JPH0832890B2 - 浮遊触媒分離ゾーンを有する反応器上昇管分離装置を用いた流動接触分解プロセス及びその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は一般的には真空ガス油あ
るいは還元原油など、重炭化水素流の反応器上昇管を用
いての流動接触分解（ＦＣＣ）に関するものである。本
発明はさらに具体的には、炭化水素をＦＣＣ反応器内で
反応させ、反応生成物をその内部で使われた触媒から分
離する方法並びにその装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】炭化水素の流動接触分解は真空ガス油や
残留分などの重炭化水素原料からのガソリンおよび軽炭
化水素生成物に関する主要プロセスである。重炭化水素
原料に関連する大きな炭化水素分子は、大きな炭化水素
鎖を分解して、それによってより軽炭化水素をつくりだ
すために分解される。これら軽い炭化水素は生成物とし
て回収され、直接用いられるか、あるいは、重炭化水素
原料よりオクタン・バレル・イールドを上げるために、
さらに加工される。炭化水素の流動接触分解のための基
本的な装置は、1940年代の初期から存在している。ＦＣ
Ｃプロセスの基本的な構成要素は、反応器、再生器、お
よび触媒ストリッパーなどである。反応器は、炭化水素
原料が微粒子状触媒と接触させられる接触ゾーンと、分
解反応で発生する生成物蒸気を触媒から分離する分離ゾ
ーンを含んでいる。さらに、生成物の分離は分離ゾーン
からの触媒を受け入れ、触媒に含まれている炭化水素を
水蒸気または他のストリッピング媒体との向流接触によ
って触媒から除去する触媒ストリッパー内でも行われ
る。ＦＣＣプロセスは、真空ガス油であれ、還元原油で
あれ、または他の沸点が比較的高い炭化水素の供給源で
あれ、反応開始物質を、細かく砕かれた、あるいは微粒
子状固体物質と接触させることによって行われる。触媒
は望ましい状態での流体輸送が行われるのに十分な速度
でその内部を通過するガスまたは水蒸気によって、流体
のように輸送される。オイルの流動物質との接触によっ
て、分解反応が行われる。分解反応中、コークが触媒上
に堆積する。コークは水素と炭素で構成されており、反
応開始物質と共にそのプロセスに入り込んでくる硫黄や
金属など他の物質を微量ながら含んでいる場合がある。
コークは分解反応が起きる触媒表面上の活性部位を塞い
でしまうことにより、触媒の触媒活性を損なってしま
う。触媒は通常は、酸素含有ガスによる酸化によってコ
ークを除去する目的で、ストリッパーから再生器に移さ
れる。ストリッパー内の触媒と比べてコーク含有量が減
った触媒（以後、再生触媒と称す）は、回収されて、反
応ゾーンに戻される。触媒表面のコークを酸化すると大
量の熱が発生し、その一部は、通常、煙道ガスと呼ばれ
るコーク酸化のガス状生成物と共に再生器から逃げ出し
ていく。残りの熱は再生触媒と共に再生器から出てい
く。流動触媒は反応ゾーンから再生ゾーンへ、そして再
び反応ゾーンへと絶えず循環される。流動触媒は、触媒
作用を発揮すると同時に、ゾーンからゾーンへの熱の移
動のための媒体としての役割も果たす。スペントなどと
も言われる反応ゾーンを出ていく触媒は、部分的には触
媒上へのコークの堆積によって非活性化される。種々の
接触ゾーン、再生ゾーン、およびストリッピング・ゾー
ンの具体的な詳細は、種々のゾーン間の触媒を輸送する
方式と共に、当業者に公知である。

【０００３】反応ゾーン内部での原料の転換速度は、触
媒の温度の制御、触媒の活性、触媒の量（例えば、触
媒：オイル比）、および触媒と原料との間の接触時間に
よってコントロールされる。反応温度を制御する最も一
般的な方法は、再生ゾーンから、反応温度の変化と共に
触媒：オイル比に変化をもたらす反応ゾーンへの触媒の
循環速度を制御する方法である。つまり、変換速度を上
げたい場合は、再生器から反応器に循環する流動触媒の
流動速度を増大させる。ＦＣＣ反応器の炭化水素生成物
は、蒸気形態で回収され、生成物回収設備に送られる。
これらの設備は通常、反応器からの炭化水素蒸気を冷却
して、通常、残留物質、サイクル油、そして重ガソリン
などを含む一連の重分解生成物を回収する主要塔を含ん
でいる。主要塔からの軽い物質は濃縮部に入れられ、そ
こでさらに追加生成物流に分離される。

【０００４】熱分解により生成物損失を低下させる、Ｆ
ＣＣ装置のひとつの改良は、上昇管分解の使用である。
上昇管分解においては、再生された触媒と反応開始物質
は反応器に入り、熱せられた触媒との接触により、炭化
水素や、他の流動媒体が存在している場合はそれらの物
質の蒸発から生じるガスの膨張によって上方に輸送され
る。上昇管分解は触媒とオイルの初期の接触を円滑に行
わせると同時に、触媒の滞留時間を変動させてしまう可
能性のある乱れやバックミキシングをなくすことによ
り、触媒とオイルとの間の接触時間をより正確に制御で
きるようにしてくれる。今日の、平均上昇管分解ゾーン
における触媒のオイルに対する接触時間は、平均１−15
秒である。多くの上昇管では、均一の触媒の流を提供す
るその上の手段として、リフト・ガスが用いられてい
る。リフト・ガスは上昇管の最初の部分で、原料を導入
する前に触媒を加速し、それによって、触媒と炭化水素
の間の接触時間を変動させる可能性のある乱れを減らす
ために用いられる。上昇管分解は、リフト・ガスを用い
るか用いないかには関係なく、ＦＣＣ装置の操作にかな
りの利点をもたらす。その利点とは、要約すれば、上昇
管内で行われる分解の程度をコントロールための反応器
上昇管内での接触時間が短いことと、混合がより良く行
われて、触媒と原料のより均一な混合物が得られること
である。より完全に分布させると、上昇管の断面上で、
触媒と原料との間の接触時間のばらつきを防いでくれ
る。さもないと、原料の一部が他の部分より触媒とより
長い時間接触するようになってしまう。接触時間が短い
ことと、すべての原料が触媒とより均一な時間で接触で
きるとの２つの理由により、反応器上昇管内での過分解
をコントロールし、あるいはなくすことができる。

【０００５】しかしながら、残念なことに、原料の触媒
との均一な接触およびコントロールされた接触時間とい
う面での、反応器上昇管内で達成できることの多くは、
触媒が炭化水素蒸気と分離される際に失われてしまう。
触媒と炭化水素とが上昇管から排出される際、それらは
分離されねばならない。従来の上昇管分解操作において
は、上昇管からの排出物は大型の容器に放出された。こ
の容器は分離室としての役割を果たし、実際の反応の大
部分は反応器上昇管内で行われるにもかかわらず、現在
でも反応容器と呼ばれている。この反応容器は大きな体
積を有している。この反応容器に入る蒸気は、その大き
な体積内でよく混合されるので、滞留時間分布が広くな
り、その結果、生成物画分のかなりの部分の滞留時間が
比較的長くなってしまう。生成物の画分の滞留時間が長
くなると、さらに触媒性および熱分解が行われて、望ま
しくない、低分子量の生成物が得られることになる。

【０００６】反応容器内での触媒と蒸気の間の迅速な分
離を促進することが知られているひとつの装置は、ベン
ト式上昇管（米国特許第4792437号参照）とも呼ばれる
弾道分離装置として知られている。ベント式上昇管の構
造は、その基本的な形態においては、上昇管の端部の伝
導管の直線部分と反応容器内に向けて上方に向けられた
開口部で構成されており、開口端近くの上昇管の外周を
取り巻いて多数のサイクロン投入口が設けられている。
この装置は、蒸気回収が行われる上昇管の開口端を通じ
て、モーメントの高い触媒粒子を発射することによって
機能する。蒸気が比較的密度が低いと方向が変えやす
く、上昇管の外周の投入口に入るように向かわせること
ができるので、触媒と蒸気との間の迅速な分離が行わ
れ、一方、より重い重量の触媒粒子は上昇伝導管の直線
部分によって付与された直線軌道にそって動き続ける。
ベント式上昇管はコークが形成される可能性のある反応
容器内の死角空間をなくし、さらに、触媒と蒸気の間の
迅速な分離を行わせるという利点を有している。しかし
ながら、ベント式上昇管は反応器内の大きな体積内で作
動するという欠陥を有している。したがって、ベント式
上昇管は上昇管ガスからの触媒粒子の分離を速やかに行
うことによって触媒分離効率を高めてくれるものの、炭
化水素のかなりの部分が長い時間にわたって反応容器内
に滞留するので炭化水素分離効率が低くなる。

【０００７】触媒と原料蒸気管の接触時間をさらにコン
トロールするために、閉鎖結合サイクロン（closed cou
pled cyclones）が用いられている（米国特許第4737346
号参照）。この閉鎖結合サイクロンでは、サイクロンは
反応器上昇管の端部に直接結合されている。サイクロン
と上昇管を直接結合することによって、触媒からの生成
物蒸気の大部分が速やか分離される。したがって、原料
蒸気の大部分の接触時間を厳密にコントロールすること
が可能になる。サイクロンを反応器上昇管の排出口に直
接結合することのひとつの問題点は、上昇管からの圧力
サージに対処できるシステムが必要なことである。この
圧力サージと、その結果として生じる一過性の、サイク
ロン内での触媒負荷の増大は、サイクロンの過負荷をも
たらし、受け入れられない量の触媒粒子が反応器蒸気と
共に下流の分離設備にもたらされる結果になってしま
う。したがって、直接結合サイクロン用のかなり複雑な
装置や方式を用い、かなりの量の反応蒸気が反応／容器
のオープン体積内に入り込めるか、あるいは一過性の過
負荷をある程度容認して、サイクロン・システムも満足
すべき動作を一定程度犠牲にするような、いろいろな提
案が直接結合サイクロンに関して行われている。

【０００８】この問題に関する別の解決方法（米国特許
第4295961号参照）では、閉鎖結合サイクロンでは、ま
た、反応容器を通じてのガスの流速が非常に低いので、
容器内部でのコークの堆積が進行してしまう場合があ
る。反応容器の上部で、重炭化水素が比較的高い温度下
で長時間にわたって滞留していると、コークの形成が促
進される。これらのコークは、容器の内部に厚く堆積し
てしまい、それによって金属外被の一部を被覆し、冷却
してしまう。こうした局部的に冷却された部分は反応容
器を破損する可能性のある腐食性物質の濃縮を促進す
る。加えて、場合によって大きなかけらに分かれて、容
器あるいは伝導管を通じての触媒の流れを妨げる可能性
のあるコークの大きな堆積によって、他の問題も発生す
る。本発明の目的のひとつは、反応容器内での炭化水素
の滞留時間を減らすことである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明のひとつの目的
は、触媒と炭化水素蒸気の分離におけるベント式上昇管
の操作を改善することである。本発明のさらに別の目的
は、ＦＣＣ反応ゾーンの反応容器部分における滞留時間
を制御することである。本発明は上昇管の端部に配置さ
れ、上昇管壁部のサイクロン取入口上に広がっている、
触媒粒子浮遊物中の、少なくとも弾道的に分離された触
媒の一部を含んだベント式上昇管を提供するように構成
されたＦＣＣプロセスである。この触媒浮遊物は上方に
向けられた触媒流のエネルギーを上昇管から分散させ
て、それら粒子がサイクロン取入口から引き出されるま
で上昇管内に分離された触媒粒子の一部を保持する浮遊
分離ゾーンを提供する。このようにして、分離された触
媒と、それに伴って運ばれる大量の蒸気が反応容器内に
移送されないようにして、過分解を防ぐ。浮遊分離ゾー
ンは反応容器からのストリッピング・ゾーンからのスト
リッピング・ガスも受け入れる。この浮遊分離ゾーンを
通じてストリッピング・ガスを通過させると、炭化水素
が容器内に放出されるのを防いで浮遊触媒のストリッピ
ングをさらに促進し、サイクロン・セパレータ内での生
成物蒸気の回収率を高めてくれる。ストリッピング用蒸
気を上昇管の上部に送ることは、反応容器上部の比較的
活性の高い領域を保持し、それによって、反応器上部で
のコークの濃縮および堆積を防ぐという別の利点も提供
する。

【００１０】したがって、本発明はひとつの実施例にお
いては、原料の流動接触分解のためのプロセスである。
このプロセスは原料と再生触媒粒子を反応器上昇管の開
口部に送り込むステップと、その触媒および原料をその
上昇管の第１の部分を通じて上方に移動させ、それによ
って原料をガス状の生成物流に変換し、再生触媒粒子上
のコークの堆積によって触媒粒子を使用済み触媒をつく
りだして、第１の触媒濃度を持つ使用済み触媒とガス状
生成物の混合物をつくるステップとを含んでいる。使用
済み触媒とガス状成分の第２の混合物は上昇管取出口を
通じて、上昇管から引き出される。少なくとも、第１の
混合物の一部は上昇管の第１の部分から、上昇管の第２
の部分にある触媒粒子浮遊物内に上昇移動する。上昇管
の第２の部分は、上昇管の下流端部に、触媒を上昇管の
外部にほとんど放出しない分離ゾーンを含んでいる。こ
の分離ゾーンはその長さ方向の大部分が取出口の上に広
がっており、取出口の上方に、第１の混合物の密度より
相対的に高い触媒密度の領域を形成している。ストリッ
ピング蒸気密度はこの分離ゾーン内に送りこまれる。触
媒粒子、ガス状生成物、およびストリッピング蒸気の第
２の混合物は、粒子セパレータを通じて送られる。この
ガス状成分は、セパレータ内で使用済み触媒から分離さ
れる。セパレータから回収されるガス状生成物はプロセ
スから取り出される。セパレータからの触媒粒子はスト
リッピング・ゾーンに送られ、ここからストリッピング
・ガスが出ていって、ガス状ストリッピング蒸気流をつ
くりだす。ストリッピング・ゾーンからの使用済み触媒
は再生ゾーンに送りこまれ、再生ガスと接触させられ
て、触媒粒子からのコークを燃焼させ、再生触媒粒子を
つくりだして、反応器上昇管に送り出す。

【００１１】他の実施例において、本発明はＦＣＣ原料
の流動接触分解のための装置である。この装置は反応容
器内に配置された上側に向いた部分を有する上に向いた
上昇管を含んでいる。上昇管の側壁によって形成される
上昇管取出口は反応器上昇管の上部に設けられている。
上昇管の上部部分によって形成される分離室は上昇管取
出口上方、少なくとも上昇管直径の２倍の長さだけ広が
っている。上昇管の上端部は分離室内でストリッピング
蒸気取り入れ口を形成している。粒子セパレータは生成
物蒸気から触媒を分離するために、上昇管取出口と密閉
状態で連通している。ストリッピング容器は分離ゾーン
の下に連通しており、反応容器と連通している。伝導管
はストリッピング容器の底部から触媒を引き出し、触媒
を反応容器に移送する。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は一般的にはＦＣ
Ｃプロセスの反応装置に関している。本発明は軽および
重ＦＣＣ原料を分解するために用いられるほとんどのＦ
ＣＣプロセスに対して有効であろう。本発明によるプロ
セスと装置の諸態様は既存のＦＣＣ装置の操作と改良
や、新しいＦＣＣ装置の構成にも使用することができ
る。本発明は多くのＦＣＣ装置と同じ一般的要素を用い
る。反応容器上昇管は一次反応ゾーンを提供する。反応
容器およびサイクロン・セパレータはガス状生成物蒸気
から触媒を取り除く。ストリッピング・ゾーンは触媒の
表面から吸収蒸気のかなりの部分を除去する。ストリッ
ピング・ゾーンからの使用済みの触媒はひとつ、または
複数の再生段階を有する再生ゾーン内で再生される。再
生ゾーンからの再生された触媒は反応容器上昇管で用い
られる。反応容器および再生器部に対しては多数の異な
った構成を用いることができる。本明細書の反応容器お
よび再生器要素についての具体的な記述は、特許請求の
範囲における記述を除いて、本発明をそれらの具体例に
限定することを意図しているのではない。

【００１３】基本プロセス操作の概要は、図１を参照す
れば最もよく理解できるであろう。触媒再生器10の再生
触媒粒子12からの触媒は制御弁16によって規制される速
度で、Ｙ部18に伝導管14によって移送される。伝導管20
によって、Ｙ部18の底部に吹きつけられるリフト・ガス
は、上昇管第１部分の下側部22を通じて、触媒を伝送す
る。原料は原料噴射ノズル24によって、上昇管第１部分
の下側部22の上の上昇管内に吹き込まれる。図はリフト
・ガス・ゾーン22を有する上昇管構成により実施された
本発明を示している。本発明による利点を生かす上で、
リフト・ガスを上昇管内に導入することは必要条件では
ない。

【００１４】原料、触媒およびリフト・ガスの混合物
は、反応容器28内に延びて、部分26および22と共に上昇
管の第１の部分を形成している上昇管26の中間部分の内
部を上昇する。上昇管のこの第１の部分は触媒とガス状
成分の混合物を上昇管の第２の部分29に排出する。『ガ
ス状生成物』という用語は、リフト・ガス、生成物ガス
および蒸気と、そして転換されていない原料成分との混
合物を指す。上昇管の第１の部分と第２の部分との間に
インターフェイス32が配置されている。一対の取出口34
が上昇管を２組のサイクロン・セパレータ38の第１の段
階と接続させている。上昇管の第２の部分29は開口端部
40を有しており、その内部にストリッピング用蒸気が送
り込まれる。取出口からの触媒およびガス状成分の引き
出しにより、上昇管内部を上方に移動する触媒とガス混
合物のエネルギーを発散させ、したがって、上昇管の第
１の部分の低密度触媒領域と、上昇管の第２の部分と該
インターフェイス32上方の触媒密度の高い部分との間
に、インターフェイス32が形成される。上昇管の開口上
端部から入るストリッピング・ガスも上昇管第２部分29
の高触媒密度領域を通過して、取出口34から引き出され
る。上昇管第２部分29は分離ゾーン30として作動する分
離室を形成している。ガス状成分はサイクロン・セパレ
ータ38によって、触媒粒子から分離される。ガス状生成
物および触媒は、上昇管取出口34から第１段階のサイク
ロンを通じて、第２段階のサイクロン42に移動する。ガ
ス状生成物はライン44によって第２段階サイクロンから
間接的に回収され、分離された触媒粒子は第１段階サイ
クロンからはディップ-レッグ48によってデンス・ベッ
ド（dense bed）に、さらに第２段階サイクロンからは
第２段階ディップ-レッグ50によりデンス・ベッドに戻
される。使用済み触媒および吸収された炭化水素はデン
ス・ベッド46からストリッピング・ゾーン52の方向に流
れ下る。触媒がストリッピング・ゾーン52を通じて流れ
下る際、一連のバッフル54によって前方や後方に滝のよ
うに流れ落ちることになる。流は散布機56によってスト
リッパーの下側部分に噴射され、向流で下側に向かって
流れ落ちてくる触媒流内を上方に移動する。ノズル58は
ストリッピング・ゾーン52の底部から触媒を引き出し、
それをライン60によって触媒再生器10の方向に移動す
る。伝導管62によって運ばれる酸素を含有した流はその
再生器内部で触媒と接触し、触媒からのコークを燃焼さ
せ、そのことによって、ライン64によって再生器から除
去されたコーク燃焼副産物の煙道ガス流をつくりだすと
同時に、コークの濃度が減った再生触媒を提供する。コ
ークを燃焼させ、触媒粒子を反応容器上昇管に還流させ
ることによって触媒粒子からコークを除去する公知の再
生器構成を用いることができ、再生ゾーンの具体的な細
部は本発明の重要部分ではない。

【００１５】上のように構成された本発明による上昇管
は触媒とガスを分離するための独特の領域を有してい
る。図１に描かれているような、上昇管の上側部分の作
動を見てみると、触媒は上昇管の第１の部分を、そし
て、上昇管部分26を通じて、典型的なプラグ流れの状態
で、そして、6.1−30.5ｍ/sec（20−100ft/sec）の速
度、そして16−80kg/ｍ³（１−５lb/ft³）の範囲の触媒
密度で、上方に移動する。触媒の比較的均一な昇流は、
それが上昇管取出口34に到達するまで継続する。上昇管
内を上方に移動するガスおよび触媒流のエネルギーは、
それが上昇管取出口34の高さに達すると、ガスおよび触
媒の引き出しによる圧力の低下から分散し始める。しか
しながら、ガスおよび触媒混合物のモーメントは触媒の
過半数とガスの一部を、取出口を通じて上方に運び続け
る。上昇管の第２の部分は、上昇管内を上方に通過する
触媒混合物の速度が、上昇管からの触媒およびガスの引
き出し、あるいは上昇管の流動面積の増大により低下し
始める部分である。触媒粒子の速度は駆動圧力の喪失と
共に低下し始めるので、取出口34を通過して上方に移動
する触媒粒子の比較的遅い速度が上昇管の第２の部分29
内に形成された分離ゾーン内での触媒粒子の滞留時間を
増大させる。分離ゾーンは一般的には触媒を含み、イン
ターフェイス32の上方に配置された部分である。分離ゾ
ーンに入る触媒の滞留時間が増大することから、分離ゾ
ーン内での触媒密度が上昇管の第１の部分での触媒密度
と比較して増大する。上方に移動する触媒およびガス粒
子のモーメントは触媒の高密度領域を上昇管取出口34の
上方で浮遊させる。上昇管取出口34を通過する際の触媒
粒子の上方へのモーメントは、これも、上昇管取出口34
上方の触媒の高密度領域を支える力を分離ゾーンの触媒
高密度領域に加えることになる。上昇管内部を上方に移
動する新しい粒子がインターフェイス32を横断して、分
離ゾーン30の上部に上昇し、他の触媒粒子をそのインタ
ーフェイス下方の取出口内に押し下げるだけのモーメン
トを持っていれば、インターフェイス32を通じて触媒粒
子が絶えず交換されることになる。上昇管と開口端部40
を通じて入り込むストリッピング流体からのガス状成分
も、上昇管取出口34内に継続的に下方に移動していく。
さらに明確にするために言うとすれば、上昇管の分離ゾ
ーンとは、上昇管内を上方に移動する触媒およびガス混
合物の速度がかなり低下する上昇管の部分、あるいは、
分離ゾーンで分離するために上昇管取出口が触媒および
ガス状成分を引き出す上昇管の領域を意味している。

【００１６】したがって、ガス状成分と触媒の混合物が
上昇管内を上方に移動していく時、それが上昇管の第２
の部分に送り込み、インターフェイス32を横断する際
に、速度と密度の変化が発生する。上昇管の第１の部分
の触媒は、通常、6.1−30.5ｍ/sec（20−100ft/sec）の
速度と、16−80Kg/ｍ³（１−５lb/ft³）の密度を有す
る。触媒およびガス状成分がインターフェイスを通過す
ると、触媒密度は1.1−20、好ましくは上昇管の第１の
部分における触媒密度の５−20倍に上昇する。開口端部
40を経由してのストリッピング・ガスの下方への流れ
と、インターフェイスを通じての分離ゾーン30の上部部
分への粒子の継続的な噴射によって、触媒とガスとは分
離ゾーン30から下方に循環する。インターフェイス32と
分離ゾーン30内の触媒粒子の密度の高さも、それが上昇
管取出口34に入る前の触媒からの炭化水素蒸気のストリ
ッピングに寄与する。分離ゾーン30内の触媒密度が比較
的高いことから、ストリッピング蒸気がサイクロンに入
る前にさらに触媒粒子のストリッピングを行わせる接触
ゾーンが形成される。上昇管取出口から引き出された触
媒は、触媒から生成物ガスの分離を実行できるどのよう
なタイプの分離装置にでも入れることができる。通常、
取出口は触媒およびガス状成分混合物をひとつ、または
複数のサイクロン・セパレータに供給する。どのような
分離装置が用いられようと、それは上昇管取出口に直接
接続され、ガス状成分が反応容器希釈相に再び入り込む
ことを防ぐために、基本的には密閉されたタイプのもの
でなければならない。サイクロン・セパレータが用いら
れる場合は、単一段階サイクロンと、あるいは図１に示
されているような２段階サイクロンのいずれであっても
よい。これらのセパレータは触媒からガス状成分を分離
し、ガス状に成物を反応容器から取り出しつつ、分離さ
れた触媒をストリッピング・ゾーン還流させる通常の方
法で作動する。

【００１７】本発明に適したストリッピング・ゾーン
は、触媒から吸収された炭化水素を除去できるものなら
どのようなタイプのものであってもよい。多くの場合、
ストリッピング・ゾーンは図１に示されるような通常の
バッフルで構成され、その内部で触媒粒子は向流でスト
リッピング・ストリームの昇流と接触させられる。本プ
ロセスで用いられるストリッピング・ストリームの量は
ＦＣＣ操作のために用いられる通常の範囲で、通常、触
媒1000Kgあたり１−３Kgの範囲である。上昇管の上部端
の分離ゾーンは、触媒が上昇管から流出するのを基本的
には防ぐことができる構成を有している。最も単純な形
態では、触媒は上昇管取出口34上部に延長された長さ66
の上昇管を設けることにより、触媒が上昇管の分離ゾー
ンに閉じ込められている。いくつかの例では、触媒粒子
が上昇管の上部から放出されるのを防ぐために十分な長
さの、上昇管の中間部分と同じ直径の延長端部66を設け
ることができる。しかしながら、多くの場合、単純な延
長端部は反応容器28で可能な延長部66の長さ以上の長さ
を必要とする。

【００１８】図２乃至４は、上昇管の上部から触媒がほ
とんど放出されないように、上昇管の端部に設けられる
延長部の必要な高さを減らすための、上昇管端部のいろ
いろな構成を示している。これらの構成は、上昇管の分
離ゾーンでの触媒密度を増大させる方法も提供すること
ができる。

【００１９】図２は図１に示されている上昇管の上部端
の別の構成を示している。この構成においては、上昇管
取出口34は上昇管第１部分26の中間部の上方に配置され
ている。取出口の上方に、上昇管は直径が拡大された部
分を有している。上昇管取出口34を通じて広がる上昇管
の拡大された部分は、どんな速度の気流でもより迅速に
分散させることができる。加えて、拡張された直径は開
口上部端上に移動するどの触媒粒子でも補足してしまう
傾向を示す。触媒粒子を閉じ込めるさらに別の手段とし
て、上昇管の端部にオプションのバッフル72を設けるこ
ともできる。バッフル72は上昇管の開口端部をふさぎ、
どのような触媒粒子が上昇管の開口端部を通じて吹き込
まれるのを防いでくれる。バッフル72は環状開口部74を
提供するように設けることもできる。開口部74はストリ
ッピング蒸気が分離部の上部端に入り込めるようにする
ために必要となる。環状開口部74はストリッピング蒸気
流が上昇管の上部に入り込む時に正圧降下を維持するた
めの制限手段として設計することも可能である。また、
上昇管内を上方に移動する触媒およびガス状流に関連し
た運動エネルギーの低下は、分離ゾーンの上部に入る触
媒流を崩壊させてしまうので、上昇管の部分26の触媒お
よびガス密度の低い領域と該インターフェイス76上方の
触媒密度の比較的高い領域の間にインターフェイス76を
形成する。

【００２０】本発明の別の実施例において、上昇管の上
部部分が上昇管取出口を含む上昇管のより長い部分の上
に張り出されている。図３は上昇管の中間部分26の後に
拡張部分78が続いている構成を示している。上昇管取出
口34′は拡張部分78の側壁に形成されている。触媒が上
昇管の部分26から拡張部分78に流れ込むと、混合物の速
度が低下し、それによって、流が上昇管取出口34′を通
過する前に、そのエネルギーを部分的に分散させる。上
昇管取出口34′の下でのストリーム・エネルギーの最初
の分散により、分離ゾーン内での触媒粒子のモーメント
が減少するので、触媒はより容易に上昇管の開口部80よ
り下に閉じ込められる。運動エネルギーの崩壊と触媒が
分離ゾーンの拡張部分に落ち込む時の触媒床の崩壊とに
より、再び、触媒密度が高い上部部分と触媒密度が低い
下部部分との間に再びインターフェイス82ができあが
る。

【００２１】図４は触媒の上昇管上部からの流出を防ぐ
ための、上昇管端部の修正による別の構成を示してい
る。この構成においては、上昇管の中間部26に、これも
図１に示されているような上昇管取出口34が続いてい
る。上昇管取出口34の上方に、上昇管はひとつまたは複
数の開口部90を除いてヘッド88により閉じられている端
部84を有している。このヘッド88はそれがなければ上昇
管の端部を通過して、反応容器に入り込む可能性のある
触媒を防止する。開口部90はストリッピング蒸気流の入
り込みおよび、オリフィス開口部を通じて外側に移動す
る触媒の再び入り込むことを制限するための制限流通路
を提供する。この構成は、触媒粒子が比較的高い速度を
持っている高速上昇管装置において、触媒がヘッドに衝
突するような場合に、触媒を開口部90から外にそらして
しまうので特に有効である。上昇管の延長部92は開口部
90から出てくるどのような触媒でも捕捉する。延長部92
内の触媒は開孔部90を通じて流れ落ち、インターフェイ
ス32′と共に作動する分離ゾーン30′に還流される。

【００２２】図５は触媒が上昇管の上部から流出するの
を防ぐための別の構成を示している。上昇管の中間部分
と取出口は図１および４に示すのと同じ構成を有してい
る。上昇管の上部端部94はヘッド96によって閉じられて
いる。小さな直径のノズル98がヘッド96の上部から上方
に、あるいは上昇管の側面から外側に突き出ている。ノ
ズル98は分離ゾーン30″内へのストリッピング蒸気流を
還流させるための制限開口部を提供している。ストリッ
ピング蒸気がノズル98を通じて分離ゾーン30″に流れ込
むと、ノズルの延長された長さ方向にそって正圧降下を
作り出し、ノズル98の端部を通じての触媒の流出が防が
れる。

【００２３】

【発明の効果】本発明は、反応容器内での炭化水素の滞
留時間を制御することができ、炭化水素と触媒の反応を
効率的に行わせ、かつ触媒の回収が容易で、反応容器の
コークの堆積を防止する効果を有する極めて有効な炭化
水素の流動接触分解法である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の流動接触分解プロセスの反応容器及び
再生システムである。

【図２】本発明の流動接触分解反応装置の浮遊分離ゾー
ンの製造を示すものである。

【図３】本発明の流動接触分解反応装置の浮遊分離ゾー
ンの製造を示すものである。

【図４】本発明の流動接触分解反応装置の浮遊分離ゾー
ンの製造を示すものである。

【図５】本発明の流動接触分解反応装置の浮遊分離ゾー
ンの製造を示すものである。

【符号の説明】

10 触媒再生器 12 再生触媒粒子 14，20，60，62，64 伝導管 16 制御弁 18 Ｙ部 22 上昇管第１部分の下側部 24 原料噴射ノズル 26 上昇管第１部分の中間部 28 反応容器 29 上昇管第２部分 30′，30″ 分離ゾーン 32 インターフェイス 34 上昇管取出口 38 サイクロン・セパレータ 40 開口端部 46 デンス・ベッド 48，50 ディップ-レッグ 52 ストリッピング・ゾーン 56 散布機 90 開口部

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）該原料と再生触媒粒子を反応器
   上昇管の第１の部分の下側部を通過させ、該触媒と原料
   を該上昇管の第１の部分の中間部分を通じて上方に移動
   させ、それによって、該原料をガス状生成物に転化し、
   さらに該再生触媒粒子上のコークの堆積により使用済み
   触媒粒子をつくりだし、第１の触媒密度を有する上昇管
   取出口の下側に使用済み触媒とガス状生成物の第１の混
   合物をつくりだすステップ （ｂ）上昇管取出口を通じて、使用済み触媒とガス状生
   成物の第２の混合物を引き出すステップ （ｃ）使用済み触媒とガス状生成物の該第１の混合物の
   少なくとも一部を、触媒を該上昇管からほとんど流出さ
   せることなしに、該上昇管の第１の部分から該上昇管の
   降流端の触媒粒子の浮遊領域へと上方に移動させ、該浮
   遊領域が分離ゾーンを含む該上昇管の第２の部分内に配
   置されており、該分離ゾーンがその長さ方向の大部分を
   該上昇管取出口の上部に張り出させており、該上昇管取
   出口の上方に第２の触媒密度を有する領域を提供し、該
   第２の触媒密度が該第１の触媒密度より高くするステッ
   プ； （ｄ）ストリッピング蒸気流を該分離ゾーン内に送り込
   むステップ （ｅ）触媒粒子とガス状生成物の第２の混合物を粒子セ
   パレータに送り込むステップ； （ｆ）該セパレータからガス状生成物流を回収するステ
   ップ； （ｇ）該セパレータからストリッピング・ゾーンに触媒
   粒子を送りこみ、ストリッピング・ガスを該ストリッピ
   ング・ゾーンを通じて上方に送り、さらに該ガス状蒸気
   流をつくりだすステップ、そして； （ｈ）使用済み触媒を該ストリッピング・ゾーンから再
   生ゾーン内に送り込み、該使用済み触媒を該再生ゾーン
   内で再生ガスと接触させて、該触媒粒子からのコークを
   燃焼させ、該反応器上昇管に送る再生触媒粒子をつくり
   だす：ステップからなることを特徴とする流動接触分解
   のためのプロセス。
2. 【請求項２】 第１の混合物が6.1−30.5ｍ/ｓの範囲
   の速度で上昇管の第２の部分に入り込む、請求項１のプ
   ロセス。
3. 【請求項３】 上昇管取出口が分離ゾーン、あるいは
   その下側に配置されている、請求項１のプロセス。
4. 【請求項４】 第１の触媒密度が16−80Kg/cm³の範囲
   であり、第２の触媒密度が該第１の触媒密度より1.1−2
   0倍高い、請求項１または２のプロセス。
5. 【請求項５】 上昇管の該分離ゾーンが、上昇管の該
   第１の部分より大きな断面積を有する、請求項１，２，
   または３のプロセス。
6. 【請求項６】 上昇管の降流端がふさがれて、制限さ
   れた開口部を有している、請求項１−４のいずれかのプ
   ロセス。
7. 【請求項７】 触媒が分離ゾーン内で横断面に衝突す
   る、請求項１−５のいずれかによるプロセス。
8. 【請求項８】 （ａ）反応容器内に配置された第１部
   分の下側部とその上方に第１部分の中間部を有する上向
   き上昇管、（ｂ）該第１部分の中間部内で該上昇管の側
   壁で形成される上昇管取出口、（ｃ）該上昇管の第１部
   分の中間部により形成され、上昇管取出口の上方に少な
   くとも上昇管の直径分だけ張り出している上昇管の第２
   部分、（ｄ）該上昇管第２部分内で該上昇管により形成
   されるストリッピング蒸気取入口、（ｅ）生成物蒸気か
   ら触媒を分離するための該上昇管取出口と密封連通した
   セパレータ、（ｆ）該上昇管第２部分の下に配置され、
   該反応容器と連通したストリッピング管そして（ｇ）該
   ストリッピング管から触媒を引き出し、触媒を再生容器
   に移送するための伝導管とによって構成されていること
   を特徴とする流動接触分解用装置。