JPH08168667A - 使用済み粒体のストリッピングを改良した流動法 - Google Patents
使用済み粒体のストリッピングを改良した流動法Info
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- JPH08168667A JPH08168667A JP7235523A JP23552395A JPH08168667A JP H08168667 A JPH08168667 A JP H08168667A JP 7235523 A JP7235523 A JP 7235523A JP 23552395 A JP23552395 A JP 23552395A JP H08168667 A JPH08168667 A JP H08168667A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G11/00—Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
- C10G11/14—Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils with preheated moving solid catalysts
- C10G11/18—Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils with preheated moving solid catalysts according to the "fluidised-bed" technique
- C10G11/182—Regeneration
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 炭化水素原料を流動化した粒体と接触させ、
この粒体上に炭素質の付着物が蓄積して使用済み粒体が
生じ、そしてこの使用済み粒体を再生帯域へ循環させて
再生することを含む流動法において、再生帯域への使用
済み粒体に同伴する炭化水素の量を減少させる。 【解決手段】 反応器15から再生器8へ移す使用済み
粒体を、水、スチーム等のストリッピング媒体で流動化
させる細長い希釈相ストリッパー30を通してサイクロ
ン分離器26へ送り、ここで使用済み粒体をストリッピ
ング媒体から分離してから再生器8へ移す。
この粒体上に炭素質の付着物が蓄積して使用済み粒体が
生じ、そしてこの使用済み粒体を再生帯域へ循環させて
再生することを含む流動法において、再生帯域への使用
済み粒体に同伴する炭化水素の量を減少させる。 【解決手段】 反応器15から再生器8へ移す使用済み
粒体を、水、スチーム等のストリッピング媒体で流動化
させる細長い希釈相ストリッパー30を通してサイクロ
ン分離器26へ送り、ここで使用済み粒体をストリッピ
ング媒体から分離してから再生器8へ移す。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、炭化水素原料を流
動化した粒体と接触させ、この粒体上に炭素質の付着物
が蓄積して使用済み粒体が生じ、そしてこの使用済み粒
体を再生帯域へ循環させてここで炭素質付着物を焼却す
る、炭化水素の処理に関する。より詳しく言えば、本発
明は、再生帯域へ循環させる使用済み粒体に同伴される
炭化水素の量を減少させるための、また再生帯域から硫
黄酸化物が放出されるのをやはり減少させながら再生帯
域の作用を増進させるための方法に関する。
動化した粒体と接触させ、この粒体上に炭素質の付着物
が蓄積して使用済み粒体が生じ、そしてこの使用済み粒
体を再生帯域へ循環させてここで炭素質付着物を焼却す
る、炭化水素の処理に関する。より詳しく言えば、本発
明は、再生帯域へ循環させる使用済み粒体に同伴される
炭化水素の量を減少させるための、また再生帯域から硫
黄酸化物が放出されるのをやはり減少させながら再生帯
域の作用を増進させるための方法に関する。
【0002】
【従来の技術】流動接触分解(FCC)法が1940年
代に最初に導入されて以来、このFCC法の使用済み触
媒は、反応容器の一部分であるストリッピング部でスチ
ームを用いてストリッピングされてきた。この使用済み
触媒ストリッパーの目的は、FCC法の反応部からの使
用済み触媒に同伴した炭化水素蒸気をスチームで除去す
ることである。典型的に、スチームはストリッパーの底
部から反応器の緻密相ストリッピング部に入るが、スト
リッパーのより新しい設計のうちの一部のものでは、ス
チームは反応容器のストリッピング部に二つの高さで導
入され、これは二段ストリッピングと称される。一部の
設計においては、緻密相ストリッパーからの使用済み触
媒を竪型ライザー(上昇管)へ送り、そしてリフトガス
で二次ストリッパーへ持ち上げてからFCC再生器へ送
っている。すべてのこのような方法において、ストリッ
パーは、当該ストリッパーを横切る平均の床密度が25
〜35ポンド/ft3 (0.401〜0.561g/c
m3 )である緻密床のストリッパーとして働く。最新の
FCC装置の典型的な使用済み触媒のストリッピング部
では、スチームは1,000ポンドの循環触媒当たり約
1〜2ポンド(1,000kgの循環触媒当たり約1〜
2kg)の割合で緻密床ストリッパーへ導入される。こ
のストリッピングスチームの割合は、結果としてスチー
ムの容積を触媒粒子間の炭化水素蒸気の隙間容積とほぼ
等しくする。従って、FCC装置で標準的に使用する割
合のストリッピングスチームは、炭化水素蒸気に対する
置換媒体として作用し、本当のストリッピング媒体とし
ては働かない(すなわち上向きのスチーム速度がな
い)。
代に最初に導入されて以来、このFCC法の使用済み触
媒は、反応容器の一部分であるストリッピング部でスチ
ームを用いてストリッピングされてきた。この使用済み
触媒ストリッパーの目的は、FCC法の反応部からの使
用済み触媒に同伴した炭化水素蒸気をスチームで除去す
ることである。典型的に、スチームはストリッパーの底
部から反応器の緻密相ストリッピング部に入るが、スト
リッパーのより新しい設計のうちの一部のものでは、ス
チームは反応容器のストリッピング部に二つの高さで導
入され、これは二段ストリッピングと称される。一部の
設計においては、緻密相ストリッパーからの使用済み触
媒を竪型ライザー(上昇管)へ送り、そしてリフトガス
で二次ストリッパーへ持ち上げてからFCC再生器へ送
っている。すべてのこのような方法において、ストリッ
パーは、当該ストリッパーを横切る平均の床密度が25
〜35ポンド/ft3 (0.401〜0.561g/c
m3 )である緻密床のストリッパーとして働く。最新の
FCC装置の典型的な使用済み触媒のストリッピング部
では、スチームは1,000ポンドの循環触媒当たり約
1〜2ポンド(1,000kgの循環触媒当たり約1〜
2kg)の割合で緻密床ストリッパーへ導入される。こ
のストリッピングスチームの割合は、結果としてスチー
ムの容積を触媒粒子間の炭化水素蒸気の隙間容積とほぼ
等しくする。従って、FCC装置で標準的に使用する割
合のストリッピングスチームは、炭化水素蒸気に対する
置換媒体として作用し、本当のストリッピング媒体とし
ては働かない(すなわち上向きのスチーム速度がな
い)。
【0003】このストリッピングが十分でないことは、
典型的なFCC装置についてのコークスナンバーで容認
される水素の重量割合は約7:1の触媒対油比で7重量
%である一方、4:1の触媒対油比で運転する流動粒体
プロセスについてのコークスで観測される水素の重量割
合はわずかに約3.5重量%であり、また22.6:1
の触媒対油比で運転する超短時間接触の接触分解法(後
述する)におけるコークスで観測される水素の重量割合
は約21重量%ほどの高いものにすることができるとい
う観察報告と一致する。このデータの分析から、1,0
00ポンドの循環触媒当たり1〜2ポンド(1,000
kgの循環触媒当たり1〜2kg)のストリッピングス
チームでの典型的なストリッパーの設計では、ストリッ
パー効率は非常に不十分であることが示される。これら
のデータと観測結果は、運転に応じて、再生器で焼却さ
れる全コークスの約20〜50%は、循環する触媒とと
もに再生器へ同伴された炭化水素蒸気からのものである
ことを指示している。実際のところ、再生器へ循環する
使用済み触媒に対する炭化水素蒸気の同伴割合は、反応
装置への再生された触媒に同伴する「不活性物質」(使
用済み触媒上のコークスの燃焼の結果生じたCO、CO
2 、H2 、H2 O、SOx 等のような生成物)の割合、
すなわち1,000ポンドの循環触媒当たり約1〜2ポ
ンド(1,000kgの循環触媒当たり約1〜2kg)
の不活性物質という割合、に非常に似通っていることを
主張することができる。
典型的なFCC装置についてのコークスナンバーで容認
される水素の重量割合は約7:1の触媒対油比で7重量
%である一方、4:1の触媒対油比で運転する流動粒体
プロセスについてのコークスで観測される水素の重量割
合はわずかに約3.5重量%であり、また22.6:1
の触媒対油比で運転する超短時間接触の接触分解法(後
述する)におけるコークスで観測される水素の重量割合
は約21重量%ほどの高いものにすることができるとい
う観察報告と一致する。このデータの分析から、1,0
00ポンドの循環触媒当たり1〜2ポンド(1,000
kgの循環触媒当たり1〜2kg)のストリッピングス
チームでの典型的なストリッパーの設計では、ストリッ
パー効率は非常に不十分であることが示される。これら
のデータと観測結果は、運転に応じて、再生器で焼却さ
れる全コークスの約20〜50%は、循環する触媒とと
もに再生器へ同伴された炭化水素蒸気からのものである
ことを指示している。実際のところ、再生器へ循環する
使用済み触媒に対する炭化水素蒸気の同伴割合は、反応
装置への再生された触媒に同伴する「不活性物質」(使
用済み触媒上のコークスの燃焼の結果生じたCO、CO
2 、H2 、H2 O、SOx 等のような生成物)の割合、
すなわち1,000ポンドの循環触媒当たり約1〜2ポ
ンド(1,000kgの循環触媒当たり約1〜2kg)
の不活性物質という割合、に非常に似通っていることを
主張することができる。
【0004】従来技術の使用済み触媒のストリッパーは
緻密床の系であり、且つ装置の水力学(unit hy
draulics)は装置が適切に循環するようにそれ
を25〜25ポンド/ft3 (0.401〜0.401
g/cm3 )の密度範囲で運転することを要求するの
で、この装置が反応容器の一部分である限りは、それを
真のストリッパーにすることは実際的にみて不可能であ
る。ストリッピング部に十分なストリッピングスチーム
を加えてストリッピング用に触媒の流動に対し良好な向
流を達成するとすれば、反応容器へ戻る使用済み触媒の
同伴が増大し、且つ装置は密度が減少するにつれて循環
能力について制限を受けよう。反応系への使用済み触媒
の再同伴は、望ましくない反応と生成物を生じさせかね
ないであろう。
緻密床の系であり、且つ装置の水力学(unit hy
draulics)は装置が適切に循環するようにそれ
を25〜25ポンド/ft3 (0.401〜0.401
g/cm3 )の密度範囲で運転することを要求するの
で、この装置が反応容器の一部分である限りは、それを
真のストリッパーにすることは実際的にみて不可能であ
る。ストリッピング部に十分なストリッピングスチーム
を加えてストリッピング用に触媒の流動に対し良好な向
流を達成するとすれば、反応容器へ戻る使用済み触媒の
同伴が増大し、且つ装置は密度が減少するにつれて循環
能力について制限を受けよう。反応系への使用済み触媒
の再同伴は、望ましくない反応と生成物を生じさせかね
ないであろう。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】接触分解の利用が増加
するにつれ、そしてまた残留油張込み原料の処理と品質
向上が増加するにつれて、及び1991年1月15日に
発行された、“ULTRA−SHORT CONTAC
T TIME FLUIDIZED CATALYTI
C CRACKING PROCESS”という発明の
名称の、本発明の発明者の米国特許第4985136号
明細書に記載された超短接触時間の接触分解、1989
年8月22日発行の、“LIQUID−SOLID S
EPARATION PROCESS AND APP
ARATUS”という発明の名称の、本発明の発明者の
米国特許第4859315号明細書、そして1981年
4月21日発行の、“UPGRADING PETRO
LEUM AND RESIDUAL FRACTIO
NS THEREOF”という発明の名称の、本発明の
発明者の米国特許第4263128号明細書に記載され
た流動法の出現に伴って、循環する流動粒体のストリッ
パーの設計を改善することの必要性が本発明の発明者に
は明らかになってきた。上記の米国特許明細書の全て
は、参照によりそれらの全体がここに組み入れられる。
するにつれ、そしてまた残留油張込み原料の処理と品質
向上が増加するにつれて、及び1991年1月15日に
発行された、“ULTRA−SHORT CONTAC
T TIME FLUIDIZED CATALYTI
C CRACKING PROCESS”という発明の
名称の、本発明の発明者の米国特許第4985136号
明細書に記載された超短接触時間の接触分解、1989
年8月22日発行の、“LIQUID−SOLID S
EPARATION PROCESS AND APP
ARATUS”という発明の名称の、本発明の発明者の
米国特許第4859315号明細書、そして1981年
4月21日発行の、“UPGRADING PETRO
LEUM AND RESIDUAL FRACTIO
NS THEREOF”という発明の名称の、本発明の
発明者の米国特許第4263128号明細書に記載され
た流動法の出現に伴って、循環する流動粒体のストリッ
パーの設計を改善することの必要性が本発明の発明者に
は明らかになってきた。上記の米国特許明細書の全て
は、参照によりそれらの全体がここに組み入れられる。
【0006】本発明の発明者は、そのような流動触媒装
置あるいは流動粒体装置を大量の残留油で運転するの
は、再生器への炭化水素のキャリオーバーを減少させる
ためにより良好なストリッパーの設計を必要とし、そし
てそれが再生器の温度を低下させて触媒の冷却の必要性
を少なくする、ということを確認した。更に、ストリッ
ピングの改良は再生器からのSOx の放出も減少させよ
う。なお更に、FCCプロセスの触媒の冷却量を減らす
ことはコークスの収量を減少させよう。同様に、産業界
で「ミリ秒接触分解(Milli−Second Ca
talyticCracking)法」あるいは「MS
CC法」として知られている、超短接触時間の接触分解
法は、触媒対油比を2.5〜3倍まで増大させる。例え
ば、使用済み触媒のストリッパーについての標準的なス
トリッパー設計基準を使用するとしたら、ストリッピン
グ容器は直径がより大きく且つより長くなり、そしてス
トリッピングスチームの割合が2.5〜3倍増加しよ
う。
置あるいは流動粒体装置を大量の残留油で運転するの
は、再生器への炭化水素のキャリオーバーを減少させる
ためにより良好なストリッパーの設計を必要とし、そし
てそれが再生器の温度を低下させて触媒の冷却の必要性
を少なくする、ということを確認した。更に、ストリッ
ピングの改良は再生器からのSOx の放出も減少させよ
う。なお更に、FCCプロセスの触媒の冷却量を減らす
ことはコークスの収量を減少させよう。同様に、産業界
で「ミリ秒接触分解(Milli−Second Ca
talyticCracking)法」あるいは「MS
CC法」として知られている、超短接触時間の接触分解
法は、触媒対油比を2.5〜3倍まで増大させる。例え
ば、使用済み触媒のストリッパーについての標準的なス
トリッパー設計基準を使用するとしたら、ストリッピン
グ容器は直径がより大きく且つより長くなり、そしてス
トリッピングスチームの割合が2.5〜3倍増加しよ
う。
【0007】従って、本発明の主目的は、水及び/又は
スチームのようなリフト蒸気(以下においてはストリッ
ピング媒体と呼ぶ)で流動化される改良した細長い希釈
相ライザーストリッピング部を用いて、再生装置への使
用済み触媒又は他の粒体に同伴する炭化水素の量を大き
く減少させることである。もっと具体的に言えば、硫黄
化合物含有炭化水素及び/又はコークスの量が有意に減
少し(これらはそうでなければ再生装置へ進む)、同時
に触媒の冷却がなされる。これは、再生器の温度を低下
させそして触媒対油比を上昇させて反応をより選択的に
しよう。
スチームのようなリフト蒸気(以下においてはストリッ
ピング媒体と呼ぶ)で流動化される改良した細長い希釈
相ライザーストリッピング部を用いて、再生装置への使
用済み触媒又は他の粒体に同伴する炭化水素の量を大き
く減少させることである。もっと具体的に言えば、硫黄
化合物含有炭化水素及び/又はコークスの量が有意に減
少し(これらはそうでなければ再生装置へ進む)、同時
に触媒の冷却がなされる。これは、再生器の温度を低下
させそして触媒対油比を上昇させて反応をより選択的に
しよう。
【0008】本発明の一つの態様において、水又はスチ
ームの混じった水をリフト媒体として使用するこの独特
な方法を用いることで、再生器の触媒/固体冷却器の使
用をなくすことができる。水の蒸発が使用済み触媒/粒
体はもちろん再生した触媒/粒体も冷却し、そのため再
生器の触媒/固体冷却器は必要ない。
ームの混じった水をリフト媒体として使用するこの独特
な方法を用いることで、再生器の触媒/固体冷却器の使
用をなくすことができる。水の蒸発が使用済み触媒/粒
体はもちろん再生した触媒/粒体も冷却し、そのため再
生器の触媒/固体冷却器は必要ない。
【0009】更に、本発明のもう一つの目的は、ストリ
ッパー内の水蒸気の分圧を通常のFCCストリッパー内
のそれ以上に上昇させることにより、使用済み触媒上の
硫黄化合物のより多くをH2 Sに変えることで再生器か
らのSOx (硫黄酸化物)の放出を減らすことである。
これは、使用済み触媒(又は他の粒体)の温度が再生し
た高温の粒体又は触媒の再循環により1000°F(5
38℃)以上に上昇する場合に、より有効である。再生
器において焼却されるコークス及び炭化水素中の硫黄は
金属酸化物と化合して、水蒸気の存在下で反応器内で還
元されてH2 Sとして遊離される金属硫酸塩を生成する
ということは、一般に認められている。既存のストリッ
パーの限界は、より多くの硫黄含有物質が再生器に入
り、そしてストリッピングのために使用することができ
るスチームの量が減少するのを許し、これはこの反応を
完了させるためにストリッピング部の分圧を制限する。
本発明は、これらの制限を除去して、その結果大気へ放
出される再生器の煙道ガス中のSOx が減少する。と言
うのは、本発明では、その流出物が反応器と再生器の両
方の流出物から独立して維持される希釈相ストリッパー
を使用するからである。
ッパー内の水蒸気の分圧を通常のFCCストリッパー内
のそれ以上に上昇させることにより、使用済み触媒上の
硫黄化合物のより多くをH2 Sに変えることで再生器か
らのSOx (硫黄酸化物)の放出を減らすことである。
これは、使用済み触媒(又は他の粒体)の温度が再生し
た高温の粒体又は触媒の再循環により1000°F(5
38℃)以上に上昇する場合に、より有効である。再生
器において焼却されるコークス及び炭化水素中の硫黄は
金属酸化物と化合して、水蒸気の存在下で反応器内で還
元されてH2 Sとして遊離される金属硫酸塩を生成する
ということは、一般に認められている。既存のストリッ
パーの限界は、より多くの硫黄含有物質が再生器に入
り、そしてストリッピングのために使用することができ
るスチームの量が減少するのを許し、これはこの反応を
完了させるためにストリッピング部の分圧を制限する。
本発明は、これらの制限を除去して、その結果大気へ放
出される再生器の煙道ガス中のSOx が減少する。と言
うのは、本発明では、その流出物が反応器と再生器の両
方の流出物から独立して維持される希釈相ストリッパー
を使用するからである。
【0010】本発明の別の目的は、使用済み触媒/粒体
のストリッパーがもはや反応容器の一部でなければなら
ないことはなく、従って反応容器の高さを低くすること
ができるように、そのような流動化装置における反応器
と再生器の水力学を切り離すことである。
のストリッパーがもはや反応容器の一部でなければなら
ないことはなく、従って反応容器の高さを低くすること
ができるように、そのような流動化装置における反応器
と再生器の水力学を切り離すことである。
【0011】本発明の更に別の目的は、そのような流動
化装置において、緻密床のストリッパーでは可能でなか
ろう、より大きな割合のストリッピングスチームを使用
するのを可能にすることであり、そしてまた改良された
ストリッピングの結果としてより多くの液体及び気体生
成物の回収を可能にすることである。
化装置において、緻密床のストリッパーでは可能でなか
ろう、より大きな割合のストリッピングスチームを使用
するのを可能にすることであり、そしてまた改良された
ストリッピングの結果としてより多くの液体及び気体生
成物の回収を可能にすることである。
【0012】本発明のなお別の目的は、ストリッピング
蒸気の再循環と熱交換の結果としてそのような流動化装
置のエネルギー要求量の低下を可能にすることである。
蒸気の再循環と熱交換の結果としてそのような流動化装
置のエネルギー要求量の低下を可能にすることである。
【0013】本発明のなおもう一つの目的は、循環する
使用済み粒体から微粉(望まれないほど小さな粒子寸法
の粒体)を、それらが再生器に入る前に除去して、その
ような流動装置の再生器からの触媒の喪失を減らすのを
可能にすることである。
使用済み粒体から微粉(望まれないほど小さな粒子寸法
の粒体)を、それらが再生器に入る前に除去して、その
ような流動装置の再生器からの触媒の喪失を減らすのを
可能にすることである。
【0014】
【課題を解決するための手段】これらの目的を達成する
ため、また本発明の用途に従って、使用済みの粒体を循
環させそして希釈相中でストリッピングするための新し
い流動粒体法が提供され、この方法は、炭化水素原料を
流動化した粒体と接触帯域において接触させ、そこにお
いて炭素質の付着物が粒体上に蓄積してこの粒体が使用
済みのものとなり、そしてこの結果生じた使用済みの粒
体を再生帯域へ送り、そこにおいて焼成することにより
上記付着物を上記使用済み粒体から除去して再生された
粒体を生じさせることを含む方法であって、次の工程
(a)〜(j)を含むことを特徴とするものである。
ため、また本発明の用途に従って、使用済みの粒体を循
環させそして希釈相中でストリッピングするための新し
い流動粒体法が提供され、この方法は、炭化水素原料を
流動化した粒体と接触帯域において接触させ、そこにお
いて炭素質の付着物が粒体上に蓄積してこの粒体が使用
済みのものとなり、そしてこの結果生じた使用済みの粒
体を再生帯域へ送り、そこにおいて焼成することにより
上記付着物を上記使用済み粒体から除去して再生された
粒体を生じさせることを含む方法であって、次の工程
(a)〜(j)を含むことを特徴とするものである。
【0015】(a)上記接触帯域から使用済み粒体及び
同伴炭化水素の流れを抜き出す工程。 (b)上記再生帯域から高温の再生された粒体の流れを
抜き出す工程。 (c)上記の使用済み粒体/同伴炭化水素流と上記の高
温再生粒体流を細長い希釈相ストリッピング帯域の下方
部分へ導入する工程。 (d)このストリッピング帯域の下方部分へ流体ストリ
ッピング媒体の流れを導入して上記使用済み粒体と接触
させる工程。 (e)上記炭化水素、上記高温再生粒体及び上記ストリ
ッピング媒体と混合した上記使用済み粒体の流れを、希
釈相ストリッピング条件下で上記ストリッピング帯域内
を上向きにその上方部分へ進ませる工程。
同伴炭化水素の流れを抜き出す工程。 (b)上記再生帯域から高温の再生された粒体の流れを
抜き出す工程。 (c)上記の使用済み粒体/同伴炭化水素流と上記の高
温再生粒体流を細長い希釈相ストリッピング帯域の下方
部分へ導入する工程。 (d)このストリッピング帯域の下方部分へ流体ストリ
ッピング媒体の流れを導入して上記使用済み粒体と接触
させる工程。 (e)上記炭化水素、上記高温再生粒体及び上記ストリ
ッピング媒体と混合した上記使用済み粒体の流れを、希
釈相ストリッピング条件下で上記ストリッピング帯域内
を上向きにその上方部分へ進ませる工程。
【0016】(f)上記ストリッピング帯域の上記上方
部分に接続した分離帯域において、上記使用済み粒体及
び再生粒体を上記炭化水素及びストリッピング媒体から
分離して、実質的に炭化水素のない分離された粒体を得
る工程。 (g)この実質的に炭化水素のない分離された粒体の流
動化した流れを上記分離帯域から上記再生帯域へ送る工
程。 (h)上記分離帯域から気化し分離された炭化水素とス
トリッピング媒体を含有する流れを抜き出す工程。 (i)上記気化し分離された炭化水素を上記ストリッピ
ング媒体から分離する工程。 (j)この分離されたストリッピング媒体を上記ストリ
ッピング帯域へ再循環させる工程。
部分に接続した分離帯域において、上記使用済み粒体及
び再生粒体を上記炭化水素及びストリッピング媒体から
分離して、実質的に炭化水素のない分離された粒体を得
る工程。 (g)この実質的に炭化水素のない分離された粒体の流
動化した流れを上記分離帯域から上記再生帯域へ送る工
程。 (h)上記分離帯域から気化し分離された炭化水素とス
トリッピング媒体を含有する流れを抜き出す工程。 (i)上記気化し分離された炭化水素を上記ストリッピ
ング媒体から分離する工程。 (j)この分離されたストリッピング媒体を上記ストリ
ッピング帯域へ再循環させる工程。
【0017】ストリッピング媒体は、好ましくは、スチ
ーム、水、酸性廃水(sour water)、及びそ
れらの混合物からなる群より選ばれた流体である。
ーム、水、酸性廃水(sour water)、及びそ
れらの混合物からなる群より選ばれた流体である。
【0018】一つの態様において、本発明の方法は流動
接触分解法であり、粒体は流動可能な分解触媒である。
接触分解法であり、粒体は流動可能な分解触媒である。
【0019】
【発明の実施の形態】添付の図面を参照して本発明を説
明する。図1に示される再生器の構造は、一般に「UO
P高効率(UOP highefficiency)」
デザインと呼ばれ、米国特許第3893812号及び同
第3926778号各明細書に記載されていて、これら
の記載の全体は参照によってこの明細書に組み入れられ
る。図1において反応器は、MSCC接触装置を使用す
るものとして示されている。とは言え、例えば、流動粒
体プロセスの装置で使用されるいずれのタイプの反応器
と再生器の構造も本発明で使用することができる。以下
においては、本発明を周知のFCCプロセスに関連して
説明するが、本発明は粒状固体物質を使用して炭化水素
原料の処理、品質向上等を行うためのこのほかの流動法
にも応用可能である。
明する。図1に示される再生器の構造は、一般に「UO
P高効率(UOP highefficiency)」
デザインと呼ばれ、米国特許第3893812号及び同
第3926778号各明細書に記載されていて、これら
の記載の全体は参照によってこの明細書に組み入れられ
る。図1において反応器は、MSCC接触装置を使用す
るものとして示されている。とは言え、例えば、流動粒
体プロセスの装置で使用されるいずれのタイプの反応器
と再生器の構造も本発明で使用することができる。以下
においては、本発明を周知のFCCプロセスに関連して
説明するが、本発明は粒状固体物質を使用して炭化水素
原料の処理、品質向上等を行うためのこのほかの流動法
にも応用可能である。
【0020】図1を参照すれば、燃焼空気を管路10を
通して、1以上のサイクロン26からの分離された使用
済み触媒及び再生された触媒と一緒に、再生器混合室1
2の底部に導入し、この使用済み触媒の全流量は反応器
15のレベル制御に関係する使用済み触媒スライド弁1
4で調節され、また上記の再生された触媒の流量は、希
釈相ストリッパー30の温度を1000°F(538
℃)より高く、好ましくは1100°F(593℃)よ
り高く維持するため管路11のスライド弁13による流
量制御により調節される。サイクロン26からサイクロ
ンディップレッグ9を経て混合室12へ送られた触媒
は、上記の燃焼空気で上向きに流動化されて、再生器8
の燃焼室16、燃焼室ライザー17を通り、上部燃焼室
18の下部へ進み、そこにおいて使用済み触媒上の炭素
質付着物は焼却されて再生された触媒と煙道ガスが生じ
る。上部燃焼室18には標準的に、煙道ガスから再生触
媒を分離するため二段サイクロンが入っていて、煙道ガ
スは管路19を経て出てゆく。再生された触媒は上部燃
焼室18の底部に沈降し、そしてそれは上記のようにス
ライド弁13を通ってストリッパー30へ再循環され、
あるいは反応器蒸気出口21の温度制御によって再生触
媒スライド弁20を通り再生触媒ライザー22の下部へ
再循環される。
通して、1以上のサイクロン26からの分離された使用
済み触媒及び再生された触媒と一緒に、再生器混合室1
2の底部に導入し、この使用済み触媒の全流量は反応器
15のレベル制御に関係する使用済み触媒スライド弁1
4で調節され、また上記の再生された触媒の流量は、希
釈相ストリッパー30の温度を1000°F(538
℃)より高く、好ましくは1100°F(593℃)よ
り高く維持するため管路11のスライド弁13による流
量制御により調節される。サイクロン26からサイクロ
ンディップレッグ9を経て混合室12へ送られた触媒
は、上記の燃焼空気で上向きに流動化されて、再生器8
の燃焼室16、燃焼室ライザー17を通り、上部燃焼室
18の下部へ進み、そこにおいて使用済み触媒上の炭素
質付着物は焼却されて再生された触媒と煙道ガスが生じ
る。上部燃焼室18には標準的に、煙道ガスから再生触
媒を分離するため二段サイクロンが入っていて、煙道ガ
スは管路19を経て出てゆく。再生された触媒は上部燃
焼室18の底部に沈降し、そしてそれは上記のようにス
ライド弁13を通ってストリッパー30へ再循環され、
あるいは反応器蒸気出口21の温度制御によって再生触
媒スライド弁20を通り再生触媒ライザー22の下部へ
再循環される。
【0021】ライザー22の下部では、再生器からの再
生触媒と同伴不活性物質が、本発明の発明者の米国特許
第5332704号明細書(これは参照によりこの明細
書に組み入れられる)に記載されたように、リフト/加
速用媒体、例えばスチーム、水、炭化水素(気体又は液
体)等の如きものと混合される。このリフト/加速用媒
体はライザー22へ管路23を通して導入される。この
リフト媒体は、反応器15の上部に位置するMSCC接
触器15aへ再生触媒を下向きに加速し、そこで、発明
者の米国特許第4985136号明細書に記載されたよ
うに、この下向きに流れる分散した再生触媒と管路29
を通して水平に導入される炭化水素原料とが一緒に混合
される。接触器15aにおける再生触媒の炭化水素原料
に対する重量比は、単位重量部の炭化水素当たりの触媒
が好ましくは10重量部より多く、最も好ましくは約1
0〜25重量部というものである。反応器の蒸気は、使
用済み触媒から分離後に管路21を経由して反応器から
出てゆく。
生触媒と同伴不活性物質が、本発明の発明者の米国特許
第5332704号明細書(これは参照によりこの明細
書に組み入れられる)に記載されたように、リフト/加
速用媒体、例えばスチーム、水、炭化水素(気体又は液
体)等の如きものと混合される。このリフト/加速用媒
体はライザー22へ管路23を通して導入される。この
リフト媒体は、反応器15の上部に位置するMSCC接
触器15aへ再生触媒を下向きに加速し、そこで、発明
者の米国特許第4985136号明細書に記載されたよ
うに、この下向きに流れる分散した再生触媒と管路29
を通して水平に導入される炭化水素原料とが一緒に混合
される。接触器15aにおける再生触媒の炭化水素原料
に対する重量比は、単位重量部の炭化水素当たりの触媒
が好ましくは10重量部より多く、最も好ましくは約1
0〜25重量部というものである。反応器の蒸気は、使
用済み触媒から分離後に管路21を経由して反応器から
出てゆく。
【0022】使用済み触媒は下向きに流れて反応器15
の下部へ移り、ここでそれは、管路28を通して導入さ
れる流動媒体、好ましくはスチームあるいは酸性廃水で
流動化され、またそれは、区画15bにおいて同伴炭化
水素蒸気を置換することにより部分的にストリッピング
されてもよい。次いで、使用済み触媒と同伴炭化水素蒸
気は使用済み触媒スタンドパイプ24を通り、そして次
に使用済み触媒スライド弁14を通って希釈相ストリッ
パー30の下部まで下向きに流れる。使用済み触媒はそ
こで、管路11とスライド弁13から供給される高温の
再生触媒と、そして管路34及び39を通して注入され
る十分分散したストリッピング媒体と混合される。所望
ならば、高温の再生触媒を反応器15の下部で使用済み
触媒(又は他の高温の粒体)と混合し、この混合物をス
トリッパー30の下部へ導入してもよい。
の下部へ移り、ここでそれは、管路28を通して導入さ
れる流動媒体、好ましくはスチームあるいは酸性廃水で
流動化され、またそれは、区画15bにおいて同伴炭化
水素蒸気を置換することにより部分的にストリッピング
されてもよい。次いで、使用済み触媒と同伴炭化水素蒸
気は使用済み触媒スタンドパイプ24を通り、そして次
に使用済み触媒スライド弁14を通って希釈相ストリッ
パー30の下部まで下向きに流れる。使用済み触媒はそ
こで、管路11とスライド弁13から供給される高温の
再生触媒と、そして管路34及び39を通して注入され
る十分分散したストリッピング媒体と混合される。所望
ならば、高温の再生触媒を反応器15の下部で使用済み
触媒(又は他の高温の粒体)と混合し、この混合物をス
トリッパー30の下部へ導入してもよい。
【0023】水力学上の理由からと、スライド弁14よ
り上方の流動粒体のシールを保持し且つプロセス制御上
のインベントリーをもたらすために、図1では反応器1
5の下部に大きな区画15bが示されているが、この区
画は、典型的なFCC法の反応器の設計で使用されるも
のよりもはるかに短くてよい。とは言え、プロセスの安
定性をもたらすことは必要である。このより短い区画
は、反応容器が図1に示したよりも低い位置にあること
を可能にしよう。
り上方の流動粒体のシールを保持し且つプロセス制御上
のインベントリーをもたらすために、図1では反応器1
5の下部に大きな区画15bが示されているが、この区
画は、典型的なFCC法の反応器の設計で使用されるも
のよりもはるかに短くてよい。とは言え、プロセスの安
定性をもたらすことは必要である。このより短い区画
は、反応容器が図1に示したよりも低い位置にあること
を可能にしよう。
【0024】本発明を使用すれば、反応器15の区画1
5bでの緻密相ストリッピングの必要性をなくすことが
可能であり、この場合には必要とされる使用済み触媒の
ストリッピングの全てをライザーストリッパー30で行
うことができる。上述のように、反応器15の下部はイ
ンべントリー(安定性)のために十分な容積を有するこ
と、そして水力学用のヘッドを供給することを必要とす
るだけである。従って、希釈相ストリッピングだけを使
用すれば、反応器15の下部へ導入することが要求され
る唯一のスチーム及び/又は水は、使用済み触媒の流動
をそこで維持するのに必要とされる量であって、区画1
5bは流動区画としてのみ使用される(すなわちストリ
ッピング用のデッキ又はトレイは使用されない)。最小
限必要とする、軽油張込み原料を使用する本発明の一つ
の好ましい態様においては、ストリッピング媒体は後述
のように熱交換器25a及び25で発生及び過熱される
スチームである。触媒冷却の増加を必要とする、FC
C、MSCC、3D又はARTタイプのプロセスのいず
れかで残留油張込み原料を使用する本発明のもう一つの
好ましい態様においては、ストリッピング/冷却用媒体
は水か又は水とスチームの混合物であるべきである。
5bでの緻密相ストリッピングの必要性をなくすことが
可能であり、この場合には必要とされる使用済み触媒の
ストリッピングの全てをライザーストリッパー30で行
うことができる。上述のように、反応器15の下部はイ
ンべントリー(安定性)のために十分な容積を有するこ
と、そして水力学用のヘッドを供給することを必要とす
るだけである。従って、希釈相ストリッピングだけを使
用すれば、反応器15の下部へ導入することが要求され
る唯一のスチーム及び/又は水は、使用済み触媒の流動
をそこで維持するのに必要とされる量であって、区画1
5bは流動区画としてのみ使用される(すなわちストリ
ッピング用のデッキ又はトレイは使用されない)。最小
限必要とする、軽油張込み原料を使用する本発明の一つ
の好ましい態様においては、ストリッピング媒体は後述
のように熱交換器25a及び25で発生及び過熱される
スチームである。触媒冷却の増加を必要とする、FC
C、MSCC、3D又はARTタイプのプロセスのいず
れかで残留油張込み原料を使用する本発明のもう一つの
好ましい態様においては、ストリッピング/冷却用媒体
は水か又は水とスチームの混合物であるべきである。
【0025】いずれの場合にも、得られた触媒とストリ
ッピング媒体との混合物は、その後ストリッパー30を
上向きに流れてサイクロン分離器26のうちの第一段目
に至り、そこで触媒が炭化水素及びストリッピング媒体
から分離される。ただ一つのサイクロン分離器のみが示
されているが、好ましい態様においては二段のサイクロ
ン分離器が存在しよう。本質的に炭化水素蒸気を含まな
い使用済み触媒がサイクロン26で分離され、そしてデ
ィップレッグ9を通って下向きに流れる。そうしなけれ
ば通常のFCCプロセスの装置において同伴炭化水素蒸
気の大部分と一緒に管路19を通って出てゆく煙道ガス
とともに再生器サイクロンを出てゆく、触媒の微粉の大
部分は、そうならずにサイクロン26を出て、そして管
路40を経て熱交換器25aへ流入し、この熱交換器は
このサイクロン蒸気をデスーパーヒート(過熱戻し)し
そして管路39を流れるリフト及びストリッピング用媒
体を過熱する。熱交換器25aからのデスーパーヒート
された蒸気は熱交換器25に入り、ここで蒸気は凝縮さ
れて水と、液体の炭化水素生成物及び軽質ガス生成物に
なる。熱交換器25からの水/炭化水素/ガス混合物は
熱交換器35に入り、ここでは管路36からの冷却水で
約100°F(38℃)まで冷却される。
ッピング媒体との混合物は、その後ストリッパー30を
上向きに流れてサイクロン分離器26のうちの第一段目
に至り、そこで触媒が炭化水素及びストリッピング媒体
から分離される。ただ一つのサイクロン分離器のみが示
されているが、好ましい態様においては二段のサイクロ
ン分離器が存在しよう。本質的に炭化水素蒸気を含まな
い使用済み触媒がサイクロン26で分離され、そしてデ
ィップレッグ9を通って下向きに流れる。そうしなけれ
ば通常のFCCプロセスの装置において同伴炭化水素蒸
気の大部分と一緒に管路19を通って出てゆく煙道ガス
とともに再生器サイクロンを出てゆく、触媒の微粉の大
部分は、そうならずにサイクロン26を出て、そして管
路40を経て熱交換器25aへ流入し、この熱交換器は
このサイクロン蒸気をデスーパーヒート(過熱戻し)し
そして管路39を流れるリフト及びストリッピング用媒
体を過熱する。熱交換器25aからのデスーパーヒート
された蒸気は熱交換器25に入り、ここで蒸気は凝縮さ
れて水と、液体の炭化水素生成物及び軽質ガス生成物に
なる。熱交換器25からの水/炭化水素/ガス混合物は
熱交換器35に入り、ここでは管路36からの冷却水で
約100°F(38℃)まで冷却される。
【0026】この結果得られた、触媒と一緒の冷却混合
物は受け器38に入り、ここで触媒の微粉と水が一緒に
分離されて受け器38の底から管路37を通って出てゆ
く。炭化水素の液体は、液面調節計27により受け器3
8から管路27aを通って出てゆき、製品回収系へ進
む。炭化水素のガスは、再生器18と受け器38との差
圧制御計31’により受け器38の上部から管路31を
通って出てゆき、製品回収系へ進む。水と触媒の微粉は
受け器38から管路37とポンプ32を通って出てゆ
き、このポンプは、水が最初に、例えばハイドロクロン
のような、触媒/水分離装置41を流れ、そして流量制
御計33により、それが加熱されてスチームになる熱交
換器25を流れ、またこのスチームが更に加熱されて過
熱スチームになる熱交換器25aを流れてから、管路3
9を通ってストリッパー30に入ることができるよう
に、水に追加のヘッドを加える。分離された触媒の微粉
は、処分するため、あるいは反応器又は再生器へ戻すた
めに、管路35を通して送られる。受け器38からの再
循環水又は熱交換器25aからの過熱スチームと一緒
に、ストリッパーの底部に入る管路34を通して補給ス
トリッピングスチーム媒体を連続的に加えることができ
るが、とは言え、補給ストリッピング媒体は循環路のい
ずれの箇所で加えてもよい。
物は受け器38に入り、ここで触媒の微粉と水が一緒に
分離されて受け器38の底から管路37を通って出てゆ
く。炭化水素の液体は、液面調節計27により受け器3
8から管路27aを通って出てゆき、製品回収系へ進
む。炭化水素のガスは、再生器18と受け器38との差
圧制御計31’により受け器38の上部から管路31を
通って出てゆき、製品回収系へ進む。水と触媒の微粉は
受け器38から管路37とポンプ32を通って出てゆ
き、このポンプは、水が最初に、例えばハイドロクロン
のような、触媒/水分離装置41を流れ、そして流量制
御計33により、それが加熱されてスチームになる熱交
換器25を流れ、またこのスチームが更に加熱されて過
熱スチームになる熱交換器25aを流れてから、管路3
9を通ってストリッパー30に入ることができるよう
に、水に追加のヘッドを加える。分離された触媒の微粉
は、処分するため、あるいは反応器又は再生器へ戻すた
めに、管路35を通して送られる。受け器38からの再
循環水又は熱交換器25aからの過熱スチームと一緒
に、ストリッパーの底部に入る管路34を通して補給ス
トリッピングスチーム媒体を連続的に加えることができ
るが、とは言え、補給ストリッピング媒体は循環路のい
ずれの箇所で加えてもよい。
【0027】この方法では、冷却用の、リフト及びスト
リッピング用媒体の選択は、典型的にはスチームあるい
は水ということになろう。再生触媒の温度が1350°
F(732℃)より高い運転については、水が好ましい
リフト媒体である(とは言えスチームを使用してもよ
い)一方、1350°F(732℃)と1230°F
(666℃)の間では、水−スチーム混合物がスチーム
よりも好ましく、また再生触媒の温度が1230°F
(666℃)より低い場合には、スチームが好ましい。
本発明は、ストリッピング蒸気の再循環と熱交換とによ
ってエネルギーの必要量の低下を可能にする。この特徴
は、触媒冷却の量を正確に制御することができるように
希釈相ストリッパーでリフト媒体として水とスチームと
の混合物を用いるのを可能にする。
リッピング用媒体の選択は、典型的にはスチームあるい
は水ということになろう。再生触媒の温度が1350°
F(732℃)より高い運転については、水が好ましい
リフト媒体である(とは言えスチームを使用してもよ
い)一方、1350°F(732℃)と1230°F
(666℃)の間では、水−スチーム混合物がスチーム
よりも好ましく、また再生触媒の温度が1230°F
(666℃)より低い場合には、スチームが好ましい。
本発明は、ストリッピング蒸気の再循環と熱交換とによ
ってエネルギーの必要量の低下を可能にする。この特徴
は、触媒冷却の量を正確に制御することができるように
希釈相ストリッパーでリフト媒体として水とスチームと
の混合物を用いるのを可能にする。
【0028】リフト及びストリッピング用媒体としてス
チームを使用し、そしてこのスチームを管路24の使用
済み触媒温度の50〜100°F(28〜55℃)以内
まで過熱することで管路40の蒸気の熱を回収すること
によって、この媒体を運転条件まで加熱するのに必要と
されるコークス収量の増加は、ストリッピング媒体とし
て飽和スチームを使用するのと比べて大きく減少しよ
う。
チームを使用し、そしてこのスチームを管路24の使用
済み触媒温度の50〜100°F(28〜55℃)以内
まで過熱することで管路40の蒸気の熱を回収すること
によって、この媒体を運転条件まで加熱するのに必要と
されるコークス収量の増加は、ストリッピング媒体とし
て飽和スチームを使用するのと比べて大きく減少しよ
う。
【0029】一例として、典型的な緻密相ストリッパー
の設計では、上向きのスチームの速度は2fps(0.
61m/s)未満であり、ストリッパー内の密度は25
〜35ポンド/ft3 (0.401〜0.561g/c
m3 )であり、使用済み触媒の滞留時間は1〜3分であ
る。本発明では、希釈相ストリッパー内の好ましい密度
は0.1ポンド/ft3 (0.00160g/cm3 )
より高くて15ポンド/ft3 (0.240g/c
m3 )より低く、空塔速度(見かけ速度)は10fps
(3.05m/s)より大きくて80ft/s(24.
4m/s)より小さく、そしてスチーム滞留時間は10
秒より短い。緻密相ストリッパーの設計では、ストリッ
パーから出てゆく使用済み触媒に同伴されないスチーム
は、たとえあるとしても非常に少ないので、滞留時間は
触媒についてのものであることに注意すべきである。本
発明で使用される設計空塔上昇速度は非常に重要であ
り、また希釈相ストリッパー容器の直径に対する設計空
塔上昇速度が重要である。すなわち、設計速度は、内部
触媒還流が大きくなるように選ばれ、ここで内部触媒還
流は上昇スチーム速度に対する上昇触媒速度として定義
される。別の言い方をすれば、それは希釈相ストリッパ
ーにおける実際の触媒密度に対する希釈相ストリッパー
における理論触媒密度である。これに基づき、希釈相ス
トリッパーが適切に作用するためには、希釈相ストリッ
パー床を横切る圧力差により測定した希釈相ストリッパ
ー内の実際の触媒密度は理論密度の少なくとも2倍でな
ければならない。これは、触媒は希釈相ストリッパーを
ストリッピング用蒸気の速度の半分以下で移動すること
を意味する。従って、希釈相ストリッパーを適切に設計
することにより、希釈相ストリッパーの壁に沿った触媒
の比較的緻密な相が希釈相ストリッパーのよりかき乱さ
れた中央へ同伴されることに由来する内部触媒還流が、
循環する使用済みの粒体の細孔から炭化水素を除去する
のに必要な乱れを生じさせる。希釈相ストリッパーの直
径が大きくなるにつれて、壁のところでの層流域が増大
するので、同じ空塔蒸気上昇速度で内部触媒還流の量は
増加することに注目すべきである。別の言い方をすれ
ば、希釈相ストリッパーの直径が増加するにつれて設計
空塔速度を上昇させて、実際の緻密相触媒密度を理論密
度の2倍より大きく保持することができ、これは少なく
とも1秒のスチーム滞留時間とともに最優先の設計基準
である。これは、H2 SやRSHといったような同伴硫
黄化合物の量を減少させ、結果としてそれらが焼却され
てSOx になる再生器へ供給される硫黄化合物が減少す
ることになろう。ストリッピングスチーム蒸気の量(緻
密相ストリッパー内の使用済み触媒と比較して最高で2
5倍あるいはそれ以上)のためと、そしてこれらの蒸気
が同伴炭化水素を継続的に除去し、また使用済み粒体の
少なくとも2倍の空塔上昇速度で流れるという事実のた
めに、スチームの蒸気分圧は典型的な緻密相ストリッパ
ーにおけるそれよりはるかに高い。このことから、金属
硫化物と水蒸気の転化反応が完了することになり、その
結果H2 Sが生成されて、これは希釈相ストリッパーで
使用済み粒体から除去されて再生器煙道ガスのSOx 含
有量を減少させる。
の設計では、上向きのスチームの速度は2fps(0.
61m/s)未満であり、ストリッパー内の密度は25
〜35ポンド/ft3 (0.401〜0.561g/c
m3 )であり、使用済み触媒の滞留時間は1〜3分であ
る。本発明では、希釈相ストリッパー内の好ましい密度
は0.1ポンド/ft3 (0.00160g/cm3 )
より高くて15ポンド/ft3 (0.240g/c
m3 )より低く、空塔速度(見かけ速度)は10fps
(3.05m/s)より大きくて80ft/s(24.
4m/s)より小さく、そしてスチーム滞留時間は10
秒より短い。緻密相ストリッパーの設計では、ストリッ
パーから出てゆく使用済み触媒に同伴されないスチーム
は、たとえあるとしても非常に少ないので、滞留時間は
触媒についてのものであることに注意すべきである。本
発明で使用される設計空塔上昇速度は非常に重要であ
り、また希釈相ストリッパー容器の直径に対する設計空
塔上昇速度が重要である。すなわち、設計速度は、内部
触媒還流が大きくなるように選ばれ、ここで内部触媒還
流は上昇スチーム速度に対する上昇触媒速度として定義
される。別の言い方をすれば、それは希釈相ストリッパ
ーにおける実際の触媒密度に対する希釈相ストリッパー
における理論触媒密度である。これに基づき、希釈相ス
トリッパーが適切に作用するためには、希釈相ストリッ
パー床を横切る圧力差により測定した希釈相ストリッパ
ー内の実際の触媒密度は理論密度の少なくとも2倍でな
ければならない。これは、触媒は希釈相ストリッパーを
ストリッピング用蒸気の速度の半分以下で移動すること
を意味する。従って、希釈相ストリッパーを適切に設計
することにより、希釈相ストリッパーの壁に沿った触媒
の比較的緻密な相が希釈相ストリッパーのよりかき乱さ
れた中央へ同伴されることに由来する内部触媒還流が、
循環する使用済みの粒体の細孔から炭化水素を除去する
のに必要な乱れを生じさせる。希釈相ストリッパーの直
径が大きくなるにつれて、壁のところでの層流域が増大
するので、同じ空塔蒸気上昇速度で内部触媒還流の量は
増加することに注目すべきである。別の言い方をすれ
ば、希釈相ストリッパーの直径が増加するにつれて設計
空塔速度を上昇させて、実際の緻密相触媒密度を理論密
度の2倍より大きく保持することができ、これは少なく
とも1秒のスチーム滞留時間とともに最優先の設計基準
である。これは、H2 SやRSHといったような同伴硫
黄化合物の量を減少させ、結果としてそれらが焼却され
てSOx になる再生器へ供給される硫黄化合物が減少す
ることになろう。ストリッピングスチーム蒸気の量(緻
密相ストリッパー内の使用済み触媒と比較して最高で2
5倍あるいはそれ以上)のためと、そしてこれらの蒸気
が同伴炭化水素を継続的に除去し、また使用済み粒体の
少なくとも2倍の空塔上昇速度で流れるという事実のた
めに、スチームの蒸気分圧は典型的な緻密相ストリッパ
ーにおけるそれよりはるかに高い。このことから、金属
硫化物と水蒸気の転化反応が完了することになり、その
結果H2 Sが生成されて、これは希釈相ストリッパーで
使用済み粒体から除去されて再生器煙道ガスのSOx 含
有量を減少させる。
【0030】図1に示したように、本発明の一つの態様
では、本発明の方法は水の再循環として希釈相系の流出
スチームを使用して、再生器における触媒冷却器の必要
性を少なくしあるいはなくすことを含む。これまでは、
触媒冷却器は、再生器緻密相のコイルとして、あるいは
独立の熱交換器として、あるいは例えば米国特許第49
17790号明細書に記載されたタイプの方法の場合に
は、反応器の二段目のストリッパーの緻密相に、常に設
置されていた。これらの装置は、エロージョンと熱膨張
により引き起こされる運転上の問題に悩まされてきた。
本発明を使用すると、設計温度が1600°F(871
℃)範囲から1200°F(649℃)未満まで低下
し、緻密床/流動粒体の環境から熱交換器をなくすこと
が可能となり、これは機械的な破損の率を大きく低下さ
せ且つこのタイプのプロセスについての機械的信頼性と
稼働率を上昇させるものである。本発明はまた、再生さ
れた触媒がスチームと接触する時間を非常に短くする
が、これは、それが前述の米国特許明細書におけるよう
に緻密な床ではなく希釈相のライザーで1200°F
(649℃)未満で起きるからである。本発明では接触
器15の下部は緻密床のストリッピング区画としては利
用されないため接触器15の下部における触媒の滞留時
間は最小限であることから、弁13から高温の再生され
た触媒を反応器15の下部へ加えてもよく、あるいは図
に示したようにストリッパー30の下部へ加えてもよ
い。
では、本発明の方法は水の再循環として希釈相系の流出
スチームを使用して、再生器における触媒冷却器の必要
性を少なくしあるいはなくすことを含む。これまでは、
触媒冷却器は、再生器緻密相のコイルとして、あるいは
独立の熱交換器として、あるいは例えば米国特許第49
17790号明細書に記載されたタイプの方法の場合に
は、反応器の二段目のストリッパーの緻密相に、常に設
置されていた。これらの装置は、エロージョンと熱膨張
により引き起こされる運転上の問題に悩まされてきた。
本発明を使用すると、設計温度が1600°F(871
℃)範囲から1200°F(649℃)未満まで低下
し、緻密床/流動粒体の環境から熱交換器をなくすこと
が可能となり、これは機械的な破損の率を大きく低下さ
せ且つこのタイプのプロセスについての機械的信頼性と
稼働率を上昇させるものである。本発明はまた、再生さ
れた触媒がスチームと接触する時間を非常に短くする
が、これは、それが前述の米国特許明細書におけるよう
に緻密な床ではなく希釈相のライザーで1200°F
(649℃)未満で起きるからである。本発明では接触
器15の下部は緻密床のストリッピング区画としては利
用されないため接触器15の下部における触媒の滞留時
間は最小限であることから、弁13から高温の再生され
た触媒を反応器15の下部へ加えてもよく、あるいは図
に示したようにストリッパー30の下部へ加えてもよ
い。
【0031】再生触媒冷却器の必要性をなくしあるいは
減らすことができるようにスチームの代わりに水をスト
リッピング媒体として使用することが要望される場合
に、上記の設計に必要な唯一の変更は、受け器38及び
ポンプ32からの凝縮水に熱交換器25及び25aをバ
イパスさせ、そしてこの水を流量制御計33を利用し管
路39を通してストリッパー30へ直接送ることであ
る。この場合、熱交換器25で使用される冷却媒体はボ
イラー給水でよく、これは熱交換器25においてスチー
ムとなって熱交換器25aで過熱されてから精油所のス
チーム系に加えられる。このほかの冷却媒体を熱交換器
25及び25aで使用することができるであろうが、ボ
イラー給水とスチームがより好ましい媒体である。
減らすことができるようにスチームの代わりに水をスト
リッピング媒体として使用することが要望される場合
に、上記の設計に必要な唯一の変更は、受け器38及び
ポンプ32からの凝縮水に熱交換器25及び25aをバ
イパスさせ、そしてこの水を流量制御計33を利用し管
路39を通してストリッパー30へ直接送ることであ
る。この場合、熱交換器25で使用される冷却媒体はボ
イラー給水でよく、これは熱交換器25においてスチー
ムとなって熱交換器25aで過熱されてから精油所のス
チーム系に加えられる。このほかの冷却媒体を熱交換器
25及び25aで使用することができるであろうが、ボ
イラー給水とスチームがより好ましい媒体である。
【0032】先に検討したように、ストリッピング用の
トレイのある通常の緻密相ストリッパーの設計を使用す
ることは、ストリッピングのために使用することができ
るスチームの量を典型的に循環触媒1000ポンド当た
り3〜4ポンド(循環触媒1000kg当たり3〜4k
g)未満に制限する。この割合を超えると、反応器へ戻
る使用済み触媒の同伴が増加し、このことから反応の選
択性が小さくなりかねず、緻密床ストリッパーは希釈相
となり、触媒の循環が損なわれ、そして増加したストリ
ッピングスチーム量が下流の分別部の負荷を増大させ
て、反応器系の圧力が高くなり、また下流の炭化水素を
処理するための能力を低下させる。
トレイのある通常の緻密相ストリッパーの設計を使用す
ることは、ストリッピングのために使用することができ
るスチームの量を典型的に循環触媒1000ポンド当た
り3〜4ポンド(循環触媒1000kg当たり3〜4k
g)未満に制限する。この割合を超えると、反応器へ戻
る使用済み触媒の同伴が増加し、このことから反応の選
択性が小さくなりかねず、緻密床ストリッパーは希釈相
となり、触媒の循環が損なわれ、そして増加したストリ
ッピングスチーム量が下流の分別部の負荷を増大させ
て、反応器系の圧力が高くなり、また下流の炭化水素を
処理するための能力を低下させる。
【0033】図1に示した本発明の一つの態様では、本
発明の方法は、反応器15からの使用済み触媒及び再生
器8の上部燃焼室18からの高温の再生触媒をストリッ
パー30のリフト管の下部で液体媒体又は蒸気媒体と混
合することを含む。使用済み触媒と高温の再生触媒は、
使用済み触媒のための流動化リフト媒体としても使用済
み触媒から同伴炭化水素を除去するためのストリッピン
グ媒体としても働くための媒体、例えばスチーム、水、
あるいは下流の分別装置からの酸性廃水のようなものと
混合される。使用済み触媒及び高温の再生触媒の個々の
流量はストリッパーへの流れを制御する弁で調節され、
ストリッパーはストリッパーをまたいでの差圧を最小限
にするため好ましくは竪型である。使用されるこのリフ
ト及びストリッピング用の媒体の量は、リフト管又はス
トリッパー内の希釈相ストリッピング条件を維持するの
に必要とされるものである。その目的上から、「希釈相
ストリッピング条件」という用語は、ストリッパー内で
の触媒/炭化水素/ストリッピング媒体混合物の密度が
約0.1〜約15ポンド/ft3 (0.0016〜0.
240g/cm3 )、好ましくは約3.0〜約15ポン
ド/ft3 (0.048〜0.240g/cm3 )であ
り、その空塔上昇速度が120ft/s(36.6m/
s)未満、好ましくは約10〜約50ft/s(3.0
5〜15.2m/s)であり、そしてその温度が少なく
とも1000°F(538℃)であることを意味する。
リフト管の上部で、使用済み触媒と再生触媒及び蒸気は
一段又は二段のサイクロン分離器26に直接入って、リ
フト媒体蒸気から循環触媒の実質的に全て、例えば少な
くとも99%を分離する。微粉のうちの大部分のものを
含まない、分離された触媒は、サイクロンのディップレ
ッグ9を下方へ流れ、それから触媒を触媒サージ容器に
集めるか、あるいは再生器へ直接流すことができる。
発明の方法は、反応器15からの使用済み触媒及び再生
器8の上部燃焼室18からの高温の再生触媒をストリッ
パー30のリフト管の下部で液体媒体又は蒸気媒体と混
合することを含む。使用済み触媒と高温の再生触媒は、
使用済み触媒のための流動化リフト媒体としても使用済
み触媒から同伴炭化水素を除去するためのストリッピン
グ媒体としても働くための媒体、例えばスチーム、水、
あるいは下流の分別装置からの酸性廃水のようなものと
混合される。使用済み触媒及び高温の再生触媒の個々の
流量はストリッパーへの流れを制御する弁で調節され、
ストリッパーはストリッパーをまたいでの差圧を最小限
にするため好ましくは竪型である。使用されるこのリフ
ト及びストリッピング用の媒体の量は、リフト管又はス
トリッパー内の希釈相ストリッピング条件を維持するの
に必要とされるものである。その目的上から、「希釈相
ストリッピング条件」という用語は、ストリッパー内で
の触媒/炭化水素/ストリッピング媒体混合物の密度が
約0.1〜約15ポンド/ft3 (0.0016〜0.
240g/cm3 )、好ましくは約3.0〜約15ポン
ド/ft3 (0.048〜0.240g/cm3 )であ
り、その空塔上昇速度が120ft/s(36.6m/
s)未満、好ましくは約10〜約50ft/s(3.0
5〜15.2m/s)であり、そしてその温度が少なく
とも1000°F(538℃)であることを意味する。
リフト管の上部で、使用済み触媒と再生触媒及び蒸気は
一段又は二段のサイクロン分離器26に直接入って、リ
フト媒体蒸気から循環触媒の実質的に全て、例えば少な
くとも99%を分離する。微粉のうちの大部分のものを
含まない、分離された触媒は、サイクロンのディップレ
ッグ9を下方へ流れ、それから触媒を触媒サージ容器に
集めるか、あるいは再生器へ直接流すことができる。
【0034】このサイクロン分離器の底部に存在する分
離された触媒は、品質の向上したものである。それは本
質的に、微粉と、硫黄化合物を含有する炭化水素蒸気を
含まない。
離された触媒は、品質の向上したものである。それは本
質的に、微粉と、硫黄化合物を含有する炭化水素蒸気を
含まない。
【0035】硫黄化合物と、そしてサイクロン分離器2
6で触媒から分離された触媒微粉とを含有している蒸気
は、サイクロンから出して、そして製品回収系へ排出す
ることができ、あるいは好ましい様式において、直列の
熱交換器で凝縮させて液体炭化水素、水、及びガス生成
物を生じさせることができる。後者の場合には、炭化水
素液体生成物を主蒸留塔で更に処理することができ、水
はリフト管の下部へリフト媒体として再循環させるかあ
るいはサイクロン蒸気との熱交換で気化させて蒸気のリ
フト媒体として利用することができる。ガス生成物は、
圧力制御により排出して、ガス濃縮装置(図示せず)で
回収することができる。
6で触媒から分離された触媒微粉とを含有している蒸気
は、サイクロンから出して、そして製品回収系へ排出す
ることができ、あるいは好ましい様式において、直列の
熱交換器で凝縮させて液体炭化水素、水、及びガス生成
物を生じさせることができる。後者の場合には、炭化水
素液体生成物を主蒸留塔で更に処理することができ、水
はリフト管の下部へリフト媒体として再循環させるかあ
るいはサイクロン蒸気との熱交換で気化させて蒸気のリ
フト媒体として利用することができる。ガス生成物は、
圧力制御により排出して、ガス濃縮装置(図示せず)で
回収することができる。
【0036】従来技術と違って、本発明では希釈相スト
リッパーの流出物を反応器又は再生器の流出物から絶縁
し、そしてそれらを別々に処理する。これは、使用済み
触媒のコークス及び触媒の細孔に捕捉された炭化水素か
ら硫黄を除去するための条件の最適化を可能にしなが
ら、同時に触媒の冷却を行うこと、また反応器蒸気の下
流での分別及びガス濃縮装置に負荷をかけ過ぎないこと
を可能にする。
リッパーの流出物を反応器又は再生器の流出物から絶縁
し、そしてそれらを別々に処理する。これは、使用済み
触媒のコークス及び触媒の細孔に捕捉された炭化水素か
ら硫黄を除去するための条件の最適化を可能にしなが
ら、同時に触媒の冷却を行うこと、また反応器蒸気の下
流での分別及びガス濃縮装置に負荷をかけ過ぎないこと
を可能にする。
【0037】次に、図1に関連して本発明の例を説明す
る。反応器15と再生器18を両方とも35psi(2
40kPa)で運転し、70.9t/minの再生触媒
を循環させる25,280BPD(約4,000kl/
d)のMSCC装置では、ストリッパー30は直径が約
4フィート(1.2m)であり、1時間当たり約16
0,000ポンド(72,600kg)のストリッピン
グスチームを必要としよう。このストリッピングスチー
ム量は、原料流量の約50重量%、あるいは反応器蒸気
の約250モル%である。このストリッピングスチーム
量は、従来技術の緻密相ストリッパーで使用される循環
触媒1000ポンド当たり3ポンド(循環触媒1000
kg当たり3kg)以下と比較して循環触媒1000ポ
ンド当たり18.8ポンド(循環触媒1000kg当た
り18.8kg)のスチームに相当する。
る。反応器15と再生器18を両方とも35psi(2
40kPa)で運転し、70.9t/minの再生触媒
を循環させる25,280BPD(約4,000kl/
d)のMSCC装置では、ストリッパー30は直径が約
4フィート(1.2m)であり、1時間当たり約16
0,000ポンド(72,600kg)のストリッピン
グスチームを必要としよう。このストリッピングスチー
ム量は、原料流量の約50重量%、あるいは反応器蒸気
の約250モル%である。このストリッピングスチーム
量は、従来技術の緻密相ストリッパーで使用される循環
触媒1000ポンド当たり3ポンド(循環触媒1000
kg当たり3kg)以下と比較して循環触媒1000ポ
ンド当たり18.8ポンド(循環触媒1000kg当た
り18.8kg)のスチームに相当する。
【0038】使用済み触媒に同伴されてストリッパーへ
入る炭化水素の量は、約6,500〜10,000ポン
ド/h(2950〜4540kg/h)、あるいは炭化
水素原料の約2〜3重量%であると推定される。使用済
み触媒からこれらの炭化水素を除去して回収すること
は、軽質製品の収量を2〜3重量%増加させよう。
入る炭化水素の量は、約6,500〜10,000ポン
ド/h(2950〜4540kg/h)、あるいは炭化
水素原料の約2〜3重量%であると推定される。使用済
み触媒からこれらの炭化水素を除去して回収すること
は、軽質製品の収量を2〜3重量%増加させよう。
【0039】70.9t/minの980°F(527
℃)の使用済み触媒と6,500〜10,000ポンド
/h(2950〜4540kg/h)の同伴炭化水素を
スライド弁14を通してストリッパー30へ流入させ、
そこで管路39からの160,000ポンド/h(7
2,600kg/h)の過熱したリフトスチーム及び7
0.9t/minほどの再生された触媒と接触させる。
得られた混合物を、約1130°F(610℃)及び7
0ft/s(21m/s)で希釈相ストリッパー30を
上昇させてサイクロン26へ送る。このサイクロンで
は、同伴スチームと最初の同伴炭化水素の6%未満とを
有する全触媒のうちの99.9%+を含む触媒流が、ス
トリッピング媒体、炭化水素蒸気、H2 S及び触媒の微
粉からなる蒸気流から分離される。炭化水素蒸気と50
重量%より多くの最初の硫黄化合物を本質的に含まな
い、ストリッピングされ分離された触媒流は、ディップ
レッグ9を下向きに流れて再生器の混合室12に入る。
℃)の使用済み触媒と6,500〜10,000ポンド
/h(2950〜4540kg/h)の同伴炭化水素を
スライド弁14を通してストリッパー30へ流入させ、
そこで管路39からの160,000ポンド/h(7
2,600kg/h)の過熱したリフトスチーム及び7
0.9t/minほどの再生された触媒と接触させる。
得られた混合物を、約1130°F(610℃)及び7
0ft/s(21m/s)で希釈相ストリッパー30を
上昇させてサイクロン26へ送る。このサイクロンで
は、同伴スチームと最初の同伴炭化水素の6%未満とを
有する全触媒のうちの99.9%+を含む触媒流が、ス
トリッピング媒体、炭化水素蒸気、H2 S及び触媒の微
粉からなる蒸気流から分離される。炭化水素蒸気と50
重量%より多くの最初の硫黄化合物を本質的に含まな
い、ストリッピングされ分離された触媒流は、ディップ
レッグ9を下向きに流れて再生器の混合室12に入る。
【0040】高温の触媒は管路10からの空気と混合さ
れ、下部燃焼室16、燃焼室ライザー17を上向きに流
れて上部燃焼室18に至り、ここで再生された触媒と管
路19を通って出てゆく煙道ガスとが分離される。この
煙道ガスが含有する触媒微粉は、サイクロン26での予
備分離のためにより少なくなっている。再生触媒のうち
の一部は、ストリッパー30を所望の温度に制御するた
めスライド弁13を通って流れ、そしてより多くの再生
触媒は、再生触媒スタンドパイプとスライド弁20を通
って下向きに流れ、再生触媒ライザー22の下部で管路
23を通して導入されるリフト/加速用媒体と混合され
十分分散される。再生触媒リフト/加速用媒体は、再生
触媒をライザー22の上の方へ持ち上げそして加速して
反応器15の上部へ運び、ここでそれは管路29を通し
てMSCC接触装置15aへ入れられる新しい炭化水素
原料と一緒にされる。MSCC反応器を通過後、使用済
み触媒と反応器蒸気は分離される。反応器蒸気は下流で
の処理のために反応器を出て管路21を流れ、その一
方、使用済み触媒は流動化されたままであり、そして管
路28を通して注入される水又はスチームで部分的にス
トリッピングされる。この使用済み触媒は、使用済み触
媒スタンドパイプ24を下へ流れてスライド弁14に至
り、循環路を完成する。
れ、下部燃焼室16、燃焼室ライザー17を上向きに流
れて上部燃焼室18に至り、ここで再生された触媒と管
路19を通って出てゆく煙道ガスとが分離される。この
煙道ガスが含有する触媒微粉は、サイクロン26での予
備分離のためにより少なくなっている。再生触媒のうち
の一部は、ストリッパー30を所望の温度に制御するた
めスライド弁13を通って流れ、そしてより多くの再生
触媒は、再生触媒スタンドパイプとスライド弁20を通
って下向きに流れ、再生触媒ライザー22の下部で管路
23を通して導入されるリフト/加速用媒体と混合され
十分分散される。再生触媒リフト/加速用媒体は、再生
触媒をライザー22の上の方へ持ち上げそして加速して
反応器15の上部へ運び、ここでそれは管路29を通し
てMSCC接触装置15aへ入れられる新しい炭化水素
原料と一緒にされる。MSCC反応器を通過後、使用済
み触媒と反応器蒸気は分離される。反応器蒸気は下流で
の処理のために反応器を出て管路21を流れ、その一
方、使用済み触媒は流動化されたままであり、そして管
路28を通して注入される水又はスチームで部分的にス
トリッピングされる。この使用済み触媒は、使用済み触
媒スタンドパイプ24を下へ流れてスライド弁14に至
り、循環路を完成する。
【0041】サイクロン26の約1130°F(610
℃)の蒸気は熱交換器25aに入り、スチームとの熱交
換でデスーパーヒートされる。このデスーパーヒートさ
れた蒸気は熱交換器25に入って、スチームを作るため
の受け器38からの凝縮水との熱交換で凝縮される。熱
交換器25からの凝縮した水と炭化水素液及びガスは熱
交換器35に入って、管路36を通して供給される冷却
水により約100°F(38℃)に冷却される。触媒微
粉、炭化水素液及び炭化水素ガスと一緒のこの冷却され
た凝縮液は受け器38へ流入し、ここで水と触媒が炭化
水素から分離される。いくらかの水分を含む炭化水素ガ
スは、再生器18と受け器38との差圧制御により受け
器38から出てゆく。凝縮水(凝縮液)と触媒微粉はポ
ンプ32でハイドロクロン41へ送られて、水と99%
+の触媒微粉が分離される。ハイドロクロン41からの
水を同伴した触媒微粉は処分のために送られるか、ある
いは循環インベントリーへ戻される。触媒微粉を本質的
に含まない凝縮液は流量制御計33を通って熱交換器2
5へ流れ、ここでそれは気化してスチームになる。この
スチームは熱交換器25aへ流れ、ここで過熱されてか
ら、管路39を通してストリッパー30の下部へ注入さ
れて循環路を完成する。
℃)の蒸気は熱交換器25aに入り、スチームとの熱交
換でデスーパーヒートされる。このデスーパーヒートさ
れた蒸気は熱交換器25に入って、スチームを作るため
の受け器38からの凝縮水との熱交換で凝縮される。熱
交換器25からの凝縮した水と炭化水素液及びガスは熱
交換器35に入って、管路36を通して供給される冷却
水により約100°F(38℃)に冷却される。触媒微
粉、炭化水素液及び炭化水素ガスと一緒のこの冷却され
た凝縮液は受け器38へ流入し、ここで水と触媒が炭化
水素から分離される。いくらかの水分を含む炭化水素ガ
スは、再生器18と受け器38との差圧制御により受け
器38から出てゆく。凝縮水(凝縮液)と触媒微粉はポ
ンプ32でハイドロクロン41へ送られて、水と99%
+の触媒微粉が分離される。ハイドロクロン41からの
水を同伴した触媒微粉は処分のために送られるか、ある
いは循環インベントリーへ戻される。触媒微粉を本質的
に含まない凝縮液は流量制御計33を通って熱交換器2
5へ流れ、ここでそれは気化してスチームになる。この
スチームは熱交換器25aへ流れ、ここで過熱されてか
ら、管路39を通してストリッパー30の下部へ注入さ
れて循環路を完成する。
【0042】触媒/粒体の冷却を必要とする本発明の一
つの態様では、1500°F(816℃)の70.9t
/minの再生粒体を980°F(527℃)の70.
9t/minの使用済み粒体と混合すると、混合物温度
は1130°F(610℃)ではなく1240°F(6
71℃)になろう。160,000ポンド/h(72,
600kg/h)のリフトスチームの代わりに160,
000ポンド/h(72,600kg/h)のリフト水
を用いると、この混合物はサイクロン26の出口で約8
5°冷やされて1155°F(624℃)になろう。ス
トリッパー30でスチームに変えられるこのリフト水
は、熱交換器25、35及び25aで凝縮及び冷却して
ストリッパー30へリフト水として循環して戻されてサ
イクルを繰り返し、そして触媒/粒体冷却剤として働く
ことができる。
つの態様では、1500°F(816℃)の70.9t
/minの再生粒体を980°F(527℃)の70.
9t/minの使用済み粒体と混合すると、混合物温度
は1130°F(610℃)ではなく1240°F(6
71℃)になろう。160,000ポンド/h(72,
600kg/h)のリフトスチームの代わりに160,
000ポンド/h(72,600kg/h)のリフト水
を用いると、この混合物はサイクロン26の出口で約8
5°冷やされて1155°F(624℃)になろう。ス
トリッパー30でスチームに変えられるこのリフト水
は、熱交換器25、35及び25aで凝縮及び冷却して
ストリッパー30へリフト水として循環して戻されてサ
イクルを繰り返し、そして触媒/粒体冷却剤として働く
ことができる。
【0043】サイクロン26から触媒を同伴し、受け器
38から炭化水素とともに失われ且つハイドロクロン4
1から触媒微粉とともに失われるストリッピング媒体を
補給するため、管路34を通して追加のストリッピング
媒体を加えることができる。管路34は1本の管路とし
て図示されているが、2種以上のリフト媒体(すなわち
スチーム、水、又は酸性廃水)を同時に使用することが
できるように、所望に応じて上述の種々のリフト媒体の
ための複数の管路としてもよい。
38から炭化水素とともに失われ且つハイドロクロン4
1から触媒微粉とともに失われるストリッピング媒体を
補給するため、管路34を通して追加のストリッピング
媒体を加えることができる。管路34は1本の管路とし
て図示されているが、2種以上のリフト媒体(すなわち
スチーム、水、又は酸性廃水)を同時に使用することが
できるように、所望に応じて上述の種々のリフト媒体の
ための複数の管路としてもよい。
【0044】本発明の好ましい態様を説明したが、本発
明の精神内に入る変更や改変は当業者には明らかになる
であろうこと、また本発明の範囲は特許請求の範囲の記
載及びそれらと同等のものにより決定されるものである
ことを理解すべきである。
明の精神内に入る変更や改変は当業者には明らかになる
であろうこと、また本発明の範囲は特許請求の範囲の記
載及びそれらと同等のものにより決定されるものである
ことを理解すべきである。
【図1】本発明をFCCプロセスで実施するのに好まし
い装置を例示する概略プロセスフローシートである。
い装置を例示する概略プロセスフローシートである。
8…再生器 12…混合室 15…反応器 15a…接触器 16…燃焼室 17…燃焼室ライザー 18…上部燃焼室 25、25a…熱交換器 26…サイクロン 30…希釈相ストリッパー 32…ポンプ 35…熱交換器 38…受け器
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成7年10月11日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項10
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0004
【補正方法】変更
【補正内容】
【0004】従来技術の使用済み触媒のストリッパーは
緻密床の系であり、且つ装置の水力学(unit hy
draulics)は装置が適切に循環するようにそれ
を25〜35ポンド/ft3 (0.401〜0.561
g/cm3 )の密度範囲で運転することを要求するの
で、この装置が反応容器の一部分である限りは、それを
真のストリッパーにすることは実際的にみて不可能であ
る。ストリッピング部に十分なストリッピングスチーム
を加えてストリッピング用に触媒の流動に対し良好な向
流を達成するとすれば、反応容器へ戻る使用済み触媒の
同伴が増大し、且つ装置は密度が減少するにつれて循環
能力について制限を受けよう。反応系への使用済み触媒
の再同伴は、望ましくない反応と生成物を生じさせかね
ないであろう。
緻密床の系であり、且つ装置の水力学(unit hy
draulics)は装置が適切に循環するようにそれ
を25〜35ポンド/ft3 (0.401〜0.561
g/cm3 )の密度範囲で運転することを要求するの
で、この装置が反応容器の一部分である限りは、それを
真のストリッパーにすることは実際的にみて不可能であ
る。ストリッピング部に十分なストリッピングスチーム
を加えてストリッピング用に触媒の流動に対し良好な向
流を達成するとすれば、反応容器へ戻る使用済み触媒の
同伴が増大し、且つ装置は密度が減少するにつれて循環
能力について制限を受けよう。反応系への使用済み触媒
の再同伴は、望ましくない反応と生成物を生じさせかね
ないであろう。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0024
【補正方法】変更
【補正内容】
【0024】本発明を使用すれば、反応器15の区画1
5bでの緻密相ストリッピングの必要性をなくすことが
可能であり、この場合には必要とされる使用済み触媒の
ストリッピングの全てをライザーストリッパー30で行
うことができる。上述のように、反応器15の下部はイ
ンべントリー(安定性)のために十分な容積を有するこ
と、そして水力学用のヘッドを供給することを必要とす
るだけである。従って、希釈相ストリッピングだけを使
用すれば、反応器15の下部へ導入することが要求され
る唯一のスチーム及び/又は水は、使用済み触媒の流動
をそこで維持するのに必要とされる量であって、区画1
5bは流動区画としてのみ使用される(すなわちストリ
ッピング用のデッキ又はトレイは使用されない)。最小
限の触媒冷却を必要とする、軽油張込み原料を使用する
本発明の一つの好ましい態様においては、ストリッピン
グ媒体は後述のように熱交換器25a及び25で発生及
び過熱されるスチームである。触媒冷却の増加を必要と
する、FCC、MSCC、3D又はARTタイプのプロ
セスのいずれかで残留油張込み原料を使用する本発明の
もう一つの好ましい態様においては、ストリッピング/
冷却用媒体は水か又は水とスチームの混合物であるべき
である。
5bでの緻密相ストリッピングの必要性をなくすことが
可能であり、この場合には必要とされる使用済み触媒の
ストリッピングの全てをライザーストリッパー30で行
うことができる。上述のように、反応器15の下部はイ
ンべントリー(安定性)のために十分な容積を有するこ
と、そして水力学用のヘッドを供給することを必要とす
るだけである。従って、希釈相ストリッピングだけを使
用すれば、反応器15の下部へ導入することが要求され
る唯一のスチーム及び/又は水は、使用済み触媒の流動
をそこで維持するのに必要とされる量であって、区画1
5bは流動区画としてのみ使用される(すなわちストリ
ッピング用のデッキ又はトレイは使用されない)。最小
限の触媒冷却を必要とする、軽油張込み原料を使用する
本発明の一つの好ましい態様においては、ストリッピン
グ媒体は後述のように熱交換器25a及び25で発生及
び過熱されるスチームである。触媒冷却の増加を必要と
する、FCC、MSCC、3D又はARTタイプのプロ
セスのいずれかで残留油張込み原料を使用する本発明の
もう一つの好ましい態様においては、ストリッピング/
冷却用媒体は水か又は水とスチームの混合物であるべき
である。
Claims (23)
- 【請求項1】 炭化水素原料を流動化した粒体と接触帯
域において接触させ、そこにおいて炭素質の付着物が当
該粒体上に蓄積してこの粒体は使用済みのものとなり、
こうして生じた使用済みの粒体を再生帯域へ送り、そこ
において焼成により上記付着物を上記使用済み粒体から
除去して再生された粒体を得ることを含む方法であっ
て、次の工程(a)〜(j)を含むことを特徴とする流
動法。 (a)上記接触帯域から使用済み粒体及び同伴炭化水素
の流れを抜き出す工程 (b)上記再生帯域から高温の再生された粒体の流れを
抜き出す工程 (c)上記の使用済み粒体/同伴炭化水素流と上記の高
温再生粒体流を細長い希釈相ストリッピング帯域の下方
部分へ導入する工程 (d)このストリッピング帯域の下方部分へ流体ストリ
ッピング媒体の流れを導入して上記使用済み粒体と接触
させる工程 (e)上記炭化水素、上記高温再生粒体及び上記ストリ
ッピング媒体と混合した上記使用済み粒体の流れを、希
釈相ストリッピング条件下で上記ストリッピング帯域内
を上向きにその上方部分へ進ませる工程 (f)上記ストリッピング帯域の上記上方部分に接続し
た分離帯域において、上記使用済み及び再生粒体を上記
炭化水素及びストリッピング媒体から分離して、実質的
に炭化水素のない分離された粒体を得る工程 (g)この実質的に炭化水素のない分離された粒体の流
動化した流れを上記分離帯域から上記再生帯域へ送る工
程 (h)上記分離帯域から気化し分離された炭化水素とス
トリッピング媒体を含有する流れを抜き出す工程 (i)上記気化し分離された炭化水素を上記ストリッピ
ング媒体から分離する工程 (j)この分離されたストリッピング媒体を上記ストリ
ッピング帯域へ再循環させる工程 - 【請求項2】 当該流動法が流動接触分解法であり、そ
して前記粒体が流動可能な分解触媒である、請求項1記
載の流動法。 - 【請求項3】 前記ストリッピング媒体が、スチーム、
水、酸性廃水及びそれらの混合物からなる群より選ばれ
た流体である、請求項1記載の流動法。 - 【請求項4】 前記再生帯域へ戻される前記流体が実質
的に微粉を含まない、請求項1記載の流動法。 - 【請求項5】 前記分離帯域が1又は2以上のサイクロ
ン分離器を含む、請求項1記載の流動法。 - 【請求項6】 前記分離されたストリッピング媒体をボ
イラー給水と熱交換させてスチームを生じさせる、請求
項3記載の流動法。 - 【請求項7】 前記分離されたストリッピング媒体を凝
縮し分離したストリッピング媒体と熱交換させて、前記
接触帯域の前記下方部分へ再循環して戻すための過熱し
たストリッピング媒体を生じさせる、請求項3記載の流
動法。 - 【請求項8】 前記凝縮したストリッピング媒体を処理
して粒体の微粉を取り除いてから気化させる、請求項7
記載の流動法。 - 【請求項9】 前記ストリッピング媒体が水であり、こ
の水が前記使用済み粒体を冷却して前記接触帯域におけ
る粒体対炭化水素比を上昇させる、請求項1記載の流動
法。 - 【請求項10】 前記粒体の前記ストリッピング帯域に
おける滞留時間が10秒未満である、請求項1記載の流
動法。 - 【請求項11】 前記滞留時間が4秒未満である、請求
項10記載の流動法。 - 【請求項12】 前記粒体の前記ストリッピング帯域に
おける空塔速度が120ft/s(36.6m/s)未
満である、請求項1記載の流動法。 - 【請求項13】 前記流動化した流れの前記ストリッピ
ング帯域における密度が15ポンド/ft3 (0.24
0g/cm3 )未満である、請求項1記載の流動法。 - 【請求項14】 前記ストリッピング帯域が細長い竪型
容器である、請求項1記載の方法。 - 【請求項15】 前記接触帯域における再生された触媒
の炭化水素原料に対する比が、単位重量部の炭化水素当
たりの触媒が10重量部より多くなるものである、請求
項2記載の流動法。 - 【請求項16】 前記再生された触媒の温度が1350
°F(732℃)より低い、請求項2記載の流動法。 - 【請求項17】 前記再生された触媒の温度が1250
°F(677℃)より低い、請求項2記載の流動法。 - 【請求項18】 前記ストリッピング帯域内の温度が1
000°F(538℃)より高い、請求項1記載の流動
法。 - 【請求項19】 前記分離帯域から取り出された分離さ
れた炭化水素及びストリッピング媒体を含有している前
記流れが、前記接触帯域から取り出された前記使用済み
粒体上の硫黄化合物の少なくとも50重量%を含有して
いる、請求項1記載の流動法。 - 【請求項20】 前記ストリッピング媒体を使用済み粒
体1,000ポンド当たり3ポンド(使用済み粒体1,
000kg当たり3kg)より大きい割合で前記ストリ
ッピング帯域へ導入する、請求項3記載の流動法。 - 【請求項21】 炭化水素原料を流動化した粒体と接触
帯域において接触させ、そこにおいて炭素質の付着物が
当該粒体上に蓄積してこの粒体は使用済みのものとな
り、こうして生じた使用済みの粒体を再生帯域へ送り、
そこにおいて燃焼により上記付着物を上記使用済み粒体
から除去して高温の再生された粒体を得ることを含む方
法であって、次の工程(a)〜(h)を含むことを特徴
とする流動法。 (a)上記接触帯域から使用済み粒体の流れを抜き出す
工程 (b)上記再生帯域から高温の再生された粒体の流れを
抜き出す工程 (c)上記の使用済み粒体及び上記の高温再生粒体流を
竪型の細長い希釈相帯域の下方部分へ導入する工程 (d)この細長い希釈相帯域の下方部分へ流体冷却媒体
の流れを導入して上記使用済み粒体及び高温再生粒体混
合物と接触させ且つこれらを冷却する工程 (e)上記混合物と冷却媒体を上記細長い希釈相帯域を
上向きにその上方部分へ進ませる工程 (f)上記希釈相帯域の上記上方部分に接続した分離帯
域において、上記使用済み及び再生粒体を上記冷却媒体
から分離して冷却された粒体を得る工程 (g)この分離され冷却された粒体の流動化した流れを
上記分離帯域から上記再生帯域へ送る工程 (h)上記分離帯域から気化し分離された媒体を含有す
る流れを抜き出す工程 - 【請求項22】 前記冷却媒体が水、スチーム又はそれ
らの混合物である、請求項21記載の流動法。 - 【請求項23】 前記気化した媒体を凝縮させて前記希
釈相帯域へ再循環させる、請求項22記載の流動法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/304,834 US5584986A (en) | 1993-03-19 | 1994-09-13 | Fluidized process for improved stripping and/or cooling of particulate spent solids, and reduction of sulfur oxide emissions |
| US304834 | 1994-09-13 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08168667A true JPH08168667A (ja) | 1996-07-02 |
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ID=23178213
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7235523A Pending JPH08168667A (ja) | 1994-09-13 | 1995-09-13 | 使用済み粒体のストリッピングを改良した流動法 |
Country Status (4)
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|---|---|
| US (1) | US5584986A (ja) |
| EP (1) | EP0702077A2 (ja) |
| JP (1) | JPH08168667A (ja) |
| CA (1) | CA2156126A1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002544323A (ja) * | 1999-05-11 | 2002-12-24 | シエル・インターナシヨネイル・リサーチ・マーチヤツピイ・ベー・ウイ | 流動接触熱分解方法 |
| JP2009543898A (ja) * | 2006-07-13 | 2009-12-10 | サウジ アラビアン オイル カンパニー | 転換増強方法及び生成物流を生産する生産方法 |
| JP2009543899A (ja) * | 2006-07-13 | 2009-12-10 | サウジ アラビアン オイル カンパニー | Fccユニットの運用を用いたパラフィン系ナフサの付属的分解 |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6010618A (en) * | 1997-12-05 | 2000-01-04 | Uop Llc | FCC process with two zone short contact time reaction conduit |
| EP1043384A3 (en) * | 1999-04-09 | 2001-05-30 | Bar-Co Processes Joint Venture | Improved residual oil fluid catalytic cracking process with catalyst having increased metals tolerance |
| JP3517170B2 (ja) * | 1999-11-29 | 2004-04-05 | 三友工学株式会社 | 含油性物質の油分分離装置及びその方法 |
| KR100322663B1 (ko) * | 2000-03-20 | 2002-02-07 | 곽호준 | 폐플라스틱을 이용한 휘발유, 등유 및 경유의 연속식제조방법 및 그 시스템 |
| US20020038778A1 (en) * | 2000-05-01 | 2002-04-04 | Maa Peter S. | Process for upgrading residua |
| US20030075480A1 (en) * | 2001-10-24 | 2003-04-24 | Barco Processes Joint Venture | Process for controlling oxidation of nitrogen and metals in circulating fluidized solids contacting process |
| EP1966229B1 (en) | 2005-09-12 | 2015-10-21 | Abela Pharmaceuticals, Inc. | Systems for removing dimethyl sulfoxide (dmso) or related compounds, or odors associated with same |
| EP1937286B1 (en) | 2005-09-12 | 2016-03-09 | Abela Pharmaceuticals, Inc. | Compositions comprising dimethyl sulfoxide (dmso) |
| US8480797B2 (en) | 2005-09-12 | 2013-07-09 | Abela Pharmaceuticals, Inc. | Activated carbon systems for facilitating use of dimethyl sulfoxide (DMSO) by removal of same, related compounds, or associated odors |
| WO2007033180A1 (en) | 2005-09-12 | 2007-03-22 | Abela Pharmaceuticals, Inc. | Materials for facilitating administration of dimethyl sulfoxide (dmso) and related compounds |
| BRPI0921494A2 (pt) | 2008-11-03 | 2018-10-30 | Prad Reasearch And Development Ltd | método de planejamento de uma operação de amostragem para uma formação subterrãnea, método de contolar uma operação de amostragem de formação subterrânea, método de controlar uma operação de perfuração para uma formação subterrãnea, e método de realizar uma amostragem durante a operação de perfuração. |
| WO2011053874A1 (en) | 2009-10-30 | 2011-05-05 | Tandem Abela Development Group Llc | Dimethyl sulfoxide (dmso) and methylsulfonylmethane (msm) formulations to treat osteoarthritis |
| US20120103870A1 (en) * | 2010-11-02 | 2012-05-03 | Exxonmobil Research And Engineering Company | Fluid catalytic cracking catalyst stripping |
| KR101954472B1 (ko) | 2011-07-27 | 2019-03-05 | 사우디 아라비안 오일 컴퍼니 | 하향류 반응기에서 파라핀계 나프타의 유동접촉분해 방법 |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3893812A (en) * | 1972-05-30 | 1975-07-08 | Universal Oil Prod Co | Regeneration apparatus with external regenerated-catalyst recycle means |
| US3926778A (en) * | 1972-12-19 | 1975-12-16 | Mobil Oil Corp | Method and system for controlling the activity of a crystalline zeolite cracking catalyst |
| US4263128A (en) * | 1978-02-06 | 1981-04-21 | Engelhard Minerals & Chemicals Corporation | Upgrading petroleum and residual fractions thereof |
| US4424116A (en) * | 1982-03-25 | 1984-01-03 | Ashland Oil, Inc. | Converting and stripping heavy hydrocarbons in two stages of riser conversion with regenerated catalyst |
| US4738829A (en) * | 1984-05-08 | 1988-04-19 | Chevron Research Company | Apparatus for spent catalyst treating for fluidized catalytic cracking systems |
| FR2574422B1 (fr) * | 1984-12-07 | 1988-01-08 | Raffinage Cie Francaise | Perfectionnements aux procedes et dispositifs pour le craquage catalytique a l'etat fluide de charges d'hydrocarbures |
| AU5115885A (en) * | 1984-12-27 | 1986-07-03 | Mobil Oil Corp. | Fluid catalytic cracking |
| US4793915A (en) * | 1987-01-15 | 1988-12-27 | Mobil Oil Corporation | Short contact time fluid catalytic cracking process |
| US4921596A (en) * | 1987-08-26 | 1990-05-01 | Mobil Oil Corporation | Catalytic cracking process with reduced pressure stripping |
| CA1302330C (en) * | 1987-09-22 | 1992-06-02 | Amos A. Avidan | Fluid catalytic cracking regeneration with spent catalyst separator |
| US4859315A (en) * | 1987-11-05 | 1989-08-22 | Bartholic David B | Liquid-solid separation process and apparatus |
| US4985136A (en) * | 1987-11-05 | 1991-01-15 | Bartholic David B | Ultra-short contact time fluidized catalytic cracking process |
| US4917790A (en) * | 1989-04-10 | 1990-04-17 | Mobil Oil Corporation | Heavy oil catalytic cracking process and apparatus |
| US5059305A (en) * | 1990-04-16 | 1991-10-22 | Mobil Oil Corporation | Multistage FCC catalyst stripping |
| US5139649A (en) * | 1990-04-27 | 1992-08-18 | Mobil Oil Corporation | Process for multi-stage fast fluidized bed regeneration of catalyst |
| US5332704A (en) * | 1993-03-19 | 1994-07-26 | Bar-Co Processes Joint Venture | Fluidized process for improving the quality of a particulate regenerated solid |
-
1994
- 1994-09-13 US US08/304,834 patent/US5584986A/en not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-08-15 CA CA002156126A patent/CA2156126A1/en not_active Abandoned
- 1995-09-12 EP EP95306354A patent/EP0702077A2/en not_active Withdrawn
- 1995-09-13 JP JP7235523A patent/JPH08168667A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002544323A (ja) * | 1999-05-11 | 2002-12-24 | シエル・インターナシヨネイル・リサーチ・マーチヤツピイ・ベー・ウイ | 流動接触熱分解方法 |
| JP2009543898A (ja) * | 2006-07-13 | 2009-12-10 | サウジ アラビアン オイル カンパニー | 転換増強方法及び生成物流を生産する生産方法 |
| JP2009543899A (ja) * | 2006-07-13 | 2009-12-10 | サウジ アラビアン オイル カンパニー | Fccユニットの運用を用いたパラフィン系ナフサの付属的分解 |
| KR101447299B1 (ko) * | 2006-07-13 | 2014-10-06 | 사우디 아라비안 오일 컴퍼니 | Fcc유닛 작동과 관련된 중질 오일 피드스트림을 경질 탄화수소 생성물 스트림으로 변환 및 회수 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| EP0702077A2 (en) | 1996-03-20 |
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| CA2156126A1 (en) | 1996-03-14 |
| US5584986A (en) | 1996-12-17 |
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