JPH02103285A - オレフィンおよび芳香族化合物の製造方法 - Google Patents

オレフィンおよび芳香族化合物の製造方法

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JPH02103285A
JPH02103285A JP1493389A JP1493389A JPH02103285A JP H02103285 A JPH02103285 A JP H02103285A JP 1493389 A JP1493389 A JP 1493389A JP 1493389 A JP1493389 A JP 1493389A JP H02103285 A JPH02103285 A JP H02103285A
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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C2 3H6 3HB トータルC4 C3116/C3’f6比會會 15.2 0.6 10+4 0.05 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       CD FCCナフサ 2.6 5.6 4+1 13.4 0.9會 13.0 10.2 11+6 7.7 1.14 0.15 11.2 19+2 9.8 14.4 0.46 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+4 2H4 C3’6 C3’8 芳香族 C31(B/C3)16 人−■ q且反応邊 フ1 6.3 35.0 19.8 il il i1 7.0 8.4 27.1 19.6 2.1 0.72 9.8 35.2 4.6 2.1 20.9 0.46 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 II4 2H4 C3H6 c31+8 4HB 4H10 12,5 23,0 3,7 13,4 0,5 4,2 4,5 0,7 62,5 9,5 17,3 2,8 13,7 ]、0 0.7 7、] 6.7 61.0 0.76 0.75 0.76 1.20 1.20 1.53 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c4H8 N−C4+lB 三乙上上J性  酸性M似りみ 15          1.84 3.0          5.44 ニーC4111O N−C4H10 0,23 0,47 4,43 2,28 180(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− 5,02 6,71 1,25 1,00 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 (15)

    【特許請求の範囲】
  1. (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. (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. (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. (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. (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. (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. (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. (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. (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. (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. (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. (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. (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. (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. (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。
JP1493389A 1988-01-28 1989-01-24 オレフィンおよび芳香族化合物の製造方法 Granted JPH02103285A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014521789A (ja) * 2011-07-27 2014-08-28 サウジ アラビアン オイル カンパニー 下降流反応装置におけるパラフィン系ナフサの流動接触分解

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2014521789A (ja) * 2011-07-27 2014-08-28 サウジ アラビアン オイル カンパニー 下降流反応装置におけるパラフィン系ナフサの流動接触分解

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JPH055875B2 (ja) 1993-01-25

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