JPS59115387A - Thermal cracking of heavy oil - Google Patents

Thermal cracking of heavy oil

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JPS59115387A
JPS59115387A JP22398882A JP22398882A JPS59115387A JP S59115387 A JPS59115387 A JP S59115387A JP 22398882 A JP22398882 A JP 22398882A JP 22398882 A JP22398882 A JP 22398882A JP S59115387 A JPS59115387 A JP S59115387A
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fine powder
gas
heavy oil
regeneration
containing gas
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宮内 照勝
Yoneichi Ikeda
米一 池田
Shinji Tashiro
田代 真治
Osamu Kubota
修 久保田
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Fuji Standard Research Inc
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  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Abstract

PURPOSE:To carry out thermal cracking at a relatively low temperature and produce light oil with good yield, by effecting thermal cracking of heavy oil under specified conditions. CONSTITUTION:Steam (or steam-containing gas) is fed into a thermal cracking reactor 1 through a pipe 5. A porous substance in fine powder having a pore volume of 0.2-1.5cm<3>/g, a specific surface area of 5-1,500m<2>/g, an average pore diameter of 100,000-10,000Angstrom and a weight-average diameter of 0.025- 0.25mm., is fluidized and is brought into contact with heavy oil supplied through a pipe 6 for thermal crackig of the oil. After removal of fine particles in a cyclone 8 and a dephlegmator 9, the product is separated into a receiving vessel 11. The fine particles deposited on coke are carried to a gasification section 2 of a regeneration reactor 100 by a gas from a pipe 17 through an ejector 15 and are fluidized by steam (or steam-containing gas) from a pipe 17 to gasify a part of the deposited coke. The produced gas is taken out of the system after removal of fine particles in a cyclone 18 and a dephlegmator 19. 70% or more of the fine powder is recycled to the reactor 1 through a pipe 21, an ejector 22 and a pipe 24 and the remainder is sent to a combustion chamber 3 of a reactor 100.

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 技術分野 本発明は、流動層を用いて重質炭化水素油(以下単に重
質油という)を熱分解して、主として常温下で液状の軽
質炭化水素類(以下単に軽質油という)を得る方法に関
する。さらに詳しくは、本発明は、水蒸気含有ガスによ
って流動化している多孔質体の微粉状物に重質油を接触
させて熱分解する熱分解工程と、この工程からの該微粉
物を分子状酸素含有ガスないし水蒸気含有ガスによって
流動化させながら該微粉状物に付着しているコークを燃
焼ないしガス化させて除去する再生工程と%該微粉状物
を循環させながら実施する方法の改良に関する。
Detailed Description of the Invention Background Technical Field of the Invention The present invention is directed to thermally decomposing heavy hydrocarbon oil (hereinafter simply referred to as heavy oil) using a fluidized bed to produce light hydrocarbons that are mainly liquid at room temperature. (hereinafter simply referred to as light oil). More specifically, the present invention includes a thermal decomposition process in which heavy oil is brought into contact with fine powder of a porous body fluidized by a water vapor-containing gas to thermally decompose the fine powder, and This invention relates to a regeneration process in which coke adhering to the fine powder is burned or gasified and removed while being fluidized by a gas containing gas or water vapor, and to an improvement in a method in which the fine powder is circulated.

先行技術 さきに本発明者らの一部は、流動層による重質油の熱分
解において、その流動粒子として重量平均径が0.04
〜0.12 mであり、0.044 rtm以下の粒子
が5〜50重量%含まれ、かつ実質的に球形なものであ
るような微粉状物を用いることによって、この熱分解を
良好な流動状態の下で効率よ〈実施できることを示し、
これを流動熱分解法(FluidThermal Cr
acking )と命名した(特開昭51−10587
号公報参照)。
Prior Art Previously, some of the present inventors discovered that in the thermal decomposition of heavy oil using a fluidized bed, the weight average diameter of the fluidized particles was 0.04.
This thermal decomposition can be carried out with good fluidity by using a fine powder that is approximately 0.12 m in diameter, contains 5 to 50% by weight of particles of 0.044 rtm or less, and is substantially spherical. Demonstrate efficiency and ability to perform under the conditions;
This is done using the fluid thermal decomposition method (Fluid Thermal Cr
(Japanese Patent Application Laid-Open No. 51-10587)
(see publication).

また、同様な方法において該微粉状物をその細孔容積力
0.1〜L5m3/9−であり、比表面積が圓〜150
0 m / Pであり、かつ重量平均径が0.025〜
0.25Bであり、熱的に安定なものとすることによっ
て、この熱分解を一層効率よ〈実施し得ることを示し、
多孔質体が有する細孔が重質油を液状で吸蔵することに
よって、熱分解反応の促進や高炭素質固形物(以下、単
にコークと呼ぶ))0の生成抑制などの優れた作用を示
すことを見出し、これを容量効果と呼んだ(特開昭57
−1873号公報参照)。
In addition, in a similar manner, the fine powder was prepared with a pore volumetric force of 0.1 to L5m3/9- and a specific surface area of H to 150 mm.
0 m/P, and the weight average diameter is 0.025~
0.25B, showing that by making it thermally stable, this thermal decomposition can be carried out more efficiently.
The pores of the porous body absorb heavy oil in liquid form, exhibiting excellent effects such as promoting thermal decomposition reactions and suppressing the production of high carbon solids (hereinafter simply referred to as coke). He discovered this and called it the capacitance effect (Japanese Unexamined Patent Publication No. 1983)
-Refer to Publication No. 1873).

さらに同様な方法において重質油を熱分7v!する熱分
解工程と、この熱分解工程から抜き出した多孔質体の微
粉状物を酸素含有ガスと接触させて該微粉状物に付着し
ているコークをガス化除去する法において、両工程の流
動層を熱伝導性隔壁の両側に相接に配置させる効果的な
態様を示した(特開昭57−158291号公報参照)
Furthermore, in the same way, heavy oil has a heat content of 7V! In a method in which the fine powder of the porous body extracted from the thermal decomposition step is brought into contact with an oxygen-containing gas to gasify and remove the coke attached to the fine powder, the flow rate of both processes is An effective mode of arranging layers adjacent to each other on both sides of a thermally conductive partition wall was shown (see Japanese Patent Laid-Open No. 158291/1983).
.

ところで、熱分解工程と再生工程の間に粒子循環を行う
方法については、すでに多くの実例や特許されたもの等
がある。主として軽質油からガソリンの取得を目的とす
る流動接触分解法(FCC法)では、通常、熱分解工程
と再生工程とをそれぞれ流動層を反応方式によって行な
うと共にその間に比較的多量の触媒粒子を循環している
。また、重質油から軽質油とともに合成ガスを製造する
フルードコーキングガス化法(以下、単にフレキシコー
キング法という)では、通常、熱分解工程と再生工程(
燃焼部とガス化部からなる)との間に生成したコークス
粒子が循環されており、さらに必要によって加熱部が加
えられている。フレキシコーキング法では燃焼部で高温
になったコークス粒子がそれぞれ熱分解工程とガス化部
にふり分けられて循環し、その顕熱によってそれぞれに
必要な反応熱が供給されている(特開昭57−1081
93号公報参照)。さらに、熱分解工程とガス化部との
間でコークス粒子の循環を行なって熱分解反応に必要な
熱を供給し、さらにガス化部と燃焼部との間でコークス
粒子の循環を行なってガス化反応に必要な熱を供給する
方式がある(t#開昭57−76090号公報参照)。
By the way, there are already many examples and patents of methods for performing particle circulation between the thermal decomposition step and the regeneration step. In the fluid catalytic cracking method (FCC method), which is mainly used to obtain gasoline from light oil, the thermal cracking step and the regeneration step are each carried out using a fluidized bed reaction method, and a relatively large amount of catalyst particles are circulated between them. are doing. In addition, in the fluid coking gasification method (hereinafter simply referred to as the flexi coking method), which produces synthesis gas from heavy oil together with light oil, the pyrolysis step and regeneration step (
The generated coke particles are circulated between the combustion section and the gasification section, and a heating section is added if necessary. In the flexi-coking method, coke particles heated to a high temperature in the combustion section are distributed and circulated to the thermal cracking process and the gasification process, respectively, and the necessary reaction heat is supplied to each by the sensible heat (Japanese Patent Laid-Open No. 57 -1081
(See Publication No. 93). Furthermore, coke particles are circulated between the pyrolysis process and the gasification section to supply the heat necessary for the pyrolysis reaction, and furthermore, coke particles are circulated between the gasification section and the combustion section to generate gas. There is a method of supplying the heat necessary for the reaction (see t# Publication No. 57-76090).

− 発明の概要 要旨 本発明は、前記の本発明者らの一部による先行発明の改
良に関する。
- SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to an improvement over the prior invention on the part of the inventors described above.

すなわち、本発明による重質油の熱分解法は、水蒸気含
有ガスによって流動化している多孔質の微粉状物に重質
油を接触させて熱分解する熱分解工程とこの工程からの
該微粉状物を分子状酸素含有ガスないし水蒸気含有ガス
によって流動化させ粉状物を循環させながら実施する方
法において、これらの工程を次の諸条件の下で天施する
こと、を特徴とするものである。
That is, the heavy oil pyrolysis method according to the present invention comprises a pyrolysis step in which heavy oil is brought into contact with a porous fine powder fluidized by a steam-containing gas and thermally decomposed; A method in which a substance is fluidized with a molecular oxygen-containing gas or a water vapor-containing gas and the powder is circulated, and is characterized by carrying out these steps under the following conditions: .

(1)微粉状物が、細孔容積が0.2〜1.5 cm3
/gであり、比表面積が5〜1500 m2/gであり
、平均細孔径が10〜10,0OOX  であり、重量
平均径が0.025〜0.25uであるような微小球状
粒子であり、しかもこれらの性状が使用温度においても
安定に保たれるような多孔質体の微粉状物であること。
(1) Fine powder has a pore volume of 0.2 to 1.5 cm3
/g, a specific surface area of 5 to 1500 m2/g, an average pore diameter of 10 to 10,000X, and a weight average diameter of 0.025 to 0.25u, Moreover, it must be a porous fine powder that maintains these properties stably even at the operating temperature.

(2)再生工程から熱分解工程へ循環される該微粉状物
および必要に応じて加えられる新鮮微粉状物の細孔容積
が、供給される重質油の容積以上であること。
(2) The pore volume of the fine powder recycled from the regeneration step to the pyrolysis step and of the fresh fine powder added as necessary is greater than or equal to the volume of the heavy oil supplied.

(3)再生工程が、それぞれ発生ガスを別々に取り出す
ことができると共に該微粉状物が相互間で流通循環する
ことができる燃焼部とガス化部とからなること。
(3) The regeneration step consists of a combustion section and a gasification section from which the generated gas can be taken out separately and the fine powder can be circulated between them.

(4)熱分解工程と再生工程との間の該微粉状物の循環
量の少な(とも70重量%が、熱分解工程と再生工程の
ガス化部との間で循環されること。
(4) The amount of the fine powder to be circulated between the thermal decomposition step and the regeneration step is small (70% by weight is recycled between the thermal decomposition step and the gasification section of the regeneration step).

(5)再生工程における燃焼部とガス化部との間の該微
粉状物の循環量が、供給される重質油のOCRの少なく
とも加重貸借であること。
(5) The circulation amount of the fine powder between the combustion section and the gasification section in the regeneration step is at least equal to the OCR of the supplied heavy oil.

(6)再生工程の燃焼部において該微粉状物が分子状酸
素含有ガスと接触して付着コークの一部が燃焼され、該
微粉状物の温度がガス化部における温度よりも少なくと
も(資)℃高温度であること。
(6) In the combustion section of the regeneration step, the fine powder comes into contact with the molecular oxygen-containing gas and part of the adhering coke is combusted, and the temperature of the fine powder is at least (material) lower than the temperature in the gasification section. ℃ high temperature.

(7)再生工程のガス化部において該微粉状物が水蒸気
含有ガスと接触して、付着コークの一部がガス化されて
該微粉状物の温度が熱分解工程における温度よりも少な
くとも100℃高温度であ、ること。
(7) In the gasification section of the regeneration step, the fine powder comes into contact with a steam-containing gas, and part of the adhering coke is gasified, so that the temperature of the fine powder is at least 100° C. higher than the temperature in the pyrolysis step. Being at high temperature.

効果 本発明においては多孔質体の微粉状物を用いることと、
再生工程をガス化部と燃焼部に二分することとによって
、両者の利点を享受することができる。ます、多孔質体
の微粉状を用いることによって、均一かつ平滑な流動状
態が得られ、また付着コークが粒子の細孔内に留ること
によって粒子が相互に粘着することがなくてきわめて流
動性がよいことなど、多くの利点が得られる。それらの
主なる点を・列挙すれば次の通りである。
Effects In the present invention, a porous fine powder is used;
By dividing the regeneration process into a gasification section and a combustion section, the advantages of both can be enjoyed. First, by using a porous material in the form of fine powder, a uniform and smooth fluid state can be obtained, and since the attached coke remains in the pores of the particles, the particles do not stick to each other, resulting in extremely fluidity. There are many benefits, including better performance. The main points are listed as follows.

(イ)微粉状物の摩砕や装置の摩耗が少ない。(a) Less grinding of fine powder and less wear on equipment.

(ロ)流動化や粒子の循環、輸送など運転操作が容易で
ある (ハ)熱分解反応が比較的低温度で進行し、析出コーク
や副生ガスが少なく、軽質油の収率が高いに)再生反応
が比較的低温度で進行し、高品位の生成ガスが得られる さらに再生工程をガス化部と燃焼部とに分けることによ
る主なる利点を上げれば次の通りである。
(b) Operational operations such as fluidization, particle circulation, and transportation are easy. (c) The thermal decomposition reaction proceeds at a relatively low temperature, there is little precipitated coke and by-product gas, and the yield of light oil is high. ) The regeneration reaction proceeds at a relatively low temperature and high-quality product gas is obtained.Furthermore, the main advantages of dividing the regeneration process into a gasification section and a combustion section are as follows.

(@ 合成用原料ガスとして好適な高品位の生成ガスが
得られる (へ)酸素が不要または酸素の消費が著しく少なくでき
る 本発明での基礎プロセスは、重質油を多孔質微粉状の固
体粒子の流動層に接触させて熱分解する熱分解工程と、
ここから抜出した微粉状粒子を再生する再生工程とを、
この両工程間に該微粉状粒子を循環させながら実施する
と共に、再生工程を微粉状粒子に付着したコークの水蒸
気によるガス化と分子状酸素による燃焼とからなるよう
に構成したものである。
(@ A high-quality product gas suitable as a raw material gas for synthesis can be obtained.) The basic process of the present invention, which does not require oxygen or can significantly reduce oxygen consumption, is to convert heavy oil into porous, finely powdered solid particles. a pyrolysis step of pyrolysis by contacting with a fluidized bed;
A regeneration process in which the fine powder particles extracted from this are regenerated.
The fine powder particles are circulated between these two steps, and the regeneration step consists of gasification of the coke adhering to the fine powder particles using water vapor and combustion using molecular oxygen.

そして、本発明は、この基礎プロセスを最適の運転条件
で運転するようにしたものである。
The present invention is designed to operate this basic process under optimal operating conditions.

先行諸発明との相違点 本発明は前述した発明者らの一部の先行発明と同様な多
孔質体の微粉状物を用いるものであるが、その実施態様
が相異するものである。本頼明は、また、FCC法に対
しぞはそれが触媒による接触分解であることおよびその
態様において相異し、フレキシコーキング法の例に対し
ては、それが循環粒子として比較的粗粒なコークスを用
いていることおよび実施態様および目的などで相異する
ものである。
Differences from previous inventions The present invention uses a porous fine powder similar to some of the previous inventions by the inventors mentioned above, but its embodiment is different. Yoriaki Moto also points out that the FCC method is different from the FCC method in that it is catalytic cracking and its mode, and the flexi coking method is different from the FCC method in that it uses relatively coarse particles as circulating particles. They are different in that they use coke, and in their implementation and purpose.

さらに具体的には、本発明では、発明者らの一部の先行
発明と同様に、多孔質体の微粉状物が用いられる。微粉
状物はその細孔容積が0.2〜1.5crrL3/zで
あり、比表面積が5〜1500m2/L!−であり、平
均細孔径が10〜10,000λであり、重量平均径が
0.025〜0.25 Mであるような微小球状粒子で
あり、しかもこれらの性状が使用温度においても安定に
保たれるような多孔質体の微粉状物であることが必要で
ある。これらの性状値は該先行発明に対して範囲かやX
縮小されているが、それは本発明を効果的に実施するた
めに定められたものである。
More specifically, in the present invention, like some of the inventors' previous inventions, a porous fine powder is used. The fine powder has a pore volume of 0.2 to 1.5 crrL3/z and a specific surface area of 5 to 1500 m2/L! -, are microspherical particles with an average pore diameter of 10 to 10,000λ, and a weight average diameter of 0.025 to 0.25 M, and these properties are stable even at the operating temperature. It is necessary that it is a fine porous powder that drips. Are these property values within the range of the prior invention?
Although it has been reduced, it is intended to effectively implement the present invention.

本発明では、再生工程から熱分解工程へと循環される該
微粉状物および必要に応じて加えられる新鮮微粉状物の
細孔容積が、重質油が供給される容積以上であること、
が必要である。本条件を越えて重質油が供給されると、
重質油が細孔内から粒子表面まで溢れ出て粒子表面が粘
着性を帯びて付着し易(なり、微粉流動層の特徴である
均一な流動状態が得られな(なる。
In the present invention, the pore volume of the fine powder circulated from the regeneration step to the pyrolysis step and the fresh fine powder added as necessary is greater than or equal to the volume to which heavy oil is supplied;
is necessary. If heavy oil is supplied beyond this condition,
Heavy oil overflows from the pores to the particle surface, making the particle surface sticky and easy to adhere to, making it impossible to obtain the uniform fluid state that is characteristic of a fine powder fluidized bed.

本発明では、再生工程が燃焼部とガス化部とからなって
いて、これら両部のはそれぞれ発生したガスを徐々に取
り出すことができると共に該微粉状物が相互間に流通循
環することができるものであること、が必要である。こ
のような再生工程によれば、発熱量が少ない低品位燃焼
ガスと発熱量が多い高品位生成ガスとを別々に取得する
ことができる。この様な方式そのものは前述したフレキ
シコーキング法その他においても従来から行なわれてい
るところであるが、本発明のような微粉流動層への適用
は見当らない。
In the present invention, the regeneration process consists of a combustion section and a gasification section, and the gas generated from each of these sections can be gradually taken out, and the fine powder can be circulated between them. It is necessary to be something. According to such a regeneration process, a low-grade combustion gas with a small calorific value and a high-grade generated gas with a large calorific value can be obtained separately. Although such a method itself has been conventionally used in the aforementioned flexible coking method and other methods, its application to a fine powder fluidized bed as in the present invention has not been found.

本発明では、熱分解工程と再生工程との間の該微粉状物
の循環量の少な(とも70重量%が熱分解工程と再生工
程のガス化部との間で循環されることが必要である。こ
のような方式によれば1、該微粉状物が熱分解で生成し
た比較的揮発性分が多くガス化され易いコークを付着し
た状態でガス化部に至るので、流動化ガスとのガス化反
応の進行が容易となって、比較的高品位の生成ガスが得
られる。熱分解工程と再生工程との間の該微粉状物の循
環は、好ましくは全量が熱分解工程と再生工程で行われ
ても差支えない。
In the present invention, it is necessary to reduce the amount of circulation of the fine powder between the pyrolysis step and the regeneration step (both 70% by weight). According to this method, 1. The fine powder reaches the gasification section with coke, which is generated by thermal decomposition and has a relatively large amount of volatile content and is easily gasified, attached to it, so that there is no interaction with the fluidizing gas. The gasification reaction progresses easily and relatively high-quality product gas is obtained.The circulation of the fine powder between the pyrolysis step and the regeneration step is preferably such that the entire amount is transferred between the pyrolysis step and the regeneration step. There is no problem even if it is done in

本発明では、再生工程における燃焼部とガス化部との間
の微粉状物の循環量が供給される重質油のコンラドノン
残留炭素(以下単にOCRという)の少なくとも20重
量倍である必要がある(40重量倍以上であることが好
ましい。)。本発明では重質油(p CCRとはg等し
い量が微粉状物上に付着しく具体的には、細孔内に析出
する)、その一部がガス化部でガス化され、残部が燃焼
部に至って流動化ガスによって燃焼される。このような
方式によれば、昇温された微粉状物が燃焼部とガス化部
との間を多量に循環されるので、ガス化反応に必要な熱
量が燃焼部から微粉状物の顕熱とに供給される。本発明
においては微粉状物の流動性がきわめて良好であるため
に燃焼部とガス化部との間の循環粒子量の増大が容易で
あり、その結果、燃焼部とガス化部との間の温度差を低
(することができる。
In the present invention, the amount of circulating fine powder between the combustion section and the gasification section in the regeneration step must be at least 20 times the weight of the conradone residual carbon (hereinafter simply referred to as OCR) of the supplied heavy oil. (Preferably, it is 40 times or more by weight.) In the present invention, heavy oil (p CCR refers to an amount equal to g adheres to fine powder and specifically, precipitates in pores), a part of which is gasified in the gasification section, and the remainder is combusted. part is burned by the fluidizing gas. According to this method, a large amount of heated fine powder is circulated between the combustion section and the gasification section, so that the amount of heat required for the gasification reaction is transferred from the combustion section to the sensible heat of the fine powder. and will be supplied. In the present invention, since the fluidity of the fine powder is extremely good, it is easy to increase the amount of circulating particles between the combustion section and the gasification section. Temperature difference can be low (low).

りの一部が燃焼されることおよびそれによって該微粉状
物の温度がガス化部の温度よりも少なくとも50’C高
温度であることが必要である。燃焼部とガス化部との間
の温度が50”C以上であることは、燃焼を十分に進め
さらに両者間の熱の移動を効果的に行ううえで重要であ
る。
It is necessary that a portion of the powder be combusted so that the temperature of the fines is at least 50'C higher than the temperature of the gasification section. It is important that the temperature between the combustion section and the gasification section be 50"C or higher in order to sufficiently advance combustion and to effectively transfer heat between the two.

本発明では、再生工程のガス化部において該微粉状物が
水蒸気含有ガスと接触して付着コークの一部がガス化さ
れて該微粉状物の温度が熱分解工程における温度よりも
少な(とも100℃高温度であることが、必要である。
In the present invention, the fine powder comes into contact with steam-containing gas in the gasification section of the regeneration step, and a part of the adhering coke is gasified, so that the temperature of the fine powder is lower than the temperature in the pyrolysis step. A temperature as high as 100°C is required.

ガス化部の温度が熱分解工程よりも100℃以上高温度
であること、は、ガス化反応を十分に進め、さらに両者
内の熱の移動を効果的に行ううえで重要である。
It is important that the temperature of the gasification section is 100° C. or more higher than that of the thermal decomposition process in order to sufficiently advance the gasification reaction and to effectively transfer heat between the two.

なお、本発明の一部”施態様では、再生工程から熱分解
工程への該微粉状物の輸送を水蒸気または水蒸気含有ガ
スで行ない、そこに重質油の一部または全部を供給して
高速度で流動化している該微粉状物と接触させることに
よって、重質油の熱分解反応の一部を進行させることが
できる。また、本発明の別な実施態様として再生工程の
ガス化部から燃焼部への該微粉状物の輸送を分子状酸素
含有ガスで行ない、該微粉状物を高速度で流動化させな
がら析出コークの一部を燃焼させることができる。
In some embodiments of the present invention, the fine powder is transported from the regeneration step to the pyrolysis step using steam or steam-containing gas, and some or all of the heavy oil is supplied thereto to increase the A part of the thermal decomposition reaction of heavy oil can proceed by bringing it into contact with the fine powder fluidized at a high speed.Also, in another embodiment of the present invention, it is possible to advance a part of the thermal decomposition reaction of heavy oil from the gasification part of the regeneration process. The fine powder is transported to the combustion section using a molecular oxygen-containing gas, and a part of the precipitated coke can be combusted while the fine powder is fluidized at high speed.

原料重質油 本発明で「重質油」という場合は、OCRが3以上程度
の炭化水素(ふつうは混合物)を意味し、常温で固体で
あるものをも包含する。
Raw Material Heavy Oil In the present invention, the term "heavy oil" refers to hydrocarbons (usually mixtures) with an OCR of about 3 or more, and also includes those that are solid at room temperature.

本発明の効果をよく享受することができる原料重質油は
、OCRが比較的多いもの、例えば約5以上のもの、好
ましくは約10以上のもの、である。
The raw material heavy oil that can fully enjoy the effects of the present invention has a relatively high OCR, for example, about 5 or more, preferably about 10 or more.

適当な原料重質油の具体的としては、重質原油、原油の
常圧蒸留で得られる残渣油(以下単に常圧残渣油という
)、同じく減圧蒸留によって得られる残渣油(以下単に
減圧残渣油という)、脱れき油、油母頁炭油、タールサ
ンド油、石炭液化油などがある。
Specific examples of suitable raw material heavy oil include heavy crude oil, residual oil obtained by atmospheric distillation of crude oil (hereinafter simply referred to as atmospheric residual oil), and residual oil also obtained by vacuum distillation (hereinafter simply referred to as vacuum residual oil). ), deasphalt oil, oil base coal oil, tar sand oil, and liquefied coal oil.

微粉状物 本発明で使用する微粉状物は、前記した通りに定義され
たものである。
Fine Powder The fine powder used in the present invention is as defined above.

本発明に適した微粉状物の具体例としては、主としてF
CC法で使われているシリカ−アルミナ質触媒の劣化品
、同じ(アルミノシリケートゼオライト質触媒の劣化品
、アルミナ質およびシリカ質の流動触媒用の担体、特殊
な球状活性炭などおよびそれらの混合物などが挙げられ
る。しかし前述したような性状をもつものであればよ(
、これらに限るものではない。しかも重質油の分解反応
に対して触媒作用を有する必要は全くない。
Specific examples of fine powder suitable for the present invention include mainly F
Degraded products of silica-alumina catalysts used in the CC method, degraded products of aluminosilicate-zeolite catalysts, carriers for alumina and siliceous fluid catalysts, special spherical activated carbon, etc., and mixtures thereof, etc. However, as long as it has the properties mentioned above (
, but not limited to these. Moreover, it is not necessary to have a catalytic effect on the decomposition reaction of heavy oil.

以上の微粉状物の中で特に好ましいものは、アルミナ質
の流動触媒用担体である。これは、耐熱性に浸れており
、使用時の粒子性状の変化がきわめて僅かである。
Particularly preferred among the above fine powders is an alumina carrier for a fluidized catalyst. It is highly heat resistant and exhibits very little change in particle properties during use.

なお、本発明でこの微粉状粒子の「細孔容積」とは、単
位重量の多孔質体に含まれる細孔の全容積をいい、通常
は水などの液体中で多孔質体を加熱煮沸したのち取出し
て、表面がちょうど乾いた状態で測定した重量増を液体
の比重で除することによって求められる。
In the present invention, the "pore volume" of the fine powder particles refers to the total volume of pores contained in a porous body per unit weight, and is usually obtained by heating and boiling the porous body in a liquid such as water. It is then taken out and measured when the surface is just dry, and is calculated by dividing the weight increase by the specific gravity of the liquid.

熱分解工程 熱分解用の反応器は、微粉流動層を収容する垂直容器で
あり、通常は縦長の円筒である。反応器の下端には水蒸
気含有ガスの送入口、中間には原料油の送入口、上端に
はサイクロンおよびデツプレッグ等の飛散粒子の回収設
備を通って熱分解生成物の排出口がある。反応器には、
また、主として再生工程からの循環粒子の流入口および
主として再生工程への循環粒子の排出口が設けられてい
る。なお、反応器内には適宜熱交換器や多孔板等の内挿
物を設けても差支えない。
Pyrolysis Process The reactor for pyrolysis is a vertical vessel containing a fluidized bed of fine powder, usually an elongated cylinder. At the lower end of the reactor is an inlet for steam-containing gas, at the middle is an inlet for raw oil, and at the upper end is an outlet for pyrolysis products through recovery equipment for scattered particles such as a cyclone and a despreg. In the reactor,
Further, an inlet for mainly circulating particles from the regeneration process and an outlet for circulating particles mainly to the regeneration process are provided. It should be noted that an insert such as a heat exchanger or a perforated plate may be appropriately provided in the reactor.

熱分解を行なう流動層の温度は、約350〜600℃が
適当である。好ましい温度は400〜550℃であって
、この温度範囲において生成油の収率が最高となる。原
料油や水蒸気含有ガス等は適宜予熱じて送入されること
が好ましい。流動状態を維持して熱分解を行なわせるべ
く導入する「水蒸気含有ガス」は、純水蒸気の外に、純
水蒸気に炭酸ガス、−酸化炭素、水素、炭化水素、窒素
およびそれらの混合物などを混合したものでもよい。純
水蒸気としての送入量は重質油の送入量に対して1〜1
00重量係、好ましくは5〜50重量係、程度である。
The temperature of the fluidized bed for thermal decomposition is suitably about 350 to 600°C. The preferred temperature is 400-550°C, in which the yield of product oil is highest. It is preferable that raw material oil, steam-containing gas, etc. be appropriately preheated before being fed. The "steam-containing gas" introduced to perform thermal decomposition while maintaining a fluidized state is a mixture of pure steam, carbon dioxide, carbon oxide, hydrogen, hydrocarbons, nitrogen, and mixtures thereof, in addition to pure steam. It may be something you have done. The amount of pure steam fed is 1 to 1 compared to the amount of heavy oil fed.
00 weight ratio, preferably 5 to 50 weight ratio.

それ以下では生成油の収率が低下し、それ以上は不経済
である。
If it is less than that, the yield of produced oil will decrease, and if it is more than that, it is uneconomical.

熱分解工程への再生工程からの微粉状物の循環量は、熱
分解すべく供給する重質油の量との相関で定められる。
The amount of fine powder recycled from the regeneration step to the pyrolysis step is determined in relation to the amount of heavy oil supplied for pyrolysis.

すなわち、再生微粉粒子および必要に応じて加えられる
新鮮微粉粒子(加える位置は熱分解光器でも再生器その
他の部位でもよい)の細孔容積が供給される重質油の容
積以上であるように調節しなければならない。ここで「
供給される重質油の容積」とは、r゛重質油の供給量(
重量)を供給温度でのその密度で除して得た値を意味す
るものとする。このような相関を重量基準で示せば、熱
分解工程と再生工程との微粉状物の循環量は通常は重質
油の供給量に対して約0.5〜10重量倍であり、1〜
5重量倍であることが望ましい。
That is, the pore volume of the regenerated fine powder particles and the fresh fine powder particles added as necessary (the addition position may be in the pyrolysis light device, the regenerator or other parts) is greater than or equal to the volume of the heavy oil to be supplied. have to adjust. here"
"Volume of heavy oil supplied" means r゛Supplied amount of heavy oil (
weight) divided by its density at the feed temperature. If such a correlation is expressed on a weight basis, the amount of fine powder circulated between the pyrolysis step and the regeneration step is usually about 0.5 to 10 times the amount of heavy oil supplied, and 1 to 10 times the amount by weight of the heavy oil supplied.
It is desirable that the amount is 5 times the weight.

そして、熱分解工程と再生工程との間の微粉状物の循環
量は、その70重量%以上が再生工程のガス化部と間で
循環されるようにしなければならない。
The amount of fine powder to be circulated between the pyrolysis step and the regeneration step must be such that 70% by weight or more of the fine powder is circulated to the gasification section of the regeneration step.

流動層内のガス成分が上昇する速度は空塔速度として5
〜160cm/秒程度がふつうであり、10〜80の/
秒程度の上昇速度において最も適した流動状態が得られ
る。また圧力は特に制限がないけれども、通常は常圧か
ら約10 kg / cm である。
The rate at which the gas components in the fluidized bed rise is 5 as the superficial velocity.
~160cm/sec is normal, and 10~80cm/sec
The most suitable flow conditions are obtained at a rising speed of the order of seconds. Although the pressure is not particularly limited, it is usually from normal pressure to about 10 kg/cm2.

熱分解生成物 本発明の熱分解工程から得られる生成油は、常温で液状
であって、たとえばナフサ留分(沸点、170℃以下)
、灯軽油留分(沸点、170〜340℃)、軽油留分(
沸点、340〜540℃)および重質油留分(沸点、5
40℃以上)からなるものである。生成油は、本発明方
法が熱分解反応に基(ものであることから、従来の触媒
分解と異なってナフサ留分が少な(、灯軽油留分や軽油
留分などの中間留分が多い。また、重質油留分は極めて
少ない。このような常温液状の油の外に、熱分解によっ
て発熱量が約5.0(1(1〜1(1,000kcal
 /Nm”の副生ガスを少量発生する。
Pyrolysis product The product oil obtained from the pyrolysis process of the present invention is liquid at room temperature, and is, for example, a naphtha fraction (boiling point, 170°C or less).
, kerosene fraction (boiling point, 170-340°C), gas oil fraction (
boiling point, 340-540°C) and heavy oil fraction (boiling point, 5
40°C or higher). Since the method of the present invention is based on a thermal cracking reaction, the produced oil contains a small amount of naphtha fraction, unlike conventional catalytic cracking, and a large amount of middle distillates such as kerosene and gas oil fractions. In addition, heavy oil fractions are extremely rare.In addition to such oils that are liquid at room temperature, thermal decomposition produces a calorific value of approximately 5.0 (1 to 1 (1,000 kcal)).
/Nm" of by-product gas is generated.

再生工程 再生反応器は、ガス化部と燃焼部とからなる。Regeneration process The regeneration reactor consists of a gasification section and a combustion section.

ガス化部と燃焼部とは、前記したように、それぞれ発生
ガスを別々に取出すことができると共にそこで処理する
微粉状物が相互間で流通循環しつるようになっている。
As described above, the gasification section and the combustion section are such that the generated gas can be taken out separately, and the fine powder to be treated there can be circulated between them.

そのためには、両部を別々の装置として構成して相互間
に微粉状物が流通循環するように配管してもよいし、あ
るいは単一の装置内に両部を収容する上うに構成しても
よ−・(後者が好ましX、)。また、熱分解工程からの
微粉状物は、燃焼部に先に導入してもよいし、再生部に
先に導入してもよい(後者が好ましい)。両部にそれぞ
れ導入することもできる。
For this purpose, both parts may be constructed as separate devices and piping may be arranged so that fine powder can circulate between them, or both parts may be housed in a single device. Also...(I prefer the latter.) Further, the fine powder from the pyrolysis step may be introduced into the combustion section first, or may be introduced into the regeneration section first (the latter is preferred). It can also be introduced into both parts separately.

好ましい具体例では、燃焼部およびガス化部は倒れも微
粉流動層を収容する垂直容器であって、通常は縦長の円
塔である。特に燃焼部は、著るしく縦長であってもよい
。ガス化部の反応器の下端には水蒸気または水蒸気含有
ガスの送入口、上端にはサイクロンおよびデツプレッグ
等を通って生成ガスの排出口、ならびに熱分解工程およ
び燃焼工程からの循環粒子の流入口およびそれらの工程
への排出口等が設けられている。なお、反応器内には適
宜熱交換器や多孔板等の内挿物を設けても差支えない。
In a preferred embodiment, the combustion section and the gasification section are vertical vessels, typically elongated circular columns, containing a tilted pulverulent fluidized bed. In particular, the combustion section may be significantly elongated. At the lower end of the reactor in the gasification section, there is an inlet for water vapor or water-vapor-containing gas, at the upper end there is an outlet for the produced gas through a cyclone, detupleg, etc., and an inlet for circulating particles from the pyrolysis process and the combustion process. Discharge ports etc. to those processes are provided. It should be noted that an insert such as a heat exchanger or a perforated plate may be appropriately provided in the reactor.

ガス化反応を行なう流動層の温度は約600〜900℃
、好ましくは650〜850℃、程度である。それより
低い温度ではガス化反応の進行が不充分となり、一方そ
れより高い温度は不必要であるばかりでなく燃焼部の温
度がそれより高温となるので使用微粉状物の性状の熱的
変化を進める恐れがある。
The temperature of the fluidized bed in which the gasification reaction takes place is approximately 600 to 900°C.
, preferably about 650 to 850°C. If the temperature is lower than that, the gasification reaction will not progress sufficiently, while if the temperature is higher than that, it is not only unnecessary but also causes the temperature of the combustion zone to be higher than that, thereby reducing thermal changes in the properties of the fine powder used. There is a risk that it will proceed.

流動状態を維持してガス化反応を進めるべく導入する水
蒸気含有ガスなどは、適宜予熱に送入されることが好ま
しい。「水蒸気含有ガス」としては、純水蒸気の外に、
純水蒸気に炭素ガス、−酸化炭素、水素、炭化水素、窒
素およびそれらの混合物などを混合したものでもよい。
It is preferable that the water vapor-containing gas introduced in order to maintain a fluidized state and proceed with the gasification reaction be sent for preheating as appropriate. In addition to pure water vapor, "water vapor-containing gases" include:
A mixture of pure water vapor, carbon gas, carbon oxide, hydrogen, hydrocarbons, nitrogen, and mixtures thereof may also be used.

さらに、酸素や空気などを混合すれば、燃焼部温度の低
下やそれとの循環粒子量が減少し、運転操作が容易とな
る。このとき、分子状酸素の送入量は、水蒸気送入量の
関重量係以下、好ましくは5重量係以下である。流動層
内のガス成分の上昇速度は、空塔速度として5〜160
crIL/秒、好ましくは10〜80cb秒、程度であ
る。圧力は特に制限がないけれども通常は常圧から約1
0に!9/眞である。
Furthermore, if oxygen, air, etc. are mixed, the temperature of the combustion section will be lowered and the amount of circulating particles will be reduced, making operation easier. At this time, the amount of molecular oxygen fed is less than or equal to the relative weight of the amount of water vapor fed, preferably less than 5 weight. The rising speed of gas components in the fluidized bed is 5 to 160 as superficial velocity.
crIL/sec, preferably about 10 to 80 cbsec. Although there is no particular limit to the pressure, it is usually about 1 from normal pressure.
To 0! 9/It is true.

一方、燃焼部の反応器の下端には分子状酸素含有ガスの
送入口、上端にはサイクロンおよびデツプレッグ等を通
って燃焼ガスの排出口、ならびに主としてガス化部との
循環粒子の流入および排出口等が設けられている。なお
、反応器内には適宜熱交換器や多孔板等の内挿物な設け
ても差支えない。
On the other hand, at the lower end of the reactor in the combustion section, there is an inlet for molecular oxygen-containing gas, and at the upper end, there is an outlet for combustion gas that passes through a cyclone, detupleg, etc., and an inlet and outlet for circulating particles, mainly from the gasification section. etc. are provided. Note that there is no problem in providing an insert such as a heat exchanger or a perforated plate as appropriate in the reactor.

燃焼反応を行なう流動層の温度は約700〜1000℃
、好ましくは750〜950℃、程度である。それより
低い温度では燃焼反応の進行が不充分であるばかりか、
燃焼による発生熱を効果的にガス化部へ移動することが
できない。一方、それより高い温度は使用微粉状物の性
状が熱的変化を起す恐れがある。
The temperature of the fluidized bed in which the combustion reaction takes place is approximately 700 to 1000°C.
, preferably about 750 to 950°C. At temperatures lower than that, not only is the combustion reaction insufficient, but
The heat generated by combustion cannot be effectively transferred to the gasification section. On the other hand, temperatures higher than this may cause thermal changes in the properties of the fine powder used.

流動状態を維持して燃焼反応を進めるべく導入する分子
状酸素含有ガスとしては、通常は予熱された空気が用い
られる。空気には、炭化水素、−酸化炭素、水素、水蒸
気、酸素等を混合しても差支えない。流動層内の燃焼反
応はガス化反応に比べて容易に進行するので、流動層内
のガス成分の上昇速度はガス化反応よりも著しく増大で
き、通常15〜1500crrL/秒、好ましくは20
〜1000cIrL/秒、程度である。このとき15〜
20h/秒程度の範囲では通常の流動状態(濃厚流動層
)を示すが、200α/秒程度以上では流動層の粒子密
度が小さくなり、いわゆる稀薄流動層の状態となる。こ
のような稀薄流動層を採用する場合には、格別の装置と
しての燃焼部を設けずにガス化部との間での粒子循環管
路中で燃焼反応を行なうことができる。
Preheated air is usually used as the molecular oxygen-containing gas introduced to maintain a fluidized state and advance the combustion reaction. Hydrocarbons, carbon oxides, hydrogen, water vapor, oxygen, etc. may be mixed with the air. Since the combustion reaction in the fluidized bed progresses more easily than the gasification reaction, the rate of rise of gas components in the fluidized bed can be significantly increased compared to the gasification reaction, usually 15 to 1500 crrL/sec, preferably 20
~1000 cIrL/sec. At this time 15~
In the range of about 20 h/sec, a normal fluidized state (dense fluidized bed) is exhibited, but in the range of about 200 α/sec or more, the particle density of the fluidized bed decreases, resulting in a so-called dilute fluidized bed state. When such a diluted fluidized bed is employed, the combustion reaction can be carried out in the particle circulation pipe between the gasification section and the gasification section without providing a combustion section as a special device.

再生工程のガス化部と燃焼部との間の粒子循環量は、前
述した条件で定まるものであるが、通常は重質油の送入
量に対して1重量倍以上、好ましくは5重量倍以上、で
ある。
The amount of particle circulation between the gasification section and the combustion section in the regeneration process is determined by the conditions described above, but is usually at least 1 times the amount of heavy oil fed, preferably 5 times the amount by weight. That's it.

再生工程生成ガス 再生工程では、燃焼部から燃焼ガスが、ガス化部からは
生成ガスが、得られる。
Regeneration Step In the produced gas regeneration step, combustion gas is obtained from the combustion section and produced gas is obtained from the gasification section.

燃焼部では酸素含有ガスとして通常は空気が用いられる
ので、燃焼ガスとしては窒素と炭酸ガスが多く、−酸化
炭素や水素等が少なく、発熱量が約500 kcal 
/ Nm3以下の低発熱量ガスが得られる。
Air is usually used as the oxygen-containing gas in the combustion section, so the combustion gas contains a lot of nitrogen and carbon dioxide, and a small amount of carbon oxide, hydrogen, etc., and has a calorific value of about 500 kcal.
/Nm3 or less low calorific value gas can be obtained.

ガス化部では、水蒸気含有ガスが用いられる。In the gasification section, water vapor-containing gas is used.

ここで「水蒸気含有ガス」としては、水蒸気に酸素ガス
または空気添加したものがある。水蒸気のみを用いた場
合には、生成ガスとして水素と一酸化炭素に富む発熱量
が約2,000 kcal /Nm以上の高発熱量ガス
が得られる。水蒸気とともに酸素ないし空気を用いると
、生成ガスの品位は低下するが、ガス化反応に必要な熱
量が減少できるので、燃焼部からの循環粒子による伝熱
量が減少し、それに伴なって燃焼部の温度の低下や循環
粒子量の減少ができる利点が得られる。なお、水蒸気と
空気との混合物を使用する場合は、適当量の窒素を含む
アンモニア合成用に適した組成の生成ガスを得ることも
できる。
Here, the "water vapor-containing gas" includes water vapor added with oxygen gas or air. When only water vapor is used, a high calorific value gas rich in hydrogen and carbon monoxide and having a calorific value of about 2,000 kcal/Nm or more can be obtained. When oxygen or air is used together with water vapor, the quality of the produced gas decreases, but the amount of heat required for the gasification reaction can be reduced, so the amount of heat transferred by circulating particles from the combustion section is reduced, and accordingly, the amount of heat transferred from the combustion section by circulating particles is reduced. This provides the advantage of lowering the temperature and reducing the amount of circulating particles. In addition, when using a mixture of water vapor and air, it is also possible to obtain a product gas containing an appropriate amount of nitrogen and having a composition suitable for ammonia synthesis.

フローシート 図は、本発明による熱分解を実施するだめのフローシー
トの一例を示すものである。
The flowsheet diagram shows an example of a flowsheet for carrying out pyrolysis according to the present invention.

図において1は重質油を熱分解するための熱分解反応器
であり、2が熱分解反応で微粉状物に付着したコークを
ガス化除去するためのガス化部、3が同じく燃焼除去す
るための燃焼部であり、両部台せて再生反応器100で
ある。4が熱分解による生成物を冷却して生成油と副生
ガスとに分離するだめの冷却器である。
In the figure, 1 is a pyrolysis reactor for pyrolyzing heavy oil, 2 is a gasification section for gasifying and removing coke attached to fine powder during the pyrolysis reaction, and 3 is also for removing by combustion. This is the combustion section for the reactor, and both sections are the regeneration reactor 100. 4 is a cooler for cooling the products of thermal decomposition and separating them into produced oil and by-product gas.

熱分解反応器1には底部から管路5を通って水蒸気また
は水蒸気含有ガスが送入され、また管路6から原料重質
油が単独または水蒸気などと共に送入される。熱分解反
応器内に充填された微粉状物は上記送入物によって流動
化し、主として原料重質油の送入位置の上方では熱分解
反応が進行し、それより下方では多孔板(無(でもよい
)7を通過して流動降下しながら、微粉状物の細孔内に
保持されている生成油がストリッピングされる。
Steam or steam-containing gas is fed into the pyrolysis reactor 1 from the bottom through a pipe 5, and raw material heavy oil is fed alone or together with water vapor or the like from a pipe 6. The fine powder filled in the pyrolysis reactor is fluidized by the above-mentioned feed material, and the pyrolysis reaction mainly proceeds above the feeding position of the raw material heavy oil, and below it there is a perforated plate (no As the product oil flows down through the fine powder 7, the product oil retained in the pores of the fine powder is stripped.

熱分解生成物は、塔頂に設けられたサイクロン8および
デツプレッグ9によって同伴する微小粒子を除去されて
、管路10を通って冷却器に至る。
The thermal decomposition products are removed from entrained fine particles by a cyclone 8 and a depleg 9 provided at the top of the column, and then passed through a pipe 10 to a cooler.

そこで凝縮した液状物すなわち生成油は受器11に分離
され、未凝縮性ガスすなわち副生ガスは管路12を経て
系外に取出される。
The condensed liquid, ie, produced oil, is separated into a receiver 11, and the uncondensed gas, ie, by-product gas, is taken out of the system through a pipe 12.

熱分解の結果コークスが付着した微粉状物は底部の管路
13から排出され、管路14からの水蒸気等のガスによ
るエゼクタ−15により管路16を通って再生反応器の
ガス化部に送られる。
The fine powder with coke attached as a result of the thermal decomposition is discharged from the bottom pipe 13, and is sent to the gasification section of the regeneration reactor through the pipe 16 by the ejector 15 using gas such as steam from the pipe 14. It will be done.

熱分解反応器から送られてきて再生塔のガス化部に充填
されたコーク付着微粉状物は、管路17からの水蒸気ま
たは水蒸気含有ガスによって流動化されて、付着コーク
スの一部がガス化される。生成ガスはガス化部の頂部に
設けられたサイクロン18およびデツプレッグ゛19に
よって同伴する微小粒子を除かれて管路旬から系外に取
出される。ガス化反応を受けた微粉状物は底部から排出
され、その一部分は管路21を通ってエゼクタ−乙に至
り、管路乙からの水蒸気等のガスによって管路冴を経て
熱分解反応器へ循環される。また、ガス化反応を受けて
底部から排出される微粉状物の残部は管路5を経てエゼ
クタ−26に至り、管路釘からの水蒸気または空気など
の分子状酸素含有ガスによって管路公を経て燃焼部へと
送られる。
The coke-adhered fine powder sent from the pyrolysis reactor and filled into the gasification section of the regeneration tower is fluidized by steam or steam-containing gas from pipe 17, and a part of the adhering coke is gasified. be done. The produced gas is taken out of the system through a pipe pipe after removing accompanying fine particles by a cyclone 18 and a depletion plate 19 provided at the top of the gasification section. The fine powder that has undergone the gasification reaction is discharged from the bottom, and a part of it passes through the pipe 21 to reach the ejector B, and is transported by gas such as steam from the pipe B to the pyrolysis reactor via the pipe A. It is circulated. Further, the remaining part of the fine powder discharged from the bottom after the gasification reaction reaches the ejector 26 through the pipe line 5, and the water vapor from the pipe nail or the molecular oxygen-containing gas such as air is used to drain the pipe public. After that, it is sent to the combustion section.

ガス化部から送られ曵゛きて燃焼部に充填された微粉状
物(付着コークの残部を有する)は、管路四からの空気
その他の分子状酸素含有ガスによって流動化し、付着コ
ークの残部を燃焼除去されろ。
The fine powder (containing the remainder of the adhering coke) sent from the gasification section and filling the combustion section is fluidized by air and other molecular oxygen-containing gases from pipe 4, and the remainder of the adhering coke is be removed by burning.

燃焼ガスはサイクロンfおよびデツプレッグ31を経て
同伴する微小粒子を除去され、管路32から系外に取り
出されろ。燃焼部の微粉状物は、溢流管おを通ってガス
化部へ循環される。
The combustion gas passes through the cyclone f and the despreg 31, removes accompanying fine particles, and is taken out of the system through the pipe line 32. Fines from the combustion section are circulated through an overflow pipe to the gasification section.

実施例 実施例 (1)実験装置 図示したものと同様な実験装置を用いた。熱分解反応塔
は内径が5.4crrL、流動層部の高さが約1.8雇
の円筒状であり、原料重質油の送入管は下端より0.6
mの位置にあり、その上方1.2mが主として熱分解反
応域であり、その下方約0.6mがストリップ域になっ
ている。ストリップ域には、開孔面積が流動層水平断面
積に対して約20%の多孔板を10cIL間隔で5枚設
置した。再生反応塔はガス化部の内tがJ4cr!L、
流動層部の高さが約1.0m、燃焼部の1径が8.1α
、流動層部の高さが約0.5mである。装置は全てステ
ンレス鋼製である。
Examples Example (1) Experimental apparatus An experimental apparatus similar to that shown in the drawing was used. The thermal decomposition reaction tower has a cylindrical shape with an inner diameter of 5.4 crrL and a height of the fluidized bed section of approximately 1.8 crrL, and the feeding pipe for raw material heavy oil is 0.6 crrL from the lower end.
1.2 m above it is mainly a thermal decomposition reaction zone, and about 0.6 m below it is a stripping zone. In the strip area, five perforated plates with an opening area of about 20% of the horizontal cross-sectional area of the fluidized bed were installed at intervals of 10 cIL. The regeneration reaction tower has an internal t of J4cr in the gasification section! L,
The height of the fluidized bed section is approximately 1.0m, and the diameter of the combustion section is 8.1α.
, the height of the fluidized bed section is approximately 0.5 m. All equipment is made of stainless steel.

(2)実験条件 流動化粒子として流動触媒担体用のアルミナ質多孔質体
の微粉状物約8リツトルを充填し、熱分解工程と再生塔
ガス化部との間で約3.5リットル/時間、再生部のガ
ス化部と燃焼部との間で約加リットル/時間を循環させ
た。熱分解反応器の底部の送入管から約400℃に予熱
した水蒸気150g/時間を送入し、原料油の送入管か
ら約300℃に予熱した重質油585g/時間とともに
約400℃に予熱した水蒸気100g/時間を送入した
。熱分解反応器からガス化部への輸送には約400℃に
予熱した水蒸気を約100 g /時間を送入した。
(2) Experimental conditions Approximately 8 liters of fine powder of alumina porous material for use as a fluidized catalyst carrier was filled as fluidized particles, and the flow rate was approximately 3.5 liters/hour between the thermal decomposition process and the gasification section of the regeneration tower. Approximately liter/hour was circulated between the gasification section and the combustion section of the regeneration section. 150 g/hour of steam preheated to about 400°C is fed from the feed pipe at the bottom of the pyrolysis reactor, and the temperature is heated to about 400°C along with 585 g/hour of heavy oil preheated to about 300°C from the feedstock feed pipe. 100 g/h of preheated steam was fed in. For transportation from the pyrolysis reactor to the gasification section, steam preheated to about 400° C. was fed at a rate of about 100 g/hour.

再生反応器のガス化部の底部の送入管からは約400℃
に予熱した水蒸気120 g /時間を送入した。
Approximately 400℃ from the inlet pipe at the bottom of the gasification section of the regeneration reactor
120 g/h of preheated steam was fed in.

また燃焼部には約50’Cの空気を670リットル/時
間で送入した。
Additionally, air at about 50'C was fed into the combustion section at a rate of 670 liters/hour.

このとき、熱分解部の流動層温度を450℃に、ガス化
部の流動層温度を780℃に、また燃焼部の流動層を8
90℃に、それぞれ一定に維持した。なお、圧力は常圧
である。
At this time, the fluidized bed temperature in the pyrolysis section was set to 450°C, the fluidized bed temperature in the gasification section was set to 780°C, and the fluidized bed temperature in the combustion section was set to 800°C.
The temperature was kept constant at 90°C. Note that the pressure is normal pressure.

熱分解生成物は水およびブラインで常温まで冷却し、水
ともに生成油を凝縮させて、副生ガスと分離した。
The thermal decomposition product was cooled to room temperature with water and brine, and the produced oil was condensed with water and separated from by-product gas.

原料重質油は減圧残渣油であり、次のような性状のもの
である。
The raw material heavy oil is vacuum residual oil and has the following properties.

比重=1,026、重質油留分(沸点540℃以上)=
93重量係、0CR=21.9重量係、硫黄分=5.9
重量% また、使用した微粉状物は、次の性状を示すものである
Specific gravity = 1,026, heavy oil fraction (boiling point 540°C or higher) =
93 weight ratio, 0CR = 21.9 weight ratio, sulfur content = 5.9
Weight % The fine powder used had the following properties.

嵩密度= 0.39 g 7cm3、細孔容積−1,3
60m3/FZ %比表面積=320m2/g、平均細
孔径−26OA、重量平均径= 0.068 mm (3)実験結果 原料重質油当りの生成油収率   70.1重量%生成
油の組成 ナフサ留分(沸点170℃以下) 16重量% 灯軽油留分(沸点170℃〜340℃)36〃 軽油留分(沸点340〜540℃) 44〃 重質油留分(沸点540℃以上) 4  〃 副生ガス量      5ONリットル/時間組成 H
258容量チ CH416// C2H6、C2H49〃 C3HB、C3H68〃 合計   100 II 生成ガス(乾)      190 N +)ットル/
時間組成 C0213容量チ Co           29  //H256〃 合計   100〃 燃焼ガス(乾)      74ONl、lットル/時
間組成 CO214容量チ CO10/’ N274〃 その他       2 〃 合計  100 ll なお、循環粒子の一部をサンプリングして付着物中の炭
素を常法で測定したところ、次の値を得た。
Bulk density = 0.39 g 7cm3, pore volume -1.3
60m3/FZ % specific surface area = 320m2/g, average pore diameter -26OA, weight average diameter = 0.068 mm (3) Experimental results Produced oil yield per raw material heavy oil 70.1% by weight Composition of produced oil Naphtha Distillate (boiling point 170°C or lower) 16% by weight Kerosene fraction (boiling point 170°C to 340°C) 36 Diesel oil fraction (boiling point 340 to 540°C) 44 Heavy oil fraction (boiling point 540°C or higher) 4 By-product gas amount 5ON liter/hour Composition H
258 capacity CH416// C2H6, C2H49〃 C3HB, C3H68〃 Total 100 II Produced gas (dry) 190 N +) liter/
Time composition CO213 Capacity Co 29 //H256〃 Total 100〃 Combustion gas (dry) 74 ONl, liter/hour Composition CO214 Capacity Chi CO10/' N274〃 Others 2 〃 Total 100 ll Note that some of the circulating particles were sampled. When carbon in the deposits was measured using a conventional method, the following values were obtained.

熱分解工程内粒子   11重量% 再生塔ガス化部粒子   4 ″ 再生塔燃焼部粒子    3 〃 実施例2 実験装置およびほとんどの実験条件は実施例1と同様で
あって、相異点は再生塔のガス化部に水蒸気とともに純
酸素をあリットル7時添加し、また燃焼部の空気送入量
を490リットル/時に減少したこと、ならびに再生塔
内のガス化部から燃焼部への循環粒子量を約15リツト
ル/時に減少したことである。その結果、熱分解工程で
は実施例2とほとんど変らず、再生工程の燃焼ガスがは
y同様な組成のま瓦で565リットル/時発生し、生成
ガスが次のように変化した。
Particles in the pyrolysis process 11% by weight Particles in the gasification section of the regeneration tower 4'' Particles in the combustion section of the regeneration tower 3 Example 2 The experimental equipment and most of the experimental conditions were the same as in Example 1, and the difference was that the regeneration tower We added pure oxygen along with water vapor to the gasification section at 7 hours, reduced the amount of air fed to the combustion section by 490 liters/hour, and reduced the amount of particles circulating from the gasification section to the combustion section in the regeneration tower. As a result, the pyrolysis process was almost the same as in Example 2, and the combustion gas in the regeneration process was 565 liters/hour with a similar composition. changed as follows.

生成ガス量      230リットル/時間組成 C
O219容量チ Co             35  //H244
tt H2S、 N2      2  /を合計   10
0〃
Generated gas amount 230 liters/hour Composition C
O219 Capacity Co 35 //H244
tt H2S, N2 2 /total 10
0〃

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

図面は、本発明の一実施態様を示すフローチャートであ
る。 1・・・熱分解反応器、100・・・再生反応器、2・
・・ガス化部、3・・・燃焼部。 出願人代理人   猪 股    清
The drawing is a flowchart illustrating one embodiment of the invention. 1... Pyrolysis reactor, 100... Regeneration reactor, 2.
... Gasification section, 3... Combustion section. Applicant's agent Kiyoshi Inomata

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、水蒸気含有ガスによって流動化している多孔質体の
微粉状物に重質油を接触させて熱分解する熱分解工程と
この工程からの該微粉状物を分子状酸素含有ガスないし
水蒸気含有ガスによって流動化させながら該微粉状物に
付着しているする方法において、これらの工程を次の諸
条件下の下で実施することを特徴とする、重質油の熱分
解方法。 (1)微粉状物が、細孔容積が0.2〜1.5c11L
3/gであり、比表面積が5〜1500 m2/ gで
あり、平均細孔径が10〜1o、ooo Xであり、重
量平均径が0.025〜0.25 mmであるような微
小球状粒子であり、しかもこれらの性状が使用温度にお
いても安定に保たれるような多孔質体の微粉状物である
こと。 (2)再生工程から熱分解工程へ循環される該微粉状物
および必要に応じて加えられる新鮮微粉状物の細孔容積
が、供給される重質油の容積以上であること。 (3)再生工程が、それぞれ発生ガスを別々に取り出す
ことができると共に該微粉状物が相互間で流通循環する
ことができる燃焼部とガス化部とからなること。 (4)熱分解工程と再生工程との間の該微粉状物の循環
量の少な(とも70重i%が、熱分解工程と再生工程の
ガス化部との間で循環されること。 (5)再生工程における燃焼部とガス化部との間の該微
粉状物の循環量が、供給される重質油のCCRの少なく
とも20重量倍であること。 (6)再生工程の燃焼部において該微粉状物が分子状酸
素含有ガスと接触して付着コークの一部が燃焼され、該
微粉状物の温度がガス化部における温度よりも少なくと
も50℃高温度であること。 (7)再生工程のガス化部において該微粉状物が水蒸気
含有ガスと接触して、付着コークの一部がガス化されて
該微粉状物の温度が熱分解工程における温度よりも少な
くとも100℃高温度であること。 2、再生工程の燃焼部における分子状酸素含有ガスが空
気である、特許請求の範囲第1項記載の方法。 3、再生工程のガス化部における水蒸気含有ガスが、酸
素または(および)空気を添加した水蒸気である、特許
請求の範囲第1〜2項のいずれか1項に記載の方法。 4、熱分解工程が該微粉状物を水蒸気含有ガスによりガ
ス成分の上昇速度を200fi/秒以上に保って流動化
させながら重質油を熱分解させることよりなる、特許請
求の範囲第1〜3項のいずれか1項に記載の方法。 5、再生工程の燃焼部が該微粉状物を酸素含有ガスによ
りガス成分の上昇速度を200 ff 7秒以上に保っ
て流動化しながら該微粉状物に付着しているコークの一
部を燃焼させることよりなる、特許請求の範囲の第1〜
4項のいずれか1項に記載の方法。
[Scope of Claims] 1. A pyrolysis step in which heavy oil is brought into contact with the fine powder of a porous body fluidized by a water vapor-containing gas to thermally decompose the fine powder, and the fine powder from this step is heated with molecular oxygen. Thermal decomposition of heavy oil is carried out under the following conditions, in a method in which the fine powder is adhered to the fine powder while being fluidized by a gas containing gas or a gas containing water vapor. Method. (1) Fine powder has a pore volume of 0.2 to 1.5c11L
3/g, a specific surface area of 5 to 1500 m2/g, an average pore size of 10 to 1o, ooo X, and a weight average diameter of 0.025 to 0.25 mm. Moreover, it must be a porous fine powder that maintains these properties stably even at the operating temperature. (2) The pore volume of the fine powder recycled from the regeneration step to the pyrolysis step and of the fresh fine powder added as necessary is greater than or equal to the volume of the heavy oil supplied. (3) The regeneration step consists of a combustion section and a gasification section from which the generated gas can be taken out separately and the fine powder can be circulated between them. (4) The amount of the fine powder circulated between the thermal decomposition process and the regeneration process is small (70% by weight in total is recycled between the thermal decomposition process and the gasification part of the regeneration process. 5) The circulation amount of the fine powder between the combustion section and the gasification section in the regeneration step is at least 20 times by weight the CCR of the supplied heavy oil. (6) In the combustion section of the regeneration step When the fine powder comes into contact with the molecular oxygen-containing gas, a part of the attached coke is burned, and the temperature of the fine powder is at least 50°C higher than the temperature in the gasification section. (7) Regeneration. In the gasification section of the process, the fine powder comes into contact with a steam-containing gas, and a portion of the attached coke is gasified, so that the temperature of the fine powder is at least 100°C higher than the temperature in the pyrolysis step. 2. The method according to claim 1, wherein the molecular oxygen-containing gas in the combustion section of the regeneration step is air. 3. The water vapor-containing gas in the gasification section of the regeneration step is oxygen or (and) The method according to any one of claims 1 to 2, which is steam to which air has been added. 4. The thermal decomposition step is to reduce the rate of rise of the gas component to 200 fi/200 fi/2. The method according to any one of claims 1 to 3, which comprises thermally decomposing the heavy oil while fluidizing it for more than a second.5. The first method according to claim 1, which comprises burning a part of the coke attached to the fine powder while fluidizing the material with an oxygen-containing gas by keeping the rate of rise of the gas component at 200 ff 7 seconds or more. ~
The method according to any one of Item 4.
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