JPH0271850A - 触媒の再生方法 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、触媒の再生方法に関する。

［従来の技術］ 流動接触分解（ＦＣＣ）ユニットからの触媒は、流動接
触分解器でコークスにより汚染（［コーク・アップ（ｃ
ｏｋｅ　　ｕｐ）Ｊ）されているので再生される。

ＦＣＣ再生器は、コークスを燃焼する時に故山されろ高
熱量のために非常に高い温度で操作されろ。

多くのＦＣＣユニットの能力は、それを越えろと金属学
的理由のために再生器を操作できない限界に近い温度に
於ける再生器の操作により制限される。熱い再生触媒は
、通常、水蒸気を発生することにより触媒冷却器で冷却
される。触媒冷却器は内部または外部に存在してよい。

本発明では、アルカンを供給する脱水素反応器としても
機能する外部触媒冷却器（ＥＣＣ）で再生触媒を冷却す
る。

［発明の構成］ 特に、本発明は、再生器の操作温度によりＦＣＣ触媒を
有効なプロパン脱水素剤として使用できる場合において
、ＦＣＣ分解器およびその再生器の操作と低級Ｃ，〜Ｃ
６アルカン、好ましくはプロパン（Ｃ３ｐ）およびブタ
ン（Ｃ，ｂ）、最ら好ましくはプロパンの脱水素の組み
合わせることに関する。

松明細書において後で説明して実証ずろように、部分的
には不明２＝では熱脱水素と呼ぶ熱分解性熱反応であり
、部分的にはＦＣＣ触媒の脱水素触媒効果である熱接触
分解により脱水素反応はＥＣＣて生じる。脱水素に関与
するのはＦＣＣ触媒であるので、そのような触媒がＥＣ
Ｃ１，：存在する場合、触媒を「脱水素触媒」またはｒ
Ｅ　ＣＣ触媒」と呼ぶが、触媒は再生されるだけである
。水蒸気の存在下、熱分解により５３８〜７５０℃ｄ０
００〜１３８２°Ｆ）に於ける通常の液体炭化水素の熱
脱水素は、アメリカ合衆国特許第３８３５０２９号およ
び同第＝１，１７２．８１Ｇ号に記載されているが、そ
のような反応を直接熱交換の基礎として使用し、ＦＣＣ
ユニットのためにＦＣＣで再生触媒を冷却できろことは
全く示唆されていない。

現在、プロパンを脱水素し、大部分の場合では最終的に
はプロパンをガソリンまたはプロパンより遥かに価値の
ある他の生成物に転化する多くの方法か存在する。例え
ば、アメリカ合衆国特許第４．２９３，７２２号（ワー
ｔ”（Ｗａｒｄ）ら）には、そのような方法の１つか記
載されている。これらの方法は、特定の触媒の触媒効果
に基づいており、本発明の方法で使用する温度より実質
的に低い温度で生じろ反応に基づいているのは明らかで
ある。

より詳しくは、本発明は、再生触媒の冷却に於ける改善
に関し、この改善は、触媒がアルカン脱水素機能を発揮
する間、触媒が冷却され、そのようにして触媒をＦＣＣ
から再生器に戻すことができろような条件下でＥＣＣ中
で通常のＦＣＣ触媒の流動床を操作することを含む。Ｅ
ＣＣに於ける触媒床（ＥＣＣ床）の操作条件は、分解器
におけろＦＣＣ触媒の床（分解４床）の操作の間に付着
したコークスの量に密接に関係し１、コークス徂は、再
生器で再生される触媒床（再生床）で発生する熱量を示
す。３つの流動床のそれぞれの操作条件は、石油精製の
ＦＣＣ部分の操作の経済性を改善するために行うことが
できる本発明により見出されたことを達成するために必
要な物質およびエネルギー収支により定められる。

ＦＣＣプロセスは、ガスオイルｌ弗点範囲の石油原料を
ガソリンのようなより軽質の生成物に転化する。広範囲
な種々の触媒を分解器で使用できるが、最も好ましいも
のは、コーク・アップされた時に失活する傾向があるゼ
オライト分解触媒である。この触媒を再生する際、触媒
から多くのコークスを除去する必要がある。結果として
、再生器は圧力下、即ち、２７６〜３８０ｋＰａ（２５
〜４０ｐｓｉｇ）の圧力および物質の観点から実際的で
ある温度で操作される「高温操作」型に設計される。

再生器内の温度は一般的には５３８〜８１５°Ｃｄ００
０〜＋５００°Ｆ）であり、本発明のＦＣＣは同じよう
な一般的な範囲の圧力および温度で操作される。

説明したように、通常の再生器で発生する熱は内部触媒
冷却器として機能する内部コイル（再生コイル）による
か、あるいは熱交換器デユープ内の冷却流体と熱い触媒
を接触させろＥＣＣ（外部触媒冷却器）により除去され
るのが一般的である。

触媒の効率が悪影響を受けない温度におけろ再生器の長
期操作は、任徹の触媒冷却器の操作に殆ど絶対的な操作
信頼性を要求する限界を与える。そのような信頼性は冷
却流体を供給するチューブによりうまく確立されたので
、熱交換器の選択が必然的であり、何年ら熱交換器が選
択されてきた。

多量の再生触媒を操作している精製工程の分解器に戻す
必要がある６２１〜７３２℃ｄ１５０〜ｌ３５０°Ｆ）
の比較的高い温度のために、触媒を冷却することによる
触媒温度の低下は大きくなり得ないが、除去すべき熱■
は非常に大きいことは明らかである。これにより水蒸気
の発生が必然になる。チューブ内で送られろボイラー供
給水との間接熱交換による水蒸気発生は、上述のように
、「完全に適合する」ので、更にもう１つの（第３）流
動床で実施される関係の無い脱水素反応の操作に必ずし
も融通性がなく関連しているとは限らない直接熱交換に
よる再生触媒を冷却する実際の負荷は、かつては粗雑な
考察であっても、熱心に検討されなかったことは理解で
きる。

脱水素反応は吸熱反応であるので、流動床ＥＣＣを供給
することにより、触媒の再生により発生する大壜の熱を
補償するように、システムから十分な熱を除去する触媒
冷却チャンバーが本発明では供給される。

従来の触媒冷却器付きＦＣＣ再生器はアメリカ合衆国特
許第２，３７７．９３５号、同第２．３８６．４９１号
、同第２，６６２，０５０号、同第２４９２．９４８号
および同第４，３７４．７５０号に記載されている。こ
れらの従来技術の触媒冷却器は、間接熱交換、典型的に
はシェル・アンド・チューブ型熱交換器により熱を除去
する。いずれら直接熱交換、例えば熱い再生触媒を冷た
い触媒により連続的に希釈することにより、または熱い
触媒中に冷たい空気を吹き込むことにより熱を除去す４
ことはなく、より特に、いずれら吸熱反応に熱を供給す
る反応器として機能することにより熱を除去していない
。

アメリカ合衆国特許第４，４２２，９２５号では、エタ
ン、プロパン、ブタン、リサイクルナフサ、ナフサ原料
、ラフィネートナフサおよび蒸留塔缶出リサイクルを段
階的にＦＣＣユニットのライザー反応器に供給すること
が記載されている。ライザー反応器では、輸送領域にお
いて低級アルカンが熱い再生触媒と接触し、この触媒は
アルカンを脱水素し、ライザー中を上方に進むにつれて
、触媒および炭化水素の懸濁物の温度が徐々に低下する
。次に、触媒および反応生成物の混合物は、接触分解に
適当な炭化水素原料、例えば直留ナフサ、直留ガスオイ
ル、軽質ザイクルガスオイルまたは重質ガスオイルと接
触する。（第２欄第２９〜３３行参照。）ライザーから
の生成物を主分解器の生成物と混合ずろ場合、ライザー
内の触媒温度のコントロールおよびライザーにおいて起
こる脱水素による（り点の双方が失われものは明らかで
ある。

最ら重要であるのは、脱水素器と接触分解器との組み合
イつせとしての関連ＦＣＣユニットを操作ずろと、発生
ずるオレフィンのコントロールを行うことができないと
いうことである。オレフィンの回収およびその後の利用
がプロセスの目的である場合は、このコントロールは本
質的なものである。

吸熱反応、特にブタンの接触脱水素を使用することによ
り熱い再生触媒を冷却する考えは、４０年以上ら而にア
メリカ合衆国特許第２，３９７，３５２号（ヘミンガー
（Ｈｅｍｍｉｎｇｅｒ））に記載されている。ＦＣＣユ
ニットの操作に関連していないが、触媒を脱水素反応器
に戻す前に触媒の再生か必要であった。上記特許は、脱
水素反応に熱を供給して脱水素反応器で失われる熱を補
償し、少なくとも部分的にブタンを予熱してその温度を
反応温度以上に上げるために、触媒（アルミナまたはマ
グネシア担持酸化クロム）加熱チャンバーが提供されて
いる。

この古い方法の開示以来、分解触媒用に大孔ゼオライト
を使用することが見出され、同様にアルカンをオレフィ
ンに転化する大孔ゼオライトおよび中間孔ゼオライトの
有効性も見出された。本発明の方法では、プロパンの少
なくとも５０％の転化率、好ましくは７０％の転化率を
達成し、この方法は精製工業では初めて実際的な方法で
ある。

アメリカ合衆国特許第２，３９７，３５２号のシステム
は、概念的には実行可能であるが、再循環されるべき触
媒粉末の加圧が必要である。その結果、触媒は再循環さ
れず、何年間もこの概念の改善は無視されてきた。特に
水蒸気の発生は、通常の精製操作において一般的に望ま
しく、通常の間接熱交換器により信頼性よくかつ経済的
に行うことができたので、上記特許の教示するところは
、ＦＣＣ触媒の冷却と関係付けられなかった。ＥＣＣＴ
：　Ｆ　ＣＣ触媒を冷却する概念の適用は、設計による
ものではなく、偶然的なものであった。低級アルカンの
脱水素温度が、大孔ゼオライト分解触媒を再生器に戻す
温度に偶然見合った。更に、本発明者らは、触媒を脱水
素チャンバーに供給する前、アルカンを予備気化して再
循環する触媒と混合した場合、再循環の問題が無くなる
ことを見出した。

他の脱水素プロセスか可能であるが、プロパンの「第３
床」接触脱水素がＦＣＣ分解分解上び再生器の操作と関
係し、多くの利点をもたらすことが見出された。エタン
（Ｃ２ｅ）、プロパン（Ｃ，ｐ）お上びブタンからエヂ
レン（Ｃｔ＝）、プロピレン（Ｃ３＝）およびブチレン
（Ｃ，＝）への望ましい改質に加えて、いずれの従来技
術の方法ら、 １）最適重虫空間速度（ＷＨＳＶ）をらたらす為のＥｃ
ｃｒ第３床」の設計および最大転化率を達成する為の脱
水素温度のコントロールに於ける融通性）を提供する、 ２）ＦＣＣで通常使用される原料より重質の原料の処理
を容易にするためにＦＣＣ再生器を操作する温度をコン
トロールする融通性を提供する、３）ＦＣＣ反応器およ
び主カラムシステムの処理虫を増加させない、 ４）アルカン脱水素の間に形成されるコークスを燃焼す
るＦＣＣ再生器を使用する、 ５）水蒸気を再生する内部再生コイルが省略される、 ６）熱いプロパンガスが流動を提供するので、従来のＥ
ＣＣ触媒冷却器に流動化空気を供給するために使用され
るＦＣＣ空気圧縮器が省略されろ、また、 ７）ＦＣＣからの使用済み触媒をＦＣＣ反応器に直接供
給する＠様においてより十分に説明するように、ＦＣＣ
反応器に供給されろ触媒の温度を下げろことによるＦＣ
Ｃ反応器におけろ望ましくない熱分解が最小限になる という本発明の方法を教示していない。

ＦＣＣ再生器からの熱い触媒かアルカンを熱的に分解し
て脱水素ずろ「第３１；１２４Ｅ　ＣＣにおいて、アル
カン、好ましくは低板アルカンがオレフィンに転化され
得、これは吸熱反応であるので、触媒は、ＦＣＣ再生器
に再循環されろ而に自動的に冷却されろことが見出され
た。

本発明は、ＦＣＣ分解器の再生器において発生する熱を
有効に使用するために方法を提供し、該方法は、再生器
の再生６ｆ１域から「第３床ＪＥＣＣに熱い触媒を供給
することにより、触媒を再生器に戻す際の温度以上の（
Ｆ　ＣＣにおける）／ＦｊＬ度において有効なアルカン
熱脱水素剤である通常のＦＣＣ触媒を使用すること、少
なくとも２３９ｋＰａ（２０ｐｓｉｇ）、好ましくは２
３９〜４１１ｐＫａ（２０〜４５ｐｓｉｇ）の圧力およ
び再生器内の、温度より低いが５３８℃ｃｉｏｏｏ°Ｆ
）以上、好ましくは５９３〜７８８℃ｄ１００〜！４５
０°Ｆ）の温度で、分解器および再生器の外側に位置す
るＥＣＣ内の流動床の輸送支配領域で保持された熱い再
生触媒をアルカンと接触させること、ＦＣＣからの流出
物から独立したストリームでＦＣＣで生成するオレフィ
ンを取り出すこと、および再生器の平均操作温度以下の
温度で好ましくは（分解器に再循環される全ストリーム
基準で）１０重量％以下の同伴炭化水素を有する冷却触
媒を再生器またはＦＣＣ反応器のライザーに再循環する
ことを利用することを含んで成る。

第１図は、流動床熱接触分解器の操作と組み合わせて再
生器を操作する流動接触分解装置および外部触媒冷却器
（ＦＣＣ）としても機能するアルカン脱水素反応器を模
式的に示す。ＥＣＣは吸熱反応器であり、ＦＣＣとして
使用されている従来のシェル・アンド・チューブ熱交換
器により提供されるような機能と同様の機能を提供する
。

第２図は、再生器の操作を模式的に示し、再生器からの
再生触媒はＦＣＣで冷却され、ＦＣＣにはコークス付着
触媒か分解器から流入する。冷却触媒の一部分はＦＣＣ
からＦＣＣのライザーに流入ずろ。

好ましい態様では、一般的には適当なマトリックス成分
中に存在ずろ大孔結晶ソリケートゼオライトから本質的
に成る分解触媒を使用して本発明の方法を実施する。反
応の一部分は熱分解に起因するので、脱水素反応を開始
するためには、使用する分解触媒は限定的なしのではな
い。しかしながら、生成物収率および選択率は触媒の種
類およびその金属成分に影響される。最も好ましいのは
、ＦＣＣライザーへの減圧ガスオイノ喧ＶＧＯ）または
残渣油原料に含まれている追加の金属促進剤、特にニッ
ケルおよびバナジウムにより促進された貴金属促進Ｆ’
ＣＣ触媒であり、金属は再生器で酸化される。更に、Ｆ
ＣＣ触媒は、少量、通常３００　ｐｐｍ以下のｐｔを含
んでよく、再生器でｃｏからＣＯ７への酸化を促進する
。ＦＣＣからの生成物の分布のコントロールは、脱水素
により得られろ生成物の分布のコントロールより遥かに
重要であるので、本発明のプロセスに好ましい触媒は、
［−″ＣＣ触媒である。

一般的に非結晶ノリカーアルミナおよび結晶ノリカーア
ルミナである従来の非ゼオライト系１？　ＣＣ触媒を使
用してよい。ＦＣＣ触媒として有用てめると：われてい
る池の非ゼオライト系物質は結晶ンリコアルミノホスフ
エート（アメリカ会衆［１特許第Ｃ＝１４０，８７１号
）および結晶金属アルミノホスフェート（アメリカ合衆
国特許下４，５６７．０２９号）である。しかしなから
、最ら広く使用されているＦＣＣ触媒は、ＦＣＣユニッ
トの再生器か操作されろ温度および圧力より低い温度お
よび］［力で低板アルカンをアルケンに、特にプロパン
をプロピレンに転化する触媒活性を１丁４゛ることで知
られている大孔シリケートゼオライトである。そのよう
なゼオライトは典型的には、平均（主）孔寸法が７．０
オングストロームまたはそれ以上である。この種の代表
的な結晶ソリケートゼオライト分解触媒には、ゼオライ
トｘ（アメリカ合衆国特許下２．８８２，２４４号）、
ゼオライトＹ（アメリカ合衆国特許下３．１３０，００
．７号）、ゼオライトＺＫ−５（アメリカ合衆国特許下
３．２＝１７，１９５号）、ゼオライトＺ　Ｋ　−−Ｉ
　Ｃアメリカ合衆国特許第３，３１４，７５２号）なら
びにチャバザイト、ホージャサイト、モルデナイトなど
の天然ゼオライトとして名付けられたちのが包含さイー
る。アメリカ合衆国特許下４．５０３．０２３号に記載
されているケイ素置換ゼオライトら有用て力ろ。ゼオラ
イトベータは、本発明の混合触媒系の成分をｄ４成し得
ろ更にもう１つの大孔結晶ソリケー；・である。

最乙好ましいのは、ＦＣＣ触媒の脱水素活性をｄ１比・
４゛るに十分な周期律表の第■族および第＼・１１．ｌ
１ｌｉｓから選択された元素の金属または金属酸化物の
触媒ｊ賃により促進された金属大孔結晶ンリケートゼオ
ライトである。

す１↓型的には先に説明した触媒の１種のみを分解器に
供給してよいが、２種またはそれ以上の組み合わせも使
用できる。先に説明した触媒に加えて、頻繁な再生を必
要とする触媒、例えばゼオライトＹを比較的頻繁な再生
を必要としない形状選択性中間孔結晶ノリケートゼオラ
イト触媒、例えばＺＳＭ−５と組み合わせて使用してよ
い触媒系を使用できる。

本明細書で使用する「触媒」なる語は、触媒活性物質だ
けではなく、自体触媒活性であっても、またはなくても
よい適当なマトリックス成分と複合化したものにも適用
するものとして使用中ろ。

「分解器または分解触媒」なる語は、ＥＣＣの操作の圧
力および温度下、触媒が何等かのプロパン脱水素活性を
有する流動分解器で使用する触媒をき味電ろ。

ＦＣＣユニットを温度５３８〜７３２℃ｄ０００〜１３
５０°Ｆ）、触媒の原料に対する割合４：ｌ〜２０：ｌ
および接触時間１〜２０秒で、流動流れ条件下で操作す
るのが好ましい。−船釣に、拡大ベッセルの上方部分に
あるサイクロン的分離手段につながる上昇流ライザー転
化領域で原料を分解するのか好ましく、ベッセルでは分
解生成物を触媒から分離する。

分解器に好ましい原料は、初期沸点が少なくとし２６０
°Ｃ（５００”Ｐ）、５０％点か少なくとも；う９９°
Ｃ（７５０°Ｆ）および終点が少なくとも５９３℃（ｌ
　ｌ　００’Ｆ）である石油フラクションを含んで成る
。そのようなフラクションには、カスオイル、ザーマル
オイル、残渣通、サイクルストック、ボールトップクル
ード、タールサンドオイル、頁岩油、合成燃料、石炭の
分解脱水素から誘導される重質炭化水素フラクション、
タール、ピッチ、アスファルト、」二連のいずれかから
誘導される水素処理原料などが包含されろ。理解できる
ように、熱分解を避けるために、より高い、３９９°Ｃ
（７５０°Ｆ）以上の沸点のフラクションの蒸留を減圧
下で行う必要がある。本明細書で使用する沸点は、簡単
のために大気圧に補正した沸点により表現している。

下方に延びているストリップ領域の上方端と開連絡して
いるベッセルの下方部分に分離触媒を果積し、ストリッ
プ領域では、水蒸気のような自流の上界ストリップガス
により触媒はストリップされろ。ストリップされた生成
物および転化生成物は触媒から分離され、ライザー転化
領域から排出されろ。これらの生成物は、サイクロン的
に分離された炭化水素蒸気と混合され、１つまたはそれ
以上の下流領域に送られる。ストリップされた触媒は、
燃焼により付着炭素質物質を除去し、それにより触媒を
６７７°Ｃｄ２５０’Ｆ）〜８１６°Ｃｄ５００°Ｆ）
に加熱ずろために再生器に送られる。

Ｆ　ＣＣユニットの操作におけろ上述の工作は通常のら
のであり、工程を実電する条件は、１卓れ１および所望
の生成混合物により示される乙のに過ぎないことを説明
したしのであり、従って、再ＩＥ　２３の条件を示して
いる。

第１図は、ガスオイル（沸点範囲６００〜１２００１Ｆ
または３１５５〜６７６７°Ｃ）のような原料２を、予
熱後、底部付近でライザー・１に供給するフローシート
を模式的に示す。ガスオイルは、流量調節バルブ８付き
のスタンドバイブロの、ノーうなバルブ付き導管手段を
介して供給される熱い再生触媒、例えばゼオライトＹと
混合されろ。熱い再生触媒の温度は６７７〜７３２°Ｃ
ｄ２００〜１３５０°Ｆ）であるので、炭化水素蒸気の
懸濁物は急速に形成されてライザー４を上方に流れる。

ライザー４は、触媒および同伴炭化水素が流れろ領域５
で穏やかに広かり、所望の分解生成物を生成するように
所定の接触時間がこの領域５において確保される。触媒
粒子およびガス状転化生成物は領域５を通過してライザ
ーの項部から、ベッセル１９の上方部分Ｉ７に収容され
ｔ二１つまたはそれ以上のサイクロン分離器１・１に排
出されろ。

ライザー１１は「バート・ケージ（ｂｉｒｄ　　ｃａｇ
ｅ）ｊ排出デバイスで終イつっているか、または通常（
，１サイクロン的触媒分離手段に直接接続されない開口
端「１゛字」コネクションをライザー排出部に締結して
よい。ライザー４からの流出物は、触媒粒子および炭化
水素蒸気を含んで成り、これらはサイクロン分離器１４
に送られ、分離器Ｉ４は触媒を炭化水素蒸気から分離ず
ろ。そのような蒸気はプレナムチャンバー１６に送られ
、その後、回収または別の処理のために導ＷＩ　８を介
して除去されろ。

サイクロン１４からの炭化水１７４気は、プレナムチャ
ンバー１６から排出され、プレナムチャンバーから導管
１８を介して次の処理およシ゛回収のために、典型的に
は蒸留塔に排出され、蒸留塔で分解生成物は所定のフラ
クションに分離される。

蒸気から分離された触媒は、デイツプレッグ２０を介し
てベッセル１９の下方部分で保持されている流動触媒床
２２に送られる。床２２はストリッピング領域２４の上
方に有り、領域２４と開連絡している。触媒は、−船釣
には下方かつ導管２６を介して供給される上昇水蒸気に
対して向流でストリッピング領域に進行する。ストリッ
ピング効率を向上させるためにバッフル２８をストリッ
ピング領域に供給している。

サイクロンにおいて炭化水素蒸気から分離した使用洛み
触媒は、原料付着化合物のより高温の脱着を行うのに十
分な時間ストリッピング領域２・１に保持される。熱い
再生触媒が、時には実施されろように、図示していない
手段によりストリッピング領域に供給されるなら、スト
リッピング領域は６７７℃ｄ２５０°Ｆ）またはそれ以
」−の温度で保持されろ。水に気および脱離炭化水素は
、１つまたはそれ以」二のサイクロン３２を通り、サイ
クロン３２は、ディップレ・・ノブ３４を介して微細触
媒を床２２に戻す。

ストリップされた触媒は、流肴凋節バルブ３８付き導管
３６を流れて、濃厚流動触媒床４８を含む再生器４６に
達し、その床の下方部分には再生ガス、典型的には空気
が、導管５２により分配器５０を介して供給されろ。デ
イツプレッグ５６付きサイクロン分離器５４は、煙道ガ
スから同伴触媒粒子を分離して分離した触媒を流動床４
８に戻す。煙道ガスはサイクロンからプレナムチャンバ
ーに送られ、導管５Ｂにより除去される。熱い再生触媒
は導管６によりライザー４の底部に戻され、通常実施さ
れている次の転化ザイクルを継続する。

本発明である改傅点において、熱い再生触媒はｔＡｆ、
ｊｎ　”Ａ節バルブ４４付き導管４２をＥＣＣ触媒の流
動床６２を含むＥＣＣ６０まで流れる。模式的に示すよ
うに、ＦＣＣは触媒輸送導管を介して再生器と接続され
ているが、再生器および分解器の双方に対して物理的に
は外部に位置する。ＥＣＣ床の下方部分に脱水素すべき
低級アルカンの原料を供給する。最ら好ましいのは、プ
ロパンが他の炭化水素成分の全重量に対して主成分であ
る原料である。プロパンは、種々の洗清製ストリームか
ら排出された通常は９飛の他の低級アルカンおよび更に
少１のオレフィンと共に導管６６を介して分配器６４に
より供給される。再生器かりの熱い再生触媒ストリーム
は、相対的に冷たいＥＣＣ床のガスおよび触媒との直接
接触により急冷されろ。

ＦＣＣは、０，０１〜５　、　Ｏｈｒ−’、好ましくは
０．１〜１．Ｏｈｒ”の−船釣に比較的低いＷＨ９Ｖな
らびに２４０−４４６ｋＰａ（２０〜５０ｐｓｉｇ）、
好ましくは２７３〜４．１１（２５〜４５ｐｓｉｇ）、
６５０〜８１６°Ｃｄ２００〜１５００°Ｆ）、好まし
くは７３２℃ｄ３５０°Ｆ）の比較的狭い圧力および温
度範囲で操作されるが、これらは再生器が操作されろ温
度および圧力に関係する。

ＥＣＣに供給する熱量は、再生器からのコントロールさ
れた触媒の取り出し量により決定される。

触媒ストリームを取り出す速度は、再生器を操作ずろｌ
益度に関係し、従って、これは、脱水素できるアルカン
の量を決定する。所定の温度におけろＥＣＣへの再生触
媒のある量および供給する低級アルカンの割合に対して
、原料を予熱する温度により、ＦＣＣにおけろ触媒の温
度を５９３〜７３２°Ｃｄ１００〜１３５０°Ｆ）の範
囲にコントロールずろ。

デイツプレッグ６９付きザイクロン分離器５５は、同伴
触媒粒子をエチレン、プロピレン、水素、ブチレン、他
の炭化水素生成物および未転化アルカンから分離し、使
用済み触媒を流動床６２に戻す。脱水素反応の転化生成
物はサイクロンからプレナムチャンバー６３を通過して
流出導管６５によりプレナムチャンバーから除去される
。エアーリフト導管５２で空気により持ち上げることに
より、バルブ４７付き導管４５を介して相対的に冷たい
ＥＣＣ触媒を再生器に戻す。要すれば、冷却触媒をバル
ブ３５付き導管３３を介してＦＣＣからライザー４に供
給することにより、再生器を部分的にまたは完全にバイ
パスさせてよい。操作により融通性を与える場合、ＦＣ
Ｃからの冷却触媒の一部分を導管４５を介して再生器に
戻し、残りを導管３３を介してライザーに送る。

再生触媒を、バルブ８によりコントロールされる戻り導
管６を介して再生器から再生触媒を除去して、導管３３
がライザーと連絡する点より上方または下方で分解器の
ライザー４に送る。冷却触媒をＦＣＣライザーに直接送
ることによるこの再生器のバイパスは、触媒循環を最大
限とし、ＦＣＣライザーにおける比較的低い触媒温度故
に熱分解を最小限とするのが望ましい場合に適している
。

操作に一層の融通性を与えるために、導管４５からの冷
却触媒をバルブ４９によりコントロールして導管４３を
介して戻り導管６に冷却触媒を供給してよい。

第２図は、残渣油を使用するＦＣＣ操作に特に適用する
が、ガスオイルの分解に乙等しく使用できる本発明のも
う１つの態様を示す。この態様では、ＦＣＣのデイツプ
レッグ２０および３４からの使用済み触媒はバルブ５３
によりコントロールされた導管５１を介して、５４０〜
５６６°Ｃｄ００〜１０５０°Ｆ）でＥＣＣに直接送ら
れ、ＥＣＣへのアルカン原料が触媒の孔に残留する炭化
水素をストリップする。ＦＣＣは、圧力２７３−４１１
ｋＰａ（２５〜４５ｐｓｉｇ）、温度６４９〜７６６°
Ｃｄ２００〜１４００°Ｆ）で操作するのが好ましい。

ストリッピングを助長するために、ＦＣＣの操作条件下
で炭化水素と非反応性である不活性ガスストリーム、典
型的には水蒸気、場合により、脱水素すべきアルカン原
料の一部分との組み合わせで、ストリッピングを行うの
に十分量で導管６１を介してＦＣＣに供給してよい。要
すれば、流出導管６５からの流出物のスリップ水蒸気７
０をライザー４に供給してよい。ＥＣＣにおけるアルカ
ンの空塔速度は０．０９〜１．５ｍ／ｓ（０，３〜５ｒ
ｔ／Ｓ）であり、水蒸気の空塔速度は０〜０．０６ｍ／
５（０−０，２＋ｎ／ｓ）であるのが好ましい。０．０
９ｍ／ｓ（０，３ｆｔ／ｓ）より小さいアルカンの空塔
速度は一般的に経済的ではなく、０．０６ｍ／ｓ（０，
２ｆｔ／ｓ）の空塔速度も経済的ではない。ＥＣＣから
の冷却触媒は、バルブ６８によりコントロールされる導
管６７を介してＦＣＣライザー４に直接戻されろ。従っ
て、ＥＣＣは、ＦＣＣ分解器用のストリッパーの通常の
機能を代替するのは明らかである。

ＦＣＣの操作の好ましい条件は、ｌ　ｈｒ”を越えない
Ｗ　ＨＳ　Ｖでｌバス邑たりプロパン原料の７０％が転
化するような条件である。ブタンを使用するとより大き
い転化率が得られ、エタンを使用するとより小さい転化
率が得られる。

熱脱水素反応において予想されるように、転化率および
選択率は、ＥＣＣの操作のプロセス条件に主として影響
され、またＦＣＣ触媒の脱水素活性を促進する促進剤に
より促進されていない限り、使用するＦＣＣ触媒に少し
影響される。ホーンヤサイト触媒に最ら好ましい促進剤
は、酸化ニッケルおよび酸化バナジウムである。ＦＣＣ
触媒は、１”　ＣＧ原料中のニッケルおよびバナジウム
を捕捉するのでＦＣＣ触媒の脱水素活性は再生後に促進
されろ。全ての場合において、所定の温度で転化率か増
加すると、プロパンからプロピレンへの転化の選択率は
減少する。また、反応温度が」二昇するか、または空間
速度か減少すると、プロパンの転化率か増加する。プロ
パンの分解、プロピレンおよびエチレンのオリゴマー化
、エタンの脱水素およびＣ４化合物の異性化のような副
反応の程度は、より大きい空間速度で減少し得るが、プ
ロパンの転化を犠牲にすることになる。大部分の場合で
は、転化率が比較的高くても、未転化プロパンをＥＣＣ
ヘリサイクルするのが好ましい。

以下の実施例は、ガスオイル／残渣油原料を３１８．０
０　Ｏｆ！／ｈｒ（２０００バーレル／ｈｒ）処理する
、１段再生器を有するＦＣＣユニットについてである。

再生器の濃厚床は１５０未トンｄ３６，０７Ｌ）の触媒
を有した。

触媒の損傷を防止するために８１５℃ｄ５００°Ｆ）以
下の温度で再生する必要があるニッケルにより促進した
ホージャサイトＦＣＣ触媒を使用する。触媒を７４６℃
ｄ２５０°Ｆ）の温度で分解器のライザーに輸送する。

従って、１０１６０　ｋｇ／ｍ１ｎｄ０ｔ／ｍ１ｎ）の
熱い再生触媒を取り出してＥＣＣ６０に、昆合し、方、
分解器の頂部流出物からの生成物と熱交換する（図示せ
ず）ことにより２行０°Ｃ（５（ｌ　ＱｏＦ）に予熱し
た４　５４　ｋｇ／ｍｉｎの低級アルカン原料ストリー
ムを使用して流動状態を保持する。領域が輸送状態にあ
る限り、乱流の程度は重要ではないが、熱い再生触媒を
冷却する熱移動を起こすように、流動が適当である十分
な乱流支配であるのが好ましい。触媒を再生器に持ち上
げろリフトガスとして機能するように、低級アルカン原
料を熱い再生触媒と予備混合する。

従って、ＦＣＣは、再生器に冷却能力を付与する手段を
提供し、一方、低級アルカンストリームを改質すること
は明らかであろう。ＥＣＣを加えろことにより、ＦＣＣ
触媒により多くの炭素を付着さＵ゛るより重質の原料を
ＦＣＣに供給できる。

炭素を焼却することにより放出される追加の熱は、アル
カンをより価値の有ろオレフィンに転化する間、ＦＣＣ
で補償される。ＥＣＣへの触媒の流れを変え、ＥＣＣか
ら再生器への流れをコントロールするためのバルブ調節
により、「実際と同様に熱い」間、再生器の操作の良好
なコントロールが可能となる。ＦＣＣのプロセス条件に
より、原料ストリーム中の少なくとも１種のアルカンの
転化をコントロールすることが可能となり、その結果、
少量の芳香族化合物および脂環式化合物を含むアルカン
、オレフォンおよび水素を含んで成るＦＣＣからの流出
物を原料として使用でき、精製工程の別の部分で改質で
きろ。

再生器の寸法および温度は以下のようである：高さ２７
．４　ｍ（９０ｒｔ）、直径７．６Ｊ！（２５ｒｔ）、
再生器から取り出した熱い触媒９５３０　ｋｇ／ｍ１ｎ
（２＋、０００ボンド／ｍ１ｎ）、熱い再生触媒の温度
７３２℃（＋３５０°Ｆ）。

ＦＣＣの寸法およびホージャサイト触媒を使用する操作
条件は以下のようである 高さｌ　８．３．ｔ（６０ｆｔ）、直径３．０５ｍ（Ｉ
　０ｆｔ）、流動床高さ９，１４ｉ（３０ｆｔ）、流動
床密度４９７Ｋｇ／ｘ３（３１ボン）”／ｆｔ３）、Ｅ
ＣＣ床の平均温度６７７°Ｃｄ２５０°Ｆ）、ＦＣＣに
おけろアルカンの空塔速度０．３６５ｉ／５ｅｃｄ，２
ｆｔ／５ｅａ）、〜Ｖｌ（Ｓ　Ｖ　０　、８　ｈｒ−’
、再生器にリサイクルされろ冷却ＩでＣＣ触媒の温度６
７７℃ｄ２５０°Ｆ）。

」二連のように、本発明の一般的な内容および特定の例
を説明し、それらを用いてアルカン；京料ストリームの
脱水素に関して説明してきたか、特許請求の範囲によｊ
）７）される場合を除いて、不当に制限されることはな
いと考えられる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、流動接触分解器の操作と３．ｄ
；、合わ什て再生器を操作する流動接触分解袋＋１ｖｌ
およびアルカン脱水素反応器のフローシートである。 １４・・→）“イクロン分離器、 １６・・プレナムチャンバー　１７　　」一方記分、１
９・ヘソセル、２０−デイツプレッグ、２１・下方部分
、２２・流動床、 ２・１　・ストリゾピング領域、２８・・・バッフル、
：（２・サイタロ／分離器、 ニー３４・・・デイツプレッグ、４６・・・再生器、４
８　流動床、５０　・分配器、 ５１・・サイタロ／分離器、 ５６・デイツプし・ソゲ、６０−Ｅ　ＣＣ１６２流動床
、６４・・分配器、 ６９・　デイツプレッグ、 ７０　・ストリップ水蒸気。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、再生器に存在する触媒の濃厚流動床を保持し、触媒
   を流動分解器に戻す前に触媒を再生するために十分な酸
   素含有再生ガスを再生領域に供給しながら、圧力２４０
   〜４４６ｋＰａおよび温度６５０〜８１５℃で再生領域
   においてコークス汚染流動分解触媒を再生する方法であ
   って、 ａ）再生器触媒のコントロールされたストリームを取り
   出し、これを再生領域の温度以下の温度の脱水素領域に
   供給し、脱水素領域は分解器および再生器に対して外部
   に有る触媒冷却器に配置されており、ストリームの量は
   、脱水素量におけるアルカンの脱水素反応の吸熱量を供
   給するに十分であること、 ｂ）熱い取り出した触媒を触媒冷却器において流動状態
   で保持するのに十分な量でアルカン原料ストリームを脱
   水素領域に供給し、アルカンの少なくとも５０％を転化
   し、同時に触媒を冷却するに十分な温度で維持しながら
   、流動状態は輸送支配状態で存在すること、ｃ）冷却し
   て６５０〜７３１℃となっている触媒を脱水素領域から
   再生領域に供給し、その中で熱い再生触媒を冷却触媒と
   混合すること、ならびに ｄ）触媒冷却器からの流出ストリーム中の脱水素生成物
   を取り出すこと を特徴とする触媒再生方法。 ２、アルカンが炭素数２〜６の低級アルカンである請求
   項１記載の方法。 ３、脱水素領域において触媒と接触する低級アルカンの
   ＷＨＳＶは、５ｈｒ＾−＾１を越えない請求項２記載の
   方法。 ４、流動分解器の下方で分解器のライザーに流量を調節
   して供給するために、冷却触媒を供給することを更に特
   徴とする請求項３記載の方法。 ５、再生領域に送られる冷却触媒の一部分を分配して、
   流動分解器の下方で分解器のライザーに該一部分を流量
   コントロールして供給することを更に特徴とする請求項
   ３記載の方法。 ６、原料ストリームは、他の炭化水素の全重量に対して
   プロパンを主成分として含む請求項１〜５のいずれかに
   記載の方法。 ７、分解触媒は、場合によりゼオライト触媒のの脱水素
   活性を強化するに十分な触媒量の第Ｖ族または第VIII族
   の金属元素またはその酸化物により促進されたゼオライ
   ト触媒である請求項１〜６のいずれかに記載の方法。 ８、触媒冷却器からの流出ストリームは、コントロール
   された量の少なくとも１種のオレフィンを含む請求項１
   〜７のいずれかに記載の方法。 ９、流動分解器からの使用済み触媒のコントロールされ
   たストリームを取り出し、使用済み触媒を脱水素領域に
   直接供給し、流量コントロールして供給するために流動
   分解器の下方で分解器のライザーに冷却触媒を送ること
   を更に特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の方法
   。 １０、アルカンに対して少量の水蒸気を脱水素領域に供
   給し、その量は、アルカンと共同して使用済み触媒に残
   留する炭化水素をストリップするに十分であることを更
   に特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の方法。 １１、原料ストリームは、他の炭化水素の全重量に対し
   てプロパンを主成分として含む請求項１〜１０のいずれ
   かに記載の方法。 １２、分解触媒は、場合によりゼオライト触媒の脱水素
   活性を強化するに十分な触媒量の第Ｖ族または第VIII族
   の金属元素またはその酸化物により促進されたゼオライ
   ト触媒である請求項１〜１１のいずれかに記載の方法。 １３、触媒冷却器からの流出ストリームは、コントロー
   ルされた量の少なくとも１種のオレフィンを含む請求項
   １〜１２のいずれかに記載の方法。 １４、再生器に存在する触媒の濃厚流動床を保持して触
   媒を流動分解器に戻す前に触媒を再生するために十分な
   酸素含有再生ガスを再生領域に供給しながら、圧力２４
   ０〜４４６ｋＰａおよび温度６５０〜７９０℃で再生領
   域においてコークス汚染流動分解触媒を再生する再生手
   段を含む流動接触分解システムであって、 ａ）再生器から再生触媒のコントロールされたストリー
   ムを取り出すための第１バルブ付き導管手段、 ｂ）再生器領域の温度より低い温度の脱水素領域を有し
   、分解器および再生器に対して外部に配置されている、
   再生器とバルブ連絡している脱水素反応器、 ｃ）触媒を冷却する間、熱い取り出し触媒を脱水素反応
   器で流動状態で保持するに十分量で脱水素領域に低級ア
   ルカン原料ストリームを供給する手段、 ｄ）脱水素領域から再生または流動分解領域に冷却触媒
   を送るための第２バルブ付き導管手段、ならびに ｅ）脱水素反応器から流出水蒸気を取り出すための導管
   手段 を有してなるシステム。