JPH05508345A - 部分ｃｏ燃焼による多段触媒再生をコントロールする方法および装置 - 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】 部分ｃｏ燃焼による多段触媒再生をコントロールする方法および装置本願発明の 分野は、流動床におけるコークスが付着した分解触媒の再生である。

接触分解は、多くの精油工業の中心的領域である。これは、大きな分子をより小 さな分子へ分解することにより、重質原料をより軽質の生成物へ転化させる。

接触分解は低温において水素を添加せずに操作するが、これに対して水素化分解 は高い水素分圧で操作する。接触分解は、分解工程の際に、実質的には非常にわ ずかの油を保持して操作するので本来的に安全である。

接触分解には太き（分けて二つの方法−移動床と更に一般的で効率的な流動床− がある。

流動接触分解（ＦＣＣ）プロセスにおいて、触媒は、食卓塩及び胡淑に似た粒子 径及び色を有しており、分解反応器と触媒再生器との間を循環する。反応器内に おいて、炭化水素フィードは熱い再生された触媒のソース（ｓｏｕｒｃｅ）と接 触する。熱い触媒は、４２５〜６００℃、通常は４６０〜５６０℃でフィードを 気化して分解する。分解反応は炭素質の炭化水素またはコークスを触媒上に付着 させ、これにより触媒を失活させる。分解生成物はコークス付着触媒から分離さ れる。

コークス付着触媒は、触媒ストリッパー内で、通常水蒸気により揮発分がストリ ップ（除去）され、次いでストリップされた触媒は再生される。触媒再生器は触 媒からのコークスを、酸素含有ガス、通常は空気で燃焼させる。脱コークス化は 、触媒活性を回復させるのと同時に、触媒を例えば５００〜９００℃、通常６０ ０〜７５０℃まで加熱する。この加熱された触媒は分解反応器ヘリサイクルされ て、更に新しい供給フィードを分解する。再生器内でコークスを燃焼することに より生じた煙道ガスは粒子の除去及び−酸化炭素の転化のために処理することが でき、その後該煙道ガスは、通常、大気中に排出される。

接触分解は吸熱的であり、すなわち熱を消費する。分解のための熱は、最初は、 再生器からの熱い再生触媒により供給される。最終的には、フィードを分解する ために必要な熱を供給するのはフィードである。フィードの幾らかは触媒上にコ ークスとして堆積するが、このコークスの燃焼により再生器内で熱が発生して、 熱い触媒の形態で反応器内ｌ二遁環される。

接触分解は１９４０年代から漸次発展してきている。流動式接触分解（ＦＣＣ） 法の発展傾同は、全てがライザー分解となり、ゼオライト触媒を使用するように なっている。

ライザー分解は、濃厚床分解よりも価値のある生成物をより高い収率で与える。

現在、はとんどのＦＣＣ装置が全部ライザー分解を使用しており、ライザー内で の炭化水素の滞留時間は１０秒以下、或いは５秒以下の場合さえある。

高い活性及び選択性を有するゼオライト含有触媒が、現在のほとんどのＦＣＣ装 置で使用されている。この触媒は、再生後の触媒上のコークスが０．２重量％以 下、好ましくは０．０５重量％以下である場合に、最良の効果を示す。

ＦＣＣ触媒をこの低い残留炭素レベルに再生し、再生器内でｃｏをＣＯ２へと完 全に燃焼させて（熱を保存し空気汚染を最小限にする）ために、多くのＦＣＣの オペレーターがＣ○燃焼促進剤金属を触媒又は再生器へ添加する。

米国特許第４．０７２．６００号及び同第４．０９３．５３５号は、Ｐｔ、　Ｐ ｄ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｏｓ、Ｒｕ及びＲｅ等の燃焼促進金属を、分解触媒中に、全触 媒保持量基準で、０．０１〜５０ｐｐ＠の濃度で使用することを示している。

プロセス及び触媒が改良されるにつれて、精油工業はそのプロセスを使用して、 広範な供給原料、特により重賞であり、また以前に流動接触分解装置へのフィー ド中で許容されていたよりも多（の金属及び硫黄分を含有する供給原料を改質す ることを試みた。

これらのより重質で汚染度の高いフィードのために再生器に対する要求は増大し ている。残渣油の処理は、再生器、スチーム（水蒸気）、温度及びＮＯｘのゾー ンに関する現存する問題を悪化させる。これらの問題について、以下に更に詳細 に検討する。

水蒸気はＦＣＣ再生器内に常に存在しているが、触媒の失活を引き起こすものと して知られる。蒸気は意図して添加されることはないが、通常、触媒のスチーム ストリッピングからの吸収もしくは同伴された水蒸気として、又は再生器内で生 成する燃焼による水として常に存在する。

不十分なストリッピングは、再生器内において、２倍量の蒸気を生じさせる。

第１は吸着又は同伴されたスチームからであり、第２は不十分な触媒ストリッピ ングのために触媒上に残された炭化水素からである。ＦＣＣストリッパーからＦ ＣＣ再生器へ送られる触媒は、水素含有成分、例えばコークス又はそれに付着し たストリップされない炭化水素等を含む。この水素は、再生器内で燃焼して水を 生じ、水熱的劣化を引き起こす。

米国特許第４，３３６，１６０号（ディージ（Ｄｅａｎ）ら）は、段階的再生に より水熱的劣化を減少させようと試みている。

触媒のスチーミングは、再生器が熱くなるにつれて更に問題となる。より高い温 度は、水蒸気の失活効果を加速する。

温度 再生器はますます高温で稼動している。それは、はとんどのＦＣＣ装置が熱バラ ンスされており、即ち、分解反応で吸収する熱が触媒上に堆積したコークスを燃 焼させることにより供給されるからである。より重質のフィードを用いると、分 解反応に必要とされるよりも多くのコークスが触媒上に堆積する。再生器は更に 熱くなり、余分の熱は高温の煙道ガスとして捨てられる。多くの精油工業では、 残渣又は同様の高ＣＣＲフィードの量を、装置が許容できる程度まで厳密に制限 する。高温は多くの装置の冶金学上の問題であるが、更に重要なことに触媒にと って問題である。再生器内で、コークス及びストリップされない炭化水素の燃焼 は、測定される濃厚床又は希釈相の温度よりもはるかに高い触媒の表面温度をも たらす。このことは、オッセリ（Ｏｃｃｅｌｌｉ）らにより、デユアルーファン クション・クラッキング・キャタリスト・ミクスチャーズ（Ｄｕａｌ　Ｆｕｎｃ ｔｉｏｎ　ＣｒａｃｋｆｎｇＣａｔａｌｙｓｔ　Ｍｉｘｔｕｒｅｓ）の第１２章 、フリューイド・キャタリティック・クラッキング（Ｆｌｕｉｄ　Ｃａｔａｌｙ ｔｉｃ　Ｃｒａｃｋｉｎｇ）　、ＡＣＳ　シンポジウム・シリーズ（Ｓｙｍｐｏ ｓｆｕａ＋　５ｅｒｉｅｓ）　３７５、アメリカン・ケミカル・ソサイエティ（ Ａｍｅｒ−ｉｃａｎ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　５ｏｃｉｅｔｙ）　、ワシントンＤ、 　Ｃ，，１９８８年において述べられている。

再生器内で生成するＣＯ／Ｃｏ、比を調整することにより再生器の温度コントロ ールをいくらか行うことができる。コークスを部分的にＣＯに燃焼させると、Ｃ Ｏ２まで完全燃焼させるよりも熱の発生が少ない。ＣＯ／Ｃｏ、比の制御は、単 一の沸騰床再生器内ではかなり直接的である、即ち、添加する空気の量を制限す ることによる。多段階再生器を含む場合には、ＣＯ／ＣＯ２のコントロールはは るかに困難である。

米国特許第４．３５３．８１２号（ローマス（Ｌ　ｏｍａｓ）ら）は、再生器か らの触媒を、冷媒を管側に通した熱交換器のシェル側に通して冷却することを開 示する。

冷却した触媒は再生領域へとリサイクルされる。この方法は、再生器から熱を除 去するが、あまりストリップされていない触媒、或いは充分にストリップされた 触媒でさえもが、再生器内において非常に高い表面の又は局所的な温度を履歴す ることを防止しないであろう。

従来技術は、濃厚又は希薄相の再生された流動触媒の熱を除去する領域、又は再 生器ベッセルから離れた外部の熱交換器を使用して、熱い再生した触媒を冷却し て再生器に戻している。このようなプロセスの例は、米国特許第２．９７０．１ １７号（ハーバ−（Ｈａｒｐｅｒ））、同第２．８７３．１７５号（オーニング （Ｏｖｅｎｓ））、同第２，８６２，７９８号（マッキニ−（ＭｃＫｉｎｎｅｙ ）　）　、同第２．５９６，７４８号（ワトソン（Ｗａｔｓｏｎ）ら）、同第２ ，５１５．１５６号（ヤーニツヒ（Ｊ　ａｈｎｉｇ）ら）、同第２．４９２．９ ４８号（バーガー（Ｂｅｒｇｅｒ）　）　、及び同第２．５０６゜１２３号（ワ トソン）に見ることができる。

０ｘ ＦＣＣ再生器内での窒素化合物の燃焼は、長い間、少量のＮＯｘを生成するとさ れており、これの一部は再生器煙道ガスと共に放出されていた。この放出は、比 較的低温、ＣＯの部分燃焼からの比較的還元雰囲気、及びＮＯｘの生成を増大す る再生器内のＰｔ等の触媒金属の不存在のために通常はそれほど問題ではなかっ た。

残念ながら、より重質のフィードへの傾向は、通常、コークス上の窒素化合物の 量が増大し、ＮＯｘの放出が増大することを意味する。より高い再生器温度もＮ Ｏｘの放出を増大する傾向にある。多（の精油工業において、窒素を含むコーク スの少なくとも大部分を比較的還元性の雰囲気で燃焼させる方法があれば有利で あり、これにより、再生器内で生成した多くのＮＯｘをＮ２に転換することがで きる。残念ながら、現存する多段階再生器の設計は、双方が部分ＣＯ燃焼、即ち 、還元性の雰囲気で操作される２段階再生で運転できない。

高効率再生器 はとんどの新しいＦＣＣ装置は高効率再生器を使用するが、これは触媒からのほ とんどのコークスを燃焼させる高速流動床コークス燃焼器およびｃｏをＣＯ２に 後燃焼させ、限られた量の付加的コークス燃焼を行うコークス燃焼器の上方にあ る希薄相移送ライザーを使用する。熱い再生された触媒及び煙道ガスは移送ライ ザーから排出されて分離され、再生された触媒は第２床の沸騰濃厚床として集め られ、ＦＣＣ反応器に戻され、また、入ってくる使用済み触媒を加熱するために コークス燃焼器にリサイクルされる。

このような再生器が現在広（使用されている。これらは、完全ｃｏ燃焼を希薄相 移送ライザー内で達成するように典型的に操作される。これらは一段階再生を達 成する。即ち、本質的に全てのコークスをコークス燃焼器で燃焼させ、少量を移 送ライザー内で燃焼させる。触媒のコークス燃焼器内での滞留時間は数分間のオ ーダーであり、他方、移送ライザー内での滞留時間は数秒間のオーダーである。

従って、一般に移送ライザー内における触媒の滞留時間が充分ではないので、そ れほどのコークス燃焼は行われない。

このような高効率再生器における触媒再生は本質的に一段階の再生であって、そ こでは触媒及び再生ガス並びに生成した煙道ガスが、コークス燃焼器から希薄相 移送ライザーを経由して一緒に存在する。追加の触媒の再生はコークス燃焼器の 下流ではほとんど起こらない。それは、第２床、再生された触媒を集めて反応器 又はコークス燃焼器ヘリサイクルさせる沸騰濃厚床には非常に少量の空気しか供 給されないからである。通常は、触媒を浮遊させるために充分な空気が供給され 、沸騰濃厚床の付近で触媒の効率的な移送ができる。５％以下、通常１％以下の コークスの燃焼が第２濃厚床で起こる。

かかる装置が一部では普及しているが、それは、その効率性、すなわち、熱い再 生触媒の高速流動床が、コークス燃焼において非常に効率的であり、沸騰濃厚床 再生器を備えたＦＣＣ装置が必要とする触媒保持量（ｉｎｖｅｎｔｏｒｙ）のわ ずか半分で再生器を操作できるためである。

より重質のフィードへの傾向に伴い、触媒再生器はしばしばそのコークス燃焼能 力の限界まで追いやられている。上述した１里の項で説明したように、冷却コイ ルの追加がいくらか足しになるが、別の問題を生じる。高効率再生器は、完全ｃ ｏ燃焼モードで運転されるときが最良の運転状態であり、従って、燃焼器の熱の 一部を下流のＣＯボイラーへ移動させる（シフトさせる）試みを実行するのは困 難である。

本発明者らは、高効率再生器をより良好な方法で運転して、現存する器材で多段 階の触媒再生を行えるようにすることが必要であることを理解した。本発明者ら は、各段階で生じる再生の量をコントロールして、それにより双方の段階でＣＯ の部分燃焼を維持する信頼性のある効率的な方法が必要であると考えた。

本発明者らは、これらの装置に関する本質的に全ての工業的経験が完全ｃｏ燃焼 の一段階の操作であったので、このことは、困難なコントロールの問題をもたら した。高効率再生器で部分的ｃｏ燃焼を維持することが目的であり、２段階再生 を達成するように装置を運転して、双方の段階を００部分燃焼で維持することが 真の目的である。

各段階で部分ＣＯ燃焼を行う場合の多段階再生器の問題の一部は、各段階で適当 な量のコークス燃焼を確実に生じさせることの困難性である。装置の操作の変更 がなければ、再生器の回りの頻繁な物質又は炭素の収支を、再生器の各段階に供 給される燃焼空気の量の調整に使用することができる。残念ながら、工業用ＦＣ Ｃ操作における唯一の確実なことは変化である。フィードの質は頻繁に変化し、 必要とされる生成物品目リストは冬期と夏期で大きく変化し、触媒は老化し、そ して設備は破損する。コークス燃焼が、例えば再生器の第２段階で、遅れるよう ならば、装置は、第２濃厚床の上方で希薄相の後燃焼が起こるように多くの空気 を加えることなく、コークス燃焼時に遅れを取り戻すことができる必要がある。

燃焼の熱を吸収する触媒が周囲に殆ど存在しない場合、そのような後燃焼により 急速に高１になり、それにより、サイクロンまたは下流の煙道ガス処理プロセス が損傷を受ける。

本発明者らは、これらの装置を研究して、双方の段階を部分ｃｏ燃焼モード運転 に保ちながら、二段階の燃焼を信頼性をもって行うための幾つかの方法を発明し た。本発明者らのコントロール方法は、触媒の水熱劣化を最小限にし、追加のベ ッセル建設をそれほど必要とせずに現存する高効率再生器のコークス燃焼能力を 増大させることを容易ならしめる。再生型温度を再生器のある部分では幾分低下 することができる。ＮＯｘ放出を大きく減少させて、あるいはなくし、起こる触 媒スチーミングを大きく減らす。また、バナジウムの高酸化状態の形成を大きく 緩和でき、触媒活性を過剰に失うことなく又は分解反応器に悪影響を及ぼすこと なく、装置はより高い金属レベルを許容できる。

従って、本発明は、重質炭化水素フィードストリームを予熱手段において予熱し 、熱い再生された分解触媒のソースと接触することにより分解反応器において接 触分解して分解生成物および使用済み触媒を生成し、使用済み触媒は、使用済み 触媒用の少なくとも１つの入口、再生ガス用の少なくとも１つの入口および上に 位置する希薄相移送ライザーへの出口を有する高速流動床コークス燃焼器を有し て成る高効率流動接触分解触媒再生器において再生され、希薄相移送ライザーは 、コークス燃焼器に接続された底部にある入口および触媒と第１煙道ガスを分離 して触媒を第２流動床に排出して再生触媒を生成する分離手段に接続されている 頂部にある出口を有する、接触分解方法において使用された使用済み流動化接触 分解触媒を再生する方法であって、少な（とも２つの段階において使用済み触媒 を再生することを含んで成り、 コークス燃焼器および移送ライザーを含んで成り、移送ライザーから部分的に再 生された触媒および第４煙道ガスストリーム排出する、第１再生領域において、 使用済み触媒上のコークスの１０〜９０％を炭素酸化物に燃焼させるのに十分で ある酸素または酸素含有ガスを含んで成る第１再生ガスのコントロールされた量 を用いて使用済み触媒を部分的に再生すること、沸騰流動床を含んで成り、更に コークスを炭素酸化物に燃焼させる第２再生領域において、酸素または酸素含有 ガスを含んで成る第２再生ガスの設定された量を用いて部分的に再生された触媒 の再生を完結すること、ならびに各再生段階におけるコークスの燃焼を制限して 少な（とも１モル％ＣＯを含んで成る各段階からの煙道ガスを生成するために、 使用済み触媒上のコークスに対して箪１および第２再生ガスの量をコントロール することにより、双方の段階において、部分ＣＯ燃焼条件を維持する方法を提供 する。

もう１つの態様では、本発明は、約３４３℃（６５０°Ｆ）以上の沸点を有する 炭化水素を含んで成る重質炭化水素フィードをより軽質の生成物に接触分解する 流動接触分解方法を提供し、該方法は、接触分解条件の下で操作されている接触 分解領域においてフィードを熱い再生触媒のソース（ｓｏｕｒｃｅ）と接触させ ることによりフィードを接触分解して、ある流出温度を有し、分解生成物ならび にコークスおよびストリップ可能炭化水素を含む使用済み触媒を含んで成る分解 領域流出混合物を生成する工程、分解領域流出混合物を分解生成物に富む蒸気相 と、ある温度ならびに使用済み触媒およびストリップ可能炭化水素を含む固形分 に富む相とに分離する工程、ストリッピングガスを使用して触媒混合物をストリ ップして使用済み触媒からストリップ可能化合物を除去する工程、第１燃焼気体 用のおよび使用済み触媒用の少なくとも１つの入口ならびに少なくとも部分的に 再生された触媒および煙道ガス用の頂部にある出口を有する第１流動床コークス 燃焼器において酸素または酸素含有気体を含んで成る設定量の第１燃焼ガスとの 接触により第１再生段階においてストリップされた触媒を再生し、コークス燃焼 器から部分的に再生された触媒を、つながって上に位置し、コークス燃焼器とつ ながっている底部にある開口部および部分的に再生された触媒および少なくとも １モル％ＣＯを含んで成る第１煙道ガスを排出するための上方部分にある出口を 有する希薄相輸送ライザーに移送する工程、第１煙道ガスを部分的に再生された 触媒から排出分離して、部分的に再生された触媒を第２再生領域において触媒の 沸騰流動床として集積する工程、少なくとも約１分の触媒滞留時間を与えるに十 分な触媒保持量を第２流動濃厚床において維持する工程、第１再生気体の少な（ とも１０％に等しい量で酸素または酸素含有気体を含んで成る第２再生気体の設 定量を第２濃厚床に供給し、第２流動床における空塔蒸気速度を少なくとも０． ２５フィート／秒に維持し、第２流動床においてコークスの炭素含量の少なくと も１０％を除去することにより、部分的に再生された触媒を第２濃厚床において 再生して、再生触媒および少なくとも１モル％ＣＯを含んで成る第２煙道ガスス トリームを生成する工程、ならびに熱い再生された触媒を第２流動床から接触分 解プロセスにリサイクルする工程を含んで成る。

別の態様によれば、本発明は、重質炭化水素フィードをより軽質の生成物に流動 接触分解するための装置であって、 フィード予熱器手段および予熱された炭化水素フィードを設定量とするようにな っているフィード流量コントロール手段、炭化水素フィードおよび熱い再生分解 触媒用の底部にある入口ならびに分解生成物および使用済み触媒用の出口を有す るライザー分解の分解反応器手段、反応器手段から排出される使用済み触媒を受 け取り、使用済み触媒をストリッピングガスと接触させてストリップされた使用 済み触媒を生成するようになっている使用済み触媒ストリッパ一手段、 ストリップされた使用済み触媒用の少なくとも１つの入口、第１再生ガス用の少 な（とも１つの入口および出口を有する高速流動床コークス燃焼器手段、コーク ス燃焼器手段の上に位置し、コークス燃焼器の出口と接続されている底部にある 入口および部分的に再生された触媒および第１煙道ガスの排出用の頂部にある移 送ライザー出口を有する希薄相移送ライザ一手段、触媒および第１煙道ガスを分 離して触媒を第２流動床に排出する、移送ライザー出口に接続されている分離手 段、 第２流動濃厚床を有して成り、第２流動濃厚床の下方部分にある、設定された量 の第２再生ガス用の入口および再生された触媒用の出口ならびに上方部分にある 第２煙道ガス用の煙道ガス出口を有する第２再生手段、第２煙道ガス組成または 第２煙道ガスストリームにおける後燃焼を示す温度差の少なくとも１つを指示す る入力言号を受け取り、フィード流量、フィード予熱または再生手段に加える再 生空気の全体量の少なくとも１つをコントロールして、第１再生手段と第２再生 手段との間でコークス燃焼を割り当てるようになっている再生ガス流量コントロ ール手段 を有して成る装置を提供する。

図面において、第１図は、多段ＦＣＣ高効率再生器の第２濃厚床に加える空気を コントロールするために煙道ガス組成を使用する本発明の１つの態様を簡素化し て模式的に示している。

第２図は、デルタＴコントローラーがコークス燃焼器に加える空気を変える同じ 再生器の態様の簡素化模式図である。

第３図は、煙道ガス分析器またはデルタＴコントローラーを使用してコークス燃 焼器と第２流動床との間で空気の供給をシフトする同じ再生器の態様の簡素化模 式図である。

第４図は、煙道ガス分析器コントローラーおよび／またはデルタＴコントローラ ーがフィード予熱および／またはフィード流量を変える同じ再生器を示す。

図面と関連して本発明を検討することにより、本発明をより理解できるであろう 。図面は、本発明の方法のコントロールスキームを組み込んだ好ましい高効率再 生器を示している。本発明は、再生器の種々の部分に追加の触媒煙道ガス分離手 段を組み込んでいるような他のタイプの高効率再生器に適用できる。

全ての図面において、ＦＣＣ反応器セクションは同じである。重質フィードは、 ライン１を経由してライザーの分解ＦＣＣ反応器４の下方端部に供給される。熱 い再生触媒が、スタンドパイプ１０２およびコントロールバルブ１０４を経由し て加えられてフィードと混合される。好ましくは、ライン１４１を経由して微細 化スチームを、通常はフィードと共に、ライザーの下部に幾らか加える。より重 質のフィード、例えば残渣油を使用する場合、２〜１０重量％のスチームを使用 してよい。炭化水素−触媒混合物はライザー４中を通過する一般的には希薄相と して上昇する。分解生成物およびコークス付着触媒はライザーの流出導管６を経 由してベッセル２内の第１段階サイクロン８に排出される。ライザーの頂部の温 度、導管６内の温度は、４８０〜６１５℃（９００〜１１５０°Ｆ）、好ましく は５３８〜５９５℃（１０００〜１０５０°Ｆ）の範囲である。ライザーの頂部 の温度は、通常、ライザー４内における油に対する触媒の割合を調節することに より、あるいはフィードの予熱を変えることによりコントロールされる。

サイクロン８は、大部分の触媒を分解生成物から分離して、この触媒をジップレ ッグ１２を経由してベッセル２の下方部分に位置するストリッピング領域３０に 排出する。ストリッピングスチームをライン２４１を経由して加えてもよい。

蒸気および少量の触媒はガス流出導管２０を経由してサイクロン８から第２段階 サイクロン１４に出て行く。第２段階サイクロン１４は、追加的に触媒を幾らか 回収して、この触媒は、ジップレッグを経由してストリッピング領域３０に排出 される。

第２段階サイクロンのオーバーヘッド（頂部）ストリームは、分解生成物および 触媒微小物を含んで成るが、流出導管１６およびライン１２０を経由して生成物 分離器（蒸留器、図示せず）に送られる。ストリッピング蒸気は、ベッセル２の 雰囲気に入り、出口ライン２２を経由して、あるいはライン２０の図示していな い環状開口部を通ってこのベッセルを出てよい。即ち、第１サイクロンからの出 口に対してルーズスリップフィツトを提供するように第２サイクロンへの入口が 広がっていてよい。

サイクロンのジップレッグから排出されるコークス付着触媒は、ストリッピング 領域３０において触媒床３１として集積する。ジップレッグ１２は、触媒床３１ 内に延びることによりシールされている。第２サイクロン１４からのジップレッ グは、フラッパーバルブ（フラップ弁、図示せず）によりシールされている。

多くの、例えば４〜８の、サイクロンがそれぞれのサイクロン分離段階において 通常使用される。好ましい閉鎖サイクロンシステムは、米国特許第４．５０２゜ ９４７号（ハダッド（Ｈａｄｄａｄ）ら）に記載されている。

上述のＦＣＣ反応器システムは常套のものであり、本発明の一部を構成するもの ではない。

ストリッパー３０は、「ホット・ストリッパー（ｈｏｔ　５ｔｒｉｐｐｅｒ）　 Ｊである。ポットストリッピングが好ましいが、必須ではない。使用済み触媒は 、再生器からの熱い触媒と床３１において混合される。直接接触熱交換により使 用済み触媒が加熱される。ストリッピング領域３ｏより５５℃（１００’Ｆ）高 い温度〜８７１’Ｃ（１６０ｏ’Ｆ）の温度を有する再生触媒は、床３１におい て使用済み触媒を加熱する。再生器８０からの触媒は、移送ライン１０６および 触媒の流れをコントロールするスライドバルブ１０８を経由してベッセル２に入 る。熱い再生触媒を加えることにより、ライザー反応器出口温度より５５℃（１ ００’Ｆ）高い温度〜８１６℃（１５００°Ｆ）における第１段階ストリッピン グが可能になる。

好ましくは、第１段階ストリッピング領域は、ライザーの頂部の温度より少な（ とも８３℃（１５０″Ｆ）高イ温度テアルカ、７６０℃（１４００’Ｆ）　以下 テｍ作される。

床３１において、ストリッピングガス、好ましくはスチームは、触媒に対して向 流で流れる。ストリッピングガスは、１つまたはそれ以上の導管３４１により床 ３１の好ましくは下方部分に供給される。ストリッピング領域の床３１は、好ま しくはトレイまたはバッフル（図示せず）を含む。

高温ストリッピングによりコークス、硫黄および水素が使用済み触媒から除去さ れる。ストリップされない炭化水素中の炭素は、再生器においてコークスとして 燃焼されるのでコークスが除去される。硫黄は、硫化水素およびメルカプタンと して除去される。水素は、分子状水素、炭化水素および硫化水素として除去され る。ストリッパーの蒸気は、ライザー反応器からの分解生成物本体と共に生成物 回収工程に送ることができるので、除去される物貿により有価液体生成物の回収 が増加する。高温ストリッピングは、再生器へのコークス負荷を３０〜５０％ま たはそれ以上減らすことができ、また、水素の５０〜８０％を分子状水素、軽質 炭化水素および他の水素含有化合物として除去でき、また、硫黄の３５〜５５％ を硫化水素およびメルカプタンとして、ならびに窒素の一部分をアンモニアおよ びシアン化合物として除去できる。

ホットストリッピング領域を第１図に示しているが、本発明は、ホットストリッ パー自体ではない。本発明の方法は、従来のストリッパーを用いて、あるいは長 い滞留時間のスチームストリッパーを用いて、または内部もしくは外部熱交換手 段を有するストリッパーを用いて使用できる。

第１図に示していないが、熱い触媒および流動化ガス用の入口ならびに冷却触媒 およびストリッパー蒸気用の出口を有する内部または外部触媒ストリッパー／ク ーラーを、所望の箇所で使用して、ストリップした触媒が再生器に入る前に冷却 してよい。再生器の大部分は、常套のものである（コークス燃焼器、希薄相移送 うおよび第２濃厚床）が、常套の操作からのいくらかの重要な変更がある。

ＦＣＣ触媒は、２段階、即ち、コークス燃焼器／移送ライザー内および好ましく は濃厚床または沸騰流動床（ｂｕｂｂｌｉｎｇ　ｆｌｕｉｄｉｚｅｄ　ｂｅｄ） である第２流動床内の双方で再生される。触媒再生の第１および第２段階におい て部分ｃｏ燃焼が維持され、単位操作における変化に適応するように信頼性をも ってコントロールされる。

第１図の態様では、第１段階の空気供給流量またはライザーミキサー６０および コークス燃焼器６２への空気は、比較的一定に維持され、他方、再生の第２段階 、即ち、第２流動床８２への空気供給は、第２段階における煙道ガスのＣＯ含量 に基づいてコントロールされる。

ストリップされた触媒は、導管４２を経由して再生器ライザー６０に送られる。

ライン６６からの空気およびストリップされた触媒は合流して空気触媒分散器７ ４を通って上昇して再生器８０のコークス燃焼器６２に入る。床６２では、燃焼 可能物質、例えば触媒上のコークスが空気または酸素含有ガスと接触することに より燃焼する。

ライン６６を経由してライザーミキサー６０の底部に加えられる空気または酸素 含有ガスの量は、好ましくは一定であり、好ましくは再生の第１段階に加えられ る全空気の１０〜９５％に制限される。追加の空気、好ましくは全空気の５〜５ ５％は、ライン１６０および空気リング１６７を経由してコークス燃焼器に加え られる。このようにして、再生器８０における再生の第１段階を所望の大量の空 気を用いて実施できるが、第１段階への空気供給流量は比較的一定である必要が ある。ライザーミキサー６０とコークス燃焼器の空気リング１６７との間で第１ 段階の空気の分割は、固定しても、あるいは温度差、例えばライザーミキサー６ ０における温度上昇によりコントロールしてもよい。第１段階、即ち、コークス 燃焼器およびライザーミキサーにおける再生への空気の供給の全体量は、好まし くは一定であり、通常、触媒上のコークスの大部分、好ましくは少なくとも６０ ％、最も好ましくは少なくとも７５％を除去するのに十分に大きい量である。

コークス燃焼器６２の高速流動床７６の温度は、ライン１０１およびコントロー ルバルブ１０３を通過して熱い再生触媒を幾らかりサイクルすることにより高く してよ（、また、そうするのが好ましい。コークス燃焼器の温度が高過ぎる場合 、コークス燃焼器内の高速流動床に浸かっているチューブとして図示した触媒ク ーラー４８により熱を幾らか除去してよい。高速流動床において非常に効率的な 熱移動が達成でき、従って、それは、（熱い触媒をリサイクルすることにより） コークス燃焼器を加熱し、また同時に、（触媒クーラー４８を使用することによ り）コークス燃焼器を冷却することの双方のために有用であり得る。リサイクル による触媒加熱も、熱交換手段を使用することによる触媒冷却も自体、本発明の 一部分を構成するものではない。

コークス燃焼器６２では、ライン６６または１６０を経由して加えるかどうかに 拘わらず、燃焼空気は床７６の触媒を流動化させ、引き続いて、再生器のライザ ー８３を通る希薄相として連続的に触媒を移送する。希薄相は、ライザー８３を 通過して上昇し、ライザー出口３０６を通って第１再生器サイクロン３０８に入 る。触媒は、ジップレッグ８４を経由して下方に排出され、再生器８０内に位置 する触媒の第２の比較的濃厚な床８２を形成する。

大部分の触媒は、ジップレッグ８４を降下するが、煙道ガスおよび幾らかの触媒 は出口３１０を通ってライン３２２の拡大開口部３２４に入る。これにより、コ ークス燃焼器または希薄相移送ライザー内で生成した煙道ガスの大部分および煙 道ガス中に存在する燃焼による水の大部分がベッセル８０の雰囲気から隔離され て雰囲気から迅速に除去されることが確保される。再生器ライザーのサイクロン ガス出口からの煙道ガスは、ライン３２０および３２２を経由してもう１つのサ イクロン分離段階であるサイクロン８６に殆ど直ちに送られる。煙道ガスからの 触媒の分離の追加の段階が行われ、触媒はジップレッグ９０を経由して回収され 、煙道ガスは排気ライン８８を経由して排出される。好ましくは、煙道ガスは、 第３段階サイクロン９２である、サイクロン分離の更に第３の段階に排出される 。

非常に固体含量の小さい煙道ガスが排気ライン９４およびライン１００を経由し て再生器８０から、また、サイクロン９２から排出される。

煙道ガスを処理するために第１図に示すようにサイクロンを使用することは好ま しいが、コークス燃焼の２つの段階からの煙道ガスストリームを処理する必須の 方法ではない。移送ライザー出口にサイクロンを設けることも、燃焼の第２段階 から燃焼の第１段階からの煙道ガスを隔離することも、本発明の実施に際して必 須ではない。

種々のサイクロンから排出される熱い再生触媒は、第２流動床８２を形成するが 、この床は、再生器の他のいずれの場所よりも実質的に熱く、また、ストリッピ ング領域３０よりも熱い。床８２は、ストリッピング領域３１より少な（とも５ ５℃（１００’Ｆ）熱く、好ましくは少なくとも８３℃（１５０’Ｆ）熱い。再 生器の温度は、触媒の失活を防止するために、８７１℃（１６００°Ｆ）を越え ない。

コントロールされた量の空気がバルブ７２およびライン７８を経由して濃厚床８ ２に加えられる。濃厚床８２は、これまでに高効率再生器において使用されてい たよりも相当多い量の触媒を保持するのが好ましい。第２濃厚床８２の保持量を 追加し、そこへの燃焼空気を追加することにより、コークス燃焼は幾らか比較的 乾燥した雰囲気の濃厚床８２にシフトされ、触媒の水熱劣化が最小限となる。

保持量の追加および床８２において増加した滞留時間により、使用済み触媒上の コークス含量の５〜７０％、好ましくは１０〜６０％、最も好ましくは１５〜５ ０％を比較的乾燥した条件の下で、また、還元性条件の下で除去できる。これは 、第２濃厚床８２における触媒保持量が制限され、全体として非常に酸化性の雰 囲気である高効率再生器が以前に操作されていた方法からの大きな変化である。

第２濃厚床、床８２への空気供給流量は、完全ＣＯ燃焼となるのに十分量の空気 が決して存在しないように空気の供給を制限するようにコントロールされる。

第１図の態様では、ｃｏ分析器コントローラー６２５およびプローブ６１０のよ うな煙道ガス分析器が、第２濃厚床８２の上方の希薄相領域における蒸気の組成 を監視し、ＣＯ燃焼を所望の量に維持できる。第２段階のコークス燃焼が遅れる と、煙道ガスのｃｏ含量が増加し、コントローラー６２５が信号伝達手段６１５ を経由して信号を送り、バルブ６２０が開いて、より多くの空気が導入されてよ り多くのＣ○がＣＯ２に燃焼し、このようにして、煙道ガスのＣＱ含量が減少す る。

煙道ガスのｃｏ含量、煙道ガスの０２含量またはＣｏ／Ｃ０ｗの割合の測定も使 用できる。いずれも煙道ガスの含量の同様の尺度となることができ、どの程度の コークス燃焼が第２濃厚床において起こっているのかを指示する。同様の情報は 、希薄相において起こる後燃焼の量を測定することにより、即ち、第２濃厚床の 上方のサイクロンにおける希薄相のデルタＴ（温度差）、あるいは濃厚床と希薄 相または煙道ガスストリームとの間のデルタＴを測定することにより得ることが できる。大部分の装置では、例えば希薄相におけるガスのＣＯ含量の測定および デルタＴコントールは同等であろうが、必ずしも常にそうであるとは限らない。

ｐｔによって非常に促進される装置は、大きな範囲のＣＯ濃度で操作でき、全て が酸素が殆ど存在しないか、全く存在せず、後燃焼が殆ど無いが全く無い操作に 対応する。意図して、あるいは偶然に促進され過ぎた装置の場合、０２含量また はデルタＴの測定は、システムをコントロールする有用な手段を提供しないであ ろう。

装置のいくらかの小さな調整は可能であり、また、有用である。各段階（ライザ ーミキサー６０、コークス燃焼器６２、移送ライザー８３および第２濃厚床８２ ）において加える空気量は、最も低い可能な温度において水素燃焼が最大限とな り、多くの炭素の燃焼ができるだけ遅れ、最も高い温度がプロセスの最終段階の ために保持されるように設定するのが好ましい。このようにして、大部分の燃焼 による水および不十分にストリップされた炭化水素の燃焼のために生じる非常に 高い遷移的な温度の大部分がライザーミキサー６０において生じるが、そこでは 、触媒は最も温度が低い。生成するスチームは、ゼオライトの水熱劣化を引き起 こすであろうが、温度は活性の損失が最小限となるように低い。コークス燃焼の 幾らかを第２濃厚床にシフトすることにより、最高温度が再生器の最も乾燥した 部分に限定される。ライザーミキサーまたはコークス燃焼器で生成する燃焼によ る水は、希薄相移送ライザー８３を出て起こる触媒煙道ガス分離のために、第２ 段階濃厚床８２において触媒と接触しない。

好ましくは、熱い再生触媒を幾らか濃厚床８２から取り出してライン１０６およ びコントロールバルブ１０８を経由してストリッパー３０の触媒の濃厚床３１に 送る。熱い再生触媒は、ライン１０２および触媒流量コントロールバルブ１０４ を経由して送られ、新しいフィードを加熱して分解するために使用される。

大部分の石油精製プロセスと同様に、通常、システムのモニタリングが幾らか必 要である。コークス生成が少ないフィードを使用する場合、あるいは、装置への フィードの流量が小さい場合、本質的に全部のコークスが第１再生段階において 燃焼し、第２段階において燃焼空気は必要でないであろう（浮遊化空気は必要で ある）。これが起こる場合、装！は、最初に再生器の第２段階への空気を減らす ことにより、できる限り対応しようとするであろう。最小限の空気だけ（浮遊化 空気）が第２段階に供給されていることにオペレーターが気付いたなら、それは 、第１空気流量（ライン６６および１６０）を減らして幾らかの燃焼を第２段階 にシフトする必要があることを意味する。反対の状況も起こり得る。即ち、より 多くのフィードまたは高いＣＣＲフィードを処理する必要がある場合、ライン７ ８を経由して加える空気が最大であるにも拘わらず、第２濃厚床の上方の煙道ガ スのＣＯ含量が増加する。この場合、第１再生段階に加える一定量の空気を増や す必要がある。

ライザーミキサーまたは他のコークス燃焼器において部分ｃｏ燃焼を達成するこ とは容易である。それは、ライザーを出る触媒上に大量のコークスが常に存在す るからである。第２段階への燃焼空気を煙道ガスにおいて例えば４．５．７また は１０モル％ｃｏを維持するように設定してよい。

第１図に示していない、大まかに言って同様のコントロールスキームにより、第 ２段階に加える空気量を一定に維持し、第２段階ｃｏ含量が第１段階に加える空 気量をコントロールするようにする。

第２段階の煙道ガスのＣＯ含量が、フィードの特性または操作条件の大きな変化 に対応して、例えば５．６または８モル％ＣＯに上昇した場合、コークス燃焼器 への燃焼空気をマニュアルで増やして、第２段階に入る触媒のコークスを減らす ことが有用であることがある。

第２段階の煙道ガスＣＯ含量が、例えば４．０モル％に、減少する場合、これは 、第２段階が十分に機能していないことを意味し、従って、第１段階に加える空 気の量を減らして、より多くのコークス燃焼負荷を再生の第２段階にシフトさせ ることを意味する。このようにして、比較的簡単かつ信頼性のあるコントロール スキーム（煙道ガスの組成または第２流動床の上方の煙道ガスの組成を示すデル タＴの使用）により、操作における通常の小さい変化に適応でき、操作の大きな 変化であっても処理するように調節することもできる。

第２図の態様 第２図に示す態様において、２つのコークス燃焼領域（床６２および床８２）が 独立して操作される。即ち、各燃焼段階からの煙道ガスは独立している。しかし ながら、そのような完全な独立は、双方の煙道ガスストリームが同様のく還元性 の）雰囲気を有する場合、通常、必要ではない。

第２図の態様は、再生器の種々の段階への空気供給をコントロールする別の方法 を使用し、煙道がスストリームと組み合わせたデルタＴコントローラーがコーク ス燃焼器への空気流を調節する。これは、幾つかの特別なコントロール上の問題 点をもたらすが、これについて、一般的な方法において簡単に検討して、その後 、第２図の態様と関連して検討する。

高効率再生器において部分ＣＯ燃焼を維持するために空気供給をコントロールす るには、そのような再生器（完全ＣＯ燃焼を伴う単一段階の再生）または従来の 沸騰濃厚床再生器の従来の操作と比較して異なる方法が必要である。

高効率再生器は、希薄相移送ライザー内で幾らか後燃焼を伴って殆ど常に操作さ れる。それは、希薄相条件および一般的に高い温度によりＣＯ後燃焼が促進され るからである。従って、後燃焼が常に存在する。部分ｃｏ燃焼および多段階の触 媒再生が目的である場合、炭素が常に存在し、従って、通常、移送ライザー内で 限定された程度まで追加のコークス燃焼が起こるであろう。従来のコントロール 方法はうまく機能しないであろう。コークス燃焼器と希薄相移送ライザーの頂部 との間にデルタＴが常に存在するであろう。そのようなデルタＴは、適正な操作 の指標であり、過剰に多量の空気が加えられているという信号ではない。意味の あるデルタＴＩＴ号が現れる前に第１再生段階からの煙道ガスから触媒本体を分 離することは必須である。

第２図の態様において、煙道ガスは独立しているが、触媒ストリームはそうでは ない。装置のコークス燃焼が遅れると、再生の第２段階、沸騰濃厚床８２の触媒 上の炭素レベルが増えるであろう。これは、次に、ライン１０１を経由してコー クス燃焼器に熱い「再生」触媒を床８２からリサイクルするので、コークス燃焼 器の炭素レベルを平均で増加させるであろう。コークス燃焼器内の触媒上の平均 的に増加した炭素レベルにより、ライン１６０を経由して加えられる燃焼空気を より多く消費し、過剰の０２が減少し、また、サイクロン３０８の下流の後燃焼 が減って、コークス燃焼器に加える空気の量を増やすように要求することになる 。このように、第２図の態様は、信頼性のある安全な方法で変化に応答できるが 、装置がいかに操作されているのかを最初に理解することが困難であることがあ る。コントロールスキームの作用を、第２図のＦＣＣ再生器の操作において検討 する。

温度差コントローラー４１０は、再生器の移送ライザー出口と組み合わせたサイ クロン３０８の蒸気入口および出口の温度に応答する熱電対４００および４０５ または他の温度検知手段から信号を受け取る。温度の変化、デルタＴは、後燃焼 を示唆する。次に、適当な信号をコントロールライン４１５を経由して送り、バ ルブ４２０を通過する空気流量を変えて、ライン１６０を経由してコークス燃焼 器に加える空気を制御する。ライン７８を経由する上方の濃厚床への空気流は一 定であり、即ち、従来のコントロール手段により一定体積の空気が供給されるか 、あるいは部分ＣＯ燃焼が維持されるように従来の手段を使用できる。

部分ＣＯ燃焼は、双方の燃焼領域において維持しなければならない（＃１はコー クス燃焼器および移送ライザーであり、＃２は沸騰濃厚床８２である）。これは 、再生器における放熱を制限し、ＮＯｘ発生を最小限にし、また、再生器のコー クス燃焼能力を増加させる。

第２図では、第１図の要素に対応する要素は同じ引用番号を有する。例えば、ラ イザー反応器４は、双方の図面において同じである。反応器セクション、ストリ ッピングセクション、ライザーミキサー、コークス燃焼器および移送ライザーは 、双方の図面において本質的に同じである。違いは、再生器からの種々の煙道が スストリームの独立および種々の領域への空気の供給をコントロールする方法に 関する。

第２図の移送ライザーから排出される煙道ガス及び触媒は、ライン３０６を経由 してサイクロン分離器３０８に供給される。触媒は、ジップレッグ８４を経由し て第２濃厚床８２に排出される。煙道ガスおよび煙道ガス中に存在する燃焼によ る水は、ライン３２０を経由してサイクロン３０８から除去され、煙道ガスから 触媒を分離するもう１段階としての第２サイクロン４８６に供給される。この第 ２段階のサイクロン分離において回収された触媒は、ジップレッグ４９０を経由 して排出される。このジップレッグは、策２濃厚床８２に浸けることによりシー ルされている。第２段階サイクロン４８６からの煙道ガスは、ライン４８８を経 由して収納ベッセル（ｃｏｎｔａｉｎｍｅｎｔ　ｖｅｓｓｅｌ）から除去される 。サイクロン３０８および４８６は、双方とも、ベッセル８０内のガス雰囲気か ら隔離されている。

また、煙道ガスは、篤２流動床８２におけるコークス燃焼により生じる。この煙 道ガスは非常に熱く、また、非常に乾燥している。それは、ｊ！１！２濃厚床が 、通常、高効率再生器において最も熱い場所であるから熱いのであろう。また、 全部の「ファーストコークス（ｆａｓｔ　ｃｏｋｅ）　Ｊまたはコークスの水素 含分は、第２濃厚床の上流で触媒から燃焼するので、乾燥している。多くの、恐 らく大部分の水素がライザーミキサー内で燃焼する。ライザーミキサーで残存す るような水素は、コークス燃焼器および希薄相移送ライザーを通りで本質的に完 全に燃焼される。

移送ライザー出口をでるような残存しているコークスは、非常に小さい水素含量 、５％以下、しばしば２％以下、あるいは１％以下である。このコークスは、第 ２濃厚床で燃焼でき、ＣＯ２またはｃｏとＣＯ２との混合物を生成するが、この コークスの燃焼により生成する水は殆ど無い。従つて、床８２におけるコークス 燃焼からの煙道ガスは異なり、移送ライザーを出る煙道ガスとは別に扱われる。

床８２にお１するコークス燃焼により生成する熱い乾燥した煙道ガスは、通常、 移送ライザーからの煙道ガスより遥かに小さい微細物／触媒含分を有する。それ は、沸騰濃厚床８２における空塔蒸気速度が、高速流動床コークス燃焼器内の蒸 気速度より遥かに小さいからである。触媒は、コークス燃焼器および移送ライザ ーから同伴されて全部外に出るので、それらは効率的に機能するが、他方、触媒 が希薄相に持ち込まれない場合に、第２濃厚床は最もうまく機能する。第２漬厚 床におけるこの減少した蒸気速度により単一段階のサイクロン４８６を使用して 乾燥した煙道ガスから同伴触媒を回収することが可能となる。回収された触媒は 、ジップレッグ４９０を経由して下方に排出されて第２濃厚床に戻される。熱い 乾燥した煙道ガスは、ブレナム人口５２０およびベッセル出口１００とつながっ ているサイクロン出口４８８を経由して排出される。

２つの煙道ガスストリームが独立している場合、装置の燃焼を下げることな（、 混乱に対するより大きい許容性が達成される。１つの段階において酸化性雰囲気 が意図せずして形成される場合、熱いＯ６に富む煙道ガスストリームが熱いｃ。

に富む煙道ガスストリームと混合されると生じるような大量の後燃焼にこれが至 ることはない。

コークス燃焼器は、部分ＣＯ燃焼モードで運転されて、コークス燃焼器の比較的 高い水蒸気圧力の雰囲気における熱の放出および温度上昇を最小限にし、ＮＯｘ 発生を最小限にする。最終的な触媒の清浄化は、同じく部分ＣＯ燃焼で操作され ている第２濃厚床で起こり、相当きれいな再生触媒が得られる。

第１図および第２図の態様は、再生器の第１および第２段階の双方において部分 ｃｏ燃焼を維持しながら、装置を運転する信頼性のある直接的な方法を提供する 。

第１図の態様は、第１再生段階に対して比較的一定の空気流量を保持することに より、コークス燃焼器または移送ライザーの操作／同伴特性をそれほど変えない 。コークス燃焼器における同伴、触媒ホールドアツプは、全部一定のままである 。

第２図の態様は、従来の熱電対およびデルタＴコントローラーを使用する。これ らは、沸騰濃厚床再生器への空気流をコントロールするために何十年も使用され てきた。第２図の態様は、所望されるような大きい融通性がなく、特に第２濃厚 床の乾燥雰囲気におけるコークス燃焼を最大限にするために役立たない。また、 コークス燃焼器への空気流量を変え、コークス燃焼器における触媒の滞留時間お よび移送ライザー内の触媒同伴を相当変えることがある。

また、第２図の態様は、第１空気流を調節するコントロール信号を発生させるた めに第２濃厚床または沸騰濃厚床の上方の煙道ガスに関連する煙道ガス分析器を 使用して実施できる。これは、空気流をコントロールするデルタＴを使用するよ うに非常にうまく機能するが、多過ぎるｐｔのようなＣＯ燃焼促進剤の存在によ りうまく機能しないことがある。これは、大量のＰｔが存在する場合、煙道ガス 中の％０２により明らかであるように、どの程度の空気が加えられているかに拘 わらず、過剰空気が殆ど無いか、あるいは全（無い状態で常に運転されて、単位 操作が完全ＣＯ燃焼にシフトしてしまうことが有り得ることを意味する。この場 合では、煙道ガスのＣＯ含量の測定は、煙道ガス中の％０２の測定より、第１空 気流をコントロールするためには良い方法である。

再生器の第１および第２段階におけるコークス燃焼の相対的な量を直接コントロ ールできれば、それは有用である。ある装置が、もし、コークスの生成の変動に 関係無く、第１段階において例えばおおざっばに半分の炭素が燃焼し、残りの半 分が第２段階で燃焼するなら、コークス生成の変動に耐久性がある。第３図は、 再生の各段階において起こるコークス燃焼の相対的な量を配分してコントロール する方法を提供する。

第３図の態様は、第１の態様の大部分の器材を使用する。即ち、再生器の煙道が スストリームは、サイクロン人コ４２２で混合されて単一の煙道ガスストリーム となる。第３図の態様の違いは、第１および第２空気の双方を同時に調節するこ とである。これは図面を検討することにより容易に理解できる。第１図の要素に 対応する要素は、同じ引用番号を有し、それについては説明しない。第３図は、 引用番号に加えて、温度差を示す記号を含み、例えばｄＴＩｚは、２つの指示さ れた温度、温度１と温度２との間の温度差を示す信号を意味する。

ライザーミキサーに加えられる空気の量を、簡単のために、固定するが、これは 以下の解析を単に簡素化するためだけのものである。ライザーミキサーの空気は 第１空気の一部分であり、コークス燃焼器への空気流の変動により変えることが できる。また、ライザーミキサーを全く使用しないで再生器を操作することも可 能であり、この場合、使用済み触媒、リサイクルされる再生触媒および第１空気 は全部コークス燃焼器に直接加えてよい。ライザーミキサーが好ましい。

最初に、コントロールスキームについて一般的に説明し、その次に、第３図に関 連して説明する。燃焼空気の全体としての量、即ち、再生器への全空気は、煙道 ガスの組成または第２濃厚床と関連する温度差に基づいてコントロールする。

全体としてのコントロールに関する限り、再生器を単一段階として考えた場合、 これは、従来の沸騰濃厚床再生器において生じることと類似している。即ち、空 気流は、通常、ｄＴによりまたは組成により、少量の後燃焼を維持するようにコ ントロールされる。

各燃焼領域に加える空気を割り当てることにより（分析器を使用して直接的に、 あるいは後燃焼を示すデルタＴを使用して間接的に）第２段階の煙道ガスの組成 をコントロールすることにより、オペレーターが第１および第２段階の個々の最 適値を知らない場合であっても、単位操作を最適化できる。第２流動床、典型的 には接触効率がかなり不十分である沸騰濃厚床に多くを期待し過ぎると、後燃焼 が多くなり、煙道ガスにおけるｄＴが増加する。コークス燃焼器への空気流量を 増やして、第２濃厚床への空気流量を減らすことにより、装置をコントロールで きる。

第３図の態様では、コントロールスキームにより、再生器の第１と第２段階との 間で空気を配分する。これは、第１図または第２図で使用したものより複雑なコ ントロール方法であるが、通常、より良好な操作が可能となる。オペレーターは 、コークスの生成の変動に関係無く、例えば４０％のコークスが第１段階で燃焼 し、６０％が第２段階で燃焼するように指定できる。幾つかのコントロールルー プが必要であり、基本的には、装置からの煙道ガスの測定に基づいて再生器への 全空気供給をコントロールする少なくとも１つのループならびに各段階における コークス燃焼の相対的な量を一定に維持するために第１段階と第２段階の間で空 気をシフトするための１つのループである。コントロール方法は、図面の検討に 関連して最も良く理解できる。

ライン３５８における全体の空気流れは、煙道ガス分析器３６１および伝達手段 ３６２により、または好ましくは第２濃厚床の上方における後燃焼の量を測定し てコントロールするｄＴコントローラー３５０によりコントロールされる。沸騰 濃厚床温度（Ｔりは、熱電対３３４により検知され、希薄相温度（Ｔ３）は、熱 電対３３６により検知される。これらの信号は、温度差コントローラー３５０へ の入力であり、このコントローラーは、ｃｔ”ｒ、、または沸騰濃厚床の温度（ Ｔ２）と濃厚床の上方の希薄相温度（Ｔ、）との温度差に基づいてコントロール 信号を発生する。コントロール信号は伝達手段３５２（空気ラインまたはデジタ ルもしくはアナログ電気信号、あるいは同様の信号伝達手段）を経由してバルブ ３６０に伝達され、このバルブがライン３５８を経由する再生器への全体の空気 流を調節する。

再生の第１段階と第２段階との間の空気の配分は、再生器内の２つの比較的濃厚 な相の床の温度差によりコントロールする。コークス燃焼器の高速流動床の温度 （Ｔ１）は、熱電対３３０により測定する。沸騰濃厚床の温度（Ｔ２）は、熱電 対３３４により測定し、信号分割手段３３２により温度差コントローラー３３８ に送られる。このコントローラーは、ｃｌＴ、２または２つの床の間の温度差に 基づいて信号を発生する。信号は、手段３５６を経由してバルブ３７２（コーク ス燃焼器への第１空気）に送られ、手段３５４を経由してバルブ７２（沸騰濃厚 床への第２空気）に送られる。

デルタＴ　（ｄＴＩ２）が大きくなり過ぎる場合、それは、コークス燃焼器にお いて不十分なコークス燃焼が起こり、第２濃厚床において過剰に多いコークス燃 焼が起こっていることを意味する。ｄＴコントローラー３３８は、コークス燃焼 器により多くの燃焼空気を送り、沸騰濃厚床により少ない空気を送ることにより 補償する。

図示したちの以外に使用できる幾つかの他の温度コントロール点が存在する。

コークス燃焼器の操作は、（図示するように）高速流動床の温度を測定すること により、コークス燃焼器の希薄相または希薄相移送ライザーにおける温度、第１ サイクロンまたは第１サイクロンから排出される煙道ガスストリームもしくは触 媒ストリームにおける温度により測定できる。煙道ガスまたは触媒の組成測定も 、高速流動床で生じるコークス燃焼の量を示す信号を発生するために使用できる が、これは、一般的に、コークス燃焼器内の床の温度を単に測定するほど敏感で はない。

「第１空気」および「第２空気」という呼び方は、主たるコークス燃焼がコーク ス燃焼器において生じていることを必要とするものではないことを強調しておく 必要がある。大部分の場合では、高速流動床領域はコークスを燃焼させる最も効 率的な場所であるが、沸騰濃１床において再生される場合には触媒のスチーミン グが減ること、できる限り多（の炭素燃焼をできる限り長く遅らせることにより 触媒の熱による失活が減少するという考えも存在する。これは、「第２空気」に より大部分のコークスを燃焼させることが有利であるということにもなり得る。

リサイクルする熱い再生触媒の量を変えることにより、コークス燃焼器と沸騰濃 厚床との間の温度差を拡大または抑制することが可能である。リサイクルを大量 にして操作する場合、即ち、使用済み触媒の重量当たり触媒の重量の１倍または ２＠以上を沸騰濃厚床からリサイクルする場合、２つの領域間の温度差は小さく なる。温度差コントロールを使用することができるが、第２濃厚床から大量の触 媒をリサイクルすることにより高速流動床のコークス燃焼器の温度が上昇するの で、コントローラーのゲインおよび／または整定値を調節する必要があることが ある。

第３図のコントロール方法は、大部分の石油精製には好ましいであろう。もう１ つのコントロール方法を第４図に示すが、これは第３図の方法の別法として使用 できる。第４図のコントロール方法は、再生の第１段階と第２段階との間で燃焼 空気を配分する能力を保有するが、部分ＣＯ燃焼を維持するために、全体の燃焼 空気ではなくてフィードの予熱および／またはフィード流量を調節する。第４図 のコントロール方法は、石油精製の送風機の能力によりＦＣＣ装置の処理量が制 限されている場合に特に有用である。送風機を最大能力にしておいて、フィード の予熱および／またはフィード流量を調節すると、送風機を最大処理量で常に運 転することにより装置のコークス燃焼能力が最大限になり、必要な燃焼空気の量 が幾らか減少しく装置を部分ＣＯ燃焼に限定することにより、再生に必要な空気 を少し減らすことができる）、また、再生器における発熱が最小限になる。

第４図の態様では、ライン３５８を経由して加えられる空気の全体量は、圧縮機 または送風機の能力だけでコントロールされる。燃焼の第１段階と第２段階との 間の空気の配分は、第３１！！Ｊの態様に示すようにコントロールされる。フィ ードの予熱および／またはフィード流量は必要なように調節されて、双方の段階 において部分ｃｏ燃焼が維持される。それぞれの計量値は、装置のコークス生成 を変え、それぞれについてより詳細に以下に検討する。

ＦＣＣ反応器を運転する方法故に、フィード予熱により後燃焼をコントロールで きる。通常、ＦＣＣ反応器は、ライザーの頂部の温度をコントロールして運転さ れる。ライン１の炭化水素フィードは、ライン１０２からの十分量の熱い再生触 媒と混合されて所定のライザーの頂部温度が維持される。これは、大部分のＦＣ Ｃ装置が運転される方法である。温度は、反応器の他の場所、ライザーの中間に おけるのと同様に、ライザー出口、分解生成物出口で測定でき、あるいは、スト リッピング前もしくは後の使用済み触媒温度を測定できるが、新しいフィードを 分解するためにライザーの底部に加える触媒の量をコントロールするためにはラ イザーの頂部の温度が通常使用される。もし、フィードを非常に高い温度まで予 熱し、多くまたは全部のフィードを蒸気として加える場合、熱い触媒により気化 される比較的低温の液体フィードを用いる運転と比較して、より少量の触媒が必 要であろう。フィードの予熱を高（することにより、ライザーの頂部の所定の温 度を維持するために必要な触媒の循環量は減少し、この減少した触媒循環流量に よりコークスの生成が減少する。一定量の空気供給および減少したコークス生成 により、コークスの生成の減少の理由に関係なく、煙道ガスの０２含量が増える であろう。

沸騰濃厚床の上方の煙道ガスの０２含量が増加した場合（あるいは、ＣＯ含量が 低下した場合）、分析器コントローラー３６１からの組成基準コントロール信号 は、信号伝達手段３８４を経由してフィード予熱器３８０またはバルブ３９０に 送られ得る。フィード予熱を減らすと、即ち、より低温のフィードにより、コー クス生成が増える。フィード流量の増加によりコークス生成が増える。いずれか の作用、あるいは双方−緒により、コークス生成が増え、煙道ガスの組成が所望 の点まで戻る。温度差コントロール３５０は、類似の信号を発生でき、手段３８ ２を経由して伝達され、予熱および／またはフィード流量が調節される。

第４図の態様は、ＯＣＲレベルが５または１０重量％を越えるような異常に悪質 のフィードに適応できる良い方法を提供する。ｃｏボイラーにおける下流のＣＯ 燃焼を伴う部分ｃｏ燃焼および一定の最大空気流量により、制限された能力の現 存する送風機を使用して再生器のコークス燃焼能力が最大限になる。

他の態様 本発明の範囲から逸脱することなく、機械的な多くの変更を高効率再生器に為す ことができる。追加の触媒／煙道ガス分離手段が存在する場合であっても、本発 明のコントロールスキームを使用することは可能である。例えば、ライザーミキ サー６０は、コークス燃焼器内に含まれるサイクロンまたは他の分離手段内に出 て行ってよい。得られる煙道ガスを、希薄相移送ライザーに入ることなく、独立 して装置から取り出してよい。そのような再生型構造は、１９８８年３月９日公 告のヨーロッパ特許公開第０２５９１１５号および米国特許出願第１８８．８１ ０号に記載されており、これらを本明細書において参照できる。

ＦＣＣフィード いずれの従来のＦＣＣフィードも使用できる。本発明の方法は、処理が困難な原 料、ＣＣＲ物質のレベルが高いもの、２．３．５、更には１０重量％ＣＣＲを越 えるものに特に有用である。この方法は、窒素含量が比較的高く、さもなければ 、完全ｃｏ燃焼で操作される従来のＦＣＣ装置では許容できないほどのＮＯｘを 発生することがあるフィードを許容する。

フィードは、典型的なもの、例えば石油留出油または未処理もしくは部分的に精 製した残渣油原料から典型的でないもの、例えば石炭油および頁岩油までの範囲 であってよい。フィードには、しばしばリサイクルされる炭化水素、例えば既に クラブキングに付されている軽質サイクル油および重質サイクル油が含まれる。

好ましいフィードはガスオイル（軽油）、減圧軽油、常圧残渣油および減圧残渣 油である。本発明は、初留点が３７９℃（６５０°Ｆ）以上のフィードの場合に 最も有用である。

ＦＣＣ触媒 市販されているＦＣＣ触媒はいずれも使用できる。触媒は１００％非結晶であっ てよいが、好ましくは、例えばシリカ−アルミナ、クレイなどのような多孔賀耐 火性マトリックス中にゼオライトを幾らか含む。ゼオライトは、通常、触媒の５ 〜４０重量％であり、残りはマトリックスである。従来のゼオライトは、Ｘおよ びＹゼオライトを含み、超安定または比較的高シリカのＹゼオライトが好ましい 。

脱アルミＹ　（ＤＥＡＬ　Ｙ）および超疎水性Ｙ　（ｕｌｔｒａｈｙｄｒｏｐｈ ｏｂｉｃ　Ｙ、ＵＨＰ　Ｙ）ゼオライトを使用してよい。ゼオライトは、希土類 元素、例えば０．１〜１０重量％の稀土類元素により安定化させてよい。

比較的高いシリカ含量のゼオライトを含む触媒は、本発明において使用するのに 好ましい。これらは、ＦＣＣ再生器内におけるｃｏのＣｏｚへの完全燃焼に通常 は関連する高温に対して耐性を有する。

また、保持されている触媒は、独立した添加剤粒子として存在するか、あるいは 分解触媒のそれぞれの粒子と混合された形態で、１種またはそれ以上の添加剤を 含んでよい。オクタン値を増すために（形状選択性ゼオライト、即ち、拘束指数 が１〜１２のものであり、ＺＳＭ−５により代表されるものおよび同様の結晶構 造を有する他の物質）、ＳＯｘを吸収するために（アルミナ）、また、Ｎｉおよ びＶを除去するために（ＭｇおよびＣａ酸化物）添加剤を加えてよい。

ＳＯｘを除去するための添加剤は、触媒供給者から市販されており、例えばデイ ヴイソン（Ｄａｖｉｓｏｎ）のｒＲＪまたはカタリスティークス・インターナシ ョナル・インｒ−ボレーテッド（Ｋａｔａｌｉｓｔｉｋｓ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉ ｏｎａｌ　Ｉｎｃ、）のｒＤｅＳｏｘＪである。

ＣＯ燃焼添加剤は、大部分のＦＣＣ触媒販売者から入手できる。

ＦＣＣ触媒組成物自体は、本発明の一部分を構成しない。

ＦＣＣ反応器条件 従来のＦＣＣ反応器条件を使用できる。反応器は、ライザー分解装置であっても 、濃厚床装置であっても、あるいは双方であってもよい。ライザー分解が非常に 好ましい。典型的なライザー分解反応条件には、０．５＋１〜１５：１、好まし くは３：１〜８：１の触媒／油止および領５〜５０秒、好ましくは１〜２０秒の 触媒接触時間が含まれる。

フィードを微細化する混合ノズル、例えばベーテ・フォグ（Ｂｅｔｅ　Ｆｏｇ） から市販されているものをライザー反応器の底部で使用するのが好ましいが、必 須ではない。

第１図および第２図に示すように、ライザーの底部にライザー加速領域を設ける ことが好ましいが、必須ではない。

分解生成物を使用済み触媒から迅速かつ効率的に分離するために閉鎖サイクロン システムにライザー反応器が出ていくようにすることが好ましいが、必須ではな い。好ましい閉鎖サイクロンシステムは、米国特許第４．５０２．９４７号（ハ ダッドら）に記載されている。

触媒がライザーを出た直後に、従来の触媒ストリッパーの上流で、触媒を迅速に ストリップすることが好ましいが、必須ではない。米国特許第４，１７３，５２ ７号（シャック（Ｓ　ｃｈａｔｚ）およびヘフリー（Ｈｅｆｆｌｅｙ））に記載 されているストリッパーサイクロンを使用できる。

高温の触媒ストリッパーを使用することが好ましいが、必須ではない。高温スト リッパーは、再生された熱い触媒を幾らか使用済み触媒に加えることにより使用 済み触媒を加熱する。高温ストリッパーは、再生器に送られる触媒済み触媒の水 素含量を減らし、コークス含量も同様に減らす。このように、高温ストリッパ− は再生器の温度および触媒の水熱失活量をコントロールするのを助長する。良い 高温ストリッパーの構造は、米国特許第４．８２０．４１０４号（オーウェン（ Ｑｖｅｎ）　）に記載されている。触媒クーラーは、加熱触媒が触媒再生器に送 られる前にこれを冷却する。

ＦＣＣ反応器およびストリッパーの条件は、自体、従来のものであってよく、こ れらは、本発明の一部分を構成しない。

触媒再生 本発明の方法および装置は、多くの常套の要素を使用でき、これらの大部分はＦ ＣＣ再生器において常套のものである。

本発明は、その出発点として高効率再生器、例えば図面に示すようなもの、ある いは以下に示すようなものを使用する。本質的な要素には、コークス燃焼器、希 薄相移送ライザーおよび通常は沸騰濃厚床である第２流動床が含まれる。第２流 動床は、乱流流動床であってもよ（、あるいは、別の高速流動床であってもよい が、装置の修正がしばしば必要となるであろう。ライザーミキサーを使用するの が好ましい。これらの要素は、一般的に既知である。

好ましくは、再生器の移送ライザーを出るスチーム含有煙道ガスから迅速に触媒 を分離する。再生器の第２流動床において相当増えた触媒保持量および第２流動 床におけるコークス燃焼のための相当量の燃焼空気が存在するか、これらを加え るのが好ましい。

再生器のそれぞれの部分を、ライザーミキサーから始めて再生器の煙道ガスサイ クロンまで以下に簡単に検討する。

使用済み触媒および幾らかの燃焼空気がライザーミキサー６０に供給される。

触媒ストリッパーを通過してリサイクルされる幾らかの再生触媒は、通常、使用 済み触媒と混合される。また、幾らかの再生触媒を、ライザーミキサー６０の底 部に直接、あるいは好ましくは触媒クーラーを通した後にリサイクルしてよい。

ライザーミキサー６０は、再生を始めるために好ましい方法である°。ライザー ミキサーは、典型的には、大部分のファーストコークス（ｆａｓｔ　ｃｏｋｅ、 恐らく、同伴または吸着炭化水素である）および非常に少量の７１−ドコークス （ｈａｒｄ　ｃｏｋｅ）を燃焼する。ライザーミキサーにおける滞留時間は、通 常、非常に短い。除去される水素および炭素の量ならびにその除去を達成するた めの反応条件を以下に示す。

ライザーミキサー条件 良好な範囲　好ましい範囲　最も良い範囲入口温度、℃４８２−６４９　４９６ −５９３　５１０−５６６（’Ｆ）　（９００−１２００）　（９２５−１１０ ０）　（９５０−１０５０）温度上昇、℃６−１１１　１４−８３　２８−５６ （’Ｆ）　（１０−２００）　（２５−１５０）　（５０−１００）触媒滞留時 間１秒　０．５−３０　１−２５　１．５−２０蒸気速度、ｍ／ｓ　１．５−３ ０．５　２．１−１５．２　３．０−７．６（フィート７秒）　（５−１００） 　（７−５０）　（１０−２５）％全供給空気　１−２５　２−２０　３−１５ 除去Ｈ２，％　１０−４０　１２−３５　１５−３０除去炭素１％　１−１０　 ２−８　３−７ライザーミキサーを用いる操作が好ましいが、それは必須ではな く、多くの装置では、ライザーミキサーを取り付けるコークス燃焼器の下に十分 な高さが存在しないので組み込むことは困難である。使用済みのストリップされ た触媒をコークス燃焼器に直接加えてよく、次に説明する。

コークス燃焼器６２は、触媒の高速流動濃厚床を含む。これは、比較的大きい空 塔蒸気速度、激しい流動化および比較的小さい密度の濃厚床流動床を特徴とする 。大部分のコークスをコークス燃焼器内で燃やすことができる。また、コークス 燃焼器は、主としてストリップされない触媒上の炭化水素である「ファーストコ ークス」を効率的に燃焼できる。ライザーミキサーを使用する場合、大きな部分 、恐らく大部分の「ファーストコークス」がコークス燃焼器の上流で除去される 。ライザーミキサーを使用しない場合、ファーストコークスを燃焼するという比 較的容易な事項は、コークス燃焼器において為される。

コークス燃焼器のみにおいて（ライザーミキサーを使用しない）、あるいはコー クス燃焼器およびライザーミキサーとの組み合わせで行われる水素および炭素の 除去を以下に説明する。ライザーミキサーおよびコークス燃焼器の操作をこのよ うにして組み合わせることができる。それは、コークス燃焼器を出る触媒は、特 定量の炭素および水素が除去されていることが重要であるからである。

コークス燃焼器条件 良好な範囲　好ましい範囲　最良の範囲濃厚床温度、’Ｃ４８２−７０４４９６ −６９１５１０−６７７（’Ｆ）　（９００−１３００）　（９２５−１２７５ ）　（９５０−１２５０）触媒滞留時間１秒　１０−５００　２０−２４０　３ ０−１８０蒸気速度、　ｍ／ｓ　Ｏ，３−１２０，６−６１，１−４，５（フィ ート７秒）　（１−４０）　（２−２０）　（３，５−１５）％全供給空気　４ ０−１００　５０−９８　６０−９５除去ＨＸ、％　４０−１００　５０−９８ 　７０−９５除去炭素１％　３０−１００　４０−９５　５０−９０希薄相移送 ライザー８３は、Ｃ○のＣＯ２への効率的な後燃焼が起こり得る希薄相を形成す るか、あるいは、本発明にて実施するように、ＣＯ燃焼を拘束する場合、高速流 動床から触媒分離手段を通って第２濃厚床に触媒を効率的に移送する。

追加の空気を希薄相移送ライザーに加えてよいが、通常、再生器においてより下 方に空気を加えてコークス燃焼速度を幾らか上げるのがよりよい。

移送ライザー条件 良好な範囲　好ましい範囲　最良の範囲入口温度、’Ｃ４８２−７０４４９６− ６９１５１０−６７７（６Ｆ）　（９００−１３００）　（９２５−１２７５） 　（９５０−１２５０）出口温度、’Ｃ４９６−７８８５２４−７６０５３８− ７３２（’Ｆ）　（９２５−１４５０）　（９７５−１４００）　（１０００− １３５０）触媒滞留時間１秒　１−６０　２−４０　３−３０蒸気速度、　ｍ／ ｓ　１．８−１５　２．７−１２　３−９（フィート７秒）　（６−５０）　（ ９−４０）　（１０−３０）％供給空気　０−４０　０−１０　０−５除去Ｈ１ ＋　％　０−２５　１−１５　２−１０除去炭素１％　０−１５　１−１０　２ −５迅速かつ効率的な希薄相移送ライザーを出る煙道ガスからの触媒の分離は、 必須ではないが、この方法には非常に有用である。移送ライザーを出る希薄相混 合物の煙道ガスからの触媒の迅速な分離により、第２流動床の上流で触媒から水 含有煙道ガスが除去される。

希薄相移送ライザーを出る触媒から煙道ガスを分離するための非常に効率的な手 段を有さないより古い高効率再生器において多段階再生を実施できる。このよう な古い装置においても、コークス燃焼器に加える空気を減らし、第２流動床番； 加える空気を増やすことにより、理にかなった効率的な多段階の触媒再生を行う ことができる。移送ライザー内の減少した蒸気速度および第２流動床のすぐ上方 における増加した蒸気速度により、第２流動床からの煙道ガスから移送ライザー からの煙道ガスが多少なりとも分離される。

希薄相移送ライザーを出る触媒から煙道ガスを迅速に分離することは、装置を運 転するために更に好ましい方法である。この煙道ガスストリームは、燃焼６；よ る水および使用済み触媒に同伴される吸着ストリッピングスチームに由来する、 相当大量のスチームを含んでいる。多くのＦＣＣ再生器は、煙道ガス中にお（Ａ て３４−６９ｋＰａ　（５−１０ｐｓｉａ）のスチーム分圧で運転される。本発 明の１つの態様の方法および装置において、希薄相混合物は触媒に富む濃厚相お よび触媒の少ない希薄相に迅速に分離される。

再生型移送ライザー出口において行われる触媒および煙道ガスの迅速な分離は、 ライザー反応器出口において行われる触媒と分解生成物との分離に非常に類似し ている。

最も好ましい分離システムでは、米国特許第４，５０２，９４７号に記載されて いるような閉鎖サイクロンンステムに再生器の移送ライザー希薄相が排出される 。

そのようなシステムは、迅速かつ効率的に触媒をスチーム含有煙道ガスから分離 し、再生器ベッセルから煙道ガスを隔離して除去する。これは、移送ライザー出 口の下流では再生器の触媒は、比較的スチームを含まない雰囲気中に存在し、触 媒は、従来技術の装置内におけるほど急速に失活しないことを意味する。

スチーム含有煙道ガスから触媒を迅速に分離する他の方法も使用してよいが、そ れらの大部分は、閉鎖サイクロンンステムを使用する場合はどうまく機能しない であろう。使用できる分離手段には、ライザーの頂部およびカバーキャップによ り規定される環状空間を通って触媒を下方に排出するキャップ付きライザー出口 が含まれる。

好ましい態様では、移送ライザー出口は、図示しない半径状アームによりキャッ プをしてよく、このアームは、再生器内の触媒の第２流動床につながっている大 きいジップレッグに触媒本体を導く。そのような再生器ライザー出口は、米国特 許第４．８１０，３６０号に記載されており、本明細書においてこれを参照でき る。

第１図に示した態様は、非常に好ましい。それは、煙道ガスから触媒を分離する ことおよび煙道ガスが触媒と更に接触することから隔離することの双方において 非常に効率的であるからである。うまく設計されたサイクロンは、移送ライザー を出る触媒の９５％以上、更には９８％以上を回収できる。サイクロンを閉鎖す ることにより、移送ライザーを出るスチーム含有煙道ガスの同様に９５％以上、 更には９８％以上を、第２流動床に入ることなく除去できる。説明した他の分離 ／隔離手段は、一般的に効率が幾らか小さい。

選択する方法に関係なく、移送ライザーから排出される触媒の少なくとも９０％ は、以下に説明するように、迅速に第２流動床に排出される。移送ライザーを出 る煙道ガスの少なくとも９０％を、触媒と更に接触することなく、ベッセルから 除去する必要がある。これは、第２流動床の床幾何学的な構造の適切な選択、即 ち、相対的に高いが細い収納ベッセル８０の使用および第２流動床の流動条件の 慎重なコントロールによりある程度達成できる。

第２流動床は、比較的乾燥した雰囲気において、触媒の再生の第２段階を行う。

触媒の多段階再生は、温度の観点単独で有用である。即ち、平均の触媒温度を最 終の段階の温度より低く保持する。再生触媒の温度が従来技術の装置における場 合と全く同じであっても、このことを達成できる。それは、段階的再生を使用す る場合、触媒は最終段階まで最高温度に達しないからである。多段階再生方法で は、熱い触媒は、最高温度において比較的短い滞留時間を有する。

第２流動床は、従来技術の高効率再生器において使用されている第２濃厚床と表 面的には類似している。第２流動床の機能を大きく変える重要な相違点が幾つか 存在する。

従来技術の第２濃厚床では、触媒は単に集められて（反応器およびしばしばコー クス燃焼器に）リサイクルされていた。触媒温度は、典型的には６７７〜７３２ ℃（１２５０’Ｆ〜１３５０’Ｆ）であり、ある場合では、少し高温であり、恐 ら＜１４００’Ｆに近かった。触媒の平均滞留時間は、通常、６０秒またはそれ 以下であった。少量の空気、典型的には、再生器に加える全空気量の約１または ２％が濃厚床に加えられ、床を流動状態に維持して、床が反応器にリサイクルす るためのコレクターに流れることができるようにしていた。床の空塔ガス速度は 、典型的には、０．１５層／ｓ（０，５フィート／秒）以下、通常、０．０３ｍ ／ｓ　（０゜１フィート／秒）以下であった。床は比較的濃厚であり、初期流動 状態に近い状態にありだ。これは、触媒コレクターとしての第２濃厚床の効率的 な使用であったが、触媒の再生は、第２濃厚床において殆どまたは全く為されな いことを意味していた。床における小さい蒸気速度のために、床に加えられた少 量の酸素であっても非常に不十分にしか利用されなかったであろう。このような 大きい流動床は、一般的に不十分な流動化および比較的大きいガスの泡に特徴が あり、あるいは、それに悩まされていた。

本発明の方法では、触媒の再生を目指して第２流動床を遥かによく機能させるも のである。第１のステップは、第２流動床において実質的により長い滞留時間を 与えることである。少なくとも１分、好ましくは遥かに長い滞留時間を持たせる 必要がある。この大きくする滞留時間は、より多くの触媒を装置に加えることお よび触媒を第２流動床内に蓄積させることにより達成できる。

幾つかの理由で、本発明の流動床に遥かに多くの空気を加える。第１に、第２流 動床において全く大量の炭素を燃焼させ、従って、燃焼のために空気が必要であ る。第２に、第２流動床における流動を改善する必要があり、遥かに大きい空塔 蒸気速度が必要である。また、第２流動床の触媒の密度をある程度減らしている 。この小さくなった密度は、より良好な流動化の特性であり、本発明の床は従来 技術の床の２倍の高さになることがあるが、２倍の多くの触媒を含む必要はない という点でも幾らか有利である。

そのように遥かに多くの空気を本発明の方法において加えるので、そのような装 置において習慣的に使用されてきた古い浮遊化または流動化リングを保持して、 追加の空気分配器または空気リングを古い浮遊化リングの側方または上方に加え るのが好ましい。

第２流動床条件 良好な範囲　好ましい範囲　最良の範囲温度、℃６４９−９２７　７０４−８７ １　７３２−８１６（’Ｆ）　（１２００−１７００）　（１３００−１６００ ）　（１３５０−１５００）触媒滞留時間２秒　３０−５００　４５−２００　 ６０−１８０蒸気速度、　ｍ／ｓ　０．１５−１．５　０．３−１．２　０．４ ５−１．０５（フィート７秒）　（０，５−５）　（１−４）　（１，５−３， ５）％全供給空気　０−９０　２−６０　５−４０除去Ｈ７１％　０−２５　１ −１０　１−５除去炭素１％　１０−７０　５−６０　１０−４０より多くの触 媒保持量およびより大きい空塔蒸気速度で第２流動床を運転することにより、よ り清浄な触媒とするか、あるいはより穏やかに炭素を除去してそれにより触媒寿 命を延ばす特別な段階の触媒再生が可能となる。再生の多くおよび再生器内にお ける触媒滞留時間の多くが従来技術の構造において達成されるより乾燥した条件 下にあるので、促進された安定性が達成される。

ＣＯ燃焼促進剤 再生器または燃焼領域においてＣＯ燃焼促進剤を使用することは、本発明の実施 には必須ではないが、有用であることがある。これらの物質は周知である。

米国特許第４．０７２．６００号および同第４．２３５，７５４号には、少量の ＣＯ燃焼促進剤を使用してＦＣＣ再生器を運転することが開示されている。０． ０１〜１００ｐｐｍ１００ｐｐ金属または同じＣＯ酸化を行うのに十分な他の金 属を使用すると良好な結果を得ることができる。非常に良好な結果は、装置内の 触媒に存在する０、１〜１０重量ｐｐｍという少量の白金を用いる場合に得られ る。ｐｔを他の金属に置換することができるが、その場合、通常、より多くの金 属が必要である。

０．３〜３重量ｐｐｍの白金に等しいＣＯ酸化活性を与える促進剤の量が好まし い。

例示的態様 ライザー反応器４に供給されて熱い（約７６０℃（１４００’Ｆ）　）再生され た触媒と混合されて触媒−炭化水素混合物を形成する、３４３〜５９３℃（６５ ０〜１１００°Ｆ）の沸点範囲のフィードを使用してプロセスを実施できる。こ の混合物は、ライザー４を流出導管６まで通って上昇する。ライザーの頂部の温 度は約５３８℃（１０００°Ｆ）である。サイクロンのジップレッグを経由して 排出される使用済み触媒は、触媒の床３１に集積する。熱いストリッピング領域 ３０は５６６〜６２１℃（１０５０〜１１５０’Ｆ）で操作される。再生された 触媒は、７０４〜７６０℃（１３００〜１４００°Ｆ）の温度で加えられてスト リッピング領域を加熱する。

十分にストリップされた触媒は、約６２１℃（１１５０’Ｆ）にてライザーミキ サーにおいてライン６６からの空気と混合されて空気−触媒混合物を形成する。

この混合物はコークス燃焼器の高速流動床７６内まで上昇する。十分に熱い再生 された触媒は、通常は、コークス燃焼器に加えられる使用済み触媒の量にほぼ等 しい量で、コークス燃焼器に加えられ、効率的な炭素燃焼に十分な程度にコーク ス燃焼器を熱くする。熱い再生触媒のリサイクル、ライザーミキサーにおける燃 焼のためのある程度の予熱およびコークス燃焼器におけるコークス燃焼のために 、コークス燃焼器の温度は、通常、５１０〜６７７℃（９５０〜１２５０°Ｆ） である。

触媒および燃焼空気／煙道ガス混合物は、高速流動床７６から希薄相移送ライザ ー８３を通って再生器ベッセル８０内に除去されていく。ライザー８３を出る触 媒は、スチーム含有煙道ガスから閉鎖サイクロン３０８により分離される。触媒 に富む相はジップレッグ８４中を降下して第２流動床８２を形成する。ストリッ プされた触媒上のコークスの約５％が導管６０内で、約５５％が高速流動床６２ 内で、約５％がライザー８３内で、また、約３５％が再生器ベッセル８０内で燃 焼される。コークス燃焼の為に、触媒の温度は、装置を通過するにつれて上昇す る。双方の段階において部分ｃｏ燃焼を確保し、装置のコークス燃焼能力を最大 限にするために、第４図に示すコントロール方法を使用して空気供給をコントロ ールする。

ディスカッジョン 重質の金属含有フィードを本発明の再生器において処理する場合、スチームの分 圧および温度により強く影響を受けるバナジウムの移行が大きく減少するであろ う。

ＮＯｘの発生は本質的に無くなる。ｃｏボイラーにおけるＣＯ含有煙道ガスの燃 焼の間に少量のＮＯｘ発生があり得るが、ＣＯボイラーにおける燃焼の間の窒素 の固定により生成するものも含めて王たるＮＯｘの発生は無くなるであろう。

大部分の窒素化合物は、より低い温度および従来技術の再生の設計において達成 できるより幾らか還元性の条件で燃焼する。

本発明のコントロール方法は、現存する高効率再生器に容易に追加できる。再生 器サイクロン内の温度差プローブまたは煙道ガス分析器を装着する修正は、ささ いなことであるので、大部分の再生器をそのまま触らずにおいておくことができ る。追加の燃焼空気に適応し、おそらく特別の空気リングおよび新たなサイクロ ンを加えるために、通常、第２濃厚床において小さい修正が必要であるに過ぎな い。

ライザーミキサー（使用する場合）、コークス燃焼器および希薄相移送ライザー は修正する必要はない。

現存の高効率再生器に強く推薦される唯一の修正は、希薄相移送ライザーの出口 に迅速かつ完全に触媒をスチーム含有煙道ガスから分離するための手段を組み込 むことである。スチーム含有煙道ガスは、第２流動床に集積される触媒から隔離 する必要がある。好ましくは、閉鎖サイクロンシステムを使用してスチーム含有 煙道ガスを触媒から分離して隔離する。

好ましくは、多（の、更には大部分のコークス燃焼がより乾燥した第２流動床で 起こる。第２流動床の温度は高く、従って、迅速なコークス燃焼が沸騰流動床で あっても達成できる。

また、本発明により、触媒再生を流通状態で連続的に最適化をすることができる 。空気供給流量をコントロールする２つの有力かつ感度の高い方法によりプロセ スの慎重で精密な調節が可能となる。また、高効率の篤２流動床において相当量 のコークス燃焼を達成することにより、非常に少ない資本投資で装置のコークス 燃焼能力が増える。

移送ライザーを出る煙道ガスの酸素濃度の測定およびより少ない程度までのＣ○ もしくは炭化水素または酸化性もしくは還元性雰囲気の測定により、石油精製に おいて送風機の能力を最大限に利用できる。

再生器の移送ライザー出口でサイクロン分離器を使用する場合は、デルタＴを測 定することにより、後燃焼の発生量を感知するための非常に感度のよい方法が提 供され、現存する送風機の能力を最大限に利用するもう１つの方法が提供される 。

第１および第２段階における部分Ｃ○燃焼は、金属（主としてＮｉおよびＶ）に より触媒に対して為される損傷を最小限にし、ＮＯｘ発生を最小限にし、また、 コークス燃焼の負荷の幾らかを第２流動床にシフトすることによりＦＣＣのコー クス燃焼能力を増やす。現存の送風機を補助するために、補助的な圧縮機または 酸素ガスのタンクを設けることが必要であることがある。本発明の方法を使用し て、コークス燃焼を第２流動床にシフトすることにより、多くの現存する高効率 再生器はコークス燃焼能力を増やすことができるが、現存する送風機は、第２流 動床の潜在的なコークス燃焼能力を最大限に有利に利用するほど大きく設計され ていない。

双方の段階で部分ＣＯ燃焼において操作することも可能であり、高効率再生器設 計のコークス燃焼潜在力を最大にするには好ましい。これは、元は完全ＣＯ燃焼 を達成するために設計された高効率再生器を妙に使用するようにも考え得るが、 多くの利点が存在する。

周知のように、部分ＣＯ燃焼によりコークス燃焼は最大限になる。１モルの炭素 を燃焼してｃｏ、とするには１モルの空気が必要であるが、炭素を燃焼してＣ○ とするには僅かに半分の空気が必要であるに過ぎない。これは、概略的には、装 置のコークス燃焼能力を２倍にし、下流のｃｏボイラーに発熱の多くおよび高温 をシフトする。

部分Ｃ○燃焼はＮＯｘ発生を削除し、非常に酸化された形態のＶの生成を太き（ 最小限にする。部分ＣＯ燃焼の既知の利点が存在するが、部分ＣＯ燃焼モードで コントロールすることは、特に、ｐｔのようなＣＯ燃焼促進剤が存在する場合、 困難であるので、実際に利点を達成することは困難である。

ＲＧ、　１ ＦＩＧ、２ ＦＩＧ、　３ 要　約　書 ＦＣＣ触媒のコントロールされた多段階再生のための方法および装置を開示する 。高速流動床コークス燃焼器、希薄相移送ライザーおよび第２流動床を有する修 正された高効率触媒再生器は、少なくとも２段階で触媒を再生する。再生の第１ 段階は、コークス燃焼器における。第２段階の触媒再生は、第２流動床にて起こ る。双方の再生段階に加えられる燃焼空気の量は、双方の段階において部分Ｃ○ 燃焼を維持するように設定される。コントロールされた多段階再生は、再生の間 の触媒のスチーミングまたは失活を減らし、再生器のコークス燃焼能力を最大限 にし、また、ＮＯｘ発生を最小限にするか、あるいは無くす。

補正書の翻訳文提出書 平成　５年　１月１４日

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. １．重質炭化水素フィードストリームを予熱し、熱い再生された分解触媒のソー スと接触することにより分解反応器において接触分解して分解生成物および使用 済み触媒を生成し、使用済み触媒は、使用済み触媒用の少なくとも１つの入口、 再生ガス用の少なくとも１つの入口および上に位置する希薄相移送ライザーへの 出口を有する高速流動床コークス燃焼器を有して成る高効率流動接触分解触媒再 生器において再生され、希薄相移送ライザーは、コークス燃焼器に接続された底 部にある入口および触媒と第１煙道ガスを分離して触媒を第２流動床に排出して 再生触媒を生成する分離手段に頂部が接続されている出口を有する、接触分解方 法において使用された使用済み流動化接触分解触媒を再生する方法であって、少 なくとも２つの段階において使用済み触媒を再生することを含んで成り、ａ）コ ークス燃焼器および移送ライザーを含んで成り、移送ライザーから部分的に再生 された触媒ならびにある温度および少なくとも１．０モル％ＣＯを有する第１煙 道ガスストリーム排出する、ある温度の第１再生領域において、使用済み触媒上 のコークスの１０〜９０％を炭素酸化物に燃焼させるのに十分である酸素または 酸素含有ガスを含んで成る第１再生ガスのコントロールされた量を用いて使用済 み触媒を部分的に再生すること、ｂ）第２流動床を含んで成り、更にコークスを 炭素酸化物に燃焼させてある温度および少なくとも１．０モル％ＣＯを有する第 ２煙道ガスを生成する第２再生領域において、酸素または酸素含有ガスを含んで 成る第２再生ガスのコントロールされた量を用いて部分的に再生された触媒の再 生を完結すること、ｃ）各再生段階におけるコークスの燃焼を制限して少なくと も１モル％ＣＯを含んで成る各段階からの煙道ガスを生成するために、使用済み 触媒上のコークスに対して第１および第２再生ガスの量をコントロールすること により、双方の段階において、煙道ガス中における少なくとも１．０モル％ＣＯ の存在を含む部分ＣＯ燃焼条件を維持する方法。
2. ２．第１燃焼空気は、一定流量に設定され、第２燃焼空気は、第２流動床からの 煙道ガスにおける煙道ガス組成を一定に維持するか、あるいは第２流動床からの 煙道ガスにおける後燃焼を示す温度差を一定に維持するように設定される請求の 範囲第１項記載の方法。
3. ３．第２燃焼空気は、一定流量に設定され、第１燃焼空気は、第２流動床からの 煙道ガスにおける煙道ガス組成を一定に維持するか、あるいは第２流動床からの 煙道ガスにおける後燃焼を示す温度差を一定に維持するように設定される請求の 範囲第１項記載の方法。
4. ４．第１燃焼領域からの煙道ガスおよび第２燃焼領域からの煙道ガスが一緒に混 合されて混合煙道ガスストリームを生成し、第２燃焼空気は、一定流量に設定さ れ、第１燃焼空気は、混合煙道ガスストリームにおける煙道ガス組成を一定に維 持するか、あるいは混合煙道ガスストリームにおける後燃焼を示す温度差を一定 に維持するように設定される請求の範囲第１項記載の方法。
5. ５．第２流動床からの煙道ガスにおける煙道ガス組成を一定に維持するか、ある いは第２流動床からの煙道ガスにおける後燃焼を示す温度差を一定に維持するよ うに、加える再生ガスの全量を設定し、再生の第１段階と第２段階との間の温度 差により、あるいは再生の第１段階および第２段階からの煙道ガスの煙道ガス分 析により第１段階と第２段階との間の再生ガスの配分を設定する請求の範囲第１ 項記載の方法。
6. ６．第１段階および第２段階への再生空気の配分は第１段階の高速流動床と第２ 流動床との間の温度差に基づく請求の範囲第５項記載の方法。
7. ７．一定量の再生ガスを再生器に加え、第１段階と第２段階との間の温度差を一 定に維持するように第１段階と第２段階との間でその一定量を配分し、フィード 予熱、フィード流量または双方を調節してコークス生成を変えることにより再生 ガスの量に対してコークスの量を設定する請求の範囲第１項記載の方法。
8. ８．一定量の再生ガスを再生器に加え、第１段階および第２段階からの少なくと も１つの煙道ガス組成を一定に維持するように第１段階と第２段階との間でその 一定量を配分し、フィード予熱、フィード流量または双方を調節してコークス生 成を変えることにより再生ガスの量に対してコークスの量を設定する請求の範囲 第１項記載の方法。
9. ９．フィード流量を変えてコークス生成を変化させる請求の範囲第７項記載の方 法。
10. １０．フィード予熱を変えてコークス生成を変化させる請求の範囲第７項記載の 方法。
11. １１．第２流動床からの触媒の少なくとも一部分をコークス燃焼器にリサイクル する請求の範囲第１項記載の方法。
12. １２．使用済み触媒は、使用済み触媒、第２流動床からのリサイクルされる再生 触媒および再生ガスのための入口を底部に有するライザーミキサーを経由してコ ークス燃焼器に加えられ、ライザーミキサーは、その上方部分にコークス燃焼器 の下方部分内にある出口を有する請求の範囲第１項記載の方法。
13. １３．第１再生領域に加える再生ガスの量をコークス燃焼器とライザーミキサー との間でコントロールして分割する請求の範囲第１２項記載の方法。
14. １４．第２流動床は、沸騰濃厚相流動床である請求の範囲第１項記載の方法。
15. １５．重質炭化水素フィードをより軽質の生成物に流動接触分解するための装置 であって、 ａ）フィード予熱器手段および予熱された炭化水素フィードを設定量とするよう になっているフィード流量コントロール手段、ｂ）炭化水素フィードおよび熱い 再生分解触媒用の底部にある入口ならびに分解生成物および使用済み触媒用の出 口を有するライザー分解の分解反応器手段、ｃ）反応器手段から排出される使用 済み触媒を受け取り、使用済み触媒をストリッピングガスと接触させてストリッ プされた使用済み触媒を生成するようになっている使用済み触媒ストリッパー手 段、ｄ）ストリップされた使用済み触媒用の少なくとも１つの入口、第１再生ガ ス用の少なくとも１つの入口および出口を有する高速流動床コークス燃焼器手段 、ｅ）コークス燃焼器手段の上に位置し、コークス燃焼器の出口と接続されてい る底部にある入口および部分的に再生された触媒および第１煙道ガスの排出用の 頂部にある移送ライザー出口を有する希薄相移送ライザー手段、ｆ）触媒および 第１煙道ガスを分離して触媒を第２流動床に排出する、移送ライザー出口に接続 されている分離手段、ｇ）第２流動濃厚床を有して成り、第２流動濃厚床の下方 部分にある、設定された量の第２再生ガス用の入口および再生された触媒用の出 口ならびに上方部分にある第２煙道ガス用の煙道ガス出口を有する第２再生手段 、ｈ）第２煙道ガス組成または第２煙道ガスストリームにおける後燃焼を示す温 度差の少なくとも１つを指示する入力信号を受け取り、フィード流量、フィード 予熱または再生手段に加える再生空気の全体量の少なくとも１つをコントロール して、第１再生手段と第２再生手段との間でコークス燃焼を割り当てるようにな っている再生ガス流量コントロール手段 を有して成る装置。
16. １６．コークス燃焼器の使用済み触媒の入口は、底部にある使用済み触媒および リサイクルされる再生された第２流動床からの触媒用ならびに再生ガス用の入口 を有するライザーミキサーを有して成り、ライザーミキサーはその上方部分にコ ークス燃焼器の下方部分に出て行く出口を有する請求の範囲第１５項記載の装置 。