JPS5953097B2 - 被毒触媒上のコ−ク酸化装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は触媒再生装置に関し、更に詳しくはコークの沈
積によって被毒された流動接触分解触媒の再生に用いら
れる再生装置に関する。

現在用いられている多くの再生方法においては、被毒触
媒からのコークの酸化除去は容器底部に位置するひとつ
以上の濃厚床とその濃厚床に接続して上方に位置する大
きい稀薄相たる解放空間を持った単一容器型再生装置内
で行われている。

この形式の再生方法では、濃厚床は、装置に入る新鮮な
再生用ガスの空塔速度（５ｕｐｅｒｆｉｃｉａｌｖｅｌ
ｏｃｉｔｙ）を移送速度に制限することにより容器の底
部に維持される。

すなわち、その速度以上では、多量の触媒が濃厚床から
解放空間に運ばれることになる。

それ故に、典型的速度は約３フイート／秒（約３０．５
ｃｍ／秒）以下であるが、１．５〜２．５フイ一ト／秒
（約４５．８〜７６．３ｃｍ／秒）が通常の範囲である
。

濃厚床を離れる煙道ガスに同伴される触媒を回収し濃厚
床に戻すための用意が配慮される。

これは一般には触媒を同伴するこの煙道ガスを解放空間
内に配置された例えばサイクロン分離装置のような分離
手段を通過させて分離された触媒を同し濃厚床に戻すこ
とによって遂行される。

装置内での触媒の平均滞留時間は、１回通過当り２〜５
分の範囲にあり、通常は２〜３分であるが、ガスの滞留
時間は一般には１０〜２０秒の範囲である。

再生された触媒は全て再生装置から直接に再生装置のい
かなる部分も付加的に通過することなく反応帯域に戻さ
れる。

通常の再生装置をコークの酸化によって生成したＣＯが
本質的に完全に燃焼しないように操作することも現在性
われている。

この操作は一般にはこのような再生装置に導入される酸
素含有ガス流を、煙道ガス出口又は解放空間と再生装置
の濃厚床との間の前もって測定される僅かな温度差に直
接応答するように調節して行われる。

再生装置内の過剰の酸素はこのようにして最少にされる
と共に、ＣＯのアフターバーニングを僅かな温度差によ
って特徴とされる量のみに制限することになる。

Ｃ０−ＣＯ２への転化は完全な発熱反応であるので、通
常の再生装置内でＣＯアフターバーニングを制限するこ
とは、熱を低下させるように作用する触媒が殆んど存在
しない、再生装置の上部解放空間領域における過剰の高
温の損害作用を避けるという事実上の理由で行われる。

この操作は、米国特許第３１６１５８３号と第３２０６
３９１号ノＰＯｈ１ｅｎｚニよって例証されるように、
煙道ガス中に一般には約０．１〜１％酸素の範囲で少量
の酸素を生じ、その結果約７〜約１４容量％のＣＯを含
有する煙道ガスを生じて再生装置内で得られる温度を最
大約１２７５下（約６９０℃）に限定する。

ＣＯを含有する煙道ガスを大気中に又は、ＣＯが水蒸気
を生成するための燃料として用いられるＣＯボイラーに
導出することが現在工業的に行われている。

新鮮な再生用ガス量をアフターバーニングを最少量にと
どめ、かつ単流の触媒が再生装置を貫流するように調節
することは、触媒再生度、すなわち再生された触媒上の
残留コーク量を本質的に決定する。

再生された触媒上の残留コーク量が転化および炭化水素
反応帯域から得られる生成物分布に大きな影響を及ぼす
ことは一般に知られているが、通常の再生装置内で行わ
れる現在の再生方法によって得られた再生触媒上の残留
コーク量は独立の変数ではなくて、再生装置の設計によ
って約０．０５〜約０．４重量％の典型的な炭素量、よ
り通常には約０．１５〜約０．３５重量％の炭素量に定
められる。

本発明の装置は生成するＣＯを装置内で本質的に完全に
燃焼することおよび燃焼熱の少くとも一部を装置内に回
収することを可能にするものである。

この装置はＣＯアフターバーニングを少量に限定するの
みで化学エネルギー熱を装置内に本質的に回収しない従
来の再生装置とは明確に異っている。

本発明はコーク酸化とＣＯ酸化の速度論上の相違を認め
、再生装置内に各各が行われる分離帯域を提供する。

コークは最初に被毒触媒収集室内の流動触媒濃厚床中で
酸化されて再生触媒及び一部使用された再生用ガスを生
ずる。

これら生成物は移送導管を通過し、そこで本質的に完全
なＣＯ酸化が生起されて使用済み再生用ガスを生じ、燃
焼熱はその帯域を通過する再生触媒に移される。

熱い再生された触媒の一部を移送導管から被毒触媒収集
室内の濃厚床中へ、被毒触媒収集室内の温度と密度を増
加させるような量で戻してコーク酸化の速度と率の両者
を増加させるために、内部再生触媒循環装置が設けられ
る。

付随して移送導管内のＣＯバーニングの速度も入口温度
が高いために増加して、装置を出る使用済み再生用ガス
中のω濃度が低くなる。

使用済み再生用ガスおよび再生触媒の残量は、再生触媒
収集室に入り、触媒とガスは分離装置によって分離され
、再生された触媒は再生触媒収集室の底部の濃厚床に導
入される。

再生触媒収集室から出る再生触媒は、非ＣＯバーニング
再生帯域で得られる温度より高温で炭化水素反応帯域に
戻されて、反応帯域への供給原料の予熱量を減すること
も可能になる。

それ故に、本発明の広範囲な目的は、被毒触媒再生装置
、移送導管、再生触媒収集室および再生触媒循環装置か
らなり、現存の再生装置に見られない特徴を有し、独創
的かつ有利に配置された触媒再生装置を提供することで
ある。

更に詳しくは、ＣＯが本質的に完全にＣＯ□に転化され
て、燃焼熱の少ぐとも一部が回収されて、装置内で利用
され得ることからなる触媒再生装置を提供することが本
発明のひとつの目的である。

更に、本発明の付加的な目的は、現存の多くの単−容器
型ＦＣＣ再生装置を設置費用を節約するために本発明の
装置に連結し得ることである。

本発明を簡単に要約すると： （ａ） 触媒の濃厚流動床を包含すると共に、被毒触
媒と新鮮な再生用ガスをそれぞれ導入するための被毒触
媒入口と新鮮な再生用ガス入口とを持ち、さらに再生触
媒と再生用ガスを排出するための再生触媒／再生用ガス
出口を持つ被毒触媒収集室、 （ｂ） 該被毒触媒収集室の上方に位置し、本質的に
垂直な部分と、この垂直な部分に連通する本質的に水平
な部分とからなり、再生触媒と再生用ガスが前記被毒触
媒収集室から混合物として後述の再生触媒収集室に移送
されるよう、該垂直な部分が該水平な部分の上に延びて
おり、かつ再生触媒／再生用ガス出口と接続する入口を
有し、該水平な部分は後述する再生触媒収集室の側面に
延びており、かつ該再生触媒収集室への出口を有し、こ
の垂直な部分と水平な部分はＣＯを酸化して燃焼熱を触
媒に与えるのに充分な内部容積を有する移送導管、 （Ｃ） 再生触媒の濃厚床を包含すると共に、再生触
媒と使用済み再生用ガスを排出するための再生触媒出口
と使用済み再生用ガス出口とを持った再生触媒収集室、
および （ｄ） 前記移送導管に入口を、前記被毒触媒収集室
に出口を持ち、再生触媒の一部を移送導管から被毒触媒
収集室に運ぶための内部再生触媒循環装置、 との組合せからなる触媒再生装置である。

本発明の他の態様および目的は、例えばこれらの種々の
要素の機能および配置のような更に詳細な点に関し、こ
れらは全て以下に言及される。

次に本発明の装置を簡単な一般的用語で説明するために
、本発明の装置の一態様の側面図を示す図面を参照する
。

この図面も又、現在通常用いられている型の単一容器型
再生装置が本発明の装置を構成するように如何に改良さ
れるかを示すものである。

本発明を望ましい態様に関連して説明するが、本発明が
この態様に限定されるものでないことは容易に理解され
よう。

これに反して、全ての変形、改良および等個物が従属請
求項の精神と範囲内に含有され得るように意図されてい
る。

例えば、小バルブ、抽気および散気管、伸縮継手、計器
およびその他の調節のような種々の項目は、簡単に表現
するために省略した。

添付図面は、基本的には被毒触媒収集室１、再生触媒収
集室２、移送導管３および、導管３４と触媒収集器３５
とを有する内部再生触媒循環装置とからなる本発明の装
置の側面図を示すものである。

図面の左手下方に示される被毒触媒収集室１は、該室内
に維持される界面８を有する触媒の濃厚流動床４を有し
ている。

被毒触媒収集室１に付随して、被毒触媒人ロアと新鮮な
再生用ガス人口１０が示される。

炭化水素反応帯域（図示されず）から出る被毒触媒は、
被毒触媒人ロアを経て濃厚床４に連続的に導かれる。

触媒上のコークおよび一酸化炭素の本質的に完全な燃焼
に必要な量以上の過剰な酸素を生ずるような量に調節さ
れた新鮮な再生用ガス流は、新鮮な再生用ガス入口１０
を経て、新鮮な再生用ガスをより容易に濃厚床４に分配
させる分配装置１１を通り、濃厚床４に連続的に導入さ
れる。

本質的に完全なコークおよびＣＯの燃焼のために必要と
される新鮮な再生用ガスの全量がこのやり方で被毒触媒
収集室に供給され得ることが今回発見された。

新鮮な再生用ガスを装置内に導入するために他の如何な
る手段も必要とされない。

典型的な分配装置１１は、孔又はスロットを有する金属
板又は望ましくは管格子配置を有する金属板であり、こ
の両方の型とも当業者にとって熟知のものである。

被毒触媒上の炭素質沈積物の酸化は、濃厚床４内で行わ
れて、一部使用済みの再生用ガスと再生された触媒を生
じ、この両者は、室１の頭頂部に位置する再生触媒／再
生用ガス出口９を通って、室１から一緒に排出されて、
移送導管３中に導入される。

移送導管中では、ＣＯ酸化が行われて、使用済み再生用
ガスを生じ、一酸化炭素から二酸化炭素への燃焼熱は、
移送される。

移送導管３は、実質的に垂直な部分３Ａと該部分と実質
的に直角に接合した実質的に水平な部分とを有し、かつ
内部容積３Ｃを有する。

実質的に垂直な部分３Ａはその下端に、室１の再生触媒
／再生用ガス出口と接続する入口９を有する。

移送導管３の入口は再生触媒／再生用ガス出口と連結し
ているので、付号９で示される。

移送導管３の部分３Ａを貫流する再生触媒と再生用ガス
の混合物は、実質的に直角に曲って、移送導管３の実質
的に水平な部分３Ｂに導入される。

実質的に水平な部分３Ｂは、再生触媒収集室の側面内に
まで延びると共に、移送導管３から再生触媒と再生用ガ
スを排出させるために室２内に位置する１個又は多数個
の開口部から成る出口１６を有する。

キャップ３Ｄは垂直部分３Ａの上端に位置し、ある容積
の垂直部分が、水平部分３Ｂの最上部以上に保たれるよ
うに配置されている。

この部分は、触媒粒子が移送導管の垂直部分から水平部
分へ導入されるときに、垂直部分の上端において摩擦を
阻止するクッションを生ずるように、触媒とガスの混合
物で充填され得る容積を与える。

触媒収集器３５と導管３４とから成る内部再生触媒循環
装置は、移送導管３の部分３Ａ内と被毒触媒収集室１内
に位置することが図示されている。

触媒収集器３５は、移送導管３の部分３Ａと部分３Ｂの
結合点近くの部分３Ａの上部に配置されている。

導管３４は、移送導管３の部分３Ａを通って下方に延び
、被毒触媒収集室１内の触媒の濃厚床４内に達している
。

触媒収集器３５は触媒人口３６と触媒出口３７を有して
おり、導管３４は、入口３７と出口３８を有している。

収集器３５の触媒出口は、導管３４の入口に取り付けら
れており、両者は同じ参照番号３７で示される。

移送導管３の部分３Ａと部分３Ｂを貫流する熱い再生さ
れた触媒の一部は、収集器３５の触媒人口３６中に落下
し、触媒収集器３５と導管３４を通って下方に導かれ、
被毒触媒収集室１内の濃厚床４に達する。

内部再生触媒循環装置が、熱い再生触媒の一部を移送導
管３からコーク酸化が生起する触媒の濃厚床４中に連続
的に戻すことにより、濃厚床４の密度と濃度が増加する
。

再生触媒収集室２は、室の上部に、サイクロン分離器が
位置する稀薄相たる解放空間１７を含み、かつ室の底部
に位置する界面２６を有する再生触媒の濃厚床５を包含
する。

この再生触媒収集室は、現在触媒再生用に通常用いられ
ている単一容器型再生装置に非常に類似していることが
当業者に容易に理解されよう。

図面は、本発明の装置が、単一容器型装置を再生触媒収
集室に改良しかつ新たな被毒触媒収集室、移送導管およ
び再生触媒循環装置を加えることによって構成されるこ
とを示している。

移送導管３の実質的に水平な部分３Ｂは、解放空間１７
内に延び、移送導管出口１６は室２内の濃厚床５の界面
２６上に位置している。

出口１６は、導管３から出る触媒と再生用ガスが分離で
きる分離器に接続又は連絡している。

使用される分離手段としては；再生触媒と使用済み再生
用ガスの分離が、出口１６を出る触媒とガスの混合物の
速度を急激に滅することによって行なわれる解放空間；
所望の分離度を得るように並列又は直列の流れの配置で
配置されたサイクロン分離器；又は解放空間とサイクロ
ン分離器との組み合せが挙げられる。

図示に示される態様では、分離手段は解放空間１７とサ
イクロン分離器１９，２３との組合せからなり、数組合
せは所望の分離度を得るのに効果的に用いられる。

再生された触媒と使用済みの再生用ガスは出口１６を経
て移送導管３から出て、解放空間１７に達する。

そこで触媒とガスの分離が混合物の速度を突然に減する
ことによつて行われる。

バッフルプレート１８は、触媒とガスの流れを一般には
容器内の下方に向ける。

使用済みの再生用ガスと含有される触媒は、解放空間１
７から入口２０を経て、サイクロン分離器１９に入る。

実質的に触媒を含まない使用済みの再生用ガスは、出口
導管２２を経てサイクロン分離器１９から出るが、分離
された触媒は、濃厚床５の方へ下方に向けられたディッ
プレッグ２１を貫通する。

出口導管２２は、少量の被毒触媒を含有する使用済みの
再生用ガスをサイクロン分離器１９からもう１つのサイ
クロン分離器２３に導く。

使用済みの再生用ガスは、使用済みの再生ガスを伴う触
媒から再び分離されて、サイクロン分離器２３および容
器２から使用済みの再生用ガス出口２４を経て排出され
るが、触媒は界面２６を有する濃厚床５の方へ下方に延
びるディップレッグ２５を貫流する。

上述の望ましい分離手段は、現存の再生器のサイクロン
分離器を本質的に本来の位置にとどめることを可能にし
、このような現存の再生器を本発明の再生触媒収集室に
変えるのに必要な改良を簡単なものにしている。

別法として、サイクロン分離器１９の入口２０は、使用
済み再生用ガスから再生触、媒を迅速に分離するために
、移送導管３の出口１６に直接に取り付けることももち
ろん可能である。

再生された触媒は、再生触媒収集室２内の濃厚床５から
出口３２を経て出て、炭化水素反応帯域に戻され、そこ
で触媒は再びコークで汚染される。

図面に示すように、任意の再生触媒ストリッパー２７を
室２の下部に配置し、再生触媒が炭化水素反応帯域に戻
される前に、再生触媒から、吸着乃至触媒粒子間に介在
する再生ガスを除去することが出来る。

しかしながら、ストリッパー２７は、本発明の装置の操
作に必要ではない。

ストリッパー２７が用いられる場合には、再生された触
媒は、バッフル２８を経て下方に送られ、入口２９を通
ってストリッパー２７の底部に入るストリッピング媒体
と向流接触することによって、ストリッピングされる。

一般に、ストリッピング媒体は水蒸気である。

ストリッピングされた再生ガスは、次に、ストリッパー
２７と再生触媒収集室２を出て、出口３２を経て炭化水
素反応帯域に送られる。

再生触媒がストリッピングされない場合には、バッフル
２８とストリッピング媒体人口２９は通常、装置から除
去される。

調節器３３は、典型的には、出口３２上に位置し、再生
触媒の排出速度を調節することができる。

典型的な調節器３３は、反応帯域温度又はレベル調節器
によって操作されるスライドバルブである。

種々の用語を限定することは、本発明の装置の操作、目
的および利点を明確にする上で有利である。

特許請求の範囲と明細書中で用いられる゛被毒触媒パな
る用語は、コーク沈積によって活性が低下したために炭
化水素反応帯域から取り出された触媒を意味する。

被毒触媒は約０．２〜約５重量％程度のコークを含有し
得るが、ＦＣＣ操作において典型的には、被毒触媒は約
０．５〜約１．５重量％のコークを含有する。

”再生触媒゛なる用語は、再生装置中でコークを酸化除
去された触媒を意味する。

本発明の装置によって得られる再生触媒は、典型的には
約０．０１〜約０．２重量％の、更に望ましくは約０．
０１〜約０．１重量％のコークを含有する。

鯉再生用ガス“とは、一般的な意味では、触媒と接触す
るためのガス、又は再生装置内で触媒と接触したガスを
意味する。

特に、”新鮮な再生用ガス°゛なる用語は、被毒触媒上
のコークを酸化するために再生装置を通る空気又は酸素
に富んだ、もしくは酸素が不足した空気のような酸素含
有ガスを包含する。

”部分的に使用された再生ガス”とは、被毒触媒収集室
（後述する）内で触媒と既に接触した再生用ガスを言い
、その遊離の酸素量は新鮮な再生用ガスのそれに比較し
て少い。

部分的に使用された再生ガスは、水、窒素、酸素、一酸
化炭素および二酸化炭素を含有するのが典型的である。

触媒再生装置内で用いられる操作条件、特に装置に送ら
れる酸素含有再生用ガス量に依存して、部分的に使用さ
れた再生用ガス中のＣＯの濃度は、約２０００ｐｐｍか
ら約１５容量％又はそれ以上までの広い範囲にわたって
変化し、ＣＯ２の濃度は約５容量％から約２０容量％ま
での値をとり得る。

ここで用いられる「ＣＯの本質的に完全な燃焼」とは、
再生装置を出る再生用ガスのＣＯ濃度が、約２０００ｐ
ｐｍ以下の濃度に、および一般的には、操作条件を適当
に選択することによって、約５００ｐ￥Ｉｎ以下の濃度
に減ぜられて、維持されることを意味する。

それ故に、「使用済み再生用ガス」とは、約２０００
ｐＩ）ｍ以下の一酸化炭素、二酸化炭素、窒素、水およ
び、約０．２〜１５モル％程度の遊離の酸素を含有して
、再生装置を出る再生用ガスを意味する。

使用済み再生用ガスは、望ましくは約１０００ｐｐ以下
のｃｏ、更に望ましくは約５００ｐ陣以下のＣＯを含有
する。

「濃厚相」および「稀薄相」なる用語は流動化固体の分
野で、特に処理容器又は装置の種々の部分の触媒密度を
一般的に特性化するために流動接触分解の分野で通常に
用いられる用語である。

濃厚相と稀薄相を画する密度は規定しにくいが、「濃厚
相」なる用語は、ここで使用されるかぎりでは、触媒密
度が約５１ ｂ／ｆｔ３（約８０ｋｇ／ｍ３）以上であ
る触媒再生装置内の領域を意味する。

また「稀薄相」とはここで用いられるかぎりでは、触媒
密度が約５１ｂ／ｆｔｌ” （約８０ｋｇ／ｍＱ以下で
ある領域を意味する。

通常、濃厚相密度は約５〜３５１ｂ／’ｆｔ３（約８０
〜５６０ｋｇ／ｍＱ程度の範囲であり、稀薄相密度は５
ｌ ｂ／ｆｔ３（約８０ｋｇ／ｍＱよりはるかに小さ
く、約０．１から約５ ｌｂ／ｆｔ３（約１．６〜８０
ｋｇ／ｍ３）の範囲にある。

再生装置内の触媒密度は、装置内の圧力差、すなわち一
定距離をおいて装置内に配置された圧力タップ間のヘッ
ド差を測定することによって通常測定される。

詳細には後述される本発明の再生装置の基本的成分は、
次のように簡単に定義される。

「被毒触媒収集室」とは、コークの大部分が酸化される
触媒の濃厚流動床を包含する室を意味する。

ここで用いられる「移送導管」なる用語は、ＣＯ転化が
稀薄相中で流動化している触媒の存在下で遂行されて、
使用済み再生ガスが生成される燃焼熱の少なくとも一部
が触媒に移行される導管を意味する。

「再生触媒収集室」なる用語は、再生された触媒の濃厚
流動床を包含すると共に、再生触媒と使用済み再生用ガ
スとを分離する室を意味する。

「内部再生触媒循環装置」なる用語は、それによって移
送導管からの熱い再生された触媒の一部か、移送導管か
ら被毒触媒収集室内の触媒の濃厚床へ循環されることか
ら成る再生装置の成分を意味する。

再生触媒循環装置は、循環装置の如何なる部分も再生装
置の外部にないので、「内部ｊと表現される。

流動接触分解プロセスで現在段もしばしば用いられる再
生装置では、コークの酸化から生ずるＣＯは本質的に完
全にＣＯ２まで酸化されない。

被毒触媒は再生装置に導入され、そこで触媒は新鮮な再
生用ガス供給の空塔速度を限定することによって、濃厚
床中に２分又はそれ以上の平均触媒滞留時間の間維持さ
れる。

コークは酸化されて、再生触媒と部分的に使用された再
生用ガスを生じ、これら生成物は再生装置から排出され
る。

現在の方法によって生ずる再生触媒は、触媒に吸着乃至
触媒粒間に介在した再生用ガスをストリッピングしてお
らず、又再生装置内の如何なる目的のためにも循環され
ない。

更に詳しくは、現在使用されている先行技術の再生装置
では、装置に供給される新鮮な再生用ガス量は、再生装
置のガス出口部分と濃厚床もしくは稀薄相の温度が予め
決められた温度差になるよう調節される。

このような調節方法は、過剰の酸素を最少にし、本質的
に完全なＣＯ燃焼を妨げることになる。

ＣＯの燃焼が完全でないので、再生装置内の温度は、一
般には約１２５０’Ｆ （約６７７℃）より高くならず
、通常の範囲は約１１５０°Ｆから約１２５０下（約６
２１〜６７７℃）である。

このような調節方法が用いられる場合は、再生された触
媒上の残留コーク量はおもに再生装置設計の関数であっ
て、ガスと固体の混合の程度、使用した段階数、滞留時
間および温度に依存する。

典型的な再生触媒は、約０．５重量％以下のコークを含
有するが、通常は約０．１５〜約０．３５重量％のコー
クを含有する。

再生装置に入る被毒触媒は、一般には、約０．５〜１．
５重量％のコークを含有する。

部分的に使用された再生用ガスは、再生装置内に配置さ
れたサイクロン分離器によって、含有する再生触媒から
分離される。

ＣＯを含有する分離されたガスは、再生装置から直接に
大気中に放出されるか又は一酸化炭素ボイラーに送られ
る。

そこで一酸化炭素の化学熱は外部的に、水蒸気発生の燃
料として燃焼によって回収される。

分離された再生触媒は、再生装置の底部に戻される。

つぎに、再生用ガスを前もってストリッピングすること
なく、装置を出て、炭化水素反応帯域で供給原料と接触
する。

典型的な再生装置では、被毒触媒は装置底部の１つ又は
それ以上の濃厚床中に、新鮮な再生用ガス供給の空塔速
度を制限することによって、維持される。

空塔速度は移送速度、すなわち、それ以上では多量の触
媒が濃厚床からサイクロンにまで運ばれるような速度に
限定される。

それ故に、典型的な速度は約３フイート／秒（約９１．
５ｃｍ／秒）以下であり、通常は約１．５〜約２．５フ
イ一ト／秒（約４５．８〜７６、３ｃｍ／秒）の範囲で
ある。

従来の再生装置で触媒の装置内収容量がかなり大きいの
は、空塔速度に関するこの限界である。

典型的な再生装置の装置内収容量の決定は、ＦＣＣプロ
セスへの原料供給速度（更に詳しくは、原料供給速度に
関係するコーク生成）と再生装置内の空塔速度に基づい
て行われる。

所望の原料供給速度から予想されるこのコーク生成量に
よって、新鮮な再生用ガスの再生装置への供給量が決ま
り、空塔速度を限定した場合のこのガス量によって、再
生装置の横断面積が決まる。

濃厚床の触媒密度と高さが知られている場合には、再生
装置の装置内収容量は、ＦＣＣプロセスの実際上の目的
に対して一定量である。

触媒滞留時間は、一般的には約２〜５分であり通常は２
〜３分である。

触媒の損失分を補い触媒の活性を維持するために必要な
触媒のメイクアップ量は、触媒の装置内収容量の全量に
比例する傾向があるので、従来の再生器によるＦＣＣプ
ロセスに対するこの量はかなり高くなる。

このように、現在設計され運転されている典型的な再生
装置は、次の不利な点を有している；装置内でＣ０−Ｃ
Ｏ２への本質的に完全酸化が行なわれるように配慮され
ていす、このためＣＯ廃棄問題が生じる；ＣＯ転化が本
質的に行なわれないので、装置内で外部的に溶油を燃焼
させる又は被毒触媒上のコーク量を増加させることなし
に、コーク酸化温度を増加させることができない；生成
する再生触媒はなおかなりの残留コークを含有するため
に、触媒活性の一部は回復することができない；および
、触媒の装置内収容量がかなり大きくなる傾向がある。

本発明の装置では、被毒触媒上のコークは充分に酸化さ
れて、非常に低い残留コーク量を有する再生触媒を生ず
る。

生成されたＣＯは本質的に完全にＣＯ２に転化されるこ
とができ、燃焼熱の少なくとも一部は回収されて、装置
内で利用される。

更に詳しく説明すると、臨界速度より高い空塔速度を用
いること、および熱い再生触媒の一部を移送導管から被
毒触媒収集室に戻し、そこでコーク酸化の速度と程度を
増大させることによって充分な酸化が達成される。

被毒触媒および再生ガスは、それらのそれぞれの入口を
通って、触媒の濃厚流動床を包含する被毒触媒収集室に
入る。

コークはコーク酸化条件下で酸化されて、再生触媒と部
分的に使用された再生用ガスとを生ずる。

典型的なコーク酸化条件は、約２分以下の触媒滞留時間
、約１０秒以下の再生用ガス滞留時間、約１２５０°Ｆ
〜１４００°Ｆ（約６７７〜７６０℃）までの温度、約
３〜約１０フイート／秒（約９１．５〜３０５ｃｍ／秒
）の再生用ガスの空塔速度、および約大気圧から約５０
ｐｓｉｇ、 （約３．４気圧ゲージ）の圧力を含んで
いる。

本質的に全てのコークの酸化が、被毒触媒収集室で行な
われるが、再生用ガスの滞留時間が短いために、この室
内でのＣＯからＣＯ２への転化は完成しない。

再生用ガスおよび再生触媒は、再生触媒／再生用ガス出
口を経て、被毒触媒収集室から運ばれて移送導管に入る
。

そこで、ＣＯ転化条件下で本質的に完全なＣＯ酸化が行
われてＣＯの燃焼熱の少なくとも一部が触媒に移行され
る。

移送導管内の典型的なＣＯ転化条件としては、約１２７
５°Ｆから約１４２５下（約６９１〜７７４℃）までの
温度、約大気圧から約５０ｐｓｉｇ。

（約３．４気圧ゲージ）までの圧力、および約１０〜２
５フイート／秒（約３０５〜７６２．５ｃｍ／秒）の空
塔速度が包含される。

ＣＯ燃焼熱の充分な量が移送導管内の触媒に移行されて
約１２５０°Ｆから約１３２５°Ｆ（約６７７〜７１８
℃）の所望の範囲の再生触媒温度が得られるため、移送
導管内でＣＯ以外の他の可燃性流体が酸化される必要は
ない。

約１３２５°Ｆ（約７１８℃）より高い再生触媒温度は
、炭化水素反応帯域で供給原料と混合されたときに、過
剰量の熱分解を生ずる傾向があるので、避けられなけれ
ばならない。

それ故に、例えば燃料ガス、供給原料、又は溶油のよう
な可燃性液体を添加して、移送導管内で燃焼させること
は必要ではなく、かえってＦＣＣプロセスから得られる
生成物収率に対して有害である。

熱い再生触媒の一部は、再生触媒循環によって移送導管
から被毒触媒収集室内の触媒の濃厚床に循環されて該室
内の温度と密度を増し、それによってＣＯ酸化の速度と
程度を増加することおよび移送導管内のＣＯ酸化の速度
を間接的に増すことが可能となる。

移送導管を出る再生触媒と再生ガスは再生触媒収集室に
入り、該室内に配置された分離器によって分離される。

分離された再生触媒は、再生触媒収集室の底部の触媒濃
厚床に入り、使用済みの再生用ガスは数基および再生装
置から、使用済みの再生ガス用出口を経て排出される。

再生触媒は再生触媒収集室の触媒濃厚床から、再生触媒
出口を経て、炭化水素反応帯域に戻される。

再生触媒は吸着乃至触媒粒子間に介在する再生用ガスを
再生ガスストリッパー中で、任意にストリッピングされ
ることもできる。

再生触媒上の残留コーク量が反応領域で行われる転化と
生成物収率分布に大きな影響を及ぼすこと、特に、コー
クに敏感なゼオライト含有触媒が短い接触時間で、稀薄
相炭化水素反応帯域で用いられるときには、大きな影響
を有することが、従来技術で公知である。

本発明の装置は、残留コーク量が少なくそのため高い活
性を有する再生触媒を得ることを可能にするばかりでな
く、ＣＯボイラーを必要とすることなくＣＯ汚染の問題
を解決し、かつ燃焼熱の少くとも一部を装置内に回収し
て再生装置およびＦＣＣプロセス内で有利に利用するこ
とを可能にする。

更に特に、ＣＯ燃焼熱の少くとも一部が再生触媒によっ
て回収されて、その結果、非−ＣＯ−バーニング触媒再
生装置内で得られるよりもより熱い再生触媒を生ずるこ
とになる。

熱い再生触媒の一部が被毒触媒収集室へ戻されて循環さ
れることは、コークの酸化とＣＯ転化の速度を増大する
ので、再生装置のより小型化も可能にする。

再生触媒が非−ＣＯ−バーニング再生装置で通常得られ
るよりも高温で炭化水素反応帯域に戻されるので、反応
帯域への供給原料の予熱量を節減することも可能である
。

本発明の装置によって、触媒の装置内収容量を大幅に減
少させることも可能になる。

前述したように、再生装置の装置内収容量は、再生装置
内で用いられる空塔速度に直接関係するからである。

本発明の装置では、被毒触媒収集室内の触媒は数基に留
まるように意図されていないので、数基に供給される新
鮮な再生用ガスの空塔速度は臨界速度に限定されない。

被毒触媒収集室内の空塔速度は、約３〜１０フイート／
秒（約９１．５〜３０５ ｃｍ ／秒）の範囲であり、
そのため触媒は数基から移送導管中に運ばれることがで
きる。

空塔速度は臨界速度の２〜３倍であるので、本発明の装
置による触媒の装置内収容量は、現存の再生装置のそれ
の約４０〜６０％になり得る。

例として、現在工業界で使用されている適当な大きさの
ＦＣＣプロセスは、約１５０トンの触媒を含有する。

同じ大きさのＦＣＣプロセスに本発明の再生装置を用い
ることによって、リファイナーは少くとも７５トンの触
媒によって表わされるように、最初の投資を節約するこ
とができる。

触媒の損失分を補い触媒の活性を維持するために必要な
触媒のメイクアップ量は、触媒の装置内収容量の全量に
比例する傾向があるので、前記メイクアップ量も本発明
の装置によって低減する。

熱い再生触媒が循環される結果、温度が上昇し、高速度
であるが故に気−面接触も良好となり、更に酸素分圧も
高まり、触媒濃厚床の密度も増加するので、本発明の装
置内のコーク燃焼速度は増大する。

単流の触媒滞留時間は、低いガス空塔速度で運転される
従来の再生装置の２〜５分から、本発明の再生装置のコ
ーク酸化部分では約２分以下に短縮されることができる
。

触媒の滞留時間が短いことから構成れる装置の小型化が
可能であること以外の他の重要な利点は、再生触媒から
煙道ガス成分をスチームストリッピングすることが可能
になる点である。

煙道ガス成分が再生触媒に同伴して反応帯域に運ばれ、
そこで生成物流の一部になるという事実にもかかわらず
、再生触媒のスチームストリッピングは、通常の再生装
置では触媒の滞留時間が長くなるため、また触媒の装置
内収容量の全量が一般には装置内の単一濃厚床に保持さ
れるために、一般には実施されていない。

この量の触媒をこのような長時間スチームにさらすこと
は、触媒の不活性化速度を増大させるからである。

しかしながら、本発明の装置では触媒の滞留時間が短く
なるために、スチームストリッピング可能になる。

このように、本発明の装置は先行技術の欠点を解決する
ものである。

本発明の装置には装置内で本質的に完全な、ＣＯからＣ
Ｏ２への転化を可能にする用意があり、このためＣＯボ
イラーを必要とすることなくＣＯ処理問題を解消するこ
とができる；コーク酸化温度は、装置内で溶油を導管の
外部で燃やすことなく、又は被毒触媒上の残留コーク量
を増大させることなく、又は新鮮な再生用ガス・プレヒ
ーターを用いることなく、上昇されることができる；生
成される再生触媒は残留コーク量が非常に少く、そのた
め高度の活性を有する、その上触媒の装置内収容量とメ
イクアップ量は低減されることができる。

被毒触媒入口と新鮮な再生用ガス入口とは、被毒触媒収
集室に連通され、被毒触媒を炭化水素反応帯域から搬入
させ、新鮮な再生用ガスを数基に導入させる。

一般に、これらの導入手段は導管であり、典型的には該
室内の出口上に分配器を設けて、触媒からコークの酸化
除去を促進するために、該室内に包含される触媒の濃厚
床中に被毒触媒と新鮮な再生用ガスを分配させている。

新鮮な再生用ガス入口は、数基の下部に配置された管格
子に連結又は連通されるのが望ましく、これによって新
鮮な再生用ガスを濃厚床中に分配することができる。

コーク酸化と本質的に完全なＣＯの転化は装置の別々の
部分で生ずるが、触媒と再生用ガスは被毒触媒収集室と
移送導管を通って直列で送られるので、前記両方の操作
に必要な新鮮な再生用ガスの全量は、被毒触媒収集室に
接続した新鮮な再生用ガス入口から装置に導入すること
ができる。

再生触媒／再生用ガス出口は、数基の上方に設けられ、
特に数基の頭頂部に設けられており、これによって再生
触媒と再生用ガスは混合物として数基から出る。

再生触媒／再生用ガス出口は、移送導管の入口に連結さ
れる。

移送導管は再生触媒と再生用ガスが混合物として運ばれ
る円筒状容器であり、この内部でＣＯは本質的に完全に
ＣＯ２に転化されて、燃焼熱の少くとも一部が再生触媒
に移行されると共に、使用済みの再生用ガスが生成され
る。

移送導管の横断面積は、被毒触媒収集室の横断面積より
もはるかに小さく、そのため導管内のガスの空塔速度は
約１０〜約２５フイート／秒（約３０５〜７６２．５ｃ
ｍ／秒）の範囲である。

上述のように、この移送導管は、実質的に垂直な部分と
、実質的に直角に接合した実質的に水平な部分とを有し
ている。

移送導管の実質的に水平な部分は、再生触媒収集室の側
面に連結し、内部に延びて該室内に配置された出口を有
している。

移送導管が実質的に垂直な部分と実質的に水平な部分の
両方を有する主な理由、および水平部分が前記室の側面
に嵌入している理由は、現存の単一容器型再生装置が、
それらの現存の位置を変えることなく、本発明の再生触
媒収集室として利用され得るためである。

現存の単一容器型再生装置をその本来の位置で利用し得
ることは建設費の節約を可能にしている。

このように配置されるので、２つの室は互いに隣接する
。

この装置は、その内部に、内部再生触媒循環装置を有し
、これによって熱い再生触媒の一部は移送導管から連続
的に、被毒触媒収集室内の触媒濃厚床中に戻される。

このため、濃厚床の温度と密度は増大される。

内部再生触媒循環装置は、一般には、再生触媒が被毒触
媒収集室に入る被毒触媒の約２〜約２００％に等しい量
で、望ましくは約２５％〜約１００％に等しい量で循環
するように設計されている。

ちなみに、この触媒循環量は本発明の原発明に当る特許
第１０２７４９７号（特公昭５５−１７６２３号）の発
明に於ける触媒循環量と実質的に異ならず、従って本発
明でも原発明と同様な効果を挙げることができる。

本発明の循環装置は、導管入口と導管出口を有する導管
及び、触媒入口と前記導管入口に連通ずる触媒出口とを
有する触媒収集器とから成ることが望ましい。

触媒収集器は、移送導管の垂直部分と水平部分との接合
点において、又は接合点近くで、移送導管の垂直部分に
配置されている。

導管は、被毒触媒収集室内に位置する導管出口を有して
、被毒触媒収集室内の下方にまで垂直に延びている。

循環装置は典型的に、移送導管の垂直部分の内壁にのみ
取付は具によって支持されている。

そのため、循環装置の下部は再生装置の伸び縮みに伴っ
て任意に動くことができる。

信頼性を高め、再生装置の運転中止を必要とするような
保守を避けるために、内部再生触媒循環装置は、典型的
に、例えば流量調節器のような可動部分を持たないよう
に設計されている。

熱い再生触媒の循環は、被毒触媒収集室内の温度を上昇
するのに役立ち、これによって反応速度およびコーク酸
化度は増大する。

移送導管の出口は、移送導管から出る再生触媒と使用済
み再生用ガスを分離するために設けられた再生触媒収集
室内の分離器に接続される。

このような分離器としては：移送導管から出てそこに入
るガス−触媒混合物の空塔速度を突然に減少することに
よって分離が行われる解放空間それ自体；所望の分離を
行うための平列又は直列の流れ配置の１つ以上のサイク
ロン分離器；又は解放空間とサイクロン分離装置との組
合せ、が可能である。

望ましい態様としては、分離装置が解放空間とサイクロ
ン分離器の組合せからなる。

最初の分離は、触媒−流体混合物が移送導管から解放空
間に移るときに、速度を突然に減することによって行わ
れる。

付加的な分離が、つぎに、サイクロン分離器によって達
成される。

この配置は、現存の単一容器型再生装置内のサイクロン
分離器がそのまま利用されるので望ましいものである。

分離された再生触媒は、再生触媒収集室の下部に位置す
る再生触媒の濃厚床の方へ下方に送られる。

再生触媒出口と使用済み再生用ガス出口は、数基の下部
と上部にそれぞれ連通され、数基から炭化水素反応帯域
まで再生触媒を運び、使用済み再生用ガスを数基から搬
出させる。

これらは、典型的には、触媒又はガスの流量を調節する
ためにそれらに配置されたスライドバルブのような流量
調節器を有する導管である。

再生触媒収集室は、数基から反応帯域に触媒を戻す前に
、触媒に吸着乃至触媒粒子間に介在する再生用ガスを再
生触媒からストリッピングするための再生触媒ス） Ｉ
Ｊツバ−をその下部に任意に装備することもできる。

このようなストリッパーは、典型的には、数基と同心的
であり、バッフルを含有することもある。

再生触媒はこのバッフルを経て濃厚床から、一般的には
水素気であるストリッピング媒体の上昇流に逆らって、
下方に流出する。

本発明の装置と結合されるときに、再生触媒収集室とし
て利用される現存の単一容器型再生装置は、このような
触媒ストリッパーを比較的容易に装備することができる
。

本発明の装置の建設材料は、流動触媒装置固有の摩耗条
件に耐える材料であり、また高温に耐える材料であるべ
きである。

こうした材料とじては、摩耗耐性の耐火性ライニングを
有する又は有しない炭素鋼およびステンレス鋼のような
金属が考えられる。

被毒触媒収集室、移送導管及び再生触媒収集室は、約１
２５０’Ｆ〜約１４５０’Ｆ （約６７７〜７８８℃）
の運転温度に、約８時間までの短期間に限れば１４５０
°Ｆ（約７８８℃）以上の運転温度に耐えるように設計
され、構成されなければならない。

装置全体は、約大気圧から約５０ｐｓｉｇ、 （約３
．４気圧ゲージ）までの通常運転圧力にも耐えるように
設計されなければならない。

追加の関係 本発明は特許第１０２７４９７号（特公昭５５−１７６
２３号）の追加の発明で、被毒触媒収集室への再生ガス
の送入量を触媒の再生に際し生ずるＣＯを移送導管内で
ＣＯ２に転換するに足る充分な酸素を含有する量とし、
かつ再生触媒の被毒触媒収集室への部分的還流を移送導
管から行うことによって、移送導管内でのＣＯのＣＯ２
への転化のための二次的酸素含有ガス及び必要に応じて
の可燃性ガスの供給を不要にし、かつ触媒の再生温度を
高めることにより装置をよりコンパクトにしたものであ
って、この点で原発間を改良したものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係わる触媒再生装置の一具体例を示すも
のである。 １・・・・・・被毒触媒収集室、２・・・・・・再生触
媒収集室、３・・・・・・移送導管、４・・・・・・被
毒触媒濃厚床、５・・・・・・再生触媒濃厚床、７・・
・・・・被毒触媒入口、１０・・・・・・再生用ガス入
口、１１・・・・・・分配装置、１７・・・・・・解放
空間、１９，２３・・・・・・サイクロン分離器、１８
・・・・・・バッフル・プレート、２１，２５・・・・
・・ディップレッグ、２７・・・・・・再生触媒ストリ
ッパー、２８・・・・・・バッフル、３４・・・・・・
導管、３５・・・・・・触媒収集器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ ａ） 被毒触媒と新鮮な再生用ガスをそれぞれ
   導入するための被毒触媒入口と新鮮な再生用ガス入口と
   を有すると共に、再生触媒と再生用ガスを排出するため
   の再生触媒／再生用ガス出口を有し、触媒の濃厚流動床
   を含有する被毒触媒収集室、 ｂ） 該被毒触媒収集室の上部に位置し、実質的に垂直
   な部分と、この垂直な部分と連通する水平な部分とから
   成り、再生触媒と再生用ガスが前記被毒触媒収集室から
   混合物として後述の再生触媒収集室に移送されるよう、
   垂直な部分は水平な部分の上方まで延びると共に前記再
   生触媒／再生用ガス出口と連結する入口を有し、水平な
   部分は再生触媒収集室の側面内に延びる該室内への出口
   を備え、この垂直な部分と水平な部分はＣＯを酸化して
   燃焼熱を触媒に移行させるのに充分な内部容積を有する
   移送導管、Ｃ） 前記の移送導管に入口を、前記の被毒
   触媒収集室内に出口を有し、再生触媒の１部を移送導管
   から被毒触媒収集室へ送ることを可能にする内部再生触
   媒循環装置、 ｄ） 再生触媒と使用済み再生用ガスをそれぞれ排出す
   るための再生触媒出口と使用済み再生用ガス出口を有し
   、再生触媒の濃厚床を包含する再生触媒収集室、 を組合わせてなる被毒触媒上のコーク酸化装置。 ２ 前記の移送導管の出口を該導管を貫流する触媒と再
   生用ガスとが分離されるよう、解放空間に連通すること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の装置。 ３ 前記の移送導管の出口をサイクロン分離装置の入口
   に接続させることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の装置。 ４ 前記の内部再生触媒循環装置が導管と触媒収集器と
   から成ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   装置。 ５（ａ）前記の被毒触媒収集室を上部域と下部域で構成
   させ、前記した新鮮な再生用ガス入口をその下部域で、
   また前記した再生触媒／再生用ガス出口をその上部域で
   それぞれ該収集室に接続し、（ｂ）前記移送導管の水平
   な部分の出口を前記した再生触媒収集室の側面内に延ば
   して解放空間と連通させ、（Ｃ）前記の内部再生触媒循
   環装置を垂直に配置すると共に、触媒の入口と出口を有
   し、前記移送導管の実質的に垂直な部分に位置する触媒
   収集器と、この触媒収集器の出口と接続した入口と前記
   被毒触媒収集室内に位置する出口を有して下向きに延び
   る導管とで前記の内部再生触媒循環装置を構成させ、（
   ｄ）前記の再生触媒収集室を上部域と下部域で構成させ
   、その上部域で使用済み再生用ガス出口を該収集室に接
   続し、下部域で再生触媒出口を該収集室に接続すること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の装置。