガス注入口を有する邪魔板スカート付き端から端まで型ｆｃｃストリッピング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は一般的には炭化水素の転化方法とその装置に関
する。さらに詳しくは、本発明は流動床分解プロセスに
おいて廃触媒から吸蔵した炭化水素をストリッピングす
る装置と方法に関する。

〔従来の技術、発明が解決する課題〕

流動床接触分解（普通ＦＣＣと呼ぶ）プロセスは、原油
から得られるナフタ沸点範囲の炭化水素の収量を増加す
るため1940年代に開発された。流動床分解プロセスは現
在では石油製油所において広く商業的に利用され、常圧
蒸溜残油又は真空原油のような重質原料油から軽沸点炭
化水素を生産している。このプロセスは種々の石油誘導
原料液の平均分子量を低下するのに利用され、その結果
重質留分から経済的価値のある軽油が得られるようにな
った。ＦＣＣプロセス用の原料は普通石油誘導体原料で
あるが、タールサンドから得た液、オイルシェール又は
石炭液化物もＦＣＣプロセスに利用できる。今日では、
各種ＦＣＣプロセスが重油や蒸溜残油の分解にも利用で
きる。ＦＣＣプロセスは蒸溜残油転化に使用することが
多いが、本明細書における用語ＦＣＣは重油分解にも適
用するものである。

種々のデザインのＦＣＣ装置が、『ザ・オイル＆ガスジ
ャーナル（The Oli&Gas Journal）』の1972年版５月15
日号102頁と1973年版10月８日号65頁の記事に記載され
ている。

これ以外のＦＣＣプロセスの例は米国特許第4,364,905
号（ファーリング等による）；同第4,051,013号（スト
ローザーによる）；同第3,894,932号（オーエンによ
る）；及び同第4,419,221号（カスタゴンスJr.などによ
る）、また本明細書で論ずる他のＦＣＣ特許引例によっ
て知ることができる。

もっとも普通のデザインのＦＣＣプロセスでは、反応ゾ
ーン内の仕込み原料を、流動媒体で反応ゾーン内を空気
流動させる微粉固体触媒と接触させている。流動媒体と
しては、蒸気、軽油及び触媒と接触させて転化される気
化原料成分とがある。触媒は流動状態にあるものとして
述べてあるが、その理由は、流動媒体によって移動して
いるときは触媒は流体として挙動するからである。触媒
粒子が供給原料と接触すると、触媒は、コークスという
炭化水素様物質でカバーされる。コークスは分解反応の
副産物であって、炭素、水素、及び原料中にある例えば
硫黄のような他の物質を含有している。コークスは、触
媒の分解部位を閉塞し、触媒を不活性化する。こうなっ
た触媒を普通廃触媒と呼ぶ。従って、反応ゾーンを通過
後、廃触媒は再生ゾーンに移され、そこでコークスを燃
焼して触媒から分離する。酸素含有気体は、代表的なも
のとしては空気であるが、これを充分温度をあげ再生器
中で触媒と混合し、付着したコークスの酸化を行い一酸
化炭素と二酸化炭素にする。酸化によってコークスを除
去し触媒を再活性化して再生器から取り出し、反応器に
戻し、それによってＦＣＣ装置の連続運転が完了する。

反応ゾーンで触媒と接触した大量の炭化水素蒸気を弾道
(ballistic)及び／又は遠心分離法によって固体粒子と
分離する。しかしＦＣＣプロセスで使用する触媒粒子は
表面積が大きいが、これは非常に多数の孔があるからで
ある。その結果、触媒材料は孔の中と表面に炭化水素を
吸蔵する。そして個々の触媒粒子が保持している炭化水
素の量は極めて少量であるが、最近のＦＣＣプロセスに
普通使用されている触媒の量は多く、また循環速度が非
常に速いので、炭化水素は反応ゾーンから触媒に吸蔵さ
れて取り去られてしまう。

従って、再生ゾーンに通す前に廃触媒から吸蔵炭化水素
を分離又はストリップするのが普通である。吸蔵炭化水
素を廃触媒から除去するのはプロセス的にも経済的にも
重要である。第一に、再生器に入った吸蔵炭化水素が炭
素燃焼負荷を高くしそのため再生器の温度が高くなりす
ぎる。触媒から炭化水素をストリップすることによって
も製品としての炭化水素が回収できる。炭化水素の不必
要な燃焼をさけることは、重質（比較的高分子量の）原
料を処理するときには特に重要である。というのは、こ
うした原料を処理すると反応中に（軽質原料を処理する
場合に比べ）触媒に対してコークスの付着量が多くな
り、そして再生ゾーンの燃焼負荷を増すからである。燃
焼負荷が高いとそれだけ温度も高くなり、そのため触媒
がおかされ、又は再生装置の治金学的設計限界をこすこ
とがある。

触媒をストリップする最も普通な方法はストリッピング
ガス（普通は蒸気を使用）を下方に流れる触媒流に対し
て向流方向に通過させる。このような蒸気ストリッピン
グ作業によって、効率は様々だが、触媒に同伴し触媒に
吸蔵された炭化水素を除去する触媒から炭化水素ガスを
ストリッピングするには、触媒をただストリッピング触
媒に接触させるだけでよい。この接触は、米国特許第4,
481,103号に示されているような簡単な解放容器で行う
ことができる。

以前には、触媒ストリッピングの効率を高くするため、
一連の邪魔板をストリッピング装置に設けて触媒が同装
置内を落下するとき左右に端から端までカスケードさせ
ていた。触媒を水平方向に移動させると、触媒とストリ
ッピング媒体の接触が増大し、触媒とストリッピング媒
体の接触が増大すると触媒から炭化水素がより多く分離
する。

米国特許第2,440,625号に示されているように、触媒と
ストリッピング媒体の触媒を増大するために角度付き案
内を用いることが1944年来知られている。こうした装置
を使うと、触媒には種々の高さに設置してある一連の邪
魔板によって複雑な流路が与えられる。触媒とガスの接
触がこの構造により増大し、またストリッピング装置の
主要な横断面に筒抜けの垂直通路がなくなる。ＦＣＣ装
置に対する類似のストリッピング装置例が、米国特許第
2,440,620号、同第2,612,438号、同第3,894,932号、同
第4,414,100号及び同第4,364,905号に示されている。こ
れらの諸引例には、ストリッパー槽や、触媒を外側邪魔
板上に向けて発散させる中央に位置したコニカル又はフ
ラスト形状の一連の邪魔板の中の一枚に向けて触媒を内
側へ向かわせるフラスト／コニカル形状断面を有する一
連の邪魔板を有する代表的なストリッパーが示されてい
る。ストリッピング媒体は直列した下部邪魔板の下方か
ら入り、一枚の邪魔板の底部からその次の邪魔板の底部
へと上昇し続ける。邪魔板の変形物には、米国特許第2,
994,659号に示してあるような邪魔板の後縁付近にスカ
ートを加えたものや、米国特許第4,500,423号の第３図
に示してあるような種々の邪魔板高さにおける多重線形
（multiple linear）邪魔板断面を利用したものがあ
る。ストリッピング媒体導入の変形物としては米国特許
第2,541,801号に示されており、多量の流動用ガスが多
数の分離した位置から導入されている。

米国特許第2,460,151号（シンクレアー）に開示されて
いる、ガス−固体接触装置の例では上向き流反応体又は
蒸気を一連のトラフの下部に集めることができ、一連の
ルーバーを通してトラフの側面から排気できる。しか
し、この装置は前述のストリッピング装置のようには機
能しないが、これは、すべてのトラフレベルを通り抜け
るチェックボード模様の垂直通路があるためである。前
記米国特許第2,460,151号では、トラフの設計又は設備
に特に重要な点はない。

触媒の良好なストリッピング、製品収量の増加、それに
関連した再生装置の良好運転を達成するためには、従来
比較的多量のストリッピング媒体が必要であった。もっ
とも普通なストリッピング媒体である蒸気の場合、本業
界での平均蒸気所要量は、触媒ストリッピングするため
触媒1000kg当り、1.5kgを充分越えている。この流動媒
体を加えたことによるコストは大きく、蒸気の場合、そ
のコストにはキャピタルコスト及び蒸気供給と下流の分
離設備から生じる水の除去に関連したユーティリティコ
ストがある。従って、良好な触媒ストリッピングを達成
するために必要とする蒸気の節減はすべてＦＣＣプロセ
スに対して実質的な経済効果がある。

良好な触媒ストリッピングが、従来のＦＣＣストリッピ
ング方法と装置を利用することによって、以前使用して
いたストリッピング媒体の半分以下で達成できることが
いまや発見されるにいたった。これらの成績は本発明に
従ってストッパーのグリッドを改変することによって達
成できる。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、各グリッドレベルにおいて流動媒体を再分配
して、下向きに流動する触媒流れを横切る流動媒体の貫
通を多くするＦＣＣストリッパーである。各グリッドの
底部に、注意深く大きさと間隔を定めた孔を用い、流動
媒体を触媒の下降コラム内を横切るように注入する。流
動媒体を注入することによって、流動媒体と触媒粒子の
接触を一層向上させ、その結果流動媒体が触媒からの炭
化水素の除去に一層効率的になる。ストリッピング効率
が向上すると、一定レベルの炭化水素の除去に必要なス
トリッピングガスの量が減少し、あるいは一定レベルの
ストリッピング媒体を加えると炭化水素の除去が向上す
る。当業者は、前者はユーティリティと施設を節約し、
後者は製品収量を増し、また再生作業を向上することを
理解することができる。

一実施例の場合、本発明はストリッピングガスを接触さ
せることによって粒状触媒から吸蔵炭化水素を除去す
る、ＦＣＣ装置用のストリッピング装置の発明である。
本ストリッピング装置は、垂直方向に伸びた容器を有
し、また触媒を頂部から入れ底部から排出する触媒の流
れに対して開口した横断面を有している。同容器には２
個又はそれ以上のグリッドが付いていてバッフル系をな
している。グリッドには、触媒が下方へ移動しながら容
器内を左右に端から端に動くように水平な突起面が付い
ている。各グリッドの水平突起面は容器の横断面より小
さい。グリッドの水平突起面は全横断面を殆どカバーし
ている。ストリッピングガスを最低部のグリッドの下方
に加え、そして上昇しながら触媒に接触させる。各グリ
ッドの下面と一つ以上の側壁とでつくったガス収集空間
は上向き流とストリッピングガスとを収集する。各グリ
ッドの側壁には少くとも一つのスカートが付いており、
これによってガスを収集空間が下向き流れの触媒から隔
離される。各スカートには二組又はそれ以上のガス注入
口又は穴があり、これらは均一に間隔を置いた水平な穴
の例をなしている。各組の穴はガス噴流を生ずる大きさ
を有し、ガス収集空間からのストリッピングガスを触媒
の下向き流中へ噴出し分配する。各組の穴は大きさが異
なり、そのため噴出長さが異なりそして触媒の下向き流
れの幅全体にストリッピングガスが行きわたる。

ＦＣＣプロセスについてより詳しく説明すると、ＦＣＣ
装置への供給材料は典型的には軽油あるいは真空ガスオ
イルなどのオイルである。ＦＣＣ装置に対する他の石油
誘導原料はディーゼル沸点範囲の炭化水素又は蒸溜残油
のような重質の炭化水素の混合物である。原料は、適切
なＡＳＴＭ試験方法で測定した場合、沸点が約232℃よ
り高いことが好ましく、より好ましくは約288℃より高
いことである。常圧蒸溜残油のような重質原料を処理す
るＦＣＣ型装置、ＲＣＣ（残存原油分解）装置、又は残
油分解装置を使用するのが慣例化しつつある。

ＦＣＣプロセス装置は反応ゾーンと触媒再生ゾーンから
なっている。反応ゾーンにおいては、原料流れを高温度
かつ中圧下で微粉化した流動性触媒と接触させる。原料
と触媒の接触は比較的大きな流動床で行われる。しか
し、最近のＦＣＣ装置における反応ゾーンは通常主要反
応部として垂直な導管又は上昇管からなり、そして導管
からの排出物が大容量のプロセス容器に入るが、この容
器は分離槽である。分解反応がほぼ完了するに要する上
昇管における触媒と炭化水素の滞留時間は僅か数秒間で
ある。上昇管を離れた流動している蒸気／触媒の流れは
上昇管から分離槽内にある固体／蒸気分離器に入るか、
又は中間の分離装置を経ることなく直接分離槽に入るこ
とができる。中間分離装置がない場合には、多くの触媒
流れが上昇管から分離槽に入る時に、流動している蒸気
／触媒の流れから落下離脱する。一つ以上の追加固体／
蒸気分離装置は、大抵の場合間違いなくサイクロンセパ
レーターであるが、普通は大きな分離槽内又は頂部にあ
る。反応生成物を、蒸気の流れによって運ばれている一
部の触媒から前記サイクロアン又は複数のサイクロンに
よって分離する。そして蒸気はサイクロンと分離ゾーン
から排気される。使用済み触媒は分離槽内の底部に向か
って落下する。ストリッパーには底部に反応ゾーン（又
は分離槽）があってもよく、あるいは使用済み触媒は反
応上昇管や分離槽からストリッパーへ通すことができ
る。触媒は、ストリッピング装置を通過した後、別個に
ある再生ゾーンへ移される。

反応ゾーン内の原料の転化速度は、温度の調節、触媒の
活性、及び反応ゾーン内に保持されている触媒の量（す
なわち触媒／オイル比）によってコントロールされる。
反応ゾーンの温度を調節する最も普通の方法は、再生ゾ
ーンから反応ゾーンへ触媒を循環する速度を調節するこ
とによって行われるが、それによって同時に触媒／オイ
ル比が変化する。すなわち、反応ゾーンでの転化速度を
増加したい場合は、再生ゾーンから反応ゾーンへの触媒
の流速を増加する。こうすることによって、同一量のオ
イルを仕込んでも、反応ゾーン内にはより多くの触媒が
存在することになる。正常運転の場合、再生ゾーンの温
度は反応ゾーンの温度よりかなり高温なので、再生ゾー
ンから反応ゾーンへの触媒の循環速度を速くすると、反
応ゾーンの温度が高くなる。

ＦＣＣ装置に使用する原料の化学組成と構造は反応ゾー
ン内の触媒に付着するコークス量に影響を与える。通
常、原料の分子量、コンラッドソン・カーボン(Conrads
on carbon)，ヘプタン不溶物、及び炭素／水素比が高い
ほど、廃触媒上のコークス濃度が高くなる。又、頁岩誘
導油にみられるような結合窒素の濃度が高いと、廃触媒
上のコークスが多くなる。重質原料油、例えば脱アスフ
ァルト油、又は原料油分溜装置からの常圧残油（普通、
蒸溜残油という）のような重質原料油を加工すると、こ
れら諸要因の一部又は全部が増大する。ここで言う用語
『廃触媒』とは、付着コークスを除去するために再生ゾ
ーンに移される反応ゾーンで使用する触媒を指すものと
する。本用語は、触媒粒子の触媒活性がすべて失われた
ものを意味するものではない。『廃触媒』という用語は
『使用済み触媒』と同一の意味を有するものとする。

垂直な環状導管の広範な使用により、通常『上昇管』と
呼ばれる反応ゾーンは高温状態に維持され、一般に約42
7℃を上回っているが、反応ゾーンを温度約482℃ないし
約593℃，圧力69ないし517kPa(ga)の分解上条件に保持
することが好ましく、ただし圧力は約276kpa(ga)未満が
好ましい。上昇管の底に入る触媒と原料炭化水素の重量
を基準とした、触媒／オイル比は20：１まで上げること
ができるが、約４：１ないし10：１であることが好まし
い。水素は通常上昇管に加えないが、水素添加は技術的
には知られている。場合により蒸気を上昇管に通すこと
ができる。上昇管における触媒の平均滞留時間は、好ま
しくは約５秒未満である。本プロセスで用いる種類の触
媒は、多くの市販触媒のなかから選択でき、ゼオライト
を基材とした触媒が好ましい。しかも古い種類の無定形
の触媒が必要な場合にも、それは使用できる。ＦＣＣ反
応ゾーンの運転に関する情報をさらに得るには米国特許
第4,541,922号、第4,541,922号及び上気特許から得られ
る。

あるＦＣＣプロセスにおいては、触媒を反応ゾーンから
再生ゾーンへ連続的に循環し、そして再び反応ゾーンへ
循環する。従って触媒は、ゾーンからゾーンへ熱を運
び、同時に必要な触媒活性を与える運搬体として作用す
る。再生ゾーンから抜き出された触媒は、『再生』触媒
と呼ぶ。前述のように、再生ゾーンに仕込まれた触媒
は、コークスを燃焼してしまう条件の酸素含有ガス、例
えば空気又は酸素濃縮空気と接触させる。この結果、触
媒の温度が上昇し、そして排煙ガス流と呼ばれるガス流
として再生ゾーンから大量の高温ガスが発生する。再生
ゾーンは普通約593℃ないし約788℃で運転される。ＦＣ
Ｃ反応と再生ゾーンの運転の情報はさらに米国特許第4,
431,749号、第4,419,221（上に引用）及び第4,220,623
号から得られる。

触媒再生ゾーンは、好ましくは約34ないし約517kPa(ga)
の圧力で運転する。再生ゾーンに仕込む廃触媒は約0.2
ないし約５重量％のコークスを含んでいる。コークスは
優先的に炭素を含み、そして約５ないし約15重量％の水
素、そして硫黄その他の元素を含んでいる。コークスを
酸化すると、普通燃焼生成物として、二酸化炭素、一酸
化炭素及び水が生ずる。当業者には周知のように、再生
ゾーンには若干の構造があり、再生は一段階以上のステ
ップで行われる。さらにステップの変形が可能である
が、これは流動触媒が再生ゾーン内で希釈相又は濃縮相
として再生ができるからである。用語『希釈相』は触媒
／ガス混合物が320kg/ｍ未満の密度を有するものを指す
ものとし、同様に、用語『濃縮相』は触媒ガス混合物が
320kg/ｍ以上の密度を有するものを指すものとする。代
表的な希釈相運転条件は、触媒／ガス混合物の密度が約
16ないし約160kg/ｍであることが多い。

〔実施例〕

本発明を図面を参照してさらに説明するが、本発明の特
定な実施態様を説明するためのものであって、クレーム
において述べる本発明の全般的範囲を制限するものでは
ない。

第１図はＦＣＣプロセスを実施するために使用できる一
タイプの反応ゾーンを示したものである。反応ゾーン
は、上昇管５，分離相１及びストリッパー２（又はスト
リッピング槽２）からなる。ストリッピング槽２は分離
槽１の底部に付いており、そして上昇管５はストリッパ
ーの中央を通り抜けて分離相に入る。触媒と炭化水素上
記は上昇管５内を流れながら上がって行くが、参照番号
７は上昇管５の内側を示す。触媒と炭化水素蒸気が上昇
管５内に導入される場所は示されていない。流動混合物
は上昇管５から流れ出て、触媒の大部分はサイクロン13
においてガス流れから分離する。この触媒はストリッパ
ー部の上方の分離槽１の低部に落下する。参照番号10は
低部における触媒の高さを示す。蒸気と一部の触媒はサ
イクロン13の頂部を出てストリッパーからの蒸気と共に
サイクロン11に入る。微粉、すなわち、微小な触媒粒子
は蒸気流に飛沫同伴し、サイクロン11で分離し下方に落
下する。炭化水素からなる蒸気流は導管12を経由してサ
イクロン11から離脱する。導管12中の炭化水素製品は適
当な製品回収装置（非図示）に流れてゆくが、同装置は
普通主要コラムと呼ばれる分溜コラムと普通ガス濃縮装
置と呼ばれる別の分離装置からなっている。第１図に示
す２基のサイクロン以外の、分離槽１の内部にある蒸気
／固体分離装置には種々の構成がある。

廃触媒は分離槽１の低域から下方に向かいストリッピン
グ槽２へ入る。ストリッピング槽２はほぼ垂直方向に向
けられており、そのため重量流が触媒をストリッパー槽
へ通る。引き伸ばされた形状をしているので、垂直方向
の距離が生じ、触媒は所望時間ストリッピング槽に滞留
する。上昇管５の外壁と槽２の内側によって環状空間が
生じ、そこを通過して、触媒は参照番号８の流れになっ
ている。この触媒流に開放した環状空間は、さらに一般
的には横断面域と呼ばれる。触媒がストリッパー２の底
部から導管４によって移動し、これによって触媒は引出
され、コークスを除去するため再生ゾーン（非図示）へ
送られる。

第１図には環状空間に位置した一連の邪魔板が図示され
ている。邪魔板はグリッドメンバー18，20と14からつく
られており、各グリッドにはスカート19，21及び15が付
けられている。用語『グリッド』は産業界では普通の言
葉であり、従って、ここでは『グリッド』又は『グリッ
ドメンバー』と呼ぶ。用語『グリッド』又は『グリッド
メンバー』は、触媒がストリッパー内で重量の影響で下
方へ流下するとき左右に端から端へカスケードさせる手
段に関連した用語である。グリッドは種々ある幾何学的
形状のうちの一つであってよいが、本図面には種々の形
状をしたグリッドが示してある。例えば、グリッド14は
ストリパーのまわりに完全に水平状にひろがり、そして
ストリッパーの全周辺の内壁面に取り付けられている。
グリッド20はストリッパーのまわりに完全に広がってお
り、そして上昇管の全周辺にそって上昇管の外壁面に取
り付けられている。グリッド18，20及び14はいずれもフ
ラスト／コニカル形状をなし、環状空間で下向きに広が
っている。第１図に描いた３ケのグリッドメンバーはス
カート19，21及び15が付いていてバッフルを形成する。
しかもグリッドの最低縁部に付いていて下方へ伸びてい
る。スカートは、それが付いているグリッドの底部の縁
の湾曲に合った形に形成されている。例えば、第１図と
第２図の各スカートは円筒形をしている、。第３図に示
してあるように各グリッドは環状空間を横切って水平方
向に突起している。

第３図はストリッパー２と、ストリッパー２の外側板に
同心状の上昇管５が示してある。参照番号７は上昇管５
の内側を示す。第３図の断面はスカート15がわかるよう
に描かれている。点線はスカート24の位置を示す。スカ
ート24の直径は、上昇管５に関係するグリッド５に付い
ている他のスカートを含め、スカート24の直径よりやや
小さく、又外側壁に関係したグリッドに付いた他のスカ
ートに注意し、上昇管５と上昇管５に関係したグリッド
メンバーとスカートからなるアッセンブリーを上方向き
抜き取れるようにする。

明らかに、各グリッドの水平突起域は、触媒を流す環状
部全域を覆うことのないようはるかに小さくしておかな
ければならない。すべての各グリッドの水平突起の合計
は、通常の場合、横断面の40ないし80パーセントであ
る。集合的には、グリッドの水平突起は実質的に横断面
域をカバーしている。環状横断面域をほぼカバーている
ので、グリッドによって触媒とストリッピングガスの触
媒が増大する。グリッドの配置によって触媒は端から端
まで動くようになり、触媒やストリッピングガスが妨げ
を受けずに垂直に通過する通路がなくなる。ストリッパ
ー中に上昇管５を挿入する前に内側グリッド20と27を上
昇管に取り付けておく普通のストリッパー構造を認識し
た上で、前記通路をほぼカバーするグリッドの配置が設
計してある。上昇管と内側グリッドを後から挿入するた
めには、内側グリッドの外径を外側グリッド内径よりや
や小さくする。これによって、スカート15と24間に、第
３図のようにグリッド間に環状開放空間が生ずる。第３
図には、普通は2.5ないし5.0mmの隙間を誇張して描いて
ある。ストリッピング槽は通常全直径が1.5メートル以
上あるので、この隙間に関する直接流通面積は相当に大
きい。

第１図と第２図にはグリッドメンバーの下に触媒が充填
されていない場合の空間が描かれている。この空間は
９，22，23及び29と名づけられ、それぞれグリッド20，
27，14及び26に対するものである。これら空間はガス収
集空間であって、以下の説明のような方法で上昇ストリ
ッピングガスを集める。ガス収集空間23及び29はグリッ
ドの下面と、一方の側がスカートで他方の側が容器壁か
らなる一対の側面によって形成されている。ガス収集空
間９及び22はグリッドの下面と、容器壁と上昇管５の外
側からなる一対の側面によって形成されている。

グリッドメンバー14は、グリッド18と26を含むグリッド
群の部分の一例として使用できる。これらを外側グリッ
ドと名づける。それはストリッパーの回り360度にわた
てって広がり、ストリッパー槽の壁の内側に隙間なく取
付けられ、従ってガスと触媒はグリッドメンバー14の縁
とストリッパーの内壁との間を通過することは出来な
い。第２図と第４図の参照番号28は、取付け点を示す。
第４図は断面図なので取付けは連続しており、即ちスト
リッピング容器の周辺360度にわたっている。グリッド
メンバー27は、グリッド20をも含むグリッド群の部分の
一例として使用できる。それは上昇管５の外側に付着
し、上昇管５のまわり360度にわたり広がっている。第
１図と第２図にスカート19，21，15，24、及び25が示さ
れている。第１図と第２図に示されているグリッドの総
数は任意に選ばれたが、これ以下または以上のグリッド
メンバーが実際には必要であることを銘記すべきであ
る。

ストリッピングガスを、最低位置のグリッドの下からス
トリッピング槽に加える。蒸気が最も多用されるストリ
ッピングガスである。ストリッピングガスが触媒と接触
した後、触媒からストリッピングした炭化水素蒸気と混
合する。用語『ストリッピングガス』は、上昇管中に噴
射したガスと、ストリッパー中の高い位置で見出だされ
る炭化水素と噴射したガスの混合物とを言う。触媒は第
２図の環状空間８の左手部分に示され、なお右手部分に
も存在しているが、図面には示されていない。第２図の
右手部分には矢印が描かれているが、一連の孔を有する
スカートの孔の外で、かつ触媒を通過するストリッピン
グガスの流れ方向を示す。第４図は、リング17を省略し
たグリッドメンバー26とスカート25を示す縦断面図であ
る。スカート26はストリッピングガス分配孔を有し、第
４図の参照番号30，31，及び32によって示されている。
第１図と第２図に示されている各スカートには多数の孔
があるが、図面を簡便にするため省略してある。重力を
うけて触媒が降下しながら、端から端へ動くことがわか
る。ガス収集空間19，22，23，及び９は比較的触媒が少
いが、これは触媒が上向きに流れることができないから
である。触媒がスカートの底部から落下する角度、即ち
物質が塊のまま静止している角度を休止角度と言う。滑
り角度は関連概念であり、物質が傾斜面において静止状
態から動き始めようとする最小角度と定義できる。各グ
リッドメンバーは滑り角度よりも大きい下降傾斜を持つ
よう示してある。この傾斜によって、触媒が傾斜バンク
(inclined bank)におけるグリッド頂面に溜るのが防が
れる。

ガス分配孔がストリッピングガスを均等に分配し、その
ためガスが、各グリッドとスカートに隣接した触媒の全
てと実質的に接触する。従ってストリッパー内の全ての
触媒と接触する。第２図を再び説明すると、ストリッピ
ングガスが分配管17にパイプライン３を経て入る。パイ
プライン３は第１図と第３図に再度示してある。分配管
17は、グリッドメンバーの下のストリッパーの回りに36
0度にわたってリングをなしている。分配管が、蒸気を
均等に環状空間29内に分配するために貫通しているが、
これはグリッド26の下にあり、スカート25によって取付
けられている。しかし、リング状のガス分配手段を使用
する必要はない。最低位置のグリッドとスカートの下の
空間内に蒸気を分配する装置であるならば何でも使用で
きる。ストリッピングガス（蒸気）はスカート25（非図
示）の孔を流れ抜け、次いで第２図の右手の矢印のよう
に触媒を通過する。蒸気とグリッド26とスカート25に隣
接した触媒からストリプした炭化水素は、グリッドメン
バー27の下にありスカート24で囲まれた空間22内へ流れ
込む。ついでガスはスカート24の孔を通って再分配さ
れ、スカート24に隣接した触媒を通過しグリッドメンバ
ー14の下の空間23に流入する。ついでガスはスカート15
の孔を通り抜け、ストリッパーの残余部分を通過する。
ストリッピングガス部を離れた炭化水素蒸気は、容器１
の底部の触媒を通過し、槽１の自由空間に入り、そして
ＦＣＣ装置の炭化水素製品と共にサイクロン11を経て槽
１を離れる。

第５図と第６図は、円筒状ストリッピングゾーン内にあ
る触媒の発散手段を示す。第６図は、第５図の断面図矢
印に沿って得た平断面図である。この場合、グリッドメ
ンバーは平らなプレートであって、触媒を下方に流すた
めセグメントを持っていない。プレートは触媒を滑り角
度より大きい角度で取付けてある。参照番号70はストリ
ッパーの円筒外板を示す。スカート75と73はグリッドメ
ンバー76と74に付いている。本発明の本実施例において
は、スカートは第６図のスカート75からわかるように湾
曲しておらず、長方形をしている。第６図の点線はスカ
ート73を示している。ストリッピングガスは、パイプラ
イン71によってディストリビューター72に供給され、そ
こから分配されてスカート73の孔（非図示）を通って均
等に流れる。本発明のこの実施例においては、ディスト
リビューター72はリング形状をしている必要はなく、直
線形状のパイプで充分である。ガスは、スカート73に隣
接する触媒を通過してグリッド76の下の空間78に入り、
次いでスカート75の孔（非図示）を通過する。同様にし
て、ガスは第１図の槽１に類似した分離槽に入る前にス
トリッパーの残余部分を通過する。

第７図と第８図は、円筒容器内の別のタイプの触媒発散
手段を示す。グリッド57のような外側グリッドメンバー
は、第１図と第２図に示す例えば外側グリッド14のよう
な外側グリッドメンバーと同じである。第１図と第２図
のように、第７図の外側グリッドメンバーはストリッピ
ング槽50の周囲に水平に360度広がっている。第７図に
示すスカート、例えばスカート58は、外側グリッドに付
いている第１図と第２図に示すスカートと同じである。
またストリッピングガスはパイプライン51によってスト
リッパーに運ばれ、そして分配リング52によって第２図
の場合（パイプライン３とディストリビューター17）と
同様に分配される。参照番号56と60によって示される中
央部グリッドメンバーはストリッパー50内に配置されて
いる。各中央部グリッドメンバーはベースの内中空コー
ンであり、そしてその一番下の縁に付いているスカート
55のようなスカートを有している。各スカートは鉛直中
空円筒で高さ寸法は短い。各中央部グリッドメンバーか
ら外側グリッドメンバーにのびている脚（非図示）は中
央部グリッドに対して支えになっている。第８図にはス
トリッパーの円筒形外板50とスカート59が示している。
第８図の点線は、グリッド57に付いているスカート58の
位置を示している。ディストリビューター52からのガス
はスカート53の孔（非図示）を通過しスカート53とグリ
ッド54に隣接する触媒（非図示）を通って参照番号61で
示されているグリッド56の下の空間に流入する。次いで
ガスはスカート55の孔（非図示）を通過しスカート55と
グリッド56に隣接する触媒（非図示）を上昇通過して参
照番号63で示すグリッド57の下の空間に流入する。そこ
からガスはスカート58の孔（非図示）を通過し、グリッ
ド60の下のスカート59で囲まれた空間62へ流入する。

スカートの高さ及びスカートのガス分配孔の個数と大き
さは多くの要因、例えばストリッパーの幾何学的構造、
触媒処理量、運転圧力、ストリッピングガスの流速など
によって決まる。当業者は、本発明を実施しない場合、
特定の装置に対するストリッピングガスの流速を決定す
ることができる。この流速の決定は、厳密な計算法がな
いので主としてストリッピング装置についての経験に依
存している。本発明を実施しないときの所要ストリッピ
ングガス流速が、本発明のパラメーターを決定するため
の出発点となる。本流速の半分を設計流速と見做し、孔
の大きさはこの設計流速によって定める。化学工業や炭
化水素プロセッシング技術の当業者は、ガスがオリフィ
スや粒子のベッドを通過するときの圧力低下を計算する
ことができる。孔の配置や大きさを試行錯誤によって定
める。次いでストリッパーによる全圧力低下を計算す
る。この圧力低下が不満足なものであれば、種々の孔特
性を選び、プロセスを繰返す。スカートの高さは主とし
て孔の特性によって決まるが、10cmを割ってはならな
い。

第４図は、代表的なグリッドメンバーとスカートの寸法
を示す。スカートの高さは30.48cmであり、３段の高さ
で３列の孔があり、各列は水平面状をなしスカートに沿
って360度にわたっている。孔の列が多ければ、ストリ
ッピングガスが一層完全に分配されて本発明の効果が上
がる。しかし、本発明では２列の孔があれば効果があ
る。孔の各列間の垂直距離は7.5cmである。各列に15度
開いた24ケの孔があり、従ってすべての孔は均等に離れ
ている。これらの孔は、各列の孔によって生ずる噴流の
長さを変えるため、その寸法が種々ある。種々の寸法を
有するガス分配孔の例として、孔30がある列における各
孔の直径は1.27cmであり、孔31がある列における孔の直
径は1.9cmであり、孔32のある列における孔の直径は2.5
4cmである。このように直径を変化させると、触媒の被
覆面積がよくなるが、これはガス噴出長さが種々に変わ
るとストリッピングガスがより多くの触媒流れを被覆す
るからである。再び第１図と第２図について説明する
と、第２図の右手側の一番下の一群の矢印には第４図に
おける孔に対応した番号にダッシュを付けて記入してあ
る。1.27cmの孔を通過したガスは上方に行く前にほぼ水
平方向に短距離流れる。大きな孔、孔31からのガスは矢
印31の示すようにさらに遠くまで水平方向に流れる。も
っとも大きな孔からのガスは32の矢印の示すようにもっ
とも長い水平距離を流れる。孔に関連するガス流れの水
平距離は、他のパラメーターが同一なら、孔の大きさに
よって決まる。

コークスと共に燃焼して炭化水素を除去することによっ
て炭化水素収量を改善することに加えて、本発明を用い
れば少量のストリッピングスチームで間に合うようにな
る。例えば、本発明によることなく、1000kgの触媒に対
して約1.5kgの蒸気が必要なプロセスの場合に、本発明
を用いれば、1000kgの触媒に対して0.7kgの蒸気で満足
な結果が得られることが実験により分かった。

ストリッパーの大きさの一例として、200,000bpd（132.
48ｍ/hr）の原料を仕込んだ比較的小型なＦＣＣ装置で
は、公称直径198.12cmのストリッパーと公称直径76.2cm
の上昇管を有する。従って、半径方向の環状空間の幅は
60.96cmである。第２図を説明すると、グリッド14の下
の半径方向の環状空間の幅は22.86cmであり、内側グリ
ッドの幅は35.56cmである。そして種々の幅を使用する
必要がある。と言うのは触媒が端から端まで動き、比較
的一定に流れるよう水平面積を維持することが望まれる
からである。このことは、第２図と第３図を参照するこ
とにより理解できるが、そのことは第２図と第３図にお
いて触媒が最初に参照番号15及び５のついているメンバ
ーによって囲まれている内側環状空間を流れ、次いで参
照番号２及び74のついているメンバーによって囲まれて
いる外側環状空間を流れることが見られるからである。

ストリプした炭化水素を収容するためにストリッパーの
上方部にあるスカートにある孔の寸法を大きくすること
が望まれる。孔の寸法は、最低部の最小のものから細孔
部の最大のものまで変化する。例えば、スカート21の孔
を通過する炭化水素を収容するため、第２図のスカート
21の孔は第２図のスカート25の孔より大きい。実質的に
は、炭化水素はスカート25の孔は通過せず、そして孔を
通過する炭化水素の量はスチームディストリビューター
の上方の高さが高いほど増加することがわかる。

【図面の簡単な説明】

第１図はＦＣＣプロセス反応と下方部がストリッピング
槽又はストリッピング部である分離槽の正面図の概略を
示すものである。槽の内部は点線で示してある。二つの
部分断面が切取り部分として示してある。 第２図は第１図のストリッピング部の部分縦断面図であ
る。 第３図は、断面３−３において切取った第２図のストリ
ッパーの平面図である。 第４図は、第２図のグリッドメンバーの一つの拡大図で
ある。 第５図と第７図は、交互した邪魔板構成を有するストリ
ッピング装置の側断面図である。 第６図と第８図は、第５図と第７図のストリッピング装
置に対応する断面図である。 図中の符号はつぎの通りである。 １……分離槽、２……ストリッピング槽 ３,４,12……導管、５……上昇管 ７……上昇管の内部、８……環状空間 10……触媒の高さ、11，13……サイクロン 17……分配管、14,18,20,27……グリッド 15,19,21,24……上記グリッドに夫々対応するスカート ９,22,23,29……グリッドにより形成される空間 30,31,32……スカート15の孔、50……ストリッピング槽 51……パイプライン、52……分配リング 56,60……グリッド 55,59……上記グリッドの夫々対応するスカート 61……グリッド56の下の空間、62……グリッド60の下の
空間 63……グリッド57の下の空間 70……ストリッパーの円筒外板 71……パイプライン、72……ディストリビューター 74,76……グリッド 73,75……上記グリッドの夫々対応するスカート

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】吸蔵している炭化水素を、ストリッピング
   ガスと接触させることによって、連続的に循環している
   蒸気による流動粒子触媒から除去するために設計したＦ
   ＣＣストリッピング装置において、 (a) 細長い形状、主として垂直な配列、降下する触媒
   流れに対して開放している横断面、触媒粒子の供給源
   〔５〕と連絡している最高部、及び触媒粒子を引抜くた
   めの手段〔５〕と連絡している最低部とを有する槽
   〔２〕； (b) フラスト／コニカル形状と最初の位置(locus)にお
   いて前記容器の内側に固定された外径部分を有してい
   る、ただし前記最初の位置から内径部分に対し内側にか
   つ下方に伸びている外側グリッド〔18〕、そして少くと
   も部分的にコニカル形状を有し又少くとも実質的に前記
   外側グリッド〔18〕の内径の大きさに等しい外径部分と
   を有する少くとも一つの内側グリッド〔20〕からなって
   おり、従って前記内側グリッド〔20〕と外側グリッド
   〔18〕とが共に前記横断面を実質的に覆っており、かつ
   その外径部分から前記内側グリッドを支持するための手
   段〔５〕にむかって内側にかつ上向きに伸びている前記
   外側グリッド〔18〕からなっており、そして全ての前記
   内側グリッド及び前記外側グリッドが交互の形で垂直に
   並置され触媒の流れが前記槽〔２〕を流下する左右に端
   から端へわたる流路を与える、前記槽〔２〕内に位置す
   る一組の邪魔板〔18，20及び14〕； (c) 最低位の前記グリッドの下にある槽〔２〕にスト
   リッピングガスを与える手段〔３，17〕及びストリッピ
   ングガスを前記槽〔２〕の前記最高端部から抜くための
   手段〔11，12〕； (d) 円筒形であり、前記外側グリッド〔18〕の前記内
   径部分に固定された最高部を有する外側グリッドスカー
   ト〔19〕において、前記外側グリッドスカート〔19〕、
   前記外側グリッド〔18〕、及び前記槽〔２〕がストリッ
   ピングガスを受取る開放した底部を有する外側ガス収集
   空間を形成している、前記外側グリッドスカート〔1
   9〕； (e) 円筒形であり、前記内側グリッド〔20〕の各前記
   外径部分に固定された最高部を有する内側グリッドスカ
   ート〔21〕において、前記内側グリッドスカート〔2
   1〕、前記内側グリッド〔20〕、及び前記グリッドを支
   持するための前記手段〔５〕が内側ガス収集空間〔９〕
   を形成している、前記内側グリッドスカート〔21〕；及
   び (f) 各スカート〔19，21〕によって定められた少くと
   も二組のガス噴射孔において、各組の孔は均一な孔の大
   きさ、均一な孔間隔及び共通の垂直高を有し、各組の各
   孔は水平な中心線突起と触媒流れ用の前記流路〔８〕中
   へ達するガスの噴射を得るに足る直径を有し、そして前
   記の少くとも二組の孔のうちの一組の孔が、他の組の孔
   とは異なった大きさの孔を有し、従って少くとも異なっ
   た二組の孔から伸びるガス噴射が異なった噴射長さを有
   する、前記の少くとも二組のガス噴射孔〔30，31〕、と
   を組合わせることを特徴とする、前記ＦＣＣストリッピ
   ング装置。
2. 【請求項２】各グリッドスカートが少くとも三組の孔
   〔30，31及び32〕を定め、そして最大の孔の直径の寸法
   がガス噴射が触媒流れ用の前記流路〔８〕の長さの少く
   とも2/3に達するような大きさであることを特徴とす
   る、請求項１記載の装置。
3. 【請求項３】ストリッピングガスと接触させることによ
   って吸蔵した炭化水素を粒状触媒から除去する、ＦＣＣ
   装置のストリッピング装置において、前記ストリッピン
   グ装置が、 (a) 細長い形状、主として垂直な配列、降下する触媒
   流れに対して開放している横断面、触媒粒子の供給源に
   連絡している最高端部及び触媒粒子を引抜くための手段
   と連絡している最低端部を有する槽〔70〕； (b) 槽の互いに向かい合っている垂直な面から下方に
   かつ内側に向かって伸びて位置している少くとも二つの
   グリッド〔76，74〕において、各グリッドは前記横断面
   の約半分以上内側に向かって伸びており、従って前記両
   グリッドが実質的に前記横断面を覆うと共に、前記両グ
   リッドが触媒流れが前記槽を流下しながら左右に端から
   端に行きわたる流路を与えるように垂直に並置されてい
   る、前記の少くとも二つのグリッド〔76，74〕； (c) ストリッピングガスを前記両グリッドの最低部の
   下方において前記槽に与えるための手段〔71〕； (d) 前記各グリッド〔76，74〕の底についている垂直
   なスカート〔75，73〕において、前記グリッド、前記ス
   カート及び前記槽が、ストリッピングガスを受けるため
   の各グリッドの下のガス収集空間〔78〕にを形成してい
   る前記の垂直なスカート〔75，73〕； (e) 各スカート〔75，73〕における少くとも二組のガ
   ス噴射孔〔30，31〕において、各組の孔は均一な孔の大
   きさ、均一な孔間隔及び共通の垂直高を有し、各組の各
   孔は水平な中心線突起及び制限された大きさを有し、こ
   れによって前記流路内に伸びるガス噴流を生ずるが、こ
   の場合、各スカートの最低位の孔の組の孔は最大直径を
   有しそれによって最長の噴射長さをを生ずる、前記の少
   くとも二組のガス噴射孔〔30，31〕、とを組合わせるこ
   とを特徴とする、前記ＦＣＣストリッピング装置。
4. 【請求項４】各スカート〔75，73〕によって少くとも三
   組の孔〔30，31及び32〕が定められ、そして最大な孔の
   ガス噴射が触媒流れ用の前記流路距離の少くとも2/3に
   達することを又特徴とする請求項３記載の装置。