JP2559790B2 - 炭化水素装入物を流動状態で触媒クラッキングする方法および装置 - Google Patents
炭化水素装入物を流動状態で触媒クラッキングする方法および装置Info
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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
- C10G11/18—Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils with preheated moving solid catalysts according to the "fluidised-bed" technique
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は炭化水素装入物の触媒クラッキングに関する
ものである。特に本発明は、クラッキング反応流出物と
使用済み触媒粒子との分離工程の改良に関するものであ
る。
ものである。特に本発明は、クラッキング反応流出物と
使用済み触媒粒子との分離工程の改良に関するものであ
る。
周知のように、いわゆる触媒クラッキング法（英語で
Fluid Catalytic CrackingまたはFCC法）において
は、炭化水素装入物は、懸濁状態に保持された適当なク
ラッキング触媒粒子と高温で接触させることによって蒸
発させられる。炭化水素のクラッキングによって所望の
分子量範囲に達し対応の沸点低下が得られた時、得られ
た軽質生成物から触媒を急速に分離する。
Fluid Catalytic CrackingまたはFCC法）において
は、炭化水素装入物は、懸濁状態に保持された適当なク
ラッキング触媒粒子と高温で接触させることによって蒸
発させられる。炭化水素のクラッキングによって所望の
分子量範囲に達し対応の沸点低下が得られた時、得られ
た軽質生成物から触媒を急速に分離する。
つぎに触媒粒子は反応時にその表面に堆積したコーク
スの燃焼によって再生され、つぎに炭化水素装入物と共
に反応区域中に戻される。
スの燃焼によって再生され、つぎに炭化水素装入物と共
に反応区域中に戻される。
実際には、再生された触媒（一般に600℃以上の温度
を有する）と処理される炭化水素装入物が垂直または傾
斜管状反応器中で連続的に接触させられる。この管状反
応器は、上昇モードで作動する場合、しばしば当業者に
よって「ライザー」という英語で呼ばれ、下降モードで
作動する場合には「ドロッパー」と呼ばれる。装入物は
通常80〜400℃の温度に加熱され0.7×105〜3.5×105相
対パスカルの圧で噴射されて蒸発し、つぎに触媒粒子の
活性部位と接触して分解し、同時に接触粒子を空気搬送
する。触媒粒子の望ましい平均粒径は約70μｍである。
0.1〜10秒のオーダの接触時間の後、炭化水素蒸気は475
〜575℃のオーダの温度を有し、管状反応器の出口に配
置されたバリスティックセパレータによって使用済み触
媒粒子から分離される。このセパレータは炭化水素蒸気
の上昇する区域の中に配置され、この炭化水素蒸気がサ
イクロンによって触媒微粒子を回収された後、分留装置
に送給される。分離された触媒粒子は重力によってこの
区域内を下方に落下し、濃密流動床媒質の中に入る。そ
こで、触媒粒子は、その細孔中になお存在する炭化水素
を完全に分離されるため、水蒸気で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再生器に排出さ
れ、この再生器の中で、クラッキング反応中に堆積した
コークスの燃焼によって触媒粒子が再生される。
を有する）と処理される炭化水素装入物が垂直または傾
斜管状反応器中で連続的に接触させられる。この管状反
応器は、上昇モードで作動する場合、しばしば当業者に
よって「ライザー」という英語で呼ばれ、下降モードで
作動する場合には「ドロッパー」と呼ばれる。装入物は
通常80〜400℃の温度に加熱され0.7×105〜3.5×105相
対パスカルの圧で噴射されて蒸発し、つぎに触媒粒子の
活性部位と接触して分解し、同時に接触粒子を空気搬送
する。触媒粒子の望ましい平均粒径は約70μｍである。
0.1〜10秒のオーダの接触時間の後、炭化水素蒸気は475
〜575℃のオーダの温度を有し、管状反応器の出口に配
置されたバリスティックセパレータによって使用済み触
媒粒子から分離される。このセパレータは炭化水素蒸気
の上昇する区域の中に配置され、この炭化水素蒸気がサ
イクロンによって触媒微粒子を回収された後、分留装置
に送給される。分離された触媒粒子は重力によってこの
区域内を下方に落下し、濃密流動床媒質の中に入る。そ
こで、触媒粒子は、その細孔中になお存在する炭化水素
を完全に分離されるため、水蒸気で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再生器に排出さ
れ、この再生器の中で、クラッキング反応中に堆積した
コークスの燃焼によって触媒粒子が再生される。
この再生工程中に、燃焼熱は触媒（約70％）と再生煙
との間に分配される。再生された触媒粒子は反応区域に
循環され、そこでコークス燃焼熱の触媒に伝達された部
分が、炭化水素装入物の蒸発、（吸熱）反応の熱供給、
および種々の熱損失の補償のために使用され、このよう
にして同時にプラントの熱平衡を保証する。触媒の平均
サイクル時間は約15分である。
との間に分配される。再生された触媒粒子は反応区域に
循環され、そこでコークス燃焼熱の触媒に伝達された部
分が、炭化水素装入物の蒸発、（吸熱）反応の熱供給、
および種々の熱損失の補償のために使用され、このよう
にして同時にプラントの熱平衡を保証する。触媒の平均
サイクル時間は約15分である。
従ってFCC法においては、クラッキングユニットの熱
平衡に必要な熱量全部がクラッキング反応中に触媒粒子
に堆積したコークスの燃焼によって供給されるように実
施される。従って「炭化水素装入物の予熱温度−再生さ
れた触媒の循環」の２因子が、反応区域全体において、
特に反応器の出口において所望の反応温度を得るように
調節される。
平衡に必要な熱量全部がクラッキング反応中に触媒粒子
に堆積したコークスの燃焼によって供給されるように実
施される。従って「炭化水素装入物の予熱温度−再生さ
れた触媒の循環」の２因子が、反応区域全体において、
特に反応器の出口において所望の反応温度を得るように
調節される。
このようにして、触媒上に堆積するコークスの量が炭
化水素のクラッキングに必要な熱の発生に貢献するので
あるから、このコークス量が反応の基本的因子である。
しかし、反応中に触媒粒子上に堆積するコークス量がプ
ラントの熱平衡を保証するに必要な量を超える場合が多
い。
化水素のクラッキングに必要な熱の発生に貢献するので
あるから、このコークス量が反応の基本的因子である。
しかし、反応中に触媒粒子上に堆積するコークス量がプ
ラントの熱平衡を保証するに必要な量を超える場合が多
い。
−これは特に、クラッキングされる炭化水素装入物がア
スファルテンなどの重質生成物または高金属含有量の化
合物を豊富に含有する場合、 −またクラッキング反応の流出部の分離度が低く、また
はクラッキング反応から出た触媒粒子のストリッピング
度が低い場合である。
スファルテンなどの重質生成物または高金属含有量の化
合物を豊富に含有する場合、 −またクラッキング反応の流出部の分離度が低く、また
はクラッキング反応から出た触媒粒子のストリッピング
度が低い場合である。
このように再生器の中に送られるコークスの過剰量の
原因の少なくとも一部は、相当量の炭化水素残留物（そ
の水素含有量は５〜10重量％の範囲にある）が通常の分
離手段によって触媒粒子から分離できないことにある。
その結果、再生温度が過度に高くなり、これがプラント
の良好な作動にとって有害であり、また分留区域におい
て回収される有効生成物の量を低下させる。
原因の少なくとも一部は、相当量の炭化水素残留物（そ
の水素含有量は５〜10重量％の範囲にある）が通常の分
離手段によって触媒粒子から分離できないことにある。
その結果、再生温度が過度に高くなり、これがプラント
の良好な作動にとって有害であり、また分留区域におい
て回収される有効生成物の量を低下させる。
触媒クラッキング分野における最近の技術は下記の方
法によって前記の問題を解決することを目指している。
法によって前記の問題を解決することを目指している。
−再生温度の上昇を制限するように、余剰再生熱を抽出
する方法、 −２段階再生の実施。これは触媒の最終再生温度をはる
かに上昇させる。
する方法、 −２段階再生の実施。これは触媒の最終再生温度をはる
かに上昇させる。
本発明は、炭化水素残留物の形の損失を制限し、また
プラントの熱平衡を保証するに必要なコークス量のみを
含有する使用済み触媒を再生するように、クラッキング
反応済み炭化水素流出物の分離度と触媒のストリッピン
グ度とを向上させることを目的とする。
プラントの熱平衡を保証するに必要なコークス量のみを
含有する使用済み触媒を再生するように、クラッキング
反応済み炭化水素流出物の分離度と触媒のストリッピン
グ度とを向上させることを目的とする。
実際に現在まで使用されている炭化水素流出物の分離
とストリッピング用のケーシングの中において、２つの
別個の区域が区分されている。
とストリッピング用のケーシングの中において、２つの
別個の区域が区分されている。
その第１区域または離脱区域において、それ自体公知
の型のバリスティック装置（例えば米国特許第2,420,55
8号、第4,057,397号、第4,478,708号またはフランス特
許第2,574,422号および第2,576,906号参照）は、触媒粒
子を下方に方向付け、炭化水素蒸気は上方に上昇して、
サイクロン系によって微粒子を分離された後に、分留区
域に転送される。この処理は、多くの場合に希薄流動相
で実施され、炭化水素蒸気の大部分と触媒粒子との急速
で効率的な分離を保証する。
の型のバリスティック装置（例えば米国特許第2,420,55
8号、第4,057,397号、第4,478,708号またはフランス特
許第2,574,422号および第2,576,906号参照）は、触媒粒
子を下方に方向付け、炭化水素蒸気は上方に上昇して、
サイクロン系によって微粒子を分離された後に、分留区
域に転送される。この処理は、多くの場合に希薄流動相
で実施され、炭化水素蒸気の大部分と触媒粒子との急速
で効率的な分離を保証する。
第２区域、すなわち前記第１区域（バリスティック分
離区域）の下方に位置する濃密流動床においてストリッ
ピング操作が実施される。このストリッピング操作中
に、水蒸気などのガス流体による向流洗浄によって、触
媒懸濁液の中に同伴された炭化水素ガスの移動と回収が
実施される。この操作における接触が有効に実施される
ことと、後混合を最小限に成すことが必要である。
離区域）の下方に位置する濃密流動床においてストリッ
ピング操作が実施される。このストリッピング操作中
に、水蒸気などのガス流体による向流洗浄によって、触
媒懸濁液の中に同伴された炭化水素ガスの移動と回収が
実施される。この操作における接触が有効に実施される
ことと、後混合を最小限に成すことが必要である。
一般に、いわゆるストリッピングは、高さ／直径比の
大きなケーシングの中で濃密流動床で実施される。この
ケーシングは多くの場合に、触媒懸濁液とストリッピン
グ流体との接触を改良するために、内部そらせ板を備え
ている。
大きなケーシングの中で濃密流動床で実施される。この
ケーシングは多くの場合に、触媒懸濁液とストリッピン
グ流体との接触を改良するために、内部そらせ板を備え
ている。
第２区域においては、蒸気相の炭化水素の分圧をその
泡の圧に対して可能な限り低く保持することによって、
従って高い温度と低い圧によって、触媒上に捕捉された
最重質炭化水素の分離が促進される。炭化水素よりも強
く吸着される水蒸気などの非常に極性のストリッピング
流体を使用すれば、炭化水素の分離を促進できる。
泡の圧に対して可能な限り低く保持することによって、
従って高い温度と低い圧によって、触媒上に捕捉された
最重質炭化水素の分離が促進される。炭化水素よりも強
く吸着される水蒸気などの非常に極性のストリッピング
流体を使用すれば、炭化水素の分離を促進できる。
ストリッピング反応は、分離であれ、触媒に同伴され
る炭化水素の移動であれ、比較的急速である。従って、
ストリッピング流体との接触時間を延長することによっ
てストリッピング効率を改良しようとすることは無益で
ある。なぜならば、ストリッピング反応中の条件は重質
炭化水素のコークス化反応にも好適であり、特に水素と
メタンの発生を伴うからである。その正味の結果は、使
用済み触媒上の残留コークス中の水素の減少と、軽質ガ
スの生成の促進である。
る炭化水素の移動であれ、比較的急速である。従って、
ストリッピング流体との接触時間を延長することによっ
てストリッピング効率を改良しようとすることは無益で
ある。なぜならば、ストリッピング反応中の条件は重質
炭化水素のコークス化反応にも好適であり、特に水素と
メタンの発生を伴うからである。その正味の結果は、使
用済み触媒上の残留コークス中の水素の減少と、軽質ガ
スの生成の促進である。
本発明の出願人は、触媒クラッキングに関する研究の
範囲内において、第１区域（バリスティック分離区域）
から来る使用済み触媒粒子と、この触媒粒子より高い温
度を有する再生された触媒粒子または少なくとも部分的
に再生された触媒粒子とを、前記第１区域と前記第２区
域との中間において混合することによって、クラッキン
グ反応の炭化水素流出物の回収が著しく改良されること
を発見した。
範囲内において、第１区域（バリスティック分離区域）
から来る使用済み触媒粒子と、この触媒粒子より高い温
度を有する再生された触媒粒子または少なくとも部分的
に再生された触媒粒子とを、前記第１区域と前記第２区
域との中間において混合することによって、クラッキン
グ反応の炭化水素流出物の回収が著しく改良されること
を発見した。
使用済み触媒をストリッピングする区域の中に、再生
された熱い触媒を循環させる方法はすでに提案されてい
る（US−A03,886,090参照）が、この噴射はストリッピ
ングを改良するためではなく、また濃密流動床とその上
方の希薄流動相との界面に隣接する前記濃密流動床の温
度を著しく上昇させることはできない。
された熱い触媒を循環させる方法はすでに提案されてい
る（US−A03,886,090参照）が、この噴射はストリッピ
ングを改良するためではなく、また濃密流動床とその上
方の希薄流動相との界面に隣接する前記濃密流動床の温
度を著しく上昇させることはできない。
同様に、EP−Ａ−137,998は、第２ストリッピング室
を使用し、その中において、使用済み触媒上に存在する
重質炭化水素を蒸発させるために使用済み触媒を再生さ
れた触媒と混合させる方法を開示している。重質炭化水
素の流出物の回収は改良されるが、２つのストリッピン
グ室を使用する必要がある。
を使用し、その中において、使用済み触媒上に存在する
重質炭化水素を蒸発させるために使用済み触媒を再生さ
れた触媒と混合させる方法を開示している。重質炭化水
素の流出物の回収は改良されるが、２つのストリッピン
グ室を使用する必要がある。
〔課題を解決する手段〕 本発明の方法は、このような従来技術の欠点を除去す
るため、管状の反応器内を流れる上昇流または下降流中
で炭化水素装入物とクラッキング触媒粒子とを接触させ
る段階と、前記反応器の末端下流において使用済みの前
記触媒粒子とクラッキングされた前記炭化水素装入物と
をバリスティック分離する段階と、濃密流動床内におい
て前記使用済み触媒粒子に向かって流体を導入して前記
使用済み触媒粒子をストリッピングする段階と、前記触
媒粒子の表面に堆積したコークスが燃焼する条件下にお
いて前記触媒粒子を再生する段階と、再生された前記触
媒粒子を前記反応器に供給するために循環させる段階と
を有する炭化水素装入物を流動状態で触媒クラッキング
する方法において、前記バリスティック分離段階と前記
ストリッピング段階との間において、前記バリスティッ
ク分離された前記使用済み触媒粒子が前記濃密流動床に
向かって変位する途中の希薄流動相中に、前記使用済み
触媒よりも高い温度を有する、少なくとも部分的に再生
された前記触媒粒子を導入して、前記希薄流動相の水平
断面の全体にわたって実質的に均一となるように分散さ
せ、前記使用済み触媒粒子と前記少なくとも部分的に再
生された触媒粒子とを前記希薄流動相中において混合す
ることを特徴とする。
るため、管状の反応器内を流れる上昇流または下降流中
で炭化水素装入物とクラッキング触媒粒子とを接触させ
る段階と、前記反応器の末端下流において使用済みの前
記触媒粒子とクラッキングされた前記炭化水素装入物と
をバリスティック分離する段階と、濃密流動床内におい
て前記使用済み触媒粒子に向かって流体を導入して前記
使用済み触媒粒子をストリッピングする段階と、前記触
媒粒子の表面に堆積したコークスが燃焼する条件下にお
いて前記触媒粒子を再生する段階と、再生された前記触
媒粒子を前記反応器に供給するために循環させる段階と
を有する炭化水素装入物を流動状態で触媒クラッキング
する方法において、前記バリスティック分離段階と前記
ストリッピング段階との間において、前記バリスティッ
ク分離された前記使用済み触媒粒子が前記濃密流動床に
向かって変位する途中の希薄流動相中に、前記使用済み
触媒よりも高い温度を有する、少なくとも部分的に再生
された前記触媒粒子を導入して、前記希薄流動相の水平
断面の全体にわたって実質的に均一となるように分散さ
せ、前記使用済み触媒粒子と前記少なくとも部分的に再
生された触媒粒子とを前記希薄流動相中において混合す
ることを特徴とする。
少なくとも部分的に再生された触媒粒子は、その分散
の結果として混合物が10乃至150℃、好ましくは20乃至7
0℃の局所的温度上昇を生じるような量と温度で使用済
み触媒と混合されることが好ましい。
の結果として混合物が10乃至150℃、好ましくは20乃至7
0℃の局所的温度上昇を生じるような量と温度で使用済
み触媒と混合されることが好ましい。
少なくとも部分的に再生された触媒は、クラッキング
ガス圧縮器の無用な過負荷を防止するために、再生ガス
の同伴による不活性化合物を除去するように、それ自体
予めストリッピングされることが好ましい。
ガス圧縮器の無用な過負荷を防止するために、再生ガス
の同伴による不活性化合物を除去するように、それ自体
予めストリッピングされることが好ましい。
従って、少なくとも部分的に再生された触媒粒子の量
は、少なくとも部分的に再生された触媒粒子と使用済み
触媒粒子との温度差の関数となる。クラッキングプラン
ト中において使用される再生方式に従って、希薄流動相
中に導入される触媒は、反応区域に供給される触媒と同
程度に完全に再生され、または部分的にしか再生されな
い。後者の場合、本発明によって循環される触媒は再生
区域の種々の点において採取することができるが、プラ
ントが多数の触媒再生室を順次に備えている場合には、
その第１触媒再生室において循環触媒を採取する。
は、少なくとも部分的に再生された触媒粒子と使用済み
触媒粒子との温度差の関数となる。クラッキングプラン
ト中において使用される再生方式に従って、希薄流動相
中に導入される触媒は、反応区域に供給される触媒と同
程度に完全に再生され、または部分的にしか再生されな
い。後者の場合、本発明によって循環される触媒は再生
区域の種々の点において採取することができるが、プラ
ントが多数の触媒再生室を順次に備えている場合には、
その第１触媒再生室において循環触媒を採取する。
プラントの形式に従って、少なくとも部分的に再生さ
れた触媒粒子の導入は、 −触媒の再生区域が触媒粒子の導入区域の上方にある
場合、および特にプラントが下降モードで作動する場合
（ドロッパー）、重力によって実施され、 −または流体、好ましくは水蒸気あるいは軽質炭化水
素の単独または混合物による空力搬送によって実施され
る。
れた触媒粒子の導入は、 −触媒の再生区域が触媒粒子の導入区域の上方にある
場合、および特にプラントが下降モードで作動する場合
（ドロッパー）、重力によって実施され、 −または流体、好ましくは水蒸気あるいは軽質炭化水
素の単独または混合物による空力搬送によって実施され
る。
好ましくは、少なくとも部分的に再生された触媒粒子
の導入は、ストリッピング区域の濃密流動床の表面の近
傍に実施される。
の導入は、ストリッピング区域の濃密流動床の表面の近
傍に実施される。
多くの場合、少なくとも部分的に再生された触媒粒子
の分散は、使用済み触媒粒子のストリッピングを実施す
る前記濃密流動床の表面上方の、希薄流動相の水平断面
全体に均一に分散するように実施される。
の分散は、使用済み触媒粒子のストリッピングを実施す
る前記濃密流動床の表面上方の、希薄流動相の水平断面
全体に均一に分散するように実施される。
また、本発明の装置は、上昇流式又は下降流式のクラ
ッキング塔と、再生された触媒粒子を前記クラッキング
塔の上流端部に供給する手段と、前記クラッキング塔に
炭化水素装入物を導入する手段と、炭化水素装入物をク
ラッキングして得た生産物と使用済み触媒粒子とをバリ
スティック分離する手段と、前記使用済み触媒の濃密流
動床中において、少なくとも一種類の流体を用いて前記
使用済み触媒粒子をストリッピングする手段と、前記使
用済み触媒粒子の表面に堆積したコークスを燃焼させて
前記使用済み触媒粒子を再生させる少なくとも一つの再
生ユニットと、前記再生された触媒粒子を前記クラッキ
ング塔に供給するために循環させる手段と、前記バリス
ティック分離された前記使用済み触媒粒子が前記濃密流
動床に向かって変位する途中の希薄流動相中に、前記使
用済み触媒よりも高い温度を有する少なくとも部分的に
再生された触媒粒子を導入して、前記希薄流動相の水平
断面の全体にわたって実質的に均一となるように分散さ
せ、前記使用済み触媒と前記少なくとも部分的に再生さ
れた触媒粒子とを前記希薄流動相中において混合する手
段とを備えることを特徴とする。
ッキング塔と、再生された触媒粒子を前記クラッキング
塔の上流端部に供給する手段と、前記クラッキング塔に
炭化水素装入物を導入する手段と、炭化水素装入物をク
ラッキングして得た生産物と使用済み触媒粒子とをバリ
スティック分離する手段と、前記使用済み触媒の濃密流
動床中において、少なくとも一種類の流体を用いて前記
使用済み触媒粒子をストリッピングする手段と、前記使
用済み触媒粒子の表面に堆積したコークスを燃焼させて
前記使用済み触媒粒子を再生させる少なくとも一つの再
生ユニットと、前記再生された触媒粒子を前記クラッキ
ング塔に供給するために循環させる手段と、前記バリス
ティック分離された前記使用済み触媒粒子が前記濃密流
動床に向かって変位する途中の希薄流動相中に、前記使
用済み触媒よりも高い温度を有する少なくとも部分的に
再生された触媒粒子を導入して、前記希薄流動相の水平
断面の全体にわたって実質的に均一となるように分散さ
せ、前記使用済み触媒と前記少なくとも部分的に再生さ
れた触媒粒子とを前記希薄流動相中において混合する手
段とを備えることを特徴とする。
熱い再生された触媒の前記導入−分散手段は、ストリ
ッピング区域の濃密流動床の表面の近傍において、再生
された触媒と使用済み触媒との混合が実施されるように
配置される。
ッピング区域の濃密流動床の表面の近傍において、再生
された触媒と使用済み触媒との混合が実施されるように
配置される。
ストリッピングケーシングが内部そらせ板を備え、大
きな高さ／直径比を有する形式の場合、熱い少なくとも
部分的に再生された触媒の導入は、単に公知の手法で、
濃密流動床の表面の上に前記触媒を注ぐことによって実
施される。この形式のストリッピングケーシングにおい
ては、濃密流動床の上部に対する触媒粒子の直接的均質
混合が生じる。
きな高さ／直径比を有する形式の場合、熱い少なくとも
部分的に再生された触媒の導入は、単に公知の手法で、
濃密流動床の表面の上に前記触媒を注ぐことによって実
施される。この形式のストリッピングケーシングにおい
ては、濃密流動床の上部に対する触媒粒子の直接的均質
混合が生じる。
しかし多くの場合に、熱い少なくとも部分的に再生さ
れた触媒粒子は、ストリッピング区域の濃密流動床の表
面の直上の希薄流動相の水平断面全体に均一に分散さ
れ、この分散に際して蒸発した炭化水素が上昇水蒸気に
よって直ちに移動される。言うまでもなく、このような
触媒粒子の表面に吸着された炭化水素の蒸発は、反応区
域の出口上方に配置されたバリスティック手段そのもの
が触媒粒子をケーシング断面全体に確実に分散させる
程、それだけ促進される。
れた触媒粒子は、ストリッピング区域の濃密流動床の表
面の直上の希薄流動相の水平断面全体に均一に分散さ
れ、この分散に際して蒸発した炭化水素が上昇水蒸気に
よって直ちに移動される。言うまでもなく、このような
触媒粒子の表面に吸着された炭化水素の蒸発は、反応区
域の出口上方に配置されたバリスティック手段そのもの
が触媒粒子をケーシング断面全体に確実に分散させる
程、それだけ促進される。
本発明は、炭化水素装入物の触媒クラッキングにおい
て従来から使用されている、公知の触媒ストリッピング
系に対して多くの利点を有する。
て従来から使用されている、公知の触媒ストリッピング
系に対して多くの利点を有する。
すなわち、 −通常のストリッピング装置においては、特にクラッ
キング条件があまり厳しくない場合、使用済み触媒の懸
濁液温度は、触媒上に残存する炭化水素の分離平衡点を
移動させるには不十分であるが、熱い、少なくとも部分
的に再生された触媒の導入による温度上昇は、濃密流動
床上方の希薄流動相における重質および／または粘性の
炭化水素の触媒からの分離を改良する。これは、クラッ
キング生成物の回収率の向上と、従って触媒再生温度の
低下とにより示される。
キング条件があまり厳しくない場合、使用済み触媒の懸
濁液温度は、触媒上に残存する炭化水素の分離平衡点を
移動させるには不十分であるが、熱い、少なくとも部分
的に再生された触媒の導入による温度上昇は、濃密流動
床上方の希薄流動相における重質および／または粘性の
炭化水素の触媒からの分離を改良する。これは、クラッ
キング生成物の回収率の向上と、従って触媒再生温度の
低下とにより示される。
−触媒の循環は再生器中での燃焼に際して、熱点の出
現を防止する。この熱点は触媒の活性にとって有害であ
り、触媒粒子の表面に残存する炭化水素化合物の特に放
熱的な燃焼に関連するものである。
現を防止する。この熱点は触媒の活性にとって有害であ
り、触媒粒子の表面に残存する炭化水素化合物の特に放
熱的な燃焼に関連するものである。
−使用済み触媒と少なくとも部分的に再生された触媒
との混合は、再生器における燃焼熱の吸収容量を増大
し、その結果、再生器における温度と燃焼の均一性を向
上させる。
との混合は、再生器における燃焼熱の吸収容量を増大
し、その結果、再生器における温度と燃焼の均一性を向
上させる。
−また使用済み触媒と少なくとも部分的に再生された
触媒との混合は、ストリッピング区域から再生ユニット
に導入される触媒粒子の温度を、実質的に上昇させる。
その結果、燃焼動力学が従来型の再生ユニットよりも急
速に成り、触媒の装入量が実質的に減少する。
触媒との混合は、ストリッピング区域から再生ユニット
に導入される触媒粒子の温度を、実質的に上昇させる。
その結果、燃焼動力学が従来型の再生ユニットよりも急
速に成り、触媒の装入量が実質的に減少する。
−最後に、出願人は、少なくとも部分的に再生された
触媒の導入によりストリッピング区域の温度上昇の結
果、予想外に再生工程の排煙中の窒素酸化物と硫黄酸化
物の含有量の顕著な低下を見い出した。これは、硫黄と
窒素を含有する極性異質化合物の分離が推進され、また
再生中に生成された硫酸塩の硫化水素の生成を伴う還元
−加水分解の結果である。
触媒の導入によりストリッピング区域の温度上昇の結
果、予想外に再生工程の排煙中の窒素酸化物と硫黄酸化
物の含有量の顕著な低下を見い出した。これは、硫黄と
窒素を含有する極性異質化合物の分離が推進され、また
再生中に生成された硫酸塩の硫化水素の生成を伴う還元
−加水分解の結果である。
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。
する。
第１図において、上昇流式クラッキング塔１の上端が
バリスティックセパレータ３に対向して、同心配置され
たケーシング２の中に開く。このセバレータ３は、使用
済みの触媒粒子を脱離させ、ケーシング２の水平断面全
体に均一に分散させ、重力によって落下させるためのも
のである。クラッキング生成物はサイクロン４の中に入
り、そこで前記の触媒粒子から分離されて導管５から排
出され分留区域に向かう。
バリスティックセパレータ３に対向して、同心配置され
たケーシング２の中に開く。このセバレータ３は、使用
済みの触媒粒子を脱離させ、ケーシング２の水平断面全
体に均一に分散させ、重力によって落下させるためのも
のである。クラッキング生成物はサイクロン４の中に入
り、そこで前記の触媒粒子から分離されて導管５から排
出され分留区域に向かう。
触媒粒子は重力によってケーシング２の底部に捕集さ
れ、そこで水蒸気などのストリッピング流体がデフュー
ザ６によって向流導入され、触媒粒子の濃密流動床を形
成する。ストリッピングされた触媒粒子は、つぎにケー
シング２の底部の導管９によって、再生装置（図示され
ず）に向かって排出される。
れ、そこで水蒸気などのストリッピング流体がデフュー
ザ６によって向流導入され、触媒粒子の濃密流動床を形
成する。ストリッピングされた触媒粒子は、つぎにケー
シング２の底部の導管９によって、再生装置（図示され
ず）に向かって排出される。
本発明によれば、使用済み触媒粒子より高い温度を有
する再生区域から導入された触媒粒子が、導管10によっ
て希薄流動相の中に均質に分散される。
する再生区域から導入された触媒粒子が、導管10によっ
て希薄流動相の中に均質に分散される。
そのため、第１図に図示の実施態様においては、傾斜
導管10の下流端から、上方に湾曲した部分11が延長さ
れ、この部分は重力作用によって、触媒粒子をケーシン
グ２の水平断面に沿って濃密流動床７の表面８の直上に
おいて均一に分散させる。
導管10の下流端から、上方に湾曲した部分11が延長さ
れ、この部分は重力作用によって、触媒粒子をケーシン
グ２の水平断面に沿って濃密流動床７の表面８の直上に
おいて均一に分散させる。
クラッキング塔１の出口のケーシング２の上部におけ
る温度が例えば480〜550℃とすれば、650〜850℃の温度
の再生触媒粒子を十分量噴射することにより、濃密流動
床の触媒粒子温度を550〜650℃に上昇させることができ
る。
る温度が例えば480〜550℃とすれば、650〜850℃の温度
の再生触媒粒子を十分量噴射することにより、濃密流動
床の触媒粒子温度を550〜650℃に上昇させることができ
る。
循環触媒粒子の分散均一性を保証するための変形構造
として、導管10から延長された湾曲部分11は、クラッキ
ング塔１の方に向けられた間隙によって分離された２本
の分岐管を有し、触媒粒子の２本のジェットをこのクラ
ッキング塔の両側に噴出することができる。
として、導管10から延長された湾曲部分11は、クラッキ
ング塔１の方に向けられた間隙によって分離された２本
の分岐管を有し、触媒粒子の２本のジェットをこのクラ
ッキング塔の両側に噴出することができる。
第２図と第３図は、上昇型クラッキング塔または「ラ
イザー」について本発明を実施する他の実施態様を示
し、第１図についてすでに述べた部材を同一数字で示
す。
イザー」について本発明を実施する他の実施態様を示
し、第１図についてすでに述べた部材を同一数字で示
す。
第２図の実施態様において、循環触媒粒子は重力によ
ってケーシングの中に分散されるのでなく、水蒸気、軽
質炭化水素、またはその混合物などのキャリア流体によ
って噴射される。この実施態様において触媒粒子導入導
管14はケーシング２の側面に開く上昇導管であって、そ
の上部に湾曲部分15が延長され、この部分15は触媒粒子
の偏向手段を成し、ストリッピング層７の表面８の直上
の希薄流動相の中に触媒粒子を均一分散させる。
ってケーシングの中に分散されるのでなく、水蒸気、軽
質炭化水素、またはその混合物などのキャリア流体によ
って噴射される。この実施態様において触媒粒子導入導
管14はケーシング２の側面に開く上昇導管であって、そ
の上部に湾曲部分15が延長され、この部分15は触媒粒子
の偏向手段を成し、ストリッピング層７の表面８の直上
の希薄流動相の中に触媒粒子を均一分散させる。
第３図の実施態様においては、循環される触媒粒子
が、同じく上昇型導管14の中を循環させられるキャリア
流体によってケーシング２の中に噴入されるが、この導
管はケーシングの中央において管状ディストリビュータ
16の中に開き、このディストリビュータはクラッキング
塔１を包囲して、その側面開口17から触媒粒子を分散す
る。
が、同じく上昇型導管14の中を循環させられるキャリア
流体によってケーシング２の中に噴入されるが、この導
管はケーシングの中央において管状ディストリビュータ
16の中に開き、このディストリビュータはクラッキング
塔１を包囲して、その側面開口17から触媒粒子を分散す
る。
また本発明は、第４図に図示のように下降型クラッキ
ング塔または「ドロッパ」を有する装置に関するもので
ある。
ング塔または「ドロッパ」を有する装置に関するもので
ある。
この場合クラッキング塔18は、デフレクタ20に対して
垂直にケーシング19の中に開き、このデフレクタ18が使
用済み触媒粒子をケーシングの内部に分散させ、同時に
炭化水素を排出させる。前記のように、炭化水素蒸気が
サイクロン21の中を通り、導管22を通して排出される
が、触媒粒子はケーシングの底部に捕集される。ケーシ
ング底部において触媒粒子は濃密流動床23に保持され、
24から噴射される水蒸気によってストリッピングされた
後、導管25によって再生器に向かって排出される。
垂直にケーシング19の中に開き、このデフレクタ18が使
用済み触媒粒子をケーシングの内部に分散させ、同時に
炭化水素を排出させる。前記のように、炭化水素蒸気が
サイクロン21の中を通り、導管22を通して排出される
が、触媒粒子はケーシングの底部に捕集される。ケーシ
ング底部において触媒粒子は濃密流動床23に保持され、
24から噴射される水蒸気によってストリッピングされた
後、導管25によって再生器に向かって排出される。
循環触媒は傾斜導管26によってケーシング19の中に導
入され、この導管26は、デフレクタ20の下方にケーシン
グ19の中心に配置されたディストリビュータ27に対して
垂直に開く。
入され、この導管26は、デフレクタ20の下方にケーシン
グ19の中心に配置されたディストリビュータ27に対して
垂直に開く。
従ってこれら全ての実施態様において、本発明はクラ
ッキング生成物と使用済み触媒粒子との分離を改良し、
またストリッピング品質を改良することのできる簡単な
手段を使用するものである。
ッキング生成物と使用済み触媒粒子との分離を改良し、
またストリッピング品質を改良することのできる簡単な
手段を使用するものである。
第１図は熱い再生された触媒を重力によって噴射する型
の上昇流型クラッキング塔の上部に配置された使用済み
触媒粒子の分離−ストリッピング装置を示す概念図、第
２図および第３図は流体中に懸濁された再生触媒をスト
リッピングケーシングの中にキャリア流体噴射する場合
を示す第１図と類似の図、また第４図は下降流型クラッ
キング塔の下部に配置された使用済みの触媒粒子の分離
−ストリッピング装置を示す図である。 １……クラッキング塔、２……ケーシング、３……バリ
スティックセパレータ、４……サイクロン、6,24……ス
トリッピング流体デフューザ、7,23……希薄流動相、８
……表面、9,25……濃密流動床、10,11;14,15;14,16;2
6,27……少なとくも部分的に再生された触媒の分散手
段、18……下降型クラッキング塔、20……デフレタク。
の上昇流型クラッキング塔の上部に配置された使用済み
触媒粒子の分離−ストリッピング装置を示す概念図、第
２図および第３図は流体中に懸濁された再生触媒をスト
リッピングケーシングの中にキャリア流体噴射する場合
を示す第１図と類似の図、また第４図は下降流型クラッ
キング塔の下部に配置された使用済みの触媒粒子の分離
−ストリッピング装置を示す図である。 １……クラッキング塔、２……ケーシング、３……バリ
スティックセパレータ、４……サイクロン、6,24……ス
トリッピング流体デフューザ、7,23……希薄流動相、８
……表面、9,25……濃密流動床、10,11;14,15;14,16;2
6,27……少なとくも部分的に再生された触媒の分散手
段、18……下降型クラッキング塔、20……デフレタク。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ベルナール、シャポテル フランス国パリ、プラース、シャルル、 ミシェル、11 (72)発明者 レオナール、セグラン アメリカ合衆国ニョーヨーク州、ニュー ヨーク、ブロードウェイ、799 アイ、 エー、イー、インコーポレーテッド内 (56)参考文献 特開 昭61−157580（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−4686（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−151084（ＪＰ，Ａ)
Claims (9)
- 【請求項１】管状の反応器内を流れる上昇流または下降
流中で炭化水素装入物とクラッキング触媒粒子とを接触
させる段階と、前記反応器の末端下流において使用済み
の前記触媒粒子とクラッキングされた前記炭化水素装入
物とをバリスティック分離する段階と、濃密流動床内に
おいて前記使用済み触媒粒子に向かって流体を導入して
前記使用済み触媒粒子をストリッピングする段階と、前
記触媒粒子の表面に堆積したコークスが燃焼する条件下
において前記触媒粒子を再生する段階と、再生された前
記触媒粒子を前記反応器に供給するために循環させる段
階とを有する炭化水素装入物を流動状態で触媒クラッキ
ングする方法において、前記バリスティック分離段階と
前記ストリッピング段階との間において、前記バリステ
ィック分離された前記使用済み触媒粒子が前記濃密流動
床に向かって変位する途中の希薄流動相中に、前記使用
済み触媒よりも高い温度を有する、少なくとも部分的に
再生された前記触媒粒子を導入して、前記希薄流動相の
水平断面の全体にわたって実質的に均一となるように分
散させ、前記使用済み触媒粒子と前記少なくとも部分的
に再生された触媒粒子とを前記希薄流動相中において混
合することを特徴とする炭化水素装入物を流動状態で触
媒クラッキングする方法。 - 【請求項２】前記使用済み触媒粒子と前記少なくとも部
分的に再生された触媒粒子との混合により、前記希薄流
動相において10℃乃至150℃、好ましくは20℃乃至70℃
の温度上昇が生じるように、前記少なくとも部分的に再
生された触媒粒子の量と温度とを設定することを特徴と
する請求項１に記載の炭化水素装入物を流動状態で触媒
クラッキングする方法。 - 【請求項３】前記少なくとも部分的に再生された触媒粒
子を、前記濃密流動床の表面近傍に分散させることを特
徴とする請求項１または２に記載の炭化水素装入物を流
動状態で触媒クラッキングする方法。 - 【請求項４】前記少なくとも部分的に再生された触媒粒
子を、その燃焼ガスの少なくとも一部を分離させた後に
前記希薄流動相中に分散させることを特徴とする請求項
１乃至３のいずれかに記載の炭化水素装入物を流動状態
で触媒クラッキングする方法。 - 【請求項５】前記少なくとも部分的に再生された触媒粒
子における、その燃焼ガスの少なくとも一部の分離が、
蒸気、不活性ガス、若しくはこれらを混合した液体を用
いたストリッピングによってなされることを特徴とする
請求項４に記載の炭化水素装入物を流動状態で触媒クラ
ッキングする方法。 - 【請求項６】前記少なくとも部分的に再生された触媒粒
子が、前記使用済み触媒粒子を再生する段階の途中で取
り出され、特に、前記使用済み触媒粒子を再生する再生
手段が二つ以上の燃焼室を備えるときには第１の燃焼室
に導入した後に取り出されることを特徴とする請求項４
に記載の炭化水素装入物を流動状態で触媒クラッキング
する方法。 - 【請求項７】上昇流式又は下降流式のクラッキング塔
（1,18）と、再生された触媒粒子を前記クラッキング塔
の上流端部に供給する手段と、前記クラッキング塔に炭
化水素装入物を導入する手段と、炭化水素装入物をクラ
ッキングして得た生産物と使用済み触媒粒子とをバリス
ティック分離する手段（3,27）と、前記使用済み触媒の
濃密流動床中において、少なくとも一種類の流体を用い
て前記使用済み触媒粒子をストリッピングする手段と、
前記使用済み触媒粒子の表面に堆積したコークスを燃焼
させて前記使用済み触媒粒子を再生させる少なくとも一
つの再生ユニットと、前記再生された触媒粒子を前記ク
ラッキング塔に供給するために循環させる手段と、前記
バリスティック分離された前記使用済み触媒粒子が前記
濃密流動床に向かって変位する途中の希薄流動相中に、
前記使用済み触媒よりも高い温度を有する少なくとも部
分的に再生された触媒粒子を導入して、前記希薄流動相
の水平断面の全体にわたって実質的に均一となるように
分散させ、前記使用済み触媒と前記少なくとも部分的に
再生された触媒粒子とを前記希薄流動相中において混合
する手段とを備えることを特徴とする炭化水素装入物を
流動状態で触媒クラッキングする装置。 - 【請求項８】前記ストリッピングする手段によるストリ
ッピング操作の間に、前記少なくとも一部が再生された
触媒粒子を、前記濃密流動床の表面上に分散させる手段
をさらに備えることを特徴とする請求項７に記載の炭化
水素装入物を流動状態で触媒クラッキングする装置。 - 【請求項９】前記少なくとも一部が再生された触媒粒子
から前記再生ユニットの燃焼ガスを取り除くストリッピ
ング手段を、前記少なくとも一部が再生された触媒粒子
を前記希薄流動相中に導入する前記手段の上流端部にお
いてさらに備えることを特徴とする請求項７又は８に記
載の炭化水素装入物を流動状態で触媒クラッキングする
装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8701690 | 1987-02-11 | ||
| FR8701690A FR2610638B1 (fr) | 1987-02-11 | 1987-02-11 | Perfectionnements aux procedes et dispositifs pour le craquage catalytique de charges d'hydrocarbures |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6433187A JPS6433187A (en) | 1989-02-03 |
| JP2559790B2 true JP2559790B2 (ja) | 1996-12-04 |
Family
ID=9347795
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63028628A Expired - Lifetime JP2559790B2 (ja) | 1987-02-11 | 1988-02-09 | 炭化水素装入物を流動状態で触媒クラッキングする方法および装置 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4875993A (ja) |
| EP (1) | EP0282371B1 (ja) |
| JP (1) | JP2559790B2 (ja) |
| AT (1) | ATE67233T1 (ja) |
| DE (1) | DE3864705D1 (ja) |
| FR (1) | FR2610638B1 (ja) |
| ZA (1) | ZA88968B (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US5013425A (en) * | 1990-05-18 | 1991-05-07 | Uop | Conversion of side by side FCC unit |
| DE69201703T2 (de) * | 1991-09-09 | 1995-11-09 | Stone & Webster Eng Corp | Verfahren und Apparat zur Trennung von fluidisierten Krack- katalysatoren aus Kohlenwasserstoffdampf. |
| US5259855A (en) * | 1991-09-09 | 1993-11-09 | Stone & Webster Engineering Corp. | Apparatus for separating fluidized cracking catalysts from hydrocarbon vapor |
| FR2682119B1 (fr) * | 1991-10-04 | 1994-09-30 | Total Raffinage Distribution | Perfectionnements aux dispositifs de craquage catalytique a l'etat fluide de charges d'hydrocarbures. |
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| US5393415A (en) * | 1991-12-06 | 1995-02-28 | Uop | FCC process with enclosed vented riser |
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| US6063263A (en) * | 1998-04-24 | 2000-05-16 | Uop Llc | Process for feed contacting with immediate catalyst separation |
| US6846405B2 (en) * | 2001-08-31 | 2005-01-25 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Circulating fluid bed reactor system |
| ITMI20022710A1 (it) * | 2002-12-20 | 2004-06-21 | Enitecnologie Spa | Procedimento e reattore per la produzione di olefine leggere mediante reazione di steam cracking di cariche idrocarburiche liquide in presenza di catalizzatore |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| EP0288792A1 (en) * | 1983-08-31 | 1988-11-02 | Texas Instruments Incorporated | Method for forming vias in HgCdTe |
| US4478708A (en) * | 1983-10-11 | 1984-10-23 | Farnsworth Carl D | Method and apparatus for separating fluidized solid particles suspended in gasiform material |
| AU5115885A (en) * | 1984-12-27 | 1986-07-03 | Mobil Oil Corp. | Fluid catalytic cracking |
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| CN87100848A (zh) * | 1986-02-24 | 1987-10-28 | 恩格尔哈德公司 | 改进的烃转化方法 |
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-
1987
- 1987-02-11 FR FR8701690A patent/FR2610638B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1988
- 1988-02-09 JP JP63028628A patent/JP2559790B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1988-02-10 EP EP88400305A patent/EP0282371B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1988-02-10 DE DE8888400305T patent/DE3864705D1/de not_active Expired - Fee Related
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- 1988-02-11 ZA ZA880968A patent/ZA88968B/xx unknown
- 1988-04-26 US US07/186,396 patent/US4875993A/en not_active Expired - Lifetime
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