JP2009536972A - 改良されたｆｃｃ触媒ストリッパーの形態 - Google Patents

Abstract

本発明は、炭化水素原料の接触分解に関する。特に、本発明は、ＦＣＣ反応器のストリッピング域における廃ＦＣＣ触媒からの炭化水素のストリッピングを改良するように設計された、コーダルトレーを有する流動接触分解（ＦＣＣ）反応器の触媒ストリッパー区域を用いる装置および方法に関する。
【選択図】図２

Description

本発明は、炭化水素原料の接触分解に関する。特に、本発明は、ＦＣＣ反応器のストリッピング域における廃ＦＣＣ触媒からの炭化水素のストリッピングを改良するように設計された、コーダルトレーを有する流動接触分解（ＦＣＣ）反応器の触媒ストリッパー区域を用いる装置および方法に関する。

高分子量の石油原料のより高い価値の生成物への転化は、流動接触分解（ＦＣＣ）およびコーキングなどの石油プロセスにとって重要である。ＦＣＣプロセスにおいては、高分子量の原料は、流動触媒粒子と、ＦＣＣ装置のライザー反応器内で接触される。原料と触媒との間の接触は、所望の生成物の種類に従って制御される。原料の接触分解においては、温度および接触時間などの反応器条件は、所望の生成物を最大にし、あまり望ましくない生成物（軽質ガスおよびコークなど）の形成を最小にするように制御される。

種々雑多なＦＣＣライザーおよび反応器の設計が用いられている。しかし、顕著に改良された分解活性を有するゼオライト分解触媒の進歩とともに、殆どの最近のＦＣＣ反応器は、短接触時間の分解形態を用い、この形態では触媒およびＦＣＣ原料ストリームが接触する時間量は、過剰な分解量を最小にするために制限される。過剰な分解は、軽質炭化水素ガスなど価値の低い生成物の生成の増大並びに分解触媒へのコーク沈積の増大をもたらす。最も短い接触時間のＦＣＣ形態は、ライザー分解形態を用いる。その際、触媒は、ＦＣＣ反応器の炭化水素原料材とライザー内で接触され、触媒、および炭化水素の反応生成物は、触媒および炭化水素の混合物が、ライザーを出て反応器に入った直後に分離される。多くの異なるＦＣＣ反応器設計が使用されているものの、大部分は、機械的なサイクロンを反応器内部に用いて、触媒を、炭化水素反応器生成物から、できるだけ迅速かつ効率的に分離する。この迅速な分離プロセスは、触媒および炭化水素の間のポストライザー反応を最小にすること、並びに更なる処理のために送られる生成物を、廃触媒から分離するための物理的手段を提供することの両利点を有する。廃触媒は、再生触媒として、反応過程に戻して再注入する前に、再生装置段へ送られる。

この改良触媒技術は、既存ＦＣＣ装置の能力を、既存設備の反応器区域の通油量を改良するように導いている。しかし、この反応区域の性能の改良は、プロセス速度のボトルネックを、反応器区域が改良された速度または最大速度で作動するのを防止し得る他の既存のＦＣＣ設備へシフトしている。速度の改良修正の焦点である設備について限定しない例は、ＦＣＣのストリッピング区域およびＦＣＣの再生区域である。

ＦＣＣ反応器のストリッピング区域は、特に、ＦＣＣの反応／再生装置区域の通油量を最大にするのに重要である。ＦＣＣのストリッパーは、ストリッピング媒体（通常スチーム）を用いて、炭化水素を、廃ＦＣＣ触媒から、触媒がＦＣＣの再生装置へ送られる前にストリッピングする。ＦＣＣの再生装置においては、触媒をその再生された状態でＦＣＣプロセスの反応段へ送り戻す前に、残留炭化水素およびコークデポジットを触媒から燃焼することによって触媒活性を再生するために、廃触媒が、約１１００〜約１４００゜Ｆ（５９３〜７６０℃）の温度に付される。効果的に、ストリッピング区域の触媒からストリッピングして除かれないいかなる炭化水素も、再生装置域へ送られる。これは、ＦＣＣ再生装置の増大された燃焼負荷をもたらし、同様にＦＣＣ装置に、数種の他の悪影響を与える。特定のＦＣＣプロセスは、再生装置の速度が制限される場合には、ＦＣＣストリッパーにおける炭化水素の不十分なストリッピングが、全装置における通油量の損失の直接原因となる場合がある。

プロセスのストリッピング区域の効率は、従って、ＦＣＣプロセスの全通油量にとって、並びにＦＣＣ装置の効率および環境性能にとって非常に重要である。速度に加えて、上記の不適当または非効率的な炭化水素ストリッピングの限定的な態様はまた、生成物の損失、エミッションの増加、スチーム使用の増大、および関連する有害な影響をもたらす場合がある。ＦＣＣのストリッパーにおける廃触媒から除去されないいかなる炭化水素生成物も、損失生成物となる。炭化水素残留物が、ストリッパー区域を出る前にストリッピングされない場合には、それは、ＦＣＣ反応器区域で燃焼される。対応する生成物の損失の他に、この更なる燃焼は、再生装置のフルーガスにおける汚染物質の濃度を増大させるか、および／または再生装置のフルーガス速度を増大させて、ＦＣＣ装置からの大気汚染物質排出の増大をもたらすため望ましくない。加えて、非効率的に設計されたＦＣＣストリッピング区域は、ＦＣＣのストリッパーおよび反応器において、過剰量のスチームの使用をもたらすであろう。この過剰なスチームは、付属するＦＣＣ分留装置塔の全炭化水素処理能力の低下、並びに炭化水素生成物から除去された後廃棄または再使用の前に処理なければならない水の量の増大をもたらす場合がある。

ＦＣＣストリッパーにおける触媒／ストリッピングガスの接触の向上を意図する装置が設計されてきた。多くの「ディスク・ドーナッツ」ストリッパートレーの設計は、「環状ライザー」ＦＣＣ反応器に付属するストリッピングプロセスを改良するのに提案されている。ＦＣＣの環状ライザー反応器は、反応器の底部を通って入り、ＦＣＣ反応器の中心軸を通って上昇するライザー区域を有する。環状トレーの設計例は、特許文献１および特許文献２に見ることができる。ＦＣＣの軸方向ライザーの設計のライザー形態と対照的に、外部ライザー反応器の形態が設計される。その際、主要部をなす原料／触媒ライザーは、軸方向に、ＦＣＣ反応器の底部を通って入らず、代わりに、ライザーが反応器、通常は反応器の側部（ＦＣＣ反応器の上部部分のどこか）に入るまでＦＣＣ反応器の外側にある。更なるいくらかハイブリッドな設計は、ＦＣＣの「Ｓ」ライザー反応器の設計として、本明細書で呼ばれ、かつより完全に開示されるものである。

種々のトレー設計に加えて、充填設計が、ＦＣＣストリッパーのストリッピング効率を増大するのに提案されている。特許文献３および特許文献４は、ＦＣＣストリッパーにおける充填形態の使用を示す。これらの設計は、理論的には効率的であり得るが、ＦＣＣストリッパー運転における充填物質は、ストリッパーのトレーまたはシェッド設計と比較して、いくつかの実質的な欠点を有する可能性がある。充填物質は、閉塞しがちである場合があり、処理能力の制約、またはバイパスおよびチャネリングをもたらす。これは、特に平均的なＦＣＣ装置が、反応器保守中断サイクルの間に、３〜６年運転するように設計されることを考慮する場合に不十分な長期ストリッピング効率をもたらすことがある。加えて、グリッド充填物質は、トレーまたはシェッド設計と比較して、設置するのに費用がかかり、かつ設置が困難であり、同様に定期的なＦＣＣ反応器の保全サイクルの際の、取り外し、清掃、および組立てまたは交換を必要とする保守サイクルの際に、反応器の内部接近にとって障害となる可能性がある。

従って、設置および保守が簡単であり、閉塞またはチャネリングしにくく、かつ炭化水素／触媒の向上された分離効率を有する、外部ライザーＦＣＣ反応器のストリッパー区域の設計の改良が当業界で求められている。

米国特許第５，５３１，８８４号明細書 米国特許第６，２４８，２９８号明細書 米国特許第５，７１６，５８５号明細書 米国特許出願公開第２００５／０２０５４６７号明細書 米国特許第４，９２７，６０６号明細書 米国特許第４，０１６，２１８号明細書

本発明の一実施形態は、流動接触分解反応器のストリッパーであり、このストリッパーは、
ａ）反応器のストリッパー内の異なる高さに、複数の水平トレー配列で構成される複数のストリッピングトレーを含み、
ｂ）各トレー配列は、少なくとも二つのコーダルトレーを含んでなり、
ｃ）少なくとも一つのトレー配列は、トレー配列の縦軸が、反応器のストリッパーにおける少なくとも一つの他のトレー配列のトレーの縦軸の平面角と異なる平面角であるように回転される。

本発明の好ましい実施形態においては、反応器のストリッパーにおける各トレー配列の縦軸は、反応器のストリッパーにおける少なくとも一つの他のトレー配列に関して、０゜、３０゜、４５゜、６０゜、および９０゜から選択される平面角で配向される。

本発明の他の好ましい実施形態においては、反応器のストリッパーにおける二つ以上の隣接するトレー配列は、同じ平面角のトレー縦軸を有する。

本発明の更に他の好ましい実施形態においては、反応器のストリッパーにおける二つ以上の隣接するトレー配列は、同数のトレーを有しない。

本発明の好ましい実施形態においては、コーダルトレーは、反応器のストリッパーにおける各トレー配列のトレー配列の開口面積が、反応器のストリッパーにおける全配列の平均トレー配列の開口面積の１０％以内であるように、配置される。

本発明の一実施形態は、流動接触分解方法であり、この流動接触分解方法は、
（ａ）炭化水素原料を、流動接触分解反応器の外部ライザーにおいて再生触媒と接触させて、分解生成物および廃触媒を製造する工程と、
（ｂ）分解生成物の一部を、反応器の分離域において廃触媒から分離する工程と、
（ｃ）廃触媒含有炭化水素を、コーダルトレーを含んでなる反応器のストリッパー区域の入口へ送る工程であって、各トレー配列は、少なくとも二つのコーダルトレーを含んでなり、少なくとも一つのトレー配列は、トレー配列のコーダルトレーの縦軸が、反応器のストリッパー区域における少なくとも一つの他のトレー配列のトレー縦軸の平面角と異なる平面角であるように回転される工程と、
（ｄ）廃触媒を、反応器のストリッパー区域においてストリッピング媒体と接触させる工程と、
（ｅ）炭化水素の少なくとも一部を、反応器のストリッパー区域において廃触媒からストリッピングする工程と、
（ｆ）ストリッピングされた廃触媒を、反応器のストリッパー区域から除去する工程と
を含む。

本発明の更に他の好ましい実施形態においては、ＦＣＣ反応器は、ストリッピング域と、反応器のスタンドパイプ入口と機械的に結合した移送域であって、反応器のスタンドパイプ入口から、次式
ｄ_ｓｅｐ＝Ｋ×（Ａ_{ｉｎｌｅｔ}）^０．５
（式中、ｄ_ｓｅｐは、スパージャアセンブリから反応器のスタンドパイプ入口までの距離（インチ）であり、Ａ_{ｉｎｌｅｔ}は、反応器のスタンドパイプ入口の内面積（平方インチ）であり、Ｋは、約０．３〜約１．５である）
によって定義される分離距離ｄ_ｓｅｐで配置されるスパージャアセンブリを含む移送域とを含む。

殆どの最近のＦＣＣ反応器は、通常、「軸方向ライザー」または「外部ライザー」設計のいずれかであるが、本明細書で「Ｓライザー」設計と呼ばれるものであってもよい。本発明の一実施形態は、外部ライザー反応器設計へ適用される。しかし、本発明の他の実施形態は、軸方向ライザーおよび「Ｓ」ライザー設計における適用を含む。説明のために、本発明の詳細は、外部ライザー設計の実施形態に関して記載され、次いでその後、これらの更なる実施形態が、軸方向ライザーおよび「Ｓ」ライザー設計のＦＣＣ反応器に、いかに適用されるかに関して記載される。

図１は、外部ライザーを有するＦＣＣ反応器の概略図を示す。対照的に、軸方向ライザー反応器設計を有するＦＣＣ反応器においては、反応器のライザーは、反応器の底部を通って軸方向にＦＣＣ反応器に入り、反応器のＦＣＣストリッパー区域を通って上昇し、ＦＣＣ反応器の上部区域で終わる。軸方向に設計された反応器の基本的な説明は、特許文献５および特許文献２に見ることができる。この軸方向ライザー設計は、環状に形付けられたストリッパー区域をもたらし、軸方向ライザーを含んでなるストリッパー環の内壁、および反応器壁を含んでなるストリッパー環の外壁を有する。軸方向ライザー形態の概略図は、ＦＣＣ反応器のストリッパー区域に関連する場合、図１０に示される。ＦＣＣ反応器のストリッパー区域の形態によって、多くの軸方向ライザーのストリッパー区域の設計は、形態が略円形のある種の「ディスクドーナツ」または他のトレー設計を用いる。

「Ｓ」ライザー設計においては、ＦＣＣ反応器のライザーは、ストリッピング区域において、ストリッピングトレーの底部および頂部の配列の間のどこかで反応器に入る。このように、ストリッパー区域へのライザーの入口点の下にある底部のストリッピングトレーは、本発明の外部ライザーのストリッピングトレーと類似に構成される。逆に、この形態においては、ストリッパー区域へのライザーの入口点の上にある部ストリッピングトレーは、本発明の軸方向ライザーのストリッピングトレーと類似に構成される。「Ｓ」ライザー形態の概略図は、ＦＣＣ反応器のストリッパー区域に関連する場合、図１３に示される。

本発明によって権利請求される発明は、多数の反応器ライザー設計の形態で使用可能な、ＦＣＣ反応器の設計のための炭化水素／廃触媒の分離が改良されたＦＣＣストリッパー反応器の改良ストリッパー区域の設計を含む。本発明および付随する概念は、先ず、外部ライザーの実施形態に関して説明される。ＦＣＣ外部ライザー反応器の形態の全体的な図は、図１に示される。この図は、ＦＣＣ外部ライザー反応器の設計の単一の可能な種類について、簡略化形態を一般的に記載する目的のためのものであり、多くの細部および構成要素は、この高度に簡略化された概略図には含まれないことに留意されたい。

図１においては、炭化水素原料ストリーム、再生触媒、および任意に新鮮触媒（１）は、外部ライザー（２）に入る。これは、次いでＦＣＣ反応器（３）に、通常は反応器の上部区域で入る。再生触媒は、外部ライザーに、約１１００〜約１４００°Ｆ（５９３〜７６０℃）の温度で入り、入ってくる原料と接触して、炭化水素原料ストリームの所望の分解反応が開始される。原料の気化および全吸熱分解反応に必要とされる殆どの熱は、再生触媒の熱から供給される。

多くの最近のＦＣＣ反応器においては、炭化水素原料ストリームの殆どの、好ましくは実質的に全ての分解反応が、ライザー区域で生じることが望ましい。全ライザー接触時間は、通常、その間１０秒未満、好ましくは約５秒未満である。短接触時間（約５秒未満）は、一般に、限定されることなく、ゼオライト含有触媒系にとって望ましい。これらの触媒は、所望の分解反応（通常、再生触媒と入ってくる炭化水素原料ストリームとの接触後、約１〜約５秒以内に生じる）を行うのに非常に活性である。従って、反応器の外部ライザー区域を出た後、できるだけ迅速かつ効率的に、触媒を反応生成物から分離することが、通常望ましい。

この分離は、触媒および反応生成物の組み合わせストリームの速度、および質量差を用いて、廃触媒が、反応生成物から分離されるサイクロン分離装置において行われることが多い。図１は、廃触媒および反応生成物が、第一段サイクロン（４）に入る単純化された形態を示す。第一段サイクロンにおいては、大部分の廃触媒および反応生成物が、互いから分離されて、主に廃触媒を含んでなるストリームは、第一段サイクロンのディプレッグ（５）を出て、いくらかの触媒微粉を有する主に反応生成物を含んでなるストリームは、導管（６）を経て第一段サイクロンを出て、第二段サイクロン（８）へ送られる。導管（６）は、滑り継手（７）を含んでもよい。これにより、熱膨張が可能となり、同様に、反応器および／またはストリッパー区域からのストリッピングされた生成物およびストリッピング媒体が、反応器から除去されることが可能となる。第二段サイクロンにおいては、同様の分離がなされて、更に、第二段サイクロンを出る、分離された反応生成物ストリーム（９）の触媒微粒子濃度が更に低減され、第二段サイクロンにおいて除去された触媒微粉は、第二段サイクロンのディプレッグ（１０）を経て出る。分離された反応生成物ストリームは、次いで、反応器のオーバーヘッドライン（１１）を経て更なる処理のために送られる。

説明のために、図１は、一つの第一段サイクロンおよび一つの第二段サイクロンを示す。しかし、外部ライザー反応器は、一般に、多数の第一段および第二段サイクロンを反応器中に有するであろう。また、上記される形態は、本発明が用いられてもよい外部ライザーのＦＣＣ反応器設計の単一の形態であることに留意されたい。本発明を用いるのに考慮される他の反応器設計には、限定されることなく、単一のサイクロン段があるか、または二つ以上のサイクロン段がある反応器設計、およびサイクロンが閉路でない（即ち、生成物が、サイクロンに入る前またはサイクロン段の間で、反応器空間（１２）に入る）反応器設計が含まれる。加えて、本発明については、ある種のサイクロンを用いることが、最も普通の設計であるものの、初期の廃触媒／反応生成物の分離がいかになされるかは重要ではない。本発明はまた、二つ以上の反応器ライザーを用いるＦＣＣ反応器の設計に適用可能である。

図１はまた、ＦＣＣ反応器のストリッパー区域（１３）を示す。用語ＦＣＣ反応器のストリッピング区域はまた、本明細書においては、「ＦＣＣストリッパー」、「反応器ストリッパー」、「ストリッパー区域」、「ストリッピング域」、または「ストリッパー」と呼ばれてもよい。簡略化のために、ＦＣＣ反応器のストリッパー区域（１３）は、内部詳細なしに示されて、外部ライザーＦＣＣ反応器設計に対する一般的な関連が示される。この区域においては、廃触媒（１４）上に残存する炭化水素は、廃触媒からストリッピングされて、反応生成物と共に回収される。ストリッピング媒体（１５）は、通常、ストリッパー区域中に注入されて、触媒上に残存するストリッピング可能な炭化水素を除去し、かつ反応器のオーバーヘッドライン（１１）を経て反応器から除去される回収反応生成物を増大する。反応器ストリッパーにおいては、廃触媒は、「流体化」され、ストリッパー区域を下方に移動し、そこでそれは、反応器の廃触媒出口（１６）を経て出て、ストリッピングされた廃触媒は、ＦＣＣ再生装置区域へ送られる。本発明は、新規ＦＣＣ反応器のストリッパー区域設計、およびＦＣＣ反応器の新規ストリッパー設計を用いる方法を含む。

外部ライザーＦＣＣ反応器へ適用する本発明の一実施形態は、図２に示される。図２は、ストリッパー区域の立面断面図を示し、その際コーダルトレーが、説明のために、配列Ａ〜Ｄとして示されるトレー配列で設置される。ここでは、トレー配列は、簡略化のために、交互する配列Ａ、配列Ｂ、配列Ｃ、および配列Ｄのトレー形態の繰返しパターンで示される。「内部トレー」（２１）は、「逆Ｖ型」の断面形状を有し、「端部トレー」（２２）は、逆Ｖ型形状の一方側のみを含んでなり、その際縦軸に沿ったトレーの一方側は、一般に、ストリッパー区域の壁の内側に固定される。外部ライザー反応器においては、内部トレー（２１）は、一般に、トレーの縦軸の各端部で固定される。これは、図５を考察することによって、より良好に理解されることができ、その際示される中央トレー（５１）は、内部トレーと呼ばれる（即ち、トレーの長辺は、ストリッパー内壁に接続されない）。図４に示される両トレー（４１）はまた、内部トレーと考えられるであろう。対照的に、図５において、中央トレーの各側部に示される二つのトレー（５２）は、端部トレーと呼ばれる。何故なら、各トレーの縦方向の側部の一つが、ストリッパーの内壁に適合させて取付けられるからである。図５はまた、トレーの縦軸を示す。これは、本発明のトレーのいかなる配列に関しても用いられる場合の共通用語である。これは、しかし、簡略化のために、図５のみに示される。図３−ａおよび３−ｂは、この実施形態で用いられる好ましいコーダルトレーの形態について、典型的な、しかし限定しない立面断面図を示す。この実施形態は、更に、本明細書において、後に定義されるであろう。

ここで、用語「コーダルトレー」は、本明細書で用いられるように、平面図で見ると直線形態のトレーであることに留意されたい（トレーの片側が、反応器壁に接触して構成される場合を除く）。説明のための図４および５を参照されたい。加えて、特定のトレー配列の全てのコーダルトレーは、全て、反応器ストリッパーの平面図断面の共通中心線軸に平行であろう平行なトレー縦軸を有するであろう。これは、図４を考察することによって最良に示されることができ、その際配列Ａのコーダルトレーの縦軸は全て、０°と明示される軸に平行である。また、本明細書で用いられるように、用語「平面角」は、反応器ストリッパーの平面図断面の回転角をいう。これは、図４を考察することによって、最良に示されることができ、その際ストリッパーの平面角は、０°から９０°へ、次いで０°へ戻るように示される。説明として、図４においては、コーダルトレーの縦軸の平面角は、０°であり、一方図６においては、コーダルトレーの縦軸の平面角は、９０°である。

図２に示される本発明の実施形態に戻ると、配列ＣおよびＤとして示されるいくつかの配列のトレーは、配列ＡおよびＢで示される他の配列の縦方向のトレー軸から平面角９０°の縦方向のトレー軸で配向される。図２のトレーは、ストリッパーの他の配列から角度９０°で配向されることが示されるが、いかなる配列に対してもトレー縦軸の配向の実施形態は、他の配列のトレー縦軸の配向に関していかなる角度で置かれてもよいこと、および異なる角度で多数の配列が、単一のストリッパーに存在してもよいことは、本発明によって、およびその範囲内で予想される。これの限定しない例は、四つの異なる縦軸を有する配列が、それぞれ、他の対応するトレー配列から角度４５°で用いられる場合であろう。好ましい実施形態においては、配列のトレーの縦軸は、塔内の少なくとも一つの他のトレー配列に関して、０°、３０°、４５°、６０°、または９０°の平面角で回転される。

本発明の範囲内の実施形態には、単一の配列当りにいかなる数のトレーも、およびストリッパー区域内にトレーのいかなる数の配列もが、物理的に実施可能であるように含まれてもよい。好ましい実施形態は、ストリッパー区域において、配列当りにトレー１０個以下を含むであろう。他の好ましい実施形態は、ストリッパー区域内にトレーの配列１０個以下が含まれるであろう。

他の実施形態には、内部形態のトレーのみが用いられるストリッパー設計が含まれるであろう。本発明の範囲内の実施形態はまた、トレー配向が、図２に示されるように、２配列毎の間隔で交互することを必要としない。トレーの各配列は、トレーの次の配列を回転する前に、同じ縦軸を有するトレーについて三個以上連続する交互する異なる配列を有するように僅かにずれてもよい。また、単一の配列が、特定の平面角で配向されてもよく、その際前の配列または次の配列のいずれも、同じ平面角にないことは、本発明の範囲内である。これらの前および次の配列はまた、本明細書においては、用語「隣接する」または「隣接する配列」で示されてもよい。

予想外にも、他の配列と異なるトレー縦軸角度にあるトレーのいくつかの配列の配向は、ＦＣＣストリッパー区域において、炭化水素を廃触媒から分離する効率を増大することが発見された。この効率は、本明細書においては、系の「炭化水素／触媒分離効率」または単に「ストリッピング効率」と呼ばれてもよい。ＦＣＣストリッパー区域におけるこの分離の効率の増大は、限定されることなく、ＦＣＣ原料速度の増大、生成物回収の増大、炭化水素損失の減少、エミッションの減少、スチーム使用の減少、およびエネルギー損失の減少などの多数の利点をもたらすことができる。本発明の形態はまた、ストリッピング効率を向上し、一方好ましくない運転効果（高い圧力降下、閉塞、および／またはチャネリングなど）を、なくすかまたは最小にする。本発明はまた、取付けるのに容易であり、保守費用が安く、ＦＣＣのストリッパー区域へのクリアアクセスを提供する。これは、反応器が、内部耐火性ライニングを含む場合に、特に重要であることがある。

図３−ａは、本発明のトレーの一実施形態の立面断面図である。この実施形態においては、トレーは、トレー内角α（４５°≦α≦１５０°、好ましくは８０°≦α≦１２０°）で傾斜される二つの表面（３１）を含んでなる。図３−ｂに示される更に他の実施形態においては、トレーは、図３−ａに類似して、トレー内角α（４５°≦α≦１５０°、好ましくは８０°≦α≦１２０°）で傾斜される二つの表面（３５）を含んでなる。しかし、図３−ｂに具現されるトレーはまた、各トレー表面の底部端にリップ（３６）を包含する。図３−ａおよび３−ｂに示される前記内角およびリップの概念はまた、それらが実施形態に用いられる場合には、ストリッパー区域設計の端部トレーに適用される。

図４は、図２のトレー配列Ａの平面断面図を示す。図４は、単に、本明細書における「内部トレー」（４１）と呼ばれるものを示す。トレーは、平面図で示されるものの、ハッチングは、平面図のトレー領域を示すのに用いられている。ハッチングされない領域は、本明細書においては、「トレー配列の開口領域」と呼ばれる。図４はまた、トレー縦軸の角度配向を引用する際には、本明細書において用いられるように、ストリッパー区域の平面角０°、４５°、および９０°を示す。

トレー配列の開口面積（「Ａ」）は、ストリッパーの平面図内面積（「Ｂ」）−その配列におけるトレーの平面図投影面積（「Ｃ」）として計算される。これは、図４に示されることができ、その際ストリッパーの平面図内面積（「Ｂ」）は、ストリッパー槽の壁を画定する円内の全計算面積であり、その配列におけるトレーの投影面積（「Ｃ」）は、図４のハッチングされたトレーの面積である。この差（「Ａ」、その際Ａ＝Ｂ−Ｃである）は、トレー配列の開口面積であり、図４には、ストリッパー槽の壁を画定する円内のトレーがないか、またはハッチングされない領域として示される。トレーの面積が、トレーの外周の投影平面積によって計算されることに留意されたい。言い換えれば、トレーのいかなるホールも、開口面積としてみなされず、トレーの投影面積の一部とみなされる。

図５は、図２のトレー配列Ｂの平面断面図を示す。図５は、内部トレー（５１）および端部トレー（５２）、並びにトレー配列の開口面積を示す。これは、図５に、トレーがない面積、またはハッチングされない面積（図面に示される）から計算される長方形面積として示される。図５はまた、トレーの縦軸の配向を示す。

図６は、図２のトレー配列Ｃの平面断面図を示し、ここで内部トレー（６１）が示される。図６は、図６のトレー縦軸が、図４および５に示されるトレー縦軸に関して角度９０°で配向されることを除いて、図４に類似である。図６には、ストリッパー区域の０°、４５°、および９０°の軸が、図４に示されると同じストリッパー区域の軸に関して示される。

図７は、図２のトレー配列Ｄの平面断面図を示し、ここで内部トレー（７１）および端部トレー（７２）が示される。図７は、図７のトレー縦軸が、図５に示されるトレー縦軸に関して角度９０°で配向されることを除いて、図５に類似である。

本発明の好ましい実施形態においては、ＦＣＣストリッパー区域におけるストリッピング効率および触媒の流量のバランスが、各配列に対するストリッパー区域の投影開口面積が、１０％以内、より好ましくは５％以内、最も好ましくはストリッパー区域における全トレー配列に対する平均トレー配列開口面積と実質的に同じである場合に、向上され得ることが発見されている。平均トレー配列開口面積は、（ＦＣＣストリッパー区域における全トレー配列のトレー配列の開口面積の合計）／（ＦＣＣストリッパー区域におけるトレー配列の全数）として定義される。

図２は、本発明のトレー配置の単に一実施形態を示すことに留意されたい。実施形態には、配列当りのトレーのいかなる数も、配列のいかなる数も、および単に内部形態のトレーが用いられるストリッパー設計が含まれることは、本発明の範囲内である。本発明の範囲内の実施形態はまた、同じトレー形態が、全ての他の配列を交互することを必要としない。トレーの各配列は、同じ縦軸を有するコーダルトレーの三つ以上の連続する配列を有するように、僅かにずれてもよい。その際、トレーの配置は、三つ以上の連続するいかなる配列にも対しても、同じではない。また、単一の配列のトレー縦軸は、特定の平面角で配向されてもよい。その際、いずれの隣接する配列も、即ち対象のトレー配列の上のトレー配列もその下のトレー配列も、同じ縦方向の角度では配向されないことは、本発明の範囲内である。好ましい実施形態においては、ストリッパー区域における全ての配列のトレー配列の開口面積は、１０％以内、より好ましくは５％以内であり、最も好ましくは配列当りのトレーの数、またはトレーの配向に関して、ストリッパー区域における全配列に対する平均トレー配列開口面積と実質的に同じである。

ストリッピング媒体の分配装置は、ストリッパー区域のトレーのいくつかの、またはその全ての下に取付けられてもよい。図２は、ストリッピング媒体の分配装置（２３）が、ストリッパー区域の底部の二配列のトレーの下に取付けられた実施形態を示す。好ましい実施形態においては、ストリッピング媒体の分配装置は、ストリッパー区域のトレーの底部配列の下にのみ取付けられる。他の好ましい実施形態においては、ストリッピング媒体の分配装置は、底部の配列から、繰返し配列、または異なる縦軸角度を有する一配列の前のトレー配列を通って始まるトレーの各配列の下にのみ取付けられる。即ち、例えば、その際、三つの異なるトレー配列の形態が、ストリッパー区域の底部から始まるＡ−Ｂ−Ｃ−Ａ−Ｂ−Ｃの交互形態で用いられ、次いで分配装置は、トレー形態Ａ、Ｂ、およびＣの底部の殆どの配列のみの下に置かれる。好ましい実施形態においては、ストリッピング媒体は、スチームを含んでなる。

図８は、本発明の他の好ましい実施形態を示す。ここで、内部トレー（８１）および／または端部トレー（８２）は、トレー表面にホール（８３）を含む。ホールは、トレーの縦軸と平行に走る一つ以上の配列に配置されることが好ましい。好ましい実施形態においては、ホールは、直径約０．５〜約４．０インチ、より好ましくは直径約０．７５〜約１．５インチである。これらのホールは、ストリッピング媒体の流れを再分配し、ストリッピング媒体と廃触媒との間の接触を向上するのに資する。

図８は、本発明の他の好ましい実施形態を示す。ここで、内部トレー（８１）および／または端部トレー（８２）は、トレー表面を通るフラックス管（８４）を含む。フラックス管は、両端で開口する中空管の区域である。これらのフラックス管により、いくらかの量のストリッピング媒体が、トレー表面の区域を通って上昇し、いくらかの量の廃触媒が、シェッドトレーの高い面から下方に落下することが可能となる。それによって、ストリッパー区域における全ての質量輸送が、向上された触媒／ストリッピング媒体接触のいくらかの利点と共に向上される。

図９は、本発明において具現される典型的なフラックス管および内部トレーの配置の立面詳細図を示す。ここで、トレーは、互いに関してトレー内角α（角度αは、４５°≦α≦１５０°、好ましくは８０°≦α≦１２０°のものである）にある二つの表面（９１）を有する。図９は、トレー表面（９１）を貫通し、トレー表面の下に伸びるフラックス管（９２）を示す。フラックス管の頂部（９３）は、トレー表面と面一にされてもよいか、または好ましい実施形態においては、フラックス管の上り側でトレー表面と面一にされ、かつトレー表面より小さな角度で落ちて、フラックス管の下り側が、図９に示されるように、トレー表面の上に伸びることが可能とされる。この後者の形態は、触媒／ストリッピング媒体の接触を向上するのに役立ち、それによって全ストリッピング効率が向上される。

引続き図９に関して、フラックス管の底部（９４）は、底面が水平であるように切断されることが好ましい。フラックス管が用いられる場合には、必要ではないが、トレーはリップ（９５）を有することが好ましい。フラックス管の底部（９４）は、トレーリップ（９５）の底部端と面一にされてもよいか、またはフラックス管の底部（９４）は、トレーリップ（９５）の底部端の上または下で終わってもよい。好ましい実施形態においては、フラックス管の底部（９４）は、トレーリップ（９５）の底部端の上で終わるであろう。

フラックス管は、直径約４〜約１６インチ、より好ましくは直径約６〜約１０インチの内径を有することが好ましい。また、トレーホールおよび／またはフラックス管が、図２に示されるストリッパーのトレー形態に取付けられることは、本発明の範囲内であり、全ての形態は、本明細書から解釈され、かつ本明細書に記載される。

初めに特記されるように、本発明はまた、軸方向ライザーおよび「Ｓ」ライザーのＦＣＣ反応器形態に適用されてもよい。図１０は、ＦＣＣ反応器のストリッパー区域に関して、軸方向ライザーの配向のみを示す非常に簡略化された図面である。ストリッパー区域の内部は、明確にするために省略されている。ここで、炭化水素原料ストリーム、再生触媒、任意に新鮮触媒（１０１）は、軸方向ライザー（１０２）に入る。これは、次いで、ＦＣＣ反応器（１０３）に、反応器の底部を通って軸方向に入り、ストリッパー区域（１０４）を通って上昇し、ライザーは、当該技術分野で公知の種々の形態で、反応器の上部区域（１０５）で終わる。軸方向ライザーを収納するために、廃触媒の除去ライン（１０６）は、通常、示されるように、反応器の垂直の中心線から外へ送られる。

図１０に見ることができるように、ストリッパー区域の内部断面は、外部ライザー設計の場合のように、触媒流に対して完全に開放されていない。軸方向ライザーの設計においては、ストリッパーの断面は、軸方向ライザーの円形断面を挿入されて、ストリッパー区域に、触媒流のための環状の空間が残される。結果として、軸方向設計の反応器に対する本発明のストリッパー設計は、図１１および１２に示されるように、軸方向ライザーを収納するように修正される。図１１は、軸方向ライザーのＦＣＣ反応器の設計に適用される本実施形態の平面断面図を示す。図に見ることができるように、軸方向ライザー（１１３）によって囲包される領域を横切るコーダルトレーの一部は除去され、コーダルトレーは軸方向ライザーの外壁に合致するように継合わされる。図１１は、再度、内部トレー（１１１）および端部トレー（１１２）を示す。図１２は、更に、付随するトレーレベルを示し、再度軸方向ライザー（１２２）および内部トレー（１２１）の形態が示される。

外部ライザー設計のＦＣＣ反応器における上記に示される本発明の全ての実施形態および配置はまた、ＦＣＣ軸方向ライザー反応器の設計に適用される。

図１３は、ＦＣＣ反応器のストリッパー区域に関して、「Ｓ」ライザーの配向のみを示す極めて簡略化された図面である。再度、ストリッパー区域の内部は、明確にするために省略されている。ここでは、炭化水素原料ストリーム、再生触媒、任意に新鮮触媒（１３１）は、軸方向ライザー（１３２）に入る。これは、次いで、反応器のストリッパー区域（１３４）の側部を通って、ＦＣＣ反応器（１３３）に入る。ライザーは、反応器の上部区域（１３５）において、当該技術分野で公知の種々の形態で終わる。「Ｓ」ライザーの設計においては、ＦＣＣ反応器のライザーは、ストリッピングトレーの底部および頂部の配列の間のどこかのストリッピング区域において、反応器に入る。そのように、ストリッパー区域中へのライザーの入口点の下にある底部ストリッピングトレーは、本発明の軸方向ライザーのストリッピングトレーに類似して構成され、一方ストリッパー区域中へのライザーの入口点より上にある頂部ストリッピングトレーは、本発明の外部ライザーのストリッピングトレーに類似して構成される。廃触媒の除去ライン（１３６）は、反応器のストリッパーの底部近傍に配置されて、ＦＣＣ反応器からの廃触媒の除去が可能にされる。

「Ｓ」ライザー設計における本発明のストリッピング区域は、ライザーが、ストリッパー区域における特定の配列を軸方向に交差するか否かによって、図４〜７、１１、および１２に示されるトレー形態の組み合わせを用いるであろうことが理解されるべきである。外部ライザー設計および軸方向ライザー設計のＦＣＣ反応器においては、上記に示される本発明の全ての実施形態および形態はまた、ＦＣＣ「Ｓ」ライザー反応器の設計に適用される。

従来のＦＣＣ反応器においては、ストリッパーシェッドからの触媒流は、反応器の移送域に入る。この移送域は、円錐形区域の形状において、最も一般的である。これは、ストリッパートレーを含むストリッパー領域を出る触媒流を、触媒スタンドパイプの入口へ移送する。触媒スタンドパイプは、ＦＣＣ反応器、および反応器のストリッピング区域をＦＣＣ再生装置へ出る廃触媒を、移送するのに用いられる。その際、廃触媒は、揮発性炭化水素およびコークの少なくとも一部を廃触媒から燃焼し、再生ＦＣＣ触媒がもたらされるのに十分な空気および温度に付される。再生触媒は、次いで、ＦＣＣ反応器の原料域に戻され、ＦＣＣ原料ストリームが、更に接触処理されることができる。

図１６は、本発明の好ましい実施形態を示す。その際、移送域（１６０）は、スパージャアセンブリ（１６１）を含む。スパージャアセンブリは、スチーム、不活性ガス、またはそれらの組み合わせを含んでなるストリームを、移送域中に分散するのに用いられる。このスパージャアセンブリの主な機能は、移送域を通って移動する触媒流を適切に流動化して、反応器のスタンドパイプ入口への安定な触媒流量が、適切に維持されるが、発性炭化水素のいくらかのストリッピングがまた、この領域で生じる場合がある。このスパージャアセンブリは、スパージャ環の形態であることができる（図１６の要素（１６１）として断面図に示される）か、またはそれは、ガスまたは蒸気ストリームを廃触媒中に分散するのに適切ないかなる形態でもあることができる。これには、限定されることなく、スパージャ環、移送域の内側に配置されるパイプスパージャ、相互に接続するパイプスパージャを含んでなるスパージンググリッド、移送域の外壁上に配置されるスパージングノズル、またはそれらの任意組み合わせなどの形態が含まれる。好ましくは、スパージャは、環形状にある。更により好ましくは、スパージャは、環の形状にあり、その際環の面は、ＦＣＣ反応器の移送域の垂直軸に対して垂直であり、スパージャ環の中心軸、およびＦＣＣ反応器の移送域の垂直軸は同じである。

ＦＣＣ反応器のスタンドパイプ（１６２）は、ＦＣＣ反応器をＦＣＣ再生装置へ出る廃触媒を移送するのに用いられる。ＦＣＣ反応器のスタンドパイプの入口は、ＦＣＣ反応器の移送域の円錐形区域が、反応器のスタンドパイプの環状区域と交差する点として定義される。ＦＣＣ反応器のスタンドパイプ入口を定義する点は、図１６の移送点（１６３）として示される。分離距離「ｄ_ｓｅｐ」は、スパージャアセンブリと、ＦＣＣ反応器のスタンドパイプ入口との間の距離として定義される。分離距離「ｄ_ｓｅｐ」は、図１６に示される。スパージャアセンブリ、およびＦＣＣ反応器のスタンドパイプ入口の間の最適な距離が発見された。これは、所望の触媒流量、およびＦＣＣ反応器のスタンドパイプ入口の内部面積「Ａ_{ｉｎｌｅｔ}」による。分離距離「ｄ_ｓｅｐ」が小さすぎる場合には、反応器のスタンドパイプ入口近傍の移送域における触媒の流動性は、非常に高いであろう。最大流量は、移送域における最適の触媒流動化の損失、およびより高い流量でのスタンドパイプにおける触媒流の損失により、達成されないであろう。逆に、分離距離「ｄ_ｓｅｐ」が高すぎる場合には、最大流量は、移送域のより低い部分における不完全な触媒流動性によって、達成されないであろう。従って、触媒流、およびより高い流量でのスタンドパイプにおける触媒流の損失が遅らされる。

安定なスタンドパイプの触媒流量約１００ポンド／平方フィート^＊秒〜流量約３５０ポンド／平方フィート^＊秒、より好ましくはスタンドパイプの触媒流量約１００ポンド／平方フィート^＊秒〜流量約２５０ポンド／平方フィート^＊秒に関して、最適の分離距離「ｄ_ｓｅｐ」と、ＦＣＣ反応器のスタンドパイプ入口の直径「Ｄ_{ｉｎｌｅｔ}」との間の関係が、図１７に示されることが発見された。環状断面のスタンドパイプについて、スタンドパイプ入口の直径「Ｄ_{ｉｎｌｅｔ}（インチ）」およびスタンドパイプ入口の面積「Ａ_{ｉｎｌｅｔ}（平方インチ）」は、式１に示される幾何式によって関係づけられる。
Ａ_{ｉｎｌｅｔ}＝（Ｄ_{ｉｎｌｅｔ}）^２×（π／２） ［１］

最適な分離距離「ｄ_ｓｅｐ」とＦＣ反応器スタンドパイプ入口の面積「Ａ_{ｉｎｌｅｔ}」との間のこの関係は、スタンドパイプ入口の断面が、円形であろうと非円形であろうと存在する。例えば、四角形、長方形、または楕円形のスタンドパイプ入口の断面の場合に限定されることない。従って、最適の分離距離「ｄ_ｓｅｐ（インチ）」と、ＦＣＣ反応器のスタンドパイプ入口の面積「Ａ_{ｉｎｌｅｔ}（平方インチ）」との間のこの関係は、式２に変換されることができる。
ｄ_ｓｅｐ＝Ｋ×（Ａ_{ｉｎｌｅｔ}）^０．５ ［２］
［式中、Ｋは、約０．３〜約１．５、より好ましくは約０．３〜約１．１である］

好ましい実施形態においては、最適な分離距離「ｄ_ｓｅｐ」と、ＦＣＣ反応器のスタンドパイプ入口の面積「Ａ_{ｉｎｌｅｔ}」との間の関係は、ＦＣＣ反応器のスタンドパイプの内部面積が、約１１０平方インチ〜約７２００平方インチであるＦＣＣ反応器のスタンドパイプに対して用いられる。より好ましくは、ＦＣＣ反応器のスタンドパイプの内部面積は、約４５０平方インチ〜約４０００平方インチである。

また、上記の式によって定義されて配置されるスパージャアセンブリを含む好ましい実施形態は、本明細書に開示されるいかなるＦＣＣ反応器の形態にも用いられることができることに留意されたい。二つ以上の反応器スタンドパイプを含むＦＣＣ反応器においては、反応器スタンドパイプ入口の面積「Ａ_{ｉｎｌｅｔ}」は、ｄ_ｓｅｐを決定するためには、単一の反応器スタンドパイプのみの内部断面積として定義され、用いられる触媒流量は、単一の反応器スタンドパイプの内部断面積である。

特定の実施形態においては、本発明は、石油原料が、流動分解の触媒粒子の床を含むライザーにおいて、反応域に注入される従来のＦＣＣプロセスで用いられる。触媒粒子は、典型的にはゼオライトを含み、新鮮触媒粒子、触媒再生装置からの触媒粒子、またはそれらのある種の組み合わせであってもよい。不活性ガス、炭化水素蒸気、スチーム、またはそれらのある種の組み合わせであってもよいガスは、通常、リフトガスとして用いられて、高温の触媒粒子を流動化するのに役立つ。

この方法においては、触媒粒子は、ＦＣＣ原料に接触して、生成物蒸気、およびストリッピング可能な炭化水素を含む触媒粒子、並びにコークが製造される。これらの蒸気および触媒粒子は、分離域に送られ、生成物蒸気が廃触媒粒子から分離される。本方法のこの区域は、当該技術分野で公知のいかなる分離方法または装置をも用いてもよいが、好ましくは、サイクロンなどの分離装置を用いるであろう。触媒は、ストリッピング可能な炭化水素を含む廃触媒粒子として、反応および分離域を出て、本明細書に記載されるストリッパー区域の少なくとも一つの実施形態を含むＦＣＣ反応器のストリッパー区域に入る。

本発明においては、コーダルトレー配列は、異なる平面角で配向されて、触媒流は修正され、触媒の全体の流れが、異なる平面シェッド角で方向転換される。何故なら、触媒は、ＦＣＣ反応器ストリッパーにおけるコーダルトレーの種々の配列を通って下方へ移動するからである。触媒流の平面シェッド角は、触媒が、特定の配列のコーダルトレーを出る際に流れる傾向にある特定の配列の平面角である。特定の配列のコーダルトレーの平面シェッド角は、特定の配列において、トレー縦軸に対し垂直に走り、ストリッパー区域の中心に交差するラインによって形成される平面角である。これは、図４を考察することによって示されることができる。図４においては、コーダルトレーの平面角は、０°軸によって示される。即ち、トレー縦軸は、図４に０°と示される中心線平面角と平行である。従って、図４を考察すると、触媒流の平面シェッド角は、９０°であろう。これは、反応器ストリッパーの中心を通って走るトレー縦軸の垂直なラインを画定する。これは、方向、またはより正確には、触媒が、配列においてコーダルトレーとの接触により離れる傾向がある角度である。これらの平面シェッド角を変更することによって、ストリッピング効率は増大され、改良されたＦＣＣストリッピングプロセスがもたらされ得る。

本発明の一実施形態においては、本方法には、炭化水素原料を、流動接触分解反応器の外部ライザーにおいて再生触媒と接触させる工程、分解生成物を、反応器の分離域において廃触媒から分離する工程、炭化水素を含む廃触媒を、反応器の分離域から反応器のストリッパー区域（コーダルトレーを含んでなる）の入口へ送る工程、反応器ストリッパー区域における一つ以上のコーダルトレー配列の廃触媒流の平面シェッド角を、反応器ストリッパー区域における少なくとも一つ以上のコーダルトレーの平面シェッド角に関して、変更する工程、廃触媒を、反応器ストリッパー区域においてストリッピング媒体と接触させる工程、炭化水素の少なくとも一部を、反応器ストリッパー区域において廃触媒からストリッピングする工程、およびストリッピングされた廃触媒を、反応器ストリッパー区域から除去する工程を含んでなるＦＣＣプロセスが含まれる。

好ましい実施形態においては、トレーの各配列の平面シェッド角は、０°、３０°、４５°、６０°、および９０°から選択される。他の好ましい実施形態においては、トレーの各配列の平面シェッド角は、０°、４５°、および９０°から選択され、更に他の好ましい実施形態においては、トレーの各配列の平面シェッド角は、０°および９０°から選択される。

廃触媒粒子は、典型的には、ストリッピング可能な炭化水素を、スチームなどのストリッピング媒体を用いて、ＦＣＣストリッピング区域においてストリッピングされる。ストリッピングされた触媒粒子は、次いで、再生域に送られる。そこで、いかなる残留する炭化水素およびコークも、燃焼反応により除去される。再生域においては、コーク触媒粒子は、酸化媒体（通常は空気）と接触される。触媒上に残留する炭化水素およびコークは、高温（１１００°Ｆ〜１４００°Ｆ（５９３〜７６０℃）など）で酸化（燃焼）される。再生された触媒粒子は、次いで、ライザー反応器に送り戻される。

本明細書に記載される接触分解プロセスに適切な炭化水素原料には、約４３０°Ｆ〜約１０５０°Ｆ（２２１〜５６６℃）で沸騰する天然および合成の炭化水素質油（軽油など）；１０５０°Ｆ（５６６℃）超で沸騰する物質を含む重質炭化水素質油；重質および抜頭石油原油；石油常圧蒸留ボトム；石油減圧蒸留ボトム；ピッチ、アスファルト、ビチューメン、他の重質炭化水素残油；タールサンド油；シェール油；石炭液化プロセスから誘導される液体生成物、ナフサ、およびそれらの混合物が含まれる。

ＦＣＣ触媒は、非晶質（例えば、シリカ−アルミナ）、結晶質（例えば、ゼオライトを含むモレキュラーシーブ）、またはそれらの混合物であってもよい。好ましい触媒粒子は、（ａ）非晶質の多孔質固体酸母材（アルミナ、シリカ−アルミナ、シリカ−マグネシア、シリカ−ジルコニア、シリカ−トリア、シリカ−ベリリア、シリカ−チタニア、シリカ−アルミナ−希土類など）、および（ｂ）ゼオライトを含む。母材は、三元組成物（シリカ−アルミナ−トリア、シリカ−アルミナ−ジルコニア、マグネシア、およびシリカ−マグネシア−ジルコニアなど）を含むことができる。シリカ−アルミナは、特に母材として好ましく、アルミナ約１０〜６０重量％を含むことができる。助触媒もまた、添加されることができる。

触媒粒子におけるゼオライト成分の量は、一般に、触媒の全重量を基準として、約１〜約６０重量％、好ましくは約５〜約６０重量％、より好ましくは約１０〜約５０重量％の範囲であろう。記載されるように、触媒は、典型的には、複合物中に含まれる触媒粒子の形状にある。触媒には、ＲｅＹ、ＲｅＵＳＹ、ＨＹ、またはいかなるフォージャサイト骨格種類のゼオライトもが含まれてもよい。分解触媒には、制限指数（特許文献６に定義される）約１〜約１２を有する中間細孔ゼオライトが含まれてもよい。適切な中間細孔ゼオライトには、ＺＳＭ−５、ＺＳＭ−１１、ＺＳＭ−１２、ＺＳＭ−２２、ＺＳＭ−２３、ＺＳＭ−３５、ＺＳＭ−４８、ＺＳＭ−５７、ＳＨ−３、およびＭＣＭ−２２が、単独または組み合わせで含まれる。好ましくは、中間細孔ゼオライトは、ＺＳＭ−５である。

好ましくは、ＦＣＣプロセスは、短接触時間の分解形態を用いるであろう。その際、炭化水素原料は、約１０秒間未満、好ましくは５秒間未満で、分解触媒に接触するであろう。短接触時間反応の工程は、いかなる既知のプロセスをも用いて、達成されることができる。

短接触時間の条件には、ライザー出口温度約９００°Ｆ〜約１２００°Ｆ（４８２〜６４９℃）、圧力約０〜約１００ｐｓｉｇ（０〜６９０ｋＰａ）、および滞留時間約１〜約５秒が含まれる。

好ましい実施形態の上記の記載は、本発明を実施するのに好ましい手段に関する。当業者は、等しく効果的な他の手段が、本発明の趣旨を実行するために考案され得ることを理解するであろう。

本発明の実施形態の利点は、次の実施例によって更に示される。

下記の二つの実施例では、ＦＣＣのストリッピング域を模擬して、本発明のストリッパーの形態を先行技術の平行トレー配置（全てのトレー配列は、実質的に、同じ平面の縦方向トレー軸を有する）に比較して試験する試験装置を用いた。試験装置は、五個の直径８インチのライザー（高さ約６５フィート）からなる５−ライザー試験装置からなった。これは、それぞれ、直径６インチのスタンドパイプによって原料供給された。直径６インチのＵ−ベントを用いて、固体を、各スタンドパイプの底部から各ライザーに移送した。全ライザーは、五つの接線入口を含む一つの直径３６インチのサイクロンに原料供給した。サイクロンは、直径３６インチの固体受器の流動床の上に直接配置され、そのために直径１６インチのディプレグが、床中に吐出した。サイクロン上のディプレグは、細流バルブを含んで、固体を、固体受器槽の余裕高中に、直接吐出した。この種類のディプレグの吐出は、固体吐出の種類を、商業装置で模擬した。この試験の目的から、直径３６インチの受器槽は、典型的な商業ＦＣＣストリッピング槽を再現するのに用いられる。

ストリッパーの性能を測定するために、非吸収性ヘリウムトレーサーガスを、ストリッパー層の稠密床の頂部近傍に導入した。ヘリウムトレーサーの濃度に感応する熱伝道度検出器（ＴＣＤ）を、槽の異なる高さに置き、各高さで、放射状にトラバースした。この方法で、トレーサーガスの放射状偏在は、各高さで、略重み付けされた平均トレーサーガスの濃度の特定に対して、把握されることができる。トラバースはまた、正反対で行われて、偏在が、方位座標で差し引かれる。更なるＴＤＣは、一つのスタンドパイプの入口近くに配置されて、トレーサーガスのキャリアンダ濃度が測定された。ストリッピング効率は、ストリッパーに注入され、ストリッピングガスによって回収されたヘリウムトレーサーの％として定義され、残りは、スタンドパイプにキャリアンダされたトレーサーガスである。

各実験を、ＦＣＣ触媒を用いて、低温流動条件下で行った。ストリッパーのプレナム圧は、１５ｐｓｉｇであった。全装置を、温度７０゜Ｆで運転した。空気代表ストリッピングガスを、ストリッピング槽の底部近傍のスパージャグリッドから、０．３、０．５、および１．０フィート／秒で注入した。装置内の固体フラックスを、平面シェッドの形状に対しては６、１２、２５、および３６ポンド／平方フィート／秒で、クロスハッチ形状に対しては固体フラックス速度１２、２５、および３６ポンド／平方フィート／秒で変化させた。

実施例１
第一の組の試験においては、ストリッピング域のストリッピング効率を、異なる見掛けストリッピングガス速度で、一定の固体フラックス速度３６ポンド／平方フィート／秒で測定した。これらの試験は、従来のストリッピング域の形態（全シェッドトレーは、同じ平面角にあった）、および本発明のストリッピング域（いくつかのトレー配列は、ストリッピング域の他のトレー配列に比較して、平面角９０゜で配向された）の両方について行った。両形態は、六つのストリッピングトレー配列（高さ）を有した。しかし、本発明の説明においては、トレー配列は３および４は、トレー配列１、２、５、および６に関して、平面角９０゜で回転された。

図１４には、先行技術の平行トレー形態のストリッピング効率の比較結果が、ストリッピング域の見掛けのけストリッピングガス速度の関数として、本発明のトレー形態の一実施形態と共に示される。明らかであるように、本発明のストリッパー域形態のストリッピング効率は、示される全てのストリッピングガス速度で、平行トレー形態よりも優れている。

実施例２
第二の試験の組においては、ストリッピング域のストリッピング効率を、一定の見掛けストリッピングガス速度１．０フィート／秒で、異なる固体フラックス速度で測定した。これらの試験は、従来のストリッピング域の形態（全シェッドトレーは、同じ平面角にあった）、および本発明のストリッピング域（いくつかのトレー配列は、ストリッピング域の他のトレー配列に比較して、平面角９０゜で配向された）の両方について行った。実施例１におけると同じトレー形態を、用いた。その際、両形態は、六つのストリッピングトレー配列（高さ）を有した。しかし、本発明の説明においては、トレー配列は３および４は、トレー配列１、２、５、および６に関して、平面角９０゜で回転された。

図１５には、先行技術の平行トレー形態のストリッピング効率の比較結果が、ストリッピング域の固体フラックス速度の関数として、本発明のトレー形態の一実施形態と共に示される。明らかであるように、本発明のストリッパー域の形態のストリッピング効率は、示される全ての固体フラックス速度で、平行トレー形態よりも優れている。

ＦＣＣ外部ライザー反応器の実施形態の概略図を示す。ここで、反応器のライザー区域は、ＦＣＣ反応器の外部に位置される。 本発明のＦＣＣストリッパーの一実施形態の立面断面図である。ここで、コーダルトレーいくつかの配列は、トレーの縦軸が、選択された他の配列のトレー縦軸に関して、平面角９０゜であるように配向される。 本発明のコーダルトレーの一実施形態の断面図を示す。 本発明のコーダルトレーの他の実施形態の断面図を示す。 図２に示される実施形態に示されるストリッパー形態の、トレー配列Ａの平面図を示す。 図２に示される実施形態に示されるストリッパー形態の、トレー配列Ｂの平面図を示す。 図２に示される実施形態に示されるストリッパー形態の、トレー配列Ｃの平面図を示す。 図２に示される実施形態に示されるストリッパー形態の、トレー配列Ｄの平面図を示す。 本発明の好ましいストリッパートレー形態の、典型的なトレーの平面図を示す。ここで、トレーホールおよび／フラックス管は、コーダルトレーの設計に組込まれる。 図８に示される、本発明のコーダルトレーの好ましい実施形態の立面断面図を示す。これは、フラックス管の断面の詳細を、コーダルトレーの表面およびリップに関して示す。 ＦＣＣ軸方向ライザー反応器の実施形態の概略図を示す。その際、反応器ライザーは、ＦＣＣ反応器の底部から入って、反応器のストリッパー区域を通って、軸方向に上昇する。 本発明の実施形態の一トレー形態の平面図を示す。これは、ＦＣＣ軸方向ライザー反応器またはＦＣＣ「Ｓ」ライザー反応器で用いられる。 本発明の実施形態の対応するトレー形態の平面図を示す。これは、ＦＣＣ軸方向ライザー反応器またはＦＣＣ「Ｓ」ライザー反応器で用いられる。 ＦＣＣ「Ｓ」ライザー反応器の実施形態の概略図を示す。ここで、反応器ライザーは、反応器のストリッパー区域の領域において、ＦＣＣ反応器の側部から入り、次いで軸方向に、反応器のストリッパー区域の残り部を通って上昇する。 先行技術の平行トレー形態のストリッピング効率を、本発明のストリッパートレー形態の一実施形態と、ストリッパー域における見掛けストリッピングガス速度の関数として比較するグラフである。 先行技術の平行トレー形態のストリッピング効率を、本発明のストリッパートレー形態の一実施形態と、ストリッパー域における固体流量の関数として比較するグラフである。 本発明のＦＣＣ反応器の一実施形態の立面断面図である。ここで、スパージャアセンブリは、ＦＣＣ反応器の移送域に、反応器のスタンドパイプ入口からの最適距離ｄ_ｓｅｐで配置される。 スパージャアセンブリを、反応器のスタンドパイプ入口から、種々のスタンドパイプ流量で配置するための最適距離を示すグラフである。

Claims (23)

1. 流動接触分解反応器のストリッパーであって、
   ａ）前記反応器ストリッパー内の異なる高さに、複数の水平トレー配列で構成される複数のストリッピングトレーを含み、
   ｂ）前記各トレー配列は、少なくとも二つのコーダルトレーを含んでなり、
   ｃ）少なくとも一つの前記トレー配列は、前記トレー配列の縦軸の平面角が、前記反応器ストリッパーにおける少なくとも一つの他の前記トレー配列のトレー縦軸の平面角と異なるように回転される
   ことを特徴とする流動接触分解反応器のストリッパー。
2. 前記反応器ストリッパーにおける前記各トレー配列の縦軸は、前記反応器ストリッパーにおける少なくとも一つの他のトレー配列に関して、０゜、３０゜、４５゜、６０゜および９０゜よりなる群から選択される平面角で配向されることを特徴とする請求項１に記載の流動接触分解反応器のストリッパー。
3. 前記反応器ストリッパーにおける二つ以上の隣接する前記トレー配列は、トレー縦軸の平面角が同じであることを特徴とする請求項１または２に記載の流動接触分解反応器のストリッパー。
4. 前記反応器ストリッパーにおける隣接するトレー配列は、同数のトレーを有しないことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の流動接触分解反応器のストリッパー。
5. 前記トレーの内角αは、６０゜〜１５０゜であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の流動接触分解反応器のストリッパー。
6. 前記コーダルトレーは、リップおよびホールを有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の流動接触分解反応器のストリッパー。
7. 前記コーダルトレーは、フラックス管を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の流動接触分解反応器のストリッパー。
8. 前記コーダルトレーは、リップ、ホールおよびフラックス管を含み、前記ホールは直径０．５〜４．０インチであり、前記フラックス管は内径４〜１６インチであることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の流動接触分解反応器のストリッパー。
9. 前記コーダルトレーは、前記反応器ストリッパーにおける各トレー配列のトレー配列開口面積が、前記反応器ストリッパーにおける全配列の平均トレー配列開口面積の１０％以内であるように、配置されることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の流動接触分解反応器のストリッパー。
10. 前記コーダルトレーは、前記反応器ストリッパーにおける各トレー配列のトレー配列開口面積が、前記反応器ストリッパーにおける全配列の平均トレー配列開口面積の５％以内であるように、配置されることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の流動接触分解反応器のストリッパー。
11. 前記コーダルトレーは、前記反応器ストリッパーにおける各トレー配列のトレー配列開口面積が、前記反応器ストリッパーにおける全配列の平均トレー配列開口面積と実質的に同じであるように、配置されることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の流動接触分解反応器のストリッパー。
12. （ａ）炭化水素原料を、流動接触分解反応器の外部ライザーにおいて再生触媒と接触させて、分解生成物および廃触媒を製造する工程；
    （ｂ）前記分解生成物の一部を、前記反応器の分離域において前記廃触媒から分離する工程；
    （ｃ）前記廃触媒を含有する炭化水素を、コーダルトレーを含んでなる前記反応器のストリッパー区域の入口へ送る工程であって、
    前記トレーの各配列は、少なくとも二つの前記コーダルトレーを含んでなり、
    少なくとも一つの前記トレー配列は、前記トレー配列のコーダルトレーの縦軸の平面角が、前記反応器のストリッパー区域における少なくとも一つの他の前記トレー配列のトレー縦軸の平面角と異なるように回転される工程；
    （ｄ）前記反応器の前記ストリッパー区域において、前記廃触媒をストリッピング媒体と接触させる工程；
    （ｅ）前記反応器の前記ストリッパー区域において、前記炭化水素の少なくとも一部を前記廃触媒からストリッピングする工程；および
    （ｆ）ストリッピングされた前記廃触媒を、前記反応器のストリッパー区域から除去する工程
    を含むことを特徴とする流動接触分解方法。
13. 前記炭化水素原料は、軽油、重質および抜頭石油原油；石油常圧蒸留ボトム；石油減圧蒸留ボトム；ピッチ、アスファルト、ビチューメンその他の重質炭化水素残油；タールサンド油；シェール油；石炭液化プロセスから誘導される液体生成物、ナフサ並びにそれらの混合物よりなる群から選択されることを特徴とする請求項１２に記載の流動接触分解方法。
14. 前記触媒は、ＺＳＭ−５、ＺＳＭ−１１、ＺＳＭ−１２、ＺＳＭ−２２、ＺＳＭ−２３、ＺＳＭ−３５、ＺＳＭ−４８、ＺＳＭ−５７、ＳＨ−３、ＭＣＭ−２２、ＲｅＹ、ＲｅＵＳＹ、ＨＹ、フォージャサイトおよびそれらの組み合わせよりなる群から選択されるゼオライトを含むことを特徴とする請求項１２または１３に記載の流動接触分解方法。
15. 前記炭化水素原料は、前記炭化水素原料が前記反応器の分離域に入る前に前記分解触媒と５秒未満接触するという短接触時間の分解条件下で、前記再生触媒と接触することを特徴とする請求項１２〜１４のいずれかに記載の流動接触分解方法。
16. 前記反応器ストリッパー区域における前記各トレー配列の前記縦軸は、前記反応器ストリッパー区域における少なくとも一つの他の前記トレー配列に関して、０゜、３０゜、４５゜、６０゜および９０゜よりなる群から選択される平面角で配向されることを特徴とする請求項１２〜１５のいずれかに記載の流動接触分解方法。
17. 前記反応器ストリッパー区域における二つ以上の隣接する前記トレー配列は、同じ平面角のトレー縦軸を有し、前記反応器ストリッパーにおける隣接する前記トレー配列は、同数のトレーを有しないことを特徴とする請求項１２〜１６のいずれかに記載の流動接触分解方法。
18. 前記短接触時間の条件は、ライザー出口温度９００゜Ｆ〜１２００゜Ｆ（４８２〜６４９℃）、圧力０〜１００ｐｓｉｇ（０〜６９０ｋＰａ）および炭化水素原料と分解触媒との接触時間１〜５秒を含むことを特徴とする請求項１２〜１７のいずれかに記載の流動接触分解方法。
19. 前記反応器のストリッパー区域における少なくとも一つの前記トレー配列は、前記トレー配列の前記コーダルトレーの縦軸の平面角が、前記反応器のストリッパー区域における少なくとも一つの他の前記トレー配列のトレーの縦軸の平面角に対して９０゜であるように回転されることを特徴とする請求項１２〜１８のいずれかに記載の流動接触分解方法。
20. 下記ａ）およびｂ）を含むことを特徴とする流動接触分解反応器。
    ａ）ストリッピング域であって、
    ｉ）前記反応器のストリッパー内の異なる高さで、複数の水平トレー列で構成される複数のストリッピングトレーを含み、
    ｉｉ）前記トレーの各配列は、少なくとも二つの前記コーダルトレーを含んでなり、
    ｉｉｉ）少なくとも一つの前記トレー配列は、前記トレー配列の縦軸の平面角が、前記反応器のストリッパーにおける少なくとも一つの他の前記トレー配列のトレーの縦軸の平面角と異なるように回転される
    ことを特徴とするストリッピング域
    ｂ）前記ストリッピング域および前記反応器のスタンドパイプ入口と機械的に結合した移送域であって、スパージャアセンブリを含み、
    前記スパージャアセンブリは、前記反応器のスタンドパイプ入口から、次式：
    ｄ_ｓｅｐ＝Ｋ×（Ａ_{ｉｎｌｅｔ}）^０．５
    （式中、ｄ_ｓｅｐは、前記スパージャアセンブリから前記反応器のスタンドパイプ入口までの距離（インチ）であり、Ａ_{ｉｎｌｅｔ}は、前記反応器のスタンドパイプ入口の内面積（平方インチ）であり、Ｋは、０．３〜１．５である）
    によって定義される分離距離ｄ_ｓｅｐで配置されることを特徴とする移送域
21. 前記Ｋは、０．３〜１．１であることを特徴とする請求項２０に記載の流動接触分解反応器。
22. ＦＣＣ反応器の設計方法であって、
    ＦＣＣ反応器の移送域に、スパージャアセンブリを、前記反応器のスタンドパイプ入口から、次式：
    ｄ_ｓｅｐ＝Ｋ×（Ａ_{ｉｎｌｅｔ}）^０．５
    （式中、ｄ_ｓｅｐは、前記スパージャアセンブリから前記反応器のスタンドパイプ入口までの距離（インチ）であり、Ａ_{ｉｎｌｅｔ}は、前記反応器のスタンドパイプ入口の内面積（平方インチ）であり、Ｋは、０．３〜１．５である）
    によって定義される距離ｄ_ｓｅｐで配置することを特徴とする設計方法。
23. 前記ＦＣＣ反応器を、前記反応器のスタンドパイプにおける触媒流速１００ポンド／平方フィート^＊秒〜２５０ポンド／平方フィート^＊秒で設計することを特徴とする請求項２２に記載の設計方法。

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