JP7238203B2 - 流動接触分解プロセス及び装置 - Google Patents

Description

本明細書中の実施形態は、概して、混合触媒系を用いた炭化水素処理の生産性及び／又は柔軟性を向上させるためのシステム及びプロセスに関する。本明細書中に開示したいくつかの実施形態は、炭化水素フィードストックを変換するためのプラント運転、例えば、減圧軽油及び／又は重質残渣油を、プロピレン及びエチレン等の軽質オレフィン、芳香族化合物、及び高オクタン価のガソリンへ超高収率で変換するためのプラント運転における柔軟性が得られる流動接触分解システムに関する。

近年、流動接触分解（ＦＣＣ）プロセスによる軽質オレフィンの製造が最も魅力的な提案の一つとして検討されている。加えて、プロピレン、エチレン、及び芳香族化合物（ベンゼン、トルエン、キシレン等）などの石油化学系ビルディングブロックへの需要が高まり続けている。更に、石油精製所を石油化学コンビナートと統合することが、経済的理由及び環境的理由の両方で好ましい選択肢となっている。

また、世界的な動向から、ガソリン製品よりも中間留分（ディーゼル）の需要が高まっていることが分かる。ＦＣＣプロセスからの中間留分を最大化するためには、ＦＣＣをより低い反応器温度及び異なる触媒組成で運転する必要がある。このような変化のマイナス面として、ＦＣＣユニットが大幅に低い反応器温度で運転するため軽質オレフィンの収率が低下することが挙げられる。この場合、アルキル化ユニット用のフィードストックも減少してしまう。

過去２０年間にわたり、変化する市場の需要に合わせて、いくつかの流動床接触プロセスが開発されてきた。例えば、特許文献１には、ライザー反応器を半径が異なる２つのセクションに分割することで、軽質オレフィン製造の選択性を向上させる流動接触反応器システムが開示されている。半径が小さい上記ライザー反応器の第１の部分は、重質フィード分子をナフサ範囲に分解するのに用いられる。半径を大きくした部分であるライザー反応器の第２の部分は、ナフサ範囲製品を、プロピレン、エチレン等の軽質オレフィンへ更に分解するのに使用される。上記反応器システムの概念はかなり単純であるが、以下の理由：（１）ナフサ範囲フィードストリームが、部分的にコークス化又は不活化した触媒と接触すること、（２）両セクションにおける反応が吸熱性であることから、反応セクションの第２の部分における温度が第１のゾーンよりも大幅に低いこと、及び（３）軽質フィードの分解には重質炭化水素と比較して高い活性化エネルギーが必要であるが、それが不足していることから、軽質オレフィンへの選択性の度合いは限定的である。

流動接触分解ユニットに関する他の特許文献及び刊行物として、特に、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５、特許文献６、特許文献７、特許文献８、特許文献９、特許文献１０、特許文献１１、特許文献１２、及び特許文献１３が挙げられる。

また、様々な特許文献でＦＣＣユニットの制約が考察されており、ＦＣＣユニットの能力は、金属工学的設計限界に迫る温度で運転する再生器によって制限され得ることが言及されている。高温再生触媒は、例えば、蒸気を生成することで、又はアルカンの脱水素等の吸熱反応を実施することで、「触媒冷却器」内で冷却することができる。例えば、触媒冷却器の運転を考察している様々な特許文献として、特に、特許文献１４、特許文献１５、特許文献１６、及び特許文献１７が挙げられる。

米国特許第７４７９２１８号明細書 米国特許第６１０６６９７号明細書 米国特許第７１２８８２７号明細書 米国特許第７３２３０９９号明細書 米国特許第７６５８８３７号明細書 米国特許出願公開第２００７／０２０５１３９号明細書 国際公開第２０１０／０６７３７９号 米国特許第６８６９５２１号明細書 米国特許第７６１１６２２号明細書 米国特許第５９４４９８２号明細書 米国特許出願公開第２００６／０２３１４６１号明細書 米国特許第６１４９８７５号明細書 米国特許第７３８１３２２号明細書 欧州特許第０３２５４３７号明細書 欧州特許第０１９７４８６号明細書 米国特許第４９２３８３４号明細書 米国特許第４３７４７５０号明細書

２反応器スキームを用いて、炭化水素を分解して（Ｃ_４留分、より軽質なＣ_５留分、ナフサ留分、メタノール等の分解を含む）、軽質オレフィンを製造できることが見いだされた。この２反応器スキームは、選択性及び運転性に制約はなく、熱バランス要件を満たし、少ない部品点数も維持する。また、本明細書中の実施形態の２反応器スキームを触媒冷却器と統合することで、プラント運転における柔軟性が得られることも見いだされた。

本明細書中に開示した選定された実施形態では、従来のライザー反応器を、軽質オレフィン製造を最大化するよう設計された混合フロー（向流及び並流触媒フローの両方を含むもの等）流動床反応器と組み合わせて使用している。ライザー反応器及び混合フロー反応器からのエフルエントを共通の触媒分離容器で処理し、ライザー反応器及び混合フロー反応器のそれぞれで使用した触媒を共通の触媒再生容器で再生できる。このようなフロースキームは、高い分解活性を維持するのに効果的であり、熱バランス課題を解決し、各種の炭化水素ストリームからの軽質オレフィンの収率及び選択性も向上させるにもかかわらず、以下でより詳細に記載する通り、製品のクエンチ及びユニットハードウェアを単純化する。更に、２反応器スキームを触媒冷却器と統合することで、精製所に対して、運転を２反応器フロースキーム、触媒冷却器のみのフロースキーム、又は両方の同時使用に切り替える柔軟性を提供する。

一態様において、本明細書中に開示した実施形態は、炭化水素を処理するためのシステムに関する。該システムは、第１の粒子及び第２の粒子の混合物を炭化水素フィードストックと接触させて、上記炭化水素フィードストックの少なくとも一部を変換し、且つ混合炭化水素と上記第１及び第２の粒子の混合物とを含むライザー反応器エフルエントを回収するよう構成されたライザー反応器を有していてもよい。上記第１の粒子は、上記第２の粒子よりも平均粒子径が小さく且つ／又は密度が低くてもよい。更に、上記第１の粒子及び第２の粒子は、独立に触媒又は非触媒粒子であってもよい。また、上記システムは、上記第１の粒子及び上記第２の粒子を含む混合物を第２の炭化水素フィードストックと接触させて、上記第２の炭化水素フィードストックの少なくとも一部を変換するよう構成された反応器を有していてもよい。上記反応器は、第１の粒子、上記第２の粒子の第１の部分、及び炭化水素を含む反応器エフルエントを上記反応器から回収するための塔頂製品ライン、上記第２の粒子の第２の部分を含む第２のストリームを上記反応器から回収するための塔底製品ラインと流体接続されていてもよい。粒子セパレータは、上記反応器エフルエントから第２の粒子を分離し、且つ上記炭化水素及び上記第１の粒子を含む炭化水素エフルエントと、上記分離済み第２の粒子を含む第２のストリームとを生成するよう構成されていてもよい。上記分離済み第２の粒子を上記粒子セパレータから上記反応器へ返送するためのフィードラインを備えていてもよい。分離システムは、上記炭化水素エフルエント及び上記ライザー反応器エフルエントを受け入れ、且つ（ｉ）上記炭化水素エフルエント中の上記炭化水素から上記第１の粒子を、（ｉｉ）上記ライザー反応器エフルエント中の上記混合炭化水素から上記第１及び第２の粒子の混合物を分離して、（ａ）ひとまとめにした炭化水素エフルエントストリームと、（ｂ）第１及び第２の粒子の混合物とを生成するよう構成されていてもよい。また、上記システムは、上記分離システム内で回収した上記第１及び第２の粒子の混合物を再生するための再生器を有していてもよい。加えて、上記システムは、熱交換媒体と、交互に、断続的に、又は同時に（ｉ）第１及び第２の粒子の混合物を含む上記触媒再生器からの高温再生粒子及び（ｉｉ）上記塔底製品ラインを介して回収した第２の触媒粒子との間で熱を交換するよう構成された粒子冷却器を有していてもよい。更に、上記粒子冷却器から冷却済み粒子を回収し、該冷却済み粒子を上記再生器へ供給するためのフローラインを備えていてもよい。

別の態様において、本明細書中に開示した実施形態は、炭化水素を変換するためのプロセスに関する。該プロセスは、炭化水素フィードストックと第１の粒子及び第２の粒子の混合物とをライザー反応器へ供給する工程を有していてもよい。上記第１の粒子は、上記第２の粒子よりも平均粒子径が小さく且つ／又は密度が低くてもよく、上記第１の粒子及び第２の粒子は、独立に触媒又は非触媒粒子であってもよい。上記第１及び第２の粒子の混合物を上記第２の炭化水素フィードストックと接触させて、上記炭化水素フィードストックを分解し、炭化水素と第１及び第２の粒子の混合物とを含むライザー反応器エフルエントを生成してもよい。上記ライザー反応器エフルエントをセパレータへ供給して、上記第１及び第２の粒子を上記炭化水素から分離することで、上記セパレータから炭化水素製品を回収してもよい。上記分離済み第１及び第２の粒子を再生器へ供給して、上記第１及び第２の粒子を再生してもよい。第１の期間において、上記再生器からの再生済み第１の粒子及び第２の粒子を反応器へ供給してもよい。また、炭化水素フィードストックを上記反応器へ供給してもよい。上記反応器において、上記炭化水素フィードストックを上記再生済み第１及び第２の粒子と接触させることで、変換済み炭化水素エフルエント、上記第２の粒子の少なくとも一部、及び上記第１の粒子を含む上記反応器からの塔頂製品を回収してもよい。上記塔頂製品から上記第２の粒子を分離して、上記第１の粒子及び上記変換済み炭化水素エフルエントを含む第１のストリームと、上記分離済み第２の粒子を含む第２のストリームとを得てもよい。上記第１のストリームを上記セパレータへ供給してもよい。上記第２のストリーム中の上記分離済み第２の粒子を上記反応器へ返送してもよい。第２の期間において、上記再生器からの再生済み第１の粒子及び第２の粒子を粒子冷却器へ供給してもよい。上記粒子冷却器において、熱交換媒体と上記再生済み第１の粒子及び第２の粒子との間で熱を交換することで、上記粒子冷却器から冷却済み粒子を回収し、上記冷却済み粒子を上記再生器へ供給してもよい。

以下の説明及び添付の特許請求の範囲から、他の態様及び利点が明らかになるであろう。

本明細書中に開示した１つ以上の実施形態に係る、炭化水素を分解し、軽質オレフィンを製造するためのシステムの簡略化プロセスフロー図である。 本明細書中に開示した１つ以上の実施形態に係る、炭化水素を分解し、軽質オレフィンを製造するためのシステムの簡略化プロセスフロー図である。 本明細書中に開示した１つ以上の実施形態に係るシステムで有用なセパレータの簡略化プロセスフロー図である。 本明細書中に開示した１つ以上の実施形態に係るシステムで有用なセパレータの簡略化プロセスフロー図である。 本明細書中に開示した１つ以上の実施形態に係るシステムで有用なセパレータの簡略化プロセスフロー図である。 本明細書中に開示した１つ以上の実施形態に係るシステムで有用なセパレータの簡略化プロセスフロー図である。

本明細書中、「触媒」及び「粒子」等の用語は、互いに交換可能に使用できる。上で要約した通り、また以下で更に説明する通り、本明細書中の実施形態は、混合された粒子状材料をサイズ及び／又は密度に基づいて分離することで、反応器システムにおいて有利な効果を達成する。触媒反応又は熱反応を促進するのに使用される粒子又は粒子状材料としては、例えば、触媒、吸収剤、及び／又は触媒活性を持たない伝熱材料が挙げられる。

一態様において、本明細書中の実施形態は、軽質炭化水素（エタン、プロパン、ブタン）、中間炭化水素（Ｃ５－Ｃ９炭化水素等）などの炭化水素フィードストックを柔軟に変換するとともに、減圧軽油及び／又は重質残渣油などの重質炭化水素フィードを変換するための流動接触分解装置及びプロセスに関する。本明細書中のシステム及びプロセスは、プロピレン及びエチレン等の軽質オレフィン、芳香族化合物、及び高オクタン価のガソリンや中間留分を超高収率で製造すると同時に、より重質な製品の収率を最小限に抑えることもできる。この目的を達成するために、混合フロー反応器（いくつかの実施形態では、蒸気フローに対して粒子の並流及び向流フローの両方を含む）又は触媒若しくは粒子濃縮反応器（混合粒子／触媒のより小さい又はより低密度な部分を選択的に除去する）であってもよい二次反応器を、ライザー反応器等の従来の流動接触分解反応器と統合することが可能である。

空気フロー並流式反応器であるライザー反応器内で、重質炭化水素フィードをナフサ、中間留分、及び軽質オレフィンへ接触分解する。軽質オレフィン（エチレン及びプロピレン）への収率及び選択性を向上させるために、ライザー反応器からの分解済み炭化水素製品、例えばＣ_４及びナフサ範囲炭化水素（オレフィン及びパラフィン）を二次反応器（混合フロー反応器又は濃縮反応器）内で処理してもよい。その代わりに又はそれに加えて、スチームクラッカー、メタセシス反応器、又はディレードコーキング装置等の他のプロセス由来のＣ_４、ナフサ、又は他の炭化水素留分等の外部フィードストリームや、炭化水素フィードストックのなかでも特に、直留ナフサ、ディレードコーキング、ビスブレーキング由来のもの、又は天然ガスコンデンセート等のナフサ範囲ストリームを二次反応器内で処理して、エチレン及びプロピレン等の軽質オレフィンを製造してもよい。本明細書中に開示した実施形態に従って二次反応器を従来のＦＣＣライザー反応器と統合することで、先行プロセスの欠点を克服でき、全体的な変換率及び軽質オレフィン収率を大幅に高めることができ、且つ／又はより重質なフィードストックの処理能力を向上できる。

本明細書中に開示した実施形態に従って二次反応器を従来のＦＣＣライザー反応器と統合する場合、（ａ）共通の再生容器を使用すること、（ｂ）より重質な炭化水素の分解に対して選択性を有するものと、Ｃ_４及びナフサ範囲炭化水素の分解による軽質オレフィンの製造に対して選択性を有するものという２種類の触媒を使用すること、及び（ｃ）２種類の触媒を部分的に分離して、Ｃ_４又はナフサフィードと、その分解及び軽質オレフィンの製造に対して選択性を有する触媒との接触を促進することになるフローレジームにおいて混合フロー反応器又は濃縮反応器を使用することで容易に統合できる。

二次反応器の運転ウィンドウを拡張し、且つプロセス柔軟性を高めるために、二次反応器を、より重質な炭化水素の分解に対して選択性を有する触媒を同伴させ、且つＣ_４及びナフサ範囲炭化水素の分解に対して選択性を有する触媒の一部を同伴させるフローレジームで運転してもよい。次いで、分解済み炭化水素製品及び同伴した触媒をセパレータへ供給して、Ｃ_４及びナフサ範囲炭化水素の分解に対して選択性を有する触媒を、分解済み炭化水素製品、及びより重質な炭化水素の分解に対して選択性を有する触媒から分離する。この固体分離容器は、反応器に対して外部容器であり、２種類の触媒をそれらの物理的性質、例えば粒子径及び／又は密度に基づいて分離するのを促進する流体力学的性質で運転される。次いで、Ｃ_４及びナフサ範囲炭化水素の分解に対して選択性を有する分離済み触媒を反応器へ返送して反応を継続させ、反応器内でＣ_４及びナフサ範囲炭化水素の分解に対して選択性を有する触媒の濃度を高めて、プロセス全体の選択性を向上させるとともに、運転ウィンドウの拡張によってプロセス全体の柔軟性を向上させてもよい。

フィードストックの入手性、個々の製品又は製品混合物への需要や、メンテナンス要件によって、更なるプロセス柔軟性が必要とされ得る。本明細書中のシステムによれば、再生容器及び二次反応器の両方と流体接続されてもよい粒子又は触媒冷却器が更に得られる。フロー制御システム及び関連バルブを備えることで、（ａ）再生器から粒子冷却器への混合粒子のフロー、（ｂ）再生器から反応器への混合粒子のフロー、及び／又は（ｃ）二次反応器から粒子冷却器へのより大きく且つ／又はより高密度な粒子のフローを選択的に誘導してもよい。粒子冷却器は、熱交換媒体と、断続的に又は同時に（ｉ）触媒再生器からの高温再生粒子及び（ｉｉ）二次反応器から回収したより大きく且つ／又はより高密度な粒子との間で熱を交換してもよい。次いで、得られた冷却済み粒子又は冷却済み触媒を再生器へ供給してもよい。粒子冷却器からの冷却済み粒子によって、再生器内で起こる再生の温度を冷却及び制御しやすくなるので、金属工学的設計限界より十分に低い運転温度に再生器を維持するのに役立つ。

上述の通り、分解システムでは、それぞれ異なる種類の炭化水素フィードに有利な２種類の触媒を利用できる。第１の分解触媒は、より重質な炭化水素フィードストックの分解に有用なＹ型ゼオライト触媒、ＦＣＣ触媒、又は他の同様の触媒であってもよい。第２の分解触媒は、Ｃ_４又はナフサ範囲炭化水素の分解に有用であり、軽質オレフィンの製造に対して選択性を有するＺＳＭ－５若しくはＺＳＭ－１１系触媒、又は同様の触媒であってもよい。本明細書中に開示した２反応器スキームを促進するために、第１の分解触媒は、第１の平均粒子径及び密度を有してもよく、第２の分解触媒よりも小さく且つ／又は軽質であってもよく、その結果、各触媒を密度及び／又はサイズに基づいて（例えば、終端速度等の触媒粒子の特性に基づいて）分離してもよい。

触媒再生容器では、ライザー反応器及び二次反応器の両方から回収した使用済み触媒を再生する。再生後、混合触媒の第１の部分を再生容器からライザー反応器（並流反応器）へ供給してもよい。混合触媒の第２の部分を再生容器から二次反応器又は粒子冷却器のどちらか又は両方へ供給してもよい。

並流（ライザー）反応器では、第１の炭化水素フィードを再生触媒の第１の部分と接触させることで、炭化水素の少なくとも一部を分解してより軽質な炭化水素を生成してもよい。次いで、第１の分解済み炭化水素製品及び使用済み混合触媒留分を含むエフルエントを並流反応器から回収してもよい。

使用時に、二次反応器は、第１の分解触媒及び第２の分解触媒を、二次反応器塔頂出口からのエフルエントとして回収した炭化水素製品と同伴させるような流動化レジームで運転してもよい。他の実施形態において、二次反応器は、第１の分解触媒、及び第２の分解触媒の一部を、二次反応器塔頂出口からのエフルエントとして回収した炭化水素製品と同伴させるような流動化レジームで運転する。次いで、エフルエントをセパレータへ供給して、分解済み炭化水素製品及び第１の分解触媒を第２の分解触媒から分離する。次いで、セパレータから回収した蒸気／第１の分解触媒ストリームを分離へと進める。セパレータから回収した第２の分解触媒は、上述の通り、二次反応器へ戻して再利用して反応を継続させてもよい。

第１のエフルエント（ライザー反応器からの分解済み炭化水素及び使用済み混合触媒）及び第２のエフルエント（二次反応器からの分解済み炭化水素及び分離済み第１の分解触媒）は、いずれも分離容器へ供給して、使用済み混合触媒留分及び分離済み第１の分解触媒を第１及び第２の分解済み炭化水素製品から分離してもよい。次いで、軽質オレフィン、Ｃ_４炭化水素、ナフサ範囲炭化水素、及びより重質な炭化水素を含む分解済み炭化水素製品を分離して、所望の製品又は製品留分を回収してもよい。

使用時に、粒子冷却器は、再生器から高温混合粒子を、且つ／又は二次反応器からより大きい若しくはより高密度な粒子を受け入れてもよい。粒子は、例えば、熱交換管を介して供給してもよく、一方、空気、水、蒸気、熱交換オイル、又は予熱対象である炭化水素フィードストック等の熱交換媒体は、熱交換管を通過することで粒子と熱を交換してもよい。いくつかの実施形態において、粒子冷却器は、らせん状バッフル付きの熱交換器であってもよい。他の種類の粒子冷却器又は触媒冷却器も使用できる。冷却後、上記の通り、粒子を再生器へ返送して、再生器の内容物の温度の維持を補助してもよい。

従って、本明細書中に開示したプロセスでは、二次混合フロー又は触媒濃縮反応器、外部固体セパレータ、粒子冷却器、及びライザー反応器を、共通の製品分離及び再生と統合しており、二次反応器で濃縮した触媒又は粒子は、Ｃ_４及びナフサ範囲炭化水素の分解による軽質オレフィンの製造に対して選択性が高くてもよい。共通の再生によって熱バランスが得られ、共通の製品分離（分離容器等）によって特に運転の単純性及び部品点数の抑制という利点が得られる。更に、粒子冷却器のみの使用、二次反応器のみの使用、又はこれらの同時使用のための運転の切替えに対して、プロセス運転の柔軟性が得られる。

次に図１を参照すると、本明細書中に開示した実施形態に係る、炭化水素を分解し、軽質オレフィンを製造するためのシステムの簡略化プロセスフロー図が示されている。該システムは、石油残渣油フィードストック等の炭化水素ストリームからのプロピレン及びエチレンの収率を最大化するための２反応器構造を有している。第１の反応器３は、例えば、より重質な炭化水素フィードを分解するためのライザー反応器であってもよい。第２の反応器３２は、流動床反応器であり、バッフル又は内部構造物を備えていてもよい。第１の反応器３からのＣ_４オレフィン及び／又は軽質ナフサ製品、又は外部ソースからの同様なフィードストリームを第２の反応器３２で処理して、プロピレン及びエチレンを含む軽質オレフィン及び芳香族化合物／高オクタン価ガソリンの収率を向上させてもよい。

重質石油残渣油フィードを、第１の反応器３の底部付近に配置された１つ以上のフィードインジェクタ２を介して注入する。重質石油フィードは、Ｊ字ベンド１を介して投入された高温再生触媒と接触する。第１の反応器３へ供給された触媒は触媒混合物であり、より重質な炭化水素の分解に対して選択性を有する第１の触媒（Ｙ型ゼオライト系触媒等）と、Ｃ_４及びナフサ範囲炭化水素の分解による軽質オレフィン製造に対して選択性を有する第２の触媒（ＺＳＭ－５又はＺＳＭ－１１等）とを含んでおり、他の触媒と組み合わせて使用してもよい。第１及び第２の触媒は、粒子径及び密度の一方又は両方が異なっていてもよい。第１の触媒（Ｙ型系ゼオライト等）は、粒子径が２０～２００ミクロンの範囲、見かけ嵩密度が０．６０～１．０ｇ／ｍｌの範囲であってもよい。第２の触媒（ＺＳＭ－５又はＺＳＭ－１１等）は、粒子径が２０～３５０ミクロンの範囲、見かけ嵩密度が０．７～１．２ｇ／ｍｌの範囲であってもよい（図１について触媒に関してシステムの運転を説明したが、非触媒粒子を使用してフィードストックの熱分解を行ってもよい）。

フィードを蒸発させ、且つ／又はフィードの温度を所望の反応器温度、例えば５００℃～約７００℃の範囲まで上昇させるのに必要な熱、及び吸熱（反応熱）に必要な熱は、再生器１７からくる高温再生触媒によって得られてもよい。第１の反応器３内の圧力は、典型的には約１ｂａｒｇ～約５ｂａｒｇの範囲である。

分解反応の大部分が完了したら、製品、未変換フィード蒸気、及び使用済み触媒の混合物が、サイクロン格納容器８内に収納された２段階サイクロンシステムへと流入する。２段階サイクロンシステムは、使用済み触媒を蒸気から分離するための一次サイクロン４を有している。使用済み触媒は、一次サイクロンディプレグ（ｄｉｐ ｌｅｇ）５を介してストリッパ９へと放出される。一次サイクロン４からの分離済み蒸気に同伴する触媒微粒子と、フローライン３６ａ及び単段階サイクロン３６ｃを介して投入された第２の反応器３２からの製品蒸気とは、二次サイクロン６で分離される。回収された触媒混合物は、ディプレグ７を介してストリッパ９へ放出される。二次サイクロン６からの蒸気は、プレナム１１と接続されてもよい二次サイクロン出口１２ｂを通して排気され、次いで主分留装置／ガスプラント（図示せず）へ送られて、所望のオレフィンを含む製品が回収される。必要に応じて、分配器ライン１２ａを介してライトサイクルオイル（ＬＣＯ）又は蒸気をクエンチ媒体として投入することで、製品蒸気を更に冷却する。

ディプレグ５、７を介して回収した使用済み触媒は、ストリッパ床９でストリッピングすることで、蒸気分配器１０を介してストリッパ９の底部へ投入された蒸気と向流接触させて、隙間の蒸気（触媒粒子の空隙内に捕捉された炭化水素蒸気）を除去する。次いで、使用済み触媒スタンドパイプ１３及び上昇ライン１５を介して、使用済み触媒を再生器１７へ移送する。使用済み触媒スタンドパイプ１３ａ上に配置された使用済み触媒スライドバルブ１３ｂを用いて、ストリッパ９から再生器１７への触媒フローを制御する。分配器１４を介して少量の燃焼空気又は窒素を投入して、使用済み触媒の円滑な移送を補助してもよい。

上昇ライン１５からのコークス化又は使用済み触媒は、使用済み触媒分配器１６を介して高密度再生器床２４へ放出される。再生器床２４の底部に配置した空気分配器１８によって燃焼空気を投入する。次いで、燃焼空気との反応を介して、触媒上に堆積したコークスを再生器１７内で焼き落とす。再生器１７は、例えば、約６４０℃～約７５０℃の範囲の温度及び約１ｂａｒｇ～約５ｂａｒｇの範囲の圧力で運転してもよい。煙道ガスと同伴する微小触媒は、一次サイクロン１９及び二次サイクロン２１で回収され、各ディプレグ２０、２２を通して再生器触媒床へ放出される。二次サイクロン２１の出口から回収した煙道ガスは、再生器プレナム２３を介して煙道ガスライン５０へ誘導して、下流での排熱回収及び／又は動力回収を行う。

再生触媒混合物の第１の部分は、Ｊ字ベンド１と流体連通している再生触媒スタンドパイプ２７を介して引き抜かれる。再生器１７から反応器３への触媒フローは、再生触媒スタンドパイプ２７上に配置されたスライドバルブ２８によって制御してもよい。スライドバルブ２８の開きを調整して触媒フローを制御することで、反応器３内で所望の塔頂温度を維持する。

上昇蒸気に加え、上昇媒体として、Ｃ_４オレフィン及びナフサ等のフィードストリーム又は同様の外部ストリームを、Ｙ字セクションに配置されたガス分配器１ａを介してＪ字ベンド１に注入することで、Ｊ字ベンド１から反応器３への再生触媒の円滑な移送を可能にすることもできる。また、Ｊ字ベンド１は、Ｃ_４オレフィン及びナフサストリームを軽質オレフィンに分解するための高密度床反応器として、そのような反応に好ましい条件、例えばＷＨＳＶが０．５～５０ｈ^－１、温度が６４０℃～７５０℃、滞留時間が３～１０秒という条件で機能してもよい。

再生触媒混合物の第２の部分は、スタンドパイプ３０を通して引き抜かれる。スライドバルブ３１を用いて、再生器１７からの触媒フローを制御してもよい。引き抜き後、以下で更に説明するシステム内の他のバルブ（バルブ６３又はバルブ３８等）の運転に応じて、混合触媒をスタンドパイプ３０を介して第２の反応器３２、粒子冷却器７０、又は両方へ流入させてもよい。

（２反応器モード）
第１の運転モード（第２の反応器のみ）において、混合触媒は、再生器１７から流れ、第２の反応器３２へ誘導されてもよい。本モードでは、バルブ３８は閉鎖されていてもよい一方、バルブ６３は開放されている。触媒の流量は、例えば、蒸気出口（ライン４５）温度の設定値に基づいていてもよい。Ｃ_４オレフィン及びナフサストリームは、液相又は蒸気相のどちらかで、１つ以上のフィード分配器３４（３４ａ、３４ｂ）を通して触媒床の底部セクションへ注入される。第２の反応器３２は混合フロー様式で運転し、再生触媒の一部が下方へ（反応器床の上部から底部へ）流れ、再生触媒混合物及びフィード炭化水素ストリームの一部が上方へ（反応器床の底部から上部へ）流れる。

第２の反応器３２は、触媒及びフィード分子の密接な接触及び混合を補助するバッフル又は内部構造物（図示せず）を備えていてもよい。また、これらの内部構造物によって、チャネリング、気泡成長、及び／又は合体を最小限に抑えるのを補助してもよい。また、第２の反応器３２は、長さ方向に沿って異なるセクションにおいて拡大させることで、セクション内で一定の又は所望のガス空塔速度を維持してもよい。

第２の反応器３２内に蓄積する濃縮粒子を、分配器３５を介して投入された蒸気をストリッピング媒体として用いて、第２の反応器３２の最底部で断続的に又は連続的にストリッピングすることで、同伴炭化水素フィード／製品を分離してもよい。所望の場合、フローライン６９を介して第２の反応器３２から使用済み粒子を引き抜いてもよい。

上述の通り、両方の反応器３、３２からの使用済み触媒は、完全燃焼モードで運転してもよい共通の再生器１７内で再生される。混合触媒を反応器３から受け入れ、より小さく且つ／又はより軽質な粒子をフローライン３６ａを介して第２の反応器３２から受け入れ、それぞれ、ストリッパ９内でストリッピングし、共通して上昇パイプ１５を介して再生器１７へ供給する。

上述の通り、第２の反応器３２では、粒子径及び密度の一方又は両方が異なってもよい２つの異なる触媒、例えば、より軽質且つより小さいＹ型ゼオライト又はＦＣＣ触媒と、より大きく且つ／又はより高密度なＺＳＭ－５／ＺＳＭ－１１形状選択的ペンタシル型小孔ゼオライトとを利用する。第２の反応器３２内のガス空塔速度を維持して、より軽質でより小さい触媒（例えば、Ｙ型ゼオライト／ＦＣＣ触媒）の実質的に全て又は大部分と、より重質でより大きい触媒（例えば、ＺＳＭ－５／ＺＳＭ－１１）の一部とが、フローライン４５を介して回収された分解済み炭化水素及び蒸気と共に反応器から運ばれるようにする。より大きく且つ／又はより高密度な触媒の一部を反応器３２内に保持することで、上述の通り、反応器の下部へ向かって高密度床を形成してもよい。

従って、フローライン４５を介して回収した反応器３２からのエフルエントは、分解済み炭化水素製品と、未反応の炭化水素フィードストックと、蒸気（ストリッピング媒体）と、反応器へ投入したより軽質で且つ／又はより小さい触媒の実質的に全て及びより大きく且つ／又はより高密度な触媒の一部を含む触媒混合物とを含んでいてもよい。次いで、フローライン４５を介してエフルエントを固体セパレータ４７へ輸送してもよい。セパレータ４７は、２種類の触媒をそれらの物理的性質、すなわち粒子径及び／又は密度に基づいて分離するよう構成されたセパレータであってもよい。例えば、セパレータ４７は、慣性力又は遠心力の差を用いてＦＣＣ触媒をＺＳＭ－５から分離してもよい。固体分離容器４７は、第２の反応器３２に対して外部容器であり、２種類の触媒をそれらの物理的性質に基づいて分離するのを促進する流体力学的性質で運転される。

セパレータ４７で分離した後、出口ライン３６ａを介して、より小さく且つ／又はより軽質な触媒（Ｙ型ゼオライト／ＦＣＣ触媒）をセパレータ４７から、ライザー反応器サイクロン及び／又は反応停止システムを収納している共通の分離器（ｄｉｓｅｎｇａｇｅｒ）又は格納容器８へ輸送する。より大きく且つ／又はより高密度な触媒（ＺＳＭ－５／ＺＳＭ－１１）は、フローライン４９を介して混合フロー反応器３２へと返送することで、分配器３４を通して投入された炭化水素フィードとの反応を継続させてもよい。

より軽量な／より小さい触媒の実質的に全てと、より大きく且つ／又はより高密度な触媒の一部とを同伴させ、それに続いて分離し、より大きく且つ／又はより高密度な触媒を反応器３２へと再利用することで、より大きく且つ／又はより高密度な触媒を反応器３２内で多量に蓄積させることもできる。この触媒はＣ_４及びナフサ範囲炭化水素の分解に対してより選択性を有するため、より大きく且つ／又はより高密度な触媒の蓄積は、選択性及び収率に有利となり得る。更に、反応器を流動化フローレジームで運転して両種類の触媒を同伴させることで、上述の通り、反応器の運転性又は運転における柔軟性を向上させることもできる。

重質減圧軽油若しくは重質残渣油フィード等の炭化水素フィード、ライトサイクルオイル（ＬＣＯ）、又は蒸気をクエンチ媒体として分配器３６ｂを通して出口ライン３６ａへ注入してもよい。このようなクエンチ媒体の流量は、格納容器８に流入するストリームの温度を設定することで制御してもよい。分配器３６ｂを通して供給されるものを含む第２の反応器３２からの蒸気は全て、単段階サイクロン３６ｃを通して格納容器８の希釈相へ放出される。炭化水素フィードをクエンチ媒体として用いるのが好ましい。第２の反応器３２からの製品を冷却すること及び中間留分の製造を向上させることという２つの目的を果たすからである。

一次反応器３（ライザー反応器等）は、上部セクションにおいて空気輸送レジーム（例えば、ガス空塔速度が約１０～約２０ｍ／ｓの範囲）及び高速流動化レジーム（例えば、底部セクションにおけるガス空塔速度が約３～約１０ｍ／ｓの範囲）で運転してもよい。

第２の反応器３２内のＷＨＳＶは、典型的には約０．５ｈ^－１～約５０ｈ^－１の範囲であり、蒸気及び触媒の滞留時間は、約２～約２０秒の範囲で変動させてもよい。異なるフィードを投入する場合、Ｃ_４フィードはナフサフィードの注入よりも低い高度で注入することが好ましい。しかしながら、フィード注入の位置を入れ替えることも可能である。

必要に応じて、１つ以上のフローライン４２、４３を介して補給触媒を投入してもよい。例えば、フローライン４２を介して新しい又は補給用のＦＣＣ若しくはＹ型ゼオライト触媒又はこれら２つの混合物を再生器１７へ投入してもよく、フローライン４３を介して新しい又は補給用のＺＳＭ－５／ＺＳＭ－１１触媒を第２の反応器３２へ投入してもよい。システム全体の触媒在庫は、例えば、再生器２４から混合触媒を引き抜くことで維持してもよい。触媒在庫及び反応器３２内の好ましい触媒の蓄積は、以下で記載する通り、反応器及びセパレータ４７の運転を制御することで制御してもよい。

いくつかの実施形態において、再生触媒の第１の部分は、再生器１７及び再生触媒スタンドパイプ２７と流体連通している引き抜きライン２５を介して、再生器１７から再生触媒（ＲＣＳＰ）ホッパー２６へと引き抜かれる。ＲＣＳＰホッパー２６内の触媒床は、再生器１７の床の高さで浮遊する。次いで、Ｊ字ベンド１と流体連通している再生触媒スタンドパイプ２７を介して、再生触媒をＲＣＳＰホッパー２６から反応器３へ移送する。再生器１７から反応器３への触媒フローは、再生触媒スタンドパイプ２７上に配置されたＲＣＳＰスライドバルブ２８によって制御してもよい。均圧化ライン２９を備えていてもよい。

図１に記載されるように、セパレータバイパスライン６０を用いて、反応器３２の上部から容器８への粒子の移送を促進してもよい。図１に関して上述した通り、第２の反応器３２では、粒子径及び密度の一方又は両方が異なっていてもよい２つの異なる触媒、例えば、より軽質で且つ／又はより小さいＹ型ゼオライト又はＦＣＣ触媒と、より大きく且つ／又はより高密度なＺＳＭ－５／ＺＳＭ－１１形状選択的ペンタシル型小孔ゼオライトとを利用する。第２の反応器３２内のガス空塔速度を維持して、より軽質でより小さい触媒（例えば、Ｙ型ゼオライト／ＦＣＣ触媒）の実質的に全てと、より大きく且つ／又はより高密度な触媒（例えば、ＺＳＭ－５／ＺＳＭ－１１）の一部とが、フローライン４５を介して回収された分解済み炭化水素及び蒸気と共に反応器から運ばれるようにしてもよい。

従って、フローライン４５を介して回収した反応器３２からのエフルエントは、分解済み炭化水素製品と、未反応の炭化水素フィードストックと、蒸気（ストリッピング媒体）と、反応器へ投入されたより軽質でより小さい触媒の実質的に全て及びより大きく且つ／又はより高密度な触媒の一部を含む触媒混合物とを含んでいてもよい。次いで、フローライン４５を介してエフルエントを固体セパレータ４７へ輸送してもよい。セパレータ４７は、２種類の触媒をそれらの物理的性質、すなわち粒子径及び／又は密度に基づいて分離するよう構成されたセパレータであってもよい。セパレータ４７は、２種類の触媒をそれらの物理的性質に基づいて分離するのを促進する流体力学的性質で運転される。

セパレータ４７で分離した後、出口ライン３６ａを介して、より小さい／より軽質な触媒（Ｙ型ゼオライト／ＦＣＣ触媒）をセパレータ４７から、ライザー反応器サイクロン及び／又は反応停止システムを収納している共通の分離器又は格納容器８へ輸送する。より大きく且つ／又はより高密度な触媒（ＺＳＭ－５／ＺＳＭ－１１）は、混合フロー反応器３２へと返送することで、分配器３４を通して投入された炭化水素フィードとの反応を継続させてもよい。

連続的に又は断続的に、フローライン４５を介して輸送される両種類の触媒を含むエフルエントの一部を分流して、セパレータ４７を迂回してもよい。エフルエントの分流部分は、分流器又はフロー制御バルブ６２を有していてもよいフローライン６０を介してセパレータ４７の周りを流れてもよい。次いで、フローライン６４を介してエフルエントを継続させて分離器８へ戻して、炭化水素製品を触媒から分離してもよい。フローライン６４は、フローライン３６ａを介してセパレータ４７から回収されたエフルエント及びより小さい触媒と組み合わせてもよく、クエンチ３６ｂの上流又は下流のどちらかへ投入してもよい。あるいは、ライン６０中の分流エフルエントを分離器／格納容器８へ直接供給してもよい。

図１において分流器バルブ６２と共に示されているが、本明細書中の実施形態では、Ｙ字流路等の装置を用いて、両種類の触媒粒子を含むエフルエントの一部を分離器８へ連続的に送りつつ、セパレータ４７へエフルエントの一部を連続的に送ることで、反応器３２内でより大きく且つ／又はより高密度な触媒粒子を所望通り蓄積させることを可能にすることを想定している。

上述の通り、キャリア流体のフローを増大させて使用し、且つ／又はフロー分流器を使用することで、第２の反応器、反応器３２内でナフサ範囲炭化水素の分解に対して選択性を有する触媒を蓄積させることができ、有益である。

（１反応器＋触媒冷却器モード）
第２の運転モード（１反応器＋触媒冷却器）において、混合触媒は、再生器１７から粒子冷却器７０へ誘導されるフローであってもよい。本モードでは、バルブ３８は開放されていてもよい一方、バルブ６３は閉鎖されている。スタンドパイプ３０を介して粒子冷却器７０へ流入する触媒の流量は、例えば、考えられる制御変数のなかでも特に、再生器１７の温度、又は粒子冷却器７０を流れる触媒と直接的若しくは間接的に熱を交換する熱交換媒体７２の出口温度の１つ以上に基づいていてもよい。

いくつかの実施形態において、粒子冷却器７０は、らせん状バッフル付きの熱交換器であり、触媒粒子は熱交換器の管側を横断し、一方、熱交換媒体７２は熱交換器の管側を横断する。次いで、フローライン３７を介して触媒粒子を回収してもよい。次いで、ライン３７、スライドバルブ３８、及び移送ライン４０を介して触媒を再生器１７へ移送できる。ブロワーの空気をキャリアガス３９として使用して、触媒を再生器１７へ移送してもよい。上述の通り、粒子冷却器７０を使用すると、再生器の温度を維持するとともに、プラント内の１つ以上のプロセス又はユーティリティストリームに熱を供給でき、有益である。

（２反応器＋粒子冷却器モード）
第３の運転モード（２反応器＋粒子冷却器）において、混合触媒は、再生器１７から第２の反応器３２及び粒子冷却器７０の両方へ流入してもよい。本モードでは、バルブ３８及び６３の両方が開放されていてもよく、スタンドパイプ３０からの混合触媒の一部が第２の反応器３２へ誘導されてもよく、残りの部分が粒子冷却器７０へ誘導されてもよい。粒子冷却器及び第２の反応器の運転は、最初の２つのモードで上述した通りであり、本モードでは、（第２の反応器３２を介した）炭化水素の変換及び（粒子冷却器７０を介した）再生器内容物の冷却の両方が行われる。

本モードの間、バルブ３８を制御することで、例えば出口蒸気７２の温度の設定値に基づいて、再生器１７からの混合触媒の一部を粒子冷却器７０へ流入させる。例えば、典型的には蒸気出口温度（ライン４５）で制御されるバルブ３１によって、再生器１７から第２の反応器３２及び粒子冷却器７０の両方への大きい混合触媒フローが可能となり得る。この触媒フローの流量は、制御スキームに基づき、通常は粒子冷却器７０への触媒フローより大きくなる。粒子冷却器７０を充填した後、余分な混合触媒は第２の反応器３２へ流入し得る。第２の反応器３２下の移送ラインに配置された追加の上昇蒸気を用いて、混合触媒フローの第２の反応器３２への移送を促進してもよい。

次に図２を参照すると、本明細書中に開示した実施形態に係る、炭化水素を分解し、軽質オレフィンを製造するためのシステムの簡略化プロセスフロー図が示されており、同様の番号は同様の部材を表す。図１に示した上述のプロセススキームと同様に、図２に示されるシステムは、２つの反応器及び粒子冷却器を有し、２種類の粒子（例えば、より軽質で且つ／又はより小さいＹ型又はＦＣＣ触媒、及びより大きく且つ／又はより高密度なＺＳＭ－５又はＺＳＭ－１１触媒）を二次反応器３２、粒子冷却器７０、又は両方へ投入する。

本実施形態において、フロー制御バルブ３１は３方向バルブであり、これを用いて、２反応器運転モードでは第２の反応器３２へ、又は１反応器＋粒子冷却器モードでは粒子冷却器７０へ触媒を誘導してもよい。３方向バルブとして図示しているが、２つの別々のスタンドパイプ３０を用いて、第２の反応器３２及び粒子冷却器７０のそれぞれへ触媒フローを個別に供給してもよい。

上述の通り、フローライン６９を介して、第２の反応器３２の底部の使用済み粒子を引き抜いてもよい。また、図２に示す通り、粒子冷却器７０を用いて、第２の反応器３２内で濃縮した使用済み粒子から熱を回収し、且つ／又は反応器３２から再生器１７へのより大きい又はより高密度な粒子の輸送を促進して、再生し、炭化水素の変換において継続使用してもよい。

第２の反応器３２内に蓄積する濃縮粒子を、分配器３５を介して投入された蒸気をストリッピング媒体として用いて、第２の反応器３２の最底部でストリッピングすることで、同伴炭化水素フィード／製品を分離してもよい。フロー制御バルブ７４を設置して、第２の反応器３２の底部から断続的に又は連続的に粒子を引き抜いてもよい。次いで、粒子冷却器７０、スタンドパイプ３７、及び上昇ライン４０を介し、使用済み触媒分配器４１を通して、反応器３２の底部で回収した使用済み触媒を再生器１７へ移送してもよい。分配器３９を介して燃焼空気又は窒素を投入することで、再生器１７への触媒の円滑な移送を可能にしてもよい。スライドバルブ３８を用いて、第２の反応器３２から再生器１７への触媒フローを制御してもよい。次いで、両反応器３、３２からの使用済み触媒を、完全燃焼モードで運転してもよい共通の再生器１７内で再生する。

運転中、二次反応器容器３２内の触媒床は、乱流床、気泡床、又は高速流動化レジームで運転することが予想される。図示した通り、一次反応器又はライザー反応器３からの軽質ナフサ製品等の軽質ナフサフィード３４ａは、二次反応器３２へ供給し、混合触媒の存在下、軽質オレフィンへ変換してもよい。上昇するガスは、容器３２内の製品ガスと共に、両触媒を含む固体をパイプ４５を通して固体分離容器４７へ上昇させた後、再生器１７へ戻すことになる。２種の触媒粒子のサイズ及び／又は密度が異なることから、固体分離容器４７内で、ＺＳＭ－５又はＺＳＭ－１１触媒粒子の大半がＹ型又はＦＣＣ触媒から分離され、返送ライン４９を介して移送されて反応器３２へと戻されることになる。Ｙ型又はＦＣＣ触媒粒子の大半は、移送されてストリッパ８へと戻されて、ガス固体分離が行われることになる。

蒸気３５は、炭化水素フィード３４ａ、３４ｂと共に、上昇するガスとして使用してもよい。触媒は反応器３２を満たしてもよく、いくつかの実施形態では、触媒床の高さが見られない。上昇するガスは、容器３２内の製品ガスと共に、両触媒を含む固体をパイプ４５を通して固体分離容器４７へ上昇させることになる。２種の触媒粒子のサイズ及び／又は密度が異なることから、固体分離容器４７内で、ＺＳＭ－５又はＺＳＭ－１１触媒粒子の大半がＹ型又はＦＣＣ触媒から分離され、返送ライン４９を介して移送されて反応器３２へと戻されることになる。Ｙ型又はＦＣＣ触媒粒子の大半は、移送されてストリッパ８へと戻されて、ガス固体分離が行われることになる。

上述の通り、本明細書中の実施形態に係るシステムは、２種類の触媒をそれらの物理的性質、例えば粒子径及び／又は密度に基づいて分離するよう構成されたセパレータ４７を有していてもよい。セパレータ４７は、サイクロンセパレータ、スクリーンセパレータ、メカニカルシフター、重力チャンバー、遠心セパレータ、バッフルチャンバー、ルーバーセパレータ、インライン若しくは空気分級機、又はサイズ及び／又は流体力学的性質に基づいて粒子を効率的に分離するのに有用な他の種類のセパレータであってもよい。

本明細書中の実施形態で有用なセパレータ又は分級機の例は、図３～図６に記載されている。いくつかの実施形態において、セパレータ４７は、粒子径及び／又は粒子密度が異なる２種類の固体粒子又は触媒を分離する図３に示すようなＵ字慣性セパレータであってもよい。該セパレータは、Ｕ字状であって、上部に入口７０を、Ｕ字の他端にガス出口８４を、Ｕ字セパレータの基部に主固体出口８０を有するように構成されていてもよい。

サイズが異なる固体粒子又は触媒の混合物７２が、入口７０を通してキャリアガスストリームと共に投入され、１回の折り返しだけで固体に慣性分離力がかかって、異なるサイズの固体粒子が分離される。より大きく且つ／又はより高密度な固体粒子７８は、優先的に、セクション７４／７６で下降して、Ｕ字の基部に接続されたスタンドパイプ又はディプレグ８０へ向かう一方、より軽質な又はより小さい固体粒子は、優先的に、ガスストリームと共に出口８２へ運ばれるが、そこで小粒子及びガスの混合物８４を回収してもよい。Ｕ字セパレータの基部の固体出口８０（より大きく且つ／又はより高密度な触媒粒子を第２の反応器３２へ戻すのに使用されるスタンドパイプ又はディプレグの入口）は、通常の固体／触媒フローを収容できるような大きさとすべきである。

下向きスタンドパイプへ流入し、主ガスストリーム出口から流出するガス流量を制御することで、Ｕ字慣性セパレータ全体の分離効率、及びより大きく且つ／又はより高密度な粒子をより小さく且つ／又はより低密度な粒子から分離する選択性を操作できる。これは十分に密閉されたディプレグにまで及び、該ディプレグから流出する唯一のガスストリームは、流出する固体／触媒フローに同伴されたものである。Ｕ字慣性セパレータによって分離効率の操作が可能になるため、上述の通りシステム内で蓄積し得る中間サイズの粒子は、セパレータ４７から回収された炭化水素製品と定期的に又は連続的に同伴させて、容器８内で分離し、再生器２４内で再生してもよい。

いくつかの実施形態において、ガススパージャ７５又は追加蒸気／不活性ガスを出口セクション８０の上部に近接して、例えばスタンドパイプ入口の上部近くに配置してもよい。セパレータ内に配置される追加上昇ガスによって、より大きく且つ／又はより高密度な固体粒子とより低密度で且つ／又はより小さい固体粒子との分離を更に促進できる。追加ガスが、優先的に、より軽質な固体粒子をガス出口８４へ上昇させることで、固体分級をより良好にできるからである。

入口７０、出口８２のＵ字セパレータ、並びにＵ字セパレータ全体（エリア７４、７６を含む）の断面積を調整して装置内のガス空塔速度を操作することで、分離効率及び選択性を制御してもよい。いくつかの実施形態において、１つ以上のセパレータ壁の位置を調整可能としてもよく、あるいはセパレータの１つ以上のセクション内に可動性バッフルを配置してもよく、それを用いて分離効率及び選択性を制御してもよい。いくつかの実施形態において、上記システムは、出口８２の下流に粒度分布計を有していてもよく、これにより、Ｕ字セパレータを通過するフロー構成をリアルタイムで調整して、所望の分離を達成できる。

直列接続した各Ｕ字慣性セパレータ又はＵ字慣性セパレータとサイクロンとの組み合わせを利用することで柔軟性が得られて、目的とする全体の分離効率と、より小さく且つ／又はより低密度な粒子に対するより大きく且つ／又はより高密度な粒子の目的とする選択性との両方を同時に達成できる。

また、二次反応器３２は、米国特許第７，１７９，４２７号明細書に記載されているようなモジュール式グリッド等の内部構造物又はバッフルを備えていてもよい。接触効率及び製品選択性／収率を向上させる他の種類の内部構造物を使用してもよい。内部構造物は、反応器全体にわたる触媒分布を向上させ、フィード蒸気と触媒との接触を改善することで、平均反応速度を高め、全体の触媒活性を向上させ、運転条件を最適化して、軽質オレフィンの製造を増大させることができる。

本明細書中に開示した実施形態では、Ｙ型ゼオライト又は従来のＦＣＣ触媒を使用して、重質炭化水素フィードの変換を最大化している。Ｙ型ゼオライト又はＦＣＣ触媒は、向流反応器内で軽質オレフィンの製造を向上させるのに使用したＺＳＭ－５又は同様の触媒よりも粒子径が小さく且つ／又は軽質である。ＺＳＭ－５又は同様の触媒は、混合フロー反応器及び固体セパレータのそれぞれにおいて触媒種の分離を向上させるのに使用したＹ型ゼオライト又はＦＣＣ触媒よりも大きな粒子径及び／又は高い密度を有する。第２の反応器における蒸気のガス空塔速度を維持して、混合フロー反応器からＹ型ゼオライト又はＦＣＣ触媒とＺＳＭ－５又はＺＳＭ－１１触媒の一部とを同伴させることができ、固体セパレータは、単一粒子終端速度の差又は最小流動速度／最小気泡速度の差を利用することで、ＺＳＭ－５／ＺＳＭ－１１を分離して混合フロー反応器へ返送してもよい。このような概念によって、２段階ＦＣＣシステムを排除でき、ひいては単純で且つ効率的なプロセスが得られる。本プロセスで用いる触媒は、Ｙ型ゼオライト／ＦＣＣ触媒とＺＳＭ－５との組み合わせであっても、他の同様な触媒（例えば、米国特許第５０４３５２２号明細書及び米国特許第５８４６４０２号明細書に記載のもの）であってもよい。

混合フロー反応器から両触媒を同伴させ、それに続いて分離し、混合フロー反応器内でＺＳＭ－５／ＺＳＭ－１１触媒を再利用及び蓄積させることで、二次反応器においてガス空塔速度に何らかの制限がかかる可能性が排除される。従って、固体分離容器を使用することで、二次反応器におけるプロセス柔軟性が得られ、二次反応器の運転を気泡床レジームのみに制限することなく、気泡床、乱流床、又は高速流動化レジームで運転することができる。固体分離容器は、サイクロン等の容器であってもよく、そこでは、固体及びガスが共通の入口で投入され、脱気、慣性力、及び遠心力によって、粒子がサイズ及び／又は密度に基づいて分離され、より小さいＦＣＣ型粒子の大部分は蒸気出口に同伴され、より大きく且つ／又はより高密度なＺＳＭ－５又はＺＳＭ－１１型粒子は緻密相スタンドパイプ又はディプレグを介して二次反応器容器３２へ返送される。

図３に関連して記載したＵ字粒子セパレータに加えて、図４～図６は、本明細書中の実施形態で使用される他の各種粒子分離装置を示す。図４によれば、触媒等の粒子をサイズ及び／又は密度に基づいて分離するためのバッフルチャンバーセパレータ９００は、水平流路等の入口９１０を有していてもよい。次いで、水平流路に含まれる蒸気及び粒子がチャンバー９１２へ流入し、その後、バッフル９１４によって進行方向を変えられる。チャンバー９１２は、第１の垂直出口９１６及び第１の水平出口９１８と接続されている。バッフル９１４は、チャンバー９１２の中間に、チャンバーの入口９１０に近接して、又は水平出口９１８に近接して配置されていてもよい。バッフルは、角度が付いているか又は可動性であることで、バッフルを用いて多少の触媒粒子の進行方向を変えることができてもよく、特定の粒子混合物用に構成されていてもよい。

本明細書中のプロセスでは、バッフルチャンバーセパレータ９００を利用して、炭化水素反応エフルエント等のキャリアガスに含まれるより大きく且つ／又はより高密度な粒子をより小さく且つ／又はより低密度な粒子から分離してもよい。バッフルチャンバーセパレータ９００は、第２の粒子タイプの少なくとも一部をキャリアガス及び第１の粒子タイプから分離して、第１の垂直出口９１６を介して第２の粒子タイプを回収し、第１の水平出口９１８を介してキャリアガス及び第１の粒子タイプを含む混合物を回収するよう構成されていてもよい。また、セパレータには、流動化ガスを投入するための分配器（図示せず）が第１の垂直出口内に又はそれに近接して配置されていてもよく、それにより、第１の粒子タイプと第２の粒子タイプとの更なる分離が促進される。

次に図５を参照すると、本明細書中の実施形態に従って使用されるルーバーセパレータが示されている。図示及び記載した他のセパレータと同様に、ルーバーセパレータ１０００は、触媒等の粒子をサイズ及び／又は密度に基づいて分離するのに使用されてもよい。ルーバーセパレータ１０００は、チャンバー１０１２と接続された垂直入口１０１０を有していてもよく、該チャンバーの１つ以上の垂直側面１０１４が狭いスロット出口１０１６（ルーバーと呼ばれることもある）を備えている。ルーバーの数は用途（例えば、分離対象である所望の粒子混合物）によって異なっていてもよく、ルーバーの角度を調整可能とすることで、ルーバー出口を通過し、そこから流出する蒸気量を制御してもよい。また、チャンバー１０１２は、チャンバーの底部で第１の垂直出口１０１４と接続されている。

本明細書中のプロセスでは、ルーバーセパレータ１０００を利用して、炭化水素反応エフルエント等のキャリアガスに含まれるより大きく且つ／又はより高密度な粒子をより小さく且つ／又はより低密度な粒子から分離してもよい。ルーバーセパレータ１０００は、第２の粒子タイプの少なくとも一部をキャリアガス及び第１の粒子タイプから分離し、第１の垂直出口１０１４を介して第２の粒子タイプを回収し、ルーバー出口１０１６を介してキャリアガス及び第１の粒子タイプを回収するよう構成されていてもよい。また、セパレータには、流動化ガスを投入するための分配器（図示せず）が第１の垂直出口内に又はそれに近接して配置されていてもよく、それにより、第１の粒子タイプと第２の粒子タイプとの更なる分離が促進される。

次に図６を参照すると、本明細書中の実施形態に従って使用される慣性セパレータ１１００が示されている。図示及び記載した他のセパレータと同様に、慣性セパレータ１１００は、触媒等の粒子をサイズ及び／又は密度に基づいて分離するのに使用されてもよい。上記セパレータは、チャンバー１１１２の上部に、その内部へ延在する入口１１１０を有していてもよい。いくつかの実施形態において、チャンバー１１１２内の入口１１１０の高度又は配置は調整可能であってもよい。また、上記セパレータは、１つ以上の側面出口１１１４、１１１６、例えば１～８個の側面出口と、垂直出口１１１８とを有していてもよい。また、上記セパレータには、流動化ガスを投入するための分配器（図示せず）が垂直出口１１１８内に又はそれに近接して配置されていてもよい。

サイズが異なる固体粒子又は触媒の混合物１１７２を、入口１１１０を通してキャリアガスストリームと共に投入する。混合物１１７２中のガスは、優先的に、差圧に基づいて出口１１１４、１１１６へと向けられ、チャンバー１１１２内の延在した入口１１１０から粒子及びキャリアガスを折り返して出口１１１４、１１１６へと流すことで、固体に慣性分離力がかかり、慣性力によって、異なるサイズ／密度の粒子が分離される。より大きく且つ／又はより重質な固体粒子１１７４は、優先的に、セクション１１１８で下降して、セパレータの基部に接続されたスタンドパイプ又はディプレグ（図示せず）へ向かう一方、より軽質な又はより小さい固体粒子１１７６は、優先的に、ガスストリームと共に出口１１１４、１１１６へ運ばれるが、そこで小粒子及びガスの混合物を回収してもよい。

本明細書に記載の各セパレータでは、下向きスタンドパイプ／分離チャンバーへ流入し、主ガスストリーム出口から流出するガス流量を制御することで、セパレータ全体の分離効率、及びより重質で且つ／又はより大きい粒子をより軽質な又はより小さい粒子から分離する選択性を操作できる。これは十分に密閉されたディプレグにまで及び、該ディプレグから流出する唯一のガスストリームは、流出する固体／触媒フローに同伴されたものである。

いくつかの実施形態において、ガススパージャ又は追加蒸気／不活性ガスを重質／高密度粒子出口セクションの上部に近接して、例えばスタンドパイプ入口の上部近くに配置してもよい。セパレータ内に配置される追加上昇ガスによって、より重質で且つ／又はより大きい固体粒子とより軽質な又はより小さい固体粒子との分離を更に促進できる。追加ガスが、優先的に、より軽質な固体粒子をガス出口へ上昇させることで、固体分級をより良好にできるからである。

本明細書に記載の粒子セパレータは、容器に対して外部に配置しても内部に配置してもよい。更に、いくつかの実施形態において、粒子セパレータの大／高密度粒子出口を外部容器へ流体接続して、分離済み粒子を所望の反応器へと選択的に再利用又は供給することで、例えば所望の触媒バランスを維持してもよい。

上述した各種運転モードによれば、オペレーターは、フィードストックの入手性、個々の製品又は製品混合物への需要や、メンテナンス要件を考慮して、システム運転を変更して所望の製品混合物を得ることができる。このようなプロセス柔軟性によって、オペレーターは、第１の期間中に第２の反応器を運転し、第２の期間中に粒子冷却器を運転することができる。それに加えて又はその代わりに、オペレーターは、第３の期間中に、反応器３２及び粒子冷却器７０の両方が運転中のシステムの運転を選択することができる。従って、本明細書中の実施形態によれば、プラントオペレーターは、プラントを効果的に運転し、必要に応じてオレフィン及び軽質炭化水素の製造を向上させ、且つ製品需要に基づいて運転を調整するのに必要な柔軟性を得ることができる。

上述の方法による、本明細書中に開示した実施形態によれば、二次反応器（容器３２）内で所望の触媒の濃度が著しく高まり、その結果、軽質オレフィンの収率が高まる。加えて、本プロセスは、ＺＳＭ－５及びＺＳＭ５－１１の引き抜き及び追加と、ＦＣＣ触媒の引き抜き及び追加とを切り離す方法としても作用する。要するに、本開示に示すＦＣＣプロセスによれば、二次反応器３２内に所望のＺＳＭ－５又はＺＳＭ－１１触媒添加剤が豊富な環境が形成されて、一次反応器由来のもの等の軽質ナフサ製品を優先的に変換できることで、軽質オレフィンの収率が向上すると同時に、一次反応器又はライザー内で最適な運転条件を適用することで、中間留分の収率が最大化される。

本明細書中に開示した実施形態の別の利点としては、統合型２反応器スキームによって、スタンドアローン型Ｃ_４／ナフサ接触分解プロセスにおける熱バランスの制約を克服できる点がある。二次（混合フロー）反応器は、触媒再生器との統合によりヒートシンクとして作用するので、残渣油フィードストックを処理するとともに触媒冷却器の要件を最小限に抑える。

二次反応器からの製品蒸気は、一次反応器／分離容器又は反応停止装置へと輸送され、これらの蒸気は、一次からの製品及び／又は外部クエンチ媒体（ＬＣＯ又は蒸気等）と混合及びクエンチされて、望ましくない熱分解反応が最小限に抑えられる。あるいは、二次反応器／固体セパレータの製品出口ラインを用いて、重質フィードの追加分又は一次反応器（ライザー反応器）からのフィードの別ルート部分を投入することができる。この場合、（１）固体セパレータ蒸気出口ライン中の触媒の大部分が、これらの重質フィード分子を中間留分へ分解するのに好ましいＹ型ゼオライト／従来のＦＣＣ触媒であり、（２）このような分解反応は吸熱性であって、出ていく製品蒸気の温度及び更には滞留時間を低減するのに役立つという２つの目的が果たされる。

本明細書中に開示したいくつかの実施形態において、上述したような二次反応器を用いて既存のＦＣＣユニットを改造してもよい。例えば、適切なサイズの反応器を既存の触媒再生容器と流体接続させて、触媒フィードを得るとともに、混合フロー容器から返送させ、また、既存の分離容器と流体接続させて、炭化水素製品と触媒とを分離してもよい。他の実施形態において、ガソリンモード、軽質オレフィンモード、又はディーゼルモードで運転することを目的とした根本的なＦＣＣユニットに混合フロー反応器を付加してもよい。

図１及び図２に関して上述した反応器システムは、主として軽質オレフィン製造に関し、システムの反応性及び選択性を向上させるのに有利な混合触媒系における触媒の濃縮に関するものであった。また、このような反応器システムは、各触媒のうち１種の濃縮が有利であってもよい他の混合触媒系に用いてもよい。

本明細書中の実施形態では、様々な種類の触媒又は粒子を利用して所望の反応を実施してもよく、共通の再生器を用いて触媒の混合物を再生してもよいが、セパレータは、１つ以上の反応器において、触媒の混合物に含まれる特定の触媒を増やせるよう配置することが有利である。本明細書中の実施形態を用いて、ユニット運転を向上させ、例えば、軽質オレフィン製造、ガソリン脱硫、及び重質油処理を含む用途向けに、反応システムの選択性及び柔軟性を向上させてもよい。

軽質オレフィン製造では、上述の通り、ライザーへの様々な軽質、中間、及び重質炭化水素フィードを用いてもよい。第２の反応器３２へのフィードは、フィードのなかでも特に、直留ナフサ又は再利用接触ナフサ等のナフサを含んでいてもよい。軽質オレフィン製造用の触媒混合物は、特に、ＦＣＣ触媒（例えば、ゼオライトＹ）等のより小さく且つ／又はより低密度な触媒と、ＺＳＭ－５又はＺＳＭ－１１等のより重質な／より高密度な触媒との組み合わせを含んでいてもよい。他の分解触媒を用いてもよい。炭化水素を分解するための様々な触媒が、特に、米国特許第７，３７５，２５７号明細書、米国特許第７，３１４，９６３号明細書、米国特許第７，２６８，２６５号明細書、米国特許第７，０８７，１５５号明細書、米国特許第６，３５８，４８６号明細書、米国特許第６，９３０，２１９号明細書、米国特許第６，８０９，０５５号明細書、米国特許第５，９７２，２０５号明細書、米国特許第５，７０２，５８９号明細書、米国特許第５，６３７，２０７号明細書、米国特許第５，５３４，１３５号明細書、及び米国特許第５，３１４，６１０号明細書に記載されている。

ガソリン脱硫に対する実施形態では、上述の通り、ライザーへの様々な軽質、中間、及び重質炭化水素フィードを用いてもよい。また、第２の反応器３２へのフィードは、フィードのなかでも特に、直留ナフサ又は再利用接触ナフサ等のナフサを含んでいてもよい。軽質オレフィン製造用の触媒混合物は、ＦＣＣ触媒（例えば、ゼオライトＹ）等のより小さく且つ／又はより低密度な触媒と、各種金属助触媒作用を有するＭｇＯ／Ａｌ_２Ｏ_３等の脱硫機能性を有するより大きく且つ／又はより高密度な触媒とを含んでいてもよい。また、特に、米国特許第５，４８２，６１７号明細書、米国特許第６，４８２，３１５号明細書、米国特許第６，８５２，２１４号明細書、米国特許第７，３４７，９２９号明細書に開示されるような他の脱硫触媒を用いてもよい。いくつかの実施形態において、触媒混合物は、特に米国特許第５３７６６０８号明細書に開示されるもの等、脱硫活性を有する分解触媒組成物を含んでいてもよい。

重質油処理に対する実施形態では、上述の通り、ライザーへの様々な軽質、中間、及び重質炭化水素フィードを用いてもよい。第２の反応器３２へのフィードは、沸点又は沸点範囲が約３４０℃を超える炭化水素又は炭化水素混合物を含んでいてもよい。本明細書中に開示したプロセスと共に使用してもよい炭化水素フィードストックとしては、石油常圧又は減圧残油、脱瀝油、脱瀝ピッチ、水素化分解常圧又は減圧塔底油、直留減圧軽油、水素化分解減圧軽油、流動接触分解（ＦＣＣ）スラリー油、沸騰床水素化分解プロセス由来の減圧軽油、シェール由来油、石炭由来油、タールサンド瀝青、トール油、生物由来原油、黒油などの様々な精製所炭化水素ストリーム及び他の炭化水素ストリームや、他の同様な炭化水素ストリーム、又はこれらの組み合わせが挙げられ、それぞれ、直留ストリーム、プロセス由来ストリーム、水素化分解ストリーム、部分脱硫ストリーム、及び／又は部分脱金属ストリームであってもよい。いくつかの実施形態において、残油炭化水素留分は、標準沸点が少なくとも４８０℃、少なくとも５２４℃、又は少なくとも５６５℃の炭化水素を含んでいてもよい。重質炭化水素処理用の触媒混合物は、ＦＣＣ触媒（例えば、ゼオライトＹ）等のより小さく且つ／又はより低密度な触媒と、活性マトリクス触媒、金属捕捉触媒、粗い／密なＥｃａｔ（平衡触媒）、マトリクス型又はバインダ型触媒（カオリン又は砂等）、又は高マトリクス／ゼオライトＦＣＣ触媒等のより大きく且つ／又はより高密度な触媒とを含んでいてもよい。例えば、特に、米国特許第５１６０６０１号明細書、米国特許第５０７１８０６号明細書、米国特許第５００１０９７号明細書、米国特許第４６２４７７３号明細書、米国特許第４５３６２８１号明細書、米国特許第４４３１７４９号明細書、米国特許第６６５６３４７号明細書、米国特許第６９１６７５７号明細書、米国特許第６９４３１３２号明細書、及び米国特許第７５９１９３９号明細書に記載の１種以上等、他の分解触媒を用いてもよい。

また、本明細書中のシステムを利用して、原油、又はタールサンドから回収した瀝青等の重質原油又はバージン原油を予備処理してもよい。例えば、特に図１又は図２中のもの等の反応器３２を用いて瀝青を予備処理してから、下流の操作で処理済み重質原油を更に処理してもよく、下流分離システムにおいて分離し、反応器３において１つ以上の留分を再利用して更に変換してもよい。重質原油を粒子又は触媒混合物中の好ましい粒子で予備処理できると、そうでなければ触媒及びシステム全体の性能に不利益となり得る重質原油処理の統合を可能とすることができ、有利である。

本明細書中の実施形態では、セパレータで分離される触媒混合物と、反応器における混合物中の触媒の効果的な優先的濃縮とを説明している。図中に示した通り、反応器内で濃縮される触媒は、反応器又は容器の上部に近接したセパレータから返送されるものとして示されている。本明細書中の実施形態では、触媒がセパレータから反応器の中間又は下部へ返送されることも想定されており、触媒の返送位置は、処理される炭化水素フィード、混合物中の触媒種、及び反応器容器内の所望の触媒勾配によって決定されてもよい。また、本明細書中の実施形態では、触媒が反応器内の複数の位置に返送されることも想定されている。所定の反応器において混合物中の特定の触媒又は粒子の濃度を向上させることが可能ではあるが、本明細書中の実施形態を１触媒系に用いてもよく、本明細書中に記載した粒子セパレータ及びシステムによって、触媒／油比を高めることができるので、触媒接触時間が向上する。

上の実施形態で記載した通り、第２の反応器は、ＦＣＣライザー反応器及び分離システムと統合されている。この反応器は他の容器と流体連通しているので、選択的な触媒処理と、統合された炭化水素製品のクエンチ、分離、及び触媒再生とが可能になる。このように統合された反応器システムによって、本明細書中に開示したプロセスの実施形態の上記利点及び特徴の１つ以上が得られ、炭化水素を接触分解して軽質オレフィンを製造するための改善された又は最適なプロセスを得ることができる。

本明細書中の実施形態では、より粒子径が小さく且つ／又はより低密度なＹゼオライト／ＦＣＣ触媒及びそれよりも粒子径が大きく且つ／又は高密度なＺＳＭ－５粒子等、２種の触媒粒子を用いてもよい。選択的再利用を行うセパレータを利用して、ＹゼオライトをＺＳＭ－５触媒から優先的に分離してもよい。このような触媒系を使用することで、より軽質で且つより小さい粒子を同伴させて、ＺＳＭ－５型粒子を追加の新しい反応器床中に保持することができる。反応物は、Ｃ_４及びナフサフィードストリームからの軽質オレフィンの収率を最大化するのに好ましいＺＳＭ－５型触媒の存在下で選択的接触分解を受ける。セパレータは、触媒の粒子径及び／又は密度の差によって２種類の触媒の分離を促進できる装置である。選択的再利用を行うセパレータの例としては、サイクロンセパレータ、スクリーンセパレータ、メカニカルシフター、重力チャンバー、遠心セパレータ、インライン又は空気分級機、又はサイズ及び／又は流体力学的性質に基づいて粒子を効率的に分離するのに有用な他の種類のセパレータが挙げられる。セパレータは、第２の反応器や再生器及び第１の反応器／ストリッパと流体連通している第２の反応器の上部と接続されている。

反応器は、バッフル又はモジュール式グリッド内部構造物を備えていてもよい。この場合、触媒と炭化水素フィード分子とが密接に接触し、気泡の破壊や、合体、チャネリング、又は触媒若しくはフィードの迂回による気泡成長の回避に役立つ。

従来は、触媒活性を維持するための新しい補給触媒を、プラント空気を用いて再生器床に投入していた。これに対して、蒸気又は窒素を運搬媒体として用いて、所望の高濃度触媒／添加剤を第２の反応器床へ直接注入することが提案されている。この場合、濃度を徐々に高め、好ましい選択性を得るのに役立つ。

本明細書中に記載した反応器構造によれば、重量空間速度（ＷＨＳＶ）、触媒及び炭化水素蒸気の滞留時間、反応温度、触媒／油比等の運転条件を調整できるような柔軟性及び運転ウィンドウが得られる。例えば、いくつかの実施形態において、第２の反応器の上部／床温度は、触媒／油比を間接的に制御する再生器からの触媒フローを調整することで制御される。一方、反応器床の高さは、反応器から再生器への使用済み触媒フローを操作することで制御されてもよく、これによりＷＨＳＶ及び触媒滞留時間が制御される。

本開示には限られた数の実施形態しか含まれていないが、本開示の範囲を逸脱しない他の実施形態も考えられることが、本開示の利益を享受する当業者には理解できるであろう。従って、本範囲は添付の特許請求の範囲のみにより限定されるべきである。

Claims (13)

1. 炭化水素を処理するためのシステムであって、
   第１の粒子及び第２の粒子の混合物を炭化水素フィードストックと接触させて、上記炭化水素フィードストックの少なくとも一部を変換し、且つ混合炭化水素と上記第１及び第２の粒子の混合物とを含むライザー反応器エフルエントを回収するよう構成されたライザー反応器であって、上記第１の粒子は、上記第２の粒子よりも平均粒子径が小さく且つ／又は密度が低く、上記第１の粒子及び第２の粒子は、独立に触媒又は非触媒粒子であってもよい、ライザー反応器；
   上記第１の粒子及び上記第２の粒子を含む混合物を第２の炭化水素フィードストックと接触させて、上記第２の炭化水素フィードストックの少なくとも一部を変換するよう構成された反応器であって、
   第１の粒子、上記第２の粒子の第１の部分、及び炭化水素を含む反応器エフルエントを上記反応器から回収するための塔頂製品ライン、
   上記第２の粒子の第２の部分を含む第２のストリームを上記反応器から回収するための塔底製品ライン
   と流体接続された反応器；
   上記反応器エフルエントから第２の粒子を分離し、且つ上記炭化水素及び上記第１の粒子を含む炭化水素エフルエントと、該分離済み第２の粒子を含む第２のストリームとを生成するよう構成された粒子セパレータ；
   上記分離済み第２の粒子を上記粒子セパレータから上記反応器へ返送するためのフィードライン；
   上記炭化水素エフルエント及び上記ライザー反応器エフルエントを受け入れ、且つ（ｉ）上記炭化水素エフルエント中の上記炭化水素から上記第１の粒子を、（ｉｉ）上記ライザー反応器エフルエント中の上記混合炭化水素から上記第１及び第２の粒子の混合物を分離して、（ａ）ひとまとめにした炭化水素エフルエントストリームと、（ｂ）第１及び第２の粒子の混合物とを生成するよう構成された分離システム；
   上記分離システム内で回収した上記第１及び第２の粒子の混合物を再生するための再生器；
   熱交換媒体と、交互に、断続的に、又は同時に（ｉ）第１及び第２の粒子の混合物を含む上記触媒再生器からの高温再生粒子及び（ｉｉ）上記塔底製品ラインを介して回収した第２の触媒粒子との間で熱を交換するよう構成された粒子冷却器；
   上記粒子冷却器から冷却済み粒子を回収し、該冷却済み粒子を上記再生器へ供給するためのフローライン
   を有するシステム。
2. 上記分離済み粒子から追加の炭化水素をストリッピングし、該ストリッピング済み粒子を上記再生器へ供給するための、上記分離システムと上記再生器との中間にあるストリッパを更に有する、請求項１に記載のシステム。
3. 上記分離システムから回収した上記ひとまとめにした炭化水素エフルエントストリームを、ナフサ留分を含む２種以上の炭化水素留分に分離するための第２の分離システム；及び
   上記ナフサ留分を上記炭化水素フィードストックとして上記反応器へ供給するためのフィードライン
   を更に有する、請求項１に記載のシステム。
4. 新しい第２の触媒を上記反応器へ供給するための第１のフィードライン；
   新しい第１の触媒を上記再生器へ供給するための第２のフィードライン
   を更に有する、請求項１に記載のシステム。
5. （ａ）上記再生器から上記粒子冷却器への第１及び第２の粒子のフロー、（ｂ）上記再生器から上記反応器への第１及び第２の粒子のフロー、及び／又は（ｃ）上記反応器から上記粒子冷却器への第２の粒子のフローを選択的に誘導するよう構成されたフロー制御システム及び関連バルブを更に有する、請求項１に記載のシステム。
6. 炭化水素を変換するためのプロセスであって、
   炭化水素フィードストックと第１の粒子及び第２の粒子の混合物とをライザー反応器へ供給する工程であって、上記第１の粒子は、上記第２の粒子よりも平均粒子径が小さく且つ／又は密度が低く、上記第１の粒子及び第２の粒子は、独立に触媒又は非触媒粒子であってもよい、工程；
   上記第１及び第２の粒子の混合物を上記第２の炭化水素フィードストックと接触させて、上記炭化水素フィードストックを分解し、炭化水素と第１及び第２の粒子の混合物とを含むライザー反応器エフルエントを生成する工程；
   上記ライザー反応器エフルエントをセパレータへ供給して、上記第１及び第２の粒子を上記炭化水素から分離する工程；
   上記セパレータから炭化水素製品を回収する工程；
   上記分離済み第１及び第２の粒子を再生器へ供給する工程；
   上記再生器内で上記第１及び第２の粒子を再生する工程；
   第１の期間において、
   上記再生器から反応器へ再生済み第１の粒子及び第２の粒子を供給する工程；
   炭化水素フィードストックを上記反応器へ供給し、上記炭化水素フィードストックを上記再生済み第１及び第２の粒子と接触させる工程；
   変換済み炭化水素エフルエント、上記第２の粒子の少なくとも一部、及び上記第１の粒子を含む上記反応器からの塔頂製品を回収する工程；
   上記第２の粒子を上記塔頂製品から分離して、上記第１の粒子及び上記変換済み炭化水素エフルエントを含む第１のストリームと、上記分離済み第２の粒子を含む第２のストリームとを得る工程；
   上記第１のストリームを上記セパレータへ供給する工程；及び
   上記第２のストリーム中の上記分離済み第２の粒子を上記反応器へ返送する工程；並びに、
   第２の期間において、
   再生済み第１の粒子及び第２の粒子を上記再生器から粒子冷却器へ供給する工程；
   上記粒子冷却器において、熱交換媒体と上記再生済み第１の粒子及び第２の粒子との間で熱を交換する工程；
   上記粒子冷却器から冷却済み粒子を回収し、上記冷却済み粒子を上記再生器へ供給する工程
   を有するプロセス。
7. 第２の粒子を含む上記反応器からの塔底製品を回収する工程を更に有する、請求項６に記載のプロセス。
8. 上記反応器内で上記第２の粒子から追加の炭化水素をストリッピングし、該ストリッピング済み粒子を上記再生器へ供給する工程を更に有する、請求項７に記載のプロセス。
9. 新しい第２の粒子を上記反応器へ供給する工程；
   新しい第１の粒子を上記再生器へ供給する工程
   を更に有する、請求項６に記載のプロセス。
10. 上記炭化水素製品を、ナフサ留分を含む２種以上の炭化水素留分に分離する工程；及び
    上記ナフサ留分を上記炭化水素フィードストックとして上記反応器へ供給する工程
    を更に有する、請求項６に記載のプロセス。
11. 第３の期間において、
    第２の粒子を上記反応器から上記粒子冷却器へ供給する工程；及び
    上記粒子冷却器から第２の粒子を回収する工程
    を更に有する、請求項６に記載のプロセス。
12. 上記回収済み第２の粒子を上記再生器へ供給する工程を更に有する、請求項１１に記載のプロセス。
13. 第３の期間において、
    再生済み第１の粒子及び第２の粒子を上記再生器から上記反応器及び上記粒子冷却器の両方へ供給する工程、並びに同時に、
    上記第１の期間に関して上記反応器を運転する工程；及び
    上記第２の期間に関して上記粒子冷却器を運転する工程
    を更に有する、請求項６に記載のプロセス。
    
    

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