JPH0754235B2 - 流動粒子と熱交換流体間の間接熱交換法及び装置 - Google Patents
流動粒子と熱交換流体間の間接熱交換法及び装置Info
- Publication number
- JPH0754235B2 JPH0754235B2 JP1232658A JP23265889A JPH0754235B2 JP H0754235 B2 JPH0754235 B2 JP H0754235B2 JP 1232658 A JP1232658 A JP 1232658A JP 23265889 A JP23265889 A JP 23265889A JP H0754235 B2 JPH0754235 B2 JP H0754235B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- particles
- heat exchange
- heat
- outlet
- catalyst
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000002245 particle Substances 0.000 title claims description 92
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 46
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims description 18
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 23
- 239000012809 cooling fluid Substances 0.000 claims description 5
- 239000013529 heat transfer fluid Substances 0.000 claims description 3
- 238000004231 fluid catalytic cracking Methods 0.000 claims 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 98
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 41
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 25
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 23
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 16
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 12
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 12
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 12
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 10
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 8
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 8
- 239000011236 particulate material Substances 0.000 description 7
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 4
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 4
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008186 active pharmaceutical agent Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 1
- 238000004523 catalytic cracking Methods 0.000 description 1
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000009969 flowable effect Effects 0.000 description 1
- 238000005243 fluidization Methods 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の分野〕 本発明は広義には流動粒子を加熱又は冷却する方法及び
熱交換器に関し、更に詳しくは本発明は間接的熱交換に
より熱粒子を加熱又は冷却する方法及びそれに用いられ
る新規な熱交換器に関する。
熱交換器に関し、更に詳しくは本発明は間接的熱交換に
より熱粒子を加熱又は冷却する方法及びそれに用いられ
る新規な熱交換器に関する。
流動粒状材料又は微細材料を加熱又は冷却流体と間接的
に接触させて加熱又は冷却する方法がよく知られてい
る。この種の熱交換器は粒状材料床を上向きに通る流動
媒体により粒状材料を流動状態に維持する。チューブ、
チャンネル又はコイル等の配管系は流動床内に配置され
ている。流体は配管を通って間接的熱交換によりこの流
動固体に熱を加えたり、奪ったりする。流動固体は流動
床に供給され、連続的に床から取出される。流動固体を
交換器によって床に供給するか、取出す方法は流過(fl
ow through)兼逆混合型熱交換器を含んでいる。流過冷
却器には2つの基本的な型がある。一つは粒体が上方の
入口から入って下方の出口から出る重力供給型であり、
他の一つは粒子を下方の入口から冷却管を経て上方の出
口に移動させる流動移送型である。逆混合操作では粒子
はこのプロセスユニットの残部(rest)を通って粒子を
交換させる通常の入口及び出口を循環する。
に接触させて加熱又は冷却する方法がよく知られてい
る。この種の熱交換器は粒状材料床を上向きに通る流動
媒体により粒状材料を流動状態に維持する。チューブ、
チャンネル又はコイル等の配管系は流動床内に配置され
ている。流体は配管を通って間接的熱交換によりこの流
動固体に熱を加えたり、奪ったりする。流動固体は流動
床に供給され、連続的に床から取出される。流動固体を
交換器によって床に供給するか、取出す方法は流過(fl
ow through)兼逆混合型熱交換器を含んでいる。流過冷
却器には2つの基本的な型がある。一つは粒体が上方の
入口から入って下方の出口から出る重力供給型であり、
他の一つは粒子を下方の入口から冷却管を経て上方の出
口に移動させる流動移送型である。逆混合操作では粒子
はこのプロセスユニットの残部(rest)を通って粒子を
交換させる通常の入口及び出口を循環する。
流動粒状材料の間接的加熱又は冷却用熱交換器は数多く
の工業的プロセスで広範囲の利用を見出して来た。これ
らのプロセスは鉱物の処理、金属鉱石の処理、石油化学
製品の製造、炭化水素の転化等である。これら異なった
プロセスの要求に適合させるため多くの交換器構造が開
発された。
の工業的プロセスで広範囲の利用を見出して来た。これ
らのプロセスは鉱物の処理、金属鉱石の処理、石油化学
製品の製造、炭化水素の転化等である。これら異なった
プロセスの要求に適合させるため多くの交換器構造が開
発された。
前記タイプの間接熱交換器は炭化水素の流動化接触転化
プロセスの再生器についての粒子冷却器として大いに利
用されて来た。流動化接触分解プロセス(以下FCCとい
う)は真空ガスオイルのような炭化水素流や他の比較的
重質のオイルを軽質で貴重な製品に転化するのに広く役
立っている。FCCプロセスでは原料炭化水素はガス又は
蒸気によって流動化する微細粒状触媒と接触する。この
粒状材料が分解反応に接触的に作用するに従って、コー
クと呼ばれる分解反応副生物が触媒表面に堆積する。FC
Cプロセスの必須部分である再生器は酸化により触媒表
面からコークを除去する。コークの酸化の際は大量の熱
を放出する。熱の一部は分解反応に必要な熱入力とな
る。FCCユニットは比較的重質の原料を加工するのに使
用されているので、再生帯中では発生した熱量の増加に
伴なって大量のコークを除去しなければならない。この
付加熱はFCCプロセスにとって多くの問題を抱えてい
る。この過剰熱はプロセスの熱バランスをくずし、これ
により再生器から反応器への熱触媒の循環を低下せし
め、その結果、貴重な製品の収量を低下させる。更に過
剰熱は装置や触媒粒子を損傷する点まで昇温させる可能
性がある。従って再生器の温度を低下させる手段を持つ
と有利であ。温度コントロール及びプロセスの柔軟性の
ため、冷却管を再生器の外側に配置した熱交換器が選択
の方法となった。
プロセスの再生器についての粒子冷却器として大いに利
用されて来た。流動化接触分解プロセス(以下FCCとい
う)は真空ガスオイルのような炭化水素流や他の比較的
重質のオイルを軽質で貴重な製品に転化するのに広く役
立っている。FCCプロセスでは原料炭化水素はガス又は
蒸気によって流動化する微細粒状触媒と接触する。この
粒状材料が分解反応に接触的に作用するに従って、コー
クと呼ばれる分解反応副生物が触媒表面に堆積する。FC
Cプロセスの必須部分である再生器は酸化により触媒表
面からコークを除去する。コークの酸化の際は大量の熱
を放出する。熱の一部は分解反応に必要な熱入力とな
る。FCCユニットは比較的重質の原料を加工するのに使
用されているので、再生帯中では発生した熱量の増加に
伴なって大量のコークを除去しなければならない。この
付加熱はFCCプロセスにとって多くの問題を抱えてい
る。この過剰熱はプロセスの熱バランスをくずし、これ
により再生器から反応器への熱触媒の循環を低下せし
め、その結果、貴重な製品の収量を低下させる。更に過
剰熱は装置や触媒粒子を損傷する点まで昇温させる可能
性がある。従って再生器の温度を低下させる手段を持つ
と有利であ。温度コントロール及びプロセスの柔軟性の
ため、冷却管を再生器の外側に配置した熱交換器が選択
の方法となった。
FCCプロセスにおける重要な配慮は粒状材料を取扱う他
のプロセスと同様、粒状材料の移送である。プロセス配
列という拘束の中に所望程度の粒子の伝熱を与えるため
に必要な大きさの熱交換器を入れることは、多くの場合
困難である。これらの拘束は主に交換器の配管の所要表
面積に適合するのに充分な長さの交換器を得ること及び
この交換器とプロセスユニットの残部との間に粒子が移
動するための入口及び出口を提供することである。FCC
プロセスユニットの場合、粒子の熱交換器を付けると、
交換器の設計上の要求に適合させるために、全体の構造
を高くするか、或いは余分の配管や流動化装置を入れる
必要が生じ得る。粒子熱交換器を新しく設計したFCCユ
ニットに付ける際のこのような高さの増大、配管及び流
動化装置の付設等はコスト上昇及びユニット構造の複雑
化を招く。また現存のFCCプロセスユニットに粒体熱交
換器をレトロフィット(retrofit)させるのは普通であ
る。これらの場合、構造的な拘束はユニットのコストに
加わるばかりでなく、所望の伝熱能力を有する粒体交換
器の導入も不可能にする。
のプロセスと同様、粒状材料の移送である。プロセス配
列という拘束の中に所望程度の粒子の伝熱を与えるため
に必要な大きさの熱交換器を入れることは、多くの場合
困難である。これらの拘束は主に交換器の配管の所要表
面積に適合するのに充分な長さの交換器を得ること及び
この交換器とプロセスユニットの残部との間に粒子が移
動するための入口及び出口を提供することである。FCC
プロセスユニットの場合、粒子の熱交換器を付けると、
交換器の設計上の要求に適合させるために、全体の構造
を高くするか、或いは余分の配管や流動化装置を入れる
必要が生じ得る。粒子熱交換器を新しく設計したFCCユ
ニットに付ける際のこのような高さの増大、配管及び流
動化装置の付設等はコスト上昇及びユニット構造の複雑
化を招く。また現存のFCCプロセスユニットに粒体熱交
換器をレトロフィット(retrofit)させるのは普通であ
る。これらの場合、構造的な拘束はユニットのコストに
加わるばかりでなく、所望の伝熱能力を有する粒体交換
器の導入も不可能にする。
前述のように逆混合型交換器を用いると、1つの入口/
出口配管を必要とするだけなので、いかなるプロセスに
粒子熱交換器を導入することも簡単になる。しかしこの
タイプの装置の全熱交換能力は装置の垂直長さを越えな
いと得られない触媒の循環量によって制限される。更に
逆混合冷却器に使用できる冷却管の長さ当りの全伝熱は
触媒が熱交換器の一端の入口から他端の出口まで流れる
流過型交換器の場合よりも低い。結局、逆混合型冷却器
という付加的なレイアウトの拘束は熱交換器と粒子が取
出され、回復する領域との間で流動粒子が十分循環でき
るように、きわめて大きい入口/出口を有する配管を必
要とする。従って逆混合型交換器は遠隔の粒子熱交換器
を、粒状材料の加熱又は冷却を必要とするプロセスに入
れることによって起こる多くのレイアウトの問題を解決
できない。
出口配管を必要とするだけなので、いかなるプロセスに
粒子熱交換器を導入することも簡単になる。しかしこの
タイプの装置の全熱交換能力は装置の垂直長さを越えな
いと得られない触媒の循環量によって制限される。更に
逆混合冷却器に使用できる冷却管の長さ当りの全伝熱は
触媒が熱交換器の一端の入口から他端の出口まで流れる
流過型交換器の場合よりも低い。結局、逆混合型冷却器
という付加的なレイアウトの拘束は熱交換器と粒子が取
出され、回復する領域との間で流動粒子が十分循環でき
るように、きわめて大きい入口/出口を有する配管を必
要とする。従って逆混合型交換器は遠隔の粒子熱交換器
を、粒状材料の加熱又は冷却を必要とするプロセスに入
れることによって起こる多くのレイアウトの問題を解決
できない。
流動粒子の間接的熱交換の問題は多くの従来文献に記載
されている。以下の議論はこの問題に関するものであ
る。
されている。以下の議論はこの問題に関するものであ
る。
Lomas等の米国特許4,439,533は熱交換器と再生器内の触
媒粒子の保持帯との間でFCC触媒を交換する逆混合型粒
子熱交換器を示している。こゝではFCCプロセスに逆混
合触媒冷却器を使用している。
媒粒子の保持帯との間でFCC触媒を交換する逆混合型粒
子熱交換器を示している。こゝではFCCプロセスに逆混
合触媒冷却器を使用している。
Lomas等の米国特許4,434,245では触媒遊離帯及び分離し
た燃焼帯を有するFCCプロセス中で粒子熱交換器を使用
している。熱触媒粒子は遊離帯から取出され、冷却流体
と間接的に熱交換しながら、冷却器を下向きに移送さ
れ、ついで熱交換器の底部から取出されて、触媒を燃焼
帯に移送するための上昇管(lift riser)に達する。
た燃焼帯を有するFCCプロセス中で粒子熱交換器を使用
している。熱触媒粒子は遊離帯から取出され、冷却流体
と間接的に熱交換しながら、冷却器を下向きに移送さ
れ、ついで熱交換器の底部から取出されて、触媒を燃焼
帯に移送するための上昇管(lift riser)に達する。
こゝでは下方に燃焼帯及び上方に触媒保持帯を有するFC
Cプロセスで粒子熱交換器を使用している。
Cプロセスで粒子熱交換器を使用している。
米国特許4,396,531ではFCC再生器の保持帯からの熱触媒
は水との間接的接触により粒状触媒を冷却する熱交換器
に粒状触媒を供給し、この冷却した触媒をFCC反応器に
移送している。この文献はFCC再生帯から、冷却した粒
状材料を除去することを示している。
は水との間接的接触により粒状触媒を冷却する熱交換器
に粒状触媒を供給し、この冷却した触媒をFCC反応器に
移送している。この文献はFCC再生帯から、冷却した粒
状材料を除去することを示している。
Daviduk等の米国特許4,238,631は熱交換器の中央部に熱
触媒入口と、同じく底部に、触媒を再生器に戻すための
触媒出口と、同じく頂部に熱交換器からのガスを再生器
に排出させるための配管とを有するFCC再生器からの粒
状触媒の冷却用熱交換器を示している。
触媒入口と、同じく底部に、触媒を再生器に戻すための
触媒出口と、同じく頂部に熱交換器からのガスを再生器
に排出させるための配管とを有するFCC再生器からの粒
状触媒の冷却用熱交換器を示している。
逆混合部に入る流動性ガス又は蒸気の量を調整すること
により変化できるので、交換器の操作もこのような設計
により簡易化される。逆混合部からの熱除去率は流動性
ガスの使用量を最大量から本質的に全くない量まで変化
させることにより最大値まで増大させたり、ゼロまで減
少させることができる。
により変化できるので、交換器の操作もこのような設計
により簡易化される。逆混合部からの熱除去率は流動性
ガスの使用量を最大量から本質的に全くない量まで変化
させることにより最大値まで増大させたり、ゼロまで減
少させることができる。
本発明の目的は粒子熱交換器の伝熱能力を増大させるこ
とである。
とである。
本発明の更に他の目的は粒子の冷却方法及び伝熱の能力
及び柔軟性を向上した粒子熱交換器を提供することであ
る。
及び柔軟性を向上した粒子熱交換器を提供することであ
る。
本発明の他の目的は粒子を供給する装置、構造に容易に
適合できる粒子熱交換器を提供することである。
適合できる粒子熱交換器を提供することである。
本発明のなお更に他の目的は熱交換流体による粒子の間
接的熱交換における伝熱の調整方法を提供することであ
る。従って本発明の一実施態様は粒子の加熱又は冷却方
法である。この方法は比較的熱いか冷たい粒子を収集
し、これを粒子入口から熱交換帯に移送し、ついで比較
的熱いか冷たい粒子を粒子出口を通って熱交換帯から回
収することを包含する。粒子が入口から出口に流れる第
一部分及び全粒子が流れない入口及び出口の下の第二部
分において伝熱流体との間接的熱交換によって前記熱交
換帯中の粒子を加熱するか又は熱を除去する。流動性ガ
スは熱除去帯に入れる流動化媒体の少くとも一部を加熱
するために熱除去帯に導入する。
接的熱交換における伝熱の調整方法を提供することであ
る。従って本発明の一実施態様は粒子の加熱又は冷却方
法である。この方法は比較的熱いか冷たい粒子を収集
し、これを粒子入口から熱交換帯に移送し、ついで比較
的熱いか冷たい粒子を粒子出口を通って熱交換帯から回
収することを包含する。粒子が入口から出口に流れる第
一部分及び全粒子が流れない入口及び出口の下の第二部
分において伝熱流体との間接的熱交換によって前記熱交
換帯中の粒子を加熱するか又は熱を除去する。流動性ガ
スは熱除去帯に入れる流動化媒体の少くとも一部を加熱
するために熱除去帯に導入する。
更に本発明の実施態様は熱い流動触媒の冷却法である。
この方法は燃焼帯に、コークを堆積した触媒粒子を通
し、酸素含有ガスを通してこの触媒と接触させることに
より触媒に含まれるコークを酸化し、再生帯から熱触媒
を取出し、ついでこの熱触媒を触媒入口から遠隔の熱除
去帯に通すことからなる。比較的冷たい触媒粒子が触媒
出口を通って熱除去帯から回収される。熱除去帯の上方
部分及び前記熱除去帯の下方部分の冷却流体との間接的
熱交換により触媒から熱が除去される。熱除去帯の上方
部分には全触媒子の流れがあり、一方熱除去帯の下方部
分には全触媒粒子の流れはない。熱除去帯中の触媒は流
動性ガスの通過によって流動化される。
この方法は燃焼帯に、コークを堆積した触媒粒子を通
し、酸素含有ガスを通してこの触媒と接触させることに
より触媒に含まれるコークを酸化し、再生帯から熱触媒
を取出し、ついでこの熱触媒を触媒入口から遠隔の熱除
去帯に通すことからなる。比較的冷たい触媒粒子が触媒
出口を通って熱除去帯から回収される。熱除去帯の上方
部分及び前記熱除去帯の下方部分の冷却流体との間接的
熱交換により触媒から熱が除去される。熱除去帯の上方
部分には全触媒子の流れがあり、一方熱除去帯の下方部
分には全触媒粒子の流れはない。熱除去帯中の触媒は流
動性ガスの通過によって流動化される。
なお更に本発明の実施態様は流動粒子の加熱又は冷却装
置に関する。この装置は流動粒子を伝熱流体と間接的に
接触させるための垂直方向に延びる熱交換器に、上方及
び下方熱除去部分、各々前記各部で相当な表面積を有す
る複数個の熱交換チューブ、及び前記交換器に粒子を入
れると共に粒子を取出すため上方の熱除去帯の反対端に
位置した粒子入口及び粒子出口とを組合せたものであ
る。
置に関する。この装置は流動粒子を伝熱流体と間接的に
接触させるための垂直方向に延びる熱交換器に、上方及
び下方熱除去部分、各々前記各部で相当な表面積を有す
る複数個の熱交換チューブ、及び前記交換器に粒子を入
れると共に粒子を取出すため上方の熱除去帯の反対端に
位置した粒子入口及び粒子出口とを組合せたものであ
る。
本発明の他の実施態様、説明及び配列は以下の詳細な説
明で述べる。
明で述べる。
本発明方法は流動粒状固体を間接的に加熱又は冷却する
工程からなる。本発明方法及び装置は粒子の加熱又は冷
却のいずれにも使用できるが、簡略化のため粒子の冷却
だけについて言及する。本発明の主要な利用は酸素含有
燃焼ガスと流動固体粒子とを燃焼可能材料を酸化するの
に充分な温度に維持された燃焼帯中に導入する工程を含
む、流動固体粒子含有燃焼可能材料からの燃焼可能材料
の燃焼方法にある。
工程からなる。本発明方法及び装置は粒子の加熱又は冷
却のいずれにも使用できるが、簡略化のため粒子の冷却
だけについて言及する。本発明の主要な利用は酸素含有
燃焼ガスと流動固体粒子とを燃焼可能材料を酸化するの
に充分な温度に維持された燃焼帯中に導入する工程を含
む、流動固体粒子含有燃焼可能材料からの燃焼可能材料
の燃焼方法にある。
前記燃焼帯は熱粒子が最初に述べた床として収集、維持
される遊離(disengaging)帯に移送される熱粒子を含
む希薄相の状態であっても、或いは濃厚相の状態であっ
てもよく、またそれ自体第一床である。
される遊離(disengaging)帯に移送される熱粒子を含
む希薄相の状態であっても、或いは濃厚相の状態であっ
てもよく、またそれ自体第一床である。
本発明の特定の重要な実施態様は熱煙道ガス及び熱再生
触媒を生成する反応帯からコーク含有FCC触媒の再生帯
内で再生的燃焼を行なう工程、熱再生触媒の遊離(dise
ngagement)及び収集工程、本発明の熱交換器を含む熱
除去帯、即ちいわゆる冷却帯中での熱再生触媒の冷却、
及び再生帯中の触媒の温度制御のための冷却再生触媒の
返送工程を含んでいる。FCCプロセスの用語として“熱
再生触媒”とは燃焼帯を離れる時の温度、〔約1300〜14
00℃(704〜760℃)〕の再生触媒を意味し、た“冷再生
触媒”とは冷却帯を離れる時の温度〔熱再生触媒の温度
よりも低く、200゜F(110℃)までの温度〕の再生触媒
を意味する。
触媒を生成する反応帯からコーク含有FCC触媒の再生帯
内で再生的燃焼を行なう工程、熱再生触媒の遊離(dise
ngagement)及び収集工程、本発明の熱交換器を含む熱
除去帯、即ちいわゆる冷却帯中での熱再生触媒の冷却、
及び再生帯中の触媒の温度制御のための冷却再生触媒の
返送工程を含んでいる。FCCプロセスの用語として“熱
再生触媒”とは燃焼帯を離れる時の温度、〔約1300〜14
00℃(704〜760℃)〕の再生触媒を意味し、た“冷再生
触媒”とは冷却帯を離れる時の温度〔熱再生触媒の温度
よりも低く、200゜F(110℃)までの温度〕の再生触媒
を意味する。
以下、第1図を参照して粒子熱交換器及び本発明方法を
説明する。第1図において、再生ガス(空気又は他の酸
素含有ガスでよい。)はライン11を通って燃焼帯10に入
り、ドーム型分配グリッド12によって分配される。グリ
ッドを離れる空気は配管13を通って燃焼帯に入るコーク
添加触媒粒子と混合する。これらの流れは燃焼帯10に別
々に流れるように示されているが、各流れは燃焼帯10に
入れる前に混合配管に一緒に流すことができる。コーク
添加触媒は通常、コークとして約0.1〜0.5wt%の炭素を
含有する。コークは主として炭素からなるが、約5〜約
15wt%の水素や、硫黄等の材料を含有することができ
る。再生ガス及びこれに運搬される触媒は燃焼帯10の下
部から希薄相状態の上部に上向きに流れる。こゝで用い
た“希薄相”とは触媒粒子と30bs/ft3(480kg/m3)未
満の密度のガスとの混合物を意味し、また“濃厚相”と
はこのような30bs/ft3(480kg/m3)以上の混合物を意
味する。希薄相条件、即ち30bs/ft3(480kg/m3)未
満、代表的には2〜10bs/ft3(32〜160kg/m3)はコー
クの酸化に最も有効である。燃焼帯10内を触媒/ガス混
合物が昇るにつれて、コークの燃焼熱は遊離し、今比較
的カーボンを含まない触媒、換言すれば再生触媒によっ
て吸収される。
説明する。第1図において、再生ガス(空気又は他の酸
素含有ガスでよい。)はライン11を通って燃焼帯10に入
り、ドーム型分配グリッド12によって分配される。グリ
ッドを離れる空気は配管13を通って燃焼帯に入るコーク
添加触媒粒子と混合する。これらの流れは燃焼帯10に別
々に流れるように示されているが、各流れは燃焼帯10に
入れる前に混合配管に一緒に流すことができる。コーク
添加触媒は通常、コークとして約0.1〜0.5wt%の炭素を
含有する。コークは主として炭素からなるが、約5〜約
15wt%の水素や、硫黄等の材料を含有することができ
る。再生ガス及びこれに運搬される触媒は燃焼帯10の下
部から希薄相状態の上部に上向きに流れる。こゝで用い
た“希薄相”とは触媒粒子と30bs/ft3(480kg/m3)未
満の密度のガスとの混合物を意味し、また“濃厚相”と
はこのような30bs/ft3(480kg/m3)以上の混合物を意
味する。希薄相条件、即ち30bs/ft3(480kg/m3)未
満、代表的には2〜10bs/ft3(32〜160kg/m3)はコー
クの酸化に最も有効である。燃焼帯10内を触媒/ガス混
合物が昇るにつれて、コークの燃焼熱は遊離し、今比較
的カーボンを含まない触媒、換言すれば再生触媒によっ
て吸収される。
上昇する触媒/ガス流は上昇配管14を流れ、横配管15の
頂部にぶつかる。この衝突により流れの方向は変り、こ
の触媒/ガス混合物は出口16に向かう。横配管15での触
媒/ガス流の衝突及び出口16への方向変化は燃焼帯から
の熱再生触媒の大部分を煙道ガスから遊離させて、熱粒
子又は流体粒子収集室を有する遊離帯の底部に落下させ
る。帯20は遊離帯としたが、この用語はこの帯で付加的
な再生又は燃焼を行なえるという可能性も含んでいる。
遊離帯の触媒収集領域は図示したように環状容器であっ
てもよいし、或いは触媒粒子を収集するのに適したいか
なる形状でもよい。収集帯底部の触媒は上方レベル27を
有する濃厚相26として保持されている。コーク酸化のガ
ス状生成物及び過剰の再生ガス、即ち煙道ガスと熱再生
触媒粒子の未収集部分は遊離帯20を上昇してサイクロン
21のような触媒/ガス分離器内に入口22から入る。煙道
ガスから分離した触媒粒子はサイクロンから浸漬脚23及
び24を通って遊離帯20の底部に落下する。この煙道ガス
は配管25から遊離帯20を出る。配管25にはエネルギー回
収システムを接続してもよい。
頂部にぶつかる。この衝突により流れの方向は変り、こ
の触媒/ガス混合物は出口16に向かう。横配管15での触
媒/ガス流の衝突及び出口16への方向変化は燃焼帯から
の熱再生触媒の大部分を煙道ガスから遊離させて、熱粒
子又は流体粒子収集室を有する遊離帯の底部に落下させ
る。帯20は遊離帯としたが、この用語はこの帯で付加的
な再生又は燃焼を行なえるという可能性も含んでいる。
遊離帯の触媒収集領域は図示したように環状容器であっ
てもよいし、或いは触媒粒子を収集するのに適したいか
なる形状でもよい。収集帯底部の触媒は上方レベル27を
有する濃厚相26として保持されている。コーク酸化のガ
ス状生成物及び過剰の再生ガス、即ち煙道ガスと熱再生
触媒粒子の未収集部分は遊離帯20を上昇してサイクロン
21のような触媒/ガス分離器内に入口22から入る。煙道
ガスから分離した触媒粒子はサイクロンから浸漬脚23及
び24を通って遊離帯20の底部に落下する。この煙道ガス
は配管25から遊離帯20を出る。配管25にはエネルギー回
収システムを接続してもよい。
熱触媒粒子は遊離帯から取出され、配管44を経てFCC反
応器に移送されるか、配管46を経て燃焼帯に戻される。
バルブ48は配管46を通る触媒流を調整する。触媒粒子は
燃焼帯に戻され、冷却帯を通る従来の通路に続く。
応器に移送されるか、配管46を経て燃焼帯に戻される。
バルブ48は配管46を通る触媒流を調整する。触媒粒子は
燃焼帯に戻され、冷却帯を通る従来の通路に続く。
更に第1図に関して冷却帯は外殻(shell side)内の触
媒と、ライン32及び33によって供給及び回収され、チュ
ーブ束31を通る熱交換媒体を有し、垂直方向に延びた熱
交換器30で構成されている。好ましい熱交換媒体は水で
であって、この水は更に好ましくはチューブを通過する
際、部分的に液体からガス相(蒸気)に変化するだけで
ある。また熱交換器は交換媒体が一定速度でチューブを
循環するように操作することが好ましい。熱交換器中の
チューブ束は一端が固定されず、これにより再生触媒の
高温に曝されたり、解放された場合のチューブの膨張及
び収縮による問題を低減できる“差込み管”型のものが
好ましい。伝熱は触媒からチューブ壁を経て伝熱媒体に
至る。熱交換器30の上方部分は配管部分34と、濃厚床26
から触媒を除去する除去点として役立つ入口35とを経て
遊離帯の底部と密封されて連絡している。冷却触媒は交
換器30の中央部分から取出され、燃焼帯10に戻される。
触媒は中央部分(交換器の中1/3の所)の出口37から取
出され、流れ制御バルブ39を有する配管38に送られる。
バルブ39は配管38内の触媒粒子流を調整する。熱交換器
の入口35及び出口37で結ばれた部分は流過部分又は第一
部分と云い、この部分を通る全触媒流を操作する。交換
器の出37より下の部分は逆混合部分又は第二部分と云
う。交換器の下部又は逆混合部分は交換器の熱除去能力
の少くとも10%を占め、好ましくは交換器の熱除去能力
全体の少くとも25%に等しい熱除去能力を有する。
媒と、ライン32及び33によって供給及び回収され、チュ
ーブ束31を通る熱交換媒体を有し、垂直方向に延びた熱
交換器30で構成されている。好ましい熱交換媒体は水で
であって、この水は更に好ましくはチューブを通過する
際、部分的に液体からガス相(蒸気)に変化するだけで
ある。また熱交換器は交換媒体が一定速度でチューブを
循環するように操作することが好ましい。熱交換器中の
チューブ束は一端が固定されず、これにより再生触媒の
高温に曝されたり、解放された場合のチューブの膨張及
び収縮による問題を低減できる“差込み管”型のものが
好ましい。伝熱は触媒からチューブ壁を経て伝熱媒体に
至る。熱交換器30の上方部分は配管部分34と、濃厚床26
から触媒を除去する除去点として役立つ入口35とを経て
遊離帯の底部と密封されて連絡している。冷却触媒は交
換器30の中央部分から取出され、燃焼帯10に戻される。
触媒は中央部分(交換器の中1/3の所)の出口37から取
出され、流れ制御バルブ39を有する配管38に送られる。
バルブ39は配管38内の触媒粒子流を調整する。熱交換器
の入口35及び出口37で結ばれた部分は流過部分又は第一
部分と云い、この部分を通る全触媒流を操作する。交換
器の出37より下の部分は逆混合部分又は第二部分と云
う。交換器の下部又は逆混合部分は交換器の熱除去能力
の少くとも10%を占め、好ましくは交換器の熱除去能力
全体の少くとも25%に等しい熱除去能力を有する。
流動性ガス、好ましくは空気はライン36及び40を経て交
換器の外壁の下部に通し、これにより外壁中の流動床を
濃厚相に維持する。ライン36及び40は夫々流動性ガス流
を調整するために横断して配置されたバルブ36′及び4
0′を有する。流動性ガスは熱交換器の逆混合部分で乱
流逆混合を行なって触媒粒子に対し、交換器の流過部分
を移送する。この場合、下部流動性ガスライン36から交
換器に流動性ガスを加える必要があるだけである。流動
性ガスが上向きに流れると、このガスは熱交換器の逆混
合部分の伝熱に必要な逆混合を行ない、また熱交換器の
熱交換器の流過部分に入ると、ガスは触媒粒子の移送の
ため流動化を行なう。熱除去、換言すれば熱交換器デュ
ーディはライン36を通る添加ガスの流速を調整すること
によっても制御できる。流速が速いと、伝熱は向上し、
また交換器デューティは上昇する。熱交換器の底部に流
動性ガスを添加する必要があるだけであるが、多数のど
この位置でも流動性ガスは添加することができる。第1
図に示した位置で流動性ガスを添加すると、逆混合部分
で交換器デューディの独自の制御が可能となる。この冷
却器の流過部分で触媒の良好な移送を維持するため、最
小量の流動性ガスが必要である。ライン40は熱除去の要
求が交換器の逆混合部からのデューティを殆んど又は全
く必要としない場合にこの最少量の流動性ガスの全部又
は一部を加熱するために使用される。これによりライン
36を通る流動性ガス流をゼロに調整するのが可能となる
が、必要あれば交換器の操作中はいつでも全体の5%未
満に等しい最小量の流動性ガスを底部ノズルから添加す
る。
換器の外壁の下部に通し、これにより外壁中の流動床を
濃厚相に維持する。ライン36及び40は夫々流動性ガス流
を調整するために横断して配置されたバルブ36′及び4
0′を有する。流動性ガスは熱交換器の逆混合部分で乱
流逆混合を行なって触媒粒子に対し、交換器の流過部分
を移送する。この場合、下部流動性ガスライン36から交
換器に流動性ガスを加える必要があるだけである。流動
性ガスが上向きに流れると、このガスは熱交換器の逆混
合部分の伝熱に必要な逆混合を行ない、また熱交換器の
熱交換器の流過部分に入ると、ガスは触媒粒子の移送の
ため流動化を行なう。熱除去、換言すれば熱交換器デュ
ーディはライン36を通る添加ガスの流速を調整すること
によっても制御できる。流速が速いと、伝熱は向上し、
また交換器デューティは上昇する。熱交換器の底部に流
動性ガスを添加する必要があるだけであるが、多数のど
この位置でも流動性ガスは添加することができる。第1
図に示した位置で流動性ガスを添加すると、逆混合部分
で交換器デューディの独自の制御が可能となる。この冷
却器の流過部分で触媒の良好な移送を維持するため、最
小量の流動性ガスが必要である。ライン40は熱除去の要
求が交換器の逆混合部からのデューティを殆んど又は全
く必要としない場合にこの最少量の流動性ガスの全部又
は一部を加熱するために使用される。これによりライン
36を通る流動性ガス流をゼロに調整するのが可能となる
が、必要あれば交換器の操作中はいつでも全体の5%未
満に等しい最小量の流動性ガスを底部ノズルから添加す
る。
交換器に示したチューブ束は、チューブの全てが熱交換
器の底部に配置された単一のチューブシートに固定され
た前記差込み型のものである。差込み型チューブ束の代
表的な構造は各入口チューブが交換器頭部の入口マンホ
ールド42から、頂部を密封した比較的長い外側チューブ
を通って外殻内を上昇しているものである。各入口チュ
ーブは外側チューブの中に入り込んでいて外側チューブ
の密封端の丁度下にある。水のような液体を入口チュー
ブに上向きに入れて外側チューブ内に流入せしめ、これ
が入ロチューブと出口チューブ間に形成された環状空間
内に下向きに通る際に外側チューブの壁を通る熱触媒か
ら熱を吸収し、ついで少くとも一部蒸発して熱交換器の
出口マニホールド43から排出させる。FCCプロセスでは
熱交換器30に入る熱粒子は濃厚相床中にチューブを実質
的に沈める濃厚相流動触媒床の深さを維持するのに充分
な量であることが重要である。チューブを沈めると、冷
却流体の循環が一時的に中断した時のチューブの過熱を
防止することができる。チューブが炭素鋼、その他の低
耐熱治金で作られていると、加熱の問題が生じる。
器の底部に配置された単一のチューブシートに固定され
た前記差込み型のものである。差込み型チューブ束の代
表的な構造は各入口チューブが交換器頭部の入口マンホ
ールド42から、頂部を密封した比較的長い外側チューブ
を通って外殻内を上昇しているものである。各入口チュ
ーブは外側チューブの中に入り込んでいて外側チューブ
の密封端の丁度下にある。水のような液体を入口チュー
ブに上向きに入れて外側チューブ内に流入せしめ、これ
が入ロチューブと出口チューブ間に形成された環状空間
内に下向きに通る際に外側チューブの壁を通る熱触媒か
ら熱を吸収し、ついで少くとも一部蒸発して熱交換器の
出口マニホールド43から排出させる。FCCプロセスでは
熱交換器30に入る熱粒子は濃厚相床中にチューブを実質
的に沈める濃厚相流動触媒床の深さを維持するのに充分
な量であることが重要である。チューブを沈めると、冷
却流体の循環が一時的に中断した時のチューブの過熱を
防止することができる。チューブが炭素鋼、その他の低
耐熱治金で作られていると、加熱の問題が生じる。
交換器の流過部分は交換器からの冷却触媒粒子を燃焼帯
に移送するために用いられる。燃焼帯に入った冷却触媒
は燃焼帯及び遊離帯全体の温度を低下させる。流過型の
操作は高度の触媒冷却を行なう高速の伝熱速度によって
特徴付けられる。
に移送するために用いられる。燃焼帯に入った冷却触媒
は燃焼帯及び遊離帯全体の温度を低下させる。流過型の
操作は高度の触媒冷却を行なう高速の伝熱速度によって
特徴付けられる。
更に交換器の逆混合部分は、いったん流過部分を通った
触媒の温度を低下させる。逆混合が熱交換器内では逆混
合部の長さ方向に下降する触媒を循環させる合理的な表
面ガス速度で得られることが知られている。流動性ガス
の添加は、熱交換器チューブ上の表面速度に直接影響を
与えると共に、熱交換器の逆混合部分を通る触媒の質量
の流れの程度に間接的に影響を与えることにより伝熱係
数に影響を及ぼす。また質量の流れが高い程、高い熱交
換器デューティが得られる。これは逆混合部分の触媒の
平均温度が高いため、伝熱量が直接比例した大きな温度
差を与えるからであろう。逆混合冷却帯の操作に関する
詳細は米国特許4,439,533に見られる。
触媒の温度を低下させる。逆混合が熱交換器内では逆混
合部の長さ方向に下降する触媒を循環させる合理的な表
面ガス速度で得られることが知られている。流動性ガス
の添加は、熱交換器チューブ上の表面速度に直接影響を
与えると共に、熱交換器の逆混合部分を通る触媒の質量
の流れの程度に間接的に影響を与えることにより伝熱係
数に影響を及ぼす。また質量の流れが高い程、高い熱交
換器デューティが得られる。これは逆混合部分の触媒の
平均温度が高いため、伝熱量が直接比例した大きな温度
差を与えるからであろう。逆混合冷却帯の操作に関する
詳細は米国特許4,439,533に見られる。
下方に逆混合部分を、また上方に流過部分を用いると、
熱交換器の設計を簡素化すると共に、単独型の熱交換器
では得られなかった長い長さに保持することができる。
粒子の重力供給による流過型の熱交換器を用いると、交
換器の長さは触媒除去点35と出口37間の高さによって制
限される。第1図に示す長さの逆混合型冷却器を用いる
には充分な全体高さであるが、このような長い長さに亘
っ触媒を逆混合循環させると、流動化ガスを過剰に要す
る上、全体の伝熱性能は低いものとなる。
熱交換器の設計を簡素化すると共に、単独型の熱交換器
では得られなかった長い長さに保持することができる。
粒子の重力供給による流過型の熱交換器を用いると、交
換器の長さは触媒除去点35と出口37間の高さによって制
限される。第1図に示す長さの逆混合型冷却器を用いる
には充分な全体高さであるが、このような長い長さに亘
っ触媒を逆混合循環させると、流動化ガスを過剰に要す
る上、全体の伝熱性能は低いものとなる。
第2図は本発明の粒子熱交換器に異なる型のFCC再生器
を組合せた例である。再生器は容器50内に1個の部屋を
持っている。0.1〜5wt%量のコークを含む使用済触媒は
配管52から再生器に入る。下方の配管54分配器56により
容器50の横断面を横断して分配される再生器に空気を送
る。触媒を通過する空気は触媒の表面のコークを酸化
し、この触媒を、レベル58を有する濃厚流動床57として
維持する。再生ガス及びこれに運ばれた触媒は全て上向
きに流れて入口62からサイクロンに入る。サイクロンの
浸漬脚64は触媒粒子を床57に戻すものである。ノズル66
はサイクロン60から再生ガスを容器50に運び出す。コー
ク濃度が低下した再生触媒は容器50の下方部分に存在
し、配管68を通って再び反応帯に入る(図示せず)。
を組合せた例である。再生器は容器50内に1個の部屋を
持っている。0.1〜5wt%量のコークを含む使用済触媒は
配管52から再生器に入る。下方の配管54分配器56により
容器50の横断面を横断して分配される再生器に空気を送
る。触媒を通過する空気は触媒の表面のコークを酸化
し、この触媒を、レベル58を有する濃厚流動床57として
維持する。再生ガス及びこれに運ばれた触媒は全て上向
きに流れて入口62からサイクロンに入る。サイクロンの
浸漬脚64は触媒粒子を床57に戻すものである。ノズル66
はサイクロン60から再生ガスを容器50に運び出す。コー
ク濃度が低下した再生触媒は容器50の下方部分に存在
し、配管68を通って再び反応帯に入る(図示せず)。
熱交換器70は配管72を介して触媒床57と連絡している。
熱交換器70は第1図に示した交換器30とほゞ同じように
作動するが、主として差込み型チューブ及び触媒を再生
器に戻す手段及び方法が異なる。交換器70は入口マニホ
ールド74で熱交換媒体を受ける内部チューブと熱交換媒
体を出口マニホールド76に戻す外部密封端チューブとか
らなる複数個の差込み型チューブを有している。ライン
78及び78′は冷却器70に熱交換媒体を供給及び取り除く
ものである。交換器の中央部に配置された出口80は交換
器から冷却触媒粒子を運び出すと共に、流過方式で操作
する上方部分と逆混合方式で操作する下方部分とに分割
する。流動化ガスは夫々交換器の出口80の真下及び底部
に配置された2つの流動性ガス入口82及び84のいずれか
又は両方から交換器に入れることができる。配管86は出
口80から冷却触媒を制御バルブ88により調整された速度
で取入れる。冷却触媒は配管86から外部上昇管90に流れ
る。ライン92は流動化ガスを、比較的冷たい触媒と接触
しこれを濃厚床57に戻す上昇管90に導入させる。
熱交換器70は第1図に示した交換器30とほゞ同じように
作動するが、主として差込み型チューブ及び触媒を再生
器に戻す手段及び方法が異なる。交換器70は入口マニホ
ールド74で熱交換媒体を受ける内部チューブと熱交換媒
体を出口マニホールド76に戻す外部密封端チューブとか
らなる複数個の差込み型チューブを有している。ライン
78及び78′は冷却器70に熱交換媒体を供給及び取り除く
ものである。交換器の中央部に配置された出口80は交換
器から冷却触媒粒子を運び出すと共に、流過方式で操作
する上方部分と逆混合方式で操作する下方部分とに分割
する。流動化ガスは夫々交換器の出口80の真下及び底部
に配置された2つの流動性ガス入口82及び84のいずれか
又は両方から交換器に入れることができる。配管86は出
口80から冷却触媒を制御バルブ88により調整された速度
で取入れる。冷却触媒は配管86から外部上昇管90に流れ
る。ライン92は流動化ガスを、比較的冷たい触媒と接触
しこれを濃厚床57に戻す上昇管90に導入させる。
本発明の熱交換器は第2図に示したようなFCC配列に特
に有用である。これらの配列でライン92の水平部分は地
面の高さにきわめて近接している。従って流過型冷却器
の長さは再生容器50全体を高くしないと、長くすること
ができない。本発明は各々使用されていない交換器の出
口及び領域の下の空間を利用することにより、容器全体
の高さを高くすることなく、冷却器の長さ及び相当する
伝熱面積を増大させるものである。冷却器頂部の入口及
び出口マニホールドの配置は交換器頂部からチューブ束
を上げることができるので、チューブ束の除去を容易に
する。
に有用である。これらの配列でライン92の水平部分は地
面の高さにきわめて近接している。従って流過型冷却器
の長さは再生容器50全体を高くしないと、長くすること
ができない。本発明は各々使用されていない交換器の出
口及び領域の下の空間を利用することにより、容器全体
の高さを高くすることなく、冷却器の長さ及び相当する
伝熱面積を増大させるものである。冷却器頂部の入口及
び出口マニホールドの配置は交換器頂部からチューブ束
を上げることができるので、チューブ束の除去を容易に
する。
次に実施例によって中程度の重質FCC原料を処理した時
の反応帯に入る触媒の温度を低下させるために本発明の
交換器を用いた利点を説明する。これらの実施例は部分
的には同様な操作単位を伴なった工学上の計算及び工業
的経験に基づいている。本例の原料は表1に示す性状を
有する真空ガス油及び残留油のブレンドである。
の反応帯に入る触媒の温度を低下させるために本発明の
交換器を用いた利点を説明する。これらの実施例は部分
的には同様な操作単位を伴なった工学上の計算及び工業
的経験に基づいている。本例の原料は表1に示す性状を
有する真空ガス油及び残留油のブレンドである。
表1 密 度 kg/m3 0.87(26.2゜API) 硫 黄 Wt.% 1.2 コンラドソンカーボン Wt.% 1.74 ニッケル Wt.−ppm 1 バナジウム Wt.−ppm 2 Vol%〔1050゜F(566℃)〕 10 実 施 例 この例ではFCC原料は表2に示す処理条件で上昇管付FCC
反応帯を有するFCC反応−再生器中で処理した。またこ
ゝでは本発明方法に従って設計した粒子熱交換器を第1
図の構造のFCCユニット状で使用した。交換器は逆混合
部分の表面積が975ft2(90.6m2)及び流過部分の表面積
が975ft12(90.6m2)のものである。流動化ガスは交換
器の底部にだけ166,000標準ft3/kr(4691m3/kr)の速度
で添加した。原料の添加収率及びこのユニットの所定位
置での条件を表2に示す。
反応帯を有するFCC反応−再生器中で処理した。またこ
ゝでは本発明方法に従って設計した粒子熱交換器を第1
図の構造のFCCユニット状で使用した。交換器は逆混合
部分の表面積が975ft2(90.6m2)及び流過部分の表面積
が975ft12(90.6m2)のものである。流動化ガスは交換
器の底部にだけ166,000標準ft3/kr(4691m3/kr)の速度
で添加した。原料の添加収率及びこのユニットの所定位
置での条件を表2に示す。
以上の図面及び実施例で説明したFCCの実施態様は何ら
かの目的で流動粒子を加熱又は冷却する最も広い意味で
の本発明方法の可能な利用の一つに過ぎない。最も広い
意味での本発明の装置についても前述のように図面で確
認できる。
かの目的で流動粒子を加熱又は冷却する最も広い意味で
の本発明方法の可能な利用の一つに過ぎない。最も広い
意味での本発明の装置についても前述のように図面で確
認できる。
第1図は本発明の粒子熱交換器を有するFCC再生器の正
面図、第2図は本発明の変形した熱交換器を有する別の
FCC再生器の正面図である。 10……燃焼帯、2……遊離帯 21……サイクロン、30……熱交換器(又は冷却器) 35……入口、37……出口 50……再生容器、60……サイクロン 70……熱交換器(又は冷却器)、80……出口
面図、第2図は本発明の変形した熱交換器を有する別の
FCC再生器の正面図である。 10……燃焼帯、2……遊離帯 21……サイクロン、30……熱交換器(又は冷却器) 35……入口、37……出口 50……再生容器、60……サイクロン 70……熱交換器(又は冷却器)、80……出口
Claims (6)
- 【請求項1】a) 粒子収集帯〔20〕中の熱粒子を第一
高所で収集し、 b) 前記粒子を重力流により粒子収集帯〔20〕から前
記第一高所より低い第二高所に位置する熱交換帯〔30〕
の入口〔35〕に移送せしめ、 c) 前記熱交換帯〔30〕中に流動ガス〔40,36〕を導
入することによって、前記熱交換帯〔30〕中の粒子の少
くとも一部を流動化せしめ、 d) 前記熱交換帯中の粒子から伝熱流体〔32〕と間接
熱交換によって熱を除去し、 e) 出口〔37〕を通して前記熱交換帯から比較的冷た
い粒子を回収すると共に、前記第一高所に上記粒子を移
送する場合、前記出口〔37〕は前記交換帯〔30〕中に位
置し、それによって前記熱交換帯は前記入口〔35〕と前
記出口〔37〕の間の第一部分と前記出口〔37〕の下方に
位置し、そして、前記熱交換帯の全熱除去能力の少くと
も25%の熱除去能力する第二部分を有し、粒子の正味の
流れを前記入口〔35〕から前記出口〔37〕の前記第一部
分を通し、そして前記第二部分に粒子の正味の流れがな
く行う、 ことを特徴とする流動粒子と熱交換流体間の間接熱交換
法。 - 【請求項2】熱粒子が前記第一部分の頂部に入り、そし
て前記第一部分の底部より出す請求項1の方法。 - 【請求項3】前記熱粒子が前記第一部分の底部を通り、
粒子が前記第一部分を通して上向きに移送され、そして
前記第一部分の上方から前記収集帯に戻される請求項1
の方法。 - 【請求項4】a) 流動粒子と冷却性流体を間接的に接
触させるための垂直方向に延びる熱交換器〔30〕と、 b) 複数個の熱交換チューブ〔31〕と、 c) 熱粒子を入れると共に前記熱交換器から冷却粒子
を取り出すための粒子入口〔35〕及び粒子出口〔37〕
と、 d) 流動性ガスを前記熱交換器〔30〕の底部に入れる
ための手段〔36〕を有し、 前記出口〔37〕が前記熱交換器〔30〕の1/3の所に位置
し、それにより、前記熱交換器が前記入口〔35〕及び前
記出口〔37〕の間の第一部分並びに前記出口〔37〕の下
方の第二部分を有することによりなる流動粒子を冷却す
るための装置を備えた流動接触分解用熱交換装置。 - 【請求項5】流動ガスを前記第一部分の底部に送入する
手段〔40〕を特徴とする請求項4の装置。 - 【請求項6】前記入口〔35〕が前記第一部分の上部に位
置しそして前記出口〔37〕が前記第一部分の底部に位置
することを特徴とする請求項4又は5の装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1232658A JPH0754235B2 (ja) | 1989-09-07 | 1989-09-07 | 流動粒子と熱交換流体間の間接熱交換法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1232658A JPH0754235B2 (ja) | 1989-09-07 | 1989-09-07 | 流動粒子と熱交換流体間の間接熱交換法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03105198A JPH03105198A (ja) | 1991-05-01 |
| JPH0754235B2 true JPH0754235B2 (ja) | 1995-06-07 |
Family
ID=16942759
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1232658A Expired - Fee Related JPH0754235B2 (ja) | 1989-09-07 | 1989-09-07 | 流動粒子と熱交換流体間の間接熱交換法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0754235B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112782046B (zh) * | 2020-12-23 | 2024-03-22 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 基于多级差分电迁移的高温颗粒物粒径谱快速测量装置及方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4439533A (en) | 1981-06-15 | 1984-03-27 | Uop Inc. | Fluid particle backmixed cooling process |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6340236A (ja) * | 1986-08-01 | 1988-02-20 | Nec Corp | イオン源 |
-
1989
- 1989-09-07 JP JP1232658A patent/JPH0754235B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4439533A (en) | 1981-06-15 | 1984-03-27 | Uop Inc. | Fluid particle backmixed cooling process |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03105198A (ja) | 1991-05-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5212129A (en) | Inverted backmix coolers for FCC units | |
| US4965232A (en) | Process for fluidized-bed catalyst regeneration | |
| EP0416177B1 (en) | Heat exchanger for cooling fluidized particles with backmix and flow through modes of operation | |
| US4923834A (en) | Side mounted coolers with improved backmix cooling in FCC regeneration | |
| US5597537A (en) | FCC feed contacting with catalyst recycle reactor | |
| KR100247678B1 (ko) | 코우크스 침적물로 오염된 촉매를 유동층내에서 재생시키는 방법 및 장치 | |
| US4960503A (en) | Heating FCC feed in a backmix cooler | |
| US5800697A (en) | FCC process with dual function catalyst cooling | |
| US4615992A (en) | Catalyst regeneration process with improved catalyst distribution in a fluidized bed | |
| JP2818903B2 (ja) | 流動床または移動床区画を有する熱交換器を備える、微粉固体の温度レベルの調整ないし制御方法および装置 | |
| JPS5951854B2 (ja) | 流動触媒再生方法と装置 | |
| GB2042923A (en) | Fluidizable catalyst regeneration process and apparatus | |
| JP4017221B2 (ja) | 重質フィードストックの流体接触クラッキング方法 | |
| EP0236609A1 (en) | Process and apparatus for simultaneously regenerating and cooling fluidized particles | |
| US5027893A (en) | Heat exchanger with backmix and flow-through particle cooling | |
| US5462717A (en) | Processes using fluidized solids and apparatus for carrying out such processes | |
| WO2012118710A2 (en) | Process and apparatus for venting a catalyst cooler | |
| US4757039A (en) | Dual function heat withdrawal in a fluidized catalytic cracking-regeneration process | |
| US4364849A (en) | Fluid catalyst regeneration process and apparatus | |
| US8936756B2 (en) | Apparatus for venting a catalyst cooler | |
| US8609566B2 (en) | Process for venting a catalyst cooler | |
| US4438071A (en) | Fluid catalyst regeneration apparatus | |
| US9700865B2 (en) | Apparatuses and methods for cooling catalyst | |
| JPH0754235B2 (ja) | 流動粒子と熱交換流体間の間接熱交換法及び装置 | |
| US4885138A (en) | Dual function heat withdrawal apparatus |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080607 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090607 Year of fee payment: 14 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |