JP3366998B2 - 接触クラッキングにおける再生のための、固体粒子の熱交換方法および装置 - Google Patents
接触クラッキングにおける再生のための、固体粒子の熱交換方法および装置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
- C10G11/182—Regeneration
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- B01J2208/00115—Controlling the temperature by indirect heat exchange with heat exchange elements inside the bed of solid particles
- B01J2208/00141—Coils
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、流動床熱交換を用い
る、使用済み触媒の再生方法、および、本方法の実施の
ための装置に関する。より詳しくは、本方法は、炭化水
素仕込原料との反応後、特に炭化水素残渣とコークスと
を含んだ触媒の再生に適用されうる。本発明は、水素化
処理、水素化クラッキングまたは接触クラッキング、リ
フォーミング用の触媒、または例えば熱クラッキング方
法において用いられるあらゆる接触物質にも関する。
る、使用済み触媒の再生方法、および、本方法の実施の
ための装置に関する。より詳しくは、本方法は、炭化水
素仕込原料との反応後、特に炭化水素残渣とコークスと
を含んだ触媒の再生に適用されうる。本発明は、水素化
処理、水素化クラッキングまたは接触クラッキング、リ
フォーミング用の触媒、または例えば熱クラッキング方
法において用いられるあらゆる接触物質にも関する。
【０００２】純粋に例証的な例として、本方法を、高い
コンラドソン炭素を有する重質仕込原料、例えば常圧残
渣、減圧残渣、脱アスファルト残渣の流動床接触クラッ
キング方法から生じる使用済み触媒の再生方法に適用す
る。これらの残渣は、水素化処理されてもよい。
コンラドソン炭素を有する重質仕込原料、例えば常圧残
渣、減圧残渣、脱アスファルト残渣の流動床接触クラッ
キング方法から生じる使用済み触媒の再生方法に適用す
る。これらの残渣は、水素化処理されてもよい。
【０００３】本方法は特に、温度調節にも適用される。
【０００４】
【従来技術および解決すべき課題】接触クラッキング方
法は、炭化水素仕込原料を、より軽質な物質、例えばガ
ソリンに転換する。当初、仕込原料は比較的軽質なも
の、例えばガスオイルであったので、非常に活性なゼオ
ライト触媒から、最大限の転換効率を得るためには、温
度520 ℃〜800 ℃の温度での再生工程の間、これらの触
媒に沈積して、その活性を減少させるコークスを最大限
に除去する必要があった。
法は、炭化水素仕込原料を、より軽質な物質、例えばガ
ソリンに転換する。当初、仕込原料は比較的軽質なも
の、例えばガスオイルであったので、非常に活性なゼオ
ライト触媒から、最大限の転換効率を得るためには、温
度520 ℃〜800 ℃の温度での再生工程の間、これらの触
媒に沈積して、その活性を減少させるコークスを最大限
に除去する必要があった。
【０００５】気化燃料の差し迫った需要によって、精製
業者は、徐々に重質な仕込原料に関心を持つことにな
る。これらの仕込原料は、高い沸点、例えば550 ℃以上
の沸点を有する炭化水素を含み、高いコンラドソン炭素
を有するか、または金属濃度が高い。従ってコークスお
よび重質炭化水素は、接触クラッキング段階の間、触媒
上に多量に沈積することもあり、燃焼によるその再生
は、多量の熱の発生を引起こすことがある。この熱の発
生は、特に800 ℃以上の温度での長時間の暴露の際、装
置を傷め、かつ触媒を失活させることがある。従って触
媒の再生を調節することが是非必要になる。この問題は
以前から存在し、かつ通常の炭化水素仕込原料を処理す
る技術、およびはるかに重質な仕込原料を用いる方法へ
の適用が望まれる時に特に提起される。
業者は、徐々に重質な仕込原料に関心を持つことにな
る。これらの仕込原料は、高い沸点、例えば550 ℃以上
の沸点を有する炭化水素を含み、高いコンラドソン炭素
を有するか、または金属濃度が高い。従ってコークスお
よび重質炭化水素は、接触クラッキング段階の間、触媒
上に多量に沈積することもあり、燃焼によるその再生
は、多量の熱の発生を引起こすことがある。この熱の発
生は、特に800 ℃以上の温度での長時間の暴露の際、装
置を傷め、かつ触媒を失活させることがある。従って触
媒の再生を調節することが是非必要になる。この問題は
以前から存在し、かつ通常の炭化水素仕込原料を処理す
る技術、およびはるかに重質な仕込原料を用いる方法へ
の適用が望まれる時に特に提起される。
【０００６】従って本発明の目的の１つは、重質仕込原
料の処理のために、接触クラッキング装置内に触媒の冷
却制御器を備える再生方法および装置を提案することで
ある。
料の処理のために、接触クラッキング装置内に触媒の冷
却制御器を備える再生方法および装置を提案することで
ある。
【０００７】本発明のもう１つの目的は、この装置のよ
り扱いやすい使用方法に対応することである。
り扱いやすい使用方法に対応することである。
【０００８】先行技術は、下記特許によって示されてい
る：−特許US 4,614,724は、再生温度が、管束を通って
下降する流れを有する外部熱交換器によって調節される
再生器を記載している装置について教示している。
る：−特許US 4,614,724は、再生温度が、管束を通って
下降する流れを有する外部熱交換器によって調節される
再生器を記載している装置について教示している。
【０００９】冷却された触媒は、流動状態で触媒の再上
昇導管を経て再生器に向けて、この再生器の濃密床へ再
循環される。熱交換器内の触媒は、触媒の流れの方向と
は向流に流れる流動化ガスによって濃密床として保持さ
れ、流動化ガスは、流量が非常に小さい時には触媒と共
にエントレインされるか、あるいは触媒の導入管を経て
排出される。ガスのこの向流の流通は、導入管および熱
交換器内の触媒の流れをかき乱すので、熱交換は最大限
ではない。
昇導管を経て再生器に向けて、この再生器の濃密床へ再
循環される。熱交換器内の触媒は、触媒の流れの方向と
は向流に流れる流動化ガスによって濃密床として保持さ
れ、流動化ガスは、流量が非常に小さい時には触媒と共
にエントレインされるか、あるいは触媒の導入管を経て
排出される。ガスのこの向流の流通は、導入管および熱
交換器内の触媒の流れをかき乱すので、熱交換は最大限
ではない。
【００１０】−特許US 4,434,245は、貯蔵帯域である上
部レベルから来る熱い触媒の側面方向の導入を伴なう外
部熱交換器を備える、２段階式再生器について記載して
いる。
部レベルから来る熱い触媒の側面方向の導入を伴なう外
部熱交換器を備える、２段階式再生器について記載して
いる。
【００１１】冷却された触媒は、再生空気および使用済
み触媒を受入れる導管を経て、燃焼が行なわれる下部レ
ベルに対応する帯域に再循環される。従って再生器と熱
交換器の機能は密接に結び付いている。これは、再生器
への冷却された触媒の戻りが、前記導管内を流れる、再
生に用いられる空気の流動化流量によるからである。こ
の特許はさらに、熱交換器の濃密床に通じている熱交換
器の上の管を教示している。従って、ガスと煤煙との離
脱は、この管の中の触媒の存在を考慮に入れると、完全
にはなされえない。従って上部からの戻りを伴なう触媒
の流れ現象が生じることがある（バックミキシング）。
ガスの離脱は、熱交換管束が熱交換器の上端部まで達す
れば達するほど、一層悪くなる。混合は必ずしも均質で
はなく、従って触媒が澱み、かつ触媒があまり入れ替え
られない上部帯域が存在する。従って熱交換が低減され
る。
み触媒を受入れる導管を経て、燃焼が行なわれる下部レ
ベルに対応する帯域に再循環される。従って再生器と熱
交換器の機能は密接に結び付いている。これは、再生器
への冷却された触媒の戻りが、前記導管内を流れる、再
生に用いられる空気の流動化流量によるからである。こ
の特許はさらに、熱交換器の濃密床に通じている熱交換
器の上の管を教示している。従って、ガスと煤煙との離
脱は、この管の中の触媒の存在を考慮に入れると、完全
にはなされえない。従って上部からの戻りを伴なう触媒
の流れ現象が生じることがある（バックミキシング）。
ガスの離脱は、熱交換管束が熱交換器の上端部まで達す
れば達するほど、一層悪くなる。混合は必ずしも均質で
はなく、従って触媒が澱み、かつ触媒があまり入れ替え
られない上部帯域が存在する。従って熱交換が低減され
る。
【００１２】−特許US 4,923,834は、濃密床として流れ
る触媒の熱交換器への導入管に通じている上部管によっ
て、触媒が熱交換器から再生器の貯蔵室へ戻ることがで
きる「バックミキシング」方法について記載している。
従ってここでは、「バックミキシング」による冷却に関
しており、熱交換を最大限に行なうことができる、煤煙
と流動化空気との熱交換器からの排出の問題についての
解決法に関しているのではない。
る触媒の熱交換器への導入管に通じている上部管によっ
て、触媒が熱交換器から再生器の貯蔵室へ戻ることがで
きる「バックミキシング」方法について記載している。
従ってここでは、「バックミキシング」による冷却に関
しており、熱交換を最大限に行なうことができる、煤煙
と流動化空気との熱交換器からの排出の問題についての
解決法に関しているのではない。
【００１３】本発明は、前記欠点を解消し、これによっ
て実質的に改善された結果を得ることができる。
て実質的に改善された結果を得ることができる。
【００１４】
【課題を解決するための手段】より正確には、本発明は
触媒上に沈積したコークスによって汚染された触媒の流
動床再生方法において、下記工程を特徴とする方法に関
する： (a) 汚染触媒と、下記工程(f) から来る少なくとも一部
冷却された触媒との、酸素を含む再生ガスの存在下で
の、少なくとも１つの再生帯域における濃密床再生を行
なう工程、 (b) 下方へ傾斜した導管を経て、再生帯域に入っている
触媒の少なくとも一部、および煤煙の一部を、外部熱交
換帯域へ送る工程であって、前記導管は、再生帯域の濃
密床と、熱交換帯域とを連結しており、熱交換帯域には
１つの接続箇所において通じており、この接続箇所は、
熱交換帯域の下端部から前記接続箇所の上方まで、実質
的に再生帯域内の触媒のレベルまである触媒の濃密床帯
域と、前記濃密床の上方に熱交換帯域の上端部まで、離
脱帯域(zone de desengagement) とを画定するように配
置されているもの、 (c) 間接熱交換および流動化条件下において、酸素を含
む流動化ガスの存在下に、濃密床の前記帯域の少なくと
も一部において触媒を冷却する工程であって、この触媒
は流動化ガスの流れの方向と向流で下方へ流れるもの、 (d) 離脱帯域の前記容積において、触媒と流動化ガス、
および場合によって存在する再生煤煙の分離を実施する
工程、 (e) 離脱帯域から、工程(d) の前記ガスと煤煙とを排出
し、これらを再生帯域の濃密床の上方の希釈相へ送る工
程、 (f) 酸素を含む流動化ガスの並流注入を用いて、再生器
の濃密床の方へ、熱交換帯域の下部の冷却された触媒を
再循環する工程。
触媒上に沈積したコークスによって汚染された触媒の流
動床再生方法において、下記工程を特徴とする方法に関
する： (a) 汚染触媒と、下記工程(f) から来る少なくとも一部
冷却された触媒との、酸素を含む再生ガスの存在下で
の、少なくとも１つの再生帯域における濃密床再生を行
なう工程、 (b) 下方へ傾斜した導管を経て、再生帯域に入っている
触媒の少なくとも一部、および煤煙の一部を、外部熱交
換帯域へ送る工程であって、前記導管は、再生帯域の濃
密床と、熱交換帯域とを連結しており、熱交換帯域には
１つの接続箇所において通じており、この接続箇所は、
熱交換帯域の下端部から前記接続箇所の上方まで、実質
的に再生帯域内の触媒のレベルまである触媒の濃密床帯
域と、前記濃密床の上方に熱交換帯域の上端部まで、離
脱帯域(zone de desengagement) とを画定するように配
置されているもの、 (c) 間接熱交換および流動化条件下において、酸素を含
む流動化ガスの存在下に、濃密床の前記帯域の少なくと
も一部において触媒を冷却する工程であって、この触媒
は流動化ガスの流れの方向と向流で下方へ流れるもの、 (d) 離脱帯域の前記容積において、触媒と流動化ガス、
および場合によって存在する再生煤煙の分離を実施する
工程、 (e) 離脱帯域から、工程(d) の前記ガスと煤煙とを排出
し、これらを再生帯域の濃密床の上方の希釈相へ送る工
程、 (f) 酸素を含む流動化ガスの並流注入を用いて、再生器
の濃密床の方へ、熱交換帯域の下部の冷却された触媒を
再循環する工程。
【００１５】本発明は、非常に扱いやすい使用法という
利点がある。濃密床のレベルの上方に、十分な容積を確
保できる熱交換器の上部において、触媒の煤煙と流動化
ガスとの離脱帯域と、脱ガス管とを連結して、熱交換器
の管束の周りで触媒の流れを促進させる。さらには、仕
込原料の苛酷度によって装置内の熱平衡条件を満足させ
るために増すことができる触媒の流れ全体が、熱交換器
を通り、熱交換の改善に役立ち、従ってその制御にも役
立つ。
利点がある。濃密床のレベルの上方に、十分な容積を確
保できる熱交換器の上部において、触媒の煤煙と流動化
ガスとの離脱帯域と、脱ガス管とを連結して、熱交換器
の管束の周りで触媒の流れを促進させる。さらには、仕
込原料の苛酷度によって装置内の熱平衡条件を満足させ
るために増すことができる触媒の流れ全体が、熱交換器
を通り、熱交換の改善に役立ち、従ってその制御にも役
立つ。
【００１６】本発明の特徴によれば、熱交換器内の流動
化速度は、一般に0.025 ｍ／ｓ〜0.75ｍ／ｓであり、有
利には0.05〜0.30ｍ／ｓである。もう１つの特徴によれ
ば、再生器の流動化速度は、一般に0.6 〜1.5 ｍ／ｓで
あり、有利には0.8 〜1.2 ｍ／ｓである。
化速度は、一般に0.025 ｍ／ｓ〜0.75ｍ／ｓであり、有
利には0.05〜0.30ｍ／ｓである。もう１つの特徴によれ
ば、再生器の流動化速度は、一般に0.6 〜1.5 ｍ／ｓで
あり、有利には0.8 〜1.2 ｍ／ｓである。
【００１７】流動化ガスと触媒の再生煤煙との十分な離
脱を可能にするために、一般的に次のような熱交換器を
選ぶ。すなわち流動化ガスの離脱に対して利用できる容
積は、再生帯域内の濃密床のレベルの上方0.1 〜５ｍ、
好ましくは１〜2.5 ｍの高さに相当する高さを有するも
のである。
脱を可能にするために、一般的に次のような熱交換器を
選ぶ。すなわち流動化ガスの離脱に対して利用できる容
積は、再生帯域内の濃密床のレベルの上方0.1 〜５ｍ、
好ましくは１〜2.5 ｍの高さに相当する高さを有するも
のである。
【００１８】ガスと煤煙は、速度２〜15ｍ／ｓ、有利に
は５〜８ｍ／ｓで、離脱帯域から排出されてもよい。
は５〜８ｍ／ｓで、離脱帯域から排出されてもよい。
【００１９】排出管の直径は、通常、圧力損失が、例え
ば0.1 バールに制限されるようなものである。これは触
媒の導入管とガスの排出管の直径の比に相当し、これは
通常10以下、例えば３〜６である。
ば0.1 バールに制限されるようなものである。これは触
媒の導入管とガスの排出管の直径の比に相当し、これは
通常10以下、例えば３〜６である。
【００２０】有利な実施態様によれば、実質的にすべて
の間接熱交換は、熱交換器内の熱い触媒が来る傾斜管の
接続箇所の下方で実施できる。これらの条件下、熱交換
は、熱交換器の表面積全体が、ここを流れる触媒のすべ
てと接触しているので最大限に行なわれる。
の間接熱交換は、熱交換器内の熱い触媒が来る傾斜管の
接続箇所の下方で実施できる。これらの条件下、熱交換
は、熱交換器の表面積全体が、ここを流れる触媒のすべ
てと接触しているので最大限に行なわれる。
【００２１】熱交換器を通る触媒流量の調節、従って調
節の熱調節は、通常、弁によって、熱交換器の出口で、
および濃密床で冷却された触媒の加速された再上昇の上
流で確実に行なわれる。この弁は一般に、適切な調節手
段によって調節されている。これらの手段は、濃密床
内、あるいは再生器の流動床内に配置された温度センサ
と連携しており、これらは一般に連続的に、温度信号
と、再生および仕込原料の型のパラメータによって予め
定義された対照信号とを比較する。
節の熱調節は、通常、弁によって、熱交換器の出口で、
および濃密床で冷却された触媒の加速された再上昇の上
流で確実に行なわれる。この弁は一般に、適切な調節手
段によって調節されている。これらの手段は、濃密床
内、あるいは再生器の流動床内に配置された温度センサ
と連携しており、これらは一般に連続的に、温度信号
と、再生および仕込原料の型のパラメータによって予め
定義された対照信号とを比較する。
【００２２】本発明はまた、触媒の導入手段(2) と、反
応器の方への再生触媒の排出手段(28)とを備える、コー
クスによって汚染された触媒の流動床再生装置にも関す
る。この装置は下記のものを組合わせて備える： (a) 触媒の濃密床(3) 、および前記濃密床への再生ガス
の注入手段(4)(5)を備える、前記導入手段(2) と連結さ
れた細長い形状の再生閉鎖容器(1) 、 (b) 細長い形状の垂直な外部熱交換器(7) であって、再
生閉鎖容器の前記濃密床と熱交換器とを連結する傾斜導
管(6) によって、熱い触媒と煤煙の一部とを受入れるの
に適し、かつ触媒が熱交換器を通って下降方向へ流れる
間にこれを冷却するのに適している熱交換器であって、
この熱交換器は、交換器中に濃密床を作るのに適した、
下端部におけるガスによる触媒の流動化手段(8) を備
え、前記傾斜導管(6) は、熱交換器(7) 内において、再
生閉鎖容器(1) の濃密床のレベル(12)の下方に位置する
接続箇所で、熱交換器の上部または熱交換器内の濃密床
のレベルの上方に位置する離脱帯域の触媒から、場合に
よって存在する再生煤煙および流動化ガスを分離するこ
とができるような、熱交換器の上端部からの距離のとこ
ろに通じているもの、 (c) 触媒の濃密床のレベル(12)の上方の箇所において、
再生閉鎖容器(1) と連結された、熱交換器の上部の離脱
帯域からの煤煙と流動化ガスとの排出手段(17)、 (d) 熱交換器の下端部から再生閉鎖容器の前記濃密床の
方へ、冷却された触媒を全体的に上昇流通を行なうのに
適し、かつ酸素を含む流動化ガスによる、冷却された触
媒の再上昇手段(22)を備える再循環手段(20)(25)。
応器の方への再生触媒の排出手段(28)とを備える、コー
クスによって汚染された触媒の流動床再生装置にも関す
る。この装置は下記のものを組合わせて備える： (a) 触媒の濃密床(3) 、および前記濃密床への再生ガス
の注入手段(4)(5)を備える、前記導入手段(2) と連結さ
れた細長い形状の再生閉鎖容器(1) 、 (b) 細長い形状の垂直な外部熱交換器(7) であって、再
生閉鎖容器の前記濃密床と熱交換器とを連結する傾斜導
管(6) によって、熱い触媒と煤煙の一部とを受入れるの
に適し、かつ触媒が熱交換器を通って下降方向へ流れる
間にこれを冷却するのに適している熱交換器であって、
この熱交換器は、交換器中に濃密床を作るのに適した、
下端部におけるガスによる触媒の流動化手段(8) を備
え、前記傾斜導管(6) は、熱交換器(7) 内において、再
生閉鎖容器(1) の濃密床のレベル(12)の下方に位置する
接続箇所で、熱交換器の上部または熱交換器内の濃密床
のレベルの上方に位置する離脱帯域の触媒から、場合に
よって存在する再生煤煙および流動化ガスを分離するこ
とができるような、熱交換器の上端部からの距離のとこ
ろに通じているもの、 (c) 触媒の濃密床のレベル(12)の上方の箇所において、
再生閉鎖容器(1) と連結された、熱交換器の上部の離脱
帯域からの煤煙と流動化ガスとの排出手段(17)、 (d) 熱交換器の下端部から再生閉鎖容器の前記濃密床の
方へ、冷却された触媒を全体的に上昇流通を行なうのに
適し、かつ酸素を含む流動化ガスによる、冷却された触
媒の再上昇手段(22)を備える再循環手段(20)(25)。
【００２３】傾斜導管の熱交換のレベルの接続箇所は、
熱交換器の上端部から、熱交換器全体の高さの1/4 〜1/
2 、好ましくは1/4 〜1/3 の距離に位置する。
熱交換器の上端部から、熱交換器全体の高さの1/4 〜1/
2 、好ましくは1/4 〜1/3 の距離に位置する。
【００２４】熱交換器は、それ自体知られた型のもので
あってもよく、一般に、触媒と間接的に熱交換を行なう
管束（蛇行管、Ｕ字型管、ピン型管、あるいは差込み型
管）からなる。触媒はここでは、内側あるいは外側で流
れてもよい。熱交換器の壁は、場合によっては管−膜表
面(surface de tubes-membrane) を備えていてもよい。
あってもよく、一般に、触媒と間接的に熱交換を行なう
管束（蛇行管、Ｕ字型管、ピン型管、あるいは差込み型
管）からなる。触媒はここでは、内側あるいは外側で流
れてもよい。熱交換器の壁は、場合によっては管−膜表
面(surface de tubes-membrane) を備えていてもよい。
【００２５】本発明によって再生される触媒はまた、例
えば有利には30〜100 マイクロメーターの粒度のゼオラ
イト型のシリカ−アルミナのような通常の型のものであ
ってもよい。
えば有利には30〜100 マイクロメーターの粒度のゼオラ
イト型のシリカ−アルミナのような通常の型のものであ
ってもよい。
【００２６】
【実施例】本発明は、本方法と装置とを例示する図１に
より、よりよく理解できる。
より、よりよく理解できる。
【００２７】接触クラッキング装置から来る再生器(1)
は、図示されていないストリッピング分離器から管路
(2) を経て、接触クラッキング反応の間にコークスが上
に沈積したゼオライト触媒を受け入れる。この管路は、
適切な場所で触媒床(3) に通じている。酸素を含む再生
ガスは、管路(4) を経て、流動化装置(5) 、例えばグリ
ッドまたはリング内に送られ、このガスによって触媒の
濃密床での流動化、および連続的なコークスの燃焼が可
能になる。再生煤煙とエントレイン触媒は、図示されて
いないサイクロン内で分離され、再生煤煙は大部分が排
出される。
は、図示されていないストリッピング分離器から管路
(2) を経て、接触クラッキング反応の間にコークスが上
に沈積したゼオライト触媒を受け入れる。この管路は、
適切な場所で触媒床(3) に通じている。酸素を含む再生
ガスは、管路(4) を経て、流動化装置(5) 、例えばグリ
ッドまたはリング内に送られ、このガスによって触媒の
濃密床での流動化、および連続的なコークスの燃焼が可
能になる。再生煤煙とエントレイン触媒は、図示されて
いないサイクロン内で分離され、再生煤煙は大部分が排
出される。
【００２８】熱い触媒の一部および煤煙の一部が、温度
600 〜850℃で濃密床(3) において、空気注入装置(5)
の上方に位置する箇所において取出され、重力によっ
て、下方へ例えば熱交換器の軸から見て30〜60°傾斜し
た導管(6) によって、間接熱交換による熱交換に適した
熱交換器(7) に送られる。この熱交換器は垂直であり、
細長い円筒形であり、これは蛇行管群(11)からなる熱交
換管束を備える。この熱交換管束には、適切な流体、例
えば管路(9) から導かれる加圧水が流れている。管路(1
0)から、この熱交換の水蒸気を回収する。管束は、有利
には傾斜導管の下方に位置する。従って取出された触媒
のすべては、管束を上から下へ流れる。熱交換器の下端
部において、流動化手段(8) （リングまたはグリッド）
は、触媒の流れの方向と向流に空気を導入し、管束を通
る触媒を濃密床に保持する。
600 〜850℃で濃密床(3) において、空気注入装置(5)
の上方に位置する箇所において取出され、重力によっ
て、下方へ例えば熱交換器の軸から見て30〜60°傾斜し
た導管(6) によって、間接熱交換による熱交換に適した
熱交換器(7) に送られる。この熱交換器は垂直であり、
細長い円筒形であり、これは蛇行管群(11)からなる熱交
換管束を備える。この熱交換管束には、適切な流体、例
えば管路(9) から導かれる加圧水が流れている。管路(1
0)から、この熱交換の水蒸気を回収する。管束は、有利
には傾斜導管の下方に位置する。従って取出された触媒
のすべては、管束を上から下へ流れる。熱交換器の下端
部において、流動化手段(8) （リングまたはグリッド）
は、触媒の流れの方向と向流に空気を導入し、管束を通
る触媒を濃密床に保持する。
【００２９】熱交換器の軸から見て30〜60°の角度で傾
斜した、熱い触媒の導入管(6) は、この熱交換器内にお
いて、再生器の濃密床のレベル(12)の下方に位置する接
続箇所、例えば熱交換器の上端部(14)から、この高さの
1/4 〜1/3 の距離に位置する箇所に通じている。従って
熱交換器の上部において、濃密床の触媒は、適切なレベ
ル(13)に達する。このレベルは、再生器と熱交換器の各
々の流動化速度による。すなわち各々の密度による。従
って再生器と熱交換器内で触媒のレベルにわずかな差が
生じることがある。
斜した、熱い触媒の導入管(6) は、この熱交換器内にお
いて、再生器の濃密床のレベル(12)の下方に位置する接
続箇所、例えば熱交換器の上端部(14)から、この高さの
1/4 〜1/3 の距離に位置する箇所に通じている。従って
熱交換器の上部において、濃密床の触媒は、適切なレベ
ル(13)に達する。このレベルは、再生器と熱交換器の各
々の流動化速度による。すなわち各々の密度による。従
って再生器と熱交換器内で触媒のレベルにわずかな差が
生じることがある。
【００３０】熱交換器の高さは、再生器内のこのレベル
に対して、熱交換器内の１〜2.5 ｍの離脱帯域(15)と称
される空の帯域が、場合によって存在する触媒の再生煤
煙と流動化ガスとの分離を可能にするために備えられる
ように選ばれる。脱ガス管路(17)は、希釈相の煤煙とガ
スとを、熱交換器の上端部から、再生器の濃密流動化床
の上方の希釈流動床(18)の方へ排出する。この直径は、
脱ガス管路の直径の、触媒の導入管(6) の直径に対する
比が、３〜６になるように選ばれる。ガスの排出速度
は、一般に２〜15ｍ／ｓである。
に対して、熱交換器内の１〜2.5 ｍの離脱帯域(15)と称
される空の帯域が、場合によって存在する触媒の再生煤
煙と流動化ガスとの分離を可能にするために備えられる
ように選ばれる。脱ガス管路(17)は、希釈相の煤煙とガ
スとを、熱交換器の上端部から、再生器の濃密流動化床
の上方の希釈流動床(18)の方へ排出する。この直径は、
脱ガス管路の直径の、触媒の導入管(6) の直径に対する
比が、３〜６になるように選ばれる。ガスの排出速度
は、一般に２〜15ｍ／ｓである。
【００３１】再循環手段(19)は、ＹまたはＪ型の接続点
(21)と連結された、触媒の排出導管(20)を備えている。
熱交換器の排出口にあるこの導管(20)は、熱い触媒の流
量調整弁(23)を備える。この触媒は、導管(6) によって
取出され、熱交換器内を流れるものである。Ｙ字型接続
点に接続された冷却された触媒の再上昇装置(22)（ガス
リフト）は、管路(24)から導入された流動化空気によっ
て、垂直導管(25)内で触媒を加速させる。触媒の流れの
速度は、例えば管路(20)では１〜２ｍ／ｓに、導管(25)
内では８〜12ｍ／ｓに変化する。この導管(25)は、流動
化空気の注入装置の上方に位置する箇所において、濃密
床(3) に触媒を再び送り、これもまた触媒の再生に役立
つ。この再生は、一部は、流動化空気の注入装置によっ
てもたらされる空気によって、また、一部は、濃密床で
冷却された再触媒を上昇させる流動化空気によって実施
される。
(21)と連結された、触媒の排出導管(20)を備えている。
熱交換器の排出口にあるこの導管(20)は、熱い触媒の流
量調整弁(23)を備える。この触媒は、導管(6) によって
取出され、熱交換器内を流れるものである。Ｙ字型接続
点に接続された冷却された触媒の再上昇装置(22)（ガス
リフト）は、管路(24)から導入された流動化空気によっ
て、垂直導管(25)内で触媒を加速させる。触媒の流れの
速度は、例えば管路(20)では１〜２ｍ／ｓに、導管(25)
内では８〜12ｍ／ｓに変化する。この導管(25)は、流動
化空気の注入装置の上方に位置する箇所において、濃密
床(3) に触媒を再び送り、これもまた触媒の再生に役立
つ。この再生は、一部は、流動化空気の注入装置によっ
てもたらされる空気によって、また、一部は、濃密床で
冷却された再触媒を上昇させる流動化空気によって実施
される。
【００３２】最後に、再生され、かつ50〜150 ℃に冷却
された触媒は、再生器から再循環管路(28)を経て接触ク
ラッキング装置の方へ再循環される。
された触媒は、再生器から再循環管路(28)を経て接触ク
ラッキング装置の方へ再循環される。
【００３３】再生の温度調節は、下記装置の組合わせに
よって実施される。
よって実施される。
【００３４】制御手段(26)は、触媒の排出導管(20)に設
置された弁(23)に連結されている。この手段は、他方
で、再生器の濃密床に位置が定められた温度センサ(27)
に接続されている。センサによって送られる信号が、再
生パラメータに応じて予め選ばれた規定値(valeur de c
onsigne)であって、調節手段に記憶された値より大きい
値に達する時、調節手段は信号を弁(23)に送る。この弁
は、触媒の排出流量を増加させて、その結果、熱交換器
への触媒の導入流量を増加させる。この流量増加は、再
生温度の低下に役立つ。
置された弁(23)に連結されている。この手段は、他方
で、再生器の濃密床に位置が定められた温度センサ(27)
に接続されている。センサによって送られる信号が、再
生パラメータに応じて予め選ばれた規定値(valeur de c
onsigne)であって、調節手段に記憶された値より大きい
値に達する時、調節手段は信号を弁(23)に送る。この弁
は、触媒の排出流量を増加させて、その結果、熱交換器
への触媒の導入流量を増加させる。この流量増加は、再
生温度の低下に役立つ。
【００３５】これに対して、センサから送られた信号が
規定値より小さい値に達する時、弁(23)は、熱交換を減
少させるために、一部閉じられる。このことは、再生器
内の触媒の温度をさらに高くするのに役立つ。例証とし
て、下記実施例を示す： 熱交換器内の触媒流量 ：310 000 kg/h 再生器の濃密床の温度 ：740 ℃ 熱交換器の出口温度 ：525 ℃ 熱交換器内の流動化空気の量：1,400 kg/h 熱交換管束（蛇行管）の高さ：5.8 ｍ 離脱帯域の高さ ：2.5 ｍ 熱交換された熱量 ：8.4 ×10７kJ/h 発生蒸気の流量 ：49 530 kg/h 蒸気の温度 ：255 ℃ 蒸気の圧力 ：41.7バール
規定値より小さい値に達する時、弁(23)は、熱交換を減
少させるために、一部閉じられる。このことは、再生器
内の触媒の温度をさらに高くするのに役立つ。例証とし
て、下記実施例を示す： 熱交換器内の触媒流量 ：310 000 kg/h 再生器の濃密床の温度 ：740 ℃ 熱交換器の出口温度 ：525 ℃ 熱交換器内の流動化空気の量：1,400 kg/h 熱交換管束（蛇行管）の高さ：5.8 ｍ 離脱帯域の高さ ：2.5 ｍ 熱交換された熱量 ：8.4 ×10７kJ/h 発生蒸気の流量 ：49 530 kg/h 蒸気の温度 ：255 ℃ 蒸気の圧力 ：41.7バール
【００３６】
【発明の効果】本発明の方法および装置は、非常に扱い
やすいものであり、流動床クラッキング触媒の再生に適
している。
やすいものであり、流動床クラッキング触媒の再生に適
している。
【図１】本発明の装置の一例を示す縦断面図である。
(1) …再生閉鎖容器
(2) …触媒の導入手段
(3) …濃密床
(4)(5)…再生ガスの注入手段
(6) …傾斜導管
(7) …熱交換器
(8) …触媒の流動化手段
(12)…濃密床のレベル
(17)…排出手段
(22)…触媒の再上昇手段
(20)(25)…再循環手段
(23)…調節弁
(28)…再生触媒の排出手段
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 米国特許4614726（ＵＳ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B01J 38/00
C10G 11/00
Claims (15)
- 【請求項１】 下記工程を特徴とする、上に沈積したコ
ークスによって汚染された触媒の流動床再生方法： (a) 汚染触媒と、下記工程(f) から来る少なくとも一部
冷却された触媒との、酸素を含む再生ガスの存在下で
の、少なくとも１つの再生帯域における濃密床再生を行
なう工程、 (b) 下方へ傾斜した導管を経て、再生帯域に入っている
触媒の少なくとも一部、および煤煙の一部を、外部熱交
換帯域へ送る工程であって、 前記導管は、再生帯域の濃密床と、熱交換帯域とを連結
しており、熱交換帯域には１つの接続箇所において通じ
ており、 この接続箇所は、熱交換帯域の下端部から前記接続箇所
の上方まで、実質的に再生帯域内の触媒のレベルまであ
る触媒の濃密床帯域と、 前記濃密床の上方に熱交換帯域の上端部まで、離脱帯域
(zone de desengagement) とを画定するように配置され
ているもの、 (c) 間接熱交換および流動化条件下において、酸素を含
む流動化ガスの存在下に、濃密床の前記帯域の少なくと
も一部において触媒を冷却する工程であって、この触媒
は流動化ガスの流れの方向と向流で下方へ流れるもの、 (d) 離脱帯域の前記容積において、触媒と流動化ガス、
および場合によって存在する再生煤煙の分離を実施する
工程、 (e) 離脱帯域から、工程(d) の前記ガスと煤煙とを排出
し、これらを再生帯域の濃密床の上方の希釈相へ送る工
程、 (f) 酸素を含む流動化ガスの並流注入を用いて、再生器
の濃密床の方へ、熱交換帯域の下部の冷却された触媒を
再循環する工程。 - 【請求項２】 再生ガスは、冷却された触媒の再循環を
可能にする流動化ガスの注入とは異なる、再生ガスの少
なくとも１つの注入手段によって、一部供給される、請
求項１による方法。 - 【請求項３】 再生ガスの注入手段の上方へ、冷却され
た触媒の再循環を可能にする流動化ガスの注入手段を通
す、請求項１または２による方法。 - 【請求項４】 熱交換帯域内の流動化速度は、0.025 ｍ
／ｓ〜0.75ｍ／ｓである、請求項１〜３のうちの１つに
よる方法。 - 【請求項５】 再生帯域内の流動化速度は、0.6 〜1.5
ｍ／ｓである、請求項１〜４のうちの１つによる方法。 - 【請求項６】 熱交換帯域の高さは、流動化ガスの離脱
に利用できる容積が、再生帯域内の濃密床のレベルの上
方0.1 〜５ｍの高さに相当する、請求項１〜５のうちの
１つによる方法。 - 【請求項７】 ガスは、速度２〜15ｍ／ｓで、離脱帯域
から排出される、請求項１〜６のうちの１つによる方
法。 - 【請求項８】 実質的にすべての間接熱交換は、接続箇
所の下方で実施される、請求項１〜７のうちの１つによ
る方法。 - 【請求項９】 熱交換帯域の下流にある少なくとも１つ
の弁によって、触媒流量を調節する、請求項１〜８のう
ちの１つによる方法。 - 【請求項１０】 前記触媒の導入手段(2) と、反応器の
方への再生触媒の排出手段(28)とを備える、コークスに
よって汚染された触媒の流動床再生装置において、下記
のものを組合わせて備えることを特徴とする装置： (a) 触媒の濃密床(3) 、および前記濃密床への再生ガス
の注入手段(4)(5)を備える、前記導入手段(2) と連結さ
れた細長い形状の再生閉鎖容器(1) 、 (b) 細長い形状の垂直な外部熱交換器(7) であって、再
生閉鎖容器の前記濃密床と熱交換器とを連結する傾斜導
管(6) によって、熱い触媒と煤煙の一部とを受入れるの
に適し、かつ触媒が熱交換器を通って下降方向へ流れる
間にこれを冷却するのに適している熱交換器であって、 この熱交換器は、交換器中に濃密床を作るのに適した、
下端部におけるガスによる触媒の流動化手段(8) を備
え、 前記傾斜導管(6) は、熱交換器(7) 内において、再生閉
鎖容器(1) の濃密床のレベル(12)の下方に位置する接続
箇所で、熱交換器の上部または熱交換器内の濃密床のレ
ベルの上方に位置する離脱帯域の触媒から、場合によっ
て存在する再生煤煙および流動化ガスを分離することが
できるような、熱交換器の上端部からの距離のところに
通じているもの、 (c) 触媒の濃密床のレベル(12)の上方の箇所において、
再生閉鎖容器(1) と連結された、熱交換器の上部の離脱
帯域からの煤煙と流動化ガスとの排出手段(17)、 (d) 熱交換器の下端部から再生閉鎖容器の前記濃密床の
方へ、冷却された触媒を全体的に上昇流通を行なうのに
適し、かつ酸素を含む流動化ガスによる、冷却された触
媒の再上昇手段(22)を備える再循環手段(20)(25)。 - 【請求項１１】 接続箇所が、熱交換器の上端部から、
熱交換器の高さ全体の1/4 〜1/2 の距離に位置する、請
求項１０による装置。 - 【請求項１２】 熱交換器(7) が、接続箇所の下方に位
置する熱交換器の部分に、熱交換管束(11)を備える、請
求項１０または１１による装置。 - 【請求項１３】 再循環手段が、熱交換器の下端部の下
方に位置する触媒流量の調節弁(23)を備える、請求項１
０〜１２のうちの１つによる装置。 - 【請求項１４】 再生ガスの注入手段がグリッド(5) を
備え、再循環手段(25)が前記グリッド(5) の上方の再生
閉鎖容器の濃密床(3) に通じている、請求項１０〜１３
のうちの１つによる装置。 - 【請求項１５】 再循環手段が、前記触媒再上昇手段を
備える、熱交換器の下端部の下方にあるＹまたはＪ型接
続箇所を備える、請求項１０〜１４のうちの１つによる
装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9105282A FR2675714B1 (fr) | 1991-04-26 | 1991-04-26 | Procede et dispositif d'echange thermique de particules solides pour regeneration en craquage catalytique. |
| FR9105282 | 1991-04-26 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05123587A JPH05123587A (ja) | 1993-05-21 |
| JP3366998B2 true JP3366998B2 (ja) | 2003-01-14 |
Family
ID=9412376
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10649892A Expired - Lifetime JP3366998B2 (ja) | 1991-04-26 | 1992-04-24 | 接触クラッキングにおける再生のための、固体粒子の熱交換方法および装置 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5286690A (ja) |
| EP (1) | EP0511071B1 (ja) |
| JP (1) | JP3366998B2 (ja) |
| KR (1) | KR100214768B1 (ja) |
| DE (1) | DE69217111T2 (ja) |
| ES (1) | ES2099804T3 (ja) |
| FR (1) | FR2675714B1 (ja) |
| RU (1) | RU2054964C1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2683743B1 (fr) * | 1991-11-14 | 1994-02-11 | Institut Francais Petrole | Procede et dispositif d'echange thermique de particules solides pour double regeneration en craquage catalytique. |
| FR2705142B1 (fr) * | 1993-05-10 | 1995-10-27 | Inst Francais Du Petrole | Procede de regulation du niveau thermique d'un solide dans un echangeur de chaleur presentant des nappes cylindriques de tubes. |
| US5800697A (en) * | 1995-06-19 | 1998-09-01 | Uop Llc | FCC process with dual function catalyst cooling |
| FR2791354B1 (fr) | 1999-03-25 | 2003-06-13 | Inst Francais Du Petrole | Procede de conversion de fractions lourdes petrolieres comprenant une etape d'hydroconversion en lits bouillonnants et une etape d'hydrotraitement |
| EP1043384A3 (en) * | 1999-04-09 | 2001-05-30 | Bar-Co Processes Joint Venture | Improved residual oil fluid catalytic cracking process with catalyst having increased metals tolerance |
| JP2004502545A (ja) * | 2000-07-12 | 2004-01-29 | シエル・インターナシヨネイル・リサーチ・マーチヤツピイ・ベー・ウイ | 石油化学、その他のプロセス用粒状固体の循環を増進するための立て管入口 |
| BRPI0514218A (pt) * | 2004-08-10 | 2008-06-03 | Shell Internationale Rsearch M | processo e aparelho para fabricar destilado médio e olefinas inferiores |
| US7758820B2 (en) * | 2006-12-21 | 2010-07-20 | Uop Llc | Apparatus and process for regenerator mixing |
| JP2010526179A (ja) * | 2007-04-30 | 2010-07-29 | シエル・インターナシヨネイル・リサーチ・マーチヤツピイ・ベー・ウイ | 炭化水素供給原料から中間蒸留物生成物及び低級オレフィンを製造するシステム及び方法 |
| CN101952394B (zh) * | 2007-10-10 | 2013-09-11 | 国际壳牌研究有限公司 | 由烃原料制备中间馏分产物和低级烯烃的系统和方法 |
| CN102159672A (zh) * | 2007-10-31 | 2011-08-17 | 国际壳牌研究有限公司 | 由烃原料制备中间馏分产物和低级烯烃的系统和方法 |
| RU2474605C2 (ru) * | 2007-11-29 | 2013-02-10 | Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. | Установки и способы для получения среднедистиллятного продукта и низших олефинов из углеводородного исходного сырья |
| SG190428A1 (en) * | 2010-12-10 | 2013-07-31 | Shell Int Research | Process for treating a hydrocarbon-containing feed |
| US8858784B2 (en) | 2010-12-10 | 2014-10-14 | Shell Oil Company | Process for treating a hydrocarbon-containing feed |
| FR2969651B1 (fr) | 2010-12-24 | 2014-02-21 | Total Raffinage Marketing | Procede de conversion de charge hydrocarbonee comprenant une huile de schiste par decontamination, hydroconversion en lit bouillonnant, et fractionnement par distillation atmospherique |
| FR2969650B1 (fr) | 2010-12-24 | 2014-04-11 | Total Raffinage Marketing | Procede de conversion de charge hydrocarbonee comprenant une huile de schiste par hydroconversion en lit bouillonnant, fractionnement par distillation atmospherique et extraction liquide/liquide de la fraction lourde |
| RU2532547C1 (ru) * | 2011-02-28 | 2014-11-10 | Юоп Ллк | Способ удаления воздуха из охладителя катализатора и устройство для его осуществления |
| CN102827635B (zh) * | 2011-06-15 | 2014-04-02 | 石宝珍 | 一种催化裂化方法及装置 |
| FR2981659B1 (fr) | 2011-10-20 | 2013-11-01 | Ifp Energies Now | Procede de conversion de charges petrolieres comprenant une etape d'hydroconversion en lit bouillonnant et une etape d'hydrotraitement en lit fixe pour la production de fiouls a basse teneur en soufre |
| FR2983866B1 (fr) | 2011-12-07 | 2015-01-16 | Ifp Energies Now | Procede d'hydroconversion de charges petrolieres en lits fixes pour la production de fiouls a basse teneur en soufre |
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| US10563932B2 (en) | 2017-12-21 | 2020-02-18 | Uop Llc | Process and apparatus for cooling catalyst |
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-
1991
- 1991-04-26 FR FR9105282A patent/FR2675714B1/fr not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-04-17 EP EP92401105A patent/EP0511071B1/fr not_active Expired - Lifetime
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