JP3445793B2

JP3445793B2 - 接触分解方法

Info

Publication number: JP3445793B2
Application number: JP51954293A
Authority: JP
Inventors: アドーネイトー、ピーター・マーティン; アビダン、エイモス・アンドリュー; ジョンソン、デイビッド・リー
Original assignee: Mobil Oil Corp
Current assignee: ExxonMobil Oil Corp
Priority date: 1992-05-04
Filing date: 1993-04-30
Publication date: 2003-09-08
Anticipated expiration: 2018-09-08
Also published as: EP0639218B1; ES2130264T3; DE69324009D1; AU4226293A; DE69324009T2; JPH07506390A; CA2117524C; EP0639218A4; US5954942A; EP0639218A1; AU669714B2; WO1993022401A1; CA2117524A1

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、炭化水素フィード原料（feedstock）を接
触分解する方法に関する。

再生され、流動化された熱い触媒粒子（hot regenera
ted fluidized catalytic particle）によって炭化水素
フィードを分解する方法は、「流動接触分解（fluid ca
talytic cracking）、FCC」として一般に知られてい
る。

軽油（gas oil）などの留出フィード（distilled fee
d）はFCC用のフィードとして好ましい。そのようなフィ
ードは金属異物をほとんど含んでおらず、より重質のフ
ィードよりも分解の間に生成するコークス（coke）が少
ない。しかし、留出フィードのコストが高いことが、よ
り重質のフィード、例えば残油（residual oil、残渣
油）などをFCCにおいて使用する大きな誘因となってい
る。残油は、一般に、触媒を被毒する金属をより多く含
んでおり、また、分解生成物ではなくて最終的に触媒上
のコークスとなるコークス前駆物質、アスファルテンお
よび多核芳香族化合物を豊富に含んでいる。残油をFCC
装置内において蒸発させることも困難である。FCCの技
術者は、残油を分解することが非常に困難であること、
ならびにこれらの重質フィードが留出フィードよりも遥
かに低コストであるために利益を得る可能性があること
についてよく知っている。

残油の分解を行うFCC技術者の大部分は、留出フィー
ドに、５または10重量％のオーダーで少量の残油を混合
し、そしてこの混合フィードをライザーの底部（base、
基部）に単に入れているに過ぎない。しかし、FCCライ
ザーにおいて、異なる種類のフィードを異なる高さで分
解するということも知られている。例えば、米国特許第
4,422,925号には、FCCライザーの基部に軽質のフィード
を供給し、コークスを生成する傾向がより高い、より重
質のフィードをライザーのより上方部分に供給するFCC
プロセスが開示されている。同様に、米国特許第4,218,
306号には、軽油の分解をライザーのより下方部分にお
いて行い、分解がより困難であるフィード、例えばコー
カー軽油（coker gas oil）などの分解をライザーのよ
り上方のセクションにおいて行うことが教示されてい
る。

フィードが、ライザー反応器の基部において素早く蒸
発させることの困難な残油またはアスファルテンを大量
に含む場合には、フィードを混合し、または分割して、
ライザーのより上方部分により重質フィードを供給する
ことは、必ずしも満足できるものではない。

残油の分解を行う装置の大部分は、混合フィードの方
法を採用しており、比較的大量の微細化（噴霧）水蒸気
（atomizing steam）を使用することによってプロセス
の改善を試みている。即ち、全体として留出可能である
フィードの分解を行う従来のFCC装置では、微細化を改
善するために重質フィードと共に１または２重量％の水
蒸気を加えることがあるが、より重質で、より粘性の高
いフィードを分解するそのような装置では、相当より多
くの水蒸気、例えば３、４もしくは５重量％またはそれ
以上の水蒸気を加える。微細化水蒸気を増やすと、通
常、分解効率が向上するが、メインカラム（main colum
n、主蒸留塔）における負荷も実質的に増加し、主フィ
ードの処理量が制限される。水蒸気は、炭化水素分圧を
低下させて有益であるが、全圧を上昇させることにな
り、操作コストの増大を招く。残油の分解に関連して水
蒸気の使用を増やすと、処理に関して問題があるサワー
（sour、硫黄化合物等を多く含有する）水も大量に生成
される。

残油フィードを処理するもう一つの方法に、残油を含
有するフィードをライザーの底部に供給し、非常に高い
温度で瞬間的に分解した後、ライザーのより上方の部分
において、水またはより低沸点サイクル油などのヒート
シンク（heat sink、熱溜め）によって急冷する方法が
ある。この方法において、この高い温度とは、アスファ
ルテンを、続いて接触分解することが可能な、より小さ
い分子に熱衝撃（thermally shock）するのに十分な温
度である。そのような方法の一例が米国特許第4,818,37
2号に記載されており、これは、ライザーの基部に供給
される残油含有フィードの２分の１の範囲内の補助流体
（auxiliary fluid）によって急冷することを教示して
いる。しかし、この方法には多くの問題がある。それ
は、素早く急冷することによって高温転化の量が制限さ
れ、大量の水または大量のリサイクルされる流体、例え
ばサイクル油などのいずれかである、大量の急冷流体
（quench fluid）が必要とされるためである。水で急冷
すると、微細化水蒸気の使用量を増やした場合と殆ど同
じ程、プラントの圧力が上昇し、サワー水の生成量が増
える。LCO（軽質サイクル油、light cycle oil）または
HCO（重質サイクル油、heavy cycle oil）による急冷
は、これらの分子容が小さいので、水ほど過酷な圧力の
問題は生じないが、ライザーの分解能力が多少損なわ
れ、メインカラムにおける負荷が著しく増大する。

本発明の目的は、重質炭化水素フィード原料を接触分
解するための改良された方法を提供することである。

従って、本発明は、垂直型ライザー反応器内におい
て、重質炭化水素フィード原料を再生された熱い分解触
媒のソース（source）に接触させて、接触分解された蒸
気および使用済み分解触媒を生成し、分解された蒸気は
取り出し、使用済み分解触媒は再生して再生された熱い
分解触媒を生成し、この分解触媒をリサイクルして重質
フィードに接触させる、重質炭化水素フィード原料を接
触分解する方法であって、反応器の基部付近において重
質炭化水素フィード原料を再生された熱い分解触媒とを
混合し、混合物がライザー内を上昇する際に、ライザー
反応器の基部（底部）から少なくとも初めの50％の長さ
にわたり、少なくとも１秒間、重質炭化水素フィード原
料を触媒により熱・接触分解（thermal and catalytic
cracking）し、続いて、底部からライザー反応器の初め
の90％の長さの範囲内に設けられた急冷ゾーン（quench
zone）内で、ライザー内の温度を少なくとも３℃（５
゜F）降下させるのに十分な量で急冷流体を供給（injec
tion）して混合物を急冷（冷却）する方法に存する。

添付図面を参照して本発明を特に説明する。

図１は、より上方のライザー急冷ポイントおよび吸引
（aspirating）急冷ノズルを有する好ましい態様例の簡
略化した模式図である。

図２は、急冷ポイントおよび急冷量に対する収率をプ
ロットしたグラフを示している。

図１について説明すると、これは一定の縮尺で描かれ
ていないが、重質フィードが入口４を通ってライザー反
応器２の底部に供給される。再生された熱い触媒は、流
量制御バルブ16が備えられている導管14を通して加えら
れる。好ましいが、場合によって用いるリフトガス（li
ft gas）は、導管18を通して再生触媒入口より下方に供
給される。ライザー反応器２は、滑らかな壁を有する長
い筒状のチューブであり、ライザー内における容積の膨
張に適応するように断続的に広くなっている。ライザー
の最も狭い部分は底部領域120であり、中間領域130がよ
り広くなっており、触媒ストリッパー６の中に延びてい
る頂部領域140が最も広くなっている。このようなライ
ザーの構造は常套のものである。

好ましいが場合によって用いられるライン18を通って
加えられる外部のソースからのリフトガス、或いは主蒸
留塔（fractionator）からリサイクルされる軽質部分
（light end）は、触媒の状態調節（コンディショニン
グ、conditioning）の役に立ち、触媒が供給されたフィ
ードに出合う前に、触媒の流れパターン（フローパター
ン、flow pattern）を滑らかにする。フィードは、通
常、４〜10個のフィード噴霧（微細化）ノズルを通って
供給されて、再生された熱い触媒と接触し、この触媒に
よってフィードが蒸発して希薄相懸濁物を形成し、この
懸濁物がライザー内を上昇する。

ライザーを上方にそのほぼ2/3上昇したところで、放
射状に配置された急冷ノズルのいくつかの層を通って急
冷流体が供給される。図示の態様において、水蒸気は、
ライン200から分配リング（distribution ring）202を
通って複数のノズル204および206に供給される。これら
のノズルは比較的狭い噴霧パターンを有しており、ノズ
ルの第１のリングからライザー直径の約1.25倍だけ下流
の、収束ポイント（converging point）50の方に向けら
れている。

ノズルのもう一つの（第２の）セットはリサイクルさ
れた重質ナフサ画分（fraction）による急冷を行い、こ
れは、ライン27および分配リング222を通って、複数の
ノズル224および226へ供給される。ナフサ急冷ノズル
は、水蒸気の注入に用いられるノズルと同一であってよ
い。図示されていないポンプにより、または水蒸気、好
ましくは中程度もしくは高い圧力の水蒸気が加えられる
ことによって、通常、軽質液体炭化水素急冷ストリーム
に更にエネルギーが加えられることになる。ノズル224
および226が収束する点もポイント50であることが好ま
しい。

或いは、一組のノズルを使用して、水蒸気と炭化水素
との混合物を注入することができる。

図示する構造は、ライザー反応器に付随する多くの常
套の機材を有効に利用しており、ほぼベンチュリ形状
（venturi shape）に近似する形状を用いている。大部
分のライザーは拡大セクションを有する。しかし、それ
らは有効に利用されておらず、広くなった部分のため
に、ライザー直径が大きくなる各ポイントの直ぐ下流に
流動性のより悪い領域（停滞領域）が形成され、それに
よって触媒の望ましくない還流が助長されることがあ
る。このことによって還流触媒の環状リング（annular
ring）の成長が促進され、触媒はライザー内に長期間捕
捉されてライザー内を前後に循環して、有用な機能を果
たさず、コークスの生成レベル（coke level）が高くな
る。

急冷およびライザーの上方部分140における限られた
量の追加の分解の後、分解生成物およびコークスの付着
した触媒は、固体−蒸気分離手段、例えば、図示しない
常套のサイクロン分離器などの中に入る。続いて、分離
されたコークス付着触媒は触媒ストリッパー６の中に入
り、そこにはライン100および水蒸気分配リング（steam
distributor ring）102を通ってストリッピング水蒸気
が供給され、同伴された炭化水素をコークス付着触媒か
らストリップする。分解生成物は導管８を経由して反応
器から取り出され、ストリップされたコークス付着触媒
は導管10から取り出されて再生器12に供給される。続い
て、触媒は、ライン９を通って供給される酸素含有ガ
ス、通常は空気に接触して再生される。煙道ガスはライ
ン11を経由して再生器から取り出される。

通常、フィード温度は150〜375℃（300〜700゜F）で
あるが、再生器は650〜760℃（1200〜1400゜F）で操作
される。再生器の中には、例えば２段階再生器などのよ
うに一層熱い条件で操作されるものがあり、これらも本
発明の方法に同様に用いることができる。触媒対フィー
ドの重量比は、通常、少なくとも4:1、好ましくは4:1〜
10:1であり、反応器出口温度を500〜550℃（932〜1020
゜F）に保持するように、必要に応じて調整される。

大部分のFCCライザー反応器は、反応器頂部温度制御
によって決められる再生触媒の追加により操作される。
急冷流体を加えることによってライザー頂部温度が低下
し、ライザーの基部に供給する触媒がより多くなる。急
冷の正味の効果は、ライザー基部における温度がより高
いことであり、ライザー頂部の温度はほぼ常套の温度で
ある。他の制御スキーム、例えば、フィードの予熱を変
化させながらの再生触媒の一定添加を用いて、ライザー
頂部温度を一定に維持することもできる。

FCC装置からの分解生成物は、ライン８を経由して主
蒸留塔20に入り、そこで生成物は、重質スラリー油スト
リーム22、重質留出油24、軽質留出油26、重質ナフサ2
7、軽質ナフサ28ならびにC₂−C₄オレフィン、C₁−C₄飽
和物および他の軽質分解ガス成分に富む軽質オーバーヘ
ッドストリーム30に分けられる。重質ナフサ画分のいく
らかは、図示しない手段によって製品として取り出し
て、残りを急冷物質として用いるためにリサイクルする
のが好都合である。

軽質の分解ガスストリームは、通常、不飽和ガスプラ
ント35内で処理されて、ライン36内のC₃−C₄LPGストリ
ームおよび、場合によって、ライン32を介して回収され
るC₂−煙道ガスを含む種々の軽質ガスストリームが回収
される。軽質のH₂が豊富なガスストリームは、ライザー
の基部において触媒と接触するために用いられるリフト
ガスの全部または一部として使用するために、ガスプラ
ントからライン34および図示しないラインを通ってリサ
イクルすることができる。

ライザー分解条件−急冷前（Pre Quench）ライザー基部における条件はほぼ常套の条件であって
よいが、ライザー基部の温度がFCCライザー分解に常用
される温度よりも６〜30℃（10〜50゜F）高いことが好
ましい。ライザー基部温度は、典型的には、510〜620℃
（950〜1150゜F）、好ましくは540〜590℃（1000〜1100
゜F）である。

少なくとも4:1の高い触媒：油比を用いることによっ
て典型的に達成される高いライザー基部温度を使用する
と、フィードの熱分解および接触分解の双方が促進され
る。ライザー基部温度が高ければ、分解触媒の酸部位
（site）が塩基性窒素化合物によって中和される傾向も
低下する。分解触媒のこれより高い温度は、フィード中
の塩基性窒素化合物の少なくとも一部の脱着、または吸
着の防止を行うためには十分である。

急冷（Quench）急冷が、再生触媒とフィード原料を混合した後、あま
りにも早く行われないことが重要である。急冷は、コー
クスの生成によって触媒が初期活性の大部分を保てなく
なった後でのみ、行うことが好ましい。極めて活性な触
媒および高い温度のために、ライザーの基部において
は、接触分解が支配的である。触媒は速やかに失活し、
急冷後、ライザーの上方部分においては、熱および接触
の両者による全ての反応が低下する。コーキング反応
（coking reaction、コークス生成反応）の活性化エネ
ルギーは接触分解反応の活性化エネルギーよりも低い。
それ故、ライザーの下方部分においては、コーキング反
応よりも接触分解反応の速度が高くなる。

このように遅れて急冷すること（delaying quenchin
g）によって、選択率が向上しならびに過酷度（severit
y）が増す。このことは、ライザー基部において少なく
とも１秒間、好ましくは1.5秒間、最も好ましくは2.0秒
間の蒸気の滞留時間を経た後に急冷が行われるように構
成する場合に、ガソリン収率が向上することを示す図２
から明らかである。

しかし、過酷な条件における最初の熱および接触によ
る分解に続いて、常套のライザー分解条件においてまた
はそれ以下の条件において追加の分解が起るように、ラ
イザー出口の充分手前で急冷を行うことも重要である。
急冷を、ライザーの出口またはそれに近過ぎる位置に
て、仮にライザー出口で２分の１秒以内で行う場合、所
望の結果が達成されず、反応器内における本質的に全て
の分解が過度に過酷な条件にて起こるであろう。する
と、ガソリンが過剰に分解され、ガソリン収率が低下す
る。

装置によって大きく異なり、計算が困難である蒸気の
滞留時間について言及するよりも、以下のように分数を
用いてライザー位置における急冷を検討することができ
る。４秒またはそれ以上の蒸気の滞留時間で操作される
ライザーにおいて一般に、急冷は、ライザーの上方４分
の１以上、好ましくは３分の１以上、更に好ましくは２
分の１以上で行う必要がある。多くの装置において、ラ
イザーの上方約50〜80％またはそれ以降で行う急冷が最
適である。

常套の任意の急冷流体、例えば冷たい固形分（cold s
olid）、水、水蒸気、または不活性な蒸発可能な液体、
例えばサイクル油およびスラリー油など、または他の芳
香族化合物に富むストリームなどを使用することができ
る。加える流体の所定の重量から、より多くの熱を除去
することができるように液体を使用することが好まし
い。吸熱反応を促進する反応性急冷液体を使用すること
が、ある環境において好ましい場合がある。好ましい急
冷流体は、水、水蒸気、リサイクルされる重質ナフサま
たは軽質サイクル油（LCO）およびそれらの混合物であ
る。

急冷物質の量は、急冷物質とライザー中の物質とが完
全に混合される場合、急冷物質の注入ポイントにおいて
ライザー温度を少なくとも３℃（５゜F）、好ましくは
５〜55℃（９〜100゜F）、最も好ましくは10〜50゜F
（６〜30℃）低下させるのに十分な程度であるべきであ
る。急冷物質の最適量は、ライザー内の急冷ポイントに
よって変化する。

本発明は、精油所において、下流の処理装置における
ボトルネックによって急冷物質の量が制限される場合
に、特に効果的に使用することができる。そのようなボ
トルネックの１つの例が主蒸留塔であり、そこでは重質
ナフサのリサイクルが多すぎる場合にフラッディング
（flooding、溢汪）が起り得る。もう１種のボトルネッ
クは、プラントが、水急冷を用いることによる多量の水
蒸気またはサワー水を許容することができない場合に起
る。これらの装置に関して、「常套」量の急冷物質の20
〜80％の量を使用し、ライザーにおいてはるかに後に加
えると、ライザーの基部近くで多量の急冷物質によって
達成されるのと同程度のガソリン収率が得られる。

急冷物質の量に制限がないFCC装置に関しては、常套
の量の急冷物質を使用し、それを後でライザーに加える
ことによって、ガソリン収率を著しく向上させることが
可能である。

急冷流体エジェクター（Quench Fluid Ejectors）急冷することによってライザーに余分の流体が加えら
れるが、それによるライザー内の圧力上昇は、ライザー
の頂部近くで水蒸気ジェット・エジェクター（steam je
t ejector）またはエダクター（eductor）として機能す
る吸引ノズル（aspirating nozzle）を使用することに
よって制限できる。

水蒸気ジェット・エジェクターは、可動パーツを有し
ない、簡略化された種類の真空ポンプまたはコンプレッ
サーである。これらは精油所において通常使用されてお
り、ペリーズ・ケミカル・エンジニアーズ・ハンドブッ
ク（Perry's Chemical Engineer's Handbook）、第６
版、セクション６−31〜６−35に広範囲にわたって論じ
られている。

特に水蒸気または水蒸気／水混合物を注入する場合
に、急冷ノズルは、ライザー内容物を出口に向けて、水
蒸気ジェット・エジェクターとほとんど同じほど上昇さ
せ（lift）または押し流す（drive）ことができる。最
大限の効果を発揮するためには、図６−71に示されてい
るのと同様の設計の、多数の水蒸気ノズルおよびベンチ
ュリ・スロート（throat）を有するブースター・エジェ
クター（Booster Ejector）を使用することが好まし
い。

ライザー反応器の垂直な壁の近くに出口を有し、放射
状に配置された、多数の、少なくとも６または８個の急
冷ノズルを使用すれば、ライザー壁の近くに環状リング
として集まり、ライザーの有効内径を小さくする傾向が
ある使用済み触媒のかなりの量を除くことができる。

ノズル、または２個もしくはそれ以上のリングのノズ
ルを使用する場合にはそれぞれの層を、ノズルからライ
ザー直径の0.5〜2.5倍下流にある収束ポイントに向ける
ことによって、ベンチュリ・スロートを形成することが
できる。

ベンチュリ・セクションの機構的近似は、ライザーの
直径が大きくなるライザー内の位置、またはそのすぐ下
もしくはわずかに上の位置にノズルを配置することによ
って達成することができる。これには、モル膨張（mola
r expansion）できるように直径を大きくした従来のラ
イザー構造を使用し、ベンチュリまたは少なくともベン
チュリの膨張部分を近似する。

垂直なライザー反応器に関しては、急冷ノズルが、水
平から30゜から90゜に近い範囲の角度、好ましくは水平
から45〜80゜の範囲の角度で、垂直なライザー反応器の
中心線上のポイントに向けられるべきである。

或いは、ライザー出口への下流に向けた一つまたは、
好ましくは多数の急冷ノズルを使用して、急冷と同時
に、多少の排出（eduction）作用を達成することができ
る。

急冷流体は、最大限の排出効果が達成されるような具
合に取り付けられた微細化フィードノズルを通って供給
される蒸発可能な液体または水蒸気であることが好まし
い。これを実行する最も簡単な方法は、ノズルをライザ
ー内の流体の流れに対して下流方向に向けることであ
る。これは、通常、ライザー内の流体の急冷を最も迅速
に行う方法ではなく、即座に急冷する観点からは、急冷
流体の注入を垂直にまたは向流で行うことが最も効果的
であろう。しかし、急冷流体を交差して（十字流）また
は向流で注入すると、ライザーの圧力も増大して、ガソ
リン収率が低下しやすい。

好ましくは30m/sec（100fps）を越える、最も好まし
くは61m/sec（200fps）を越える比較的速いノズル出口
速度（nozzle exit velocity）を用いる場合、吸引また
は排出急冷が特に良好に機能する。そのため、全ライザ
ー圧力、ライザーの圧力降下および触媒の滞留時間を減
らす上で、幾らかの有用な作用が急冷流体によって達成
され得る。

ライザー頂部温度ライザー基部における条件は常套のFCC操作の場合に
用いられる条件よりも過酷であるが、ライザーの頂部お
よびライザーの下流においてはFCC装置を常套のように
操作することができ、またそのように操作することが好
ましい。大量の残油、特に、プロセスのベッセルおよび
移送ラインの中でコークスを容易に生成する反応性物質
を大量に含む残油を処理する場合、常套のまたは通常よ
り多少低いライザー頂部温度で操作することが好ましい
ことがある。510〜565℃（950〜1050゜F）のライザー頂
部温度が多くの場合に満足すべきものである。

触媒常套のFCC触媒、即ち、ほとんどのFCC装置内に存在し
ている平衡触媒の種類をここで使用することができる。
ゼオライト含量が高い高活性触媒が好ましい。

常套のFCC触媒の中に含まれているか、循環インベン
トリーに添加剤の独立した粒子として加えられるか、ま
たは添加剤がFCC触媒と一緒に循環しないように加えら
れるかのいずれかであってよい一種またはそれ以上の添
加触媒を使用すると有利である場合が多い。

ZSM−５は、常套のFCC触媒の一部として使用されて
も、或いは独立した添加剤として使用されても好ましい
添加剤である。

市販されているSOx捕捉添加剤を使用して、再生器煙
道ガス内におけるSOxのレベルを減らすこともできる。C
O燃焼添加剤は、通常は担体上のPtであるが、大部分の
精油業により使用されて、FCC再生器内におけるCO燃焼
を促進する。

フィード組成本発明は、全てのFCCフィードを用いる使用に適用す
ることができる。この方法は、留出フィード、例えば軽
油もしくは減圧軽油（vacuum gas oil）などまたはより
重質のフィード、例えば残油もしくは減圧残油（vacuum
resid）などについて使用することができる。好ましい
フィードは、500℃以上で沸騰する物質を少なくとも10
重量％、好ましくはそのような高沸点物質を20、25、30
％またはそれ以上含む。

残油と常套のFCCリサイクルストリーム、例えば軽質
サイクル油、重質サイクル油もしくはスラリー油などと
の混合物を使用することもできる。この場合、FCCリサ
イクルストリームは、主目的が残油フィードを希釈し、
ポンプ送りをより容易にして、ライザー反応器の基部の
中に分散させることである、希釈剤またはカッタースト
ック（cutter stock）として主に作用する。

実施例いくつかのコンピュータ・シミュレーションによっ
て、ライザー内の種々のポイントにて種々の量のナフサ
急冷液体を加えて、ライザー内でサワー軽油を分解する
効果の試験を行った。

そのようなコンピュータモデルは、工業規模の精油に
おけるFCC操作を予想するためにしばしば使用されてお
り、プラントの能力（plant performance）の信頼でき
る予想が得られると考えられている。このモデルは単一
の試験よりも、より融通性があり、より矛盾がない。

シミュレーションの基準は、処理量が12700m³/日（80
000BPD）であり、始部直径が1.1m（3.5フィート）であ
り、ライザー出口で2.3m（7.5フィート）に拡がり、全
長が47m（155フィート）である市販スケールのFCCライ
ザー反応器とした。ライザー反応器内の蒸気の合計滞留
時間は４秒であった。

サワー軽油および重質ナフサのフィード特性は以下の
とおりであった。

結果を以下の表に示し、図２にプロットした。

モデルの計算によれば、比較的大量の急冷物質、15.0
重量％の重質ナフサについて、最適な急冷の位置はライ
ザー内における滞留時間の2.2秒の位置であった。

モデルの計算によれば、10.0重量％の重質ナフサ急冷
物質を使用すると、滞留時間の2.2秒の位置で、0.2秒以
内の滞留時間で50％を越える急冷物質を使用する場合と
同等であることも示された。このことによって空気ブロ
アーおよび主蒸留塔にかかる負荷が明らかに少なくな
る。

適度な量の急冷物質、例えばわずか５重量％を、ライ
ザーの中間点以降で使用すると、基本の場合よりもガソ
リン収率が著しく向上するが、急冷物質をライザー基部
の近くに加える従来技術における実際と比較して、遥か
に少ない重質ナフサをライザーに加える。

従って、本発明の方法によって、精油業者には、FCC
装置の操作を改良する上で大きなフレキシビリティーが
与えられる。大量の急冷流体を許容することができる装
置は、転化率の向上およびガソリン収率の向上を顕著に
行うことができる。それらの急冷物質を許容する能力に
よって拘束される装置は、急冷を遅らせることによっ
て、１秒以内のライザー蒸気滞留時間で、より多い量の
急冷物質による急冷に特有のより高い転化率を達成する
ことができる。

また、大量の蒸発可能な急冷流体を、ライザーの中ほ
ど以降に加えることによって、注入ポイントにおける空
塔蒸気速度を実質的に高めることにより分解プロセスが
向上する。蒸気速度を高くすると、触媒のスリップ（sl
ip）が減少し、使用済み触媒および分解生成物の両者の
ライザーからの迅速な取り出しが促進される。ライザー
の終端近く、例えば分解反応器の約４分の３では、触媒
の活性は小さくなり、触媒としてよりもコークス溜め
（coke sink）として作用する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ジョンソン、デイビッド・リーアメリカ合衆国 19342 ペンシルバニア、グレン・ミルズ、コンコード・ミーティング・ロード 181番 (56)参考文献特開昭62−115085（ＪＰ，Ａ) 米国特許4764268（ＵＳ，Ａ) 米国特許4818372（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C10G 11/18 ＥＵＲＯＰＡＴ（ＱＵＥＳＴＥＬ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】垂直型ライザー反応器内において、再生さ
れた熱い分解触媒のソースに重質炭化水素フィード原料
を接触させて、接触分解された蒸気および使用済み分解
触媒を生成し、分解された蒸気は取り出し、また、使用
済み分解触媒は再生し、リサイクルして重質フィードに
接触させるための再生された熱い分解触媒を生成する、
重質炭化水素フィード原料の接触分解方法であって、反
応器の底部付近において重質炭化水素フィード原料と再
生された熱い分解触媒とを混合し、混合物がライザー内
を上昇する際に、ライザー反応器の底部からライザー反
応器の少なくとも初めの50％の長さにわたり、少なくと
も1.5秒間、重質炭化水素フィード原料の分解を触媒に
よって熱的および接触的に行い、続いて、ライザーの底
部から長さ方向に沿って50〜80％の箇所に設けられた急
冷ゾーン内で、ライザー内の温度を少なくとも３℃（５
゜F）降下させるのに十分な量の急冷流体を供給して混
合物を急冷する方法。
【請求項２】重質炭化水素フィード原料が、500℃以上
で沸騰する炭化水素を少なくとも10重量％含む請求の範
囲１記載の方法。
【請求項３】重質炭化水素フィード原料と再生された熱
い触媒との混合を、少なくとも4:1の触媒：フィードの
重量比で行う請求の範囲１記載の方法。
【請求項４】急冷流体が、水、水蒸気、リサイクルされ
た接触分解生成物およびそれらの混合物の群から選ばれ
る請求の範囲１記載の方法。
【請求項５】急冷流体を、ライザー内の混合物を４〜56
℃（7.5〜100゜F）急冷するのに十分な量で加える請求
の範囲１記載の方法。
【請求項６】少なくとも2.0秒の蒸気滞留時間の後に急
冷流体を加える請求の範囲１記載の方法。
【請求項７】不活性急冷流体は、炭化水素フィードの５
〜15重量％に等しい量で加えられる水または水蒸気であ
る請求の範囲１記載の方法。
【請求項８】急冷流体が、ライザー内の流体の流れに対
して下流方向のライザーの中心線に向けられている噴霧
急冷ノズルを通して、加圧下において供給される水蒸気
または蒸発可能な液体であって、ノズルが少なくとも30
m/sec（100fps）のノズル排出速度を有する請求の範囲
１記載の方法。
【請求項９】ライザー底部の温度が540〜590℃である請
求の範囲１記載の方法。