JPH02103285A

JPH02103285A - オレフィンおよび芳香族化合物の製造方法

Info

Publication number: JPH02103285A
Application number: JP1493389A
Authority: JP
Inventors: Robert J Gartside; ロバート・ジェイ・ガートサイド
Original assignee: Stone and Webster Engineering Corp
Current assignee: Stone and Webster Engineering Corp
Priority date: 1988-01-28
Filing date: 1989-01-24
Publication date: 1990-04-16
Also published as: JPH055875B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】発明の分野本発明は炭化水素原料からのオレフィンおよび芳香族炭
化水素の製造に関する。特に本発明は炭化水素を接触分
解のみ、又は接触分解し、ついで脱水素化することによ
るオレフィンおよび芳香族炭化水素の製造に関する。さ
らに本発明は３又はそれ以上の炭素原子を有するオレフ
ィンを優先的に製造するために、および／又は芳香族炭
化水素、特にベンゼンを製造するために、熱担持固形触
媒の連行流の存在下において炭化水素を短い滞留時間で
熱分解する方法に関する。

発明の背景天然の炭化水素は高温で分解されて、エチレンおよびプ
ロピレンのような有益なオレフィン物質を生成すること
は公知である。

エチレンベースのプラスチック需要に比べてプロピレン
ベースのプラスチック需要が増大していることは炭化水
素をオレフィンに分解する場合、プロピレン収量を改善
するのに有益に作用している。さらに高級オレフィン、
例えばｃ４オレフィンは高オクタン混合成分を供給する
ための重要な前駆物質である。即ち、Ｃ４オレフィンは
ＭＴＢＥの生産およびアルキル化のための前駆物質であ
る。

しかしながら重炭化水素原料がオレフィンに非触媒的に
分解される時、需要に適合する所望の連産品比率を達成
することは事実上不可能である。

即ちエチレンに対するプロピレンの収率はほとんど０．
５５より大きくはない。

再生費用を増大させ、供給を低下させるような低炭化水
素転換においてのみ高い収率が達成可能である。周知の
非触媒分解法の一つは水蒸気の存在下において高温度で
一般的に生ずる熱分解である。オレフィンを熱分解によ
って得るための機構は遊離基の点から説明される。高温
度において、ラジカルの開始は炭素−炭素結合のホモリ
シスによって起こる。いったん開始すると、遊離基は２
つの主要な反応を経験する。即ち第１はラジカルのベー
タ位置での分断であり、第２は水素の引き抜きによる反
応の停止である。ベータ位置における分断はメチル基が
９０％の頻度で生成する点まで続くであろう。メチル基
は他の分子がら水素原子を抽出して、メタンおよび他の
遊離基を生成するであろう。エチレンとメタンはこのよ
うな遊離基熱分解反応からの代表的な生成物である。長
鎖ラジカルは約１０％の頻度で分子から水素を抽出して
０３〜Ｃ７パラフィンとオレフィンを生成する。

したがって最初の炭化水素原料中で枝分れした炭化水素
の結果として主に生じた高級オレフィンに比べて、熱分
解はエチレンを高収率で生成する。

Ｃ３およびこれより高級のオレフィンの生産を増大させ
るために、少なくとも１つのアルカンを合釘する軽質炭
化水素が硫化水素およびシリカを含む固体接触物質の存
在下で熱分解することがおこなわれている［コルッ（Ｋ
ｏｌｔｓ）、米国特許Ｎｏ、４．４月、１５１］。採用
される接触物質、例えばシリカゲル、は好ましくは大表
面積、即ち、少なくとも５゜ｒｒｒ７ｇ、ｍを有してい
る。アルカン原料に対して０．１〜ｌＯモル％のｌｌ２
Ｓ　ｉ農度が一般的に前記方法で採用される。クラッキ
ングの増大は１２Ｓを分解する触媒として作用する前記
高表面物質に基づくものであることが前記米国特許中で
推論されている。その結果、転化レベルは向上し、所望
の生成物に対する改良された選択性が得られる。しかし
プロピレンに対する改良された選択性はｎ−ブタンを分
解する時にのみ実証された。

前記米国特許で採用された固体接触物質は固定床操作の
ためにのみ適するが、極めて機械的安定性が低いため流
動床操作には適さない。したがって前記米国特許の固体
触媒は固定床用に設計された一般的な接触脱水素触媒の
欠点を持ち続ける。

これらの脱水素触媒は大寸法の拡散が限定された触媒で
あって、循環輪システムにおける連続再生は不可能であ
る。　流動化接触分解（ＦＣＣ）装置もＣ３およびそれ
より高級な化合物を触媒的に製造するために採用されて
もよい。ＦＣＣ装置は遊離基熱分解反応機構に比較され
るカルボニウムイオン機構に基づいて０３〜Ｃ７化合物
の生産を増大させるために酸性分解触媒を使用する。し
かしながら触媒の酸性分解活性は分解と異性化を増大さ
せることに加えて、急速な水素移動を促進させ、その結
果オレフィンよりもパラフィンの収量が増大する。され
に接触分解装置自体の性質はパラフィンの製造に適して
いる。接触分解操作における滞留時間の典型的定義は供
給原料が触媒自体と接触している時間である。この定義
は熱反応が感知できる程度にまで生じないほど温度が低
い場合に受は入れることができる。しかしながら熱およ
び触媒反応は平行して進行する。触媒分離が反応の触媒
部分を終わらせる間、熱反応（熱分解）は反応速度が微
少（消失）になる水帛まで温度が低下するまで続く。こ
の状況において、総計の運動滞留時間は炭化水素を装置
に導入する時がら反応物から固形物を分離することを含
む流出物の急冷までや時間として定義される。したがっ
て転化の合計は触媒反応（触媒との接触時間）と熱反応
（反応温度における時間）の和である。

代表的なＦＣＣ反応環境は固形物分離のための時間（通
常は１秒より大きい）を含む比較的長い滞留時間を有し
ており、そして急冷を含まない。

分野は上記長い滞留時間のもとて低温度で生ずる。

転化は触媒との接触が延長することに基づく上記低い温
度で達成される。熱反応は上記低温度で最少になり、し
たがって流出物を急冷する必要性を減少させる。熱分解
に比べて０３およびこれより高級な化合物が多く生成す
るが、流出物は増大した水素移送活性のため不均衡に高
濃度のパラフィンを有する。オレフィン製造のだめの好
ましい条件、特に高温度と短滞留時間、は反応触媒又は
熱を開始させ、そして維持するために高温度を必要とす
るＬＰＧとナフサのような軽質原料を処理する場合、特
に達成が困難である。

上述の方法は全て炭化水素をオレフィンに分解すること
を改善する。しかしながらこれらの方法は固定床操作と
硫化水素希釈に基づく多量の資本と操業費用を必要とす
るか、又は所望のオレフィンの収量を低下させる。また
希釈剤として使用される硫化水素はその極めて高い毒性
のため環境および健康上の問題を生ずる。

高次オフレイン、即ち、プロピレン、ブテン、等は酸性
分解触媒単独又は貴金属酸化物脱水素化触媒の組合せの
存在下で、短い滞留時間の流動化固形物分解環境におい
て炭化水素を分解することによって高収率で得られるこ
とが見い出された。

この短い滞留時間は低滞留時間の反応器と、極めて短い
滞留時間の分離システムと、生成物の急冷との組合せに
よって達成される。

したがって本発明の目的は炭化水素が接触分解されて、
オレフィンと芳香族炭化水素を生成し得る方法を提供す
ることである。

本発明の他の目的は炭化水素を優先的に分解して０３〜
Ｃ５オレフインおよび／又は芳香族炭化水素を得る方法
を提供することである。

本発明の他の目的は触媒システムを変えることによって
炭化水素を所望の生成物に分解することのできる方法を
提供することである。

本発明のその他の目的は生成物の熱劣化を回避しながら
炭化水素を優先的に分解して０３〜ｃ５オレフインおよ
び／又は芳香族炭化水素を得る急冷工程を含む反応シス
テムを提供することである。

発明の概要本発明は一般的に炭化水素を優先的に分解してオレフィ
ン、好ましくは０３〜Ｃ５オレフイン、および芳香族炭
化水素を触媒固形物の酸部位に生成させ、場合により、
生成したパラフィン異性体を触媒的に脱水素化してオレ
フィンを生成させるための方法に関する。

炭化水素の酸性接触分解は熱分解の遊離基機構とは違っ
て、カルボニウムイオン機構によって進行する。カルボ
ニウムイオンは炭素−水素結合からヒドリドイオンを抽
出することにより生成する。

ヒドリドイオンの抽出およびカルボニウムイオンの生成
は触媒固形物上の酸部位によって触媒作用を受ける。

カルボニウムイオン分解はまたベータ位置で生じ、これ
によってオレフィンと第１カルボニウムイオンを生成さ
せる。第１カルボニウムイオンは急速なイオンシフト（
異性化）を受けて、第２又は第３のカルボニウムイオン
を生成する。これはベータ分解規則と組合されて多量の
エチレンを同時に生成することなく、プロピレンを高収
率で生成させる。生成物中に見られるエチレンは競合す
る遊離基分解ルートの結果である。異性化のためのカル
ボニウムイオン機構の提供に加えて、触媒上の酸部位は
水素移動を促進させる。本発明が意図する温度において
、熱力学的平衡状態はパラフィンよりもオレフィンに有
利であるが、増大した水素移動活性はパラフィンの収量
を不均衡に大きくする。これはイソブチレのような分岐
異性体に対して特に該当する。これらの例において、も
し特定の脱水素化触媒が酸性分解触媒と組合されて用い
られた場合、収量分布は熱力学的平衡の方向に変動し、
所望のオレフィンが高濃度で得られる。

本発明において、運動（ｋｌｎｅｔｌｃ）滞留時間は炭
化水素が反応領域に導入される点から分解生成物が急冷
される点までの、中間の分離工程の時間を含んだ合計時
間として定義される。これは滞留時間のａＦＩ定が分離
と急冷の時点の前に終了するような他の方法から本発明
の方法を区別する。これは特に重要である。なぜなら炭
化水素の接触分解は常に熱分解と平行して進行するがら
である。生成物が触媒的に又は熱的に生成する程度は触
媒活性、触媒の使用量、触媒滞留時間、反応温度分布、
および熱−触媒環境における合計運動滞留時間の関数で
ある。例えば、高温度における弱酸性触媒活性は熱分解
によって得られる炭素生成物の割合を実質的に変えるこ
となくジオレフィンの生成をパラフィンとオレフィンに
シフトさせるために使用できる。また、極めて高活性の
酸性分解触媒は熱経路を最少にするために、そして酸性
触媒生成物分布を最大にするためにかなり低温度で使用
できる。さらに接触脱水素化触媒は反応をオレフィン製
造に適するようにシフトさせるために酸性分解触媒と組
合されて用いられることが発見された。

本発明は０４〜Ｃ７パラフィン、ナフサ、および軽質ガ
ス曲のような炭化水素原料を３〜５の炭素原子を有する
高次オレフィンおよび／又は芳香族炭化水素に熱分解す
るのに特に適している。しかしながら本発明の方法は軽
質留出物から重質残油までの広範囲の炭化水素を分解す
るために広く用いられることに注目すべきである。

本発明の方法は予熱された炭化水素原料と蒸気（スチー
ム）を下降流管状反応器（リアクター）の頂部へ供給す
ることによって進行する。同時に熱触媒固形物はリアク
ターの頂部に導入され、炭化水素、蒸気、および触媒固
形物は合流して反応器領域、分離領域および急冷領域を
通過し、その間炭化水素は低い過酷さ、および短い滞留
時間で分解され、そして流出物は品質劣化を防ぐために
安定化される。

管状リアクターは約９００〜１５００’　Ｆ、好ましく
は１０００〜１３００°Ｆそして約１０〜１ｏＯｐｌｓ
ａの圧力で操作され、合計運動滞留時間は約０．０５〜
２．０秒、好ましくは約０．ｌＯ〜０．５秒である。

分解された流出物から分離された後、触媒固形物は残留
炭化水素を取り除かれ、再生され、そして移送ライン内
で再加熱されて前記管状リアクタに戻されて分解工程を
続ける。

本発明は短滞留時間の流動化固形物分解装置および短滞
留時間の分離装置を使用するのに極めて良好に適合して
おり、これらの装置は米国特許Ｎ。

、４，３７０，３０３（Ｗｏｅｂｃｋｅ他）、米国特許
Ｎｏ、４．４３３，９８４（Ｇａｒｔｓｌｄｅ　ｆＬ２
）　、および米国特許出願Ｎｏ、　０８４．３２８（Ｇ
ａｒｔｓｌｄｅ他）に記載されている。

具体的な触゛媒固形物および炭化水素に対する触媒の比
率は原料の性質および所望の生成物分布に基づいて選ば
れる。触媒活性および触媒充填は本発明で採用される短
滞留時間での操作温度を規定し、したがって接触反応と
熱分解反応との間の境い目を決定するであろう。触媒の
形式、酸性分解触媒のみ又はこれと貴金属酸化脱水素触
媒の組合せはオレフィンとパラフィン間の生成物分布を
さらに決定するであろう。

発明の詳細な記述上述したように本発明の方法は特に０３〜Ｃ５のオレフ
ィンおよび／又は芳香族炭化水素に対する高選択性を有
するオレフィンを製造するために、触媒的に活性な熱担
持固形物の存在下で炭化水素原料を熱分解する手段に向
けられている。

原料として用いられる炭化水素は高沸点物のガス曲、常
圧ガス浦、ナフサ、および０４〜ｃ７パラフィンを含む
。しかしながら本発明は広範囲の炭化水素を接触分解し
て所望のオレフィンおよび／又は芳香族炭化水素を製造
するために一般的に用いられる。

図面を参照して、まず、第１図に示すように、本発明の
方法は管状のリアクター２、リアクター供給器４、分離
器６、急冷手段２４、および固形物ストリッパー８を具
備する短滞留時間流動化固形物クラブキングシステム１
（以下、Ｑｃシステム）内で実施される。

前記システム１はまた反応後、分解生成物がら分離され
た触媒固形物を再生する手段を含む。図示された前記シ
ステムは連行床（ｅｎｔｒａｉｎｅｄ　ｂｅｄ）加熱器
１０、輸送路１２、および流動床容器１４を含む。

加熱器において、触媒固形物は再生され、そして再加熱
される。流動床容器１４において、触媒固形物は燃焼ガ
スから除去された後、再度リアクター２に分配される。

Ｉ・ψ作する場合、熱触媒固形物は流動床容器１４がら
リアクター供給器４に入り、ライン１６を通って入る蒸
気と混合する。炭化水素原料はライン１８を通って予熱
器２０に入り、ついでライン２２を通って管状リアクタ
ー２の上部領域に入る。予熱された炭化水素原料と触媒
固形物およびリアクター供給器４からの蒸気は管状リア
クター２を通って移動する。熱触媒固形物、蒸気、およ
び予熱された炭化水素はリアクター内で密接に接触し、
分解が急速に進行する。

管状リアクター２を出た後、分解された炭化水素流出物
および蒸気は分離器６内で触媒固形物からただちに分離
され、そして分解された流出生成物は頂部から急冷領域
２４に移行し、ここで分解生成物は蒸気又は急冷ライン
２６を通って急冷領域２４に移送される軽質炭化水素に
よってただちに急冷される。これによって混合物の温度
は実質的な熱反応か生じる温度未満に低下する。管状リ
アクタ２を出て分離器６内で触媒固形物から分離された
分解生成物の混合体は触媒（脱水素）活性を有する固形
物床を通過することによって急冷されてもよい。脱水素
反応は吸熱反応であるがら、通過する混合物は反応の進
行と共に冷却されるであろう。この場合、反応条件を改
良するために蒸気が導入されてもよい。第５図に示すよ
うにこのような急冷の好ましい方法として、触媒反応器
２５を使用する方法があり、この反応器は分離器６のす
ぐ下流に位置して、触媒固形物床を含有し、ここで急冷
が生ずる。急冷された生成物はサイクロン２８に送られ
、ここで少量の触媒固形物が除去され、そしてライン３
０を通って固形物ストリッパー８へ送られ、ここでライ
ン３２を通って分離器６がら送られる大部分の固形物と
合体する。固形物ストリッパー８において、触媒固形物
はライン３４を通って固形物ストリッパー８に供給され
る蒸気、窒素、又は他の不活性ガスによって残余の炭化
水素を除去される。

触媒固形物（これは管状リアクター２において蓄積した
炭素又はコークス沈澱物を有する）は次に加熱器ＩＯへ
送られる。ライン３Ｇを通って加熱器１０へ供給された
空気が加熱器１ｏ内の触媒固形物と混合され、この混合
物は触媒固形物を流動床容器１４へ移送するために輸送
路１２中へ供給される。ライン３６から供給される空気
の存在下で触媒固形物上の炭素沈澱物は燃焼により除去
されて、分解反応に必要な熱を供給する。もし追加の燃
料が必要な場合には燃料源（図示せず）から加熱器１０
内に加えられてもよい。

本質において、本発明の方法は炭化水素の温度が約８０
０〜９００°Ｆに上昇される予熱器２０へ線１８を通っ
て、ナフサ、常圧ガス油、又はこれらの混合物等の炭化
水素を供給することにより実施される。同時に、流動床
容器１４からの触媒固形物はリアクター供給器４（第２
図に最も良く示されている）に送られ、ここで触媒固形
物はライン１Ｇを通って供給された蒸気と混合され、つ
いでリアクタ２へ１０００〜１６００°Ｆの温度で送ら
れる。炭化水素に対する触媒固形物の（ｊ（給比は使用
される触媒の重量に基づいて１〜６０：１である。水蒸
気／炭化水素の供給比は０対１，０、好ましくは０．０
対０．３である。

場合により、接触分解法はオレフィンおよび遊離基を形
成するためにエタンのようなアルカンを注入ライン１６
を通って管状リアクター２中に注入することにより開始
されてもよい。これはカルボニウムイオンを形成するこ
とによって異性化を増大させ、そして生成した遊離基と
競合することにより重質炭化水素の生成を安定化させる
傾向を示す。このようなアルカンは炭化水素原料２２の
すぐ上流に加えられる。

この発明に適切な触媒固型物は、シリカゲル、アルミナ
、粘土のような酸特性を有する一般に利用可能な支持体
の一つであり得る。触媒固型物は、それをもって他の触
媒活性を有する物質と関係することが可能である。代わ
りに、使用した触媒系は、従来のゼオライト系ＦＣＣ触
媒、または高活性ＺＳＭ−５の１種、または希土類ゼオ
ライト系触媒であり得る。また、使用した触媒は、シリ
カアルミナのような適当な支持体上に担持された貴金属
酸化物（鉄、クロム、白金の酸化物等）からなる脱水素
触媒を含むこともできる。代わりに、特別な収率分布を
達成するために、触媒は前述の触媒の混合物であり得る
。

管状リアクター　２内において、混成炭化水素原料を８
００ないし１１００°Ｆに、そして触媒固型物を１２０
０ないし１７００″′Ｆに加熱する。炭化水素に対する
固型物の割合は、熱バランスおよび所望の触媒活性によ
って設定される。

管状リアクター　２からの流出分解生成物および触媒固
型物流出物は、セパレーター　６（第３図に詳細に示し
た）に直接流入する。このセパレータ６においては、気
体生成物相および触媒固型物用への分離が行なわれる。

気体生成物はライン２４を経て除去され、触媒固型物は
ライン３２を通り固型物ストリッパー　８に送られる。

気体生成物のインライン急冷は、急冷域２４において、
急冷ライン２６を通して／＄備される。冷固型物、水、
蒸気、軽炭化水素類、および回収油が、適当な急冷材の
例である。代わりに、触媒リアクター２５（第５図参照
）内において、生成物を触媒床に通すことによって急冷
を行ない、固型物の存在なしに追加の反応を行なう。

管状リアクター２への炭化水素の導入の時点から急冷域
２４（触媒リアクター２５を任意に含む）における急冷
の時点までの総滞留時間は、好ましくは０．１ないし　
０．３秒である。

固型物ストリッパー　８において、ライン３４を通して
送られた蒸気、窒素または不活性ガスの気流によって、
触媒固型物から不純物ガスを追い出す。

蒸気は、ライン３０を通して固型物ストリッパー　８か
ら除去する。

ガスを追出した触媒固型物は、ライン３８を通してスト
リッパー　８から除去する。炭素が堆積した管状リアク
ター　２からの触媒固型物は、エントレインドベツドヒ
ーター（ｃｎｔｒａｌｎｃｄ　ｂａｄ　ｈｅａｔｅｒ）
ＩＯに送る。このヒーター１０では、ライン３６を通し
て空気が送られ、触媒固型物の再生に必要な雰囲気が提
供される。触媒固型物はヒーター１０内に連行され、そ
して輸送ライン１２を通して流動床容器１４に戻される
。輸送ライン１２では、引き続き触媒固型物の再生が行
なわれる。加えて、触媒固型物の１ｑ生は、触媒を流動
床容器１４に移送する前に、触媒固型物の温度を約１２
００ないし１７００°Ｆに引き上げる。

反応体フィーダー４の詳細は、Ｇａｒｔｓｉｄｃらの米
国特許４，３３８．１８７号により充分に記述されてお
り、それは参考としてここに組み込まれている。Ｇａｒ
ｔｓｉｄｅらの反応体フィーダーは、炭化水素原料およ
び触媒固型物を速やかに混合する能力を有する。

第２図に示すように、反応体フィーダー４は、触媒固型
物を、固型物容器または流動床容器７０から垂直に配置
された導管７２を通して管状リアクター２に移送し、同
時に炭化水素原料を、導管７２を出た触媒固型物の進路
にある角度で入れることによって管状リアクター　２に
移送する。ドーナツ型の供給ライン７６からなる単一の
通路によって炭化水素が供給される環状チャンバー７４
は、角度をつけた開ロア８で終わっている。ミキシング
バッフルまたはプラグ８０もまた、炭化水素原料および
触媒固型物の迅速かつ本質的な混合を有効に助けている
。

角度をつけた開ロア８の縁７９は、導管７２のリアクタ
ー側端部の縁７９のように収束的に傾斜していることが
好ましい。このようにすると、チャンバー７４からの気
体状炭化水素流が混合領域に角度をつけて注入され、導
管７２から流れる触媒固型物用を遮る。ガスの投影は点
線７７で示す円錐を形成し、その渦は固型物の流路の下
方にある。気体状炭化水素相を角度をつけて導入するこ
とにより、２つの相は迅速かつ均一に混合し、均質な反
応相を形成する。

固相と気相との混合は、固型物および気相の間のせん断
面（ｓｈｅａｒ　５ｕｒｆ’ａｃｅ　）と流れ面積（ｆ
ｌｏｗ３ｒｃａ　）との関数である。流れ面積に対する
せん断面の割合（Ｓ／Ａ）が無限大である場合を完全な
混合であると定義する。これに対して、最も悪い混合は
、固型物が反応領域の壁に導入された場合に起こる。こ
の発明のシステムにおいて、気体流は環状に固型物に導
入され、それは大きいせん断面を保障する。好ましい態
様に記述したように、環状供給手段を通して横に気体流
を加えることによっても相の浸透が得られ、さらに速い
混合が結果として起こる。複数の環状ガス供給点および
複数の固型物供給導管を使用することにより、さらに優
れた混合がより迅速に推進される。これは、一定の固型
物流れ面積に対する、流れ面積に対するせん断面の割合
が増加するためである。混合はまた、混合領域の直径に
対する長さの割合の公知の関数である。プラグは、長さ
　Ｌを一定に保ったまま直径りを有効に減少させる。こ
のため、混合が増加する。

プラグ８０は流れ面積を減少させ、分離した混合領域を
形成する。各々の固型物（ｊｌ−給点の周囲に加えられ
た環状ガスおよび制限された分離混合領域の組合わせは
、Ｕ＋Ｍの条件を大きく高める。この好ましい態様を使
用した場合には、反応領域内に本質的に均質な反応相を
得るために必要な時間は大変短い。したがって、この好
ましいガスおよび固型物の添加方法は、１秒未満の滞留
時間を有する反応系に使用することができ、１００ミリ
秒未満の滞留時間を有する反応系にさえ使用することが
できる。環状リアクター　２および反応体フィーダ４の
環境のために、壁はセラミック材のインナーコア８１で
裏打ちされている。

第３図に示すように、ＱＣシステムのセパレータ６は、
管状反応器２から排出する生成物と触媒の固体を迅速に
及び別々に分離する際にも用いることができる。セパレ
ータ６への入口は、多量の触媒固体９２をチャンバー９
３内に集める直角コーナー９０の直上にある。直角コー
ナー９ｏの下流にある任意に設けられるせき９４は、特
に商業規模の生産より小さい規模で運転する場合に、固
体９２の塊を堆積するのを助ける。セパレータ６のガス
流出口２４は、セパレータ　ガス−固体流入口９６から
１８０°の方向に設置され、固体出口ライン３２は、ガ
ス流出口２４に直接対向し、ガス流出口ライン２４とせ
き９４の両者の下流にある。

操作中、遠心力は、チャンバー９３の流入口９６に対面
した壁に触媒固体を進ませ、一方、運動量の小さいガス
部をチャンバー９３の気体域に流す。初めに、触媒固体
が流入口９６に対面した壁に衝突し、次に堆積して固体
９２の固定床を形成する。その固定床は円のおよそ９０
°の曲線弧の表面形状を形成する。床９２に衝突した固
体は、曲線弧に沿って固体出口９５に移動する。それは
、重力による固体の下方の流れによって方向付けされる
ことが好ましい。弧の正確な形状は、特別なセパレータ
の形及び速度、質量流量、かさ密度、粒径のような入口
流のパラメータによって決定される。流入した固体に付
与された力が、セパレータ６自身よりもむしろ固定床９
２に対して向けられるので、浸蝕は僅かである。したが
って、流出口９７を通して送り出されるガス相からの固
体除去として定義するセパレータ効率は、１５０ｆｔ。

／　ｓ　ｅ　ｃ　、　までの高流入速度によって逆に影
響されず、セパレータ６は、広範囲の稀薄用密度、好ま
しくは、０．１ないし１０１ｂｓ、／ｆｔ、にわたって
操作可能である。この発明のセパレータ６は、約９０％
の効率を達成でき、好ましい態様では、触媒固体の除去
率９７％以上が得られる。

チャンバー９３に与えられた高さＨに対して、流入口９
６と流出口９７の１８０°Ｕ字形ベンドの間隔が流入口
９６の幅に接近するにつれて効率は増加することが分っ
ている。このように、与えられた高さＨに対してセパレ
ータ６の効率は、流路が減少し、従って、滞留時間が減
少することによって増加する。流出口９６の内径Ｄｉと
すると、流入口９６と流出口９７の中心線間の距離ＣＬ
は、４、　０　（Ｄｉ　）をこえないことが好ましく、
最も好ましい前記中心線間の距離は、１．５ないし２゜
５　（Ｄｉ　）である。１．５（Ｄｉ）より小さい場合
は、より良い分離ができるが、大抵製作上の困難性がこ
の態様の魅力を減少させる。もし、後者の態様が望まし
いならば、流入口９６と流出口９７が接近しすぎて互い
に溶接製造ができないので、単一の鋳型設計をする必要
があるかもしれない。

高さＨは、少なくとも１．５ＸＤｉに等しい値か又は４
インチの高さのどちらが大きい方にするべきであること
が分った。もしＨがＤｌ又は４インチより小さいならば
、流入する流れが、床固体９２を妨害し、それによって
流出口９７を通って送り出されるガス生成物に再び固体
が入り込みがちになる。高さＨは、より一層大きい分離
効率を得るためにＤｉの２倍であることが好ましい。特
に限定されないが、高さＨが大きすぎると、結局は実質
的に効率が増加することなく単に滞留時間が増加するた
けである。第４図に示す流路の幅Ｗは、好ましくはＤｉ
の０．７５ないし１，２５倍、最も好ましくは０．９な
いし１．１０（Ｄｉ）である。

流出口９７は、どのような大きさの内径（Ｄ。

ｇ）でもよい。しかしながら、７５ｆｔ、／５ｅＣ９よ
り大きい速度の場合ガス中に入り込む残存固体のために
浸蝕を生ずる。流出口９７の内径Ｄｏｇは、固体出口路
３２中で固体の静的高さが形成されるように、第１図に
示す固体ストリッパー８とセパレータ６間に圧力差が存
在するような大きさにするべきである。固体出口路３２
中の固体の静的高さは、固体ストリッパー８にガスの入
るのを防ぐ積極的なシールを形成する。固体ストリッパ
ー８とセパレータ６間の圧力差の大きさは、流路３２中
の固体の高さと同様に固体流出口９５にバルク流中の固
体を動かすのに必要な力によって決定される。その差が
増加すると、固体ストリッパー８への正味のガスの流れ
が減少する。重力の運動量を有する固体は、その差に打
勝ち、一方ガスは優先的にガス流出口９７を通って送り
出される。ガス流出口９７の内径Ｄｏｇは、一つの流出
口を使用する場合に、流出口の速度を流入口の速度より
小さいか又は同じにするために、流入口９６の内径と同
じにすることが好ましい。

第４図は、第３図の４−４断面に沿ったセパレータ６の
断面図である。縦側壁１０１，１０２は直線であるかま
たは、点線１０１ａと１０２ａによって示されるように
僅かに弧状であることが必要である。このように、セパ
レータ６を通る流路は、実質的に第４図に示すように高
さＨと幅Ｗを有する矩形溝断面である。第４図に示す態
様では、壁１０１，１０２の被膜幅を調節することによ
って流路の形状を規定している。若しくは、バッフル、
挿入板、せき、又は他の手段が使用され得る。

同様に、流路を横切る壁１０３及び１０４の形状は、同
様であってもよいが、これは不可欠なものではない。

セパレータのシェル及び内部通路は、もし固体が高速で
衝突するならば必要となる耐浸触性被膜１０５で被覆さ
れることが好ましい。通常に市販されている耐浸蝕性被
膜用の材料には、カーボランダム　プレキャスト　カー
ボッラックス（Ｃａｒｂｏｒｕｎｄｕｍ　　Ｐｒｅｃａ
ｓｔ　　Ｃａｒｂｏ　ｆ　ｒ　ａ　ｘ　）　Ｄ　ｓカー
ボランダム　プレキャストアルフラックス（Ａｌ　ｆ　
ｒａｘ）２０１又はそれと等価なものが含まれる。セパ
レータ６が高温で使用される場合に、熱絶縁性被膜１０
６を、シェルと被膜１０５の間、及び内部通路とそれら
の各々の耐浸触性被膜の間に施してもよい。

セパレータ６の詳細は、米国特許第４，２８８゜２３５
号公報において充分に記載されているが、その内容はこ
こに含めておく。

この発明の実行に際して使用された装置の別の態様は、
前述の米国特許出願第０８４，３２８号において開示さ
れているが内容はここに含めておく　。

図面、特に第６図〜第９図を参照すると、そこには、反
応器システム２０４、固体再生装置２０８、及び固体排
出システム２１０を包含するシステム２０２が記述され
ている。

第７図に示すように、反応器システム２０４は、集中混
合部２１１、細長い反応部２１２、細長い反応部２１２
の下流の広がり部２１３、セパレータ２０６、及び急冷
システム（第８図に示す）を包含する。混合部２１１は
、弧状下部表面２１５を有する断面で示されるプラグ部
２１４で形成される。水平に載置されたプレート２１７
を栓部２１４と間隔をあけてプラグ部２１４の上部に配
置して、混合部２１１の内部への固体流入路２１９を形
成する。固体流入路２１９は、断面が直角の角部を有す
る形状であり、矩形開口部２２５で終わっていて、そこ
を固体粒子が混合部２１１に固体の幕２２６の形で通る
。水平流入口２２５は、各々の炭化水素供給口の直上に
ある。ベンチュリ−の形状を有する通路２０３は、固体
流入通路２１９から炭化水素供給口２２８に伸びている
。

スチームブレナム（図示せず）が、水平流入路２２５の
各々の縦方向の縁に沿って配置され、ノズル（図示せず
）から前加速ガス（スチーム）を水平開口部２２５を通
して幕状固体２２６中に排出する。ノズル加圧下で、通
常スチーム又は軽質炭化水素であるガスを放出するため
に、ガス放出路（図示せず）が設けられている。ノズル
は水平に対して下方４５６の角度で配置される。前加速
ガスは、反応器内の圧力より３から５ｐｓｉ高い圧力で
ブレナムに排出され、同じ相対圧力で、約１５０フイー
ト／秒の速度でノズルを通して放出される。前加速ガス
は、水平開口部２２５を通る固体の流れを、固体と前加
速ガスの混合のためわずか３から６フイ一ト／秒から、
約５０フイート／秒に加速する。より詳細な説明は、米
国特許出願節０８４，３２８号の中でされている。

炭化水素供給口２２８は、幕状固体２２６に垂直又は幕
状固体２２６に対して上方３０°の角度のいずれかで設
置された反応器壁に位置する。炭化水素原料は、ライン
２２４を経てマニホルド２２３に放出される。第７図で
分るように、供給口ノズル２２８は、同一水平面におい
て、互いに全く正反対に対向している。反応器の混合域
２１１は、矩形であって、細長い反応部２１２において
管状反応器に転移させる形状を持つ。

ノズル２２８を通して混合ゾーン２１１に入った原料は
、直ちに固形物カーテンと衝突し、原料と熱粒状固形物
との所望の混合が生ずる。ノズル２２８の対向するセッ
トにより、対向する原料ジェットと固形物カーテン２２
６から同伴する固形物はプラグセクション２１４の正確
な輪郭によって方向づけられ、混合ゾーン２１１のほぼ
垂直な中心線において互いに衝撃を与えるであろう。気
固混合相炭化水素がノズルを通して供給されるとき、ノ
ズル２２８は固形物カーテン２２６と９０度の角度に配
列される。炭化水素原料がガスであるとき、ノズルは固
形物カーテンに対し３０度上向きに配列される。水平入
口２１９を通して反応器システム２０４の混合ゾーン２
１１に入る固形物の量の大部分は、反応器システム２０
４の混合ゾーン２１１と、水平入口２１９の直ぐ上の固
形物コントロールホッパー２３１内の固形物貯槽２１８
の上のチャンバー２３１ａとの圧力差により制御される
。圧力差をｄｌ１１定するために、圧カブローブ２３３
および２３５が、それぞれ反応器システム２０４の混合
ゾーン２１１とコントロールホッパーチャンバー２３１
ａとの中に位置する。

反応器システム２０４の混合ゾーン２１１とコントロー
ルホッパーチャンバー２３１ａとの圧力差を制御し、固
形物コントロールホッパー２３１から混合ゾーン２１１
への流れを促進又は中断するために、加圧力下のガス（
スチーム）がライン２３０を通してコントロールホッパ
ーチャンバー２３１ａに放出される。

第７図に示すように、セパレーター２０６は、混合相入
口２３２、水平チャンバーセクション２３４、複数の分
解ガス出口２３６及び粒状固形物出口２３８を具備する
。第１の実施態様で説明しり相対直径（Ｄｉ　　Ｄｏｇ
、　Ｄｏｓ）　、チャンバーの高さ（Ｈ）および長さ（
Ｌ）に関する基本原理がここにも適用できる。セパレー
ター２０６は、長く伸びた分解ゾーン２１２および反応
器システム２０４の広がりセクション２１３と連結して
配置されている。広がりセクション２１３は、水平セク
ション２３４の頂部に中央に設けられたセパレーター混
合相入口２３２で終わっている。セパレーター２０６を
含む複合反応システムの構成の結果として、固相２４２
は水平セクション２３４の床２４０に広がり、相２４２
の断面輪郭２４３は、混合相の気体および固形物が移動
する曲線を形成する。広がりセクション２１３における
固形物および分解ガスの膨張はセパレーター２０６に入
る固体−ガス混合物の熱移動および速度を促進する。

固形物は水平セクションの側端部２４６に送られ、固形
物出口２３８を通して下方に排出される。

分解ガスは１８０度の通路を通り、固形物との分離後、
側端部２４６を介して水平セクション２３４の頂部に位
置するガス出口２３６を通して排出される。複数の固形
物出口２３８およびガス出口２３６は、分離ゾーンにお
ける最少時間および最大固−気分離の双方を同時に岱備
する。

分離又は急冷システム２０７はまた、第８図に示すよう
に、それぞれのガス出口２５４の直ぐ下流に通常のサイ
クロンセパレーターを具備する。

それぞれのサイクロンセパレーター２５０への入口ライ
ン２５４は、ガス出口２３６に対し９０度の角度に配列
されており、サイクロンセパレーター２５０は、このシ
ステムに垂直に配置されている。サイクロンセパレータ
ー２５０は、セパレーター２０６から排出された同伴固
体粒子を回収するのに役立つ。デイツプレッグライン３
４９は固形物粒子を再生アセンブリー２０８に戻し、分
解ガスをガス出口２５１を通して下流に送る。

分解ガス出口２３６からサイクロン２５０へと伸びるそ
れぞれのサイクロン入口ライン２５４には、直接急冷ラ
イン２５２が設けられている。下流蒸溜塔からの、通常
１００−４００°Ｆ留分である急冷オイルは、分解ガス
の反応を終了させるため、直接急冷ライン２５２を通し
てサイクロン２５０に導入される。

第９図に示すように、再生アセンブリー２０８は、スト
リッパー２５３、リフトライン２５５、および再生固形
物容器２６０とを具備している。

ストリッパー２５３は、セパレーター２０６からの固形
物粒子が、セパレーター２３８から、およびサイクロン
デイツプレッグ２４９から伸びる固形物出口レッグを通
してその中に放出される管状容器である。ノズル口２６
４を有するチング２６２は、ストリッパー２５３の底部
に設けられている。ストリッピングガス、典型的にはス
チームは、ノズル２６４を通して排出されるだめのリン
グ２６２に放出される。ストリッピングスチームは、固
形物粒子の表面から不純物を除去するために、固形物粒
子の層を通して上昇する。ストリッピングスチームおよ
び同伴不純物は、ストリッパー５２３内の固形物粒子を
通して上昇し、（図示しない）ベントラインを通して分
解ガスラインに排出される。

ストリップされた固形物は、同伴層ヒーター２５８に放
出されるためのコントロールホッパー２５５内に蓄積さ
れる。コントロールホッパー２５５は、固形物が立ちパ
イプ２６６を通してそこに入り、そこから出口ライン２
７３が固形物を同汁層ヒーター２５８に放出するために
伸びる回収容器である。コントロールホッパー２５５お
よび立ちパイプ２６６の組合せは、落下層固形物移動シ
ステムを学備する。コントロールホッパー内の落下層表
面２６８と出口ライン２７３の出口との間の圧力差は、
コントロールホッパー２５５と同伴層ヒーター２５８と
の間の固形物流量を決定する。

加える圧力下のスチームをコントロールホッパー２５５
に選択的に導入して圧力差を調整するために、ライン２
７２が設けられている。圧力差をモニターし、スチーム
ライン２７２にあるバルブ２６５を調整するために、プ
ローブ２６７および２６９が、それぞれコントロールホ
ッパー２５５および同伴層ヒーター２５８に置かれてい
る。

同伴層ヒーター２５８は、基本的には管状の構成である
。燃料ライン２６３により供給されたそれぞれ独立の燃
料ノズル２６１の列は、同伴層ヒーター２５８の下部傾
斜面２７５にほぼ対称に配置されている。加圧空気は、
空気を同伴層ヒーター２５８を通して軸方向に上昇させ
るように配置されたノズル２７７を通して、同伴層ヒー
ター２５８に入る。空気ジェットは、固形物粒子を同伴
層ヒーター２５８を通して再生固形物容器２６０に上昇
させるための駆動力、および燃焼に必要な空気を提供す
る。燃料は、空気の存在下での固形物との接触により発
火する。

リフトライン２５７を通して上昇する燃焼ガス／固形物
混合物は、燃焼ガスを固形物から分離するため、接線方
向に、好ましくはリフトラインと９０度の角度で再生固
形物容器２６０に入る。第６図に示すように、システム
の分離効率を改浮するサイクロン運動をもたらすように
、ガス出口ノズル２８６内にデイスチューブ２８５を有
している。

再生固形物容器２６０は、第７図に示すように、反応器
ホッパー２３１に伸びる立ちパイプ２７１を具備してい
る。第９図に示すように、再生固形物容器２６０の構造
は、落下層２６０の蓄積をもたらし、その落下層２６０
の上では、圧力は再生固形物粒子の反応器ホッパー２３
１への制御された放出を可能とする。

第６．７．９図に示す上部回収容器２６０は、ストリッ
ピングリング２７９ををする下部としてのストリッピン
グセクションを含み、固形物放出システム２１０を形成
する。リング２７１の上では、固形物は流動化し、リン
グ２７１の下では、固形物は落下し、第７図に示す立ち
パイプ２７１に供給される。立ちバイブ２７１は第７図
に示すように、コントロールホッパー２３１内の落下層
に１ｊ（給する。固形物は、立ちバイブ２７１を通して
反応器ホッパー２３１へ流れ、反応器２０４に流れてい
た固形物を置換する。いったんホッパー２３１への入口
が覆われると、エアレートされていない固形物（落下し
た固形物）は反応器ホッパ２３１に流れ続けないであろ
う。このように、入口２３１の位置はホッパー２３１内
の固形物のレベルを定義している。固形物が、層２１８
上のチャンバー２３１ａ内の上記スペースと混合ゾーン
２１１との間の圧力差によりホッパーから流れるに従っ
て、入口２８２は覆われず、ホッパー２３１への追加の
固形物の流れを許容する。

第１図に示す本発明の１実施態様は、以下の比較実施例
（表Ｉ）によって説明される。この例では、軽質ＦＣＣ
ナフサが、通常の管式熱分解により、通常の活性触媒を
用いた１秒以上のＦＣＣ滞留時間での通常の接触分解に
より、（０，９秒）のＦＣＣ滞留時間で高い活性触媒に
よる接触分解により、および同様の高い活性触媒による
非常に短い滞留時間の分解プラス急冷（ＱＣシステム）
により分解された。高い活性の触媒を用いた２つのケー
スが、オレフィンの収率に対する滞留時間の効果を示す
ために表されている。

通常のユニ規然分邂例：　　　　　　　Ａ原料：滞留時間（秒）：反応器　　　　　　　０．３トータル（急冷なし）０．３反応器温度　　　　　８１６転化率、Ｗｔ７−６５トータルＣ２３Ｈ６３ＨＢトータルＣ４Ｃ３１１６／Ｃ３’ｆ６比會會１５．２０．６１０＋４０．０５脅　急冷なし青電パラフィン／オレフィン比表−ユ接触方解装Ｗ１　　接触分解装置　高活性触媒止富旭煤
−一　高括性恕媒−上爪？ム只ＳＢ　　　　　　　ＣＤＦＣＣナフサ２．６５．６４＋１１３．４０．９會１３．０１０．２１１＋６７．７１．１４０．１５１１．２１９＋２９．８１４．４０．４６表Ｉにおいて、実施例Ａは、典型的な熱分解温度および
滞留時間で操作した通常の熱分解を用いて得た収率を示
す。実施例Ｂは、実施例Ａの熱分解よりも長い滞留時間
および低い温度を用いた通常の接触立上がり反応器を示
す。表Ｉに示すように、通常の触媒による転化率は、実
施例Ａの熱分解分解において用いたものより実質的に低
い。この低い転化率は、この比較的軽質の原料に対する
不充分な触媒活性によるより低い温度操作（８１６℃に
対する５１６℃）の結果である。しかし、このような低
い転化率においてさえ、トータルの０３およびＣ４化合
物は、カルボニウムイオン機構の結果として、熱分解の
場合よりも高い。更に、Ｃ３オレフインに対するＣ４オ
レフィンの比は、酸性分解触媒の水素移動活性により、
実質的に増加する。

実施例Ｃは、急冷なしに、低いＦＣＣ滞留時間または高
いＱＣ滞留時間で高い活性の酸性触媒を用いることによ
り得られるであろう生成物の収率を示す。実施例Ｃの選
択された操作条件は、実施例Ａに比較してメタンおよび
エチレンの収率の低下をもたらすであろう。転化率は、
増加した活性のために、より低温（５６５℃に対し５１
０℃）においてすら実施例Ｂに比較して増加している。

酸性分解触媒の結果としてのトータルの０３生成物の実
質的な増加があるが、しかしＣ４の収率は増加した転化
率のために減少する。更に、より長い滞留時間のため、
実施例ＡまたはＢのいずれかに比較して受入れがたい高
いＣ３パラフィン／オレフイ〉・により証拠づけられる
実質的な二の水素移動がある。

実施例りは、非常に短い滞留時間のＱＣシステムにおけ
る本発明の方法を採用することによるオレフィン収率の
顕著な改良を示している。表１に示すように、反応器の
温度が約３０℃増加し、トータルの運動滞留時間即ち分
解反応プラス分離プラス急冷かやあ＜０．１５秒に減少
するとき１、Ｃ３オレフイン収率の約１００％の増加が
ある。

加えて、パラフィン／オレフィン比は、実施例Ｃのより
長い滞留時間において得られたものの半分より低く減少
する。この場合のパラフィン／オレフィン比は、触媒の
水素移動活性の結果として、同様の滞留時間で熱分解の
場合よりも高い。しかし、メタン収率は実施例Ｃのより
低いレベルより低く、かつＣ４の収率は約１００％改善
され、このことは、急冷および短い滞留時間の反応によ
り、より少ない二次分解を示している。

本発明の池の態様において、ＱＣシステムは、芳香族特
にベンゼンの製造を促進するために用いられる。表■は
、７０％の固定された転化率においてｎ−へキサンの分
解から芳香族の製造を促進するためにＱＣシステムを使
用することを示している。ＱＣシステムの二つの例は、
即ち一つは高活性触媒を用いる例であり他は失活ゼオラ
イト触媒を用いる例であるが、通常の熱分解に匹敵し得
る。

例：温度　℃ トータル滞留時間（秒）（急冷を含む）転化率ｗｔγ、原料ＣＩ＋４２Ｈ４Ｃ３’６Ｃ３’８芳香族Ｃ３１（Ｂ／Ｃ３）１６人−■ ｑ且反応邊フ１６．３３５．０１９．８ｉｌｉｌｉ１７．０８．４２７．１１９．６２．１０．７２９．８３５．２４．６２．１２０．９０．４６表■の実施例１において、７３０℃の反応器出口温度と
０．２秒の滞留時間において、７０％の炭化水素原料の
転化率が得られることがわかる。

表■に示すように、熱分解は実質量のオレフィンを生成
するが、パラフィンと芳香族の量は僅かである。ＱＣ分
解条件において、純アルミナのような完全に不活性な固
体を用いたときにも同様な結果が得られる。

高い活性の酸性分解触媒を用いたＱＣシステムにおいて
は、５５０℃の低い温度および０．２秒の滞留時間（実
施例２）において、７０％の炭化水素転化率が得られる
。エチレンの生成は押えられるが、Ｃ３オレフインとパ
ラフィンの収率は促進される。更に、極少量の芳香族が
生成される。

もし、高い活性の触媒の代わりに失活ゼオライト触媒を
用いるならば、全く異なった収率スペクトルが得られる
（実施例３）。ゼオライト触媒の失活は、通常、ゼオラ
イトのマトリックスを崩壊させる高温とスチームに長期
間さらした結果である。このことは、触媒表面積従って
触媒活性の実質的減少をもたらす。ゼオライト触媒を用
いるＦＣＣユニットにおいては、触媒固形物が除かれ、
活性を維持するため新しい触媒が加えられる。そのよう
な使用済み固形物は、失活触媒として好適に用いられる
。

必要な反応温度は、低い活性により、熱分解転化を達成
するに必要な温度と同様である。しかし、全く予想外の
ことに、芳香族（特にベンゼン）生成の実質的増加と、
Ｃ３およびＣ４オレフイン生成の減少がある。エチレン
の収率は、これらの温度におけるフリーラジカルクラブ
キング反応が支配的な熱分解により得たものと同様であ
る。しかし、失活触媒はこれらのより高い温度における
促進された芳香族化活性をもたらし、Ｃ３およびＣ４オ
レフィンおよびパラフィンの消費のもとて芳香族が形成
される。

これらの予想外の結果は、所望の生成物、入手出来る原
料および触媒の選択に応じて、本発明に従って、高いＣ
３−Ｃ５オレフィン生成または高い芳香族生成のいずれ
かを選択するように、オペレーターがＱＣシステムの操
作条件を変化することを可能とする。

本発明の他の態様では、脱水素触媒が酸性分解触媒と組
合わされる。

下記表■に示す実施例は、ミナスナフサ原料を用いてお
り、接触分解と熱分解とを比較している。

接触分解の場合は、与えられた転化率を達成するため、
より低い温度を必要とし、この場合、熱分解生成物（Ｃ
１およびＣ２化合物）のわずか７５％である。カルボニ
ウムイオン分解は、収率スペクトルを０３およびＣ４化
合物を好むようにシフトさせるであろう。

下記表■に示すように、酸性触媒のみの使用は、分解の
イオン性により、トータルのイソＣ４（パラフィン＋オ
レフィン）の実質的増加をもたらす。

しかし、イソ化合物の多くは、イソパラフィンであり、
熱力学的平衡は、パラフィンではなくオレフィンの生成
を好んでいる。コイル熱分解の場合には、イソおよびノ
ルマルの０４は８７％のオレフィン性であり、平衡への
接近を示している。しかし、ノルマル化合物は７０％の
オレフィン性であり、イソ化合物は２９％のオレフィン
性である。

残留時間（秒）温度　Ｃ去−四ＭｌｌＩＡｓナフサ分解ュエル悲分邂０．２中程度の活性度の酸性分解触媒り一０．２鰹処」３沙」コイル分解に孟ゑ収率−ｍ− 収率、机がＩＩ４２Ｈ４Ｃ３Ｈ６ｃ３１＋８４ＨＢ４Ｈ１０１２，５２３，０３，７１３，４０，５４，２４，５０，７６２，５９，５１７，３２，８１３，７］、００．７７、］６．７６１．００．７６０．７５０．７６１．２０１．２０１．５３入−■ ＭＩＲＡＳナフサ分解からのＩＳＯ／ツルマノに４収率
（表ｍかりニーｃ４Ｈ８Ｎ−Ｃ４＋ｌＢ三乙上上Ｊ性　　酸性Ｍ似りみ１５　　　　　　　　　　１．８４３．０　　　　　　　　　　５．４４ニーＣ４１１１ＯＮ−Ｃ４Ｈ１００，２３０，４７４，４３２，２８１８０（γ、オレフィン）、。ｒ（γ、オレフィン）１アルミナ担体上のＳｎおよびＣｒの酸化物の晶合物耐
性触媒プラス脱枳肋蚊Ｃ− ５，０２６，７１１，２５１，００このことは、触媒の水素移動活性が熱力学よりも反応速
度論に基づく新しい平衡関係をもたらすためである。イ
ソ化合物は、ノムマル化合物よりも酸性触媒の存在下に
おける水素移動を行なう大きな傾向を示している。

流れる酸性分解触媒に貴金属酸化物触媒が加えられると
き、酸性部位において生成されたパラフィンは、脱水素
化されてオレフィンとされる。この反応が生ずる程度は
、脱水素触媒の濃度と活性に依存する。表■では、スズ
およびクロムの酸化物が酸性分解触媒と混合されて、イ
ソ化合物については平衡への８０％の接近を達成し、ノ
ルマル化合物については平衡への８７％の接近を達成す
る。表■に示すように、ノルマルおよびイソの価値ある
Ｃ４オレフィンの生成が実質的に増加する。

同じ原料からのイソブチレンの生成は、ファクタ３以上
増加し、ノルマルブチレンの生成は、ファクター２以上
増加する。混合触媒系の使用は、触媒プロセスに対し、
追加の生成物分布の柔軟性をもたらす。脱水素触媒と酸
性分解触媒とを混合し、例えばスチームを用いて急冷し
てｌ見合反応を行なわせることよりも、むしろセパレー
ター６における主分離の下流に位置する接触反応器２５
内の充填層に、脱水素触媒を位置させることが出来る。

酸性触媒との接触により形成されたパラフィンは、オレ
フィンに脱水素されるであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のプロセスの模式図、第２図は本発明の
装置に用いられる反応器フィーダーの縦断面図、第３図
は本発明で採用されるセパレターの縦断面図、第４図は
第３図の４−４断面図、第５図は本発明の急冷プロセス
の模式図、第６図は本発明の１実施態様の全体のシステ
ムの正面図、第７図は本発明で採用される反応器および
気−同セバレーターの縦断面図、第８図は第７図の８−
８断面図、および第９図は本発明で採用される固形物再
生アセンブリーの正面図である。１・・・クラッキングシステム、２・・・反応器、４・
・反応器フィーダー　６・・・セパレーター　８・・・
ストリッパー　１０・・・ヒーター　１２・・・輸送ラ
イン、・・流動層容器、つ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）炭化水素原料を接触分解してオレフィン、芳香族
化合物又はそれらの組合わせを製造する方法であって、（ａ）前記炭化水素原料を分解リアクターに導入し、（ｂ）同時に熱酸性分解触媒固形物を前記リアクターに
移送し、（ｃ）前記炭化水素原料を前記熱触媒固形物から供給さ
れる熱によって接触分解して分解生成物を生成し、（ｄ）前記分解生成物を前記熱触媒固形物から分離し、
および（ｅ）前記分離された分解生成物を急冷する各工程を含
み、前記工程（ａ）から工程（ｅ）までの前記炭化水素
原料の滞留時間は約０．１〜２．０秒の範囲内にあるこ
とを特徴とする方法。
（２）前記滞留時間は約０．０５〜０．５秒である請求
項１に記載の方法。
（３）（ｆ）前記分離された触媒固形物をストリッパーに移送
して残留分解ガス生成物を除去し、（ｇ）前記分解された触媒固形物を燃焼させ、これによ
って炭素堆積物を除去すると共に前記ストリッピングさ
れた触媒固形物を加熱して再生触媒固形物を生成し、お
よび（ｈ）前記再生された触媒固形物を前記分解リアクター
に移送する各工程をさらに含む請求項１に記載の方法。
（４）前記触媒固形物の一部は脱水素触媒を含む請求項
１に記載の方法。
（５）前記脱水素触媒は不活性担体上の貴金属酸化物か
ら選ばれる請求項４に記載の方法。
（６）前記接触分解反応の温度は約９００〜１５００°
Ｆであり、炭化水素原料に対する触媒固形物の重量比は
１〜６０である請求項１に記載の方法。
（７）前記接触分解反応の温度は約１０００°Ｆ〜１３
００゜Ｆであり、滞留時間は０．１〜０．３秒である請
求項６に記載の方法。
（８）前記オレフィンは３〜５の炭素原子を有し、前記
芳香族化合物は６〜８の炭素原子を有している請求項１
に記載の方法。
（９）前記炭化水素原料はＣ４〜Ｃ７パラフィン、ナフ
サ、および軽質軽油から選ばれる請求項１に記載の方法
。
（１０）前記活性酸性触媒固形物はゼオライト系触媒で
ある請求項１に記載の方法。
（１１）前記不活性担体はシリカゲル、シリカ−アルミ
ナ、粘度、およびこれらのいずれかの混合物から成る群
から選ばれる請求項１０に記載の方法。
（１２）前記分解生成物は主にモノ−芳香族化合物であ
り、前記酸性触媒固形物は熱的に失活されている請求項
１１に記載の方法。
（１３）前記炭化水素原料流および熱触媒固形物を管状
の熱再生分解リアクターに供給器を通して移送し、前記
供給器は前記分解リアクターおよび熱固形物容器内の熱
固形物に連通する縦通路を有してあり、前記縦通路の上
方で前記熱触媒固形物を局部的に流動化させ、前記炭化
水素原料を前記熱再生リアクターに前記熱再生リアクタ
ーに入る前記触媒固形物の通路に対し角度をもって供給
する工程を含む請求項１に記載の方法。
（１４）前記熱触媒固形物および分解生成ガスを分離器
内で分離する工程を含み、前記触媒固形物および分解生
成ガスは分離器入口を通って分離器内に入り、そして９
０度方向を変えた後、前記生成ガスはさらに９０度方向
を変え、その結果、生成ガスは前記入口から１８０度方
向を変え、一方前記触媒固形物は前記入口から９０度方
向を変えられた通路内に滞在し、その後、この触媒固形
物の通路は下方に向けられ、前記分離された生成ガスは
急冷されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
（１５）前記触媒固形物および分解されたガスを分離器
内から分離する工程を含み、前記分離器は前記固形物と
ガスとの混合物から前記固形物を約８０％急速に分離す
るための室を含み、この室は直線で囲まれた縦側壁を有
し、この側壁は断面がほぼ長方形で高さＨおよび巾Ｗの
流路を形成し、前記室はまた前記混合物のための内径Ｄ
ｉの入口、ガス出口、および固形物出口を有し、前記入
口は前記室の一端において前記高さＨの流路に垂直に配
置され、この高さＨは少なくとも前記内径Ｄｉに等しい
かこれよりも４インチ大きく、前記巾Ｗは０．７５Ｄｉ
〜１．２５Ｄｉであり、前記固形物出口は前記室の対向
端に位置して重力により固形物を下方に排出させるよう
に配置されており、前記ガス出口は各中心線から測定し
て前記入口から４Ｄより少ない距離に位置し、そしてガ
ス流の方向を１８０度変えるように配置され、その結果
生じる遠心力は流入する前記触媒固形物の流れを前記入
口と反対方向の側壁の方向に向け、そして固形物の実質
的な静止床を維持し、前記静止床の表面は前記固形物出
口へ固形物を流出させるために、円の約９０度のアーク
の曲線路を形成することを特徴とする請求項１に記載の
方法。