JP2993734B2 - 反応停止を伴う接触分解 - Google Patents

反応停止を伴う接触分解

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JP2993734B2 JP3507271A JP50727191A JP2993734B2 JP 2993734 B2 JP2993734 B2 JP 2993734B2 JP 3507271 A JP3507271 A JP 3507271A JP 50727191 A JP50727191 A JP 50727191A JP 2993734 B2 JP2993734 B2 JP 2993734B2
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    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
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    • C10G11/00Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
    • C10G11/14Catalytic 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】 発明の背景 本発明は接触分解、とくに、接触分解装置内の価値あ
る液体の収量を増大させるための方法および系に関す
る。
油の接触分解はガソリンおよび他の炭化水素を製造す
るために使用される重要な精製工程である。接触分解の
間、一般的に粗製油のカットまたは画分である供給原料
を接触分解温度で、触媒の存在下に反応器内で分解して
より価値ある低分子量の炭化水素を製造する。ガスオイ
ル(gas oil)は通常は接触分解における供給原料とし
て使用される。ガスオイル供給原料は典型的には沸点約
650゜F(343℃)〜約1000゜F(538℃)を有しRAMS炭素
が1重量%未満であるようなガスオイルを55〜80体積%
含有する。またガスオイル供給原料は典型的にはナフサ
および沸点430゜F未満のより軽質炭化水素5体積%未
満、沸点約430゜F(221℃)〜約650゜F(343℃)のディ
ーゼルおよび灯油10〜30体積%および沸点が約1000゜F
を超える残油10体積%を含有する。残油はしばしばより
多い濃度で存在するか、またはガスオイル供給原料に加
えられる。
従来の液体接触分解装置(FCCU)においては、上昇反
応器からの熱生成物が上昇反応器の下流において900゜F
(482℃)を超える温度で熱分解反応を継続する。この
ような熱分解反応は製品を劣化させ、収率を低下させ、
過剰な軽質ガスを生成し、これにより接触分解装置の製
造能力が不当に制限されることが多かった。
更に、1025゜F(552℃)以上のようなより高温で上昇
反応器を運転してガソリンのオクタンおよび油と残留物
の転換を増大させることが望ましい場合が多いにもかか
わらず、このような高温分解は実質的にエタンおよびよ
り軽質量の燃料気体の製造量を実質的に増大させてい
た。このように燃料気体の製造量が劇的に増大すること
は精油所の燃料ガス系において不均衡をもたらす。これ
はまた、不十分な気体加圧能力を有するFCCUが増大した
負荷を取り扱う能力を制限する。従って、ガソリンとオ
クタンの製造を増大させたい意図とは反対に、上昇器温
度を低下させている場合があった。
より高い分解温度での操作は、安定性が低く望ましく
ない酸化を起こしてガス状物を形成しやすいナフサを生
成する。分解されたナフサの安定性を維持し、分解ナフ
サを含有するガソリンの安定性を維持するための従来の
方法には、1)フェニレンジアミンまたはヒンダードフ
ェノールのような抗酸化剤の添加、2)分解温度を低下
させたり、残油の量を制限するなど、分解工程の操作条
件の調節、および3)最終ガソリンに混入させる分解ナ
フサの量の制限が包含される。
多くの従来の接触分解器、再生器、触媒、装置および
精油所プロセスは、米国特許2,240,160;2,382,270;2,38
2,382;2,398,739;2,398,759;2,414,002;2,422,501;2,42
5,849;2,436,927;2,458,862;2,669,591;2,827,422;2,88
4,303;2,901,418;2,981,676;2,985,584;3,004,926;3,03
9,953;3,290,405;3,338,821;3,351,548;3,364,136;3,51
3,087;3,563,911;3,593,968;3,661,800;3,676,519;3,69
2,667;3,838,036;3,844,973;3,850,742;3,886,060;3,90
7,661;3,909,392;4,043,899;4,218,300;4,325,817;4,33
1,533;4,332,674;4,341,623;4,341,660;4,375,021;4,44
6,009;4,478,708;4,552,645;4,695,370;4,764,268;4,81
4,067;4,824,557;4,859,310および欧州特許出願8330709
5.6(公開番号EPO 113 180 A2)、85307242.9(公開番
号EPO 180 355 A2)および88309278.5(公開番号EPO 31
1 375 A1)に記載されている。これらの従来の技術によ
る接触分解器、再生器、触媒、装置、および精油所プロ
セスの成功の度合いは様々である。
従って、接触分解装置内のガソリン(ナフサ)の収率
を増大させ、これらのナフサを含有するガソリンの安定
性を改善するような改良された方法および系を提供する
ことが望ましい。
本発明の要旨 効果的に、効率よく、そして経済的に望ましい改良さ
れた接触分解方法および装置を提供する。
新しい接触分解方法および装置は、ガスオイル、水素
添加処理油、および/または残油(resid oil)のよう
な供給油を分解触媒の存在下で接触分解装置(FCCU)の
反応器内で接触分解して接触分解されたグレードの向上
された油の流出生成物の流れを形成すること、および、
接触分解が実質的に終了した後で、接触分解油が反応器
から退出し、排出された後に反応停止ライン(quench l
ine)または注入器により、外部から、そして反応器の
下流で、生成物の流れを反応停止(quenching)させる
ことにより、ナフサおよびガソリの収量を増大させ、よ
り安定なガソリンを生成すること、を包含する。急速な
反応停止により、コークス生成および選択性にも望まし
い変化が得られる。
好ましくは反応停止剤は水および蒸気よりも実質的に
小さい蒸発時の体積膨張を示す。好ましい形態において
は、反応停止剤は予め分解されているか、あるいは何ら
かろ方法で処理されて大部分の反応性物質を除去されて
いるような炭化水素流を有する。望ましくは、反応停止
剤は低い熱反応性を有さなければならない。予め分解さ
れた炭化水素が極めて望ましい理由は、それらが新しい
未処理の新品原料(virgin feedstocks)および水素添
加処理原料よりも熱反応停止に対してより小さい反応性
を示すためである。
この目的のために、反応停止剤は、灯油、軽質コーカ
ーガスオイル、コークスチル)コーカー)蒸留物(CS
D)、水素添加処理蒸留物、または新しい未処理の新品
原料、例えばバージンガスオイル、重質バージンナフ
サ、軽質バージンナフサを含有するが、好ましくは軽質
接触循環油(light catalytic cycle oil)(LCCOまた
はLCO)、重質接触循環油(HCCOまたはHCO)、または重
質接触ナフサ(HCN)またはこれらの組み合わせを含有
する。LCCOはHCCOよりも低温で沸騰するが、これらの蒸
発熱はほぼ同様である。最も良い結果を得るためには、
反応停止剤は水より大きい分子量を有するLCCOを含有す
る。しかしながらHCCOもまた反応停止剤として極めて有
用であり、LCCOより安価である。
蒸気および水は一般的には反応停止剤として望ましく
ない。その理由には、これらは蒸発により大きく膨張
し、反応器の容積の大部分を占め、オーバーヘッドライ
ン内で膨張し、圧力破壊を起こし、接触循環の妨げとな
り、サイクロン運転に悪影響を及ぼし、そして生成する
必要のある汚染水を大量に生成するためである。また蒸
気反応停止(steam quenching)において過剰の量の蒸
気が必要とされる。
軽質ナフサ(軽質バージンナフサ、軽質接触ナフサ、
軽質コーカーナフサ等)もまた、反応器内で大きい容積
を占有するため反応停止剤としては望ましくない。更
に、軽質ナフサはガソリン混入用製品であり、軽質ナフ
サを価値の低い炭化水素に分解するのは望ましくない。
廃棄油(DCO)はコークス化する傾向を有するため反
応停止剤としては一般的に望ましくない。DCO中の触媒
はまた、反応器やラインの内壁を腐食する。
残油はコークス化してラインに詰まる傾向を有するた
め反応停止剤としてはより望ましくない。
液体反応停止剤の蒸発熱の利点を得るためには液体炭
化水素反応停止剤が気体反応停止剤より好ましい。望ま
しくは、液体反応停止剤を供給油体積流量の2%〜20
%、好ましくは5%〜15%の範囲の量で製品流に注入す
る。好都合に反応停止剤が製品流の温度を下げ、熱分解
を最小限にする。反応停止剤はまた供給油からグレード
の向上された油の変換を増大させ、そして、ガソリンの
オクタンを増大させる。
灯油、コーカーガスオイルおよび水素添加処理蒸留物
はLCCOおよびHCCOよりも反応停止剤としては効果が小さ
い。液体窒素は反応停止剤として使用できるが高価であ
り、望ましくない体積膨張を示す。
LCCOおよびHCCOは熱を吸収する容量が大きく、操作を
促進し、操作設備、維持および廃棄物処理に係る費用を
物質的に増大させない。LCCOおよびHCCOは、それらが精
製施設内で容易に入手でき、経済的、安定であり、体積
膨張が小さく、回収可能な熱の除去を可能にし、コーク
ス形成傾向が小さいことから、優れた反応停止剤とな
る。循環油による反応停止剤は生成するコークスの量を
減少させる。循環油反応停止もまた、より価値ある炭化
水素の損失を伴うことなく、また内部のサイクロン、プ
レナム、または耐火性の壁に損傷を与えることなく高温
での分解を可能にする。望ましくは循環油反応停止は燃
料気体生成を実質的に減少させる。
好ましい実施態様においては、コークス化触媒はラフ
カットサイクロンのような蒸気触媒分離器中で総分離
(gross separation)されることによりグレードの向上
された油から分離され、グレードの向上された油を即座
に反応停止することにより、グレードの向上された油か
ら価値の低い炭化水素生成物および軽質炭化水素気体へ
の熱分解を低下させる。望ましくは反応停止は接触分解
装置の上昇反応器およびラフカットサイクロンの蒸気生
成物排出口(出口)の下流で起こる。油からの触媒の総
分離の後に接触分解油に反応停止剤を添加するのがより
効率的で経済的である。所要の反応停止剤の容量および
送り込みの費用も減少する。
1つの例示的な実施態様においては、反応停止は遊離
および蒸留のための容器の上流で起こる。本発明の1つ
の好ましい形態においては、接触分解装置は上昇反応器
と分離・ストリッパー容器(disengaging and stripper
vessel)の間に位置する外部ラフカットサイクロンを
有し、反応停止剤は外部ラフカットサイクロンの蒸気
(生成物)出口のすぐ下流で注入される。
別の実施態様例においては、接触分解装置は内部ラフ
カット分離器を有する分離容器(分離器)(disengage
r)を有し、反応停止剤は内部ラフカット分離器の蒸気
(生成物)出口のすぐ下流でその近接部において、分離
器に注入される。内部ラフカット分離器は内部サイクロ
ンおよび逆転カン分離器(inverted can separator)を
有する。弾道分離器およびその他の慣性分離器も使用で
きる。
好都合には、反応停止とともに、コークスの選択性も
減少し、分離およびストリッピング容器の希薄相部分に
おいて生成するコークスの量は少なくなる。使用ずみコ
ークス化触媒は再生器内で再生されて、上昇反応器に再
返送される。望ましくは、新しい反応停止工程の間、再
生器の再生温度を低下させる。好ましい形態において
は、再生器は全CO(一酸化炭素)燃焼において操作し、
これによりコークス化触媒を燃焼補助気体の存在下、例
えばコークス化触媒を二酸化炭素にまで完全に燃焼させ
るのに必要な化学量論的量よりも多い量の過剰量の分子
状酸素を含有する空気の存在下に再生させる。再生器は
また、部分的CO燃焼により操作してもよい。
本明細書においては、「変換」という用語は430゜F
(221℃)より高温で沸騰する供給物の量の相対的な消
失を意味する。
本明細書においては、「コークス選択性」とは変換に
対するコークス収量の比を意味する。
以下の記述および請求範囲、並びに図面により、より
詳細な説明を行なう。
図面の簡単な説明 図1は外部サイクロンを有する接触分解装置の流れ図
である。
図2は外部サイクロンを有する別の接触分解装置の流
れ図である。
図3は油精製の一部の流れ図である。
図4は油精製の別の部分の流れ図である。
図5はコーカー装置の流れ図である。
図6は接触分解装置の流れ図である。
図7および8は種々の量の反応停止剤に対する生成物
温度のグラフである。
図9は生成物の体積に対する反応停止剤の体積のグラ
フである。
図10および11は種々の接触分解装置での初期反応停止
剤の作用のグラフである。
図12は内部ラフカット分離器を有する接触分解装置の
流れ図である。
図13は図12の13−13の線に添った図12の分離器の断面
図である。
図14は図15の14−14の線に添った逆転カンおよび反応
停止剤ラインを有する分離器の拡大破断断面図である。
図15は中央上昇反応器および逆転カンを有する内部ラ
フカット分離器を有する接触分解装置の流れ図である。
図16は内部ラフカット分離器を有する別の接触分解装
置の流れ図である。
好ましい実施態様の詳細な記述 精製工程においては、未精製の生の全粗製油(石油)
を地上の保存タンク10(図3)からポンプ12により引出
して供給ライン14を通して1つ以上の脱塩器16に送り込
み、砂、塩および金属のような粒子を油から除去する。
脱塩された油を炉導入口ライン18を通じてパイプスチル
炉(pipestill furnace)20に供給し、ここで、125〜20
0psiの圧力で例えば750゜F(399℃)まで加熱する。加
熱された油をポンプ24により吐出ライン22を通じて炉か
ら取出し、供給ライン25を通じて一次蒸留塔26に送り込
む。
加熱された油は一次常圧蒸留塔、パイプスチル、また
は粗製油装置26の気化領域に入った後、その上部の精留
器部分または下部の蒸留部分に進む。一次塔は好ましく
は60psi未満の圧力で運転する。一次塔においては、加
熱された油を湿性ガス、軽質ナフサ、中間ナフサ、重質
ナフサ、灯油、バージンガスオイル、および一次還元粗
製物の画分に分離する。湿性ガス、ナフサおよび灯油の
一部は好ましくは一次塔に還流(リサイクル)して分画
および効率を促進する。
湿性ガスはオーバーヘッド湿性ガスライン28を通じて
一次塔26から引出す。軽質ナフサは軽質ナフサライン29
を通じて一次塔から取出す。中間ナフサは中間ナフサラ
イン30を通じて一次塔から取出す。重質ナフサは重質ナ
フサライン31を通じて一次塔26から引出す。灯油および
ジェット燃料用油およびファーネス油は灯油ライン32を
通じて一次塔から取出す。灯油および/または重質ナフ
サの一部は、所望により、反応停止剤の一部として使用
するために反応停止剤ライン186(図1)に供給してよ
い。一次バージン常圧ガスオイルは一次ガスオイルライ
ン33を通じて一次塔から取出し、場合により触媒供給水
素添加処理装置を介して、液体接触分解装置(FCCU)34
(図4)に送り込む。
一次還元粗製物は一次還元粗製物ライン35を通じて一
次塔26(図3)の底部から排出される。ライン35内の一
次還元粗製物はポンプ36により炉38に送り込まれ、ここ
で例えば約520゜F(271℃)〜約750゜F(399℃)の温度
まで加熱される。加熱された一次還元粗製物は炉排出ラ
イン40を通じてパイプスチル真空塔42の気化領域まで、
または直接FCU反応器まで輸送される。
パイプスチル真空塔42(図3)は好ましくは水銀35〜
50mmの範囲で圧力で運転される。蒸気を蒸気ライン44を
通じて真空塔の底部に注入する。真空塔内では、湿性ガ
スまたは真空凝縮物をオーバーヘッドガスライン46を通
じて塔の上部から引出す。重質および/または軽質の真
空ガスオイルはガスオイルライン48を通じて真空塔の中
間部分から取出され、触媒供給水素添加装置(CFHU)49
(図4)または上昇反応器に供給される。真空還元粗製
物は真空還元粗製物ライン50を通じて真空塔42(図3)
の底部から取出される。真空還元粗製物は残留物または
残油とも称されるが、これは典型的には約1000゜F(538
℃)近辺の初期沸点を有する。
残油物の一部はFCCU残留物ライン52を介してFCCU 34
(図4)に供給されるか、一連の沸騰膨張床反応器を有
する残留物水素添加処理装置(RHU)内でグレードの向
上されたものとされる。RHUからの軽質ガスオイル(LG
O)はRHU LGOライン54を介してFCCU 34に供給すること
もできる。残留物の一部はコーカー残留物ライン58を介
してコーカー装置56に送り込むことができる。
コーカー装置56(図5)はコーカーまたはコークドラ
ム62および複合塔64を有する。コーカー62内では、真空
塔底部は約10psg〜約50psigの圧力で約895゜F(479℃)
〜約915゜F(491℃)のコーカー温度でコークス化され
る。コークスは落下路、導管またはライン66を通じてコ
ーカー62から引出され、コークス保存領域まで輸送され
固体燃料として使用される。コーカー生成物蒸気はコー
カー蒸気ライン68を通じてコーカー62から引出され、複
合コーカー塔64に送り込まれる(供給される)。複合コ
ーカー塔64内では、コーカー生成物蒸気はコーカーガ
ス、コーカーナフサ、軽質コーカーガスオイル、コーク
スチル蒸留物(コーカー蒸留物)および重質コーカーガ
スオイルの画分に分離される。コーカーガスはコーカー
ガスライン70を通じて複合塔64から引出される。コーカ
ーナフサはコーカーナフサライン72を通じて複合塔64か
ら引出される。コークスチル蒸留物(コーカー蒸留物)
はコークスチル残留物CSDライン73を通じて複合塔64か
ら取出される。軽質コーカーガスオイルは軽質コーカー
ガスライン74を通じて複合塔64から引出され、FCCU 34
(図4)または触媒供給水素添加処理器(CFHU)49に供
給される。コークスチル蒸留物(コーカー蒸留物)、軽
質コーカーガスオイル、および/またはコーカーガスの
一部は、所望により、反応停止剤ライン186に供給して
反応停止剤の一部として使用できる。重質コーカーガス
オイルは重質コーカーガスオイルライン76を通じて複合
塔64(図5)から引出し、触媒供給水素添加処理(CFH
U)49(図4)内で水素添加処理した後に、接触分解器3
4(FCCU)内で接触分解できる。
重質コーカーガスオイルライン76(図5)からの重質
コーカーガスオイルおよび真空ガスオイルライン48(図
3)からの軽質真空ガスオイルおよび/または重質真空
ガスオイルは上昇反応器100に輸送されるか、または触
媒供給水素添加処理器または触媒供給水素添加処理装置
(CFHU)49(図4)に輸送され、ここで水素添加処理触
媒の存在下650゜F(343℃)〜750゜F(399℃)の温度
で、大気圧〜2000psia、好ましくは1000psia〜1800psia
の圧力で、水素供給ライン78からの水素で水素添加処理
される。水素添加処理されたガスオイルは触媒供給水素
添加処理器排出ライン80を通じて排出され、接触分解器
34(FCCU)に供給される。
図1の接触分解反応器34は、上部部分102および下部
部分104を有する直立伸長垂直上昇反応器100を有する。
分解触媒および供給油を上昇反応器100の底部で混合す
る。接触分解器(上昇反応器)100は、接触分解条件下
で分解触媒の存在下に供給油を接触分解し、グレードの
向上された流出生成物を生成する。接触分解された油の
流れは使用ずみのコークス化された分解触媒の粒子を含
有する。
外部ラフカットサイクロン106(図1)を有する粗カ
ット不活性物質分離器はサイクロン導入ライン105を介
して上昇反応器100の上部部分に連結され、これと連結
している。外部ラフカットサイクロン106は上昇反応器1
00の上部部分のあたりに同じ高度で位置している。ラフ
カットサイクロンは接触分解油からのコークス化された
触媒の粗分離を行なう。好ましくは油中のコークス化さ
れた触媒の少なくとも92〜98%をラフカットサイクロン
106により除去する。外部サイクロン106の下流には直立
分離容器または分離器108が位置している。
分離容器108(図1)は接触分解油から残存のコーク
ス化された触媒の実質的な量を遊離させ分離する。分離
容器108は900゜F(482℃)〜975゜F(524℃)で運転す
る。分離容器108は少なくとも1つの内部サイクロン112
を伴った上部希薄相部分110、流出生成物排出口ライン1
13、下部緻密部分114、および、水素をコークス化され
た触媒から蒸発させる蒸発器となる蒸留部116を有す
る。蒸留部はバッフルまたは内部部分115を有すること
ができる。蒸留蒸気ラインおよび注入器117は蒸発器116
に連結できる。
生成物流ライン119の一部を構成するサイクロン排出
口ライン118は外部サイクロン106(図1)の上部部分か
ら伸びる。生成物流ライン118は上部の水平部分118、垂
直中間部分120、中間水平部分122、および伸長垂直部分
124を有し、分離容器108の上部希薄相部分110を通じて
緻密相部分114の上部部分に向けて下方に伸びる生成物
流ディップレッグを構成する。生成物流ディップレッグ
124は内部不活性物質分離器を有し、これは分離容器108
の上部希薄相部分の中間部分に位置し、これと連結して
いる排出口126を形成する。生成物流ライン118は外部サ
イクロン106および分離容器108の上部希薄相部分の間に
伸び、これらと連結し、連絡している分離容器導入口ラ
インを形成する。
サイクロン排出口使用済み触媒ライン、導管、および
落下路は、触媒ディップレッグ128を形成し、これは分
離容器108の蒸留部分116に隣接する下部緻密相部分114
に伸びる。触媒ディップレッグ128は上部垂直部分130、
中間傾斜部分132、下部傾斜部分134、および排出口開口
部137を有する垂直ディップレッグ端部部分136を有す
る。給気蒸発ライン(aeration steam line)138は上部
垂直部分130に連結できる。流動化蒸気ライン139は下部
傾斜部分134に連結できる。
再生容器142を有する再生器140(図1)は分離容器10
8の上部に位置する。再生器140は空気のような燃焼持続
酸素含有気体の存在下で使用済みコークス触媒を実質的
に燃焼させて再生する。直立垂直伸長リフト管144は使
用済み触媒の上昇器およびラインを形成し、これは再生
容器142の下部部分から分離容器108の緻密相部分114の
中間部分を通じて下方に伸び、これにより分離容器108
から頭上再生器容器142へのコークス化された触媒の輸
送を行なう。リフト空気注入器146はリフト管144の底部
に近傍に位置し、これにより、空気を注入し、使用済み
触媒を上昇させ再生器容器142まで輸送し、コークス化
された触媒の燃焼を促進する。再生器容器142は内部サ
イクロン148および150、上部希薄相蒸気リング152、頭
上煙道ライン154および下部緻密相燃料気体のリング156
およびライン158を有することができる。
再生された触媒は触媒排出ライン、導管、および落下
路160(図1)を通じて、場合により酸素リング164をそ
の下部の部分に有することにより圧力の形成を防止した
頭上引出しウエルおよび容器162に排出される、垂直再
生触媒スタンド管166は引出しウエルカラスライド弁168
に向けて下方に伸びる。水平再生触媒ライン170は上昇
反応器1000の下部部分104に連結し、再生触媒を上昇反
応器に輸送する。流動化蒸気ライン171はスライド弁168
の下の再生触媒ライン170に連結できる。給気空気ライ
ン172は再生触媒スタンド管166の中間部分に連結でき
る。
給気蒸気ライン176(図1)はまた、上昇反応器100の
下部部分104と連結できる。注入器ノズル178(図1)は
上昇反応器100の下部部分104に位置させ、供給油を上昇
反応器に注入することができる。例示した実施態様にお
いては、複合供給油ライン180はノズル178および新しい
供給油のライン33に連結している。回収再利用油ライン
182は複合供給油ライン180に連結し、これと連結してお
り、これにより、重質触媒循環油(HCCO)、廃棄油(DC
O)および/またはスラリー油を、上昇反応器100に、新
しい供給油のライン33中、新しい供給油の40体積%ま
で、好ましくは5〜10体積%の割合で、供給する。再生
器の温度は循環油反応停止(cycle oil quenching)に
より約1゜F〜約20゜Fに低下する。
触媒循環油反応停止剤注入ライン184は、LCCO注入ラ
インおよび/またはHCCO注入ラインを有しており、また
垂直触媒循環油注入器部分186を伴っているが、これ
は、下方に伸び、分離容器導入ライン118の垂直部分120
と連結および連結しており、これにより、生成物が上昇
反応器100の下流の外部サイクロン106を吐出した後でか
つ生物が分離容器108に進入する前に、軽質循環油(LCC
O)反応停止剤および/または重質触媒循環油(HCCO)
反応停止剤を炭化水素生成物に注入する。反応停止剤
(the quench)は接触分解された粗分離油の生成物流か
ら燃料気体のようなより価値の低い炭化水素への実質的
な熱分解を最低限にし、抑制する。循環油反応停止によ
り生成物油の熱分解の約75〜90%が停止し、同時にナフ
サの収量を増大させ、ガソリンの生産量を増大させる。
反応停止の間、ラフカットサイクロン106から排出され
る油の生成物流の温度は、約30゜F(17℃)〜約200゜F
(111℃)、好ましくは約50゜F(28℃)〜約80゜F(44
℃)に、即ち900゜F(482℃)〜約930゜F(499℃)の温
度差で低下する。
循環油反応停止により、供給油からグレードの向上さ
れた油への変換が促進され、ガソリンオクタンが増大す
る。体積による反応停止剤の注入比率は、上昇反応器10
0内の供給油の導入割合の2〜20%、好ましくは5〜15
%である。好都合には、分離容器108の希薄相部分内で
生成されるコークスがより少ない。循環油反応停止の間
に生成されるC2−燃料気体も少ない。
反応停止剤の混合および蒸気化は、1つ以上の霧状化
反応停止剤注入器を用いて反応停止剤を噴霧することに
より5秒未満、好ましくは3秒未満まで増加でき、これ
により反応停止剤の迅速な接触を可能にし、急速な混合
が確保される。反応停止剤は下降速度50〜100ft/sec(1
5〜30m/sec)で、滞留時間0.1〜5秒、好ましくは0.2秒
未満で、注入される。反応停止剤の損失は回避しなけれ
ばならない。
高沸点反応停止剤媒体はエネルギー回収を向上する。
反応停止剤は好ましくは212゜F(100℃)より高温に予
備加熱することにより熱回収を向上させ、熱の損失を最
低限にできる。反応停止剤を外部サイクロン蒸気吐出ラ
イン118に噴霧して、反応器容器希薄相に進入する前に
生成物を急速に冷却する。
最も良好な結果を得るためには、反応停止剤は反応が
終了した後すぐに、好ましくはコークス化された触媒粒
子が接触分解油の生成物流から粗分離された直後に注入
する。触媒分離後のほうが触媒分離前よりも必要とされ
る反応停止剤の量が少ない。
循環油反応停止剤の使用により価値の高いナフサの収
量を増大でき、コークス形状と選択性を改善できること
は予期されない意外な発見であった。
上昇反応器より先のガスオイル変換は触媒が存在する
ラフカットサイクロン内で実質的に終了すると考えられ
る。過剰な燃料気体生成は、循環油反応停止剤の添加の
前の熱分解の結果として分離容器の希薄相部分における
長い滞留時間に予め関わるものであった。
再生された接触分解触媒は再生触媒ライン170を通じ
て上昇反応器100(図1)に供給できる。新たに構成さ
れた触媒を再生器140に添加できる。FCC上昇反応器内で
は、炭化水素供給原料を熱分解触媒との混合により蒸気
化し、供給原料を接触分解してより価値ある低分子量の
炭化水素とする。上昇反応器100内の温度は約900゜F(4
82℃)〜約1200゜F(649℃)、好ましくは約950゜F(51
0℃)〜約1040゜F(560℃)の範囲であり、圧力は大気
圧〜約50psigである。上昇反応器内の重量毎時空間速度
は約5〜約200WHSVである。上昇反応器内の油蒸気の速
度は約5ft/sec(1.5m/sec)〜約100ft/sec(30m/sec)
である。
適当な分解触媒(cracking catalysts)はシリカおよ
び/またはアルミナを含有するものであり、酸性型も包
含するがこれらに限定されない。分解触媒はマグネシア
またはジルコニアのようなその他の耐火性の金属酸化物
を含有してよい。好ましい分解触媒は結晶性アルミノシ
リケート、ゼオライト、またはモレキュラーシーブを含
有するものであり、その量は触媒の分解活性を物質的に
増大するのに十分な量、例えば約1〜約50重量%であ
る。結晶性アルミノシリケートのシリカのアルミナに対
するモル比は、少なくとも約2:1、例えば約2〜12:1、
好ましくは約4〜6:1の場合に最良の結果が得られる。
結晶性アルミノシリケートは通常はナトリウム型で販売
または生産されており、この成分は好ましくは、水素イ
オン、水素前駆体、例えばアンモニウムイオン、または
多価金属イオンとの交換により、例えば約4重量%未
満、または約1重量%未満に好ましくは減少される。適
当な多価金属は、カルシウム、ストロンチウム、バリウ
ムおよび希土類金属、例えばセリウム、ランタン、ネオ
ジミウム、および/または希土類金属の天然の混合物を
包含する。このような結晶性物質は触媒製造、炭化水素
生成および触媒再生の高温条件下でその多孔性構造を維
持できる。結晶性アルミノシリケートは極めて小さい径
の均一な多孔性構造を有することが多く、孔の断面直径
は約6〜20オングストローム、好ましくは約10〜15オン
グストロームである。シリカの比率が大きい、例えばシ
リカが約60〜90重量%でアルミナが約10〜40重量%のよ
うな、シリカアルミナ系の分解触媒が結晶性アルミノシ
リケートとの混合のために、または、分解触媒として使
用するために、適している。この他の分解触媒および孔
径も使用できる。分解触媒はまた、再生器140内の緻密
相内の一酸化炭素の燃焼を促進するために、一酸化炭素
燃焼促進剤、または白金触媒のような触媒を含有でき
る。
コークスの不活性化付着物を含有する使用済み触媒は
分離容器108から排出され、使用済み触媒上昇器144を通
じて上方に上げられ、オーバーヘッド流動化触媒再生器
または燃焼器140の底部部分に供給される。上昇反応器
および再生器はともに、接触分解装置の主要要素であ
る。空気を空気注入ライン146および使用済み触媒上昇
器144を介して上方に向けて再生器の底部部分に注入す
る。空気は再生器内で使用済み触媒粒子が全般的に上方
に向けて流動化するような圧力および流量で注入する。
触媒粒子上に含有される残存炭素(コークス)は再生器
140内で実質的に完全に燃焼し、反応器内で使用するた
めの再生触媒を与える。再生された触媒は再生触媒ライ
ン160を通じて再生器140から排出され、再生触媒ライン
170および再生触媒立管172を介して上昇反応器100に供
給される。燃焼オフガス(煙道ガス)はオーバーヘッド
燃焼発生気体ラインまたは煙道ライン154を通じて燃焼
器140の上部から排出される。
図6に示すとおり、接触分解炭化水素(揮発油)の流
出生成物流れは流出生成物ライン113を通じて分離容器1
08の上部から引出され、FCC主要分画器190に輸送され
る、FCC分画器190内で、油蒸気を含有する接触分解炭化
水素および気化蒸気を軽質炭化水素気体、ナフサ、軽質
触媒循環油(LCCO)、重質触媒循環油(HCCO)、および
廃棄油(DCO)に分画(分離)する。軽質炭化水素気体
は軽質気体ライン192を通じてFCC分画器から引出す。ナ
フサはナフサライン194を通じてFCC分画器から引出し、
LCCOは軽質触媒循環油ライン196を通じてFCC分画器から
引出す。HCCOは重質触媒循環油ライン198を通じてFCC分
画器から引出す。廃棄油は廃棄油ライン199を通じてFCC
分画器の底部から引出す。LCCOおよび/またはHCCOの一
部は油反応停止剤ライン184(図1)に回収再投与して
反応停止剤として使用できる。
あるいは、主要分画器402において、油蒸気および気
化蒸気は、(a)沸点約430゜F(221℃)未満の軽質炭
化水素、(b)軽質触媒循環油(LCCO)および(c)廃
棄油(DCO)に分画(分離)できる。軽質炭化水素は、
オーバーヘッドラインを通じて主要分画器から引出さ
れ、分離器ドラムに供給される。分離器ドラム内では、
軽質炭化水素を(1)湿性ガスおよび(2)プロパン、
プロピレン、ブタン、ブチレンおよびナフサを含むC3
430゜F(221℃)軽質炭化水素物質に分離する。湿性ガ
スは湿性ガスラインを通じて分離器から引出され、蒸気
回収装置(VRU)で更に処理される。C3〜430゜F(221
℃)物質は排出ラインを通じて分離器ドラムから引出さ
れ、蒸気回収装置(VRU)に送られ、更に処理される。L
CCOはLCCOラインを通じて主要分画器から引出され、反
応停止剤の一部として使用されるか、または更に、精
製、処理または販売される。廃棄油(DCO)は1つ以上
のDCOラインを通じて主要分画器から引出され、更に使
用される。排出油(DCO)を含有するスラリー回収物は
スラリーライン182(図1)を通じてポンプにより主要
分画器190の底部部分でDCOライン199(図6)から上方
反応器100に送られ再利用される。DCOの残りの精製所で
更に使用されるために輸送される。
上昇反応器1000(図1)から排出された使用済みで不
活性の(使用後の)コークス化された触媒は、軽質炭化
水素気体または蒸気のような蒸発気体を用いて蒸発部分
116内で揮発性炭化水素を蒸発させる。蒸発後のコーク
ス化された触媒は使用済み触媒ライン14を通じて蒸発16
6から再生器140に送られる。空気を空気注入ライン146
を通じて注入し、使用済みのコークス化された触媒を、
約0.2ft/sec(0.06m/sec)〜約4ft/sec(1.22m/sec)の
速度で使用済み触媒上昇器144を介して再生器140に流動
化させて輸送する。好ましくは過剰の空気を再生器140
内で注入し、これにより触媒上のコークスを完全に二酸
化炭素と水蒸気に変換する。コークスから二酸化炭素と
水蒸気への完全な変換のために必要とされる化学量論的
な空気の量よりも約2.5%〜約25%多い過剰空気を用い
る。
再生器140(図1)内では、触媒上のコークスは空気
の存在下に燃焼させ、これにより触媒のコークス含有量
を約0.1重量%未満とする。コークス化された触媒は再
生器の上部希薄相部分の下方の、再生器の下部緻密相部
分に含有される。一酸化炭素の燃焼は、促進燃焼によ
り、即ちCO燃焼促進剤を用いて緻密相で主に起こるが、
一酸化炭素は緻密相および希薄相の両方で燃焼できる。
緻密相の温度は約1050゜F(566℃)〜約1400゜F(760
℃)である。希薄相の温度は約1200゜F(649℃)〜約15
10゜F(821℃)である。オーバーヘッド煙道ライン154
を通じて再生器140から吐出するスタックガス(燃焼気
体)は好ましくは一酸化炭素0.2体積%(2000ppm)未満
を含有する。一酸化炭素の燃焼の熱の大部分は好ましく
は触媒により吸収され、再生触媒ライン170および立管1
66を通じて再生触媒とともに上昇反応器100に輸送され
る。
接触分解器(上昇反応器)100内では、一部の非揮発
性炭素性物質またはコークスが触媒粒子に付着する。コ
ークスは高度に縮合された芳香族炭化水素を含有し、こ
れは一般的に4〜10重量%の水素を含有する。コークス
が触媒上に堆積するにつれ、触媒の分解活性および触媒
がガソリン混入材料を精製する選択性が低下する。触媒
粒子は適当な再生方法により触媒からコークスの大部分
を除去することにより、その初期の性能の大部分を回復
できる。
触媒の再生は空気のような酸素含有気体を用いて触媒
表面からコークスの付着物を燃焼除去することにより行
なわれる。触媒からのコークス付着物の燃焼除去は大量
の酸素または空気を必要とする。コークスの酸化の特徴
は、炭素の酸化としての単純な様式であり、以下に示す
化学式で表わされる。
a. C+O2→CO2 b. 2C+O2→2CO c. 2CO+O2→2CO2 反応(a)および(b)はともに典型的な触媒再生条
件で起こり、触媒温度は約1050゜F(566℃)〜約1300゜
F(704℃)であり、この範囲の温度で触媒を再生する際
の気−固化学相互作用の典型的なものである。温度上昇
の作用は、炭素の燃焼の速度の増大、および、触媒粒子
からの炭素またはコークスのより完全な除去を反映する
ものである。燃焼速度の増大には、十分な酸素が存在す
る場合は常に、発熱の増大が伴うため、気相反応(c)
が起こる。この後者の反応はフリーラジカルにより開始
され進行する。COからCO2へ更に燃焼させることは、反
応(c)が高度な発熱反応であることから、熱エネルギ
ー源として好ましい。
図2の接触分解器(接触分解装置)は、反応停止剤の
弾道を増大させより均質な混合を促進するために、軽質
触媒循環油(LCCO)反応停止剤ライン284が垂直に対し
て約15〜約45度、好ましくは約30度の角度とした以外
は、一般的に図1の接触分解器と構造的および機能的に
同様である。再生容器242も同様に分離容器208から側方
に離れるうように位置している。簡単に理解するため
に、図2の接触分解器の部品、要素、および成分の番号
は、図1の接触分解器を相当する部品、要素および成分
の部品番号に100を加えて200代の数値にしLCCOおよび反
応器200、外部サイクロン206、分離容器208、蒸発器21
6、再生器240等とすることにより、対応させた。接触分
解、反応器は好ましくは上昇反応器を有する。一部の接
触分解装置は上昇反応器2つ、ラフカットサイクロン2
つ、スライド弁2つ、および立管2つを有し、これら
は、1つの再生器および1つの分離容器に連結される。
図12および13の接触分解器(接触分解装置)は、粗
(ラフ)カット内部サイクロンを有する4つの内部ラフ
カット不活性物分離器306を外部サイクロンの代わりに
用いて、接触分解された油の生成物流れが水平生成物ラ
イン305を介して上昇反応器300から排出された後に接触
分解された油から触媒の実質的な量を粗分離する以外
は、一般的に、図2の接触分解器と構造的および機能的
に同様である。4つのCCO反応停止剤注入器ライン384は
分離容器(分離器)308内の内部希薄相部分(領域)310
内の内部粗カット分離器306の蒸気生成物出口318のすぐ
上の位置まで伸び、これにより殆どのコークス化された
触媒が内部粗カット分離器306により油から除去された
後にLCCOおよび/またはHCCOを含有するCCO反応停止剤
を接触分解油に注入噴霧する。反応停止剤注入器ライン
は垂直に対して約15度の下降傾斜〜約90度(水平)の傾
斜角度で位置することにより、反応停止剤の逆流を最低
限にできる。
図12においては、垂直排出口使用済み触媒ライン、導
管および落下路328は内部粗カット分離器306から下方に
向かっており、分離された使用済みコークス化された触
媒を分離容器308の下部緻密相部分(領域)314および蒸
発部分(蒸発器)内に排出する。分離容器308の上部希
薄相領域310の上部部分は5つの二次内部サイクロン312
を有する。ラフカット分離器306の上の分離容器308およ
び二次内部サイクロン312は、共同して残存するコーク
ス化された触媒粒子(微細粒子)を流出気体および油蒸
気から除去する。簡単に理解するために、図12の接触分
解器の部品、要素および成分の番号は、図2の接触分解
器の相当する部品、要素および成分の番号と対応させ
て、上昇反応器300、内部ラフカットンサイクロン306、
蒸発器316、再生器340等とした。
図12および13の接触分解器と同様のFCCU 600装置に対
して行なった主要な設計変更の1つは、分離器の反応停
止のためにLCCOではなくHCCOを使用した点である。HCCO
は、流出を回避するため、即ち分画器のLCCO部分の容量
の超過を回避するため、および、全体的な装置の熱回収
を改善するため、ならびに、HCCO回路のより大きい送液
容量の利点を活用するために、LCCOの代わりに選択し
た。
HCCO反応停止剤ノズルは、反応気体がサイクロンから
吐出した直後に反応気体を冷却することにより反応停止
効率を最大にするように位置する。HCCO反応停止剤は30
゜F(17℃)〜200゜F(93℃)、好ましくは少なくとも
約100゜F(38℃)の幅で分離器を冷却できる。
図14および15の接触分解器(接触分解装置)は、中央
直立の、中央上昇反応器400が、分離容器(分離器)408
の垂直軸の希薄相部分(領域)410までこれに沿って伸
びている外は、一般的に、図12の接触分解器と構造的お
よび機能的に同様である。上昇反応器400の上部末端部4
09の付近に同軸的に位置する内部ラフ(粗)カット不活
性物質分離器406は逆転カンを有している。逆転カン406
は分離容器408の緻密相部分(領域)414および蒸発部分
(蒸発器)416に分離されたコークス化された触媒を排
出(流出)するための開口底部末端406a;上昇反応器400
の上部末端部409の上に隔たって位置し、上昇反応器の
上部末端部409から吐出する際に接触分解油の触媒含有
流が衝突する衝突板となる無孔の固体平板または平板上
部または屋根部406b;上部406bから下方に伸びる上部円
筒管状壁406c;上部壁406cの下に伸びるフード406dを形
成する中間部分;および、フード406dの下で下方に伸び
る開口底部406aの付近の下部円筒管状壁406eを有する。
フード406d(図14および15)は外部に向かってひらく
フレア状のスカート部を有する。フード406dは伸長され
た下方に向かって開く上部破断円錐壁406fを有し、これ
は上部壁406cから下方に伸び、下方に向かって収束する
破断円錐底部壁406gを有し、これは壁406fから下方に伸
びている。上部破断円錐壁406fは一対の正反対の方形の
排出開口部または窓部406hを有しており、これは油が触
媒と粗分離された後に接触分解油の流出生成物流を流出
(吐出)するための排出口を形成する。
接触分解された油の触媒含有流れが上昇反応器400の
上部末端部409(図14および15)を吐出する際に、これ
は十分なモーメントおよび力を伴なって内部粗カット分
離器(逆転カン)の上部406bに衝突し、これにより、接
触分解油から使用済みコークス化触媒の実質的な量を粗
分離する。分離した触媒は一部は逆転カン406の開口底
部406aを通じて重力流れにより排出される。触媒から粗
分離された後の接触分解油は逆転カン406の窓部406hを
通じて排出される。
一対の正反対の水平反応停止剤ラインまたは注入器48
4(図14)は窓部406hの近接部でこれと整列して、分離
容器408の内部希薄相部分(領域)410に向かって水平に
伸び、これにより接触分解油のLCCOおよび/またはHCCO
を含有する反応停止剤を注入噴霧する。反応停止剤ライ
ン408は垂直に対して約15度の下降傾斜〜約90度(水
平)の範囲の傾斜角度で位置することにより、反応停止
剤の逆流を最低限にできる。
分離容器408(図15)および分離容器の上部にある二
次内部サイクロン412は、ラフカット分離器の上方で、
共同して流出気体および油蒸気から残存するコークス触
媒粒子(微細粒子)を除去する。理解を容易にするため
に、図14および15の接触分解器の部品、要素および成分
の番号は、図12の接触分解器の相当する部品、要素およ
び成分と対応させて、400番代の数値とし、例えば上昇
反応器400、内部ラフカット分離器406、蒸発器416、再
生器440等とした。
図16の接触分解器(接触分解装置)は再生器540が分
離容器(分離器)508の下に位置する外は、一般的に、
図12の接触分解器と構造的および機能的に同様である。
理解を容易にするために、図16の接触分解器の部品、要
素および成分の番号は、図12の接触分解器の相当する部
品、要素および成分と対応させて、500番代の数値と
し、例えば上昇反応器506、蒸発器516、再生器540等と
した。
特定の状況においては、上昇反応器の代わりに、また
はこれとともに、流動床反応器または流動化接触分解反
応器を用いることが望ましい場合もある。
実施例 以下の実施例は本発明の実施を特に説明するために示
すものであり、本発明の範囲を限定する意図は無い。
実施例1および2 図1に示すものと同様の接触分解装置(装置Y)にお
いて実験を行った。実施例1の試験は基本例を示す。実
施例1の接触分割はLCCO反応停止剤を用いることなく行
った。実施例2の試験の接触分解は一時的gerry−rig反
応停止剤ラインを用いてLCCO反応停止剤を用いて行っ
た。操作条件および試験結果を以下に示す。LCCO反応停
止剤試験では、意外にも良好な結果が得られ、ナフサオ
クタンは0.2Rm/2増大し、変換は0.64体積%上昇し、ナ
フサ収量は0.5体積%増大し、重質触媒ナフサ安定性が
向上し、C2−気体収量が23重量%減少し、そしてコーク
ス選択性(例えばコークス収率/変換)が改善された。
LCCO反応停止剤による接触分解する間に生成された生成
物の範囲、量および品質は予想できないものであった。
LCCO反応停止によるこのような増大は製品の価値を実質
的に向上させた。
実施例3および4 コークス触媒粒子を除去した後の接触分解油を模倣す
るために灯油について実験室での試験を行った。実施例
3および4の試験において、反応停止剤供給速度は60グ
ラム/時であり、油生成速度は125グラム/時であっ
た。実施例3の反応停止剤はHCCOとした。実施例4の反
応停止剤はLCCOとした。HCCOおよびLCCOによる反応停止
結果は極めて類似しており、これを以下に示す。
実施例5および6 図2に示すものと同様な別の接触分解装置(FCCU 50
0)において実験を行った。実施例3の試験はLCCOを使
用しない基本的な例を示すものである。実施例6の試験
における接触分解はLCCO反応停止剤を用いて行った。油
供給速度は79 MBDとした。上昇反応器温度は1020゜F(5
49℃)とした。LCCO反応停止剤を用いない場合は、分離
容器の上部の反応器温度は上昇反応器温度より12゜F低
温とした。LCCO反応停止剤5.6 MBDでは、上昇反応器温
度は53゜F(30℃)低下した。LCCO反応停止剤により、
乾燥気体生成は1140 MSCFHから980 MSCFHの約16.7%の
望ましい減少が達成され、ガソリン生成量は39.5 MBDか
ら41.2 MBDの4.4%の顕著な増大が認められ、そして容
量回収率は約1%増大した。LCCO反応停止はさらに、プ
ロパン、プロピレンおよびイソイブタンの生成量も低下
させた。運転条件および試験結果を以下に示す。
実施例7〜9 循環油反応停止剤を用いて接触分解装置で更に実験を
行った。実施例7では、一次的gerry−rig反応停止剤ラ
インを有する図1に示すものと同様の接触分解装置(装
置Y)において外部ラフカットサイクロンの生成物出口
の直後でLCCOを注入した。実施例8では、図2に示すも
のと同様の別の接触分解装置(FCCU 500)において2つ
の外部ラフカットサイクロンの生成物出口の直後でLCCO
反応停止剤を注入した。実施例9では、図12および13に
示すものと同様の接触分解装置において分解器内の4つ
の内部ラフカットサイクロンから生成物が吐出した直後
にHCCO反応停止剤を注入した。実験条件および結果を以
下に、そして図10および11の流れ図に示す。
実施例7 供給率 24,700 B/D 上昇器排出口温度 951゜F 反応停止媒体 LCCO 反応停止剤率 1500 B/D(6.1%) 分離器内の蒸気滞留時間 16 sec 燃料気体減少 635 M SCFD 実施例8 供給率 77,000 B/D 上昇器排出口温度 1017 ゜F 反応停止媒体 LCCO 反応停止剤率 5500 B/D(7.1%) 分離器内の蒸気滞留時間 9 sec 燃料気体減少 5 MM SCFD 実施例9 供給率 37,000 B/D 上昇器排出口温度 980゜F 反応停止媒体 HCO 反応停止剤率 3000 B/D(8.1%) 分離器内の蒸気滞留時間 13 sec 燃料気体減少 1.5 MM SCFD 実施例10〜18 940゜F(504℃)、特に100゜F(538℃)を超えるよう
な高められた反応器温度はナフサ製品およびガソリンの
酸化安定性を低下させる。更に、活性マトリックスオク
タン触媒(担体マトリックス状に担持された、ゼオライ
トに変換された希土類を有するか有さない超安定Yゼオ
ライトを含有する触媒であり、ゼオライトとは無関係に
分解活性を示すもの)は、低オクタンナフサをより大き
い容量で生成する希土類類変換Y触媒よりも安定性の低
いナフサ生成物およびガソリを生成する。更に、FCU供
給原料混合物中に残油が含有されている場合は、ナフサ
製品およびガソリンの安定性が低下する。
本発明の反応停止方法は、油蒸気生成物および触媒の
混合物の初期の粗カット分離後、可能な限り早く、分離
容器の希薄相内の温度を低下させることにより、ナフサ
生成物およびガソリンの酸化安定性および保存安定性を
実質的に高めることができる。
循環油反応停止剤を用いるか用いずに、接触分解装置
で酸化安定性試験を行った。実施例10〜13では、ガスオ
イル供給物を一時的gerry−rig反応停止剤ラインを有す
る図1に示すものと同様の接触分解装置(装置Y)中で
接触分解し、適宜LCCO反応停止剤を、外部ラフカットサ
イクロンの生成物出口の直後で注入した。実施例14〜16
では、ガスオイル供給物を図2に示すものと同様の接触
分解装置(FCCU 500)中で接触分解し、適宜LCCO反応停
止剤を、2つのラフカットサイクロンの生成物出口の直
後で注入した。実施例17および18では、ガスオイル供給
物を図12および13に示すものと同様の接触分解装置(FC
CU600)中で接触分解し、適宜HCCO反応停止剤を、分離
器(分離容器)内の2つの内部ラフカットサイクロンの
生成物出口の直後で注入した。実験条件および結果を以
下に示す。
上記した実施例10〜18は生成物安定性に対する反応停
止剤の有利な作用を示している。
実施例19〜48 循環油反応停止剤を用いて更に酸化安定性試験を行っ
た。LCCO反応停止剤を図2に示すものと同様の接触分解
装置(FCCU 500)内の2つのラフカットサイクロンの生
成物出口の直後で注入した。HCCO反応停止剤は図12およ
び13の示すものと同様の接触分解装置(FCCU 600)内の
分離器(分離容器)内の2つの内部ラフカットサイクロ
ンから生成物が吐出された直後に注入した。触媒複合物
はFCCU 500およびFCCU 600に含まれる。加重平均上昇排
出口温度は、各装置(FCCU 500およびFCCU 600)への供
給物の相対流量および各装置(FCCU 500およびFCCU 60
0)の分解温度を反映するものである。LCNおよびHCNの
安定性は流下ライン内の試料採取点から取出した状態で
測定した。ULRは抗酸化剤を用いて処理しておいたLCNお
よびHCNから混合して調製した。試験条件および結果を
以下に示す。
実施例49〜54 ラフカットサイクロンの下流で反応停止を行ってもジ
オレフィンの収量が低下する。ジオレフィン(不飽和炭
素炭素結合を2つ有する)は接触分解反応よりはむしろ
熱反応による生成物であると考えられ、温度が高いか、
または滞留時間が長いようなFCCUの領域で形成される。
遊離領域の温度を低下させることにより、反応停止剤の
適用でジオレフィン分子の収量を低下できると考えられ
る。
C4ジオレフィン(ブタジエン、特に1,3−ブタジエ
ン)はイソブタンアルキル化装置内のFCCUブチレンの次
工程において悪影響を及ぼすと考えられ、これらは酸ア
ルキル化触媒の希釈度を所望の程度より高める。
C5ジオレフィンは、イソプレン、1,3−ペンタジエン
およびシクロペンタジエン等であるが、これらはFCCU生
成物流内では同様に望ましくないと考えられている。C5
FCCU生成物をイソブタンアルキル化装置内に投入する
と、このC5炭化水素流内に含有されるC5ジオレフィンが
酸アルキル化触媒の希釈度を高める。
別法としてC5および高分子量のジオレフィンを含有す
るFCCU生成物流を生成物ガソリンに混入させてよい。ガ
ソリン中、ジオレフィンは生成物の不安定性の原因では
ないかと疑われている。2つの不飽和結合を有する化学
物質の反応性が高いため、ジオレフィンは酸素または他
の物質と急速に反応して望ましくないガム状物を形成す
る。
従って、ジオレフィン生成量の少ない方法が望まし
い。反応器の希薄相の反応停止によりジオレフィン生成
量は低下する。ガソリンの不安定性に寄与する化学反応
は複雑である。ジオレフィンはこれらの反応に関与する
と考えられているが、実施例19〜48の反応停止で認めら
れた安定性の改善には、ジオレフィン以外の別の分子状
化合物も関与している可能性がある。
ジオレフィン生成量を低下させることにおける反応停
止の有利な作用の例を以下に示す。試験で生成したC5ジ
オレフィンの量を示す。反応停止は同様の形態で他のジ
オレフィンの生成量も変化させると考えられる。
生成量試験は図2に示すものと同様の接触分解装置
(FCCU 500)内で行った。総オーバーヘッドC5−430ナ
フサ生成物の試料は分離容器を離れる蒸気生成物ライン
から得た。
実施例50および51の試料は運転中でない1つの上昇反
応器から得た。共通の分離容器内に単一の外部ラフカッ
トサイクロンを通じて排出している僅か1つの上昇反応
器が運転されていた。
実施例49および52〜54で採取した試料は運転中の両方
の上昇反応器から得た。両方の外部ラフカットサイクロ
ンから得た気体生成物を外部ラフカットサイクロンのす
ぐ下流でLCCOにより反応停止し、その後、両方の反応停
止された流れは共通の分離容器に入った。
実施例49、52および54の各上昇反応器に対する比率は
合理的な分割比であり、おおむね50/50であった。実施
例53では、反応停止剤の流量はA排出口は2500 b/d、B
排出口は4100 b/dであり、合計6600 b/dであった。
以下の結果が得られた。
実質的に同じ反応温度では、LCCO反応停止剤の適用に
よりC5ジオレフィン収量は約35〜50%低下した。
反応停止剤の選択 一般的に、接触分解油生成物を効率的に冷却して油生
成物の熱分解を最小にするための十分な熱容量を有し、
同時に分画器の上部よりはむしろ底部で熱を回収できる
ようにするためには反応停止剤は125゜F(52℃)、好ま
しくは少なくとも430゜F(221℃)の沸点を有さなけれ
ばならない。望ましくは、反応停止剤は使用しない場合
の油生成物の体積の100%〜120%、好ましくは103〜105
%以下に蒸発時の反応停止剤および油生成物の総体積膨
張を制限するためには、反応停止剤は90を超える分子量
を有することが必要であり、即ち、反応停止剤の体積膨
張は接触分解油の体積の0〜20%、好ましくは3〜5%
以下であることが必要である。更に、反応停止剤は、遊
離容器の希薄相領域内の滞留時間1〜30秒間、900゜F
(482℃)〜1100゜F(593℃)での熱分解に対して、不
活性でなければならない。予め分解された炭化水素、例
えばLCCO、HCCO、HCN、コークス化ガスオイルおよびコ
ークス化蒸留物は、これらが新品のガスオイルや新品の
ナフサおよび水素添加処理された原料、例えば水素添加
処理されたガスオイルや水素添加された蒸留物よりも熱
分解に対して反応性が低いため、反応停止剤として極め
て望ましい。更に、接触分解された油生成物を効果的に
冷却し、精製設備の内壁およびラインのコークス付着を
回避する目的で、遊離器の希薄相内の蒸気化を完全に行
なうためには、反応停止剤は好ましくは900゜F(482
℃)未満の沸点を有する。
接触分解装置の運転温度を高めるために反応停止剤が
C2燃料気体の生成を低下させるのも望ましい。
種々の反応停止剤の性質を表Aに示す。本明細書にお
けるLCCOはまた、表A中のLCCOについて示す沸騰範囲、
API重力および分子量を有する、塔ポンプ上の中間還流
物も含む。
反応停止は、流体、好ましくは液体を、接触分解装置
中に、好ましくは粗カット分離器(サイクロン)のすぐ
下流に注入して、反応を停止することを包含する。一般
的に優れた反応停止工程は以下の特徴を有する。
1) 熱分解が実質的に終了した後に起こる熱反応によ
る価値ある生成物の損失を効果的に減少させることによ
り最大の経済的利点を与える。
2) 運転に対する悪影響が最小である。
3) ユテリティーコストへの影響が最小である。
反応停止工程の条件が複雑であるため多くの種類の流
体の反応停止剤として使用できることは明らかである
が、反応停止剤物質および反応停止の実施方法の選択は
単純でも明白でもない。ある面で有効である流体が別の
面で許容できない場合もある。
反応停止剤流体はFCC上昇器生成物を冷却し、希釈す
ることにより、熱生成物の生成量を低下させる、図7お
よび図8は、種々の反応停止剤が生成物流を冷却する能
力、即ち種々の流体の相対的冷却能力を示すものであ
る。反応停止された生成物の温度を添加反応停止剤量の
関数としてプロットした。図7中のLCCO/CATは触媒が油
生成物から粗分離される前にLCCO反応停止剤を油生成物
に注入したことを示している。%として表示した反応停
止剤添加は反応停止剤の重量の生成物重量に対する比で
ある。反応停止剤流体の熱容量および蒸発熱(液体であ
る場合)は冷却能力に影響する。水は極めて有効であ
り、1重量%の添加につき20゜F冷却する。炭化水素も
同様に有効であり、1重量%添加につき約7゜F冷却す
る。水蒸気は既に蒸発しているため有効性は小さい(1
重量%につき4゜F)。触媒除去前の生成物の冷却は、
触媒が多くの熱を保持しており、多くの触媒が存在(典
型的には油の重量の6倍)しているため、多くの量の反
応停止剤流体を必要とする。水は良好に冷却するが、こ
の利点を排除するという欠点を有する。
反応停止剤流体を添加することにより、上昇生成物の
濃度を希釈している生成物の温度を低下させることによ
り燃料気体が減少される。上昇生成物(および炭化水素
反応停止剤)の熱分解速度は温度、系内の滞留時間、蒸
気の濃度および物質の固有の反応性(熱分解性)により
変化する。反応停止剤流体そのものが上昇生成物より低
い熱分解性を有する場合は、上昇生成物の濃度を低下さ
せることにより分解速度は遅くなる。表Bは生成物の約
15重量%の比率で注入された異る分子量の種々の反応停
止剤流体について、初期1000゜F(536℃)の上昇生成物
および反応停止剤流体の相対モル濃度を示す。表Bおよ
び以下の表において、C2燃料気体の低下は、滞留時間約
13秒で1000゜F(538℃)から900゜F(482℃)への炭化
水素生成物の瞬間的冷却に関連している。反応停止剤流
体(液体として注入)は分子量により種々の体積に膨張
する。分子量が最も小さいものが最大の膨張を与えるた
め、上昇生成物の最大希釈をもたらす表2はまた、実験
室での試験に基づくC2燃料気体生成の低下の推定を可能
にするものであり、反応停止剤流体の相対熱反応性を含
む。小さい分子量を有する反応停止剤流体がC2燃料気体
生成の最大の減少をもたらす理由は、反応停止剤流体そ
のものが熱分解を受けにくい場合は、C2燃料気体が熱分
解の範囲の尺度となるからである。
反応停止剤の安定性は重要である。不安定な反応停止
剤物質は過剰の置換を必要とし、それ自体C2収量に寄与
する。表Bには種々の流体の熱安定性が示されている。
熱安定性(分解性)は種々の反応停止剤流体の実験室で
の試験から求めた。表中の数値は重質触媒ナフサの熱安
定性に関連するものであり、上昇生成物と同様の性質を
有している。当然ながら、非炭化水素である水は分解せ
ず、その性能は炭化水素の目標となる。低い分解性を有
する炭化水素は十分な性能を示す。
混合時間もまた反応停止の重要な要因である。最大の
冷却速度を得るためには、反応停止剤流体を熱生成物流
に注入する際に、反応停止剤と生成物流は可能な限り迅
速に混合させなければならない。2つの流れの混合が不
十分な場合、熱反応が進行するための余剰の時間を生じ
る。反応停止剤流体を注入するために霧状化ノズルを使
用することにより、迅速に分散し蒸発する極めて小さい
液滴が形成される。
熱生成物の減少に対する混合時間の影響を、LCCO反応
停止剤を用いた場合の実験室での結果に基づいて、表C
に示す。
蒸気膨張は適切な反応停止剤を選択する際の重要な要
因である。蒸発した反応停止剤は生成物回収系に入るた
め、工程設備および制御に適合するものでなければなら
ない。反応停止剤流体の選択が適切でない場合、生成物
蒸気からの触媒の分離において、上昇器の排出流量が上
昇し、生成物分画器の効率的な運転の障害となる場合が
ある。これらの障害を最低限にするためには、不規則で
過剰の圧力水準とならないように、反応停止剤流体は最
低の膨張を示さなければならない。図9は種々の反応停
止剤流体について、反応停止の際の温度の関数として、
流体停止された生成物流の生成物流のみに対する体積比
を示す。図9中の凡例LCCO/CATは、触媒が油生成物から
粗分離される前に油生成物へLCCO反応停止剤を注入した
ことを示している。気体、水蒸気およびプロパンは、流
れを冷却するためにかなりの量を添加しなければならな
いため最も大きい増大を示し、そして低分子量であるた
めに大きい体積の気体を与える。水もまたかなりの蒸気
膨張を示す。水で反応停止された流れは生成物流れのみ
よりもほぼ20%大きい体積を有する。この規模の膨張は
操作に悪影響を及ぼすため、望ましくない。一方、液体
炭化水素はほぼ中間の体積変化を示す、液体炭化水素の
場合は、気体の体積が水の場合もりもかなり小さくなる
ほど、分子量が十分高いのが典型的である。炭化水素の
膨張は、冷却された生成物を収縮させることにより排除
でき、これによりほぼ一定の体積流量を達成することも
できる。この規準は生成物蒸気を希釈する低分子量の利
点と対照的である。
使用される反応停止剤の量には現実的な制約がある。
反応停止剤の量が増大するにつれ利点は小さくなる。ま
た、上昇生成物温度が高いほど利点は大きくなる。表D
はこれを示している。表中の条件の各対は反応停止剤添
加の2つの水準に相当する。1000゜F(538℃)では、反
応停止剤の量を倍にした場合、C2生成量は僅か45%のみ
減少した。1200゜F(649℃)では、ファクター4で反応
停止剤を増大させても改善は僅か30%であった。
コーキングは適切な反応停止剤を決定する際の別の重
要な規準である。高いコークス形成傾向は反応停止剤流
体に悪影響を与える。コークスの付着は工程の流れを制
限し、運転停止を余儀なくする。再生器内に過剰のコー
クスが存在すると、装置の熱平衡および経済性を損な
う。一方、遊離容器の希薄領域内の触媒との相互作用に
よりコークスを減少させるような反応停止剤流体は、装
置のコークス選択性および経済性を向上させる。
反応停止剤の使用は設備運転経費を増大させる。優れ
た反応停止剤流体はこれらの費用を最低限にする。この
ような費用は以下の工程:損失反応停止剤の補充;反応
停止剤流体の送り込む;不完全な熱回収および損失;冷
却用およびボイラー供給物としての水の必要性;および
汚染工程水の処理に関わるものである。
一部の炭化水素反応停止剤物質は熱分解を起こす。C2
燃料気体は分解により生成する。表EはC2の粗減少に対
する種々の反応停止剤物質の性質の影響に関するコンピ
ューターモデルによる予測を示す。生成物を分解する反
応停止剤流体を用いた場合、C2燃料気体減少はより低く
なっている。
反応停止剤物質として炭化水素流体を使用することに
伴う付加的な工程水費用(process water cost)は無い
かまたは極めて少ない。水が反応停止剤物質である場合
には、工程水を得なければはらない。工程水の利用は付
加的な費用を伴う。水はそれが工程を通過する際に汚染
され、汚染規制法に合致するためには処理しなければな
らない。
熱の回収は適切な反応停止剤を選択する際の別の重要
な要因である。かなりの量の熱が反応停止剤物質により
吸収される。反応停止工程が現実的なものであるために
は、この熱は使用できる形態で回収されなければならな
い。一般的に熱が得られる温度が高い程、回収が容易で
ある。従って、高温で沸騰する反応停止剤流体は良好な
熱回収を可能にする。FCC接触分解装置においては、熱
回収は生成物分画系に統合される。分画系内の低い熱エ
ネルギーは典型的には冷却水中に消失する。約212゜F
(100℃)〜350゜F(177℃)より低温の流れのエネルギ
ーは回収されない。従って、水はそれが大気圧下で212
゜F(100℃)で凝縮し、そのエネルギーの大部分はそれ
が凝縮する際に放出されるため、エネルギー回収の観点
からは、不適当な反応停止剤媒体である。目標反応停止
剤温度より僅かに低温で沸騰する流体が最大熱回収を可
能にする。
表F中に、いくつかの反応停止剤流体候補(LCCO、HC
CO、HVGO、ガスオイル、水)のエンタルピーを表中の温
度に相当する値として示す。熱、Q1、Q2、Q3、Q4は、そ
れぞれ、(a)625゜F(329℃)より高温、(b)625゜
F(329℃)〜475゜F(246℃)、(c)475゜F(246℃)
〜325゜F(163℃)および(d)325゜F(163℃)〜60゜
F(16℃)で吸収可能な熱である。高温で大量の熱(例
えば高いQ1)を吸収する物質が好ましく、低温で熱を吸
収する(例えば高いQ4)物質は好ましくない。表F中の
物質では、反応停止剤媒体として好ましい順は、(1)
HCCO、(2)LCCO、(3)ガスオイル、そして最後が水
である。各反応停止剤について、反応停止された生成物
の温度およびQ1の上限は、900゜F(482℃)であった。
エンタルピーは圧力20psig(23kPa)で測定した。
反応停止剤物質選択 いくつかの反応停止剤流体を表Gで評価した。異る精
製施設では、特定の条件に合致するために、あるいは特
定の機会を利用するために、異る反応停止剤物質を使用
するであろう。以下に検討した流体の内、LCCOが最も良
好であり、HCCOが次に良好であった。水はいくつかの重
大な難点を有している。残りの物質は反応停止剤流体と
しての好適性を低下させるような特定の特徴を有してい
る。
新しい接触分解および反応停止の方法および系の多く
の利点には以下の特徴が包含される。
1. 生成物の価値と品質の向上 2. より価値ある炭化水素の収量の増大 3. より多いナフサおよび最終ガソリンの生成量 4. より高い生産量 5. 生成物ナフサの良好な生産量と酸化安定性 6. 熱分解および生成物の分解が減少したため、ガソリ
ンからエタンや軽質燃料気体への過剰分解が最小限にな
った。
7. ナフサ生成物のペンタジエン含有量の低下 8. 価値の低い燃料気体の生成量の低下 9. ナフサおよび最終ガソリンのオクタン価の増大 10.経済的 11.効率的 12.効果的 本発明の実施態様を以上の通り記載したが、本発明の
新しい精神と範囲を外れることなく、当業者は種々の変
更や置き換え、並びに工程段階の順序変更ができること
を理解されたい。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クイン,ジヨージ・パトリツク アメリカ合衆国イリノイ州 60190.ウ インフイールド.ブルツクサイドドライ ブ27ダブリユー650 (72)発明者 ランデル,ダグラス・ニユートン アメリカ合衆国イリノイ州 60137.グ レンエリン.コテイツジアベニユー311 (72)発明者 シユヴアルツ,ジヨン・ジエラルド アメリカ合衆国イリノイ州 60540.ネ イパービル.メリマツクサークル936 (72)発明者 キヤンプ,マーク・ステイーブン アメリカ合衆国イリノイ州 60525.ラ グランジユパーク.エルムウツド27 (72)発明者 フオーガツク,ジヨン・マイケル アメリカ合衆国イリノイ州 60126.エ ルムハースト.オークツリーコート13 (72)発明者 ゲブハード,トマス・ジヨゼフ アメリカ合衆国イリノイ州 60563.ネ イパービル.イロクウオイズアベニユー 1132 (72)発明者 クルーズ,ラリー・ウイルフリド アメリカ合衆国イリノイ州 60417.ク リート.ウイロウブルツクトレイル48 (56)参考文献 特開 昭59−36548(JP,A) 特開 平1−304183(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C10G 11/00

Claims (20)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】接触分解装置の反応器において供給油を分
    解触媒の存在下に接触分解して、接触分解されアップグ
    レードした油の流出生成物流を生成させる工程、および 上記生成物流を反応器の外部かつ下流において、軽質接
    触循環油、重質接触循環油、重質接触ナフサ、灯油、コ
    ーカー留出油、軽質コーカーガスオイル、水素化処理留
    出油、未処理の新鮮なバージンガスオイル、および未処
    理の新鮮なバージンナフサよりなる群から選択される少
    なくとも1種を含有する反応停止剤で反応停止する工程
    を含む接触分解方法。
  2. 【請求項2】上記供給油がガスオイルを含有し、そして 上記反応停止工程が、生成物流の温度を低下させ、そし
    て生成物流の熱分解を最小限にすることをさらに含む、
    そして 反応停止剤が供給油のバレル当たり約2〜約20容積%の
    範囲の量で生成物流に注入される、請求項1記載の接触
    分解方法。
  3. 【請求項3】反応器が上昇反応器からなり、 接触分解が実質的に終了した後に生成物流を反応停止
    し、そして 反応停止剤を供給油のバレル当たり約5〜約15容積%の
    範囲の量で生成物流に接触させる、請求項1記載の接触
    分解方法。
  4. 【請求項4】供給油を分解触媒の存在下に接触分解する
    工程、および 接触分解が実質的に終了した後に接触分解された供給油
    を、水より高温の沸点、90を越える分子量、および、接
    触分解油の体積の約20%未満の体積膨張を有する炭化水
    素液体反応停止剤と接触させることにより冷却して、接
    触分解油の燃料ガスへの熱分解を最小限にする工程を含
    む接触分解方法。
  5. 【請求項5】反応停止剤が約482〜約593℃における熱分
    解に実質的に不活性であり、 供給油は反応器において接触分解され、 反応停止剤が予め分解された炭化水素、未処理の新鮮な
    バージン供給原料および水素化処理された炭化水素より
    なる群から選択され、そして 接触分解油が約17〜約111℃の範囲になる量の反応停止
    剤により冷却される、請求項4記載の接触分解方法。
  6. 【請求項6】反応停止剤の体積膨張が約5%未満であ
    り、 反応停止剤がナフサ製品およびガソリンの酸化安定性を
    改善し、 反応停止剤の実質的部分が少なくとも約221℃かつ約482
    ℃以下の沸点を有し、そして希薄相において実質的に完
    全に蒸発する、請求項4記載の接触分解方法。
  7. 【請求項7】反応停止剤が軽質接触循環油、重質接触循
    環油、重質接触ナフサ、コーカーガスオイルおよびコー
    カー留出油よりなる群から選択される、請求項4記載の
    接触分解方法。
  8. 【請求項8】生成物排出口を提供する蒸気出口を有する
    総カット分離器において、接触分解油から触媒を実質的
    に分離する工程、および 上記分離後に総カット分離器の生成物排出口に近接して
    接触分解油中に反応停止剤を注入する工程を含む、請求
    項4記載の接触分解方法。
  9. 【請求項9】再生器および上昇反応器を含む接触分解装
    置において供給油を分解触媒の存在下に接触分解して、
    コークス化した触媒が残存したままのアップグレード油
    を生成させる工程、 アップグレード油からコークス化触媒の総カット分離を
    行い、そしてその実質的直後に、アップグレード油を反
    応停止してアップグレード油の価値の低い炭化水素生成
    物および軽質炭化水素ガスへの熱分解を実質的に低減す
    る工程、ここでアップグレード油は供給油の容積当たり
    約2〜約15%の反応停止剤で反応停止され、反応停止剤
    が軽質接触循環油、重質接触循環油、重質接触ナフサ、
    およびそれらの組み合わせよりなる群から選択され、そ
    して上昇反応器の下流で反応停止が起こる、 再生器において、コークス化触媒を再生する工程、 再生された触媒を接触分解反応器にリサイクルする工程
    を含む接触分解方法。
  10. 【請求項10】接触分解装置の反応器において、供給油
    を分解触媒の存在下に接触分解し、触媒を含有する接触
    分解されアップグレードした油の流出流を生成させる工
    程、 外部総カット分離器および分離器において、アップグレ
    ード油から触媒を実質的に分離する工程、 外部総カット分離器の下流かつ分離容器の上流におい
    て、軽質接触循環油、重質接触循環油、重質接触ナフ
    サ、灯油、コーカー留出油、軽質コーカーガスオイル、
    水素化処理留出油、未処理の新鮮なバージンガスオイ
    ル、および未処理の新鮮なバージンナフサよりなる群か
    ら選択される少なくとも1種を含有する反応停止剤でア
    ップグレード油を反応停止する工程、そして、 反応停止剤は供給油のバレル当たり約2〜約20容積%の
    範囲の量で流出流中に注入される ことを含む接触分解方法。
  11. 【請求項11】原油を包含する石油を実質的に脱塩する
    工程、 加熱炉において脱塩原油を加熱する工程、 加熱原油を一次蒸留塔にポンプ注入する工程、 一次蒸留塔において加熱原油をナフサ、一次ガスオイル
    および一次蒸留塔残油の流れに分離する工程、 一次蒸留塔残油をパイプスチル真空塔にポンプ注入する
    工程、 パイプスチル真空塔において一次蒸留塔残油を湿性ガ
    ス、重質ガスオイル、および液体アスファルトを提供す
    る真空塔残油の流れに分離する工程、 一次蒸留塔からの一次ガスオイルを含む供給油を、接触
    分解装置の直立伸長上昇反応器に移送する工程、 新鮮な、および再生された結晶性分解触媒を上昇反応器
    に供給する工程、 上昇反応器において供給油を分解触媒の存在下、接触分
    解条件下で接触分解して、失効したコークス化触媒を含
    有するアップグレードされた接触分解油の流出生成物流
    を生成させる工程、 上昇反応器下流の外部ラフカット分離器において、生成
    物流から失効したコークス化触媒の実質的な量を分離
    し、生成物流からコークス化触媒の総カット分離を行う
    工程、 生成物流が外部分離器を出た直後に、生成物流の価値の
    低い炭化水素への熱分解を実質的に最小限にし、かつ同
    時にナフサの収量を増大させるために、生成物流に循環
    油反応停止剤を注入し反応停止し、ガソリンの生産量を
    実質的に増大させる工程、ここで反応停止剤は軽質接触
    循環油および重質接触循環油よりなる群から選択される
    循環油を含み、反応停止剤は供給油のバレル当たり約5
    〜約15容積%の範囲の量で生成物流中に注入される、 反応停止された生成物流を分離容器の上部希薄相部に移
    送する工程、 分離容器の希薄相部内の少なくとも1つの内部サイクロ
    ンにおいて、反応停止された生成物流から残存している
    失効したコークス化触媒細粉の実質的な量を遊離させそ
    して分離する工程、 分離容器のストリッピング部において、コークス化触媒
    から揮発性炭化水素をストリッピングする工程、 ストリッピングされたコークス化触媒を接触分解装置の
    再生器に転送する工程、 再生器内に空気を注入する工程、 再生器において、空気の存在下に失効した触媒上のコー
    クスを実質的に燃焼させることにより失効した触媒を再
    生する工程、 再生された触媒を上昇反応器にリサイクルする工程、 精留塔において分解油を軽質炭化水素気体、接触ナフ
    サ、軽質接触循環油を包含する接触循環油、および廃棄
    油の流れに分解する工程、および 反応停止剤として使用するために、精留塔からの軽質接
    触循環油を、外部分離器と上昇反応器の間に配置された
    反応停止剤注入ラインにリサイクルする工程を 含む接触分解方法。
  12. 【請求項12】供給油を分解触媒の存在下に接触分解
    し、コークス化触媒が残存したままのアップグレードさ
    れた接触分解油の流出生成物流を生成させるための、上
    部および下部を有する直立伸長上昇反応器、 接触分解油からのコークス化触媒の総分離を行うため
    の、上昇反応器の上部から間隔を置きそして実質的にほ
    ぼ同様の高さに配置され、そして上昇反応器の上部に連
    結されそして連通している外部ラフカット分離器、 接触分解油から残存しているコークス化触媒の実質的な
    量を遊離させそして分離するための、少なくとも1つの
    内部分離器を有する上部希薄相領域、下部濃厚相領域、
    およびストリッパーを備えるストリッピング部を有する
    直立分離容器、 外部分離器と分離容器の上部希薄相部との間に延びそし
    て連結している生成物ライン、 外部分離器と分離容器の濃厚相部との間に延びそして連
    結している失効した触媒ライン、 容器、コークス化触媒を容器に移送するための直立伸長
    リフト管、空気を注入しそしてコークス化触媒の燃焼を
    促進するためにリフト管に連絡している空気注入器、お
    よび再生触媒を上昇反応器に移送するための上昇反応器
    に連結している再生触媒ラインを含む再生器、および 油の生成物流の熱分解を実質的に低減させそしてナフサ
    の収量を増大させるために、接触分解油が上昇反応器の
    下流の外部分離器を出、そして触媒から総分離された後
    かつ接触分解油が分離容器に入る前の接触分解油中に、
    軽質循環油および重質循環油よりなる群から選択される
    循環油を含む反応停止剤を注入するための入口ラインに
    連結しそして連絡しており、反応停止剤を入口ライン中
    に実質的に垂直下向きにまたは反応停止剤と生成物との
    混合を増進させるために垂直基準線に関して約15〜約45
    度の範囲の傾斜角度で注入するための実質的に垂直な軽
    質循環油反応停止剤注入器を含む循環油反応停止剤注入
    ライン を含む接触分解装置。
  13. 【請求項13】接触分解装置の反応器において、供給油
    を分解触媒の存在下に接触分解し、接触分解させたアッ
    プグレード油の流出流を生成させる工程、 分離容器内の内部サイクロンおよび逆転カン分離器より
    なる群から選択される慣性分離器を含む内部総カット分
    離器において、触媒をアップグレード油から実質的に分
    離する工程、および アップグレード油を分離容器内の内部総カット分離器の
    下流において、供給油のバレル当たり約2〜20容積%の
    範囲の量でその流に注入される軽質接触循環油、重質接
    触循環油、重質接触ナフサ、灯油、コーカー留出油、軽
    質コーカーガスオイル、水素化処理留出油、未処理の新
    鮮なバージンガスオイル、および未処理の新鮮なバージ
    ンナフサよりなる群から選択される少なくとも1種を含
    有する反応停止剤で反応停止する工程 を含む接触分解方法。
  14. 【請求項14】原油を包含する石油を実質的に脱塩する
    工程、 加熱炉において脱塩原油を加熱する工程、 加熱原油を一次蒸留塔にポンプで注入する工程、 一次蒸留塔において加熱原油をナフサ、一次ガスオイル
    および一次蒸留塔残油の流れに分離する工程、 一次蒸留塔残油をパイプスチル真空塔にポンプ注入する
    工程、 パイプスチル真空塔において一次残留塔残油を湿性ガ
    ス、重質ガスオイル、および液体アスファルトを提供す
    る真空塔残油の流れに分離する工程、 一次蒸留塔からの一次ガスオイルを含む供給油を、接触
    分解装置の直立伸長上昇反応器に移送する工程、 新鮮な、および再生された結晶性分解触媒を上昇反応器
    に供給する工程、 上昇反応器において供給油を分解触媒の存在下、接触分
    解条件下で接触分解し、失効したコークス化触媒を含有
    するアップグレードされた接触分解油の流出生成物流を
    生成させる工程、 上昇反応器の下流に配置された分離容器の希薄相部内の
    内部ラフカット分離器において、生成物流から失効した
    コークス化触媒の実質的な量を分離し、生成物流からコ
    ークス化触媒の総分離を行う工程、 生成物流が内部分離器を出た直後に、生成物流の価値の
    低い炭化水素への熱分解を実質的に最小限にし、かつ同
    時にナフサの収量を増大させるために、生成物流に循環
    油反応停止剤を注入しそして反応停止して、ガソリンの
    生産を実質的に増加させる工程、ここで反応停止剤は軽
    質接触循環油および重質接触循環油よりなる群から選択
    される循環油を含み、反応停止剤は供給油のバレル当た
    り5〜15容積%の範囲の量で生成物流中に注入される、 分離容器の希薄相部内の少なくとも1つの内部サイクロ
    ンにおいて、反応停止された生成物流から残存している
    失効したコークス化触媒細粉の実質的な量を遊離させそ
    して分離する工程、 分離容器のストリッピング部において、コークス化触媒
    から揮発性炭化水素をストリッピングする工程、 ストリッピングされたコークス化触媒を接触分解装置の
    再生器に移送する工程、 再生器中に空気を注入する工程、 再生器において、空気の存在下に失効した触媒上のコー
    クスを実質的に燃焼させることにより失効した触媒を再
    生する工程、 再生された触媒を上昇反応器にリサイクルする工程、 精留塔において反応停止された接触分解油を軽質炭化水
    素気体、 接触ナフサ、軽質接触循環油を包含する接触循環油、お
    よび廃棄油の流れに分離する工程、および 反応停止剤として使用するために、精留塔からの軽質接
    触循環油を、分離容器にリサイクルする工程 を含む接触分解方法。
  15. 【請求項15】液体アスファルトの一部を供給油の一部
    として使用するために上昇反応器に供給する工程を包含
    し、そして反応停止剤が重質接触循環油を含む請求項11
    または14記載の方法。
  16. 【請求項16】軽質接触循環油が反応停止剤の少なくと
    も1部として供給油中に注入される請求項11または14記
    載の接触分解方法。
  17. 【請求項17】分離工程が、 逆転カン分離器の衝突板に流出生成物流を、上昇反応器
    を出た時点において衝突させる工程、 分離された触媒を逆転カン分離器の開口底部を通して排
    出する工程、および 分離された接触分解油を逆転カン分離器の生成物出口を
    構成する少なくとも1つの窓部を通過させる工程 を含み、そして反応停止工程が逆転カン分離器の窓部に
    近接する位置において循環油を噴霧することを含む、請
    求項14記載の接触分解方法。
  18. 【請求項18】供給油を分解触媒下に接触分解し、コー
    クス化触媒が残存したままのアップグレードされた接触
    分解油の流出生成物流を生成させるための上部および下
    部を有する直立伸長上昇反応器、 接触分解油からコークス化触媒の実質的な量を遊離させ
    分離するために上昇反応器に連絡している、少なくとも
    1つの内部サイクロンを有する上部希薄相領域、下部濃
    厚相領域、およびストリッパーを構成するストリッピン
    グ部を有する直立分離容器、 接触分解油からコークス化触媒を総分離するために分離
    器の希薄相領域に配置された、油排出口を構成する蒸気
    口を画定し、そして触媒出口を構成する下部部分を有す
    る内部総カットサイクロン分離器、 容器、コークス化触媒を分離容器から容器に転送するた
    めの直立伸長リフト管、空気を注入しそしてコークス化
    触媒の燃焼を促進するためにリフト管に連絡する空気注
    入器、および再生触媒を上昇反応器に移送するための上
    昇反応器に連結している再生触媒ラインを含む再生器、
    および 油の生成物流の熱分解を実質的に低減させ、そしてナフ
    サの収量を増大させるために、接触分解油が内部総カッ
    ト分離器を出て触媒から総分離された後の接触分解油中
    に、軽質循環油および重質循環油よりなる群から選択さ
    れる循環油を含む反応停止剤を注入するための、分離容
    器の内部に延びそして内部総カット分離器の油排出口に
    整合させて実質的に配列された少なくとも1つの循環油
    反応停止剤注入ライン を含む接触分解装置。
  19. 【請求項19】循環油反応停止剤ラインが反応停止剤の
    逆流を最小限にするために分離容器を通して延びる垂直
    基準線に対して約15〜約90度の範囲の傾斜角度である請
    求項18記載の接触分解装置。
  20. 【請求項20】再生器が分離容器の下側に配置され、そ
    して接触分解装置が上昇反応器の頂部と内部総カットサ
    イクロンとの間に延びそしてそれらを連結している実質
    的に水平な導管を含む請求項18記載の接触分解装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2458862A (en) * 1943-07-24 1949-01-11 Standard Oil Dev Co Preventing secondary reactions in catalytic processes
US2906695A (en) * 1956-08-07 1959-09-29 Exxon Research Engineering Co High temperature short time hydrocarbon conversion process
US2943994A (en) * 1958-02-14 1960-07-05 Exxon Research Engineering Co Chemicals coking quenching system
BE601348A (ja) * 1960-03-16
US3785782A (en) * 1970-01-26 1974-01-15 Standard Oil Co Catalytic petroleum conversion apparatus
US4049540A (en) * 1975-03-08 1977-09-20 Chiyoda Chemical Engineering & Construction Co. Ltd. Process for the thermal cracking of heavy oils with a fluidized particulate heat carrier
US4348364A (en) * 1979-07-06 1982-09-07 Stone & Webster Engineering Corp. Thermal regenerative cracking apparatus and separation system therefor
US4822761A (en) * 1986-05-13 1989-04-18 Ashland Oil, Inc. Method and apparatus for cooling fluid solid particles used in a regeneration system
US4764268A (en) * 1987-04-27 1988-08-16 Texaco Inc. Fluid catalytic cracking of vacuum gas oil with a refractory fluid quench

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