JP5159109B2 - 重油のアップグレードを行うための低温熱力学的な分解と転化 - Google Patents
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Description
コンラドソン炭素<10wt%
水素含有率>11.2wt%
金属ニッケル+バナジウム<50ppm
・蒸発しない供給原料の大部分(high portion)。蒸発しない部分は、触媒上で即座にコークスになり、その活性化エリアを詰まらせる。
・多環芳香族や窒素化合物といった高濃度の極性分子の存在。こういった分子は、触媒の活性化エリアで吸収され、これにより瞬間的な(しかし一時的な)非活性化を引き起こす。
・触媒に毒性をもたらし、分解プロセスの選択性に影響を与える重金属汚染。
・ゆっくりと脱アルキルする高濃度のポリナフテン。
Tm=TR+0.1 ΔAHc
Tm=混合温度
TR=上昇管出口温度(℃)
ΔAhc=分解の熱(BTU/lbまたはkJ/kg)
この混合温度は触媒温度にも若干依存する。
・供給原料の気化
・高濃度の極性分子
・金属の存在
・二段式再生法(two-stage regeneration)
・上昇管の混合器のデザインおよび混合温度の制御(急速気化のためのもの)
・蒸気の利用を最小化する新規な上昇管リフト技術
・再生触媒温度の制御(触媒冷却)
・以下のための触媒の選択
良好な転化および生成様式
金属抵抗
熱および熱水抵抗
高ガソリンRON
1.反応器システムの一部であるサイクロン。
2.冷却システム付きの、流動化触媒再生器。
3.1以上のサイクロンからなる分離システム。
4.凝縮システム。
5.凝縮用冷却システム。
6.ガス循環システム。
7.供給原料用の予備加熱システム。
8.噴射ノズル付きの、供給原料の注入システム。
9.ガスまたは油の燃焼器
Claims (12)
- クラッキング方法であって、当該方法は、
触媒でありエネルギー担体である微粒子状の鉱物を流動化させ、
変動する直径を持つ上昇管内とサイクロン反応器内とにおいて、前記の流動化された微粒子状の鉱物の流れの回転と乱流のもとで供給油のクラッキングを行うものであり、
前記上昇管には噴霧ノズルが設けられており、
前記の流動化された微粒子状の鉱物は、450℃から600℃の温度で稼動する再生器である流動化反応器から移動を開始し、流動床の高さより下の出口をもつ2つの排出ラインを通り、そして、該流動化反応器内の燃焼ガスによって前記上昇管へ移送され、
前記再生器は、失活した微粒子状の鉱物を再生するためのものでもあり、
供給油は前記燃焼ガスの凝縮の熱によって予備加熱され、かつ、
該供給油は前記噴霧ノズルにおいて霧化され、該噴霧ノズルは、蒸気用の中央の入口を持っており、かつ、該ノズルを開く圧力がバネの荷重により設定されるよう構成されており、該噴霧ノズルを取り囲む供給油用のチェンバ内の供給油が該噴霧ノズル先端のリング状のスロットへと渡され、そこで蒸気が油膜に当たり、該油膜が液滴へと分断されて蒸気と共に上昇管内に噴霧されるようになっている、
前記クラッキング方法。 - 上記微粒子状の鉱物が、シリカ、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化銅、アノーシサイト、カンラン石の、微粒子状のものから選択されたものであることを特徴とする、請求項1記載のクラッキング方法。
- 反応器サイクロンが、触媒である上記微粒子状の鉱物とガスの流れを方向転換する入口をもち、これにより、触媒である上記微粒子状の鉱物とガスは、機械的せん断力を受け、かつ、ここで、触媒である上記微粒子状の鉱物が、反応器サイクロンから排出され得、再生器へと排出され得ることを特徴とする、請求項1記載のクラッキング方法。
- 上記再生器である流動化反応器が、燃焼ガスまたは空気のいずれかを受け入れるプレナムを有し、かつ、該プレナムより上に流動化を行なうための穿孔プレートを持っており、該穿孔プレート上で上記微粒子状の鉱物を流動化し、失活した微粒子状の鉱物の表面に蓄積されたコークスを酸化することによって、該微粒子状の鉱物を再生することを特徴とする、請求項1または3記載のクラッキング方法。
- 上記再生器である流動化反応器が熱交換器を有しており、該熱交換器は、該熱交換器内での蒸気発生によって反応器内の上記微粒子状の鉱物の温度を制御するためのものであることを特徴とする、請求項4記載のクラッキング方法。
- 上記再生器である流動化反応器内で再生された上記微粒子状の鉱物が、燃焼ガスの流れの一部または全部によって送られる態様にて、上昇管を通過するよう移送されることを特徴とする、請求項1、3、4、および5のいずれか1項に記載のクラッキング方法。
- 上記微粒子状の鉱物の表面に蓄積されたコークスを酸化することが、当該プロセスの作動のためのエネルギーを供給することを特徴とする、請求項4記載のクラッキング方法。
- 燃焼ガスが、油または蒸気の凝縮器もしくは蒸留塔からなる凝縮システムへ渡されることを特徴とする、前記請求項1に記載のクラッキング方法。
- クラッキングユニットであって、当該ユニットは、
サイクロン反応器と、変動する直径を持った上昇管内とを有し、かつ、前記上昇管に設けられた噴霧ノズルを有し、該噴霧ノズルは、蒸気用の中央の入口を持っており、かつ、該ノズルを開く圧力がバネの荷重により設定されるよう構成されており、該噴霧ノズルを取り囲む供給油用のチェンバ内の供給油が該噴霧ノズル先端のリング状のスロットへと渡され、そこで蒸気が油膜に当たり、該油膜が液滴へと分断されて蒸気と共に上昇管内に噴霧されるようになっており、
サイクロン反応器の入口は、該反応器の下方部分に設けられており、これは、大きなせん断力と遠心力とをもって、触媒でありエネルギー担体である微粒子状の鉱物に上方に向いた循環運動を与えるためであり、かつ、
当該ユニットは、
触媒でありエネルギー担体である前記微粒子状の鉱物を流動化させる流動化反応器を有し、該流動化反応器は、失活した該微粒子状の鉱物を再生するための再生器でもあり、
流動化を行なう穿孔プレートが、プレナム上に、該再生器の底部から直径の半分の位置に置かれており、かつ、
当該ユニットは、熱交換器を有し、該熱交換器は、該再生器内の前記微粒子状の鉱物の流動床内に、温度制御を行うように備えられていることを特徴とする、
前記クラッキングユニット。 - 上昇管の変動する直径が、ガスと、エネルギー担体である前記微粒子状の鉱物の流れの加速と減速とをもたらし、それが、ガスと該微粒子状の鉱物との間の速度の変化をもたらし、かつ、それによって、上昇管に注入された該微粒子状の鉱物と油液滴との間の衝突の最適化をもたらし、かつ、それによって、該微粒子状の鉱物と油液滴との間のエネルギー移動および機械的衝突力の最適化をもたらすことを特徴とする、請求項9記載のクラッキングユニット。
- 直径が変動する上昇管内での衝突する前記微粒子状の鉱物が、音響ルミネセンスを引き起こし、それは、該微粒子状の鉱物上のキャビティおよびそれらの間に捕捉されたガスが断熱圧縮にさらされガス気泡の温度と圧力が上昇し該ガス中の分子の分割によって音響ルミネセンスが作られるという事実によって引き起こされるものであり、該ガスは、油ガスまたは蒸気で有り得、そして、光を発し、かつ、活性酸素の一部が分割された油分子に固定するという事実によって、油の水素化が生じるものであることを特徴とする、請求項10記載のクラッキングユニット。
- 再生された上記微粒子状の鉱物が、燃焼ガスの流れの一部または全部によって、重力による落下無しに、上昇管を通過するよう移送されることを特徴とする、請求項1、3、4、5のいずれか1項に記載のクラッキング方法。
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