JPS6084391A - 重質油の流動接触分解と水素の製造方法 - Google Patents
重質油の流動接触分解と水素の製造方法Info
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- JPS6084391A JPS6084391A JP58192342A JP19234283A JPS6084391A JP S6084391 A JPS6084391 A JP S6084391A JP 58192342 A JP58192342 A JP 58192342A JP 19234283 A JP19234283 A JP 19234283A JP S6084391 A JPS6084391 A JP S6084391A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、重質油の流動接触分解と水素の製造方法に係
り、特に還元された鉄を含む高温の流動触媒粒子に、水
蒸気及び重質油を接触させスチームアイアン反応により
水素を、重質油の分解反応により分解ガス及び分解軽質
油を製造する重質油の流動接触分解と水素の製造方法に
関する。
り、特に還元された鉄を含む高温の流動触媒粒子に、水
蒸気及び重質油を接触させスチームアイアン反応により
水素を、重質油の分解反応により分解ガス及び分解軽質
油を製造する重質油の流動接触分解と水素の製造方法に
関する。
従来、還元状態の鉄を含む触媒粒子と重質油及びスチー
ム（水蒸気）を同一流動層反応塔内で５００〜８００’
Ｃにおいて接触させ、重質油を分解、軽質化するととも
に水素を発生させ、その際該触媒上に付着するコーク（
炭素成分）を還元雰囲気下に燃焼してコークを除去する
とともに該触媒中の酸化鉄を還元し、該触媒を循環して
再び重質油及びスチームと接触させ、さらにこれに循環
触媒の一部を抜き出し、上記反応中に生成した触媒中の
硫化鉄を焙焼することを付加した、重質油から軽質油と
水素を製造する方法が提案されている。（特開昭５６−
４９７９０号、特開昭５７−１３５８９０号、特開昭５
７−１’７２９８３号）ところで、上記提案方法におい
て、重質油を分解することにより軽質油を得る場合、分
解ガスの生成をできるだけ抑え、かつ軽質油の収量をも
つと多くするためには、流動層の温度は、５００〜５６
０’Ｃに保つ必要がある。これに対し、還元状態の鉄と
スチームとのスチームアイアン反応により水素を生成さ
せる場合、５００〜５６０℃の湿度でスチームアイアン
反応は進行するものの、この温度では反応速度が遅いた
め、水素の収量を高め、かつ反応塔の容積を小さくする
観点から、流動層の温度は６００〜８００℃に保つこと
が好ましい。
ム（水蒸気）を同一流動層反応塔内で５００〜８００’
Ｃにおいて接触させ、重質油を分解、軽質化するととも
に水素を発生させ、その際該触媒上に付着するコーク（
炭素成分）を還元雰囲気下に燃焼してコークを除去する
とともに該触媒中の酸化鉄を還元し、該触媒を循環して
再び重質油及びスチームと接触させ、さらにこれに循環
触媒の一部を抜き出し、上記反応中に生成した触媒中の
硫化鉄を焙焼することを付加した、重質油から軽質油と
水素を製造する方法が提案されている。（特開昭５６−
４９７９０号、特開昭５７−１３５８９０号、特開昭５
７−１’７２９８３号）ところで、上記提案方法におい
て、重質油を分解することにより軽質油を得る場合、分
解ガスの生成をできるだけ抑え、かつ軽質油の収量をも
つと多くするためには、流動層の温度は、５００〜５６
０’Ｃに保つ必要がある。これに対し、還元状態の鉄と
スチームとのスチームアイアン反応により水素を生成さ
せる場合、５００〜５６０℃の湿度でスチームアイアン
反応は進行するものの、この温度では反応速度が遅いた
め、水素の収量を高め、かつ反応塔の容積を小さくする
観点から、流動層の温度は６００〜８００℃に保つこと
が好ましい。
しかしながら、流動層は層内の流動粒子の混合速度が極
めて高く、層内の温度分布がほぼ均一であることから、
−塔の流動層反応塔において、重質油の分解反応とスチ
ームアイアン反応による水素生成を同時に行なわせると
、軽質油の収量あるいは水素の収量のいずれか一方を犠
牲にすることになる。
めて高く、層内の温度分布がほぼ均一であることから、
−塔の流動層反応塔において、重質油の分解反応とスチ
ームアイアン反応による水素生成を同時に行なわせると
、軽質油の収量あるいは水素の収量のいずれか一方を犠
牲にすることになる。
また、上記方法での接触分解に際し、触媒中の還元状態
の鉄と重質油中の硫黄分とが反応して硫化鉄を生成する
ので、焙焼のために抜出す触媒量が多くなり、還元状態
の鉄を無駄に消費することになり経済的に好ましくない
。
の鉄と重質油中の硫黄分とが反応して硫化鉄を生成する
ので、焙焼のために抜出す触媒量が多くなり、還元状態
の鉄を無駄に消費することになり経済的に好ましくない
。
本発明の目的は、同一の流動層反応塔内で重質油の分解
軽質化及び水素の製造を行なうに当り、それぞれの反応
に適した温度領域を実現するとともに硫化鉄の生成量を
抑制し高収量でかつ経済的に分解軽質油及び水素を製造
できる重質油の流動接触分解と水素の製造方法を提供す
ることにある。
軽質化及び水素の製造を行なうに当り、それぞれの反応
に適した温度領域を実現するとともに硫化鉄の生成量を
抑制し高収量でかつ経済的に分解軽質油及び水素を製造
できる重質油の流動接触分解と水素の製造方法を提供す
ることにある。
本発明は、還元された鉄を含む高温の流動触媒粒子にス
チーム及び重質油を接触させることにより重質油を流動
接触分解するとともに水素を製造する方法において、上
記触媒粒子を下方から供給し、上方から抜き出す流動層
を形成し当該流動層中に、上下方向の触媒粒子の混合速
度を抑制する手段を設け、該手段の上、下部領域間に温
度差を生じさせ、該手段の上部領域を重質油の分解反応
領域、下部領域を水素生成領域とするもので、特に前記
重質油の分解反応領域の温度が５００〜５６０℃、水素
の生成反応領場が６００〜８００℃で、さらに前記上下
方向の触媒粒子の混合速度を抑制する手段が投影開孔率
１０〜７０％の内挿物である重質油の流動接触分解と水
素の製造方法である。
チーム及び重質油を接触させることにより重質油を流動
接触分解するとともに水素を製造する方法において、上
記触媒粒子を下方から供給し、上方から抜き出す流動層
を形成し当該流動層中に、上下方向の触媒粒子の混合速
度を抑制する手段を設け、該手段の上、下部領域間に温
度差を生じさせ、該手段の上部領域を重質油の分解反応
領域、下部領域を水素生成領域とするもので、特に前記
重質油の分解反応領域の温度が５００〜５６０℃、水素
の生成反応領場が６００〜８００℃で、さらに前記上下
方向の触媒粒子の混合速度を抑制する手段が投影開孔率
１０〜７０％の内挿物である重質油の流動接触分解と水
素の製造方法である。
本発明が適用される重質油の流動接触分解と水素の製造
プロセスの概略は次のとおりである。
プロセスの概略は次のとおりである。
先ず、第１工程において、次工程である第２工程より循
環移送された還元鉄を含む触媒粒子と重質油及びスチー
ムとを５００〜７００℃の湿度及びＯ〜１５ ’Ａ Ｇ
の圧力の条件下で接触させる。
環移送された還元鉄を含む触媒粒子と重質油及びスチー
ムとを５００〜７００℃の湿度及びＯ〜１５ ’Ａ Ｇ
の圧力の条件下で接触させる。
これにより重質油は分解され、分解ガス及び分解油が生
成し、さらにコークが触媒上に付着する。これと同時に
触媒中の還元鉄は、スチームとスチームアイアン反応を
起し、還元鉄は酸化され水素が発生する。
成し、さらにコークが触媒上に付着する。これと同時に
触媒中の還元鉄は、スチームとスチームアイアン反応を
起し、還元鉄は酸化され水素が発生する。
次にコークを付着し、酸化された鉄を含む触媒は、第２
工程へ移送され、該コークを７５０〜９５０°Ｇの温度
及びＯ〜１５ Ｙｉ Ｇの圧力の条件下で燃焼して再生
するが、そのとき供給する酸素量をコークが完全に燃焼
するには不足する量、特に炭素と酸素のモル比（０２／
Ｏ）が０．１〜０．６となる量を導入し、触媒中の酸
化鉄を還元再生する。この還元再生された触媒を第１工
程へ循環移送することにより、第１工程において重質油
の分解軽質化及び水素の製造を行なうことができる。
工程へ移送され、該コークを７５０〜９５０°Ｇの温度
及びＯ〜１５ Ｙｉ Ｇの圧力の条件下で燃焼して再生
するが、そのとき供給する酸素量をコークが完全に燃焼
するには不足する量、特に炭素と酸素のモル比（０２／
Ｏ）が０．１〜０．６となる量を導入し、触媒中の酸
化鉄を還元再生する。この還元再生された触媒を第１工
程へ循環移送することにより、第１工程において重質油
の分解軽質化及び水素の製造を行なうことができる。
ところで、前記第１工程において、重質油の分解の際、
重質油中の硫黄化合物が触媒中の還元鉄と化合して硫化
鉄を、また第２工程においても、コークに同伴された硫
黄分がコークの燃焼の際、還元鉄と化合して硫化鉄を生
じ、触媒を長期間使用していると、この硫化鉄量が増大
し、第１工程での水素生成量を低下させる。従つて、上
記プロセスにおいては、触媒中の硫化鉄を焙焼させて触
媒を再生する第３工程が付加されることがある。
重質油中の硫黄化合物が触媒中の還元鉄と化合して硫化
鉄を、また第２工程においても、コークに同伴された硫
黄分がコークの燃焼の際、還元鉄と化合して硫化鉄を生
じ、触媒を長期間使用していると、この硫化鉄量が増大
し、第１工程での水素生成量を低下させる。従つて、上
記プロセスにおいては、触媒中の硫化鉄を焙焼させて触
媒を再生する第３工程が付加されることがある。
本発明は上記プロセスの第１工程に適用されるものであ
る。即ち、第２工程からの還元された触媒粒子を第１工
程の下方より導入し、該触媒粒子により触媒床が形成さ
れ当該触媒床の上部より触媒粒子が抜き出され、第２工
程へ移送されている。この触媒床は、供給されるスチー
ム、重質油、さらには必要に応じ導入される窒素ガス、
分解ガス等の流動化ガスにより流動層が形成されている
。この流動層中に触媒粒子の上下方向の混合速度を抑制
する手段を設けるがこの手段としては、内挿物を設置す
る方法、流体を吹込む方法等がある。触媒粒子の上下方
向の混合速度を抑制することにより、前記抑制手段の上
部領域と下部領域との間に温度差をつりることか可能と
なる。この温度差は、反応熱即ち、分解反応のかなり大
きい吸熱とスチームアイアン反応の発熱の差異により生
じる。
る。即ち、第２工程からの還元された触媒粒子を第１工
程の下方より導入し、該触媒粒子により触媒床が形成さ
れ当該触媒床の上部より触媒粒子が抜き出され、第２工
程へ移送されている。この触媒床は、供給されるスチー
ム、重質油、さらには必要に応じ導入される窒素ガス、
分解ガス等の流動化ガスにより流動層が形成されている
。この流動層中に触媒粒子の上下方向の混合速度を抑制
する手段を設けるがこの手段としては、内挿物を設置す
る方法、流体を吹込む方法等がある。触媒粒子の上下方
向の混合速度を抑制することにより、前記抑制手段の上
部領域と下部領域との間に温度差をつりることか可能と
なる。この温度差は、反応熱即ち、分解反応のかなり大
きい吸熱とスチームアイアン反応の発熱の差異により生
じる。
そこで上下方向の触媒粒子の温容速度の抑制手段を設け
、下部領域にスチームを導入するこトニより、下部領域
においてはスチームアイアン反応を生じ、還元状態の触
媒粒子中の還元鉄は酸化され水素が生成する。次にこの
酸化状態となった触媒粒子は混合速度抑制手段を越えて
上部領域へ移動する。
、下部領域にスチームを導入するこトニより、下部領域
においてはスチームアイアン反応を生じ、還元状態の触
媒粒子中の還元鉄は酸化され水素が生成する。次にこの
酸化状態となった触媒粒子は混合速度抑制手段を越えて
上部領域へ移動する。
上部領域では重質油が供給され、流動接触分解反応によ
り、分解ガス、分解軽質化油等の分解生成物が得られ、
下部領域で生成した水素、未反応のスチーム等とともに
系外へ取出される。
り、分解ガス、分解軽質化油等の分解生成物が得られ、
下部領域で生成した水素、未反応のスチーム等とともに
系外へ取出される。
次に本発明の好ましい一実施態様を添付する図面に基づ
いて説明する。
いて説明する。
第１図は、上記プロセスの第１工程に好適な反応塔を示
すものである。
すものである。
流動接触分解反応塔ｌは、その下部にスチーム供給管２
及びスチームの分散板３が設けられそれらの供給管２及
び分散板３を通して反応塔内に供給されるスチーム２１
によって、該塔内に内蔵された前記触媒粒子４を流動化
して流動層５を形成する。該流動層の中部には本発明の
特徴である触媒粒子の上、下方向の混合速度を抑制する
手段である混合速度抑制装置（以下混合速度抑制手段と
称す）６が流動層５の断面を覆って設けられる。該手段
６の下方には前記の軽質油と水素の製造方法における第
２工程から戻される７５０〜９５０℃の還元鉄を含む触
媒粒子２２の供給管７が設けられる。該混合速度抑制手
段６の上方には重質油２３．２３’の供給ノズル８，８
”が復数段に、反応塔ｌの外周に複数本設けられる。さ
らに該手段の上方には触媒粒子２４の抜出管９が設けら
れる。流動層面１０の上方には複数個のサイクロン１１
が設けられ、それに接続して分解生成物の排出管１２が
設けられる。なお流動層５内に実状にて示す雲状物１３
はスチーム２１及び反応生成ガスによって層内に発生す
る気泡を模式的に示したものである。一般に流動層内の
粒子はこの気泡によって流動、攪拌され、極めて高い混
合速度を達成している。
及びスチームの分散板３が設けられそれらの供給管２及
び分散板３を通して反応塔内に供給されるスチーム２１
によって、該塔内に内蔵された前記触媒粒子４を流動化
して流動層５を形成する。該流動層の中部には本発明の
特徴である触媒粒子の上、下方向の混合速度を抑制する
手段である混合速度抑制装置（以下混合速度抑制手段と
称す）６が流動層５の断面を覆って設けられる。該手段
６の下方には前記の軽質油と水素の製造方法における第
２工程から戻される７５０〜９５０℃の還元鉄を含む触
媒粒子２２の供給管７が設けられる。該混合速度抑制手
段６の上方には重質油２３．２３’の供給ノズル８，８
”が復数段に、反応塔ｌの外周に複数本設けられる。さ
らに該手段の上方には触媒粒子２４の抜出管９が設けら
れる。流動層面１０の上方には複数個のサイクロン１１
が設けられ、それに接続して分解生成物の排出管１２が
設けられる。なお流動層５内に実状にて示す雲状物１３
はスチーム２１及び反応生成ガスによって層内に発生す
る気泡を模式的に示したものである。一般に流動層内の
粒子はこの気泡によって流動、攪拌され、極めて高い混
合速度を達成している。
本発明は」上記の構成により、次のように作用する。第
２工程からの７５０〜９５０℃のＦｅＯなどの還元鉄を
含む触媒粒子２２は、供給管７がら触媒粒子の混合速度
抑制手段６の下方に供給され、供給管２及び分散板３を
通って供給されるスチーム２１によって流動化される。
２工程からの７５０〜９５０℃のＦｅＯなどの還元鉄を
含む触媒粒子２２は、供給管７がら触媒粒子の混合速度
抑制手段６の下方に供給され、供給管２及び分散板３を
通って供給されるスチーム２１によって流動化される。
それと同時に触媒中の還元鉄とスチームの反応（たとえ
ばＦｅＯ−１−Ｈ２Ｏ−Ｍ−Ｈ２＋Ｂｅ、 ０４．）に
よって水素を発生還元鉄を酸化する。そして未反応のス
チーム及び生成水素は、触媒粒子を流動化させながら上
昇する。混合速度抑制手段６の上方の流動層では、該手
段を通り抜けて上昇してきた触媒粒子が流動状態で供給
ノズル８，８′がら噴霧、供給された重質油２３．２３
’と接触して該重質油を分解、軽質化する。該重質油の
分解によって生成したガス及び軽質油は、触媒粒子を流
動化させながら上昇してきたスチームを及び生成水素と
ともに流動層上面１ｏを離れ、サイクロン１１で、同伴
してきた触媒粒子を除去した後排出管１２から次の精製
工程に送られる。一方、コークは触媒粒子の表面に析出
して、該粒子とともに抜出管９を溢流して第２工程に送
られる。
ばＦｅＯ−１−Ｈ２Ｏ−Ｍ−Ｈ２＋Ｂｅ、 ０４．）に
よって水素を発生還元鉄を酸化する。そして未反応のス
チーム及び生成水素は、触媒粒子を流動化させながら上
昇する。混合速度抑制手段６の上方の流動層では、該手
段を通り抜けて上昇してきた触媒粒子が流動状態で供給
ノズル８，８′がら噴霧、供給された重質油２３．２３
’と接触して該重質油を分解、軽質化する。該重質油の
分解によって生成したガス及び軽質油は、触媒粒子を流
動化させながら上昇してきたスチームを及び生成水素と
ともに流動層上面１ｏを離れ、サイクロン１１で、同伴
してきた触媒粒子を除去した後排出管１２から次の精製
工程に送られる。一方、コークは触媒粒子の表面に析出
して、該粒子とともに抜出管９を溢流して第２工程に送
られる。
以上の反応塔１内の挙動において、触媒粒子４の混合速
度抑制手段６によって、該手段の上方領域と下方領域と
の間に温度差を生じさせることができる。そして該手段
６の上方領域を軽質油の高収率生成に有利な５００〜５
６０°Ｇ、好ましくは５１０〜５４０℃に保持した時、
これらの温度より高い還元状態の鉄とスチームの反応に
有利な６００〜８００℃、好ましくは６５０〜７５０℃
の温度を確保することができる。
度抑制手段６によって、該手段の上方領域と下方領域と
の間に温度差を生じさせることができる。そして該手段
６の上方領域を軽質油の高収率生成に有利な５００〜５
６０°Ｇ、好ましくは５１０〜５４０℃に保持した時、
これらの温度より高い還元状態の鉄とスチームの反応に
有利な６００〜８００℃、好ましくは６５０〜７５０℃
の温度を確保することができる。
これは、混合速度抑制手段６によって、該手段」二、下
問の触媒粒子の混合速度が抑制されたことによる効果で
ある。すなわち、上部領域に存在する触媒粒子の該手段
６の下方への移動量を抑制したことにより、該手段下部
領域が冷却されることが少なくなったことによるもので
ある。
問の触媒粒子の混合速度が抑制されたことによる効果で
ある。すなわち、上部領域に存在する触媒粒子の該手段
６の下方への移動量を抑制したことにより、該手段下部
領域が冷却されることが少なくなったことによるもので
ある。
また、上、下方向の触媒の移動の抑制により先ず還元状
態の触媒中の還元鉄がスチームにより酸化され、しかる
後に重質油の接触分解反応が生じることになる。従って
、重質油中の硫黄分が還元された鉄と直接に反応し硫化
鉄を生成することが少なく、触媒中の硫化鉄の蓄積を抑
制できる。
態の触媒中の還元鉄がスチームにより酸化され、しかる
後に重質油の接触分解反応が生じることになる。従って
、重質油中の硫黄分が還元された鉄と直接に反応し硫化
鉄を生成することが少なく、触媒中の硫化鉄の蓄積を抑
制できる。
触媒粒子の混合速度抑制手段６は、その設置流動層断面
積に対する投影開化率が１０〜７０％である多孔板、格
子状に配列したパイプ、棒鋼。
積に対する投影開化率が１０〜７０％である多孔板、格
子状に配列したパイプ、棒鋼。
あるいは鋼板が用いられる。投影開孔率は流動化される
触媒粒子の性状、特にその粒子径によっておよび流動層
の空塔速度によって上述の１０〜７０％の範囲で適宜選
択される。たとえば、還元された鉄を含む前記触媒粒子
の平均径が１３０μｍおよび流動層の空塔速度が６ｏｃ
ｍ／ｓである場合２５〜３５％の投影開孔率が好ましく
用いられ、平均粒径が５６０μｍおよび空塔速度が６０
ｃ ｍ／ｓの場合５５〜６５％の投影開孔率が好ましく
用いられる。さらに、平均粒径が６０μｍ、 空塔速度
が４００ｍ／８の場合には１０〜２０％の投影開孔率が
好ましく用いられる。該開孔率が１０％以下では、第１
工程と第２工程の間の触媒粒子の循環を阻害して好まし
くない。
触媒粒子の性状、特にその粒子径によっておよび流動層
の空塔速度によって上述の１０〜７０％の範囲で適宜選
択される。たとえば、還元された鉄を含む前記触媒粒子
の平均径が１３０μｍおよび流動層の空塔速度が６ｏｃ
ｍ／ｓである場合２５〜３５％の投影開孔率が好ましく
用いられ、平均粒径が５６０μｍおよび空塔速度が６０
ｃ ｍ／ｓの場合５５〜６５％の投影開孔率が好ましく
用いられる。さらに、平均粒径が６０μｍ、 空塔速度
が４００ｍ／８の場合には１０〜２０％の投影開孔率が
好ましく用いられる。該開孔率が１０％以下では、第１
工程と第２工程の間の触媒粒子の循環を阻害して好まし
くない。
該混合速度抑制手段６の設置高さは、該手段の下方領域
において触媒粒子中の還元鉄がスチームとの反応を完了
する時間によって決り、下部領域の温度が６００℃であ
る場合、該触媒粒子の平均滞留時間を少なくとも５分以
上確保てきる高さてあればよい。上記温度が６００℃以
上であれば少なくとも必要な該滞留時間はさらに短かく
てすむ。
において触媒粒子中の還元鉄がスチームとの反応を完了
する時間によって決り、下部領域の温度が６００℃であ
る場合、該触媒粒子の平均滞留時間を少なくとも５分以
上確保てきる高さてあればよい。上記温度が６００℃以
上であれば少なくとも必要な該滞留時間はさらに短かく
てすむ。
前記混合速度抑制手段６の上、下問の触媒粒子の混合速
度は該手段の設置断面におけるガスの空塔速度を、分解
反応塔の運転を安定に維持し得る範囲で変化させること
によって変えることができ、該手段の上、下の温度差を
検出して供給管２から供給するスヂーム量によって温度
差、すなわち上部領域温度を保持した時の下部領域温度
を制御することができる。
度は該手段の設置断面におけるガスの空塔速度を、分解
反応塔の運転を安定に維持し得る範囲で変化させること
によって変えることができ、該手段の上、下の温度差を
検出して供給管２から供給するスヂーム量によって温度
差、すなわち上部領域温度を保持した時の下部領域温度
を制御することができる。
以下に、本発明について具体的効果を示すために、参考
例及び実施例を示す。
例及び実施例を示す。
参考例１
Ｆｅ５７＋４ ｗｔ％、Ｎｉ１．２ｗｔ％、ＭｇＯ０，
８ｗｔ％、５ｉｎ２２＋７ ｗｔ％、Ａ１２０３６．６
ｗｔ％、を含む天然鉱石を平均粒径０．２ｍｍに造粒し
、１１５０℃の温度で３時間焼成し、触媒を調達した。
８ｗｔ％、５ｉｎ２２＋７ ｗｔ％、Ａ１２０３６．６
ｗｔ％、を含む天然鉱石を平均粒径０．２ｍｍに造粒し
、１１５０℃の温度で３時間焼成し、触媒を調達した。
この触媒を水素を用い８５０℃の温度で還元し、ＦｅＯ
含有量がそれぞれ３６．５ ｗｔ％、９．３ｗｔ％、５
．５ｗｔ％の還元触媒を得た。
含有量がそれぞれ３６．５ ｗｔ％、９．３ｗｔ％、５
．５ｗｔ％の還元触媒を得た。
各々これらの触媒を内径１２ｍｍのカラムに３ｇ充填し
、第１表上欄に示す条件で、硫化水素の捕捉率を測定し
た。この結果を第１表下欄に示す。
、第１表上欄に示す条件で、硫化水素の捕捉率を測定し
た。この結果を第１表下欄に示す。
第１表
この結果から明らかなように、スチームが共存し、触媒
中のＦｅＯの量が低下すれば触媒に捕捉される硫黄化合
物の量が減少する。
中のＦｅＯの量が低下すれば触媒に捕捉される硫黄化合
物の量が減少する。
参考例２
前記参考例１で調整した触媒を用い以下の条件で、第１
工程において重質油の分解とスチームアイアン反応によ
る水素の発生及び第２工程において触媒を還元再生し第
１工程及び第２工程間で触媒を循環して連続的に実験し
た。
工程において重質油の分解とスチームアイアン反応によ
る水素の発生及び第２工程において触媒を還元再生し第
１工程及び第２工程間で触媒を循環して連続的に実験し
た。
装置の大きさ
第１工程：内径１２．７ ｃｍ、高さ１６０ｃｍ第２王
程：内径１５＋１ｃｍ、高さ１８０ｃｍ重質油の性状 比重 （１５°Ｇ／４°Ｇ） １．０４４０硫黄分 （
重量％） ５．６２ 実験条件 第１工程：触媒ホールドアツプ量 １３Ｋｇ重質油供給
量 ３Ｋｇ／Ｈｒ スチーム供給量 ３． ｏＫｇ／Ｈｒ 温度 ５４０°Ｃ 圧力 ｌ鵞 第２工程：触媒ホールドアツプ量 ２０Ｋｇ空気供給量
３Ｎ市ｒ 温度 ８３０’Ｃ 圧力 １〜 触媒循環量： ２０ Ｋｇ／Ｊ（ｒ 上記の条件で長期間運転した結果、第１工程へ循環移送
されてくる第２工程出口の触媒中のＦｅＯの平均量は１
９．２重量％であった。
程：内径１５＋１ｃｍ、高さ１８０ｃｍ重質油の性状 比重 （１５°Ｇ／４°Ｇ） １．０４４０硫黄分 （
重量％） ５．６２ 実験条件 第１工程：触媒ホールドアツプ量 １３Ｋｇ重質油供給
量 ３Ｋｇ／Ｈｒ スチーム供給量 ３． ｏＫｇ／Ｈｒ 温度 ５４０°Ｃ 圧力 ｌ鵞 第２工程：触媒ホールドアツプ量 ２０Ｋｇ空気供給量
３Ｎ市ｒ 温度 ８３０’Ｃ 圧力 １〜 触媒循環量： ２０ Ｋｇ／Ｊ（ｒ 上記の条件で長期間運転した結果、第１工程へ循環移送
されてくる第２工程出口の触媒中のＦｅＯの平均量は１
９．２重量％であった。
次に、第２工程の空気量を増加させ、第２工程出自のＦ
ｅＯの平均量を３．０重量％まて低下させた。
ｅＯの平均量を３．０重量％まて低下させた。
これらの実験において、重質油中の硫黄分がどのように
分配されたか測定した結果を第２表に示す。
分配されたか測定した結果を第２表に示す。
第２表
以上のように触媒中にＦｅＯが多く存在すると重質油の
分解に伴って生成するガス状硫黄化合物の触媒への捕捉
率が増大することが分かる。
分解に伴って生成するガス状硫黄化合物の触媒への捕捉
率が増大することが分かる。
（実施例）
第１図に示す態様の本発明方法を実施するところの、触
媒粒子混合速度抑制手段６の下方領域の流動層径が４４
０ｍｍ 、重質油２３．２３’の供給ノズル８，８を設
けたコーン部の上方の流動層径が８００ ｍ ｍ、分散
板３からの該混合速度抑制手段６の設置高さが３．５ｍ
、触媒粒子２２の供給管７の設置高さが分散板上０．６
へ孔径４５ｍｍ て開孔率３０％である多孔板形の触媒
粒子の混合速度抑制手段を設けた本発明装置において、
第２工程からの平均粒子径１３０μｍの触媒粒子２２を
、その湿度８３０℃、供給量１１．５ｔ／ｈで供給し、
触媒粒子の混合速度抑制手段の設置断面積におけるガス
の空塔速度がｏ、６３ｍ／ｓになるようスチーム２１を
供給管２から供給し、さらにノズル２３．２３’から減
圧残油（比重１．０３）を供給して」上記抑制手段６の
上方領域の温度を５４０’Ｃに保持して、該減圧残油を
分解した。流動層面１０のレベルは抜出管９がら触媒粒
子２４を抜出すことにより保持した。その結果、上記抑
制手段６の下部領域の温度は６８５℃となり、抑制手段
６を設置しない均一温度分布の場合に比べて１４０°Ｃ
〜１５０℃高めることができた。
媒粒子混合速度抑制手段６の下方領域の流動層径が４４
０ｍｍ 、重質油２３．２３’の供給ノズル８，８を設
けたコーン部の上方の流動層径が８００ ｍ ｍ、分散
板３からの該混合速度抑制手段６の設置高さが３．５ｍ
、触媒粒子２２の供給管７の設置高さが分散板上０．６
へ孔径４５ｍｍ て開孔率３０％である多孔板形の触媒
粒子の混合速度抑制手段を設けた本発明装置において、
第２工程からの平均粒子径１３０μｍの触媒粒子２２を
、その湿度８３０℃、供給量１１．５ｔ／ｈで供給し、
触媒粒子の混合速度抑制手段の設置断面積におけるガス
の空塔速度がｏ、６３ｍ／ｓになるようスチーム２１を
供給管２から供給し、さらにノズル２３．２３’から減
圧残油（比重１．０３）を供給して」上記抑制手段６の
上方領域の温度を５４０’Ｃに保持して、該減圧残油を
分解した。流動層面１０のレベルは抜出管９がら触媒粒
子２４を抜出すことにより保持した。その結果、上記抑
制手段６の下部領域の温度は６８５℃となり、抑制手段
６を設置しない均一温度分布の場合に比べて１４０°Ｃ
〜１５０℃高めることができた。
実験結果を第３表に示す。
この結果から明かに水素発生量を増加させることができ
た。また、このときに第１Ｉ稈から抜き出された触媒の
Ｘ線回折分析により触媒粒子中にＦｅＯが存在せず、酸
化反応が十分に進？テしていることが明らかになった。
た。また、このときに第１Ｉ稈から抜き出された触媒の
Ｘ線回折分析により触媒粒子中にＦｅＯが存在せず、酸
化反応が十分に進？テしていることが明らかになった。
触媒ニラテライト触媒（実施例１記載）平均粒径 １３
０μ かさ密度 ２．２ 本発明によれば、同一流動層反応器内に重質油の分解お
よび水素の発生に、それぞれ好適な温度領域を実現する
ことができるので、軽質油および水素をそれぞれ高収量
で取得できる効果がある。
０μ かさ密度 ２．２ 本発明によれば、同一流動層反応器内に重質油の分解お
よび水素の発生に、それぞれ好適な温度領域を実現する
ことができるので、軽質油および水素をそれぞれ高収量
で取得できる効果がある。
又、触媒中に蓄積される硫化鉄量を少なくすることがで
き、硫化鉄の焙焼に必要な触媒再生量が減少するため熱
収支が改善され、経済的に重質油の分解と水素の製造を
行なうことができる。
き、硫化鉄の焙焼に必要な触媒再生量が減少するため熱
収支が改善され、経済的に重質油の分解と水素の製造を
行なうことができる。
第１図は本発明の一実施例を示す重質油の流動接触分解
塔の構造を示す図面である。 ｌ・・・・・・流動接触分解塔 ３・・・・・・分散板 ６・・・・・・混合速度抑制装置 ７・・・・・・触媒粒子供給管 ８．８′・・・・・・重質油供給ノズル９・・・・・・
触媒粒子抜出管 第１頁の続き ＠発明者鈴鹿 輝男 ０発 明 者 深 瀬 聡 ＠発明者 大瀬 秀峰 戸田市新曽南３丁目１番３５号 日本鉱業株式会社中央
研究所内 戸田市新曽南３丁目１旙３５号 日本鉱業株式会社中央
研究所内
塔の構造を示す図面である。 ｌ・・・・・・流動接触分解塔 ３・・・・・・分散板 ６・・・・・・混合速度抑制装置 ７・・・・・・触媒粒子供給管 ８．８′・・・・・・重質油供給ノズル９・・・・・・
触媒粒子抜出管 第１頁の続き ＠発明者鈴鹿 輝男 ０発 明 者 深 瀬 聡 ＠発明者 大瀬 秀峰 戸田市新曽南３丁目１番３５号 日本鉱業株式会社中央
研究所内 戸田市新曽南３丁目１旙３５号 日本鉱業株式会社中央
研究所内
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 還元された鉄を含む高温の流動触媒粒子にスチー
ム及び重質油を接触させることにより重質油を流動分解
するとともに水素を製造する方法において、上記触媒粒
子を下方から供給し、上方から抜き出す流動層を形成し
、当該流動層中に、上下方向の触媒粒子の混合速度を抑
制する手段を設け、該手段の上、下部領域間に湿度差を
生じさせ、該手段の上部領域を重質油の分解反応領域、
下部領域を水素生成領域とすることを特徴とする重質油
の流動接触分解と水素の製造方法。 ２、重質油の分解反応領域の温度が５００〜５６０℃、
水素の生成反応領域が６００〜８００℃であることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の重質油の流動接触
分解と水素の製造方法。 ３・ ］二上下方の触媒粒子の混合速度を抑制する手段
が、投影開孔率はぼ１０〜７０％の内挿物であることを
特徴とする特Ｆｒ請求の範囲第１項記載の重質油の流動
接触分解と水素の製造方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58192342A JPS6084391A (ja) | 1983-10-17 | 1983-10-17 | 重質油の流動接触分解と水素の製造方法 |
| CA000465571A CA1226841A (en) | 1983-10-17 | 1984-10-16 | Process for fluidized catalytic cracking of heavy oils and production of hydrogen |
| AU34278/84A AU559880B2 (en) | 1983-10-17 | 1984-10-16 | Process for fluidized catalytic cracking of heavy oils and production of hydrogen |
| DE19843438025 DE3438025A1 (de) | 1983-10-17 | 1984-10-17 | Verfahren zum fluidisierten katalytischen kracken von schweroelen und zur herstellung von wasserstoff |
| US06/661,750 US4597856A (en) | 1983-10-17 | 1984-10-17 | Process for fluidized catalytic cracking of heavy oils and production of hydrogen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58192342A JPS6084391A (ja) | 1983-10-17 | 1983-10-17 | 重質油の流動接触分解と水素の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6084391A true JPS6084391A (ja) | 1985-05-13 |
| JPH049721B2 JPH049721B2 (ja) | 1992-02-21 |
Family
ID=16289674
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58192342A Granted JPS6084391A (ja) | 1983-10-17 | 1983-10-17 | 重質油の流動接触分解と水素の製造方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4597856A (ja) |
| JP (1) | JPS6084391A (ja) |
| AU (1) | AU559880B2 (ja) |
| CA (1) | CA1226841A (ja) |
| DE (1) | DE3438025A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022509205A (ja) * | 2018-11-27 | 2022-01-20 | キング・アブドゥッラー・ユニバーシティ・オブ・サイエンス・アンド・テクノロジー | 炭化水素原料の石油化学製品への触媒転換のためのゾーン分けされた流動化プロセス |
| WO2025173361A1 (ja) * | 2024-02-15 | 2025-08-21 | 三菱重工業株式会社 | 水素製造装置 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4664777A (en) * | 1984-07-30 | 1987-05-12 | Exxon Research And Engineering Company | Process for improving octane by the conversion of fused multi-ring aromatics and hydroaromatics to lower molecular weight compounds |
| CA2040995A1 (en) * | 1990-05-16 | 1991-11-17 | Robert D. Buttke | Reduced gas holdup in catalytic reactor |
| WO1998015023A1 (en) * | 1996-10-03 | 1998-04-09 | Siemens Westinghouse Power Corporation | A hydrocarbon reformer for electrochemical cells |
| CN101210197B (zh) * | 2006-12-29 | 2011-08-10 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种烃油转化方法 |
| CN101463269B (zh) * | 2007-12-17 | 2012-09-12 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种烃油转化方法 |
| BRPI0804120A2 (pt) * | 2008-09-09 | 2010-07-06 | Petróleo Brasileiro S/A - Petrobras | método para produção de eteno e gás de sìntese em leito fluidizado circulante |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2967878A (en) * | 1958-03-31 | 1961-01-10 | Exxon Research Engineering Co | Vapor phase catalytic conversion processes |
| US3097156A (en) * | 1960-06-30 | 1963-07-09 | Phillips Petroleum Co | Process for concurrent upgrading of iron ore and heavy crude oils |
| JPS5827837B2 (ja) * | 1979-03-22 | 1983-06-11 | 日本鉱業株式会社 | 含硫黄重質油の処理方法 |
| JPS5835638B2 (ja) * | 1979-04-11 | 1983-08-03 | 株式会社神戸製鋼所 | 重質油の熱分解及び還元鉄の製造法 |
| JPS5837353B2 (ja) * | 1979-09-29 | 1983-08-16 | 重質油対策技術研究組合 | 重質油の分解軽質化と水素の製造方法 |
| JPS5836034B2 (ja) * | 1980-12-22 | 1983-08-06 | 重質油対策技術研究組合 | 重質油の熱分解と共に還元鉄を製造する方法 |
| JPS57172983A (en) * | 1981-04-16 | 1982-10-25 | Res Assoc Residual Oil Process<Rarop> | Preparation of light oil and hydrogen from sulfur- containing heavy oil |
| JPS57135890A (en) * | 1981-02-13 | 1982-08-21 | Res Assoc Residual Oil Process<Rarop> | Cracking and conversion into light oil of heavy oil and preparation of hydrogen |
-
1983
- 1983-10-17 JP JP58192342A patent/JPS6084391A/ja active Granted
-
1984
- 1984-10-16 AU AU34278/84A patent/AU559880B2/en not_active Ceased
- 1984-10-16 CA CA000465571A patent/CA1226841A/en not_active Expired
- 1984-10-17 US US06/661,750 patent/US4597856A/en not_active Expired - Fee Related
- 1984-10-17 DE DE19843438025 patent/DE3438025A1/de not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022509205A (ja) * | 2018-11-27 | 2022-01-20 | キング・アブドゥッラー・ユニバーシティ・オブ・サイエンス・アンド・テクノロジー | 炭化水素原料の石油化学製品への触媒転換のためのゾーン分けされた流動化プロセス |
| WO2025173361A1 (ja) * | 2024-02-15 | 2025-08-21 | 三菱重工業株式会社 | 水素製造装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4597856A (en) | 1986-07-01 |
| AU3427884A (en) | 1985-04-26 |
| AU559880B2 (en) | 1987-03-19 |
| JPH049721B2 (ja) | 1992-02-21 |
| DE3438025A1 (de) | 1985-04-25 |
| CA1226841A (en) | 1987-09-15 |
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