JP3904407B2 - 触媒粒子を連続的に再生する方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、炭化水素の転換に用いられる触媒を再生する方法に関し、より詳しくは、触媒粒子を連続的に再生する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
接触改質は、ハイオクタンガソリンおよび芳香族化合物、ならびに副生成物の水素を生産するための重要な技術であり、そこで起こる反応には、脱水素、脱水素環化、異性化、クラッキングおよびコーキング等が含まれる。
【０００３】
コーキングにより形成されたコークスは、触媒の表面上に堆積し、その失活を引き起こす。したがって、前記触媒を再生し、再生を通じてその活性を回復させる必要がある。再生は、一般的には、コークスの燃焼、オキシ塩素化、か焼および還元を含む。コークスの燃焼とは、前記触媒の表面に堆積したコークスを燃やし尽くし、さらに、酸素含有ガスとの燃焼によって発生した熱を取り除くことである。オキシ塩素化とは、触媒から失われた塩素成分を供給し、活性金属成分を酸化し、かつ、それらを触媒担体の表面に均一に分配することである。か焼とは、触媒に含まれる水を取り除くことである。還元とは、酸化状態にある活性金属成分を、水素雰囲気中で還元することである。
【０００４】
最近、工業において、放射状床（ベッド）が、連続的リフォーミング用再生塔におけるコークス燃焼帯の本体の形態として採用されている。この形態においては、触媒粒子は、環状床の中を重力によりゆっくりと下降し、酸素を含む再生ガスが径方向に沿って触媒床を通過し、それにより、連続的なコークスの燃焼が実現される。
【０００５】
リフォーミング触媒の実用寿命は、主としてその比表面積の減少率に依存する。そして、前記比表面積の減少率に影響する主要な要素は、前記再生ガス中の水分、再生温度、および前記触媒の高温帯での滞留時間である。触媒の比表面積のロスが、再生ガス中の水分含有率の減少にしたがって減少することは、O. Clauseらにより、"Continuing Innovation in Cat Reforming(1998 NPRA, AM-98-39)の中で指摘された。反応系から来る、炭素を含む失活した触媒に吸収された痕跡量の油滴、および前記触媒表面に堆積したコークスは、燃焼反応の間中、大量の蒸気を発生するであろうし、それは、結果として、前記再生ガス中の比較的高い水分含有量につながる。さらに、高温、高水分の環境は、前記触媒の物理的性質に対して逆効果を示す。なぜなら、コークスの燃焼は高温で行われ、したがって前記触媒の比表面積のロスおよびプラチナ粒子のアグロメレーションを引き起こし、前記触媒の活性に影響するからである。一方、大量の蒸気の存在は、酸性成分である塩素の触媒からのロスを促進する。
【０００６】
放射状コークス燃焼床では、前記床の入口において前記触媒が高い炭素含有量を有しているときに、前記触媒床を横切る酸素を含む再生ガスと接触し、コークスの燃焼により大量の熱が発生する。そのような熱は、内部スクリーンに向かって次第に集まり、前記床の上部での温度の上昇を引き起こす。一方、前記床の下部では、前記触媒の炭素含有量は少なくなり、放出される熱量も小さくなるために、温度はゆっくりと上昇する。それゆえ、前記放射状床は、床全体を通じて、熱分布の不合理による不利益を有する。前記床の下部の温度は比較的低く、コークス燃焼能力をさらに高める潜在力を持つが、前記床の上部の高温帯は、触媒性能に対して逆効果を示す。結果として、前記床の温度分布の適切な調節は、触媒性能の保護と、その実用寿命の延長に良い効果をもたらすであろう。
【０００７】
連続的リフォーミング再生塔のコークス燃焼帯における初期の形態は、ストリップ形状であった。例えば、米国特許第３，６９２，４９６号、米国特許第３，７２５，２４９号、米国特許第３，７６１，３９０号および米国特許第３，８３８，０３８号により提供される技術では、触媒粒子は、ストリップ形状の空間の中を重力によりゆっくりと下降し、再生ガスを一方の側から導入し、もう一方の側から取り出す。前記再生ガスは、腐食液による洗浄ユニットおよび再生ガスブロワーを通過した後、再度の使用のため、再生塔のコークス燃焼帯へと戻る。コークス燃焼のために必要な酸素は、一部は、オキシ塩素化帯からの酸素含有ガスにより供給される。上記特許における前記再生ガスのリサイクルループには乾燥システムがないため、前記再生ガス中の水分含有量は比較的高く、そのために触媒の実用寿命に影響する。
【０００８】
米国特許第４，５７８，３７０号により提供される熱的な再生技術は、再生塔内のコークス燃焼帯が、放射状床形態の一部であり、触媒粒子は、環状間隙の中を、重力によりゆっくりと降下する。前記コークス燃焼帯の外部スクリーンと再生塔の内部壁の間のガス空間は、二つの部分に分割されている。前記再生ガスは、中央のパイプに集められた後、前記再生塔から取り出され、そのうちの少量は排気され、残りは再生ガスブロワーを通過し、二つの部分に分割される。一つの部分は、コークス燃焼部分の上部にエアクーラーおよびヒーターを通じて入り、他の部分は、コークス燃焼部分の下部に直接入る。前記再生ガスのリサイクルループには乾燥システムがないため、前記再生ガス中の水分含有量は、空気を供給し、再生ガスを排気することにより調節し、最終的にバランスの取れた数値へと到達する。前記再生ガス中の水分含有量は、常に比較的高いレベルに保たれ、したがって、触媒性能に対し逆効果を示す。
【０００９】
米国特許第４，８５９，６４３号および米国特許第５，２７７，８８０号により提供される再生技術では、再生塔のコークス燃焼帯は、先細り形状をしている。床は、異なった軸方向の位置において異なった厚みを持つ。これにより、軸方向の位置に沿ってのガス分布を改善することができる。前記床の上部は薄く、分配されるガスの量はより多くなり、一方、前記床の下部は厚く、分配されるガスの量はより少なくなる。したがって、異なった軸方向の位置において酸素の必要量をよりよく満足し、前記床の上部の高温域における触媒の滞留時間を減少させる。しかしながら、前記再生ガスのリサイクルループには乾燥システムが設けられていないため、前記再生ガス中の水分含有量は比較的高い。
【００１０】
米国特許第４，８８０，６０４号および米国特許第４，９７７，１１９号により提供される熱的な再生技術では、再生塔におけるコークス燃焼帯は、ストリップ形状をしている。触媒粒子は、ストリップ形状空間の中を、重力によりゆっくりと降下する。外部スクリーンの上部および下部は異なった穿孔率を有し、それゆえに、軸方向に沿っての再生ガスの異なる分布を可能にする。したがって、前記ガスのより多くの量は前記上部へと分配され、一方、前記ガスのより少ない量は前記下部へと分配され、軸方向の異なる位置での酸素の必要量を満足させるのに都合が良い。しかしながら、前記再生ガスのリサイクルループには乾燥システムが設けられていないため、前記再生ガス中の水分含有量は比較的高い。
【００１１】
上記特許により紹介されるほとんどの技術では、リサイクルされた再生ガス中の水分含有量は、すべて、比較的高く、触媒粒子を再生するためのコークスの燃焼は、高温および高水分量の環境で行われる。そのような環境は、前記触媒の比表面積の減少をたやすく引き起こし、その実用寿命を短くする。さらに、これらには、共通して、放射状床の上部の内部スクリーンにおける高温の問題がある。米国特許第４，８５９，６４３号、米国特許第５，２７７，８８０号、米国特許第４，８８０，６０４号および米国特許第４，９７７，１１９号は、先細り形状かつ異なった穿孔率を有する床の形態を提案し、それゆえに、前記床の上部における酸素の必要量を増加させる。しかし、結果として、前記床の上部における内部スクリーン近辺の温度が上昇し、それゆえに、放射状床における温度分布の不合理の問題はなお解決されていない。
【００１２】
米国特許第５，０３４，１７７号により提供される乾燥再生技術においては、コークス燃焼帯における触媒床は、二つの部分に分割されており、それらは構造およびサイズが同じであるが、導入部の状態が多少異なっている。すなわち、前記床の第二の部分の導入部における再生ガスの温度は、前記床の第一の部分におけるそれよりも高く、空気は、前記二つの部分の間の空間を通じて供給され、それぞれの部分において必要とされる酸素含有量のレベルを維持する。前記再生ガスは、前記第一および第二のコークス燃焼帯を順番に通過した後、再生塔から取り出され、オキシ塩素化帯からの排気ガスと混合される。前記再生ガスは、次に、洗浄および乾燥システムの中に導入され、リサイクル用コンプレッサーにより前記再生塔における前記第一のコークス燃焼帯へと送り返される。前記再生塔に入る前記再生ガスの水分含有量は、前記再生ガスのリサイクルループ内に備えられた乾燥システムのため比較的低いにもかかわらず、触媒は、なお高温かつ高水分量の環境にある。その原因は、前記再生ガスが前記第一のコークス燃焼帯から前記第二のコークス燃焼帯へと直接入るとき、前記第一のコークス燃焼帯の上部において、失活した触媒に担持されたコークス中の少量の炭化水素および水素の燃焼反応により発生した蒸気が、一緒に前記第二のコークス燃焼帯へと入るからである。そのような環境は、結果として、前記触媒の比表面積の急速な減少につながり、その実用寿命に影響する。
【００１３】
要約すると、従来技術においては、再生塔におけるコークス燃焼帯には主として二つのタイプがあった。一つは、リサイクルされる再生ガスのループ内に乾燥システムを備えた、二つの部分に分かれた放射状床であり、他は、リサイクルされる再生ガスのループ内に乾燥システムを持たない、一つの部分からなる放射状床である。前者においては、前記床の上部においてコークス燃焼により発生した蒸気は、すべて下のコークス燃焼部分に入り、結果として、最終のコークス燃焼は、高水分量の環境で完了する。後者においても、前記再生ガス中の水分量はなお高く、前記床の上部における内部スクリーン近辺の温度は比較的高く、したがって、コークスの燃焼は、高温および高水分量の環境で完了する。結果として、上記タイプのコークス燃焼は、両方とも、触媒が高温および高水分量の環境にあり、それが前記触媒の実用寿命に影響するという問題を有している。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、従来技術と比較して低温および低水分量の環境で触媒粒子を連続的に再生する方法を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明により提供される方法は、
移動床リアクターから来る、炭素を含む失活した触媒粒子を、再生塔内の第一のコークス燃焼帯、第二のコークス燃焼帯、オキシ塩素化帯およびか焼帯を順番に通過させながら降下させることと、
前記第一のコークス燃焼帯内部では、前記失活した触媒粒子を前記第二のコークス燃焼帯からの再生ガス、補給される乾燥した空気および不活性ガスに接触させることと、
前記第一のコークス燃焼帯内部でコークスを燃焼させた後には、前記再生ガスを、前記第一のコークス燃焼帯を通じて再生塔から取り出し、再生システムを通過させた後に前記第二のコークス燃焼帯内部に送り返し、その場で前記第一のコークス燃焼帯から来る触媒粒子と接触させることを含む。
【００１６】
前記方法において、前記再生システムは乾燥手段を含むことが好ましい。
【００１７】
また、前記再生ガスは、前記第二のコークス燃焼帯の触媒床を径方向に沿って遠心的または求心的な方法で通過し、次に前記第一のコークス燃焼帯の触媒床を径方向に沿って遠心的または求心的な方法で通過することが可能であることが好ましい。
【００１８】
また、前記再生ガスは、前記第二のコークス燃焼帯の触媒床を径方向に沿って遠心的な方法で通過し、次に前記第一のコークス燃焼帯の触媒床を径方向に沿って遠心的な方法で通過することが可能であることが好ましい。
【００１９】
前記再生塔における操作圧力は０．３〜０．９ＭＰａの範囲であることが好ましい。また、前記第二のコークス燃焼帯に入る前記再生ガス中の水分含有率は１０〜２００体積ｐｐｍであることが好ましい。また、前記再生ガス中の前記第一および第二のコークス燃焼帯入口での酸素含有率は０．２〜１．０体積％であることが好ましい。また、前記第一のコークス燃焼帯に入る前記再生ガスの温度は４１０〜４８０℃の範囲であることが好ましい。また、前記第二のコークス燃焼帯に入る前記再生ガスの温度は４８０〜５２０℃の範囲であることが好ましい。
【００２０】
本発明による、触媒粒子を連続的に再生するための方法は、好ましくは、
移動床リアクターから来る失活した触媒粒子を、再生塔内を重力によって降下させながら、第一のコークス燃焼帯、第二のコークス燃焼帯、オキシ塩素化帯およびか焼帯を順番に通過させることと、
乾燥した酸素含有再生ガスを前記第二のコークス燃焼帯の底部から導入し、そのガスの導入部での温度は４８０〜５２０℃であり、
前記ガスを、前記触媒粒子上に残留する少量のコークスを燃やし尽くすために、前記第二のコークス燃焼帯の触媒床を径方向に沿って遠心的または求心的な方法で通過させることと、
前記第二のコークス燃焼帯の触媒床から来る前記再生ガスを、酸素供給のための乾燥した空気および乾燥した不活性ガスを加えることにより４１０〜４８０℃に冷却し、続いて前記再生ガスを前記第一のコークス燃焼帯に導入することと、前記再生ガスを、前記触媒粒子上のコークスの大半を燃やし尽くすために、前記第一のコークス燃焼帯の触媒床を径方向に沿って遠心的または求心的な方法で通過させることと、
再生塔から前記再生ガスを取り出し、それをオキシ塩素化帯から来る排気ガスと混合することと、
続いて、前記再生ガスを乾燥ステップを含む再生システムに通過させた後、コンプレッサー中に導入することと、
前記圧縮した乾燥ガスを４８０〜５２０℃に加熱し、それを前記第二のコークス燃焼帯へと送り返すことを含み、
以上のようにしてリサイクルループを形成し、
それぞれのコークス燃焼帯導入部における前記再生ガス中の酸素含有率が０．２〜１．０体積％の範囲であり、前記第二のコークス燃焼帯に導入される再生ガス中の水分含有率が１０〜２００体積ｐｐｍの範囲であり、前記再生塔における操作圧力が０．３〜０．９ＭＰａ（絶対値）の範囲である。
【００２１】
本発明の方法において、前記第一のコークス燃焼帯の内部スクリーンは、均一な直径の円筒であるか、または上部から下部へ向かって減少する直径を有する先細り状円筒であることが好ましい。
【００２２】
また、前記第一のコークス燃焼帯の内部スクリーンは、その直径が、上部から下部へ向かって次第に直線的に減少し、その最小直径がその最大直径の６０〜９０％であることがより好ましい。
【００２３】
また、前記第一のコークス燃焼帯の内部スクリーンは、その直径が、前記第一のコークス燃焼帯の最上部からその高さの４０〜６０％の地点で、下部へ向かって直線的に減少し、前記内部スクリーンの最下部の直径が、その最上部の直径の６０〜９０％であることがより好ましい。
【００２４】
また、前記第二のコークス燃焼帯の内部スクリーンは円筒形であることが好ましい。
【００２５】
【発明の実施の形態】
図１〜４は、本発明によって提供される方法の、それぞれ第１から第４の実施形態の概略フローシートである。図５および６は、本発明によって提供される方法が、異なる厚みの触媒床を有する第一のコークス燃焼帯を含む再生塔により実施される場合の概略フローシートである。図７は、触媒の比表面積を時間の関数で表したダイヤグラムである。図８は、求心的Ｚタイプのフローパターンにおける前記再生ガスの静的圧力を、内部スクリーンおよび外部スクリーンの近辺において、軸方向の位置の関数として表したダイヤグラムである。図９は、遠心的Ｚタイプのフローパターンにおける前記再生ガスの静的圧力を、内部スクリーンおよび外部スクリーンの近辺において、軸方向の位置の関数として表したダイヤグラムである。
【００２６】
本発明は、例えば以下のようにして行われる。なお、数値等は、以下の値に限定されるものではない。
【００２７】
前記再生塔は、上部から下部へ向けて、第一のコークス燃焼帯、第二のコークス燃焼帯、オキシ塩素化帯およびか焼帯を順番に含む。
移動床リアクターから来る失活した触媒粒子は、前記再生塔に入り、重力によって前記第一のコークス燃焼帯の環状間隙をゆっくりと降下し、そこで前記第二のコークス燃焼帯から来る再生ガス、供給される乾燥空気および不活性ガスと接触し、続いて、そこから来る、ほとんどのコークスを燃やし尽くした前記失活した触媒粒子は、前記第二のコークス燃焼帯に入り、乾燥した再生ガスと接触し、そして次に、そこから来る、残った少量のコークスが燃やし尽くされた前記触媒粒子は、前記オキシ塩素化帯および前記か焼帯を連続的に通過する。前記触媒が前記オキシ塩素化帯を通過する際には、金属成分を分散させ、塩素を補給する。また、前記か焼帯を通過する際には、前記触媒を乾燥する。そしてその後、前記触媒は前記再生塔を離れる。この再生システムは、乾燥ステップを有する。
【００２８】
乾燥酸素を含む再生ガスは、前記第二のコークス燃焼帯の底部を通じて導入され、導入時の温度は４８０〜５２０℃の範囲であり、そして、前記再生ガスは、前記第二のコークス燃焼帯における触媒床を、径方向に沿って、遠心的または求心的に通過し、前記触媒粒子の表面に残留する少量のコークスを燃やし尽くす。前記第二のコークス燃焼帯における前記触媒床から来る前記再生ガスは、酸素を供給するための乾燥した空気および乾燥した不活性ガスを加えることにより、４１０〜４８０℃に冷却される。そして次に、前記第一のコークス燃焼帯内部に導入され、前記第一のコークス燃焼帯における触媒床を径方向に沿って遠心的または求心的に通過し、前記触媒粒子表面のほとんどのコークスを燃やし尽くす。前記再生ガスは、次に前記再生塔から取り出され、前記オキシ塩素化帯からの排気ガスと混合され、乾燥ステップを含む再生システムを通過し、コンプレッサーに入り、そして次に、圧縮され、乾燥された再生ガスは、４８０〜５２０℃に加熱され、前記第二のコークス燃焼帯へと送り返される。このようにしてリサイクルループが形成される。それぞれのコークス燃焼帯の導入部での前記再生ガスの酸素含有率は０．２〜１．０体積％であり、前記第二のコークス燃焼帯に入る前記再生ガスの水分含有率は１０〜２００体積ｐｐｍであり、前記再生塔内での操作圧力は０．３〜０．９ＭＰａ（絶対値）である。
【００２９】
前記第一のコークス燃焼帯における内部スクリーンは円筒形であることが可能であり、その径は均一であっても良いし、場所により変化しても良い。前記第一のコークス燃焼帯における内部スクリーンが場所により変化する径を持つ円筒である場合は、前記外部スクリーンの直径は高さによって変化せず、前記内部スクリーンの直径は頂上部から底部へ向かって先細り的かつ直線的に減少し、その最小直径はその最大直径の６０〜９０％であることが可能である。また、前記内部スクリーンの直径は、前記第一のコークス燃焼帯の最上部からその高さの４０〜６０％の地点で、下部へ向かって直線的に減少し、その最下部の直径が、その最上部の直径の６０〜９０％であることも可能である。前記第二のコークス燃焼帯の内部スクリーンは、均一径の円筒である。前記第一のコークス燃焼帯における床の厚みは軸方向の位置によって変化し、それゆえに、床の上部を通過するガスは床の下部を通過するガスよりも多く、床の上部において高い炭素含有率を有する触媒に対する酸素必要量を有利に満たすことができる。
【００３０】
前記乾燥した空気は分割された空気圧縮システムから送られ、また、前記乾燥した不活性ガスは、外部から送られても良いし、前記再生ガスのループから送られても良い。
【００３１】
本発明に適用される前記触媒は、炭化水素の転換に使用されるどのような触媒であっても良いが、特に、連続的な接触改質に適した触媒、または助触媒を他に含む二価（もしくは多価）金属触媒である。
【００３２】
前記失活した触媒粒子のコークス燃焼は、前記第一の環状コークス燃焼帯および前記第二の環状コークス燃焼帯内部で行っても良いし、また、前記変化する床の厚みを有する第一の環状コークス燃焼帯および前記第二の環状コークス燃焼帯内部で行っても良い。それぞれのケースは、少なくとも４の実施形態を有する。
【００３３】
前記第一の環状コークス燃焼帯および前記第二の環状コークス燃焼帯内部で行われる前記失活した触媒粒子のコークス燃焼は、例えば、以下に示す本発明の方法の実施形態のそれぞれにより明確に例示される。
【００３４】
（実施形態１）
リアクターから来る失活した触媒粒子は、前記再生塔における前記第一のコークス燃焼帯に、頂上部から下へ向かって入り、前記第二のコークス燃焼帯から来る酸素を含む再生ガス、供給される乾燥空気および不活性ガスと接触し、そこから来る前記失活した触媒粒子は、ほとんどのコークスが燃やし尽くされて前記第二のコークス燃焼帯に入り、リサイクルループから来る乾燥した酸素含有ガスと接触する。そこから来る、残留した少量のコークスが燃やし尽くされた前記失活した触媒粒子は、前記オキシ塩素化帯およびか焼帯を連続的に通過することにより、それぞれ、金属成分の分散および塩素の補給、ならびに乾燥がされ、そして次に前記再生塔を離れる。前記コークス燃焼帯内部における前記再生ガスの流れ方向は、以下の通りである。リサイクルされた再生ガスは、前記第二のコークス燃焼帯の底部から、その内部スクリーンによって形成される空間に入り、前記第二のコークス燃焼帯における前記内部スクリーン、放射状床および外部スクリーンを連続的に通過する。前記再生ガスは、前記第一のコークス燃焼帯の内部スクリーンによって形成される空間内に入る。前記第一のコークス燃焼帯における前記内部スクリーン、放射状床および外部スクリーンを連続的に通過した後、前記再生ガスは、前記再生塔を離れる。その後、前記乾燥し圧縮された再生ガスは前記第二のコークス燃焼帯の底部へと運び戻される。
【００３５】
（実施形態２）
失活した触媒粒子は、前記再生塔における前記第一のコークス燃焼帯に、頂上部から下へ向かって入り、前記第二のコークス燃焼帯から来る酸素を含む再生ガス、供給される乾燥空気および不活性ガスと接触し、そこから来る前記失活した触媒粒子は、ほとんどのコークスが燃やし尽くされて前記第二のコークス燃焼帯に入り、リサイクルループから来る乾燥した酸素含有再生ガスと接触する。そこから来る、残留した少量のコークスが燃やし尽くされた前記失活した触媒粒子は、前記オキシ塩素化帯およびか焼帯を連続的に通過することにより、それぞれ塩素の補給および乾燥がされ、そして次に前記再生塔を離れる。前記コークス燃焼帯内部における前記再生ガスの流れ方向は、以下の通りである。リサイクルされた再生ガスは、前記第二のコークス燃焼帯の底部から入り、その外部スクリーン、放射状床および内部スクリーンを連続的に通過し、そして、前記第二のコークス燃焼帯における内部スクリーンにより形成される空間内に入り、そして次に、前記第一のコークス燃焼帯の内部スクリーンによって形成される空間内に入る。前記第一のコークス燃焼帯における前記内部スクリーン、放射状床および外部スクリーンを連続的に通過した後、前記再生ガスは、前記再生塔を離れる。その後、前記乾燥し圧縮された再生ガスは前記第二のコークス燃焼帯の底部へと運び戻される。
【００３６】
（実施形態３）
失活した触媒粒子は、前記再生塔における前記第一のコークス燃焼帯に、頂上部から下へ向かって入り、前記第二のコークス燃焼帯から来る酸素を含む再生ガス、供給される乾燥空気および不活性ガスと接触し、そこから来る前記失活した触媒粒子は、ほとんどのコークスが燃やし尽くされて前記第二のコークス燃焼帯に入り、リサイクルループから来る乾燥した酸素含有再生ガスと接触する。そこから来る、残留した少量のコークスが燃やし尽くされた前記失活した触媒粒子は、前記オキシ塩素化帯およびか焼帯を連続的に通過することにより、それぞれ塩素の補給および乾燥がされ、そして次に前記再生塔を離れる。前記コークス燃焼帯内部における前記再生ガスの流れ方向は、以下の通りである。リサイクルされた再生ガスは、前記第二のコークス燃焼帯の底部から入り、その外部スクリーン、放射状床および内部スクリーンを連続的に通過し、そして、前記第二のコークス燃焼帯における内部スクリーンにより形成される空間内に入り、そして次に、前記再生ガスは、前記第一のコークス燃焼帯における外部スクリーンと再生塔の内壁との間に形成される環状間隙に入り、前記第一のコークス燃焼帯における前記外部スクリーン、放射状床および内部スクリーンを連続的に通過し、そして次に前記再生塔を離れる。そしてその後、前記乾燥し圧縮された再生ガスは、前記第二のコークス燃焼帯の底部へとリサイクルされる。
【００３７】
（実施形態４）
失活した触媒粒子は、前記再生塔における前記第一のコークス燃焼帯に、頂上部から下へ向かって入り、前記第二のコークス燃焼帯から来る酸素を含む再生ガス、供給される乾燥空気および不活性ガスと接触し、そこから来る前記失活した触媒粒子は、ほとんどのコークスが燃やし尽くされて前記第二のコークス燃焼帯に入り、リサイクルループから来る乾燥した酸素含有再生ガスと接触する。そこから来る、残留した少量のコークスが燃やし尽くされた前記失活した触媒粒子は、前記オキシ塩素化帯およびか焼帯を連続的に通過することにより、それぞれ塩素の補給および乾燥がされ、そして次に前記再生塔を離れる。前記コークス燃焼帯内部における前記再生ガスの流れ方向は、以下の通りである。リサイクルされた再生ガスは、前記第二のコークス燃焼帯の底部を通じて、その内部スクリーンにより形成される空間に入り、その中の前記内部スクリーン、放射状床および外部スクリーンを連続的に通過し、そして、前記第一のコークス燃焼帯の外部スクリーンと前記再生塔の内部壁との間に形成される環状間隙に入り、次に、前記再生ガスは、前記第一のコークス燃焼帯の前記外部スクリーン、放射状床および内部スクリーンを連続的に通過し、そして前記再生塔を離れる。そしてその後、前記乾燥され圧縮された再生ガスは、前記第二のコークス燃焼帯の底部へとリサイクルされる。
【００３８】
本発明により提供される方法は、特に、図面に基づき説明されるが、本発明により提供される方法は、以下の実施形態に限定されない。また、装置およびパイプの形態およびサイズは図により限定されず、個々の状況により決定される。
【００３９】
図１〜４は、それぞれ、本発明により提供される方法の第１から第４の実施形態の概略フローシートであり、コークス燃焼が環状の第一のコークス燃焼帯および環状の第二のコークス燃焼帯内部で行われることを示している。そして、図５および６は、本発明により提供される方法の概略フローシートであり、コークスの燃焼が、変化する床の厚みを有する第一のコークス燃焼帯を含む再生塔内で行われることを示している。
前記失活した触媒粒子のコークス燃焼は、環状の第一のコークス燃焼帯および第二のコークス燃焼帯内部で行われても良い。
【００４０】
図１に示すように、前記第一の実施形態のフローチャートは以下の通りである。
【００４１】
失活した触媒粒子は、ライン１０を通って再生塔２０に入り、そして次に、複数の降下脚３０を通って環状の第一のコークス燃焼帯４０における床４１に入り、そして、第二のコークス燃焼帯７０から来る再生ガス、ライン６０から来る乾燥した空気、およびライン２００から来る乾燥した不活性ガスと接触する。前記触媒粒子表面に堆積したコークスの大部分を燃やし尽くした後、前記触媒粒子は、重力によりゆっくりと降下し、降下脚５０を通じて前記第二のコークス燃焼帯７０における床７１へと入り、ライン１９０から来る、リサイクルされた前記再生ガスと接触する。前記触媒粒子表面上に堆積したコークスの残りを燃やし尽くした後、前記触媒粒子は、降下脚８０を通じてオキシ塩素化帯９０（酸素含有ガスは図示せず）に入る。オキシ塩素化の後、前記触媒粒子は、降下脚１００を通じてか焼帯１１０に入り、乾燥される（酸素含有ガスは図示せず）。そして、前記再生された触媒粒子は、ライン１２０を通って前記再生塔２０を離れる。
【００４２】
前記リサイクルされた再生ガスは、ライン１９０を通じて、前記第二のコークス燃焼帯７０の底部から、その内部スクリーン７３によって形成される空間に入る。次に、前記再生ガスは、前記内部スクリーン７３を通過し、放射状触媒床７１に入り、少量のコークスを担持した触媒粒子と接触する。前記再生ガスは、外部スクリーン７２を通過し、次に、前記第一のコークス燃焼帯４０における内部スクリーン４３の形成する空間に入る。次に、前記再生ガスは、前記内部スクリーン４３を通過し、放射状触媒床４１に入り、前記失活した触媒粒子と接触する。前記再生ガスは、次に、外部スクリーン４２を通過し、前記再生塔２０を離れ、ライン１３０を通じて再生システム１４０に入る。続いて、前記乾燥したガスは、ライン１５０を通じてコンプレッサー１６０に入り、そこで圧縮されたガスは、ヒーター１８０で加熱された後、ライン１９を通じて、前記第二のコークス燃焼帯７０の底部へとリサイクルされる。
【００４３】
図２に示すように、前記第二の実施形態のフローチャートは以下の通りである。
【００４４】
失活した触媒粒子は、ライン１０を通って再生塔２０に入り、そして次に、複数の降下脚３０を通って環状の第一のコークス燃焼帯４０における床４１に入り、そして、第二のコークス燃焼帯７０から来る再生ガス、ライン６０から来る乾燥した空気、およびライン２００から来る乾燥した不活性ガスと接触する。前記触媒粒子表面に堆積したコークスの大部分を燃やし尽くした後、前記触媒粒子は、重力によりゆっくりと降下し、降下脚５０を通じて前記第二のコークス燃焼帯７０における床７１へと入り、ライン１９０から来る、リサイクルされた前記再生ガスと接触する。前記触媒粒子表面上に堆積したコークスの残りを燃やし尽くした後、前記触媒粒子は、降下脚８０を通じてオキシ塩素化帯９０（酸素含有ガスは図示せず）に入る。オキシ塩素化の後、前記触媒粒子は、降下脚１００を通じてか焼帯１１０に入り、乾燥される（酸素含有ガスは図示せず）。そして、前記再生された触媒粒子は、ライン１２０を通って前記再生塔２０を離れる。
【００４５】
前記リサイクルされた再生ガスは、ライン１９０を通じて、前記第二のコークス燃焼帯７０の底部から、前記再生塔２０に入る。次に、前記再生ガスは、前記外部スクリーン７２を通過し、放射状触媒床７１に入り、少量のコークスを担持した触媒粒子と接触する。前記再生ガスは、次に、内部スクリーン７３を通過し、前記第二のコークス燃焼帯７０における内部スクリーン７３の形成する空間に入り、そして次に、前記第一のコークス燃焼帯４０における内部スクリーン４３の形成する空間に入る。次に、前記再生ガスは、前記第一のコークス燃焼帯４０における前記内部スクリーン４３を通過し、放射状触媒床４１に入り、前記失活した触媒粒子と接触する。前記再生ガスは、次に、外部スクリーン４２を通過し、前記再生塔２０を離れ、ライン１３０を通じて再生システム１４０に入る。前記乾燥したガスは、ライン１５０を通じてコンプレッサー１６０に入り、そこで圧縮されたガスは、ヒーター１８０で加熱された後、ライン１９を通じて、前記第二のコークス燃焼帯７０の底部へとリサイクルされる。
【００４６】
図３に示すように、前記第三の実施形態のフローチャートは以下の通りである。
【００４７】
失活した触媒粒子は、ライン１０を通って再生塔２０に入り、そして次に、複数の降下脚３０を通って環状の第一のコークス燃焼帯４０における床４１に入り、そして、第二のコークス燃焼帯７０から来る再生ガス、ライン６０から来る乾燥した空気、およびライン２００から来る乾燥した不活性ガスと接触する。前記触媒粒子表面に堆積したコークスの大部分を燃やし尽くした後、前記触媒粒子は、重力によりゆっくりと降下し、降下脚５０を通じて前記第二のコークス燃焼帯７０における床７１へと入り、ライン１９０から来る、リサイクルされた前記再生ガスと接触する。前記触媒粒子表面上のコークスの残りを燃やし尽くした後、前記触媒粒子は、降下脚８０を通じてオキシ塩素化帯９０（酸素含有ガスは図示せず）に入る。オキシ塩素化の後、前記触媒粒子は、降下脚１００を通じてか焼帯１１０に入り、乾燥される（酸素含有ガスは図示せず）。そして、前記再生された触媒粒子は、ライン１２０を通って前記再生塔２０を離れる。
【００４８】
前記リサイクルされた再生ガスは、ライン１９０を通じて、前記第二のコークス燃焼帯７０の底部から、前記再生塔２０に入る。次に、前記再生ガスは、前記外部スクリーン７２を通過し、放射状触媒床７１に入り、少量のコークスを担持した触媒粒子と接触する。前記再生ガスは、次に、内部スクリーン７３を通過し、順に、前記第二のコークス燃焼帯７０における内部スクリーン７３の形成する空間に入り、そして次に、前記第一のコークス燃焼帯４０における外部スクリーン４２および前記再生塔の内壁の形成する環状間隙に入る。次に、前記再生ガスは、前記第一のコークス燃焼帯４０における前記外部スクリーン４２を通過し、放射状触媒床４１に入り、前記失活した触媒粒子と接触する。前記再生ガスは、次に、内部スクリーン４３を通過し、前記第一のコークス燃焼帯４０における内部スクリーン４３の形成する空間を通じて前記再生塔２０を離れ、ライン１３０を通じて再生システム１４０に入る。前記乾燥したガスは、ライン１５０を通じてコンプレッサー１６０に入り、そこで圧縮されたガスは、ヒーター１８０で加熱された後、ライン１９を通じて、前記第二のコークス燃焼帯７０の底部へとリサイクルされる。
【００４９】
図４に示すように、前記第四の実施形態のフローチャートは以下の通りである。
【００５０】
失活した触媒粒子は、ライン１０を通って再生塔２０に入り、そして次に、複数の降下脚３０を通って環状の第一のコークス燃焼帯４０における床４１に入り、そして、第二のコークス燃焼帯７０から来る再生ガス、ライン６０から来る乾燥した空気、およびライン２００から来る乾燥した不活性ガスと接触する。前記触媒粒子表面に堆積したコークスの大部分を燃やし尽くした後、前記触媒粒子は、重力によりゆっくりと降下し、降下脚５０を通じて前記第二のコークス燃焼帯７０における床７１へと入り、ライン１９０から来る、リサイクルされた前記再生ガスと接触する。前記触媒粒子表面上のコークスの残りを燃やし尽くした後、前記触媒粒子は、降下脚８０を通じてオキシ塩素化帯９０（酸素含有ガスは図示せず）に入る。オキシ塩素化の後、前記触媒粒子は、降下脚１００を通じてか焼帯１１０に入り、乾燥される（酸素含有ガスは図示せず）。そして、前記再生された触媒粒子は、ライン１２０を通って前記再生塔２０を離れる。
【００５１】
前記リサイクルされた再生ガスは、ライン１９０を通じて、前記第二のコークス燃焼帯７０の底部から、前記第二のコークス燃焼帯７０の内部スクリーン７３によって形成される空間に入る。次に、前記再生ガスは、前記内部スクリーン７３を通過し、放射状触媒床７１に入り、そして、少量のコークスを担持した触媒粒子と接触する。前記再生ガスは、外部スクリーン７２を通過し、次に、前記第一のコークス燃焼帯４０における外部スクリーン４２および前記再生塔の内壁の形成する環状間隙に入る。前記再生ガスは、前記第一のコークス燃焼帯４０における前記外部スクリーン４２を通過し、放射状触媒床４１に入り、そして、前記失活した触媒粒子と接触する。前記再生ガスは、次に、内部スクリーン４３を通過し、前記第一のコークス燃焼帯４０における内部スクリーン４３の形成する空間を通じて前記再生塔２０を離れ、ライン１３０を通じて再生システム１４０に入る。続いて、前記乾燥したガスは、ライン１５０を通じてコンプレッサー１６０に入り、そこで圧縮されたガスは、ヒーター１８０で加熱された後、ライン１９を通じて、前記第二のコークス燃焼帯７０の底部へとリサイクルされる。
【００５２】
図５に示す前記第一のコークス燃焼帯の内部スクリーンの直径は、頂上部から下へ向かって直線的に減少する。図６に示す前記第一のコークス燃焼帯の内部スクリーンの直径は、前記第一のコークス燃焼帯の高さの４０〜６０％の位置から始まって、上部から下部へ向かって減少する。前記均一な径を有する環状の第一のコークス燃焼帯と同様に、これら二種の構造もまた、それぞれ４の実施形態を有する。それらの基本的なフローチャートは、以下の通りである。
【００５３】
失活した触媒粒子は、ライン１０を通って再生塔２０に入り、そして次に、複数の降下脚３０を通って変化する床の厚みを有する環状の第一のコークス燃焼帯４０における床４１に入り、そして、第二のコークス燃焼帯７０から来る再生ガス、ライン６０から来る乾燥した空気、およびライン２００から来る乾燥した不活性ガスと接触する。前記触媒粒子表面に堆積したコークスの大部分を燃やし尽くした後、前記触媒粒子は、重力によりゆっくりと降下し、降下脚５０を通じて前記第二のコークス燃焼帯７０における床７１へと入り、ライン１９０から来る、リサイクルされた前記再生ガスと接触する。前記触媒粒子表面上に堆積したコークスの残りを燃やし尽くした後、前記触媒粒子は、降下脚８０を通じてオキシ塩素化帯９０（酸素含有ガスは図示せず）に入る。オキシ塩素化の後、前記触媒粒子は、降下脚１００を通じてか焼帯１１０に入り、乾燥される（酸素含有ガスは図示せず）。前記再生された触媒粒子は、ライン１２０を通って再生塔２０を離れる。
【００５４】
前記リサイクルされた再生ガスは、ライン１９０を通じて、前記第二のコークス燃焼帯７０の底部から、その放射状触媒床へと入り、少量のコークスを担持した前記触媒粒子と接触する。次に、前記再生ガスは、前記第一のコークス燃焼帯における放射状触媒床へと入り、前記失活した触媒粒子と接触した後、前記再生塔２０を離れ、そして次に、ライン１３０を通じて再生システム１４０に入る。続いて、前記乾燥したガスは、ライン１５０を通じてコンプレッサー１６０に入り、そこで圧縮されたガスは、ヒーター１８０で加熱された後、ライン１９を通じて、前記第二のコークス燃焼帯７０の底部へとリサイクルされる。
【００５５】
本発明の利点を以下に挙げる。
【００５６】
１．前記再生ガスが前記第一のコークス燃焼帯に導入される時の温度が比較的低く、前記再生ガスが前記第二のコークス燃焼帯に導入される時の温度が比較的高いため、コークス燃焼帯の上部の床における、内部スクリーン近辺の床の温度が比較的低い。このことは、触媒の比表面積の減少速度を低減させるために有益である。このため、触媒の実用寿命は、従来の乾燥再生プロセスと比較して２０％以上長くなる。同時に、前記触媒表面に堆積した少量のコークスが燃焼するとき、前記第二のコークス燃焼帯は、また、触媒を加熱する機能を果たし、それゆえに、前記触媒を、より高い温度でオキシ塩素化帯へと導入することを可能にする。
【００５７】
２．乾燥した再生ガスが、最初に前記第二のコークス燃焼帯を通過し、次に前記第一のコークス燃焼帯を通過するため、前記第一のコークス燃焼帯内部で発生する大量の蒸気は、前記第二のコークス燃焼帯内部に入ることなく、前記再生ガスにより、再生塔から運び去られる。したがって、前記第二のコークス燃焼帯におけるコークスの燃焼は、低い水分量の環境で完了し、したがって、触媒の連続的な再生プロセスの間、高水分量の前記再生ガスが触媒粒子と高温で接触することを避けることができる。同時に、このことは、触媒性能を保護し、その実用寿命を長くするとともに、塩素成分のロスを低減するという効果を有する。結果として、一方では、塩素を補給するための塩素試薬が減少し、他方では、前記再生システムの、前記再生ガスによる腐食を和らげることができる。
【００５８】
３．再生ループ中に設けられる再生ガスのための脱塩素および乾燥システムは、ラインおよび装置の材料の質に対する要求を低減する。コークス燃焼帯内部での、径方向に沿って遠心的方法での前記再生ガスのフローパターンの採用は、前記再生ガスの分布の改善を助け、同時に、触媒が触媒床に付着する傾向を和らげ、それゆえに、再生ガスの比較的大きい流量が可能になり、再生塔のコークス燃焼能力が向上する。
【００５９】
図１〜４は、本発明により提供される方法の実施形態１〜４の概略フローチャートである。また、図５および図６は、本発明により提供される方法が、変化する床の厚みを有する第一のコークス燃焼帯を含む再生塔内で実施されるときの概略フローチャートである。図中、参照用の符号は、以下の意味を持つ。２０は再生塔を示し、４０は第一のコークス燃焼帯を示し、７０は第二のコークス燃焼帯を示し、９０はオキシ塩素化帯を示し、１１０はか焼帯を示す。４１、４２および４３は、それぞれ前記第一のコークス燃焼帯における触媒床、外部スクリーン、および内部スクリーンを示す。７１、７２および７３は、それぞれ前記第二のコークス燃焼帯における触媒床、外部スクリーン、および内部スクリーンを示す。３０は降下脚を示し、５０、８０および１００も降下脚を示す。１４０は再生システムを示し、１６０はコンプレッサーを示し、１８０はヒーターを示し、２１０はバッフルを示す。そして、１０、６０、１２０、１３０、１５０、１７０および１９０は、すべてパイプラインを示す。
【００６０】
【実施例】
本発明により提供される方法を、下記の実施例によりさらに説明する。しかし、これらは、本発明を限定するものと解釈するべきではない。
【００６１】
（実施例１）
触媒性能は、その比表面積の変化と密接に関係する。再生ガス中の水分量が触媒の比表面積に及ぼす効果を調べるために、回転楕円体状工業用触媒３９６１（China National Petroleum-gas Corporation社、第３精練所の触媒プラント製）を用いて、様々な水分量の雰囲気中でエージング試験を行った。この条件での実験は、以下のようにして行った。ガス相は窒素であり、その温度は６５０℃であった。前記ガス相の水分含有量は、それぞれ１００体積ｐｐｍ、３０００体積ｐｐｍ、３５０００体積ｐｐｍであった。
【００６２】
前記触媒の比表面積の、時間との関数における変化を、図７に示す。図７から、前記触媒の比表面積は、処理時間が長くなるに伴って減少することがわかる。前記ガス相中の水分量が本発明に関係する再生ガスと同じ、すなわち１００体積ｐｐｍのときは、比表面積の減少速度は非常に遅かった。しかし、前記ガス相中の水分量が従来の乾燥再生方法に関係する再生ガスと同じ、すなわち３０００体積ｐｐｍのときは、比表面積の減少速度は増加した。前記ガス相中の水分量が従来の熱的再生方法に関係する再生ガスと同じ、すなわち３５０００体積ｐｐｍのときは、比表面積の減少速度は顕著に増加した。
【００６３】
上記実験結果が触媒寿命に関係するならば、本発明により提供される触媒粒子を再生する方法は、触媒の実用寿命を、従来の乾燥再生法と比較して２０％以上長くし、従来の熱的再生法と比較して１００％長くすると結論づけることができる。
【００６４】
（実施例２）
本発明の再生塔におけるコークス燃焼帯は、放射状床である。前記再生ガスが、触媒床を径方向に沿って通過するとき、軸方向の位置に沿っての前記再生ガスの分布は、前記再生塔内でのコークス燃焼効率にいくらかの効果を持つ。それゆえに、軸方向に沿ってのガスの分布と、そのガスが前記コークス燃焼帯に入る性質との関係を調べる目的で実験は行われた。
【００６５】
模型実験における装置および条件としては、以下のものを採用した。
すなわち、放射状床の外部スクリーンの直径は４００ｍｍ、内部スクリーンの直径は１３０ｍｍ、前記床の穿孔された領域の高さは１３０７ｍｍ、触媒はその表面に一切活性成分を有しない回転楕円体のγ−Ａｌ2Ｏ3支持体であり、その平均直径は１．８ｍｍ、実験に使用したガスは流量２００〜８００ｍ3／ｈの空気である。
【００６６】
前記ガスのフローパターンは、頂上部から入り底部から出るかまたはその逆の流し方をＺタイプと規定し、径方向に沿って外部から内部への流し方を求心的タイプ、内部から外部への流し方を遠心的タイプと規定する。前記二種のＺタイプフローパターン、すなわち求心的タイプおよび遠心的タイプは、内におよび外に向かって流れるガスをそれぞれ調査するためのものであり、ガス流量は８００ｍ3／ｈで使用した。上記２のケースにおける内部スクリーンと外部スクリーンの静的圧力の分布の図は、図８および図９にそれぞれ示すように得られた。前記ガスが前記放射状床を通過するための推進力は、前記内部スクリーンおよび外部スクリーンの静的圧力の差から来ている。この差が、前記床の軸方向の異なる位置において同一であれば、前記ガスの分布は軸方向に沿って同一である。図８および図９から、求心的Ｚタイプの放射状床における前記内部スクリーンおよび外部スクリーンの間の静的圧力の差は、異なる軸方向の位置において変化することがわかる。導入部における前記静的圧力の差はより小さく、導出部におけるそれはより大きい。結果として、前記ガスが前記床を通過するための推進力は、前記導出部において前記導入部よりも大きくなる。そして、前記ガスの流束は、軸方向に沿って、前記導入部から前記導出部に向けて次第に大きくなる。遠心的Ｚタイプの放射状床における前記内部スクリーンおよび外部スクリーンの間の静的圧力の差は、異なる軸方向の位置において非常にわずかしか変化しないため、前記ガスの分布は、軸方向に沿ってほぼ同一である。
【００６７】
従来の乾燥再生方法では、再生ガスについては、頂上部から底部へ向かっての求心的Ｚタイプフローパターンが、再生塔のコークス燃焼帯に用いられてきた。それゆえに、床の下部に分配された前記ガスは、床の上部に分配されたものより多かった。しかし、触媒におけるコークス含有量は、上部から下部へと連続して減少する。つまり、床の上部の触媒の方がより多くのコークスを含んでおり、コークスの燃焼により多くの酸素を必要とする。それゆえ、このタイプのフローパターンには、コークス燃焼の観点から、明らかな欠点があった。本発明では、再生ガスについては、底部から頂上部へ向かってのフローパターンがコークス燃焼帯に用いられる。それゆえ、床の上部に分配される前記ガスは、下部に分配されるものより多く、求心的Ｚタイプフローパターンを用いた場合に、触媒のコークス燃焼効率を高めるために有用である。前記ガスの遠心的Ｚタイプフローパターンは、ガス流束の分配が軸方向に沿ってより均一であり、かつ、頂上部から底部へ向かっての求心的Ｚタイプフローパターンと比較していくらか有利な点がある。要約すると、本発明では、再生ガスについては、再生塔におけるコークス燃焼帯では、求心的または遠心的Ｚタイプフローパターンのどちらを用いても問題はなく、従来の乾燥方法における求心的Ｚタイプ放射状床よりも優れている。
【００６８】
【発明の効果】
本発明の触媒再生方法は、触媒粒子を再生する際に、高水分量の再生ガスが、従来の連続的コークス燃焼方法のように高温で触媒と接触するのを避けることができる。それゆえに、触媒の比表面積の減少速度を抑え、その実用寿命を長くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す概略フローチャートである。
【図２】本発明の別の実施形態を示す概略フローチャートである。
【図３】本発明のさらに別の実施形態を示す概略フローチャートである。
【図４】本発明のさらに別の実施形態を示す概略フローチャートである。
【図５】本発明のさらに別の実施形態を示す概略フローチャートである。
【図６】本発明のさらに別の実施形態を示す概略フローチャートである。
【図７】触媒の比表面積を時間の関数で表したダイヤグラムである。
【図８】求心的Ｚタイプのフローパターンにおける再生ガスの静的圧力を、内部スクリーンおよび外部スクリーンの近辺において、軸方向の位置の関数として表したダイヤグラムである。
【図９】遠心的Ｚタイプのフローパターンにおける再生ガスの静的圧力を、内部スクリーンおよび外部スクリーンの近辺において、軸方向の位置の関数として表したダイヤグラムである。
【符号の説明】
１０ ライン
２０ 再生塔
３０ 降下脚
４０ 第一のコークス燃焼帯
４１ 第一のコークス燃焼帯４０における床
４２ 第一のコークス燃焼帯４０における外部スクリーン
４３ 第一のコークス燃焼帯４０における内部スクリーン
５０ 降下脚
６０ ライン
７０ 第二のコークス燃焼帯
７１ 第二のコークス燃焼帯７０における床
７２ 第二のコークス燃焼帯７０における外部スクリーン
７３ 第二のコークス燃焼帯７０における内部スクリーン
８０ 降下脚
９０ オキシ塩素化帯
１００ 降下脚
１１０ か焼帯
１２０ ライン
１３０ ライン
１４０ 再生システム
１５０ ライン
１６０ コンプレッサー
１７０ ライン
１８０ ヒーター
１９０ ライン
２００ ライン
２１０ バッフル
【発明の属する技術分野】
この発明は、炭化水素の転換に用いられる触媒を再生する方法に関し、より詳しくは、触媒粒子を連続的に再生する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
接触改質は、ハイオクタンガソリンおよび芳香族化合物、ならびに副生成物の水素を生産するための重要な技術であり、そこで起こる反応には、脱水素、脱水素環化、異性化、クラッキングおよびコーキング等が含まれる。
【０００３】
コーキングにより形成されたコークスは、触媒の表面上に堆積し、その失活を引き起こす。したがって、前記触媒を再生し、再生を通じてその活性を回復させる必要がある。再生は、一般的には、コークスの燃焼、オキシ塩素化、か焼および還元を含む。コークスの燃焼とは、前記触媒の表面に堆積したコークスを燃やし尽くし、さらに、酸素含有ガスとの燃焼によって発生した熱を取り除くことである。オキシ塩素化とは、触媒から失われた塩素成分を供給し、活性金属成分を酸化し、かつ、それらを触媒担体の表面に均一に分配することである。か焼とは、触媒に含まれる水を取り除くことである。還元とは、酸化状態にある活性金属成分を、水素雰囲気中で還元することである。
【０００４】
最近、工業において、放射状床（ベッド）が、連続的リフォーミング用再生塔におけるコークス燃焼帯の本体の形態として採用されている。この形態においては、触媒粒子は、環状床の中を重力によりゆっくりと下降し、酸素を含む再生ガスが径方向に沿って触媒床を通過し、それにより、連続的なコークスの燃焼が実現される。
【０００５】
リフォーミング触媒の実用寿命は、主としてその比表面積の減少率に依存する。そして、前記比表面積の減少率に影響する主要な要素は、前記再生ガス中の水分、再生温度、および前記触媒の高温帯での滞留時間である。触媒の比表面積のロスが、再生ガス中の水分含有率の減少にしたがって減少することは、O. Clauseらにより、"Continuing Innovation in Cat Reforming(1998 NPRA, AM-98-39)の中で指摘された。反応系から来る、炭素を含む失活した触媒に吸収された痕跡量の油滴、および前記触媒表面に堆積したコークスは、燃焼反応の間中、大量の蒸気を発生するであろうし、それは、結果として、前記再生ガス中の比較的高い水分含有量につながる。さらに、高温、高水分の環境は、前記触媒の物理的性質に対して逆効果を示す。なぜなら、コークスの燃焼は高温で行われ、したがって前記触媒の比表面積のロスおよびプラチナ粒子のアグロメレーションを引き起こし、前記触媒の活性に影響するからである。一方、大量の蒸気の存在は、酸性成分である塩素の触媒からのロスを促進する。
【０００６】
放射状コークス燃焼床では、前記床の入口において前記触媒が高い炭素含有量を有しているときに、前記触媒床を横切る酸素を含む再生ガスと接触し、コークスの燃焼により大量の熱が発生する。そのような熱は、内部スクリーンに向かって次第に集まり、前記床の上部での温度の上昇を引き起こす。一方、前記床の下部では、前記触媒の炭素含有量は少なくなり、放出される熱量も小さくなるために、温度はゆっくりと上昇する。それゆえ、前記放射状床は、床全体を通じて、熱分布の不合理による不利益を有する。前記床の下部の温度は比較的低く、コークス燃焼能力をさらに高める潜在力を持つが、前記床の上部の高温帯は、触媒性能に対して逆効果を示す。結果として、前記床の温度分布の適切な調節は、触媒性能の保護と、その実用寿命の延長に良い効果をもたらすであろう。
【０００７】
連続的リフォーミング再生塔のコークス燃焼帯における初期の形態は、ストリップ形状であった。例えば、米国特許第３，６９２，４９６号、米国特許第３，７２５，２４９号、米国特許第３，７６１，３９０号および米国特許第３，８３８，０３８号により提供される技術では、触媒粒子は、ストリップ形状の空間の中を重力によりゆっくりと下降し、再生ガスを一方の側から導入し、もう一方の側から取り出す。前記再生ガスは、腐食液による洗浄ユニットおよび再生ガスブロワーを通過した後、再度の使用のため、再生塔のコークス燃焼帯へと戻る。コークス燃焼のために必要な酸素は、一部は、オキシ塩素化帯からの酸素含有ガスにより供給される。上記特許における前記再生ガスのリサイクルループには乾燥システムがないため、前記再生ガス中の水分含有量は比較的高く、そのために触媒の実用寿命に影響する。
【０００８】
米国特許第４，５７８，３７０号により提供される熱的な再生技術は、再生塔内のコークス燃焼帯が、放射状床形態の一部であり、触媒粒子は、環状間隙の中を、重力によりゆっくりと降下する。前記コークス燃焼帯の外部スクリーンと再生塔の内部壁の間のガス空間は、二つの部分に分割されている。前記再生ガスは、中央のパイプに集められた後、前記再生塔から取り出され、そのうちの少量は排気され、残りは再生ガスブロワーを通過し、二つの部分に分割される。一つの部分は、コークス燃焼部分の上部にエアクーラーおよびヒーターを通じて入り、他の部分は、コークス燃焼部分の下部に直接入る。前記再生ガスのリサイクルループには乾燥システムがないため、前記再生ガス中の水分含有量は、空気を供給し、再生ガスを排気することにより調節し、最終的にバランスの取れた数値へと到達する。前記再生ガス中の水分含有量は、常に比較的高いレベルに保たれ、したがって、触媒性能に対し逆効果を示す。
【０００９】
米国特許第４，８５９，６４３号および米国特許第５，２７７，８８０号により提供される再生技術では、再生塔のコークス燃焼帯は、先細り形状をしている。床は、異なった軸方向の位置において異なった厚みを持つ。これにより、軸方向の位置に沿ってのガス分布を改善することができる。前記床の上部は薄く、分配されるガスの量はより多くなり、一方、前記床の下部は厚く、分配されるガスの量はより少なくなる。したがって、異なった軸方向の位置において酸素の必要量をよりよく満足し、前記床の上部の高温域における触媒の滞留時間を減少させる。しかしながら、前記再生ガスのリサイクルループには乾燥システムが設けられていないため、前記再生ガス中の水分含有量は比較的高い。
【００１０】
米国特許第４，８８０，６０４号および米国特許第４，９７７，１１９号により提供される熱的な再生技術では、再生塔におけるコークス燃焼帯は、ストリップ形状をしている。触媒粒子は、ストリップ形状空間の中を、重力によりゆっくりと降下する。外部スクリーンの上部および下部は異なった穿孔率を有し、それゆえに、軸方向に沿っての再生ガスの異なる分布を可能にする。したがって、前記ガスのより多くの量は前記上部へと分配され、一方、前記ガスのより少ない量は前記下部へと分配され、軸方向の異なる位置での酸素の必要量を満足させるのに都合が良い。しかしながら、前記再生ガスのリサイクルループには乾燥システムが設けられていないため、前記再生ガス中の水分含有量は比較的高い。
【００１１】
上記特許により紹介されるほとんどの技術では、リサイクルされた再生ガス中の水分含有量は、すべて、比較的高く、触媒粒子を再生するためのコークスの燃焼は、高温および高水分量の環境で行われる。そのような環境は、前記触媒の比表面積の減少をたやすく引き起こし、その実用寿命を短くする。さらに、これらには、共通して、放射状床の上部の内部スクリーンにおける高温の問題がある。米国特許第４，８５９，６４３号、米国特許第５，２７７，８８０号、米国特許第４，８８０，６０４号および米国特許第４，９７７，１１９号は、先細り形状かつ異なった穿孔率を有する床の形態を提案し、それゆえに、前記床の上部における酸素の必要量を増加させる。しかし、結果として、前記床の上部における内部スクリーン近辺の温度が上昇し、それゆえに、放射状床における温度分布の不合理の問題はなお解決されていない。
【００１２】
米国特許第５，０３４，１７７号により提供される乾燥再生技術においては、コークス燃焼帯における触媒床は、二つの部分に分割されており、それらは構造およびサイズが同じであるが、導入部の状態が多少異なっている。すなわち、前記床の第二の部分の導入部における再生ガスの温度は、前記床の第一の部分におけるそれよりも高く、空気は、前記二つの部分の間の空間を通じて供給され、それぞれの部分において必要とされる酸素含有量のレベルを維持する。前記再生ガスは、前記第一および第二のコークス燃焼帯を順番に通過した後、再生塔から取り出され、オキシ塩素化帯からの排気ガスと混合される。前記再生ガスは、次に、洗浄および乾燥システムの中に導入され、リサイクル用コンプレッサーにより前記再生塔における前記第一のコークス燃焼帯へと送り返される。前記再生塔に入る前記再生ガスの水分含有量は、前記再生ガスのリサイクルループ内に備えられた乾燥システムのため比較的低いにもかかわらず、触媒は、なお高温かつ高水分量の環境にある。その原因は、前記再生ガスが前記第一のコークス燃焼帯から前記第二のコークス燃焼帯へと直接入るとき、前記第一のコークス燃焼帯の上部において、失活した触媒に担持されたコークス中の少量の炭化水素および水素の燃焼反応により発生した蒸気が、一緒に前記第二のコークス燃焼帯へと入るからである。そのような環境は、結果として、前記触媒の比表面積の急速な減少につながり、その実用寿命に影響する。
【００１３】
要約すると、従来技術においては、再生塔におけるコークス燃焼帯には主として二つのタイプがあった。一つは、リサイクルされる再生ガスのループ内に乾燥システムを備えた、二つの部分に分かれた放射状床であり、他は、リサイクルされる再生ガスのループ内に乾燥システムを持たない、一つの部分からなる放射状床である。前者においては、前記床の上部においてコークス燃焼により発生した蒸気は、すべて下のコークス燃焼部分に入り、結果として、最終のコークス燃焼は、高水分量の環境で完了する。後者においても、前記再生ガス中の水分量はなお高く、前記床の上部における内部スクリーン近辺の温度は比較的高く、したがって、コークスの燃焼は、高温および高水分量の環境で完了する。結果として、上記タイプのコークス燃焼は、両方とも、触媒が高温および高水分量の環境にあり、それが前記触媒の実用寿命に影響するという問題を有している。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、従来技術と比較して低温および低水分量の環境で触媒粒子を連続的に再生する方法を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明により提供される方法は、
移動床リアクターから来る、炭素を含む失活した触媒粒子を、再生塔内の第一のコークス燃焼帯、第二のコークス燃焼帯、オキシ塩素化帯およびか焼帯を順番に通過させながら降下させることと、
前記第一のコークス燃焼帯内部では、前記失活した触媒粒子を前記第二のコークス燃焼帯からの再生ガス、補給される乾燥した空気および不活性ガスに接触させることと、
前記第一のコークス燃焼帯内部でコークスを燃焼させた後には、前記再生ガスを、前記第一のコークス燃焼帯を通じて再生塔から取り出し、再生システムを通過させた後に前記第二のコークス燃焼帯内部に送り返し、その場で前記第一のコークス燃焼帯から来る触媒粒子と接触させることを含む。
【００１６】
前記方法において、前記再生システムは乾燥手段を含むことが好ましい。
【００１７】
また、前記再生ガスは、前記第二のコークス燃焼帯の触媒床を径方向に沿って遠心的または求心的な方法で通過し、次に前記第一のコークス燃焼帯の触媒床を径方向に沿って遠心的または求心的な方法で通過することが可能であることが好ましい。
【００１８】
また、前記再生ガスは、前記第二のコークス燃焼帯の触媒床を径方向に沿って遠心的な方法で通過し、次に前記第一のコークス燃焼帯の触媒床を径方向に沿って遠心的な方法で通過することが可能であることが好ましい。
【００１９】
前記再生塔における操作圧力は０．３〜０．９ＭＰａの範囲であることが好ましい。また、前記第二のコークス燃焼帯に入る前記再生ガス中の水分含有率は１０〜２００体積ｐｐｍであることが好ましい。また、前記再生ガス中の前記第一および第二のコークス燃焼帯入口での酸素含有率は０．２〜１．０体積％であることが好ましい。また、前記第一のコークス燃焼帯に入る前記再生ガスの温度は４１０〜４８０℃の範囲であることが好ましい。また、前記第二のコークス燃焼帯に入る前記再生ガスの温度は４８０〜５２０℃の範囲であることが好ましい。
【００２０】
本発明による、触媒粒子を連続的に再生するための方法は、好ましくは、
移動床リアクターから来る失活した触媒粒子を、再生塔内を重力によって降下させながら、第一のコークス燃焼帯、第二のコークス燃焼帯、オキシ塩素化帯およびか焼帯を順番に通過させることと、
乾燥した酸素含有再生ガスを前記第二のコークス燃焼帯の底部から導入し、そのガスの導入部での温度は４８０〜５２０℃であり、
前記ガスを、前記触媒粒子上に残留する少量のコークスを燃やし尽くすために、前記第二のコークス燃焼帯の触媒床を径方向に沿って遠心的または求心的な方法で通過させることと、
前記第二のコークス燃焼帯の触媒床から来る前記再生ガスを、酸素供給のための乾燥した空気および乾燥した不活性ガスを加えることにより４１０〜４８０℃に冷却し、続いて前記再生ガスを前記第一のコークス燃焼帯に導入することと、前記再生ガスを、前記触媒粒子上のコークスの大半を燃やし尽くすために、前記第一のコークス燃焼帯の触媒床を径方向に沿って遠心的または求心的な方法で通過させることと、
再生塔から前記再生ガスを取り出し、それをオキシ塩素化帯から来る排気ガスと混合することと、
続いて、前記再生ガスを乾燥ステップを含む再生システムに通過させた後、コンプレッサー中に導入することと、
前記圧縮した乾燥ガスを４８０〜５２０℃に加熱し、それを前記第二のコークス燃焼帯へと送り返すことを含み、
以上のようにしてリサイクルループを形成し、
それぞれのコークス燃焼帯導入部における前記再生ガス中の酸素含有率が０．２〜１．０体積％の範囲であり、前記第二のコークス燃焼帯に導入される再生ガス中の水分含有率が１０〜２００体積ｐｐｍの範囲であり、前記再生塔における操作圧力が０．３〜０．９ＭＰａ（絶対値）の範囲である。
【００２１】
本発明の方法において、前記第一のコークス燃焼帯の内部スクリーンは、均一な直径の円筒であるか、または上部から下部へ向かって減少する直径を有する先細り状円筒であることが好ましい。
【００２２】
また、前記第一のコークス燃焼帯の内部スクリーンは、その直径が、上部から下部へ向かって次第に直線的に減少し、その最小直径がその最大直径の６０〜９０％であることがより好ましい。
【００２３】
また、前記第一のコークス燃焼帯の内部スクリーンは、その直径が、前記第一のコークス燃焼帯の最上部からその高さの４０〜６０％の地点で、下部へ向かって直線的に減少し、前記内部スクリーンの最下部の直径が、その最上部の直径の６０〜９０％であることがより好ましい。
【００２４】
また、前記第二のコークス燃焼帯の内部スクリーンは円筒形であることが好ましい。
【００２５】
【発明の実施の形態】
図１〜４は、本発明によって提供される方法の、それぞれ第１から第４の実施形態の概略フローシートである。図５および６は、本発明によって提供される方法が、異なる厚みの触媒床を有する第一のコークス燃焼帯を含む再生塔により実施される場合の概略フローシートである。図７は、触媒の比表面積を時間の関数で表したダイヤグラムである。図８は、求心的Ｚタイプのフローパターンにおける前記再生ガスの静的圧力を、内部スクリーンおよび外部スクリーンの近辺において、軸方向の位置の関数として表したダイヤグラムである。図９は、遠心的Ｚタイプのフローパターンにおける前記再生ガスの静的圧力を、内部スクリーンおよび外部スクリーンの近辺において、軸方向の位置の関数として表したダイヤグラムである。
【００２６】
本発明は、例えば以下のようにして行われる。なお、数値等は、以下の値に限定されるものではない。
【００２７】
前記再生塔は、上部から下部へ向けて、第一のコークス燃焼帯、第二のコークス燃焼帯、オキシ塩素化帯およびか焼帯を順番に含む。
移動床リアクターから来る失活した触媒粒子は、前記再生塔に入り、重力によって前記第一のコークス燃焼帯の環状間隙をゆっくりと降下し、そこで前記第二のコークス燃焼帯から来る再生ガス、供給される乾燥空気および不活性ガスと接触し、続いて、そこから来る、ほとんどのコークスを燃やし尽くした前記失活した触媒粒子は、前記第二のコークス燃焼帯に入り、乾燥した再生ガスと接触し、そして次に、そこから来る、残った少量のコークスが燃やし尽くされた前記触媒粒子は、前記オキシ塩素化帯および前記か焼帯を連続的に通過する。前記触媒が前記オキシ塩素化帯を通過する際には、金属成分を分散させ、塩素を補給する。また、前記か焼帯を通過する際には、前記触媒を乾燥する。そしてその後、前記触媒は前記再生塔を離れる。この再生システムは、乾燥ステップを有する。
【００２８】
乾燥酸素を含む再生ガスは、前記第二のコークス燃焼帯の底部を通じて導入され、導入時の温度は４８０〜５２０℃の範囲であり、そして、前記再生ガスは、前記第二のコークス燃焼帯における触媒床を、径方向に沿って、遠心的または求心的に通過し、前記触媒粒子の表面に残留する少量のコークスを燃やし尽くす。前記第二のコークス燃焼帯における前記触媒床から来る前記再生ガスは、酸素を供給するための乾燥した空気および乾燥した不活性ガスを加えることにより、４１０〜４８０℃に冷却される。そして次に、前記第一のコークス燃焼帯内部に導入され、前記第一のコークス燃焼帯における触媒床を径方向に沿って遠心的または求心的に通過し、前記触媒粒子表面のほとんどのコークスを燃やし尽くす。前記再生ガスは、次に前記再生塔から取り出され、前記オキシ塩素化帯からの排気ガスと混合され、乾燥ステップを含む再生システムを通過し、コンプレッサーに入り、そして次に、圧縮され、乾燥された再生ガスは、４８０〜５２０℃に加熱され、前記第二のコークス燃焼帯へと送り返される。このようにしてリサイクルループが形成される。それぞれのコークス燃焼帯の導入部での前記再生ガスの酸素含有率は０．２〜１．０体積％であり、前記第二のコークス燃焼帯に入る前記再生ガスの水分含有率は１０〜２００体積ｐｐｍであり、前記再生塔内での操作圧力は０．３〜０．９ＭＰａ（絶対値）である。
【００２９】
前記第一のコークス燃焼帯における内部スクリーンは円筒形であることが可能であり、その径は均一であっても良いし、場所により変化しても良い。前記第一のコークス燃焼帯における内部スクリーンが場所により変化する径を持つ円筒である場合は、前記外部スクリーンの直径は高さによって変化せず、前記内部スクリーンの直径は頂上部から底部へ向かって先細り的かつ直線的に減少し、その最小直径はその最大直径の６０〜９０％であることが可能である。また、前記内部スクリーンの直径は、前記第一のコークス燃焼帯の最上部からその高さの４０〜６０％の地点で、下部へ向かって直線的に減少し、その最下部の直径が、その最上部の直径の６０〜９０％であることも可能である。前記第二のコークス燃焼帯の内部スクリーンは、均一径の円筒である。前記第一のコークス燃焼帯における床の厚みは軸方向の位置によって変化し、それゆえに、床の上部を通過するガスは床の下部を通過するガスよりも多く、床の上部において高い炭素含有率を有する触媒に対する酸素必要量を有利に満たすことができる。
【００３０】
前記乾燥した空気は分割された空気圧縮システムから送られ、また、前記乾燥した不活性ガスは、外部から送られても良いし、前記再生ガスのループから送られても良い。
【００３１】
本発明に適用される前記触媒は、炭化水素の転換に使用されるどのような触媒であっても良いが、特に、連続的な接触改質に適した触媒、または助触媒を他に含む二価（もしくは多価）金属触媒である。
【００３２】
前記失活した触媒粒子のコークス燃焼は、前記第一の環状コークス燃焼帯および前記第二の環状コークス燃焼帯内部で行っても良いし、また、前記変化する床の厚みを有する第一の環状コークス燃焼帯および前記第二の環状コークス燃焼帯内部で行っても良い。それぞれのケースは、少なくとも４の実施形態を有する。
【００３３】
前記第一の環状コークス燃焼帯および前記第二の環状コークス燃焼帯内部で行われる前記失活した触媒粒子のコークス燃焼は、例えば、以下に示す本発明の方法の実施形態のそれぞれにより明確に例示される。
【００３４】
（実施形態１）
リアクターから来る失活した触媒粒子は、前記再生塔における前記第一のコークス燃焼帯に、頂上部から下へ向かって入り、前記第二のコークス燃焼帯から来る酸素を含む再生ガス、供給される乾燥空気および不活性ガスと接触し、そこから来る前記失活した触媒粒子は、ほとんどのコークスが燃やし尽くされて前記第二のコークス燃焼帯に入り、リサイクルループから来る乾燥した酸素含有ガスと接触する。そこから来る、残留した少量のコークスが燃やし尽くされた前記失活した触媒粒子は、前記オキシ塩素化帯およびか焼帯を連続的に通過することにより、それぞれ、金属成分の分散および塩素の補給、ならびに乾燥がされ、そして次に前記再生塔を離れる。前記コークス燃焼帯内部における前記再生ガスの流れ方向は、以下の通りである。リサイクルされた再生ガスは、前記第二のコークス燃焼帯の底部から、その内部スクリーンによって形成される空間に入り、前記第二のコークス燃焼帯における前記内部スクリーン、放射状床および外部スクリーンを連続的に通過する。前記再生ガスは、前記第一のコークス燃焼帯の内部スクリーンによって形成される空間内に入る。前記第一のコークス燃焼帯における前記内部スクリーン、放射状床および外部スクリーンを連続的に通過した後、前記再生ガスは、前記再生塔を離れる。その後、前記乾燥し圧縮された再生ガスは前記第二のコークス燃焼帯の底部へと運び戻される。
【００３５】
（実施形態２）
失活した触媒粒子は、前記再生塔における前記第一のコークス燃焼帯に、頂上部から下へ向かって入り、前記第二のコークス燃焼帯から来る酸素を含む再生ガス、供給される乾燥空気および不活性ガスと接触し、そこから来る前記失活した触媒粒子は、ほとんどのコークスが燃やし尽くされて前記第二のコークス燃焼帯に入り、リサイクルループから来る乾燥した酸素含有再生ガスと接触する。そこから来る、残留した少量のコークスが燃やし尽くされた前記失活した触媒粒子は、前記オキシ塩素化帯およびか焼帯を連続的に通過することにより、それぞれ塩素の補給および乾燥がされ、そして次に前記再生塔を離れる。前記コークス燃焼帯内部における前記再生ガスの流れ方向は、以下の通りである。リサイクルされた再生ガスは、前記第二のコークス燃焼帯の底部から入り、その外部スクリーン、放射状床および内部スクリーンを連続的に通過し、そして、前記第二のコークス燃焼帯における内部スクリーンにより形成される空間内に入り、そして次に、前記第一のコークス燃焼帯の内部スクリーンによって形成される空間内に入る。前記第一のコークス燃焼帯における前記内部スクリーン、放射状床および外部スクリーンを連続的に通過した後、前記再生ガスは、前記再生塔を離れる。その後、前記乾燥し圧縮された再生ガスは前記第二のコークス燃焼帯の底部へと運び戻される。
【００３６】
（実施形態３）
失活した触媒粒子は、前記再生塔における前記第一のコークス燃焼帯に、頂上部から下へ向かって入り、前記第二のコークス燃焼帯から来る酸素を含む再生ガス、供給される乾燥空気および不活性ガスと接触し、そこから来る前記失活した触媒粒子は、ほとんどのコークスが燃やし尽くされて前記第二のコークス燃焼帯に入り、リサイクルループから来る乾燥した酸素含有再生ガスと接触する。そこから来る、残留した少量のコークスが燃やし尽くされた前記失活した触媒粒子は、前記オキシ塩素化帯およびか焼帯を連続的に通過することにより、それぞれ塩素の補給および乾燥がされ、そして次に前記再生塔を離れる。前記コークス燃焼帯内部における前記再生ガスの流れ方向は、以下の通りである。リサイクルされた再生ガスは、前記第二のコークス燃焼帯の底部から入り、その外部スクリーン、放射状床および内部スクリーンを連続的に通過し、そして、前記第二のコークス燃焼帯における内部スクリーンにより形成される空間内に入り、そして次に、前記再生ガスは、前記第一のコークス燃焼帯における外部スクリーンと再生塔の内壁との間に形成される環状間隙に入り、前記第一のコークス燃焼帯における前記外部スクリーン、放射状床および内部スクリーンを連続的に通過し、そして次に前記再生塔を離れる。そしてその後、前記乾燥し圧縮された再生ガスは、前記第二のコークス燃焼帯の底部へとリサイクルされる。
【００３７】
（実施形態４）
失活した触媒粒子は、前記再生塔における前記第一のコークス燃焼帯に、頂上部から下へ向かって入り、前記第二のコークス燃焼帯から来る酸素を含む再生ガス、供給される乾燥空気および不活性ガスと接触し、そこから来る前記失活した触媒粒子は、ほとんどのコークスが燃やし尽くされて前記第二のコークス燃焼帯に入り、リサイクルループから来る乾燥した酸素含有再生ガスと接触する。そこから来る、残留した少量のコークスが燃やし尽くされた前記失活した触媒粒子は、前記オキシ塩素化帯およびか焼帯を連続的に通過することにより、それぞれ塩素の補給および乾燥がされ、そして次に前記再生塔を離れる。前記コークス燃焼帯内部における前記再生ガスの流れ方向は、以下の通りである。リサイクルされた再生ガスは、前記第二のコークス燃焼帯の底部を通じて、その内部スクリーンにより形成される空間に入り、その中の前記内部スクリーン、放射状床および外部スクリーンを連続的に通過し、そして、前記第一のコークス燃焼帯の外部スクリーンと前記再生塔の内部壁との間に形成される環状間隙に入り、次に、前記再生ガスは、前記第一のコークス燃焼帯の前記外部スクリーン、放射状床および内部スクリーンを連続的に通過し、そして前記再生塔を離れる。そしてその後、前記乾燥され圧縮された再生ガスは、前記第二のコークス燃焼帯の底部へとリサイクルされる。
【００３８】
本発明により提供される方法は、特に、図面に基づき説明されるが、本発明により提供される方法は、以下の実施形態に限定されない。また、装置およびパイプの形態およびサイズは図により限定されず、個々の状況により決定される。
【００３９】
図１〜４は、それぞれ、本発明により提供される方法の第１から第４の実施形態の概略フローシートであり、コークス燃焼が環状の第一のコークス燃焼帯および環状の第二のコークス燃焼帯内部で行われることを示している。そして、図５および６は、本発明により提供される方法の概略フローシートであり、コークスの燃焼が、変化する床の厚みを有する第一のコークス燃焼帯を含む再生塔内で行われることを示している。
前記失活した触媒粒子のコークス燃焼は、環状の第一のコークス燃焼帯および第二のコークス燃焼帯内部で行われても良い。
【００４０】
図１に示すように、前記第一の実施形態のフローチャートは以下の通りである。
【００４１】
失活した触媒粒子は、ライン１０を通って再生塔２０に入り、そして次に、複数の降下脚３０を通って環状の第一のコークス燃焼帯４０における床４１に入り、そして、第二のコークス燃焼帯７０から来る再生ガス、ライン６０から来る乾燥した空気、およびライン２００から来る乾燥した不活性ガスと接触する。前記触媒粒子表面に堆積したコークスの大部分を燃やし尽くした後、前記触媒粒子は、重力によりゆっくりと降下し、降下脚５０を通じて前記第二のコークス燃焼帯７０における床７１へと入り、ライン１９０から来る、リサイクルされた前記再生ガスと接触する。前記触媒粒子表面上に堆積したコークスの残りを燃やし尽くした後、前記触媒粒子は、降下脚８０を通じてオキシ塩素化帯９０（酸素含有ガスは図示せず）に入る。オキシ塩素化の後、前記触媒粒子は、降下脚１００を通じてか焼帯１１０に入り、乾燥される（酸素含有ガスは図示せず）。そして、前記再生された触媒粒子は、ライン１２０を通って前記再生塔２０を離れる。
【００４２】
前記リサイクルされた再生ガスは、ライン１９０を通じて、前記第二のコークス燃焼帯７０の底部から、その内部スクリーン７３によって形成される空間に入る。次に、前記再生ガスは、前記内部スクリーン７３を通過し、放射状触媒床７１に入り、少量のコークスを担持した触媒粒子と接触する。前記再生ガスは、外部スクリーン７２を通過し、次に、前記第一のコークス燃焼帯４０における内部スクリーン４３の形成する空間に入る。次に、前記再生ガスは、前記内部スクリーン４３を通過し、放射状触媒床４１に入り、前記失活した触媒粒子と接触する。前記再生ガスは、次に、外部スクリーン４２を通過し、前記再生塔２０を離れ、ライン１３０を通じて再生システム１４０に入る。続いて、前記乾燥したガスは、ライン１５０を通じてコンプレッサー１６０に入り、そこで圧縮されたガスは、ヒーター１８０で加熱された後、ライン１９を通じて、前記第二のコークス燃焼帯７０の底部へとリサイクルされる。
【００４３】
図２に示すように、前記第二の実施形態のフローチャートは以下の通りである。
【００４４】
失活した触媒粒子は、ライン１０を通って再生塔２０に入り、そして次に、複数の降下脚３０を通って環状の第一のコークス燃焼帯４０における床４１に入り、そして、第二のコークス燃焼帯７０から来る再生ガス、ライン６０から来る乾燥した空気、およびライン２００から来る乾燥した不活性ガスと接触する。前記触媒粒子表面に堆積したコークスの大部分を燃やし尽くした後、前記触媒粒子は、重力によりゆっくりと降下し、降下脚５０を通じて前記第二のコークス燃焼帯７０における床７１へと入り、ライン１９０から来る、リサイクルされた前記再生ガスと接触する。前記触媒粒子表面上に堆積したコークスの残りを燃やし尽くした後、前記触媒粒子は、降下脚８０を通じてオキシ塩素化帯９０（酸素含有ガスは図示せず）に入る。オキシ塩素化の後、前記触媒粒子は、降下脚１００を通じてか焼帯１１０に入り、乾燥される（酸素含有ガスは図示せず）。そして、前記再生された触媒粒子は、ライン１２０を通って前記再生塔２０を離れる。
【００４５】
前記リサイクルされた再生ガスは、ライン１９０を通じて、前記第二のコークス燃焼帯７０の底部から、前記再生塔２０に入る。次に、前記再生ガスは、前記外部スクリーン７２を通過し、放射状触媒床７１に入り、少量のコークスを担持した触媒粒子と接触する。前記再生ガスは、次に、内部スクリーン７３を通過し、前記第二のコークス燃焼帯７０における内部スクリーン７３の形成する空間に入り、そして次に、前記第一のコークス燃焼帯４０における内部スクリーン４３の形成する空間に入る。次に、前記再生ガスは、前記第一のコークス燃焼帯４０における前記内部スクリーン４３を通過し、放射状触媒床４１に入り、前記失活した触媒粒子と接触する。前記再生ガスは、次に、外部スクリーン４２を通過し、前記再生塔２０を離れ、ライン１３０を通じて再生システム１４０に入る。前記乾燥したガスは、ライン１５０を通じてコンプレッサー１６０に入り、そこで圧縮されたガスは、ヒーター１８０で加熱された後、ライン１９を通じて、前記第二のコークス燃焼帯７０の底部へとリサイクルされる。
【００４６】
図３に示すように、前記第三の実施形態のフローチャートは以下の通りである。
【００４７】
失活した触媒粒子は、ライン１０を通って再生塔２０に入り、そして次に、複数の降下脚３０を通って環状の第一のコークス燃焼帯４０における床４１に入り、そして、第二のコークス燃焼帯７０から来る再生ガス、ライン６０から来る乾燥した空気、およびライン２００から来る乾燥した不活性ガスと接触する。前記触媒粒子表面に堆積したコークスの大部分を燃やし尽くした後、前記触媒粒子は、重力によりゆっくりと降下し、降下脚５０を通じて前記第二のコークス燃焼帯７０における床７１へと入り、ライン１９０から来る、リサイクルされた前記再生ガスと接触する。前記触媒粒子表面上のコークスの残りを燃やし尽くした後、前記触媒粒子は、降下脚８０を通じてオキシ塩素化帯９０（酸素含有ガスは図示せず）に入る。オキシ塩素化の後、前記触媒粒子は、降下脚１００を通じてか焼帯１１０に入り、乾燥される（酸素含有ガスは図示せず）。そして、前記再生された触媒粒子は、ライン１２０を通って前記再生塔２０を離れる。
【００４８】
前記リサイクルされた再生ガスは、ライン１９０を通じて、前記第二のコークス燃焼帯７０の底部から、前記再生塔２０に入る。次に、前記再生ガスは、前記外部スクリーン７２を通過し、放射状触媒床７１に入り、少量のコークスを担持した触媒粒子と接触する。前記再生ガスは、次に、内部スクリーン７３を通過し、順に、前記第二のコークス燃焼帯７０における内部スクリーン７３の形成する空間に入り、そして次に、前記第一のコークス燃焼帯４０における外部スクリーン４２および前記再生塔の内壁の形成する環状間隙に入る。次に、前記再生ガスは、前記第一のコークス燃焼帯４０における前記外部スクリーン４２を通過し、放射状触媒床４１に入り、前記失活した触媒粒子と接触する。前記再生ガスは、次に、内部スクリーン４３を通過し、前記第一のコークス燃焼帯４０における内部スクリーン４３の形成する空間を通じて前記再生塔２０を離れ、ライン１３０を通じて再生システム１４０に入る。前記乾燥したガスは、ライン１５０を通じてコンプレッサー１６０に入り、そこで圧縮されたガスは、ヒーター１８０で加熱された後、ライン１９を通じて、前記第二のコークス燃焼帯７０の底部へとリサイクルされる。
【００４９】
図４に示すように、前記第四の実施形態のフローチャートは以下の通りである。
【００５０】
失活した触媒粒子は、ライン１０を通って再生塔２０に入り、そして次に、複数の降下脚３０を通って環状の第一のコークス燃焼帯４０における床４１に入り、そして、第二のコークス燃焼帯７０から来る再生ガス、ライン６０から来る乾燥した空気、およびライン２００から来る乾燥した不活性ガスと接触する。前記触媒粒子表面に堆積したコークスの大部分を燃やし尽くした後、前記触媒粒子は、重力によりゆっくりと降下し、降下脚５０を通じて前記第二のコークス燃焼帯７０における床７１へと入り、ライン１９０から来る、リサイクルされた前記再生ガスと接触する。前記触媒粒子表面上のコークスの残りを燃やし尽くした後、前記触媒粒子は、降下脚８０を通じてオキシ塩素化帯９０（酸素含有ガスは図示せず）に入る。オキシ塩素化の後、前記触媒粒子は、降下脚１００を通じてか焼帯１１０に入り、乾燥される（酸素含有ガスは図示せず）。そして、前記再生された触媒粒子は、ライン１２０を通って前記再生塔２０を離れる。
【００５１】
前記リサイクルされた再生ガスは、ライン１９０を通じて、前記第二のコークス燃焼帯７０の底部から、前記第二のコークス燃焼帯７０の内部スクリーン７３によって形成される空間に入る。次に、前記再生ガスは、前記内部スクリーン７３を通過し、放射状触媒床７１に入り、そして、少量のコークスを担持した触媒粒子と接触する。前記再生ガスは、外部スクリーン７２を通過し、次に、前記第一のコークス燃焼帯４０における外部スクリーン４２および前記再生塔の内壁の形成する環状間隙に入る。前記再生ガスは、前記第一のコークス燃焼帯４０における前記外部スクリーン４２を通過し、放射状触媒床４１に入り、そして、前記失活した触媒粒子と接触する。前記再生ガスは、次に、内部スクリーン４３を通過し、前記第一のコークス燃焼帯４０における内部スクリーン４３の形成する空間を通じて前記再生塔２０を離れ、ライン１３０を通じて再生システム１４０に入る。続いて、前記乾燥したガスは、ライン１５０を通じてコンプレッサー１６０に入り、そこで圧縮されたガスは、ヒーター１８０で加熱された後、ライン１９を通じて、前記第二のコークス燃焼帯７０の底部へとリサイクルされる。
【００５２】
図５に示す前記第一のコークス燃焼帯の内部スクリーンの直径は、頂上部から下へ向かって直線的に減少する。図６に示す前記第一のコークス燃焼帯の内部スクリーンの直径は、前記第一のコークス燃焼帯の高さの４０〜６０％の位置から始まって、上部から下部へ向かって減少する。前記均一な径を有する環状の第一のコークス燃焼帯と同様に、これら二種の構造もまた、それぞれ４の実施形態を有する。それらの基本的なフローチャートは、以下の通りである。
【００５３】
失活した触媒粒子は、ライン１０を通って再生塔２０に入り、そして次に、複数の降下脚３０を通って変化する床の厚みを有する環状の第一のコークス燃焼帯４０における床４１に入り、そして、第二のコークス燃焼帯７０から来る再生ガス、ライン６０から来る乾燥した空気、およびライン２００から来る乾燥した不活性ガスと接触する。前記触媒粒子表面に堆積したコークスの大部分を燃やし尽くした後、前記触媒粒子は、重力によりゆっくりと降下し、降下脚５０を通じて前記第二のコークス燃焼帯７０における床７１へと入り、ライン１９０から来る、リサイクルされた前記再生ガスと接触する。前記触媒粒子表面上に堆積したコークスの残りを燃やし尽くした後、前記触媒粒子は、降下脚８０を通じてオキシ塩素化帯９０（酸素含有ガスは図示せず）に入る。オキシ塩素化の後、前記触媒粒子は、降下脚１００を通じてか焼帯１１０に入り、乾燥される（酸素含有ガスは図示せず）。前記再生された触媒粒子は、ライン１２０を通って再生塔２０を離れる。
【００５４】
前記リサイクルされた再生ガスは、ライン１９０を通じて、前記第二のコークス燃焼帯７０の底部から、その放射状触媒床へと入り、少量のコークスを担持した前記触媒粒子と接触する。次に、前記再生ガスは、前記第一のコークス燃焼帯における放射状触媒床へと入り、前記失活した触媒粒子と接触した後、前記再生塔２０を離れ、そして次に、ライン１３０を通じて再生システム１４０に入る。続いて、前記乾燥したガスは、ライン１５０を通じてコンプレッサー１６０に入り、そこで圧縮されたガスは、ヒーター１８０で加熱された後、ライン１９を通じて、前記第二のコークス燃焼帯７０の底部へとリサイクルされる。
【００５５】
本発明の利点を以下に挙げる。
【００５６】
１．前記再生ガスが前記第一のコークス燃焼帯に導入される時の温度が比較的低く、前記再生ガスが前記第二のコークス燃焼帯に導入される時の温度が比較的高いため、コークス燃焼帯の上部の床における、内部スクリーン近辺の床の温度が比較的低い。このことは、触媒の比表面積の減少速度を低減させるために有益である。このため、触媒の実用寿命は、従来の乾燥再生プロセスと比較して２０％以上長くなる。同時に、前記触媒表面に堆積した少量のコークスが燃焼するとき、前記第二のコークス燃焼帯は、また、触媒を加熱する機能を果たし、それゆえに、前記触媒を、より高い温度でオキシ塩素化帯へと導入することを可能にする。
【００５７】
２．乾燥した再生ガスが、最初に前記第二のコークス燃焼帯を通過し、次に前記第一のコークス燃焼帯を通過するため、前記第一のコークス燃焼帯内部で発生する大量の蒸気は、前記第二のコークス燃焼帯内部に入ることなく、前記再生ガスにより、再生塔から運び去られる。したがって、前記第二のコークス燃焼帯におけるコークスの燃焼は、低い水分量の環境で完了し、したがって、触媒の連続的な再生プロセスの間、高水分量の前記再生ガスが触媒粒子と高温で接触することを避けることができる。同時に、このことは、触媒性能を保護し、その実用寿命を長くするとともに、塩素成分のロスを低減するという効果を有する。結果として、一方では、塩素を補給するための塩素試薬が減少し、他方では、前記再生システムの、前記再生ガスによる腐食を和らげることができる。
【００５８】
３．再生ループ中に設けられる再生ガスのための脱塩素および乾燥システムは、ラインおよび装置の材料の質に対する要求を低減する。コークス燃焼帯内部での、径方向に沿って遠心的方法での前記再生ガスのフローパターンの採用は、前記再生ガスの分布の改善を助け、同時に、触媒が触媒床に付着する傾向を和らげ、それゆえに、再生ガスの比較的大きい流量が可能になり、再生塔のコークス燃焼能力が向上する。
【００５９】
図１〜４は、本発明により提供される方法の実施形態１〜４の概略フローチャートである。また、図５および図６は、本発明により提供される方法が、変化する床の厚みを有する第一のコークス燃焼帯を含む再生塔内で実施されるときの概略フローチャートである。図中、参照用の符号は、以下の意味を持つ。２０は再生塔を示し、４０は第一のコークス燃焼帯を示し、７０は第二のコークス燃焼帯を示し、９０はオキシ塩素化帯を示し、１１０はか焼帯を示す。４１、４２および４３は、それぞれ前記第一のコークス燃焼帯における触媒床、外部スクリーン、および内部スクリーンを示す。７１、７２および７３は、それぞれ前記第二のコークス燃焼帯における触媒床、外部スクリーン、および内部スクリーンを示す。３０は降下脚を示し、５０、８０および１００も降下脚を示す。１４０は再生システムを示し、１６０はコンプレッサーを示し、１８０はヒーターを示し、２１０はバッフルを示す。そして、１０、６０、１２０、１３０、１５０、１７０および１９０は、すべてパイプラインを示す。
【００６０】
【実施例】
本発明により提供される方法を、下記の実施例によりさらに説明する。しかし、これらは、本発明を限定するものと解釈するべきではない。
【００６１】
（実施例１）
触媒性能は、その比表面積の変化と密接に関係する。再生ガス中の水分量が触媒の比表面積に及ぼす効果を調べるために、回転楕円体状工業用触媒３９６１（China National Petroleum-gas Corporation社、第３精練所の触媒プラント製）を用いて、様々な水分量の雰囲気中でエージング試験を行った。この条件での実験は、以下のようにして行った。ガス相は窒素であり、その温度は６５０℃であった。前記ガス相の水分含有量は、それぞれ１００体積ｐｐｍ、３０００体積ｐｐｍ、３５０００体積ｐｐｍであった。
【００６２】
前記触媒の比表面積の、時間との関数における変化を、図７に示す。図７から、前記触媒の比表面積は、処理時間が長くなるに伴って減少することがわかる。前記ガス相中の水分量が本発明に関係する再生ガスと同じ、すなわち１００体積ｐｐｍのときは、比表面積の減少速度は非常に遅かった。しかし、前記ガス相中の水分量が従来の乾燥再生方法に関係する再生ガスと同じ、すなわち３０００体積ｐｐｍのときは、比表面積の減少速度は増加した。前記ガス相中の水分量が従来の熱的再生方法に関係する再生ガスと同じ、すなわち３５０００体積ｐｐｍのときは、比表面積の減少速度は顕著に増加した。
【００６３】
上記実験結果が触媒寿命に関係するならば、本発明により提供される触媒粒子を再生する方法は、触媒の実用寿命を、従来の乾燥再生法と比較して２０％以上長くし、従来の熱的再生法と比較して１００％長くすると結論づけることができる。
【００６４】
（実施例２）
本発明の再生塔におけるコークス燃焼帯は、放射状床である。前記再生ガスが、触媒床を径方向に沿って通過するとき、軸方向の位置に沿っての前記再生ガスの分布は、前記再生塔内でのコークス燃焼効率にいくらかの効果を持つ。それゆえに、軸方向に沿ってのガスの分布と、そのガスが前記コークス燃焼帯に入る性質との関係を調べる目的で実験は行われた。
【００６５】
模型実験における装置および条件としては、以下のものを採用した。
すなわち、放射状床の外部スクリーンの直径は４００ｍｍ、内部スクリーンの直径は１３０ｍｍ、前記床の穿孔された領域の高さは１３０７ｍｍ、触媒はその表面に一切活性成分を有しない回転楕円体のγ−Ａｌ2Ｏ3支持体であり、その平均直径は１．８ｍｍ、実験に使用したガスは流量２００〜８００ｍ3／ｈの空気である。
【００６６】
前記ガスのフローパターンは、頂上部から入り底部から出るかまたはその逆の流し方をＺタイプと規定し、径方向に沿って外部から内部への流し方を求心的タイプ、内部から外部への流し方を遠心的タイプと規定する。前記二種のＺタイプフローパターン、すなわち求心的タイプおよび遠心的タイプは、内におよび外に向かって流れるガスをそれぞれ調査するためのものであり、ガス流量は８００ｍ3／ｈで使用した。上記２のケースにおける内部スクリーンと外部スクリーンの静的圧力の分布の図は、図８および図９にそれぞれ示すように得られた。前記ガスが前記放射状床を通過するための推進力は、前記内部スクリーンおよび外部スクリーンの静的圧力の差から来ている。この差が、前記床の軸方向の異なる位置において同一であれば、前記ガスの分布は軸方向に沿って同一である。図８および図９から、求心的Ｚタイプの放射状床における前記内部スクリーンおよび外部スクリーンの間の静的圧力の差は、異なる軸方向の位置において変化することがわかる。導入部における前記静的圧力の差はより小さく、導出部におけるそれはより大きい。結果として、前記ガスが前記床を通過するための推進力は、前記導出部において前記導入部よりも大きくなる。そして、前記ガスの流束は、軸方向に沿って、前記導入部から前記導出部に向けて次第に大きくなる。遠心的Ｚタイプの放射状床における前記内部スクリーンおよび外部スクリーンの間の静的圧力の差は、異なる軸方向の位置において非常にわずかしか変化しないため、前記ガスの分布は、軸方向に沿ってほぼ同一である。
【００６７】
従来の乾燥再生方法では、再生ガスについては、頂上部から底部へ向かっての求心的Ｚタイプフローパターンが、再生塔のコークス燃焼帯に用いられてきた。それゆえに、床の下部に分配された前記ガスは、床の上部に分配されたものより多かった。しかし、触媒におけるコークス含有量は、上部から下部へと連続して減少する。つまり、床の上部の触媒の方がより多くのコークスを含んでおり、コークスの燃焼により多くの酸素を必要とする。それゆえ、このタイプのフローパターンには、コークス燃焼の観点から、明らかな欠点があった。本発明では、再生ガスについては、底部から頂上部へ向かってのフローパターンがコークス燃焼帯に用いられる。それゆえ、床の上部に分配される前記ガスは、下部に分配されるものより多く、求心的Ｚタイプフローパターンを用いた場合に、触媒のコークス燃焼効率を高めるために有用である。前記ガスの遠心的Ｚタイプフローパターンは、ガス流束の分配が軸方向に沿ってより均一であり、かつ、頂上部から底部へ向かっての求心的Ｚタイプフローパターンと比較していくらか有利な点がある。要約すると、本発明では、再生ガスについては、再生塔におけるコークス燃焼帯では、求心的または遠心的Ｚタイプフローパターンのどちらを用いても問題はなく、従来の乾燥方法における求心的Ｚタイプ放射状床よりも優れている。
【００６８】
【発明の効果】
本発明の触媒再生方法は、触媒粒子を再生する際に、高水分量の再生ガスが、従来の連続的コークス燃焼方法のように高温で触媒と接触するのを避けることができる。それゆえに、触媒の比表面積の減少速度を抑え、その実用寿命を長くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す概略フローチャートである。
【図２】本発明の別の実施形態を示す概略フローチャートである。
【図３】本発明のさらに別の実施形態を示す概略フローチャートである。
【図４】本発明のさらに別の実施形態を示す概略フローチャートである。
【図５】本発明のさらに別の実施形態を示す概略フローチャートである。
【図６】本発明のさらに別の実施形態を示す概略フローチャートである。
【図７】触媒の比表面積を時間の関数で表したダイヤグラムである。
【図８】求心的Ｚタイプのフローパターンにおける再生ガスの静的圧力を、内部スクリーンおよび外部スクリーンの近辺において、軸方向の位置の関数として表したダイヤグラムである。
【図９】遠心的Ｚタイプのフローパターンにおける再生ガスの静的圧力を、内部スクリーンおよび外部スクリーンの近辺において、軸方向の位置の関数として表したダイヤグラムである。
【符号の説明】
１０ ライン
２０ 再生塔
３０ 降下脚
４０ 第一のコークス燃焼帯
４１ 第一のコークス燃焼帯４０における床
４２ 第一のコークス燃焼帯４０における外部スクリーン
４３ 第一のコークス燃焼帯４０における内部スクリーン
５０ 降下脚
６０ ライン
７０ 第二のコークス燃焼帯
７１ 第二のコークス燃焼帯７０における床
７２ 第二のコークス燃焼帯７０における外部スクリーン
７３ 第二のコークス燃焼帯７０における内部スクリーン
８０ 降下脚
９０ オキシ塩素化帯
１００ 降下脚
１１０ か焼帯
１２０ ライン
１３０ ライン
１４０ 再生システム
１５０ ライン
１６０ コンプレッサー
１７０ ライン
１８０ ヒーター
１９０ ライン
２００ ライン
２１０ バッフル
Claims (14)
- 失活した触媒粒子を、第一のコークス燃焼帯、第二のコークス燃焼帯、オキシ塩素化帯およびか焼帯を順番に通過させながら降下させ、前記第一のコークス燃焼帯内部では、前記第二のコークス燃焼帯からの再生ガス、補給される乾燥した空気および不活性ガスに接触させ、前記第一のコークス燃焼帯内部でコークスを燃焼させた後には、前記再生ガスを、前記第一のコークス燃焼帯を通じて再生塔から取り出し、再生システムを通過させた後に前記第二のコークス燃焼帯内部にリサイクルし、その場で前記第一のコークス燃焼帯から来る触媒粒子と接触させる、触媒粒子を連続的に再生する方法。
- 前記再生システムが乾燥手段を含む請求項１に記載の方法。
- 前記再生ガスは、前記第二のコークス燃焼帯の触媒床を径方向に沿って遠心的または求心的な方法で通過し、次に前記第一のコークス燃焼帯の触媒床を径方向に沿って遠心的または求心的な方法で通過することが可能な請求項１に記載の方法。
- 前記再生ガスは、前記第二のコークス燃焼帯の触媒床を径方向に沿って遠心的な方法で通過し、次に前記第一のコークス燃焼帯の触媒床を径方向に沿って遠心的な方法で通過することが可能な請求項１に記載の方法。
- 前記再生塔における操作圧力が０．３〜０．９ＭＰａの範囲である請求項１に記載の方法。
- 前記第二のコークス燃焼帯に入る前記再生ガス中の水分含有率が１０〜２００体積ｐｐｍである請求項１に記載の方法。
- 前記再生ガス中の前記第一および第二のコークス燃焼帯入口での酸素含有率が０．２〜１．０体積％である請求項１に記載の方法。
- 前記第一のコークス燃焼帯に入る前記再生ガスの温度が４１０〜４８０℃の範囲である請求項１に記載の方法。
- 前記第二のコークス燃焼帯に入る前記再生ガスの温度が４８０〜５２０℃の範囲である請求項１に記載の方法。
- 移動床リアクターから来る失活した触媒粒子を、重力によって降下させながら、第一のコークス燃焼帯、第二のコークス燃焼帯、オキシ塩素化帯およびか焼帯を順番に通過させ、
乾燥した酸素含有ガスを前記第二のコークス燃焼帯の底部から導入し、そのガスの導入部での温度は４８０〜５２０℃であり、
前記ガスを、前記触媒粒子上の少量のコークスを燃やし尽くすために、前記第二のコークス燃焼帯の触媒床を径方向に沿って遠心的または求心的な方法で通過させ、
前記第二のコークス燃焼帯から来る再生ガスを、酸素供給のための乾燥した空気および乾燥した不活性ガスを加えることにより４１０〜４８０℃に冷却し、前記再生ガスを前記第一のコークス燃焼帯に導入し、
前記再生ガスを、前記触媒粒子上のコークスの大半を燃やし尽くすために、前記第一のコークス燃焼帯の触媒床を径方向に沿って遠心的または求心的な方法で通過させ、
再生塔から前記再生ガスを取り出し、それをオキシ塩素化帯から来る排気ガスと混合し、
続いて、乾燥ステップを含む再生システムに通過させた後、前記再生ガスをコンプレッサー中に導入し、
前記圧縮した乾燥ガスを４８０〜５２０℃に加熱し、それを前記第二のコークス燃焼帯へとリサイクルすることを含み、
以上のようにして閉回路を形成する、触媒粒子を連続的に再生する方法であり、
それぞれのコークス燃焼帯導入部における前記再生ガス中の酸素含有率が０．２〜１．０体積％の範囲であり、前記第二のコークス燃焼帯に導入される再生ガス中の水分含有率が１０〜２００体積ｐｐｍの範囲であり、前記再生塔における操作圧力が０．３〜０．９ＭＰａの範囲である方法。 - 前記第一のコークス燃焼帯の内部スクリーンは、均一な直径の円筒であるか、または上部から下部へ向かって減少する直径を有する先細り状円筒である請求項１または１０に記載の方法。
- 前記内部スクリーンの直径が、上部から下部へ向かって次第に直線的に減少し、その最小直径がその最大直径の６０〜９０％である請求項１１に記載の方法。
- 前記内部スクリーンの直径が、前記第一のコークス燃焼帯の最上部からその高さの４０〜６０％の地点で、下部へ向かって直線的に減少し、前記内部スクリーンの最下部の直径が、その最上部の直径の６０〜９０％である請求項１１に記載の方法。
- 前記第二のコークス燃焼帯の内部スクリーンが円筒形である請求項１または１０に記載の方法。
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