JPH09189711A - 接触分解装置の原料噴射ラインをモニターするための受動型音響式方法 - Google Patents

接触分解装置の原料噴射ラインをモニターするための受動型音響式方法

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JPH09189711A
JPH09189711A JP8355671A JP35567196A JPH09189711A JP H09189711 A JPH09189711 A JP H09189711A JP 8355671 A JP8355671 A JP 8355671A JP 35567196 A JP35567196 A JP 35567196A JP H09189711 A JPH09189711 A JP H09189711A
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George Dewey Cody
ジョージ・デウェイ・コーディー
Eugene R Elzinga Jr
ユージーン・アール・エルジンガ・ジュニア
Charles Lambert Baker Jr
チャールズ・ラムバート・ベーカー・ジュニア
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Exxon Research and Engineering Co
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 接触分解装置の原料ライザーにおいてガス発
生と関連する化学的および物理的過程、およびこれらの
過程の変化と、接触分解装置において製造される製出生
成物の変化との相関関係を非侵入型的に監視する方法を
提供する。 【解決手段】 この方法は、原料ライザーに沿った１つ
以上の位置でＲＭＳ加速度を測定する工程、装置が所望
の性能で運転している時の各位置の当初のＲＭＳ加速度
を決定する工程、前記反応器が所望の性能で運転してい
る時の基準ＦＲＰと測定ＦＲＰとを比較する段階、およ
びＦＲＰの変更を決定する工程、を含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、接触分解装置の原
料噴射ラインをモニターするための受動型音響式方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】ガソリ
ンを製造するために重質オイルを接触分解することは、
重質オイルをより価値の高いガソリンおよびより軽質製
品へ転換する最も重要かつ広く使われている精油所のプ
ロセスである。分解は、加熱することにより比較的大き
い分子量の炭化水素を、より軽質の成分へ分解すること
として定義できる。適当な触媒の存在下で分解を実施す
ると、単純な熱分解に比べて収率および品質が改良され
る。接触分解は、１分間当たり４０トンまでの大きな触
媒質量速度で新しい触媒を噴射された原料と接触させた
後、失活（“使用済み(spent)”）触媒として分解され
た炭化水素のガス流から分離される、連続式流動床プロ
セスである。この場合の分離は、流動床反応器とストリ
ッパーの中で起こる。次に、使用済み触媒は流動床式再
生器の中で、堆積したコークスを酸化して賦活させて新
しい触媒として噴射ゾーンに戻される。再生器の流動床
とこのシステムの他の部位の間に触媒粒子を移送するこ
とは、個の粒子が高速度のガスの中で輸送される移送ラ
インの中で実施される。原料転換率および製品収率の観
点から最も重要となる移送ラインが原料ライザー(feedr
iser)である。原料ライザーの中では、新しい触媒とオ
イルとスチームの噴射流の間で最初の接触が行われ、次
の事項に基づいて大量のガスを製造する複雑な物理的お
よび化学的過程が起こる：即ち、（１）加熱触媒上のオ
イル蒸発、および（２）噴射されたオイルの中の比較的
複雑な炭化水素から軽い炭化水素を接触および熱分解す
ること。
【０００３】原料ライザーには３つの重要な性能を理想
的に実施する３つの区画がある。初期噴射ゾーンには、
オイルが導入されて循環している新しい触媒と接触して
蒸発される。オイルとスチームの二相混合物を触媒流の
中へ噴射する供給ノズルの設計および性能は、触媒粒子
の密度と均一性と同様に本区画の性能としては重要であ
る。中間反応ゾーンには、接触分解反応の大部分が実施
され、その役割りは、過度のバックミキシングを避けな
がら、原料と触媒との良好な接触を維持することであ
る。重要な設計パラメーターは平均触媒速度である。最
終移送ゾーンは、前記の中間区画で製造された高価値生
成物（例えば、ガソリン）を再分解することなく、残り
の転換可能な物質を分解する役割りを持つ。流動床接触
分解装置（接触分解装置またはＦＣＣＵ）は、保存や設
計変更、および修理のための計画運転停止の間に何年に
もわたって連続して運転するように設計されている。接
触分解装置は処理量が大きいので、性能の並みの改良で
さえも、長期運転の間に維持されるならば、経済的な意
味で重要な刺激となる。
【０００４】原料ライザーの各区画中で起こる複雑な物
理的、化学的なprocessのために、原料オイルの量と質
の変動だけでなく触媒の物理的と化学的性質の変化に応
えて接触分解過程の収率および製品分布を最適化する仕
事に大きな障害が出ている。更に、供給ノズルおよびス
チーム噴射ノズルのような重要な部品の性能の変化を検
出することは困難である。従って、接触分解装置が“設
計”即ち“標準”条件から大きく逸脱して長期間運転さ
れることもあり得る。従って、過程が最適の運転条件か
ら逸脱していることをオペレーターに警告して、装置の
運転の変化に対して装入原料の転換率および収率を最適
化するのに役立つ、リアルタイムの監視システムが強く
望まれている。接触分解装置からの産出物をサンプリン
グすること、およびそのサンプルをオンラインで化学分
析することは、このようなニーズに応えるのに最短の近
道であると思われるだろう。残念ながら、分析上の感度
および精度に関する現在の限度によって接触分解装置の
転換率および収率ベクトルのオンライン監視するような
サンプリングは不可能である。
【０００５】更に、稼動中の接触分解装置から代表的生
成物をオンラインで抜き取することは分析技術が著しく
改良されたと仮定しても、前記のニーズに応えるもので
はない。オンライン抜き取り方式は、侵入型であり、原
料ライザーの壁面を貫通することが必要である。抜き取
りプローブは原料ライザーの厳しい物理的−化学的環境
に曝されると、容易に塞がることがある。更にこのよう
な局所的抜き取りプローブの結果が装置の“全体的”性
能を代表するという保証はない。接触分解装置の性能の
全体的尺度を示す局所的プローブは既に発表されてい
る。米国特許第４,６５０,５６６号および特許第４,８
０８,３８３号は、温度プローブを用いると、改良され
た装置性能に関連する、原料ライザー内の均一な温度分
布が得られることを記載している。このようなプローブ
は接触分解反応と直接に結び付けていることなくむしろ
流体の均一性と結び付けている。こういう訳で、原料ラ
イザーの中の接触分解反応用の頑丈で、非侵入型の、オ
ンラインモニターに対して依然としてニーズがある。本
発明はこのニーズを満たすものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、接触分解装置
の原料ライザーにおけるガス発生と関連する化学的およ
び物理的過程、およびこれらの過程の変化と、接触分解
装置において製造される製出生成物の変化との相関関係
を非侵入型的に監視する方法である。本発明は、信号処
理装置を利用して或る特定の時間において原料ライザー
の長手方向に沿ったいろいろな位置で原料ライザー壁面
のＲＭＳ加速度を測定する。ＲＭＳ加速度は根二乗平均
加速度を意味し、当業界では公知であり、米国特許第
５,０２２,２６６号を参照されたい。原料ライザーに沿
ったいろいろな位置でのＲＭＳ壁面加速度測定値を用い
て原料ライザープロフィル（ＦＲＰ）を定義するが、こ
れは時間によって変動することも出来る（ＦＲＰ
（ｔ））。ＦＲＰは噴射されたオイルがより軽質でかつ
より高価値の生成物への転換率と直接関係するＲＭＳ壁
面加速度の集合である、と言うのは、これらの加速度は
測定される位置のガス発生に関係するからそういう関係
を直接付ける事が出来る。このシステムおよび方法は、
流動床式接触分解装置の噴射および反応ゾーンの性能の
オンラインモニターとして使用できる。ＲＭＳ測定値の
変化を利用して、接触分解装置が最適の性能で運転して
いないことをオペレーターに警告することができる。
【０００７】本発明には、原料ライザーに沿った１つ以
上の位置でＲＭＳ加速度を測定する段階、装置が所望の
性能で運転している時の各位置における当初のＲＭＳ加
速度を決定する段階、前記反応器が所望の性能で運転し
ている時の基準ＦＲＰと測定ＦＲＰとを比較して基準Ｆ
ＲＰを決定する段階、およびＦＲＰの変更を決定する段
階、を含む。その時に、オペレーターは、このＦＲＰを
当初の数値に戻すように反応器の運転パラメーターを変
えることができる。
【０００８】反応器が所望の性能で運転している時の早
い時期に同じ反応器で基準ＦＲＰを決定してもよい。
【０００９】本発明は、接触分解の原料ライザーの長手
方向に沿って、噴射された原料が分解される間に固体粒
子がライザー壁面へ衝突して発生する原料ライザープロ
フィル、即ちＦＲＰと呼ばれる、ＲＭＳ加速度の集合を
非侵入型で測定し、かつモニターするための方法であ
る。本発明は、噴射されたオイルがより軽質でかつ高価
値の生成物への転換率と直接関連するオンラインデータ
を提供するので、流動床接触分解装置の噴射および反応
ゾーンの性能のオンラインモニターとして利用でき、か
つ、このデータが、装置が最適の転換率および収率で運
転されていないことを示す場合には、装置のオペレータ
ーに警告を発するシステムとしても利用できる。本プロ
セスは、装置の性能を最適化し、しかも重要部品、原料
オイル、または触媒の予期しない変化に関して最適点で
装置を維持するように装置のオペレーターを助けること
を目的としている。
【００１０】図１は、接触分解装置の概略図を示してい
る。触媒と噴射されたオイルは原料ライザーの中で一体
化する。触媒粒子と噴射されたオイルとスチームとの反
応によってガスが発生する。このガスによって、相互間
および壁面と衝突してエネルギーを失う触媒粒子の運動
エネルギーが増加する。触媒粒子が ライザー壁面へラ
ンダムに衝突すると、原料ライザーの外壁面に取り付け
られている一連の加速度計によって測定される、その壁
面の振動エネルギーが増加する。図３は、ライザー内部
の運動エネルギー発生および原料ライザーの壁面におけ
る軸方向の推定粒子エネルギーに対する仮想モデルと、
測定されたＲＭＳ加速度との比較を示している。
【００１１】多数の加速度計（例えば、Ｂｒｕｅｌ ａ
ｎｄ Ｋｊａｅｒ４３８４）を、原料噴射の下流側約１
０フィートの位置から原料噴射の下流側２５〜５０フィ
ートの位置までの原料ライザーの外壁面に取り付ける
（図２を参照されたい）。この距離の中で、衝撃ハンマ
ー（Ｂ＆Ｋ８２０２）によって励磁される、磁石付着式
加速度計の出力を検討して約８個の加速度計の位置を選
ぶ。各加速度計は、原料の噴射地点から軸方向に特定の
距離にある。時間ｔにおいてオイル噴射地点から位置、
Ｚiにある各加速度計の平均ＲＭＳ加速度は、Ａ（ｔ，
Ｚi)として定義される。
【００１２】“Ｎ”測定地に対応する原料ライザーに沿
ったＡ（ｔ，Ｚi)の数値集合、Ａ（ｔ，Ｚi)、Ａ（ｔ，
Ｚ2)..., Ａ（ｔ，Ｚn)は、原料ライザープロファイ
ル、即ち時間ｔにおけるＦＲＰ、ＦＲＰ（ｔ）として定
義される。ガス発生によって粒子の運動エネルギーが発
生し非弾性衝突によってその粒子の運動エネルギーが消
滅するので、ＦＲＰ（ｔ）が、原料の蒸発および分解に
よる壁面における粒子の運動エネルギーに対する等方性
のガス発生の影響に応じた原料の噴射地点の川下を示す
という結論につながる。ＦＲＰ（ｔ）はガス発生が低下
するにつれて最小に落ちつき、次にガス流が増加する軸
方向粒子速度になるにつれて次第に上昇する。ＦＲＰ
（ｔ）のこうした一般的な定性はデザインの異なる様々
なＦＣＣＵ原料ライザーでも見られたことである。ＦＲ
Ｐ（ｔ）の最大値の位置および幅の移動は、流動床式接
触分解装置の性能と強い関連があることが判っている。
この最大値の大きさを増加させ、噴射の地点の前に前進
させるようなＦＲＰ（ｔ）の変化は、装置を所望の生成
物の収率を高めることができるような運転へ移行する傾
向があることが経験的に判った。
【００１３】図２では、加速度計の約８個のアウトプッ
トを、後記の装置性能の決定に変換する、装置のプラッ
トフォーム上の加速度計、処理装置およびコンピュータ
ー装置の配置が示されている。各加速度計のアウトプッ
トは、中心周波数ｆ0を中心とした幅２Ｂの周波数バン
ドにわたって処理される。中心周波数およびバンド幅２
Ｂは、次の規準に基づいて該当する位置での壁面の加速
度パワースペクトルを検討して選ばれる：即ち、（１）
局在化された壁面共振が該当する耐熱鋼壁面の特徴なら
ばこの壁面共振を含むこと；（２）ランダムな触媒粒子
の衝撃と関係がない外来の壁面振動エネルギーを除外す
ること、および（３）加速度計のマウンティング共振の
ような見せかけの共振を除外すること。処理の後、時間
ｔ1における根二乗平均加速度が決定され、この量の二
乗根が得られるが、この二乗根は該当する加速度計のＲ
ＭＳ加速度を定義する。
【００１４】測定は、遅れた時間間隔ｔ2で繰り返され
る。このようにして、ＦＲＰ（ｔ）である、時間ｔにお
ける各位置ｚiに対するＲＭＳ加速度の値、Ａ（ｔ，
ｚi)の集合が得られる。ＦＲＰ（ｔ）は、Ａ（ｔ，ｚi)
の各々の値であり、時間ｔにおけるｚの連続関数に合致
させておくことができる。５個のパラメーターを含む次
の方程式は、今まで入手できたデータをよく近似してい
ることが判っている：
【数１】Ａ（ｔ，ｚi)＝Ｃ1[ｅｘｐ（−［（ｚ−Ｃ2)／
Ｃ3]2)＋Ｃ4＋Ｃ5ｚ］3/2 上記の方程式は５個の定数を含む。初めの３個の定数は
接触および熱分解、並びに蒸発からのガス発生による、
原料ライザーに沿った位置に対する粒子の運動エネルギ
ーのガウス依存性を表す。後の２個の定数は、等方性ガ
ス発生の軸方向の流れへの変換率を表す。定数Ｃ1〜Ｃ3
は噴射および反応ゾーンのアウトプットを特徴づけるの
に最も敏感であり、一方、定数Ｃ4-Ｃ5は移送ゾーンに
関する有用な情報を提供することが経験的に判ってい
る。
【００１５】装置のオペレーターは、ＦＲＰ（ｔ）の変
化、または５個の定数、即ちＦＲＰ（ｔ）に合致させる
Ｃ1〜Ｃ5の変化を見守ることによって装置性能の変化を
理解できる。
【００１６】本発明の１つの実施例では、流動床式接触
分解装置の原料ライザーに永久的に取り付けられている
一連の加速度計の電気的アウトプットがＦＲＰ（ｔ）を
出すために、現場で信号処理される。ＦＲＰ（ｔ）は単
純な数式モデルと合致して、合致するパラメーターの大
きさを接触分解装置の制御値室へ搬送する。制御値装置
では、特定の時間間隔にわたるＦＲＰ（ｔ）の時間平均
が基準（ＦＲＰref)として、またそれより後の時間にお
けるＦＲＰ（ｔ）として表示される。
【００１７】ＦＲＰrefと比較してＦＲＰ（ｔ）で原料
ライザーの長手方向に沿うガス発生に関するリアルタイ
ム情報からみて３つの装置運転モードが可能である。 （１） この装置のオペレーターが利用出来るいろいろ
な制御項目によってリアルタイムのオンラインＦＲＰ
（ｔ）を長時間一定に維持して生成物の収率および生成
物分布の通常の分析技術によって装置の基本的性能を求
める。基準性能ＦＲＰrefを記憶させ、次に得られるＦ
ＲＰ（ｔ）と比較する。運転制御項目はオペレーターに
よって選ばれるＦＲＰrefの「誤差領域」内に保たれ
る。 （２） リアルタイムのオンライン ＦＲＰ（ｔ）は、
同様の設計のＦＣＣＵ装置に関して得られる平均値〈Ｆ
ＲＰref〉と比較される。ＦＲＰ（ｔ）をこうした装置
の〈ＦＲＰref〉と一致させるためにオペレーターが変
更を行う。操作制御項目はオペレーターによって選ばれ
る〈ＦＲＰref〉の「誤差領域」内に保たれる。 （３） 別の運転モードでは専用のオンライン装置を用
いて転換率および収率を測定することにより基準ＦＲＰ
（ｔ）が求められる。この基準ＦＲＰ（ｔ）は記憶され
て後続の各ＦＲＰ（ｔ）と比較される。
【００１８】この装置の性能に関してオペレーターが利
用できるいろいろな制御項目は、オペレーターが調節し
てＦＲＰ（ｔ）の大きさと形状を変化させる−例えば、
ピークを最大にするまたは広げるか、又はＦＲＰ（ｔ）
を基準値に戻すためにそれを噴射地点の前に移動させ
る。
【００１９】ＦＲＰ（ｔ）はオペレーターが管理してい
るいろいろなパラメーターを変化させることにより維持
し、かつ元へ戻すことができる。これらのパラメーター
の一部が変化すると別のパラメーターの変化を引き起こ
すことは注意しなければならない。幾つかの例を挙げ
る。 （１）原料温度の変化（予熱） （２）燃料噴射の前のガス噴射の変化(“触媒ガスの上
昇”、スチームの膨張） （３）触媒／オイル比の変化 （４）ノズルのスチーム成分の変化 （５）原料ノズルの噴射パターンの変化 （６）“新しい触媒”に付着したコークスの組成の変化 （７）触媒の変化
【００２０】オペレーターに有益なプロセス情報を提供
するＦＲＰ（ｔ）を定義するのに必要な加速度計の位置
の数は、装置によって変わるので、実験によって決めな
ければならない。説明したように、ＦＲＰ（ｔ）がしば
しばガウス的依存性を示しており、従って精度の程度に
よるが、１個と５個の間のパラメーターを含む関数によ
って近似できるという驚くべき発見をした。従って、ピ
ークの下流側で３個の位置と上流側で２個の位置から成
る５個の加速度計があれば、有用なＦＲＰ（ｔ）を決定
するのに充分である場合もある。
【００２１】
【実施例】次の実施例は、或る与えられた反応器に対し
てＦＲＰ（ｔ）用のライブラリーをどのようにして決定
できるかを示したものである。
【００２２】実施例１ 本発明をタイプＡの原料ライザーに関する実験を用い
て、ＦＲＰが通常のプロセス変化による原料ライザー性
能の変化と強い相関関係にある、原料ライザーの安定的
な特性であることを示す。試験の結果は、表１の初めの
３行に示している。この実験では、原料ライザーに沿っ
た異なる１５個の位置で壁面加速度の測定を行いＦＲＰ
（ｔ）を計算した。センサーの配置は図２に模式的に示
している。壁面加速度はＢ＆Ｋ型式４３８４の加速度計
および型式２６３５の電荷増幅器を用いて測定した。信
号は全てＲＡＣＡＬの多チャンネル式テープレコーダー
によって同時記録し、信号の帯域幅は、６ないし１０．
９ＫＨｚの範囲に限定した。
【００２３】良好な原料転換率の期間の基準ＦＲＰを確
定するために通常の原料ライザー運転期間で測定を行っ
た。この期間、原料噴射は下部噴射リングを通して実施
した。こうして得たＦＲＰは、本明細書で既に説明した
ように次の方程式と合致した。即ち、
【数２】Ａ（ｔ，ｚi)＝Ｃ1{ｅｘｐ（−［（ｚ−Ｃ2/Ｃ
3]2)＋Ｃ4＋Ｃ5ｚ｝3/2
【００２４】原料の全転換率（１．００に正規化済み）
および合致パラメーターの値は、ＦＲＰのに対して表１
の第１行に示している。
【００２５】暫く経って、ＦＣＣＵは、正規化された原
料転換率で１％の減少によって示されるように、最適よ
りも好ましくないように運転されていることが判った。
表１の第２行は、この期間のＦＲＰに対する合致パラメ
ーターの値を示していて、図４は、良好な転換率の期間
の基本的事例のＦＲＰばかりでなく原料転換率が低下し
た時に得られるＦＲＰも示している。図４は、ＦＲＰが
特徴も大きさも大幅に変化したことを示している。壁面
加速度は更に上流側でピークに達して、合致パラメータ
ーＣ1とＣ2に著しい変化をもたらす。Ｃ1の変化は、Ｆ
ＲＰのガウス部分の位置の移動が起こったことを示し、
一方、Ｃ3の変化は、ＦＲＰの幅の変化も起こったこと
を示している。オペレーターは、原料ライザー噴射器リ
ングを調節することによりＦＣＣＵを適切な運転および
良好な転換率に戻した。下部および上部の噴射器リング
を通して噴射される原料の相対量は、ＦＣＣＵのオペレ
ーターが利用可能な制御項目の１つである。調節後は、
原料転換率は、１．００の正規化された値に戻され、Ｆ
ＲＰはその基準プロフィルに戻った。ＦＲＰの変化は、
表１に示されている合致パラメーターの変化に反映され
ていて、装置性能の変化と強い相関関係にあることをこ
の試験は示している。
【００２６】このＦＣＣＵには、２種類の原料の噴射器
ノズル、ＸおよびＹが取り付けられている。各噴射器ノ
ズルを通って原料ライザーの中へ噴射される原料の相対
量は、装置の運転を最適化するためＦＣＣＵのオペレー
ターが調節できる、もう一つの制御項目である。
【００２７】暫く経って、再度、このＦＣＣＵは、好ま
しくない原料転換率をもたらすように運転していること
が判った。ノズルの配置は２個のＸ型と６個のＹ型ノズ
ルから成っていた。オペレーターは、全原料が８個のＸ
型ノズルを通して原料ライザーへ噴射されるようにＦＣ
ＣＵを配置することによって最適な運転に戻した。
【００２８】このようなＦＣＣＵの調節によってＦＣＣ
Ｕは、１．００の正規化された原料転換率を持つ基本性
能へ戻った。更にノズルを調節すると、正規化された原
料転換率が１．０５の値に達するまで装置の運転が更に
改良された。図５は、噴射器ノズルの配置が、基準ＦＲ
Ｐと比較して正規化された最大原料転換率になるように
調節された場合に得られるＦＲＰおよび壁面加速度の値
を示している。ＦＲＰを計算するのに使われる合致パラ
メーターの変化は、表１の第３行に示され、これはまた
原料転換率の大きな変化も示している。表１の第１およ
び第３行との比較によると、ＦＲＰ合致パラメーター
は、正規化された原料転換率と強い相関関係にあること
が判る。
【００２９】実施例２ １個所でＲＭＳ加速度を測定するだけで装置性能の変化
を表すのに充分なケースもある。良好な原料転換率の期
間の間、前述のモード１としてあげられた方法によって
基準ＦＲＰを確定した。暫く経って、ＦＣＣＵは、好ま
しくない原料転換率をもたらすように運転していること
が判った。生成物収率を測定することおよびその時に得
られるＦＲＰ合致パラメーターを以前に測定済みの基準
ＦＲＰ合致パラメーターと比較することによって暗示さ
れるように装置を適切な運転に戻すように、オペレータ
ーはＦＲＰの合致パラメーターを測定して、利用できる
ＸおよびＹの２種のノズルを通して噴射される原料の相
対的量を調節できる。図６は、原料を６個のタイプＹと
２個のＸノズルから８個のＸノズルへ変化させた期間に
測定された壁面加速度がタイプＸノズルから３フィート
上流側でどのように変化したかを示している。図７を観
察すると、タイプＸノズルから１４．２フィート下流側
で壁面加速度は、同じ７０分間でノズルから３フィート
上流側で殆ど同じ大きさの壁面加速度の減少を伴ってい
ることを示している。これらの位置における壁面加速度
と原料転換率との相関関係から、加速度計の位置を慎重
に選ぶことによって加速度計の数は１個または２個とい
う少数に減少さることが分かる。
【００３０】本発明の別の例を図８で示している。本発
明を用いてオンラインの生成物分析によって測定される
ように良好な転換率の期間における基準ＦＲＰを確定し
た。表１の４行目は、原料ライザーの基本配置で得られ
る転換率、および基準ＦＲＰ合致関数を得るのに測定さ
れるパラメーターを含む。
【００３１】噴射器ノズルのバランスは、ＦＣＣＵオペ
レーターが装置の運転を最適化するのに利用できるもう
一つの制御項目である。表１の５行目によると、噴射器
ノズルがバランスの採れた時に得られる転換率の改善
は、図８にあるＦＲＰの変化と、合致パラメーターの変
化について表１の６行目と相関関係があることが判る。
同様に、噴射器を故意にバランスを崩すと、原料転換率
は低下し、この効果は図８のＦＲＰの変化と合致パラメ
ーターの変化について表１の７行目と強い相関関係があ
る。破線の曲線はノズルバランスを調節する前のＲＭＳ
加速度を示し、一方、実線の曲線はノズルバランス調節
後のＲＭＳ加速度を示している。
【００３２】使用済み触媒の滞留時間は、ＦＣＣＵのオ
ペレーターが利用できるもう１つの制御項目である。プ
ロセスの変化に対するＦＲＰの応答の範囲が測定できる
ように滞留時間は、一定に保たれ、次いでしばらくの間
調節される。図９は、ＦＣＣＵの基本運転で得られる基
準ＦＲＰを示している。１．００に正規化された原料転
換率および基準ＦＲＰのＦＲＰ合致パラメーターが、図
１の４行目に示されている。暫く経って、ＦＣＣＵは、
好ましくない原料転換率で運転していることが判った。
ＦＲＰは、この期間、基準ＦＲＰから大幅に変化した。
【００３３】次ぎに、ＦＣＣＵが１．００という正規化
された原料転換率となるようにオペレーターは使用済み
触媒の滞留時間を調節する。使用済み触媒の滞留時間を
更に調節すると、ＦＣＣＵは、４％だけ基本転換率を上
回ることになった。表１の５行目は、このような条件条
件下で得られるＦＲＰの合致パラメーターおよび正規化
された原料転換率を示し、一方、図９は、これらのパラ
メーターから計算して得たＦＲＰと基準ＦＲＰの比較を
示している。白丸は使用済み触媒滞留時間を調節する以
前のＲＭＳ加速度を示し、中黒丸は使用済み触媒滞留時
間を調節した後のＲＭＳ加速度を示している。表１の４
行目と５行目を比較すると、ＦＲＰ合致パラメーターの
変化は、使用済み触媒の滞留時間が調節された時に起こ
る正規化された原料転換率の変化と強い相関関係にある
ことが判る。この相関関係は、本発明がＦＣＣＵの運転
を最適化するために利用するための有用な手段であるこ
とを実証している。
【００３４】
【表１】 Ａ（ｔ，ｚi)＝Ｃ1{ｅｘｐ（−［（ｚ−Ｃ2/Ｃ3]2)＋Ｃ4＋Ｃ5ｚ｝3/2 としてパラメーター化された“Ａ”および“Ｂ”型装置におけるＦＲＰ ──────────────────────────────────── 装置 日付 転化率 C1 C2 C3 C4 C5/C4 正規化済み ［M／s2] （ft） （ft） ［ft-1] A基本型 5/29 1.00 17.0 5 10 0.105 0.07 A-2 5/29 0.99 17.0 -1 5 0.105 0.07 A-3 6/10 1.05 7.88 5 10 0.174 0.07 B基本型 10/23 1.00 0.92 -2 10 0.208 0 B-2 10/23 1.04 1.03 -2 20 0.192 0 B-3 10/25 1.01 1.85 -2 10 0.130 0 B-4 10/25 0.95 1.68 -2 9 0.139 0 ────────────────────────────────────
【図面の簡単な説明】
【図１】原料ライザーの噴射ゾーンが描かれている、流
動床式接触分解装置の概略図を示している。
【図２】原料ライザーに沿ってある加速度計の相対的位
置の概略図を示している。
【図３】原料ライザーに沿ったＲＭＳ加速度の測定プロ
フィルと、原料ライザーに沿った粒子の運動エネルギー
発生の仮定プロフィルから導かれる予測プロフィルとを
示している。
【図４】良好な転換率を示す基本ＦＲＰ、および原料転
換率が低下した時に得られるＦＲＰを示している。
【図５】Ｙノズルを用いて当初ＦＲＰ、およびこの装置
の場合に最適原料転換率を示すＸノズルを用いた基準Ｆ
ＲＰを示している。
【図６】原料ライザーノズルがタイプＸからタイプＹへ
変更された時の噴射リングの上流側３フィートにおける
壁面加速度の変化を示している。
【図７】原料ライザーノズルがタイプＸからタイプＹへ
変更された時の噴射リングの下流側１４．２フィートに
おける壁面加速度の変化を示している。
【図８】噴射器ノズルのバランスが調節された時に起っ
たＦＲＰの変化を示している。
【図９】使用済み触媒の滞留時間が調節された時に起こ
ったＦＲＰの変化を示している。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ユージーン・アール・エルジンガ・ジュニ ア アメリカ合衆国ミシガン州マーケット、ミ ドル・アイランド・ポイント12 (72)発明者 チャールズ・ラムバート・ベーカー・ジュ ニア アメリカ合衆国ペンシルバニア州ソーント ン、メメル・ドライブ21

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 接触型反応器の産出物を監視する方法に
    おいて、 （ａ）原料ライザーに沿って３ヶ所以上の位置で壁面振
    動を測定すること、 （ｂ）前記の各位置におけるＲＭＳ加速度を決定するこ
    と、 （ｃ）前記ＲＭＳ加速度を、前記反応器が所望の性能で
    運転している時に予め決定した当初のＲＭＳ加速度と比
    較して反応器性能の変化量を決定すること、を包含する
    ことを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 接触型反応器の産出物を監視する方法に
    おいて、 （ａ）原料ライザーに沿って３ヶ所以上の位置で壁面振
    動を測定すること、 （ｂ）前記反応器が所望の性能で運転している時に前記
    各位置における当初のＲＭＳ加速度を決定すること、 （ｃ）後刻に前記各位置における第２ＲＭＳ加速度を決
    定すること、 （ｄ）ＲＭＳ加速度を当初のＲＭＳ加速度へ戻すように
    前記反応器の運転パラメーターを変更すること、を包含
    することを特徴とする方法。
JP8355671A 1995-12-22 1996-12-24 接触分解装置の原料噴射ラインをモニターするための受動型音響式方法 Pending JPH09189711A (ja)

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