JP2509314B2 - Process for petroleum hydrocarbon conversion in the presence of fluidized bed catalyst particles and apparatus for carrying out the process - Google Patents
Process for petroleum hydrocarbon conversion in the presence of fluidized bed catalyst particles and apparatus for carrying out the processInfo
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- C10G11/00—Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
- C10G11/14—Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils with preheated moving solid catalysts
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、同一反応区域において、重質炭化水素の触
媒クラッキングと同時に軽質炭化水素挿入物の穏和な蒸
気クラッキングによってオレフィン、特に2〜4の炭素
原子を有するオレフィンを生成する事のできる転化方法
および転化装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Industrial Field of the Invention The present invention is directed to catalytic cracking of heavy hydrocarbons and mild steam cracking of light hydrocarbon inserts in the same reaction zone, at the same time, to reduce olefins, especially 2-4. The present invention relates to a conversion method and a conversion device capable of producing an olefin having carbon atoms.
周知のように、石油工業および石油関連工業において
炭化水素クラッキング工程が一般に使用され、これらの
工程は温度上昇によって炭化水素分子を小分子量に分割
するにある。熱クラッキングと触媒クラッキングの2型
のクラッキングがあり、一方は温度作用のみを使用し、
他方は触媒の活性部位を使用する。As is well known, hydrocarbon cracking processes are commonly used in the petroleum and petroleum related industries, and these processes consist in splitting hydrocarbon molecules into smaller molecular weights by increasing the temperature. There are two types of cracking, thermal cracking and catalytic cracking, one using only temperature action,
The other uses the active site of the catalyst.
従来の蒸気クラッキングユニット、すなわち水蒸気熱
クラッキングユニットにおいては、炭化水素挿入物が管
状加熱炉の中で漸進的に加熱され、これは完全に吸熱反
応であって、主として最大熱流を受ける管部分において
生じる。これらの管の温度はクラッキングされる炭化水
素の性質によって決定される(これらの炭化水素は一般
にエタンまたは液化石油ガスすなわちLPGまたはガソリ
ン、ナフサまたは場合によってはガス油である)。挿入
物の性質のいかんに拘らず、この温度は常に非常に高
く、700℃以上である。しかしこの温度は工程の実施条
件により、また追加加熱エネルギーを使用する加熱炉の
操作の複雑化の故に最高850℃の温度に制限される。In a conventional steam cracking unit, a steam thermal cracking unit, the hydrocarbon insert is progressively heated in a tubular furnace, which is a completely endothermic reaction and occurs primarily in the tube section that experiences maximum heat flow. . The temperature of these tubes is determined by the nature of the hydrocarbon being cracked (these hydrocarbons are generally ethane or liquefied petroleum gas or LPG or gasoline, naphtha or in some cases gas oil). Regardless of the nature of the insert, this temperature is always very high, above 700 ° C. However, this temperature is limited to temperatures of up to 850 ° C due to process operating conditions and due to the complexity of furnace operation using additional heating energy.
従来型の流動床クラッキングユニット(Fluid Cataly
tic CrackingまたはFCC法)においては、炭化水素挿入
物、一般にガス油または蒸留残留物などの重質挿入物
が、その蒸気の中に懸濁保持されたクラッキング触媒と
接触させられる。クラッキングによって所望の分子量範
囲に達し、これに対応して沸点が低下した後、触媒を生
成物から分離し、ストリッピングし、その上に堆積した
コークスの燃焼によって再生され、つぎに再びクラッキ
ングされる挿入物と接触させる。Conventional fluid bed cracking unit (Fluid Cataly
In the tic cracking or FCC method), a hydrocarbon insert, typically a heavy insert such as gas oil or distillation residue, is contacted with a cracking catalyst suspended and retained in the vapor. After reaching the desired molecular weight range by cracking and the corresponding lowering of the boiling point, the catalyst is separated from the product, stripped, regenerated by combustion of the coke deposited on it, and then cracked again. Contact the insert.
一般にこの触媒クラッキング反応は450〜550℃の温度
範囲で実施される。またこの反応は、クラッキングユニ
ットが追加の加熱エネルギを使用せずに熱平衡するよう
に実施される。言い替えれば、反応中に触媒上に堆積し
たコークスの燃焼によって再生された触媒が、反応部に
おける種々の下記のような熱必要量に対応しなければな
らない。すなわち、 −液状挿入物の予熱。Generally, this catalytic cracking reaction is carried out in the temperature range of 450-550 ° C. The reaction is also carried out so that the cracking unit is in thermal equilibrium without the use of additional heating energy. In other words, the catalyst regenerated by combustion of the coke deposited on the catalyst during the reaction must accommodate the various heat requirements in the reaction section, such as: Preheating of the liquid insert.
−この挿入物の蒸発。-Evaporation of this insert.
−全体として吸熱反応である種々の反応の必要とする熱
量の付加。The addition of the required amount of heat for the various reactions, which are totally endothermic reactions.
従って、蒸気クラッキング法および触媒クラッキング
法は、相異なる性質の炭化水素挿入物をさらに相異なる
反応条件で処理する事ができる。Therefore, the steam cracking method and the catalytic cracking method can further process hydrocarbon inserts having different properties under different reaction conditions.
本発明の目的は、同一反応区域の中において、本質的
に上昇式または下降式希釈流動相において、飽和軽質ガ
スまたはガソリンからガス油までの留分を含む軽質炭化
水素留分の水蒸気熱クラッキング反応と同時に、大部分
の沸点範囲が500℃以上にある重質炭化水素挿入物の触
媒クラッキング反応を実施する事のできる方法および装
置を提供するにある。It is an object of the present invention to perform a steam thermal cracking reaction of a light hydrocarbon fraction containing saturated light gas or a fraction from gasoline to gas oil in essentially the same reaction zone in an ascending or descending dilute fluid phase. At the same time, another object of the present invention is to provide a method and an apparatus capable of carrying out a catalytic cracking reaction of a heavy hydrocarbon insert having a boiling point range of 500 ° C. or higher.
実際に、公知のように、重質炭化水素の触媒クラッキ
ングは(出願人の欧州特許第208,609号参照)、その後
の気相反応を可能とするため、炭化水素の蒸発温度と同
等またはこれ以上の温度を必要とする。この蒸発温度が
クラッキング反応そのものに必要な温度よりはるかに高
い場合、一定の接触時間の後に触媒粒子と炭化水素との
懸濁媒質の温度を、この媒質中に、より低い沸点を有す
る流体、例えば軽質循環オイルすなわちLCO(Light Cyc
ie Oil)および重質循環オイルすなわちHCO((Harvy C
ycle Oil)を導入する事によって接触クラッキング反応
に適した水準まで低下させる事ができる。In fact, as is known, catalytic cracking of heavy hydrocarbons (see Applicant's European Patent 208,609) allows subsequent gas phase reactions so that they are at or above the vaporization temperature of the hydrocarbons. Needs temperature. If the evaporation temperature is much higher than that required for the cracking reaction itself, the temperature of the suspending medium of the catalyst particles and the hydrocarbon after a certain contact time is changed to a fluid with a lower boiling point in this medium, for example Light circulating oil or LCO (Light Cyc
ie Oil) and heavy circulating oil or HCO ((Harvy C
ycle Oil) can be introduced to lower the level suitable for catalytic cracking reaction.
またこれらの重質挿入物は、アスファルテン、樹脂ま
たは多芳香環化合物などの含有量の故に、反応条件にお
いて実質的なコークス量を生成する傾向があり、このコ
ークス量は場合によってはユニットの熱収支を満足させ
るために必要な量よりもはるかに高い。Also, these heavy inserts tend to produce a substantial amount of coke at the reaction conditions due to their content of asphaltene, resin or polyaromatic ring compounds, which in some cases may be associated with the heat balance of the unit. Much higher than the amount needed to satisfy.
本発明は、重質挿入物がコークスを生成するこの特性
を利用して、コークスの燃焼に際して重質挿入物の蒸発
に必要なエネルギーを触媒に与えるのみならず、触媒に
対して追加的エネルギーを加え、反応区域の上流部分に
おいて、特にエタン、プロパン、ブタン、軽質ガソリ
ン、ナフサおよびガス油を含む軽質炭化水素の穏和な蒸
気クラッキングを成すために必要な条件を生じるにあ
る。The present invention takes advantage of this property that the heavy inserts produce coke, not only providing the catalyst with the energy required for the evaporation of the heavy inserts during combustion of the coke, but also providing additional energy to the catalyst. In addition, in the upstream part of the reaction zone, the conditions necessary to effect mild steam cracking of light hydrocarbons, especially including ethane, propane, butane, light gasoline, naphtha and gas oil are present.
従って本発明の目的は、本質的に上昇流式または下降
流式の管状反応区域の上流部分において少なくとも一種
の軽質炭化水素留分を蒸気クラッキングする少なくとも
1段階と、前記反応区域の下流部分において少なくとも
一種の重質炭化水素留分を触媒クラッキングする段階
と、使用ずみ触媒粒子を弾道分離する段階と、これらの
粒子上に堆積したコークスの少なくとも1つの燃焼区域
において触媒を再生する段階と、再生された触媒を反応
区域の供給部分に循環させる段階とを含む流動床触媒粒
子の存在における石油炭化水素の転化法において、 前記蒸気クラッキングは、触媒粒子の流動床内部にお
いて、前記軽質炭化水素と、この軽質炭化水素量の少な
くとも20重量%、好ましくは30乃至50重量%に等しい量
の水蒸気とを接触させる事によって実施され、前記接触
から発生する温度は650乃至850℃、好ましくは700乃至8
00℃の範囲内にあり、 重量炭化水素の触媒クラッキングは、反応区域の重量
部分から来た流出物を触媒懸濁媒質中に噴射する事によ
って実施され、混合物温度は最初に500乃至650℃の装入
物蒸発温度以上に、つぎに重質挿入物の噴射点のすぐ下
流に、反応区域の出口条件において完全に蒸発する炭化
水素留分を噴射する事によって、475乃至550℃の温度範
囲内に成される方法を提供するにある。It is therefore an object of the present invention to provide at least one stage of steam cracking at least one light hydrocarbon fraction in the upstream part of an essentially upflow or downflow tubular reaction zone and at least in the downstream part of said reaction zone. Catalytic cracking of a heavy hydrocarbon fraction, ballistic separation of used catalyst particles, regeneration of the catalyst in at least one combustion zone of the coke deposited on these particles, regeneration A step of recycling the catalyst to the feed section of the reaction zone, the vapor cracking process in the presence of fluidized bed catalyst particles, wherein the steam cracking comprises the light hydrocarbons inside the fluidized bed of catalyst particles, By contacting with an amount of steam equal to at least 20% by weight of light hydrocarbons, preferably 30 to 50% by weight. The temperature generated from the contact is 650 to 850 ° C, preferably 700 to 8 ° C.
Within the range of 00 ° C, catalytic cracking of heavy hydrocarbons is carried out by injecting the effluent coming from the weight part of the reaction zone into the catalyst suspension medium, the mixture temperature being initially between 500 and 650 ° C. Within the temperature range of 475 to 550 ° C, by injecting a hydrocarbon fraction that completely evaporates at the exit condition of the reaction zone, immediately above the charge evaporation temperature, and immediately downstream of the injection point of the heavy insert. To provide a method made in.
蒸気クラッキングされる軽質炭化水素は、その性質に
従って単数または複数の噴射ラインによって反応区域の
中に導入する事ができる。さらに詳しくは本発明の方法
の特に好ましい実施態様によれば、噴射される種々の炭
化水素留分がその沸点の順序で反応区域の上流から下流
まで順次に導入され、最軽質留分が最高温度区域の中に
導入される。例えば、エタンを反応器の最上流部分に、
すなわち再生された触媒が最も熱い噴射区域に導入し、
ガソリンをそのすぐ下流区域に導入する事ができる。こ
の下流導入区域の温度は、触媒とエタンとの接触の結果
低下しているが、なおガソリンの熱分解には十分であ
る。またさらに同一の原理に従って、ナフサ留分、つぎ
にガス油留分導入する事ができるであろう。The light hydrocarbons to be steam cracked can be introduced into the reaction zone by one or more injection lines, depending on their nature. More specifically, according to a particularly preferred embodiment of the process according to the invention, the various hydrocarbon fractions to be injected are introduced sequentially in the order of their boiling points from upstream to downstream of the reaction zone, the lightest fraction being the highest temperature. Introduced into the area. For example, ethane in the most upstream part of the reactor,
That is, the regenerated catalyst is introduced into the hottest injection area,
Gasoline can be introduced immediately downstream. The temperature in this downstream introduction zone is reduced as a result of the contact between the catalyst and ethane, but is still sufficient for the pyrolysis of gasoline. Furthermore, according to the same principle, the naphtha fraction and then the gas oil fraction could be introduced.
このように、蒸気クラッキング区域は蒸気クラッキン
グされる飽和軽質炭化水素留分と同数の区域に分割さ
れ、これらの区域の反応厳格さは低減する。In this way, the steam cracking zone is divided into as many zones as the saturated light hydrocarbon fraction to be steam cracked and the reaction severity of these zones is reduced.
この場合、通常の流動床クラッキング条件と比較し
て、反応区域の上流部分に噴射される水蒸気の量が重要
である。しかしこの量は従来の蒸気クラッキング法にお
いて使用される値よりもはるかに低い。これは、この場
合の工程が一定量のコークスの形成が問題にならないか
らである。実際に、水蒸気の量は蒸気クラッキングされ
る炭化水素量に対して20〜60重量%、好ましくは30〜50
重量%の範囲に含まれる。その結果、蒸気クラッキング
に望ましい温度に流動床を保持するためには、オレフィ
ンおよびジオレフィンの重合を防止しまたは少なくとも
最小限に成すための水蒸気が多量に反応区域の中に噴射
されるほど多量の熱量を加える必要がある。このような
熱量転化は、本発明によれば、反応区域の下流部分の重
質炭化水素挿入物の触媒クラッキングによって得られ
る。In this case, the amount of water vapor injected in the upstream part of the reaction zone is important compared to the usual fluidized bed cracking conditions. However, this amount is much lower than the values used in conventional steam cracking processes. This is because the process in this case does not cause the formation of a certain amount of coke. In practice, the amount of water vapor is 20-60% by weight, preferably 30-50%, based on the amount of hydrocarbons that are steam cracked.
It is included in the range of wt%. As a result, in order to maintain the fluidized bed at the desired temperature for steam cracking, enough steam is injected into the reaction zone to prevent or at least minimize the polymerization of olefins and diolefins. It is necessary to add heat. Such calorimetric conversion is obtained according to the invention by catalytic cracking of heavy hydrocarbon inserts in the downstream portion of the reaction zone.
一部には装置の冶金学的耐性、また一部には本発明の
方法を実施するために必要な温度における触媒の安定性
の問題に関連する技術的な理由から、別個の2燃焼室を
備えた触媒再生装置を使用して、十分に高温の所要量の
触媒粒子を提供する事ができる(出願人の欧州特許第18
4,517号参照)。Due to technical reasons, partly due to the metallurgical resistance of the apparatus, and partly to the problem of catalyst stability at the temperatures necessary to carry out the process of the invention, two separate combustion chambers are provided. An equipped catalyst regenerator can be used to provide the required amount of catalyst particles at a sufficiently high temperature (Applicant's European Patent 18
See No. 4,517).
本発明の方法の第1の利点は、反応器の上流部分にお
ける蒸気クラッキング反応がその非常に高い吸熱性(触
媒クラッキング反応の5〜10倍)の故に多量の熱量を必
要とする事に関連がある。反応器の重量部分におけるこ
のような多量の熱量吸収は熱ウエルとして作用し、その
結果、他の触媒クラッキングの場合と同様に触媒の循環
量が増大する。その結果、触媒量とクラッキングされる
挿入物量との比(一般にC/O比と呼ばれる)が従来技術
の場合よりはるかに高くなり(欧州特許第208,609号参
照)、またその結果として、クラッキングされる重質挿
入物の量に対してガソリンとガス油の収率が著しく改良
される。特にこのC/O比は反応区域の下流部分において
4〜12の範囲に含まれる。The first advantage of the process of the invention relates to the fact that the steam cracking reaction in the upstream part of the reactor requires a large amount of heat due to its very high endotherm (5-10 times that of the catalytic cracking reaction). is there. This large amount of heat absorption in the weight portion of the reactor acts as a hot well, resulting in increased catalyst circulation, as in other catalyst cracking cases. As a result, the ratio of the amount of catalyst to the amount of cracked insert (commonly referred to as the C / O ratio) is much higher than in the prior art (see EP 208,609) and, as a result, is cracked. The yield of gasoline and gas oil is significantly improved with respect to the amount of heavy inserts. In particular, this C / O ratio lies in the range 4-12 in the downstream part of the reaction zone.
本発明の第2の利点は、エタンまたは若干のガソリン
留分などの低価値軽質留分をエチレン、プロピレン、お
よびブテンに転化できる事にある。しかもこれは従来の
蒸気クラッキングより高い選択条件で実施される。例え
ば本発明の特に望ましい実施態様によれば、クラッキン
グユニットの反応流出物分留装置は、それ自体公知のよ
うに前記の炭化水素と、軽質ガスおよび2,3または4炭
素原子の炭化水素とを選択的に分留する事ができる。さ
らに詳しくは、エタンを他のガス流出物から分離して、
場合によって他のユニットからくる留分と結合して、反
応区域の最も熱い部分の中に、すなわちガソリンまたは
ガス油の導入区域の上流の、再生された熱い触媒の導入
される区域の中に循環させる事ができる。A second advantage of the present invention is the ability to convert low value light fractions such as ethane or some gasoline fractions to ethylene, propylene, and butenes. Moreover, it is carried out at higher selection conditions than conventional steam cracking. For example, according to a particularly preferred embodiment of the present invention, the reaction effluent fractionator of the cracking unit comprises, as is known per se, the above hydrocarbons and light gases and hydrocarbons of 2, 3 or 4 carbon atoms. It is possible to selectively fractionate. More specifically, separating ethane from other gas effluents,
Recirculating into the hottest part of the reaction zone, optionally combined with fractions coming from other units, i.e. into the zone where the regenerated hot catalyst is introduced, upstream of the introduction zone for gasoline or gas oil. You can let me do it.
この構造においては、反応区域の上流部分において、
厳格さの低減する2区域の中に、水蒸気と共に少なくと
も2種の留分、すなわち主としてエタンを含有するが場
合によってプロパンおよびブタンを含有する留分と、つ
ぎに軽質ガソリンを含有する留分、つぎに場合によって
はナフサおよびガス油を噴射する事により、穏和な蒸気
クラッキングが実施される。In this structure, in the upstream part of the reaction zone,
In two zones of reduced severity, with water vapor at least two fractions, namely a fraction containing mainly ethane but optionally propane and butane, and then a fraction containing light gasoline, then In some cases, mild steam cracking is implemented by injecting naphtha and gas oil.
本発明の特に好ましい実施態様によれば、反応中に生
成された2炭素炭化水素を適切に再利用する事によっ
て、プロピレンの生成量を著しく増大する事ができる。
そのためには、公知のように分留区域から発生したエタ
ンとエチレンの混合物を利用し、この混合物を例えば業
界公知の型の(欧州特許第12,685号、第24,971号、第21
5,609号または米国特許第4,605,807号参照)エチレンの
2量体化あるいはオリゴマー化反応器の中に送り、流出
物の分留後に、 −一方では未反応のエタンを得て、これを本発明により
反応区域の上流部分の入口に循環させ、 −他方では、前記オリゴマー化反応から生じる軽質ガソ
リンを、場合によって他のガソリンと共に低厳格さの蒸
気クラッキング区域に循環させてプロピレンとブテンの
生成量の増大に使用する事ができる。According to a particularly preferred embodiment of the present invention, the amount of propylene produced can be significantly increased by appropriately recycling the 2-carbon hydrocarbon produced during the reaction.
For this purpose, it is known to use a mixture of ethane and ethylene generated from the fractionation section, which mixture is for example of the type known in the art (European Patents 12,685, 24,971, 21).
5,609 or U.S. Pat. No. 4,605,807) sent to a dimerization or oligomerization reactor of ethylene and after fractionation of the effluent-on the one hand unreacted ethane which is reacted according to the invention. It is circulated to the inlet of the upstream part of the zone-on the other hand, the light gasoline resulting from the oligomerization reaction is optionally circulated with other gasolines into a low severity steam cracking zone to increase the production of propylene and butenes. Can be used.
本発明のもう一つの利点は、反応器の上流部分におい
て蒸気クラッキングにおいて当然に生成される水素が、
反応器の下流部分の反応条件において反応して、高価値
生成物の収率を増大する事にある。Another advantage of the present invention is that the hydrogen naturally produced in steam cracking in the upstream part of the reactor is
It is to react under the reaction conditions in the downstream portion of the reactor to increase the yield of high value products.
従って本発明において使用可能の蒸気クラッキングさ
れる炭化水素留分は、エタン、プロパン、またはブタン
などの飽和軽質ガス、あるいは軽質ガソリン、ナフサま
たはガス油などの飽和または不飽和重質炭化水素、さら
にはパラフィンまたはスラック・ワックスなどの高沸点
のしかし強度にパラフィン系の若干の留分を含む。これ
らの炭化水素留分は、大気圧蒸留ユニット、粘性低下ユ
ニット、ハイドロクラッキングユニット、油製造ユニッ
ト、またはオレフィンオリゴマー化ユニットなどの種々
の精製ユニットから得られ、あるいは転化ユニットその
ものの流出物とする事ができる。Thus, steam cracked hydrocarbon fractions usable in the present invention include saturated light gases such as ethane, propane, or butane, or saturated or unsaturated heavy hydrocarbons such as light gasoline, naphtha or gas oil, and even Contains some high boiling but strongly paraffinic fractions such as paraffin or slack wax. These hydrocarbon fractions can be obtained from various refining units such as atmospheric distillation unit, viscosity reduction unit, hydrocracking unit, oil production unit, or olefin oligomerization unit, or be the effluent of the conversion unit itself. You can
穏和な蒸気クラッキング区域の下流に噴射される主挿
入物は触媒クラッキングユニット型の挿入物とする事が
できるが、公知の方法と相違し、重質挿入物を使用する
事もできる。The main insert injected downstream of the mild steam cracking zone can be a catalytic cracking unit type insert, but, unlike known methods, heavy inserts can also be used.
本発明によって処理される事のできる挿入物の例とし
て、真空蒸留ガス油、より重質の炭化水素油、例えば場
合によってはトッピングされた原油、および大気圧蒸留
残留物または真空蒸留残留物である。これらの挿入物
は、必要なら、ハイドロ処理などの前処理を受ける事が
できる。特にこれらの挿入物は、アスファルテンの豊富
な、10%またこれ以上のコンラドソン炭素含有量を有す
る留分を含む事ができる。これらの挿入物は通常の軽質
留分によって希釈されまたは希釈されないで使用され、
この軽質留分は、すでにクラッキング処理を受けて循環
される炭化水素留分、例えばクラッキングガス油、LCO
またはHCOとする事ができる。最後にこれらの挿入物
は、100〜400℃の温度範囲内に予熱する事ができる。Examples of inserts that can be treated according to the invention are vacuum distilled gas oils, heavier hydrocarbon oils, such as optionally topped crude oils, and atmospheric distillation residues or vacuum distillation residues. . These inserts can be subjected to a pretreatment such as hydrotreatment if desired. In particular, these inserts can contain a fraction rich in asphaltenes with a Conradson carbon content of 10% or more. These inserts are used diluted or undiluted with normal light ends,
This light fraction is a hydrocarbon fraction that has already been cracked and circulated, such as cracking gas oil or LCO.
Or it can be HCO. Finally, these inserts can be preheated within the temperature range of 100-400 ° C.
反応区域の上流部分から来る多量の高温触媒の存在の
故に、これらのすべての高沸点炭化水素挿入物は、反応
区域中に適度に噴霧する事によって容易に蒸発させられ
る。この場合、最重質化合物、特に挿入物中のアスファ
ルテンは非常に選択的な熱分解を受けて、下流の反応区
域において触媒クラッキングされうる軽質生成物を形成
する。Due to the presence of large amounts of high temperature catalyst coming from the upstream part of the reaction zone, all these high boiling hydrocarbon inserts are easily vaporized by proper spraying into the reaction zone. In this case, the heaviest compounds, especially asphaltene in the insert, undergo a very selective thermal decomposition to form light products which can be catalytically cracked in the downstream reaction zone.
このため反応区域の下流部分の中への炭化水素噴射
は、ベンチュリ型ノズル式噴霧器などの高性能噴霧器に
よって実施され、滴に対して100ミクロン以下、好まし
くは50ミクロン以下の最小直径を与える。実際上このよ
うな噴霧微細度により、滴が高温触媒流と接触した時
に、ほとんど瞬間的に蒸発される。Thus, hydrocarbon injection into the downstream portion of the reaction zone is carried out by a high performance atomizer such as a Venturi type nozzle atomizer, providing a minimum diameter for the drops of 100 microns or less, preferably 50 microns or less. Practically such spray fineness causes the droplets to evaporate almost instantaneously when they come into contact with the hot catalyst stream.
挿入物と触媒粒子との混合温度は、挿入物の全成分の
完全蒸発を成す程度に高いが、残留主挿入物の下流にHC
OまたはLCOの液状留分など、他の炭化水素留分を噴射す
る事により、さらに下流の触媒クラッキングの最終温度
とは無関係である。前記の他の液状留分は、触媒クラッ
キングが最適条件で実施されるように反応区域の他の部
分の温度を調節できる温度と量を噴射される。そのた
め、最終反応温度がクラッキングされる挿入物、クラッ
キング条件、および所望のランニングの型(例えばガソ
リンのランニング:最終温度500〜530℃、あるいはガス
油のランニング、最終温度480〜510℃)に対応する規定
値に保持されるように、この装置は循環供給量を調節す
る手段を含む。このようにして、蒸発されるクラッキン
グ挿入物と触媒との混合物の温度は、クラッキング温度
をクラッキング流出物の所望の選択性に適合させるよう
に挿入物の露点以上に保持される。The temperature at which the insert and catalyst particles are mixed is high enough to effect complete evaporation of all components of the insert, but the HC
By injecting another hydrocarbon fraction, such as a liquid fraction of O or LCO, it is independent of the final temperature of the catalytic cracking further downstream. The other liquid fractions mentioned above are injected at a temperature and in an amount that allows the temperature of the other parts of the reaction zone to be adjusted so that catalytic cracking is carried out at optimum conditions. Therefore, the final reaction temperature corresponds to the insert to be cracked, the cracking conditions, and the type of running desired (eg gasoline running: final temperature 500-530 ° C, or gas oil running, final temperature 480-510 ° C). The device comprises means for adjusting the circulating feed so that it is maintained at a specified value. In this way, the temperature of the vaporized cracking insert and catalyst mixture is maintained above the dew point of the insert to match the cracking temperature to the desired selectivity of the cracking effluent.
また従って本発明の目的は、本質的に上昇流式または
下降流式の環状反応器の中において石油留分を触媒粒子
と高温接触させる反応区域と、前記粒子とクラッキング
された前記留分とを弾道分離する手段と、触媒粒子のス
トリッピング手段と、これらの粒子上に堆積したコーク
スの燃焼によって粒子を再生する手段と、再生された粒
子を前記反応器の供給箇所に循環させる手段とを含む石
油留分の触媒流動床型転化装置において、前記装置は前
記環状反応器の上流部分の中に、飽和軽質ガス、ガソリ
ンまたはガス油などの少なくとも一種の軽質炭化水素留
分を、この炭化水素の少なくとも20重量%、好ましく30
〜50重量%に等しい量の水蒸気と共に噴射する手段を含
み、その結果、希釈流動床の中において650〜850℃の温
度の混合物が得られ、また前記装置は管状反応器の下流
部分において、より重質の少なくとも一種の炭化水素挿
入物を、混合物温度がこの炭化水素の蒸発温度より高く
500〜650℃の範囲に含まれる条件で霧化噴射する第1手
段と、反応区域の出口条件において完全に蒸発する炭化
水素留分を噴射するために前記重質炭化水素挿入物の噴
射区域のすぐ下流に配置された第2霧化噴射とを含む装
置を提供するにある。It is therefore also an object of the present invention to provide a reaction zone in which a petroleum fraction is brought into high temperature contact with catalyst particles in an essentially upflow or downflow annular reactor, and the fraction cracked with said particles. Includes means for ballistic separation, means for stripping catalyst particles, means for regenerating particles by combustion of coke deposited on these particles, and means for circulating the regenerated particles to the feed point of the reactor. In a catalytic fluidized bed converter of petroleum fractions, the apparatus comprises at least one light hydrocarbon fraction, such as saturated light gas, gasoline or gas oil, in the upstream portion of the annular reactor, At least 20% by weight, preferably 30
A means for injecting with an amount of steam equal to ˜50% by weight, so that a mixture with a temperature of 650-850 ° C. is obtained in a dilute fluidized bed, and the device is more efficient in the downstream part of the tubular reactor At least one heavy hydrocarbon insert with a mixture temperature higher than the evaporation temperature of this hydrocarbon.
A first means for atomizing injection under conditions comprised in the range of 500-650 ° C. and an injection area for said heavy hydrocarbon insert for injecting a hydrocarbon fraction which completely evaporates at the exit conditions of the reaction area. And a second atomizing injection located immediately downstream.
転化流出物のこの温度は、重質挿入物の噴射区域の下
流に、所定量のLCOまたはHCOを霧化噴射する事によって
475〜550℃の範囲内に保持される。この霧化は、重質挿
入物の場合と同様に、滴の少なくとも80%が100ミクロ
ン以下の直径を示す公知の型のインゼクタによって実施
される。This temperature of the converted effluent is achieved by atomizing injection of a quantity of LCO or HCO downstream of the injection area of the heavy insert.
It is kept within the range of 475-550 ℃. This atomization is carried out by injectors of the known type, in which at least 80% of the drops exhibit a diameter of 100 microns or less, as in the case of heavy inserts.
本発明は前記の説明のみに限定されるものでなく、そ
の主旨の範囲内において任意に変更実施できる。従っ
て、反応区域の下流部分に導入される重質炭化水素の流
量と上流部分に導入される軽質炭化水素(特にエタンお
よびガソリン)の流量との比は、大きな範囲内で、例え
ば0.20〜1.50の範囲内で変動する事ができる。The present invention is not limited to the above description, and can be arbitrarily modified and implemented within the scope of the gist thereof. Therefore, the ratio of the flow rate of the heavy hydrocarbons introduced in the downstream part of the reaction zone to the flow rate of the light hydrocarbons introduced in the upstream part (especially ethane and gasoline) is within a large range, for example between 0.20 and 1.50. It can vary within a range.
本発明の方法を実施するため、触媒クラッキング能力
を有するあらゆる種類の触媒を使用する事ができる。特
に望ましい触媒の種類は、多孔構造を有し、挿入物分子
が細孔中の活性部位と接触する事のできるものである。
この種類の中には、特にケイ酸塩、またはアルミノケイ
酸塩がある。特に各種の金属酸化物、酸化物組合せ、例
えばシリカ、アルミナ、マグネシア、酸化チタン、酸化
バリウムおよびその混合物、並びに前記酸化物と橋かけ
または非橋かけ粘土との混合物を含有する担体の上にゼ
オライトを含有する触媒が市販されている。もちろん触
媒組成は、いずれかの工程段階を促進する単数または複
数の化合物を含有する事ができる。特に触媒は、再生に
際してコークスの燃焼を促進する化合物を含有する事が
できる。Any type of catalyst having catalytic cracking capabilities can be used to carry out the process of the present invention. A particularly desirable type of catalyst is one that has a porous structure and allows the insert molecule to contact the active sites in the pores.
Among this class are especially silicates or aluminosilicates. Zeolites on supports, especially containing various metal oxides, oxide combinations such as silica, alumina, magnesia, titanium oxide, barium oxide and mixtures thereof, and mixtures of said oxides with crosslinked or uncrosslinked clays. Catalysts containing are commercially available. Of course, the catalyst composition can contain one or more compounds that facilitate any process step. In particular, the catalyst may contain compounds that promote the combustion of coke during regeneration.
以下、本発明を図面に示す実施例について詳細に説明
する。この図は、特に高温に加熱されうる触媒の完全再
生に適した上昇型反応塔または「ライザ」と2基の反応
室とを備えた流動床式転化組立体に対する本発明の応用
例を示す。Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments shown in the drawings. This figure illustrates an application of the invention to a fluidized bed conversion assembly comprising an ascending reaction column or "riser" and two reaction chambers, which is particularly suitable for complete regeneration of a catalyst which can be heated to high temperatures.
この図に示す上昇式流動床転化装置の本質的部分は、
反応塔1、すなわち挿入物エレベータまたはライザと呼
ばれる。このライザはその底部からライン2によって再
生された触媒粒子を受け、その量は弁3によって調整さ
れる。再生された触媒粒子は、ライザ底部にライン4に
よって送られ、デフューザ5によって拡散される水蒸気
またはガスによって流動化される。The essential part of the rising fluidized bed converter shown in this figure is
It is called the reaction tower 1, ie the insert elevator or riser. This riser receives from its bottom the catalyst particles regenerated by line 2, the amount of which is regulated by valve 3. The regenerated catalyst particles are sent to the bottom of the riser by the line 4 and fluidized by the steam or gas diffused by the diffuser 5.
特にエタンから成る軽質飽和ガスが、ライン10から水
蒸気を補足されて、ライン6によってデフューザ7から
ライザの中に導入される。従ってこの反応室中の750℃
以上、好ましくは800℃以上の温度がこの軽質飽和ガス
の蒸気の熱クラッキングを生じる。この第1蒸気クラッ
キング区域の下流において、ライン9を通してデフュー
ザ8によって噴射されるガソリン留分まはガス油留分
が、前記より低い温度レベル、150〜750℃の温度で分解
される。またこの場合にもライン10′によって水蒸気が
追加される。A light saturated gas, in particular consisting of ethane, is introduced into the riser from the diffuser 7 by means of the line 6, supplemented with steam from the line 10. Therefore 750 ℃ in this reaction chamber
Above, preferably above 800 ° C, thermal cracking of the vapor of this light saturated gas occurs. Downstream of this first steam cracking zone, the gasoline or gas oil fraction injected by the diffuser 8 through line 9 is cracked at the lower temperature level, a temperature of 150-750 ° C. Also in this case, steam is added by the line 10 '.
ガス油よりも重質の炭化水素挿入物がライン12からイ
ンゼクタによって反応器の中に導入され、その量は反応
塔1のこの部分の温度が挿入物の蒸発温度以上または同
等となる量とする。つぎに、ライン13から単数または複
数のインゼクタ14を通して、軽質希釈剤(LCO)または
重質希釈剤(HCO)などの炭化水素を噴射する事によっ
て、混合物温度を触媒クラッキングに適した値すなわち
475℃〜500℃の温度に成す事が望ましい。Hydrocarbon inserts heavier than gas oil are introduced into the reactor by injectors via line 12, the amount being such that the temperature of this part of the reaction column 1 is at or above the evaporation temperature of the inserts. . Then, by injecting hydrocarbons such as light diluent (LCO) or heavy diluent (HCO) through line 13 through injector (s) 14, the mixture temperature is adjusted to a value suitable for catalytic cracking, i.e.
It is desirable to set the temperature to 475 ° C to 500 ° C.
反応塔1はその頂点においてケーシング15中に開き、
このケーシングは同心構造であって、その中で、クラッ
キングされた挿入物が分離されると同時に、使用ずみの
触媒粒子のストリッピングが実施される。ケーシング15
の中にサイクロン式または非サイクロン式弾道分離シス
テムが配置され、流出する炭化水素はケーシング15の頂
点に備えられた排出ライン16によって排出されるが、使
用ずみ触媒粒子はケーシング15の底部に下降し、この底
部にライン17から、規則的に配置された複数のデフュー
ザ18を通してストリッピングガスが供給される。このよ
うにストリッピングされた粒子が導管19を通して再生器
に向かって排出され、この導管19の上に調整弁20が備え
られる。The reaction tower 1 opens into the casing 15 at its apex,
The casing has a concentric structure in which the cracked inserts are separated and the spent catalyst particles are stripped. Casing 15
A cyclonic or non-cyclonic ballistic separation system is installed in the inside, and the hydrocarbons flowing out are discharged by the discharge line 16 provided at the top of the casing 15, but the used catalyst particles descend to the bottom of the casing 15. The stripping gas is supplied from the line 17 to the bottom through a plurality of diffusers 18 which are regularly arranged. The particles thus stripped are discharged through a conduit 19 towards the regenerator, on which conduit 19 a regulating valve 20 is provided.
この図に図示の再生器は、触媒粒子上に堆積したコー
クスを酸素の存在において燃焼させる第1区域21を含
む。すなわち、堆積コークスはライン22からデフューザ
23を通して再生器底部に噴射される空気によって燃焼さ
れる。燃焼ガスはサイクロンの中において触媒粒子から
分離され、燃焼ガスはライン25によって排出されるが、
部分的に再生された触媒粒子は、ライン28から空気を供
給される中心導管27によって第2燃焼区域26に送られ
る。この第2区域26の底部にも、ライン30からデフュー
ザ29を通して空気が供給される。再生された触媒粒子は
側面の緩衝ケーシング31の中に排出され、つぎに導管2
を通してエレベータ1の底部に循環される。第2区域26
の上部から排出された燃焼ガスはサイクロン32の中で処
理される。このサイクロンは燃焼室の外部にあり、その
底部から触媒粒子が導管33によって第2区域26の中に戻
され、燃焼ガスはライン34から排出される。The regenerator illustrated in this figure includes a first zone 21 in which coke deposited on the catalyst particles is burned in the presence of oxygen. That is, the accumulated coke is sent from the line 22 to the diffuser.
It is burned by air injected through the bottom of the regenerator through 23. The combustion gas is separated from the catalyst particles in the cyclone and the combustion gas is discharged by line 25,
The partially regenerated catalyst particles are sent to the second combustion zone 26 by means of a central conduit 27 which is supplied with air by a line 28. Air is also supplied to the bottom of the second section 26 from the line 30 through the diffuser 29. The regenerated catalyst particles are discharged into the side buffer casing 31 and then the conduit 2
Through the bottom of the elevator 1. Second area 26
The combustion gas discharged from the upper part of the is treated in the cyclone 32. The cyclone is external to the combustion chamber, from the bottom of which the catalyst particles are returned by conduit 33 into the second zone 26 and the combustion gases are discharged via line 34.
さらにストリッピング区域15からライン16を通って出
る反応流出物は分留装置35の中に送られ、この分留装置
35は、 −ライン36によって軽質ガスまたは乾燥ガス(特に水
素、メタン、エタン、エチレン、NH3およびH2SのC3ない
しC5炭化水素から成る混合物)を分離し、これらのガス
はつぎに他の分留装置37の中で処理されて、公知のよう
にライン38から出るエタンおよびエチルとライン39から
出るC3ないしC5炭化水素とを分離する。Further, the reaction effluent leaving stripping section 15 through line 16 is fed into fractionator 35, which
35 separates light or dry gases (especially a mixture of hydrogen, methane, ethane, ethylene, NH 3 and C 3 to C 5 hydrocarbons of H 2 S) by line 36, these gases then being In a conventional fractionator 37 to separate ethane and ethyl from line 38 and C 3 to C 5 hydrocarbons from line 39 as is known.
−ライン40からガソリン留分を分離する。その沸点間隔
は留分C5から160〜220℃前後までである。Separating the gasoline fraction from line 40. Its boiling point interval is from C 5 to around 160-220 ° C.
−ライン41から、LCOと呼ばれるガス油留分、その沸点
間隔は大体160〜220℃(分留開始)から320〜380℃(分
留終了)までである。-From line 41, a gas oil fraction called LCO, the boiling point interval of which is roughly 160-220 ° C (distillation start) to 320-380 ° C (distillation end).
−ライン42から、HCOと呼ばれる利用度の低い(低粘度
燃料の成分)重質希釈留分。その沸点間隔は320〜380℃
(分留開始)と480〜500℃(分留終了)の範囲内にあ
る。From line 42, a low-utilization (low viscosity fuel component) heavy dilution fraction called HCO. Its boiling point interval is 320-380 ℃
It is within the range of (distillation start) and 480-500 ℃ (distillation end).
−最後にライン43から、蒸留残留物。これは最重質の最
もクラッキングの困難な生成物を含有し、また相当量の
触媒粉末を含有する。この残留物は大体400℃以上の沸
点を有し(しかしまた320〜380℃以上の沸点のすべての
蒸留残留物を含有する)は一般に「触媒スラリ」と呼ば
れる。-Finally from line 43 the distillation residue. It contains the heaviest and most difficult to crack products and also contains a considerable amount of catalyst powder. This residue has a boiling point of approximately 400 ° C. or higher (but also contains all distillation residues with a boiling point of 320 to 380 ° C. or higher) and is commonly referred to as a “catalyst slurry”.
本発明の特に好ましい実施態様によれば、ライン38か
ら出るエタンとエチレンがオリゴマー化反応器44の中に
導入される。つぎに分留装置45がライン46から、エタン
と未反応のエチレンとを排出させ、オレフィン系の軽質
ガソリン(沸点30〜100℃)はライン47によって抽出さ
れる。従ってライン46は、このようにして回収されたエ
タンをライン46によって反応器の上流部分に循環させる
事ができ、また前記のようにして回収されたガソリンは
そのものとして利用され、あるいはプロピレンの生成を
最大に成すためライン9に循環されて、蒸気クラッキン
グされる。According to a particularly preferred embodiment of the invention, the ethane and ethylene leaving line 38 are introduced into the oligomerization reactor 44. Next, the fractionator 45 discharges ethane and unreacted ethylene from the line 46, and the olefinic light gasoline (boiling point 30 to 100 ° C.) is extracted by the line 47. Therefore, the line 46 allows the ethane thus recovered to be circulated to the upstream portion of the reactor by the line 46, and the gasoline recovered as described above can be used as it is, or propylene can be produced. It is circulated through line 9 for maximum cracking and steam cracking.
最後に分留区域35から出たHCOの一部がライン42によ
ってライン13に循環され、反応塔1の下流の反応温度を
調節するために使用される。この温度調節は弁48によっ
て実施され、その流量は、好ましくは反応器の出口に配
置されたセンサによって測定された温度に対応するよう
に調整される。Finally, a part of the HCO leaving the fractionating section 35 is circulated to the line 13 by means of the line 42 and used to regulate the reaction temperature downstream of the reaction column 1. This temperature adjustment is carried out by means of valve 48, the flow rate of which is adjusted so as to correspond to the temperature measured by a sensor, which is preferably arranged at the outlet of the reactor.
同様に、弁49と50はそれぞれライン9と6から反応区
域の上流部分に導入される軽質炭化水素の量をこの部分
で測定された温度に対応して調節し、この温度を650〜8
50℃の範囲内に保持してこの箇所で本発明による蒸気ク
ラッキングを保証する。Similarly, valves 49 and 50 regulate the amount of light hydrocarbons introduced into the upstream portion of the reaction zone via lines 9 and 6, respectively, corresponding to the temperature measured in this portion, which temperature is 650-8.
It is kept within the range of 50 ° C. to ensure steam cracking according to the invention at this point.
第1図に図示の型の2再生区域を有する上昇流動床式
の同一ユニットの中で、ガソリン留分(ストレートラン
留分)と挿入物AとしてのSHENGLI型原油の大気圧蒸留
残留物とを使用して、下記のテストを実施した。これら
の挿入物は下記特性を有する。A gasoline fraction (straight run fraction) and an atmospheric distillation residue of SHENGLI type crude oil as insert A were placed in the same rising fluidized bed unit having two regeneration zones of the type shown in FIG. It was used to perform the following tests. These inserts have the following properties.
ガソリン 挿入物A −密度(15℃) 0.675 0.955 蒸留された体積%、 50℃: 20 − 70℃: 70 − 100℃: 99 − −蒸留重量% 450℃: − 20 550℃: − 45 650℃: − 70 −パラフィン/ナフテン/ 芳香族(重量%): 77/17/6 −H2(重量%) 15.4 12.1 −S(重量%) − 1.0 −全N(重量%) − 0.6 −C(重量%) − 8.1 −Ni+V(ppm) − 40 超安定ゼオライトと最重質炭化水素分子のクラッキン
グに適した基質とを含む市販の触媒を使用する。このテ
ストにおいては、順次に反応区域上流にエタンとガソリ
ン、つぎに挿入物A、下流に特定量のHCOを下記の条件
で導入した。Gasoline insert A-Density (15 ° C) 0.675 0.955 Distilled volume%, 50 ° C: 20-70 ° C: 70-100 ° C: 99-Distillation weight% 450 ° C: -20 550 ° C: -45 650 ° C: - 70 - paraffin / naphthenic / aromatic (wt%): 77/17/6 -H 2 (wt%) 15.4 12.1 -S (wt%) - 1.0 - total N (wt%) - 0.6 -C (wt% ) -8.1-Ni + V (ppm) -40 A commercially available catalyst containing ultrastable zeolite and a substrate suitable for cracking the heaviest hydrocarbon molecules is used. In this test, ethane and gasoline were sequentially introduced upstream of the reaction zone, then insert A and a specific amount of HCO were introduced downstream under the following conditions.
ライザの上流区域: エタン噴射 −再生された触媒の温度(℃): 800 −再生された触媒の温度(t/h): 720 −320℃の蒸気流量(t/h): 40 −エタン流量(t/h): 5 −混合物温度(℃): 785 ガソリン噴射 −320℃の蒸気流量: 1 −150℃のガソリンの流量: 20 −混合物温度(℃): 725 ライザの下流区域: 挿入物の噴射 −320℃の蒸気流量(t/h): 2.5 −380℃の挿入物Aの流量: 100 −混合物の温度(℃): 575 HCOの循環噴射 −200℃のHCO流量: 25 −320℃蒸気の流量: 0.5 −混合物の温度(℃): 530 −反応終了時の温度(℃): 525 転化反応の流出物の回収後に、これを分析する。分析
結果(転化されるべき炭化水素全量、すなわちエタン、
ガソリンおよび大気圧蒸留残留物に対する重量%)それ
自体が通常の方法に対する本発明の方法の利点を示す。
その結果は下記である。Area upstream of riser: ethane injection-regenerated catalyst temperature (° C): 800-regenerated catalyst temperature (t / h): 720-320 ° C steam flow rate (t / h): 40-ethane flow rate ( t / h): 5-Mixture temperature (° C): 785 Gasoline injection-320 ° C steam flow: 1-150 ° C gasoline flow: 20-Mixture temperature (° C): 725 Downstream of riser: Insert injection -320 ° C steam flow (t / h): 2.5 -380 ° C Insert A flow: 100-Mixture temperature (° C): 575 HCO circulating injection -200 ° C HCO flow: 25 -320 ° C steam Flow rate: 0.5-Temperature of the mixture (° C): 530-Temperature at the end of the reaction (° C): 525 This is analyzed after the effluent of the conversion reaction is collected. Analytical results (total amount of hydrocarbons to be converted, ie ethane,
% By weight with respect to gasoline and atmospheric distillation residues) itself show the advantages of the process of the invention over conventional processes.
The results are as follows.
重量% H2S+NH3: 0.7 H2: 0.4 C1: 2.8 C2: 3.1 C2(オレフィン系): 6.8 C3: 1.0 C3(オレフィン系): 6.1 C4: 2.6 C4(オレフィン系): 6.6 留分(C5−220℃): 39.3 留分(220−360℃): 18.5 留分(360+) 4.4 コークス 7.7Weight% H 2 S + NH 3 : 0.7 H 2 : 0.4 C 1 : 2.8 C 2 : 3.1 C 2 (olefin system): 6.8 C 3 : 1.0 C 3 (olefin system): 6.1 C 4 : 2.6 C 4 (olefin system) : 6.6 fraction (C 5 -220 ° C.): 39.3 fraction (220-360 ℃): 18.5 fraction (360+) 4.4 coke 7.7
付図は本発明の流動床炭化水素転化方法を実施する装置
の概略図である。 1……反応塔、7……エタンデフューザ、8……ガソリ
ンデフューザ、10,10′……水蒸気供給管、11……挿入
物ノズル、14……HCOノズル、15……セパレータ、21…
…第1燃焼区域、26……第2燃焼区域、35……分留塔、
44……オリゴマー化装置、45……分留塔。The attached drawing is a schematic view of an apparatus for carrying out the fluidized bed hydrocarbon conversion method of the present invention. 1 ... Reaction tower, 7 ... ethane diffuser, 8 ... gasoline diffuser, 10,10 '... steam supply pipe, 11 ... insert nozzle, 14 ... HCO nozzle, 15 ... separator, 21 ...
… First combustion zone, 26 …… Second combustion zone, 35 …… Distillation tower,
44: Oligomerization device, 45: Fractionation tower.
フロントページの続き (72)発明者 ジャン‐クロード、クルーセル フランス国モンティビリエール、アモ ー、ド、ラ、ペイエニエール(番地な し)Continuation of the front page (72) Inventor Jean-Claude, Krusel Montivillier, France, Amour, De, La, Peyniere (No house number)
Claims (13)
応区域の上流部分において少なくとも一種の軽質炭化水
素留分を蒸気クラッキングする少なくとも1段階と、前
記反応区域の下流部分において少なくとも一種の重質炭
化水素留分を触媒クラッキングする段階と、使用ずみ触
媒粒子を弾道分離する段階と、これらの粒子上に堆積し
たコークスの少なくとも1つの燃焼区域において触媒を
再生する段階と、再生された触媒を反応区域の供給部分
に循環させる段階とを含む流動床触媒粒子の存在におけ
る石油炭化水素の転化法において、 前記蒸気クラッキングは、触媒粒子の流動床内部におい
て、前記軽質炭化水素と、この軽質炭化水素量の少なく
とも20重量%、好ましくは30乃至50重量%に等しい量の
水蒸気とを接触させる事によって実施され、前記接触か
ら発生する温度は650乃至850℃、好ましくは700乃至800
℃の範囲内にあり、 重量炭化水素の触媒クラッキングは、反応区域の上流部
分から来た流出物を触媒懸濁媒質中に噴射する事によっ
て実施され、混合物温度は最初に装入物蒸発温度以上の
500乃至650℃の範囲内にあり、つぎに重質挿入物の噴射
点のすぐ下流に、反応区域の出口条件において完全に蒸
発する炭化水素留分を噴射する事によって、475乃至550
℃の温度範囲内に成される事を特徴とする方法。1. At least one step of steam cracking at least one light hydrocarbon fraction in the upstream part of an essentially upflow or downflow tubular reaction zone and at least one step in the downstream part of said reaction zone. Catalytic cracking a heavy hydrocarbon fraction, ballistically separating spent catalyst particles, regenerating the catalyst in at least one combustion zone of coke deposited on these particles, regenerated catalyst In the presence of fluidized bed catalyst particles, wherein the steam cracking is carried out in the fluidized bed of catalyst particles with the light hydrocarbons and the light hydrocarbons. Carried out by contacting with water vapor in an amount equal to at least 20% by weight of hydrogen, preferably 30 to 50% by weight. The temperature generated from the contact is 650 to 850 ° C, preferably 700 to 800.
In the range of ° C, catalytic cracking of heavy hydrocarbons is carried out by injecting the effluent coming from the upstream part of the reaction zone into the catalyst suspension medium, the mixture temperature being initially above the charge evaporation temperature. of
475-550 by injecting a hydrocarbon fraction which is in the range of 500 to 650 ° C and then immediately downstream of the injection point of the heavy insert, which vaporizes completely at the exit conditions of the reaction zone.
A method characterized by being performed within a temperature range of ℃.
は、飽和軽質ガス、ガソリン、ナフサおよび/またはガ
ス油を含む事を特徴とする請求項1に記載の方法。2. Process according to claim 1, characterized in that the light hydrocarbon fraction to be steam cracked comprises saturated light gas, gasoline, naphtha and / or gas oil.
って前記反応区域の上流から下流にかけて少なくとも2
区域に噴射され、最軽質留分が最高温度区域に導入され
る事を特徴とする請求項2に記載の方法。3. The light hydrocarbon is at least 2 from upstream to downstream of the reaction zone according to the order of its boiling points.
Process according to claim 2, characterized in that the lightest fraction is injected into the zone and the lightest fraction is introduced into the zone of highest temperature.
物は、大気圧蒸留または真空蒸留残留物型の挿入物を含
み、この挿入物の少なくとも20重量%は550℃以上の沸
点を有する事を特徴とする請求項1乃至3のいずれかに
記載の方法。4. The catalytically cracked heavy hydrocarbon insert comprises an insert of the atmospheric distillation or vacuum distillation residue type, at least 20% by weight of the insert having a boiling point of 550 ° C. or higher. Method according to any of claims 1 to 3, characterized.
射される炭化水素留分は、その大部分が反応区域から出
た流出物の分留から生じたHCOまたはLCOの循環分から成
ることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の
方法。5. The hydrocarbon fraction injected immediately downstream of the injection point of the heavy insert consists in large part of the HCO or LCO recycle coming from the fractionation of the effluent leaving the reaction zone. Method according to any of claims 1 to 4, characterized in that
は滴状で噴霧され、これらの滴の少なくとも80%は100
ミクロン以下の直径を有する事を特徴とする請求項1乃
至5のいずれかに記載の方法。6. The hydrocarbon fraction injected downstream of the reaction zone is atomized in drops, at least 80% of these drops being 100%.
A method according to any of claims 1 to 5, characterized in that it has a diameter of less than a micron.
を備えた別個の2燃焼室中において、粒子上に堆積した
コークスを燃焼する事によって再生される事を特徴とす
る請求項1乃至6のいずれかに記載の方法。7. The catalyst particles are regenerated by burning coke deposited on the particles in two separate combustion chambers each equipped with a means for discharging exhaust gas. The method described in any one of.
比は、反応器下流部分において4.0乃至12.0の範囲内に
ある事を特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の
方法。8. A process according to claim 1, wherein the ratio of the amount of catalyst to the amount of cracked insert is in the range 4.0 to 12.0 in the downstream part of the reactor.
リゴマー化反応器の中に送られ、このオリゴマー化反応
器の流出物が反応塔の上流区域に循環される事を特徴と
する請求項1乃至8のいずれかに記載の方法。9. Ethylene from the fractionation of the reaction effluent is fed into an oligomerization reactor, the effluent of the oligomerization reactor being circulated in the upstream section of the reaction column. Item 9. The method according to any one of Items 1 to 8.
反応器(1)の中において石油留分を触媒粒子と高温接
触させる反応区域と、前記粒子とクラッキングされた前
記留分とを弾道分離する手段と、触媒粒子のストリッピ
ング手段(18)と、これらの粒子上に堆積したコークス
の燃焼によって粒子を再生する手段(21,26)と、再生
された粒子を前記反応器の供給箇所に循環させる手段
(2)とを含む石油留分の触媒流動床型転化装置におい
て、前記装置は前記環状反応器の上流部分の中に、飽和
軽質ガス、ガソリンまたはガス油などの少なくとも一種
の軽質炭化水素留分を、この炭化水素量の少なくとも20
重量%、好ましくは30〜50重量%に等しい量の水蒸気と
共に噴射する手段(7,8)を含み、その結果、希釈流動
床の中において650〜850℃の温度の混合物が得られ、ま
た前記装置は管状反応器の下流部分において、より重質
の少なくとも一種の炭化水素挿入物を、混合物温度がこ
の炭化水素挿入物の蒸発温度より高く500〜650℃の範囲
に含まれる条件で霧化噴射する第1手段(11)と反応区
域の出口条件において完全に蒸発する炭化水素留分を噴
射するために前記重質炭化水素挿入物の噴射区域のすぐ
下流に配置された第2霧化噴射(14)とを含む事を特徴
とする装置。10. A reaction zone in which a petroleum fraction is brought into high temperature contact with catalyst particles in an essentially upflow or downflow annular reactor (1) and said particles and said fraction cracked. Means for ballistic separation, means for stripping catalyst particles (18), means for regenerating particles by combustion of coke deposited on these particles (21, 26), and supply of regenerated particles to the reactor In a catalytic fluidized bed converter for petroleum fractions comprising means (2) for circulating to a location in the upstream portion of the annular reactor of at least one of saturated light gas, gasoline or gas oil. Light hydrocarbon fraction should be at least 20% of this hydrocarbon content.
A means (7,8) for injecting with an amount of steam equal to 30% by weight, preferably 30-50% by weight, which results in a mixture at a temperature of 650-850 ° C. in a dilute fluidized bed, and In the downstream part of the tubular reactor, the device atomizes and injects at least one heavier hydrocarbon insert under conditions where the mixture temperature is above the vaporization temperature of this hydrocarbon insert and is in the range of 500-650 ° C. And a second atomization injection located immediately downstream of the injection zone of the heavy hydrocarbon insert for injecting a hydrocarbon fraction which completely vaporizes at the outlet conditions of the reaction zone with the first means (11) 14) A device characterized by including and.
素挿入物を、少なくとも80%が100ミクロン以下の直径
を有する滴状に霧化する事を特徴とする請求項10に記載
の装置。11. The injection means (11) according to claim 10, characterized in that the heavy hydrocarbon insert is atomized into droplets having a diameter of at least 80% of 100 microns or less. apparatus.
つぎにガソリンを噴射するための手段(7,8)を含む事
を特徴とする請求項10または11のいずれかに記載の装
置。12. In the upstream part of the reaction zone, ethane is successively added,
12. Device according to claim 10 or 11, characterized in that it then comprises means (7, 8) for injecting gasoline.
を供給され、またこれらの噴射手段(14)は、反応区域
の出口における温度を実質的に475℃乃至550℃の範囲内
の一定温度に保持するためこの温度を測定する手段に接
続された流量制御手段(48)を含む事を特徴とする請求
項10乃至12のいずれかに記載の装置。13. The second injection means (14) is LCO or HCO.
And these injection means (14) are connected to means for measuring the temperature at the outlet of the reaction zone in order to keep the temperature at the outlet substantially constant between 475 ° C and 550 ° C. 13. Device according to any of claims 10 to 12, characterized in that it comprises control means (48).
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