JPH0633360B2 - 流動床による接触クラツキングのための方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、特に重い炭化水素オイルの処理を可能にする
接触クラッキング(a)およびその触媒の再生(b)の新しい
方法、およびその方法を実施することができる装置に関
する。

従来技術およびその問題点 供給原油の種類の変遷、およびガソリン型の比較的軽い
製品に対する燃料オイルに精製された製品の需要の減少
は、石油精製工業を天然の重質油および大気圧蒸溜残渣
または真空蒸溜残渣を価値あるものにすることを可能に
するいろいろが方法を開発するように導いた。

そのような原料を加工する接触クラッキング法に関して
は、主な困難は、それらの原料が、アスファルテンおよ
び濃縮ポリサイクリック芳香族炭化水素のような、より
低い沸点で沸騰する割合の大きな収率を与えることがで
きるより軽い分子にクラッキングするのが難しく、使用
される触媒の上に沈着し、そのようにしてその活性を低
下させる大量のコークスを発生させるように、互いに結
合しようとする有機物質を含んでいることに由来するよ
うに思われる。そのうえ、それらの重質油中の、大量の
例えばニッケル、バナジウム、鉄、……等のような重金
属の存在は有害なものとして考えられなければならな
い。それらの金属は、後にＦ．Ｃ．Ｃ．と呼ばれる流動
床における接触クラッキングの現在の方法で一般に使用
されているゼオライト型の触媒を毒する、あるいは少な
くとも不活性化しようとする傾向を持っているからであ
る。

しかしながら、いくつかの本質的な要因は、できる限り
低いコークスの形成を維持しながら、優れた選択性をも
って重い物質をより軽い部分に変換することを可能にす
る。

これらの要因のうち、最も重要なものの一つは、一般に
は予備加熱されかつ水蒸気を添加されている炭化水素の
装填物が接触クラッキングユニットの中で使用される再
生された熱い触媒との接触のレベルで、装填物と触媒の
間の熱の伝達ができる限り迅速に、かつできる限り規則
正しい仕方で行なわれるような混合を保証することにあ
る。反応領域への装填物の導入レベルでの再生された触
媒の更新が、特に逆流混合の現象を避けながら、恒久的
で有効な仕方で実現されることもまた極めて重要であ
る。その逆行混合の現象は接触時間を増大させ、触媒の
粒子の上に形成されるコークスの重量百分率の増加によ
る軽い分解物の形成の重大な低下を引き起す。

同様に特に重い装填物を処理するためのＦ．Ｃ．Ｃ．ユ
ニットの優れた稼動に有害な他の一つの重要な現象は、
反応領域の始めにおいてもその領域の全体にわたって
も、触媒の半径方向の優れた均一性を得る困難にある。

一般的な方法のクラッキング反応の選択性に関して流体
の流れは、従来のＦ．Ｃ．Ｃ．のユニットの中で得るの
が特に難しいピストン型の流れに近付けば近付く程優れ
ていることが知られている。

本発明は、逆流混合がないこと、半径方向の均質性およ
びピストン型の流れの上記の要因に到達するための最良
の条件を同時に得ることを目的とする。この目的は、装
填物および触媒との混合物の新しい形成の噴射と、降下
する方向の装填物と触媒の並流が貫流する領域および迅
速分離器を同時に使用して達成させることができた。

従来技術の中に記載され、反応領域の中を降下する並流
を使った反応器を使用するＦ．Ｃ．Ｃ．法の中で、いく
つかのものはガスオイルのような従来の装填物を処理す
るためのものである。米国特許明細書第２，４２０，５
５８号はそのような方法を記載しているが、従来の装填
物の噴射システムを使用しており、ただ一つの触媒再生
領域しか介させない。米国特許明細書第２，９６５，４
５４号は、反応領域が複数の垂直なチューブによって構
成され、装填物と触媒の降下する並流がそれを貫流する
装置を記載している。米国特許明細書第３，８３５，０
２９号もまた降下する並流を使うＦ．Ｃ．Ｃ．法に関す
るが、それは５１０と５５０℃の間で完全に気化するこ
とができる軽い装填物にしか適用されず、その装填物の
導入は、触媒の速度が９と３０ｍ／ｓの間にあるとき、
反応領域への触媒の導入の下で行なわれ、迅速ガス／固
体分離システムを持っていない。

これらの方法は比較的重い炭化水素を含む装填物に適し
ていない。それらの装填物はそれらの気化および噴射の
特殊な装置、および大部分の時間、触媒の適切な再生を
可能にするために、２段階の触媒再生方法を必要とす
る。

米国特許明細書第４，３８５，９８５号は５６０℃以上
の最終沸点で、３％に等しいかまたはそれよりも大きい
コンラッドソン（ｃｏｎｒａｄｓｏｎ）炭素含有量を有
する重い装填物を処理することを可能にする、改良され
た降下流を使るクラッキング法を記載している。しかし
ながら、多孔状の格子を通して触媒を導入し、再生され
た触媒の導入点の下にある複数個の噴射器の従来のシス
テムを通して装填物を導入することにある、再生された
触媒と装填物の混合レベルでの記載されたシステムは装
填物の超迅速化を保証することもできず、反応器のすべ
ての部分での均一な混合を保証することもできない。そ
れは米国特許明細書第４，４１１，７７３号についても
同様であり、それは少なくとも本質的な部分、特に混合
噴射システムに関して、同じ装置を記載している。

接触クラッキング反応器の反応領域に重い炭化水素を含
む装填物を導入するための沢山の特殊な技術が既に記載
された。中でも米国特許明細書第４，０９７，２４３号
を挙げることができ、それは円錐台形の最も幅広い部分
に置かれている複数の噴射ノズルを含む装填物配分シス
テムを記載している。それらのノズルのいくつかは反応
器の軸に平行であり、他はその軸に対して傾斜し、再生
された触媒の到着は装填物の導入システムの上で反応器
の軸に対して斜めに行なわれる。米国特許明細書第４，
４２７，５３７号の中には、重い装填物の基準および分
散方法が記載されている。その方法は、まず第１に、水
の中の装填物のエマルジョンを形成し、１００乃至５０
０μ（１００乃至５００×１０^-6ｍ）の小滴の形にそれ
を噴霧化する前にそのエマルジョンを予備加熱すること
にあり、その噴霧化はガスの稀釈剤を用いて反応領域の
外で実現される。反応領域への噴射は、表面積が“反応
器”の表面積の２０乃至４０％しか占めていない、円錐
台形の配分器の上に分布させられている複数のノズルに
よって行なわれる。この方法によれば、再生された触媒
の到着は装填物噴射システムの下で行なわれ、装填物は
９０ｍ／ｓ以上の速度で導入される。米国特許明細書第
３，１５２，０６５号および第３，２４６，９６０号
は、装填物と水蒸気の混合物を導入し、装填物は水蒸気
に混合される前にスパイラル運動を受け、ついてその全
体に小さな表面積の開口を通過させ、再生された触媒の
到着が噴射システムよりも下で“反応器”の底部で行な
われるような、“反応器”の下部への炭化水素を含む装
填物の噴射方法を教えている。

しかし、以上述べられた装置のいずれも、触媒と気化さ
れた装填物の好ましくは５００ミリ秒以下の迅速混合
と、反応器の全表面での混合物の優れた半径方向の均質
性とを同時に保証しながら、接触クラッキングの反応領
域への重い炭化水素を含む装填物の適当な噴射を実現す
ることを可能にはしない。そのうえ、上昇する並流型の
Ｆ．Ｃ．Ｃ．反応器の場合の装填物の導入のために提案
されたこれらの装置は、触媒と装填物の降下する並流の
場合には適合しない。

問題点の解決手段 本発明は、したがって、特に重い炭化水素を含む装填物
の変換のために利用することができる。新しいＦ．Ｃ．
Ｃ．法（Fluid catalytic crackingすなわち流動床によ
る接触クラッキング）に関する。実際、それらの装填物
は古典的な、すなわち例えば真空下でのガスオイルのよ
うな４００℃のオーダの最終沸点を有する装填物である
こともできるが、原油および／またはガソリンを取り去
った石油およ大気圧蒸溜または真空蒸溜の残渣のような
もっと重い炭化水素を含むオイルであることもできる。
必要な場合には、それらの装填物は、例えばコバルト−
モリブデンまたはニッケル−モリブデン型の触媒の存在
の下での水処理のような予備処理を受けたものであるこ
とができる。本発明の好ましい装填物は、通常７００℃
およびそれ以上までに沸騰する部分を含有し、アスファ
ルテン物質を高い百分率で含み、４％およびそれ以上に
及ぶコンラッドソン炭素含有量を有することができる装
填物であろう。それらの装填物は、例えば軽い再循環オ
イル（“ｌｉｇｈｔ ｃｙｃｌｅ ｏｉｌｓ”，Ｌ．
Ｃ．Ｏ．）または重い再循環オイル（“ｈｅａｖｙ ｃ
ｙｃｌｅ ｏｉｌｓ”，Ｈ．Ｃ．Ｏ．）のような、既に
クラッキング操作を受けた、再循環させられる炭化水素
の分解物を含むことができ、普通のもっと軽い分解物に
よって稀釈されることもされないこともできる。本発明
の好ましい態様によれば、それらの装填物はそれらの処
理の前に３００と４５０℃の間にある温度領域に予備加
熱される。

特に本発明は、好ましい平均寸法が１００μ（１００×
１０^-6ｍ）を越えないかまたは特に５０μ（５０×１０
^-6ｍ）のオーダの小滴への噴霧化を可能にする、一般に
水蒸気を付加された装填物の噴射および分散システムを
用いて、実質上垂直な反応領域の上の部分に装填物を導
入することにある。その噴射ノズルの装填物の速度は好
ましくは１０と１００ｍ／ｓの間にある。装置は複数個
の噴射ノズルを含んでおり、それらのノズルの各々は、
再生された熱い触媒の放出導管の上部に、その導管に対
して同芯に配されて、そこで二つの流れの間の放射によ
る熱交換に有利に作用するように、一方では部分的に気
化された装填物のジェットが、他方では熱い触媒の粒子
の流れの実質上平行な流れが起こるようになされてい
る。装填物の完全な気化は上記触媒放出導管の下部で実
現される。この装置によれば、装填物と触媒の間の接触
時間は一般に５００ミリ秒を越えず、一般には１００ミ
リ秒のオーダである。そのとき、そのようにして気化さ
れた装填物と触媒の並流は降下する方向に反応領域を貫
流し、そこで温度は一般に４５０と７００℃の間にあ
り、滞在時間は０．１秒と１０秒の間、好ましくは０．
２秒から４秒までの間である。反応器の下部では、触媒
と既にクラッキング処理を受けた反応流出物の並流が加
速され、新規な迅速分離システムを通る（後の第３図の
説明を参照）。その迅速分離システムは１秒以下の時間
で蒸気と触媒粒子の最初の分離を実現する。触媒粒子の
５０から９０％までがこのようにしてガス状の反応流出
物から分離され、分離の残りは単数または複数の古典的
なサイクロンシステムを用いて実現される。したがっ
て、本発明は、（流出物の運動によって得られるスパイ
ラルの逆流を有する単数または複数のサイクロンの使用
によって可能となる）触媒とガス状流出物の間で迅速で
高度の分離を可能にする。しかしながら、それはまた、
サイクロンの逆流なしに得られる蒸気の流れのサイクロ
ンの流れを持った、非常に短い滞在時間を有する直接通
過の少なくとも一つのサイクロンの、高度の分離の前の
予備使用によって、触媒粒子の５０から９０％までがガ
ス状流出物から分離されるから、触媒と流出物の間の非
常に迅速な分離も可能にする。流出ガスは分離され、そ
のとき触媒はストリッピング領域を通過し、そこで水蒸
気および／またはＣＯ、ＣＯ_２のような不活性ガス、燃
料ガスあるいは燃料オイルガスのようなガスによって処
理される。炭化水素とストリッピングガスは排出され、
そのようにしてストリッピングを受けた触媒は流動化さ
れた形で実質上垂直な第１の再生領域に輸送される。そ
こでは温度は約５００と７５０℃の間に保持される。こ
の第１の再生領域に、触媒の上に沈着した物質の水素の
燃料が実質上完全であるような、あるいは少なくとも９
０重量％に等しいような所定量の酸素または好ましくは
空気の形の分子状の酸素を含むガスが導入される。触媒
の上に沈着した物質の炭素の一部のみが、同様に、最初
に存在した炭素の重量で１０乃至６０％が酸化されるよ
うに、本質的にＣＯに酸化される。サイクロンによって
部分的に再生された触媒から分離された第１の再生領域
の流出ガスは、したがって、使用される比較的少ない酸
素の量および操作が行なわれる温度を考慮して、特にＣ
Ｏに富んでいる。部分的に再生された触媒は、そのと
き、例えば乾燥空気のような酸素を含む無水ガスの補給
によって、第２の再生領域に導かれる。

この第２の再生領域は直径φよりも非常に大きい長さＬ
を有し、比Ｌ／φが３と９０の間にあり、内側が耐火性
の材料で覆われている実質上垂直な反応器によって構成
されている。部分的に再生された触媒はこの第２の再生
領域の底部に導入され、第２の再生が行なわれる温度は
第１のものよりも高い。それは通常６５０℃よりも高
く、１０００℃に達することもある。触媒のこの再生の
第２段階は大きな過剰酸素（好ましく乾燥空気）の存在
の下で行なわれ、形成されるガスは特にＣＯ_２に富んで
いる。このようにして、その表面に沈着した大部分の炭
素を取り除かれた触媒が得られる。触媒に対するコーク
スの重量百分率は一般に０．０４％以下である。このよ
うにして再生された触媒は第２の再生領域の外にあるサ
イクロンによってガスの流れから分離される。それはそ
の時一般に６００℃（７００℃でさえもありうる）と９
５０℃の間にある温度にあり、流量制御バルブを備えた
降下の脚を通って接触器−混合器に向って導かれる。

本発明のＦ．Ｃ．Ｃ．法はこの技術で一般に使用される
あらゆる古典的な触媒と一緒に使用されることができ
る。しかしながら、ゼオライトをベースとする触媒、そ
れらのうちで特に、湿気の存在の下での高温における安
定性は、触媒の二重再生の使用されるシステムに起因
し、もはや重要な条件ではないけれども、水蒸気の存在
の下で優れた熱安定性を有する触媒が好ましい。実際、
クラッキング反応中触媒の上に沈着した非常に重い炭化
水素の分子の中に含まれている水素のほとんど全部が、
比較的穏やかな温度条件で行なわれる第１の再生段階の
途中で水蒸気に変換されるから、高温で行なわれる第２
の再生段階は事実上無水の条件で行なわれる。一般に、
触媒は第１の再生段階の出口で、一般に０．８と５．４
重量％の間にある沈着炭素の百分率を持っており、この
段階で残っている水素の重量百分率は屡々事実上ゼロで
ある。

本発明における特殊の構成によって、それが好ましい場
合には、燃焼させなければならない炭素に対して酸素が
常に大幅に過剰であるように、高温度の第２の再生器に
よって構成される燃焼領域に沿って配された複数の点に
乾燥した酸化性のガス（一般に無水空気）の噴射を行な
うことができる。

本発明を構成しているいろいろの装置、すなわち熱い再
生された触媒の到着レベルでの装填物の噴射および分散
システム、触媒と装填物の並流が降下する方向に貫流す
る反応領域、触媒と製品の迅速分離、およびはっきり分
かれた２段階の触媒の再生の同時の使用は、軽い部分の
収率および特に優れたオクタン価を有するガソリン分解
物の収率を著しく増大させることを可能にする。

触媒の半径方向の分布の改善、逆行混合の不存在、ピス
トン状態に近付く流体の流れ、触媒と製品の迅速分離は
選択性を高め、コークスおよびガスの形成を低下させ、
反応領域の体積を減少させることを可能にし、このこと
は投資の費用および触媒の在庫を低下させる。

第１図はＦ．Ｃ．Ｃ．ユニットの可能な構造を記載する
本発明の図式図を表わす。第２図は装填物の噴射および
分散装置の好ましい構造のより詳細な記述であり、第３
図は、Ｆ．Ｃ．Ｃ．反応器から抜き出されたガスと触媒
粒子の混合物の離脱装置、および分離サイクロンの出口
における洗浄（ストリッピング）反応器の詳細な記述で
ある。

本発明は、（ａ）装填物と触媒が上から下への並流とし
て流通する反応領域(1)の中での炭化水素装填物の流動
床における接触クラッキング、および （ｂ） 二つの再生領域(22)および(37)の中での触媒の
再生法において、 （第１図および第２図を参照）それぞれが下部で小滴へ
の装填物の微粉化あるいは噴霧化手段（第２図の(11
4)）となっている実質上垂直な複数の導管(9)に細分さ
れている少なくとも一つの導管(2)によって反応領域(1)
の上部に液体の装填物を噴射し、小滴は平均寸法が好ま
しくは１００×１０^-6ｍを越えず、特に５０×１０_-6ｍ
を越えず、噴霧化点レベルでの装填物の速度が好ましく
は約１０と１００ｍ／ｓの間にある。

反応領域(1)の上部に配された容器に、後で述べるよう
に、少なくとも一つの導管(3)または(4)を通って再生領
域(37)から来る触媒粒子（温度が６００と９５０℃の間
にある）を導入して、上記容器の中に触媒の流動床を形
成するようにし、 上記触媒床を通して下から上にガスを流通させ、実質上
垂直な複数の放出導管(10)を通して上から下に床の触媒
粒子を同伴させ、そのようにして触媒粒子が狭義の反応
領域に達することができるようにし、装填物の垂直な各
噴射導管(9)は触媒の放出導管(10)と同じ軸を持ち、液
体の装填物の微粉化または噴霧化の各手段は、上記放出
導管(10)の中に装填物の流れの道および触媒粒子の道を
得るように、放出導管の上端の付近にあり、そのように
して液体の装填物を完全に気化し、装填物と触媒粒子を
均質に混合するようにし、放出導管の中での装填物と触
媒粒子の間の接触時間は好ましくは５００ミリ秒以下、
特に１００ミリ秒以下であり、 ０．１と１０秒、好ましくは０．２と４秒の間にある装
填物の滞留時間で狭義の反応領域で４５０と７００℃の
間で装填物と触媒を接触させ、 その反応領域の下部(12)の中で触媒および反応流出物の
速度を高め、反応領域の下部は円錐台形またはピラミッ
ド台形または等価なあらゆる他の形の少なくとも１個の
漏斗から構成され、その先端は下を向いており、その半
頂角は約５と３０゜の間、好ましくは７と１５゜の間に
あり、 １秒よりも短い滞留時間を可能にする少なくとも１個の
第１の分離領域(13)の中で反応流出物から触媒粒子の５
０乃至９０％を分離し、その分離領域の入口におけるガ
ス状の流出物の速度は毎秒１０乃至４０ｍであり、その
ようにして、作られるスパイラルの逆流なしに、蒸気の
流れのスパイラルの流れを作り出すようにし、ガスの流
出物に同伴された触媒粒子の残渣の大部分が、ついで、
他の一つの分離領域へのガス状の流出物の流れの噴射に
よって作り出されるスパイラルの逆流を持った少なくと
も一つの逆流型の第２の分離領域(14)の中で反応流出物
から分離され、 ついで、ガスの助けでこれに同伴された流出物の炭化水
素の大部分を触媒粒子から除去し（ストリッピング）、 触媒粒子を第１の再生領域(22)に導く導管(23)の中で、
１５０乃至３００℃の温度に上げられたガスの助けで、
（この段階では少なくとも４５０℃の温度にある）前記
触媒粒子を下から上に向って輸送し、 触媒の第１の再生段階を行ない、この段階が、水素の少
なくとも９０％、および触媒の上に存在する物質の水素
の好ましくは実質上全量の燃焼を惹き起こし、触媒の上
に炭化物の形で存在する炭素の１０乃至６０重量％を大
部分ＣＯに酸化するために、酸素または分子状酸素を含
むガスの存在の下で、約５００と７５０℃の間にある温
度Ｔ_１で、流動床で行なわれ、 触媒の第１の再生領域の中に存在するガスの大部分を除
去し、 上記第１の再生領域の中で部分的に再生された触媒を抜
き出し、酸素をベースとする誘導ガスまたは分子状酸素
を含み実質上水蒸気を含んでいないガスを使って導管(3
6)を通して下から上に、第２の再生領域の下部に向って
送り、その第２の再生領域は実質上垂直で細長いチュー
ブ状の領域(37)の形をしており、その比Ｌ／φ（ここで
Ｌはチューブの長さ、φはその直径）は３と９０の間に
あり、その触媒は、実質上水を含まずかつ分子状酸素を
含んだ再生ガスを使って第２の再生領域の中で６５０と
１０００℃の間にある温度Ｔ_２（Ｔ_２はＴ_１よりも高
い）で処理されて、ＣＯ_２に富むガスの発生に伴なって
０．０４重量％以上のコークスを含まない再生触媒を得
るようにし、その触媒は、上記誘導ガスを使って再生期
間中に第２の再生領域(37)の下から上に同伴されたもの
であり、 その第２の再生領域(37)からガスおよび触媒の混合物を
抜き出し、ガスから触媒粒子を分離し、温度がこの段階
で６００と９５０℃の間にある上記再生粒子を少なくと
も一つの導管(3)または(4)を通って接触クラッキング反
応領域(1)に送り返す ことを特徴とする方法である。

本発明はまた、接触クラッキングおよび触媒再生方法の
ための装置に関し、下記を含んでいる（第１図および第
２図参照）。

実質上垂直で細長い反応器(1)、 反応器の上部への液体の装填物の吸入用の少なくとも一
つの導管(2)（上記導管は実質上垂直な複数の導管(9)に
細分されており、その下端の各々は上記装填物の噴霧化
のノズルを備えている（第２図の(114)）、 反応器(1)の上部で、水平壁(113a)の上方に配されたリ
ザーバまたは容器の中に触媒粒子を導入するための、一
般にバルブ(7)および(8)を備えた、実質上垂直な少なく
とも二つの脚(3)および(4)（第２図参照）、 水平壁（第２図の113a）の付近に配されたガス状の流体
の少なくとも１個の配分器（第２図の(113)）、 上記リザーバから狭義の反応器の中までの触媒粒子の複
数の放出導管(10)（それらの放出導管は、装填物の噴射
導管(9)の各々がそれらの放出導管(10)の一つと同軸で
あり、装填物の各噴射ノズルが放出導管(10)の上端の付
近にあるように配され、噴射導管(9)のノズルおよび放
出導管(10)の全体はそのようにして装填物と触媒の間の
接触および混合領域を形成する）、 先端が下を向いており、半頂角が５と３０゜の間、好ま
しくは７と１５゜の間にある、円錐台形またはピラミッ
ド台形または等価な他のあらゆる形をした少なくとも１
個の漏斗を含む反応器(1)の底部、 反応流出物の触媒粒子の、作り出されるスパイラルのい
かなる逆流も行なわれない直接通路を持った単数または
複数のサイクロン（“ｕｎｉｆｌｏｗ ｃｙｃｌｏｎ
ｅ”）を使った少なくとも一つの第１の分離領域(13)
（その第１の領域域は例えば反応器の外にあり、触媒粒
子は例えば実質上垂直な少なくとも一つの脚(15)を通っ
てその第１の領域から抜き出される）、 反応流出物から、上記流出物が同伴して来た触媒粒子の
残渣の大部分を分離する少なくとも１個の第２の分離領
域(14)（それらの触媒粒子は少なくとも一つの脚(16)を
通ってその第２領域から抜き出され、反応流出物は少な
くとも一つの導管(16a)を通って抜き出される）、少な
くとも一つの導管（第３図参照、(221)）を通って導入
されるガスを使用する触媒粒子の洗浄（ストリッピン
グ）反応器または反応領域(17)（この領域(17)では脚(1
6)および(15)を通って触媒が供給される）、 触媒粒子を領域(17)の外に排出する脚(20)（上記脚(20)
は一般にバルブ(21)を備えている）、 導管(23a)を通って導入される持上げガスを使って脚(2
0)から来る触媒粒子を持上げ、そのようにして触媒粒子
を第１の再生反応器(22)の中に到達させるための実質上
垂直な導管(23)、 触媒床(25)を支持するための格子またはあらゆる等価物
(27a)、酸素または分子状の酸素を含むガス供給導管(2
6)、およびガスと触媒粒子の少なくとも１個の分離サイ
クロン装置(28)を含む第１の再生反応器(22)、 一般にバルブ(30)を備えたガス排出導管(29)およ領域(2
2)の外への触媒抜き出し導管(33)、 上記導管(33)と連絡し、一般にバルブ(35)を備えた触媒
の降下脚(34)、 触媒の上昇する垂直な導管(36)（導管(36)には導管(36
a)によって導入される輸送または持上げガスが供給され
る）、 比Ｌ／φ（ここでＬはチューブ状の反応器の長さ、φは
その直径である）が３と９０の間にある実質上垂直なチ
ューブ状の触媒再生反応器(37)（反応器は再生ガスの少
なくとも１個の噴射ノズルを備えている）、 ガスと触媒の混合物の排出導管(38)、 一般に再生反応器(37)および反応器(1)の外に配された
サイクロン型の少なくとも二つの分離器で構成される、
ガススからの触媒の分離手段(5)および(6)（それらの分
離器から抜き出される触媒は反応器(1)の触媒供給用の
脚(3)および(4)に送られる）。

第１図は、本発明の可能な実施の態様の一つを表わすも
のである。例えばガスオイルまたはもっとも高い沸点を
有する炭化水素のような、炭化水素を含む装填物が導管
(2)を通して降下する垂直な反応器(1)の頂上に導入され
る。高温度の再生された触媒もまた、流れの流量を制御
するために、バルブ(7)および(8)を備えた外部サイクロ
ン(5)および(6)の降下の脚(3)および(4)を通って反応器
(1)の頂上に導入される。炭化水素の装填物はマルチノ
ズルの噴射導管(9)の中で粉霧化され、部分的に気化さ
れる。その噴射導管の可能な構造は後に第２図でより詳
細に記載される。好ましい実施の態様においては、装填
物はついでマルチノズルと迅速混合器(11)の複数個の放
出導管(10)の中で迅速に分散させられ、熱い触媒と混合
される。その可能な構造は後に、第２図の中で、より詳
細に記載される。高温度の再生された触媒と装填物の間
の超迅速熱伝達を実現するその迅速混合器(11)の出口で
は、装填物は完全に気化され、それが含んでいる重い部
分はそのようにして実現された初期熱衝撃の降下で熱的
に分解される。この適切な迅速混合器(11)の中で、装填
物と触媒の接触時間は一般に５００ミリ秒を越えず、好
ましくは１００ミリ秒以下である。

混合後、炭化水素蒸気と触媒の懸濁物が到達する温度は
所望の転換率および装填物の組成の関数として４５０℃
から７００℃に至る温度範囲で変化することができる。
炭化水素蒸気と触媒の懸濁物は、ついで、反応器(1)を
通して降下する垂直方向に流れる。その反応器の横断面
は、温度および必要な滞在時間の操作条件を保証するた
めに、漸進的に変化することができる。形成される炭化
水素の蒸気、稀釈ガス、およびそれに同伴される触媒で
構成される高温度の懸濁物はピストン流に近い流れを保
証する速度条件でその反応器を貫通する。降下する流れ
は、特に輸送ガスに対する触媒の相対的な滑りを減少さ
せるという利点を持っている。反応領域(1)の中の炭化
水素を含む装填物の滞在時間は約０．１秒から約１０秒
まで、好ましくは約０．２秒から４秒までである。触媒
の保持をなお一層増大させ、したがって全反応体積を低
下させるために、反応器(1)は内部に、Ｒａｓのリン
グ、Ｂｅｒｌのサドル、Ｉｎｔａｌｏｘのサドル等のよ
うな邪魔板あるいは充填物（図には示されていない）を
備えることができる。

炭化水素の蒸気と触媒の懸濁物は、ついで１秒以下の短
い滞留時間で一つ（あるいは並列に複数）の分離器の中
にはいるために、５と３０゜、好ましくは７と１５゜間
にある半頂角の一つ（あるいは複数）の先細の円錐形ま
たはピラミッド形または等価な形の下部(12)の中で加速
される。この迅速分離器の可能で好ましい構造は、直接
通路を持った、“ｕｎｌｆｌｏｗ”型と呼ばれる、スパ
イラルの逆流なしの一つ（あるいは並列に複数）のサイ
クロンの中で得られることができる。第３図は、“ｕｎ
ｉｆｌｏｗ”型のサイクロンが水平に置かれている、こ
れらの可能な構造の一つを詳細に示す。この第１段階は
非常に短い時間（＜１秒）で比較的粗い（しかし、５０
％以上の効率で）て第１の分離を実現する。流出物は作
り出されるスパイラルの逆流なしにこの“ｕｎｉｆｌｏ
ｗ”型のサイクロンを貫流し、当業者には公知の古典的
な逆流と呼ばれるサイクロン（“ｒｅｖｅｒｓｅ ｆｌ
ｏｗ ｃｙｃｌｏｎ”）による２次分離の並列および／
または直列の単数または複数の段を備えた第２の分離領
域(14)に開口し、それが、最初の迅速分離段を備えた第
１の分離領域(13)の終了時でなお流出部に同伴される触
媒の非常に進んだ分離を可能にする。反応流出物はライ
ン(16a)を通って排出される。触媒は１次および２次の
分離用の脚(15)(16)の降下を通って反応器(17)の内部に
排出され、そこで一般に蒸気の状態でそれらの微粉末の
固体に同伴されている炭化水素のストリッピングが実現
される。この構成は完全に外部の反応器(1)の配置を可
能にし、このことは反応部分の維持および保守の手入れ
を容易にする。

反応器(17)の下部は一般に上部よりも小さな直径を持っ
ており、ストリッピング領域(18)を含み、その底部には
水蒸気、不活性ガス（ＣＯ、ＣＯ_２……）、燃焼ガスが
導入される。１次および２次の従来の分離器(19)が、ス
トリッピングされた炭化水素を含む物質およびストリッ
ピングガスを触媒粒子から分離するために、反応器(17)
の上部で使用される。ストリッピングガスおよびストリ
ッピングされた炭化水素は図には示されていない出口の
配管を通って分離器(19)を離れる。可能な変形として、
ストリッピング反応器(17)の上部が補足の分離器(19)を
納めるのに余りに小さいときは、ストリッピング流出物
は、場合によってはこの変形で第１の分離領域(13)と第
２の分離領域(14)の間の直結管(24)を除去して、シーケ
ンシャルにまたはパラレルに、ただ一つの分離領域(14)
の中で反応器から直接来る流出物で処理されることがで
きる。このストリッピング操作は当業者には良く知られ
ている古典的な操作であり、これ以上詳細に記載される
必要はない。

一旦ストリップされた触媒はコークスの沈着物で覆われ
る。それは、固形物の流れを制御する役目を果たすバル
ブ(21)を備えた流れの脚(20)を通って少なくとも４５０
℃の温度で、ストリッピング反応器(17)の底部から抜き
出される。固形物を密に詰められたこの降下の脚(20)
は、そのようにして実現された固形物の詰め物がジョイ
ントを形成し、反応部分とそれに続く再生段階の間の圧
力の平衡を保証するのに十分な高さを持っている。

一旦ストリッピングされたがまだコークスの沈着物で覆
われている触媒は、実質上垂直な持上げ用の導管(23)の
脚への輸送ガスの導入によって、流れの脚(20)から第１
の再生反応器(22)の底部へ移される。場合によってはバ
ルブ(39)を使ってパージが行なわれることができる。導
管(23a)から来る輸送ないし持上げガスは予備加熱され
た空気、熱い酸素の添加物を加えた約２乃至３バールの
圧力で１５０から３００℃までの温度に加熱された蒸気
であることができる。この持上げ導管(23)の中に導入さ
れる輸送ガスの量は触媒と一緒に固形物とガスの懸濁液
を形成するのに十分である。その懸濁液の密度は導管(2
3)の中で、第１の再生器(22)の下部に放出されるまで上
昇する垂直運動をして流れるようにさせられるようなも
のである。

触媒の第１の再生器は、当業者には公知の技術にしたが
って、密な触媒床(25)で構成され、それはここで詳細に
記載することは必要ではない。触媒の再生に必要な酸素
に富むガスは導管(23)および／またはガス配分器（格子
27aまたは孔をかけられたチューブ）（孔27）に接続さ
れた導管(26)を通って触媒床(25)の低い部分に導入され
る。

１次および２次のサイクロン分離装置(28)は、同伴され
ている触媒をＣＯに富む燃焼ガスから分離するために、
再生反応器(22)の広がった上部(31)の中に配されてい
る。ＣＯに富む再生ガスは圧力の制御バルブ(30)を備え
た導管(29)を通って反応器(22)から抜き出される。

反応器(22)の中で構成される第１の再生段階は７５０℃
以下の比較的穏やかな温度条件で行なわれ、触媒の上に
沈着していうコークスの沈着物の中に含まれている水素
の少なくとも５０％、好ましくは実質上全量を燃焼さ
せ、炭素の一部（存在する炭素の１０乃至６０重量％）
を燃焼させるように選ばれた低い酸素濃度で行なわれ
る。使用される操作条件および酸素濃度は密な流動床(2
5)の温度を約５００から約７５０℃までの範囲に維持す
るのに十分である。

これらの比較的穏やかな再生条件は、水素の燃焼中の水
蒸気の存在が触媒の活性を著しく低下させるのを避ける
ように求められる。また、比較的低いと考えられる温度
の第１の再生段階は特にＣＯに富んだ燃焼ガスを発生す
る。特に、密な流動床(25)、脱離領域、およびサイクロ
ン分離装置(28)の中でのＣＯの後燃焼現象を避ける。
（図には示されていない）ＣＯボイラーが、ＣＯをＣＯ
_２に変換する加圧された水蒸気を発生させるために、ガ
ス排出導管(29)の上流に置かれている。当業者には公知
の古典的な技術にしたがって、エネルギー回収ユニット
もまたこのＣＯ燃焼段階の前に置かれることができる。

このようにして、第１の段階の再生は、触媒の上に低い
割合の水素のある一定割合のコークスを残し、それにつ
いで高温度の第２の再生反応域(32)で燃焼し終るような
温度、圧力、低いＯ_２濃度で行なわれる。７５０℃以下
の比較的低い温度の第１の再生段階の中での炭素の燃焼
を水素の大部分の燃焼を伴うのに丁度必要な量まで減す
ことが推奨される。

部分的に再生されているが、残留コークスが実質上もは
や水素を含んでいないか、または少量の水素しか含んで
いない触媒は、固形物の流量の制御バルブ(35)を備え
た、湾曲した外部の降下の脚(34)と連絡している抜き出
し導管(33)を通って密な触媒床(25)から引き出される。
微粉の密な流れが維持されているこの降下の脚(34)は上
昇する垂直な導管(36)に開口しており、その下端に、導
管(36)と脚(34)の中の密度の差が導管(36)の中の固形物
の上昇を惹き起すのに十分な量の輸送ガスが導入され
る。この輸送ガスは酸素を含む不燃ガス、通常空気であ
る。それはなるべく水を完全に除かれていなければなら
ない。

酸素を含む輸送ガスに同伴される床の形態の触媒は、実
質上水蒸気なしに行なわれる高温度の独立した第２の再
生段のために、好ましくは内部で耐火材で覆われている
分離された再生反応器(37)の中にはいる。酸素の量は、
ＣＯのＣＯ_２となる実質上完全な燃焼に組み合わされた
コークスの燃焼によって再生操作を高温度に維持するの
に十分である。残留炭素の全量の燃焼による高温度の再
生は温度で限られることはなく、１０００℃に達するこ
とができる。

このようにして、第２の再生段の温度は、触媒に対する
０．０４％以下のコークス含有量に達するように、触媒
粒子に沈着させられた全残留コークスを実質上取り去る
のに必要なレベルとなるように、適宜選定される。この
独立した、高温度の第２の再生段は上昇する垂直なチュ
ーブ状の反応器(37)によって構成される。使用される触
媒はこの迅速発生器を通して、空気のような再生ガスの
中の懸濁物として、約０．５から１０ｍ／ｓまで、好ま
しくは１から５ｍ／ｓの表面速度で輸送される。この発
生器の高さ／直径の比は３から９０まで、好ましくは１
０から２５までの範囲にならなければならない。その迅
速発生器は、場合によっては再生ガス、通常乾燥空気の
（図には示されていない）２次噴射のために、（図には
示されていない）その底部にその高さ全部に渡って再生
ガスの噴射のための噴射ノズルを備えている。

本発明は、風箱、配分器、放出領域、サイクロンの降下
脚のために元来使用されていた体積を除去して、全体積
および最盛期の占有体積のレベルでの著しい利得を可能
にする。それはまた、高い通過速度、および配分を改善
し、漏れと逆流混合を低下させる反応器(37)の高さ／直
径の大きな比に基因する再生ガスと触媒の間の接触の有
効性の向上も得させる。

さらに、ピストン流に近付く流れは粗い粒子の隔離およ
び完全には再生されていない粒子の局所的な存在を避け
る。第２の再生段における後燃焼の制御は容易となり、
従来の型式では触媒の重大な損失、その活性の定価、お
よび耐火物および容器レベルでの沢山の損害を惹き起す
蒸気または水冷却装置の必要性を除去する。

燃焼ガスの中に再生された触媒の懸濁物は流れの方向の
この９０゜の変化の領域における腐蝕の問題を最小にす
るように、垂直な反応器(37)の頂上のレベルよりも少し
下のレベルで導管(38)の中の横方向に放出される。この
懸濁物は導管(38)の中で第１の分離手段(5)で分離され
るように加速される。その第１の分離手段は単数または
複数の並列のサイクロンで構成されることができ、そこ
で再生ガスは前もって高温度で再生された触媒から分離
される。燃焼ガスは、ついで、当業者には公知の古典的
な技術にしたがって、単数のまたは直列および／または
並列に接続された複数のサイクロンで構成された高効率
の第２の分離手段(6)に移る。

サイクロンによる分離手段(5)および(6)は第２の再生段
のために使用される反応器(37)の外に置かれることがで
き、そのようにして高温度における金属学的な問題が除
去される。ＣＯ_２に富む燃焼ガスはそのユニットの圧力
を維持するバルブを通してサイクロン分離手段(5)およ
び(6)から出て、ついで、（図には示されていない）ボ
イルの中でプロセスに使用される蒸気を発生させるため
に使用されれる。

触媒粒子は、触媒の重量の０．０４％以下の好ましい炭
素含有量を持った高温度の第２の再生段から出る。温度
が装填物の準臨界温度よりも高い再生された触媒は、分
離手段(5)および(6)の降下の脚(3)および(4)を通って迅
速混合器に導かれる。流量制御バルブ(7)および(8)で微
粉の固形物の密な流れが維持されるこれらの降下の脚
(3)および(4)は、そのユニットの圧力の平衡を保証する
のに十分な高さを持っている。

迅速混合器(11)の中で、再生された触媒は、炭素４原子
以下の炭化水素または不活性ガスのような適合させられ
たその他のガスのような通気ガスの（第１図には示され
ていない）噴射によって流動化された状態に維持され
る。装填物の準臨界温度よりも高い温度の再生された触
媒は、ついで、放出導管(10)を通って排出され、そこで
炭化水素を含む装填物と密に接触させられる。触媒の抜
き出し導管(39)がストリッピング領域(18)の下部に配さ
れている。新鮮な触媒の補充は、古典的な装置にしたが
って、ライン(40)を通って第１の再生段のレベルで行な
われる。

第２図は、降下する垂直な反応器(101)の頂上におけ
る、炭化水素を含む装填物の噴射および分散装置の本発
明の好ましい構造をより詳細に示す。前に記載されたよ
うに、上昇する垂直な伝達ラインで第２の再生反応領域
(132)から来る高温で再生された触媒は、固形物の流れ
の制御のバルブ(107)および(108)を備えた外部サイクロ
ン(105)および(106)によって形成される単数（または並
列に接続された複数）の分離手段の降下の脚(103)およ
び(104)を通って反応器(101)の頂部に到達する。再生さ
れた熱い触媒は、少なくとも１個の配分器(113)を通し
ての通気ガスの噴射によって密な流動状態に維持される
触媒床の形態で、水平壁(113a)の上にある容器の中に受
けられる。例えば格子または一式の多孔チューブ（“ｓ
ｐａｒｇｅ ｔｕｂｅ”）で構成される配分器(113)は
当業者には公知の古典的な概念である。この配分器(11
3)を通して噴射される通風ガスは、不活性ガス、または
例えば（図には示されていない）ユニットから出る流出
物の分別蒸溜の下流列から来る軽い炭化水素（燃料ガ
ス）、および適合した流動化のガス状のあらゆる他の混
合物あるいは流動化材で構成される。このレベルでの場
合によっては蒸気の噴射は、本発明に合致して、高温度
で再生させられた触媒の液体熱学的な安定性によって許
される限界内で行なわれるだろう。熱い触媒および流動
化ガスは複数の放出導管(110)への放出によって下に向
けられる。

ある一定量の分散蒸気を加えることができる、（図には
示されていないシステムによって）上流で予備加熱され
る液体の炭化水素を含む装填物は、放出導管(110)に開
口している複数の噴射導管(109)に細分されている供給
導管(102)を通って導入される。それらの噴射導管(109)
はその先端で当業者には公知の古典的な概念の微粉化お
よび噴霧化ノズル(114)となって終っている。炭化水素
の装填物は、場合によっては分散蒸気を加えて、噴霧化
ノズル(114)の噴射システムの中で、再生された触媒の
平均粒度よりも小さい、すなわち通常９０μ以下、ある
いは５０μ（５０×１０^-6ｍ）以下でさえもある小滴の
寸法まで、できる限り細かく噴霧化される。炭化水素の
小滴は１０と１００ｍ／ｓの間にある速度で噴霧化ノズ
ル(114)から噴射され、したがってそこで気化の開始を
受ける。

放出導管(110)の各々の上部（領域Ａ）では、流動化ガ
スによって輸送される、放出導管(110)の各々の壁に沿
って流れる高温で再生された触媒の環によって取り囲ま
れた装填物の小滴の中央の、円錐形の分散ジェットが生
じる。放出導管(110)の各々のこの上部（領域Ａ）にお
いては、したがって、装填物の小滴と、それと同芯の高
温度で再生された触媒のジェットの実質上平行な１組の
二つの流れが生じる。二つの流れの間の接触はこの領域
Ａでは比較的小さく、それ故、触媒粒子と炭化水素の小
滴の間の熱伝達は、この領域Ａにおける非常に速い熱伝
達を得るために、２段階の高い再生温度を有利に使っ
て、本質的に放射によって行なわれる。部分的な、しか
し既に大きい気化が噴霧化ノズル(114)を出るとすぐに
このようにして実現される。高温度における固形物（触
媒粒子）の流れによる小滴のジェットの特別の加熱方法
によって、装填物の温度の上昇は非常に迅速になされ、
このことはコークス形成反応を減少させ、その分だけ、
クラッキング反応に有利に作用する。熱交換過程が小滴
の外から内に向っての熱拡散によって低下させられない
ように、小滴の寸法はできる限り小さいことが重要であ
る。熱交換はこの領域Ａにおいては本質的に放射ノズル
によって行なわれるけれども、伝動および／または対流
による他の熱交換の形態が熱伝達過程に部分的に関与す
ることは決して除外されない。

しかしながら、ここに記載された噴射装置においては、
放射による熱交換が少なくとも上述のように定義された
ような領域Ａにおいて優勢である。このことは熱輸送の
固形物の役割を果たす熱い触媒粒子と気化していない装
填物の小滴の間の直接接触によって作り出されるアグロ
メレートの形成を最大限に低下させることを可能にす
る。

放出導管(110)の各々の下部（領域Ｂ）においては装填
物と触媒の二つの流れは炭化水素を含む装填物の小滴の
前もって領域Ａで実現される分散と、部分的ではあるが
既に大きい気化の効果の下で密に混合されている。触媒
と炭化水素を含む装填物の間の領域Ｂのレベルで求めら
れる密な接触および混合は、それらが領域Ａにおける装
填物の小滴の大きな気化によって先行されていればそれ
だけ一層有効である。放出導管(110)の各々のこの領域
Ｂにおいて、それらの小滴の完全な気化は高温度で再生
された触媒との密な混合および接触によって達成され
る。この密な混合および接触はこの領域Ｂにおける非常
に迅速な熱伝達を得るのに必要である。何よりもまず、
流れの降下する特徴は、Ｆ．Ｃ．Ｃ．で伝統的に使用さ
れる上昇する反応器の供給システムについてそうである
ように、触媒の逆流混合を避け、噴射ノズルの周りの触
媒の更新に有利に作用し、噴射ノズルのレベルでその直
ぐ近くでの密な相の懸濁物の形成を避ける。この構成お
よび流れの降下する特徴によって、噴射ノズルのレベル
での逆流混合を最小にして、触媒の上に形成されるコー
クス、およびＦ．Ｃ．Ｃ．で伝統的に使用される上昇す
る反応器のあらゆる供給システムで有害で、不可避であ
る、炭素を含む沈着物のアグロメレーションおよび成長
現象（“canbon build up"）を著しく低下させる。

領域ＡおよびＢの全体は高温度で再生された触媒と細分
された装填物の小滴の間の非常に迅速な熱伝達を実現す
る。放出導管(110)の長さは装填物と触媒の接触時間が
５００ミリ秒を越えず、好ましくは１００ミリ秒以下に
溜るように調節される。この適当な混合装置の中での非
常に迅速な熱伝達の実施は装填物の小滴レベルでの初期
の真の熱衝撃を実現し、それは、重い部分およびそれら
が含んでいるアスファルテン構造物を熱的に分解しなが
ら、装填物の軽い部分を完全に気化する。そのような初
期の熱衝撃の実施は必要であり、著しい量の重い部分お
よび／またはアスフアルテン構造物を含む装填物の処理
に有利に作用する。そのうえ、軽い部分のクラッキング
はコークス反応を低下させて有利に起ることが観察され
る。本発明で提案される噴霧化ノズル、次速、降下型の
混合器／接触器は、初期の熱衝撃を実現するので重い装
填物の処理を可能にするだけではなく、逆流混合物の現
象を著しく低下させる。

放出導管(110)の出口において、炭化水素の蒸気と触媒
の懸濁物はついで反応器(101)を通して降下する垂直な
方向に流れ、その反応器の横断面は必要な温度および滞
留時間の操作条件、およびピストン流に近い流れの条件
を保証するように、漸進的に変化することができる。

第３図は、降下する反応器(101)の流出物およびその流
出物に同伴される触媒の分離装置の適切な構造を表わ
す。炭化水素の蒸気と触媒の懸濁物は、サイクロンより
なる第１の分離領域(213)の中にはいるために、５と３
０゜の間、好ましくは７と１５゜の間にある半頂角の下
部(212)の収納器の中で加速される。第３図では、第１
の分離領域は接線方向に入口があり、ここでは水平方向
に置かれている。“uniflow cyclone"型の直接通路を持
ったただ一つのサイクロンしか持っていない。本発明の
可能な他の構造は、水平または垂直方向に並列に設けら
れているそれらのサイクロンを持つことができる。この
種の直接通路を持った“uniflow"サイクロンは、入口(2
10)を通るその流出物の接線方向の導入によって作り出
される、同軸で円筒形のちょうど中央の芯の周りの蒸気
流のスパイラルの流れが、古典的な逆流型サイクロン
（“reverse flow cyclones"）の場合とは逆に、作り出
されるスパイラルの逆流なしに生じるという特徴を持っ
ている。入口(210)におけるガス状の流出物の速度は真
のスパイラルの流れを作り出すために１０と４０ｍ／ｓ
の間になければならない。その流れは遠心力の効果の下
でそのように作り出され、外側の壁の所に来て、それに
同伴される触媒粒子をそこに張り付ける。そのようにし
て固体の粒子から分離されたガス状の流出物は、第１の
分離領域の外側のボディの内部に入り込んでいる同軸の
中央の導管(224)への出口(209)を通って排出される。一
方固形物は実質上垂直な降下の脚(215)を通って排出さ
れる。この種のサイクロンは比較的短い、秒以下の滞留
時間で、しかしながら、それにも拘らず５０％以上の、
９０％に達することができる粗い第１の分離を実現する
ことを可能にする。この第１の分離の効率を改善するた
めに、降下の脚(215)の中の固形物の流れとともに、そ
の流出物の全体積流量の１０％に達することができるあ
る一定量のガス状の流出物の通路を認めなければならな
い。直接通路を持ったこの種のサイクロンの中のスパイ
ラルの戻りなしのスパイラルの流れは、秒以下の短い滞
留時間で迅速な分離を可能にするだけでなく、スパイラ
ルの戻りがないことによって、このレベルでの逆流混合
現象を最小にする。この迅速な第１の分離は、クラッキ
ング反応の選択性に関して有害作用が知られている過剰
クラッキング現象を制限することを可能にする。何より
もまず、このサイクロンよりなる第１の分離領域(213)
は部分的にのみストリッピング領域(217)の内部に入り
込むことができる。この配列は反応器(201)の完全に外
部の配置を可能にし、このことは反応部分の維持および
保守の手入れを容易にするという利点を持っている。

出口(209)はストリッピング反応器または領域(217)の内
部に口を開くことができるが、好ましくは導管(224)に
よって直接、当業者には公知の古典的な逆転を持ったサ
イクロン（“reverse flow cyclones"）によって構成さ
れる、単数または複数の、並列および／または直列の段
を有する第２の分離領域(214)の入口に接続されること
ができ、それらのサイクロンがついで迅速な第１の分離
領域の出口(209)でガス状の流出物の中でなお同伴され
ている触媒の非常に高度の分離を可能にする。この場合
（第２の分離領域(214)の入口と、好ましくは実質上水
平に、導管(224)によって直接接続された出口(209)に
は）、ストリッピング反応器(217)はこのとき一般に、
当業者には公知の装置による古典的な逆流型サイクロン
によって構成される、単数または複数の、並列または直
列の分離段で構成される、従来の単数または複数のスト
リッピング流出物の分離領域(219)の上部の中に備えら
れる この場合、分離領域(214)の出口(208)は反応器(201)か
ら来る流出物しか排出せず、一方分離領域(219)の出口
(207)はストリッピング領域(217)から来る流出物しか排
出しない。これらのガス状の流出物の出口(207)および
(208)には、調節バルブ(237)および(238)が設けられて
おり、それらはストリッピング反応器または領域(217)
のレベルでの圧力平行を制御することを可能にする。

ストリッピング反応器(217)は一般に上部で開口してお
り、ストリッピング操作の効率を改善するために、その
下部に邪魔板またはバッフル(220)を備えている。スト
リッピング領域(218)の底部に適当な配分器(221)（格子
または多孔チューブ）を通って水蒸気、不活性ガス（Ｃ
Ｏ、ＣＯ_２、Ｎ_２、……）、燃焼ガスまたは燃料ガスの
ようなストリッピングガスを噴射する。

一旦ストリップされた触媒は下の抜き出し導管(239)を
通って反応器(217)の向流として排出される。

発明の効果 本発明は以上のとおり構成されているので、つぎの効果
を奏する。

本発明は、風箱、配分器、放出領域、サイクロンの降下
脚のために元来使用されていた体積を除去して、全体積
および最盛期の占有体積のレベルでの著しい利得を可能
にする。それはまた、高い通過速度、および配分を改善
し、漏れと逆流混合を低下させる反応器(37)の高さ／直
径の大きな比に基因する再生ガスと触媒の間の接触の有
効性の向上も得させる。

さらに、ピストン流に近付く流れは粗い粒子の隔離およ
び完全には再生されていない粒子の局所的な存在を避け
る。第２の再生段における後燃焼の制御は容易となり、
従来の型式では触媒の重大な損失、その活性の低下、お
よび耐火物および容器レベルでの沢山の損害を惹き起す
蒸気または水冷却装置の必要性を除去する。

燃焼ガスの中の再生された触媒の懸濁物は流れの方向の
この９０゜の変化の領域における腐蝕の問題を最小にす
るように、垂直な反応器(37)の頂上のレベルよりも少し
下のレベルで導管(38)の中の横方向に放出される。この
懸濁液は導管(38)の中で第１の分離手段(5)で分離され
るように加速される。その第１の分離手段は単数または
複数の並列のサイクロンで構成されることができ、そこ
で再生ガスは前もって高温度で再生された触媒から分離
される。燃焼ガスは、ついで、当業者には公知の古典的
な技術にしたがって、単数のまたは直列および／または
並列に接続された複数のサイクロンで構成された高効率
の第２の分離手段(6)に移る。

サイクロンによる分離手段(5)および(6)は第２の再生段
のために使用される反応器(37)の外に置かれることがで
き、そのようにして高温度における金属学的な問題が除
去される。ＣＯ_２に富む燃焼ガスはそのユニットの圧力
を維持するバルブを通してサイクロン分離手段(5)およ
び(6)から出て、ついで（図には示されていない）ボイ
ラの中でプロセスに使用される蒸気を発生させるために
使用される。

触媒粒子は、触媒の重量の０．０４％以下の好ましい炭
素含有量を持った高温度の第２の再生段から出る。温度
が装填物の準臨界温度よりも高い再生された触媒は、分
離手段(5)および(6)に降下の脚(3)および(4)を通って迅
速混合器に導かれる。流量制御バルブ(7)および(8)で微
粉の固形物の密な流れが維持されるこれらの降下の脚
(3)および(4)は、そのユニットの圧力の平衡を保証する
のに十分な高さを持っている。

迅速混合器(11)の中で、再生された触媒は、炭素４原子
以下の炭化水素または不活性ガスのような適合させられ
たその他のガスのような通気ガスの（第１図には示され
ていない）噴射によって流動化された状態に維持され
る。装填物の準臨界温度よりも高い温度の熱い再生され
た触媒は、ついで、放出導管(10)を通って排出され、そ
こで炭化水素を含む装填物と密に接触させられる。触媒
の抜き出し導管(39)がストリッピング領域(18)の下部に
配されている。新鮮な触媒の補充は、古典的な装置にし
たがって、ライン(40)を通って第１の再生段のレベルで
行なわれる。

【図面の簡単な説明】

第１図はＦ．Ｃ．Ｃ．ユニットの可能な構造を示す図
面、第２図は装填物の噴射および分散装置の好ましい構
造のより詳細な図面、第３図はＦ．Ｃ．Ｃ．反応器から
抜き出されたガスと触媒粒子の混合物の離脱装置、およ
び分離サイクロンの出口における洗浄（ストリッピン
グ）反応器の詳細な図面である。 (1)……反応領域（反応器）、(3)(4)……脚、(113)……
配分器、(114)……ノズル、(7)(8)……パルブ、(9)……
ノズル、(10)……放出導管、(13)……１次分離領域、(1
4)……分離領域、(15)(16)(20)……脚、(17)……洗浄領
域、(22)(37)……再生領域。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（ａ） 装填物と触媒が上から下への並流
   として流通する反応領域(1)の中での炭化水素装填物の
   流動床における接触クラッキング、および （ｂ） 二つの再生領域(22)および(37)の中での触媒の
   再生法において、 （第１図および第２図を参照）それぞれが下部で小滴へ
   の装填物の微粉化あるいは噴霧化手段（第２図の(11
   4)）となっている実質上垂直な複数の導管(9)に細分さ
   れている少なくとも一つの導管(2)によって反応領域(1)
   の上部に液体の装填物を噴射し、 反応領域(1)の上部に配された容器に、後で述べるよう
   に、少なくとも一つの導管(3)または(4)を通って再生領
   域(37)から来る触媒粒子（温度が６００と９５０℃の間
   にある）を導入して、上記容器の中に触媒の流動床を形
   成するようにし、 上記触媒床を通して下から上にガスを流通させ、実質上
   垂直な複数の放出導管(10)を通して上から下に床の触媒
   粒子を同伴させ、そのようにして触媒粒子が狭義の反応
   領域に達することができるようにし、装填物の垂直な各
   噴射導管(9)は触媒の放出導管(10)と同じ軸を持ち、液
   体の装填物の微粉化または噴霧化の各手段は、上記放出
   導管(10)の中に装填物の流れの道および触媒粒子の道を
   得るように、放出導管の上端の付近にあり、そのように
   して液体の装填物を完全に気化し、装填物と触媒粒子と
   均質に混合するようにし、 ０．１と１０秒、好ましくは０．２と４秒の間にある装
   填物の滞留時間で狭義の反応領域で４５０と７００℃の
   間で装填物と触媒を接触させ、 その反応領域の下部(12)の中で触媒および反応流出物の
   速度を高め、反応領域の下部は円錐台形またはピラミッ
   ド台形または等価なあらゆる他の形の少なくとも１個の
   漏斗から構成され、その先端は下を向いており、その半
   頂角は約５と３０゜の間、好ましくは７と１５゜の間に
   あり、 １秒よりも短い滞留時間を可能にする少なくとも１個の
   第１の分離領域(13)の中で反応流出物から触媒粒子の５
   ０乃至９０％を分離し、その分離領域の入口におけるガ
   ス状の流出物の速度は毎秒１０乃至４０ｍであり、その
   ようにして、作られるスパイラルの逆流なしに、蒸気の
   流れのスパイラルの流れを作り出すようにし、ガスの流
   出物に同伴された触媒粒子の残渣の大部分が、ついで、
   他の一つの分離領域へのガス状の流出物の流れの噴射に
   よって作り出されるスパイラルの逆流を持った少なくと
   も一つの逆流型の第２の分離領域(14)の中で反応流出物
   から分離され、 ついで、ガスの助けでこれに同伴された流出物の炭化水
   素の大部分を触媒粒子から除去し（ストリッピング）、 触媒粒子を第１の再生領域(22)に導く導管(23)の中で、
   １５０乃至３００℃の温度に上げられたガスの助けで
   （この段階では少なくとも４５０℃の温度にある）前記
   触媒粒子を下から上に向って輸送し、 触媒の第１の再生段階を行ない、この段階が、水素の少
   なくとも９０％、および触媒の上に存在する物質の水素
   の好ましくは実質上全量の燃焼を惹き起こし、触媒の上
   に炭化物の形で存在する炭素の１０乃至６０重量％を大
   部分ＣＯに酸化するために、酸素または分子状酸素を含
   むガスの存在の下で、約５００と７５０℃の間にある温
   度Ｔ_１で、流動床で行なわれ、 触媒の第１の再生領域の中に存在するガスの大部分を除
   去し、 上記第１の再生領域の中で部分的に再生された触媒を抜
   き出し、酸素をベースとする誘導ガスまたは分子状酸素
   を含み実質上水蒸気を含んでいないガスを使って導管(3
   6)を通して下から上に、第２の再生領域の下部に向って
   送り、その第２の再生領域は実質上垂直で細長いチュー
   ブ状の領域(37)の形をしており、その比Ｌ／φ（ここで
   Ｌはチューブの長さ、φはその直径）は３と９０の間に
   あり、その触媒は、実質上水を含まずかつ分子状酸素を
   含んだ再生ガスを使って第２の再生領域の中で６５０と
   １０００℃の間にある温度Ｔ_２（Ｔ_２はＴ_１よりも高
   い）で処理されて、ＣＯ_２に富むガスの発生に伴なって
   ０．０４重量％以上のコークスを含まない再生触媒を得
   るようにし、その触媒は、上記誘導ガスを使ってその再
   生期間中に第２の再生領域(37)の下から上に同伴された
   ものであり、 その第２の再生領域(37)からガスおよび触媒の混合物を
   抜き出し、ガスから触媒粒子を分離し、温度がこの段階
   で６００と９５０℃の間にある上記再生粒子を少なくと
   も一つの導管(3)または(4)を通って触媒クラッキング反
   応領域(1)に送り返す ことを特徴とする方法。
2. 【請求項２】装填物が反応領域(1)に導入される前に、
   ３５０と４５０℃の間にある温度で予備加熱を受けるこ
   とを特徴とする、特許請求の範囲第１項記載の方法。
3. 【請求項３】触媒が少なくとも一つのゼオライトをベー
   スとすることを特徴とする、特許請求の範囲第１項また
   は第２項記載の方法。
4. 【請求項４】第２の再生領域(37)で使用される再生ガス
   が乾燥空気であることを特徴とする、特許請求の範囲第
   １項〜第３項のうちいずれか１項記載の方法。
5. 【請求項５】下記を含む接触クラッキングおよび触媒再
   生方法のための装置（第１図および第２図参照）： 実質上垂直で細長い反応器(1)、 反応器の上部への液体の装填物の吸入用の少なくとも一
   つの導管(2)（上記導管は実質上垂直な複数の導管(9)に
   細分されており、その下端の各々は上記装填物の噴霧化
   のノズルを備えている（第２図の(114)）、 反応器(1)の上部で、水平壁(113a)の上方に配されたリ
   ザーバまたは容器の中に触媒粒子を導入するための実質
   上垂直な少なくとも二つの脚(3)および(4)、 水平壁（第２図の113a）の付近に配されたガス状の流体
   の少なくとも１個の配分器（第２図の(113)）、 上記リザーバから狭義の反応器の中までの触媒粒子の複
   数の放出導管(10)（それらの放出導管は、装填物の噴射
   導管(9)の各々がそれらの放出導管(10)の一つと同軸で
   あり、装填物の各噴射ノズルが放出導管(10)の上端の付
   近にあるように配され、噴射導管(9)のノズルおよび放
   出導管(10)の全体はそのようにして装填物と触媒の間の
   接触および混合領域を形成する）、 先端が下を向いており、半頂角が５と３０゜の間、好ま
   しくは７と１５゜の間にある、円錐台形またはピラミッ
   ド台形または等価な他のあらゆる形をした少なくとも１
   個の漏斗を含む反応器(1)の底部、 反応流出物の触媒粒子の、作り出されるスパイラルのい
   かなる逆流も行なわれない直接通路を持った単数または
   複数のサイクロンを使った少なくとも一つの第１の分離
   領域(13)（触媒粒子は少なくとも一つの脚(15)を通って
   その第１の領域から抜き出される）、 反応流出物から、上記流出物が同伴して来た触媒粒子の
   残渣の大部分を分離する少なくとも１個の第２の分離領
   域(14)（それらの触媒粒子は少なくとも一つの脚(16)を
   通ってその第２領域から抜き出され、反応流出物は少な
   くとも一つの導管(16a)を通って抜き出される）、 少なくとも一つの導管（第３図参照、(221)）を通って
   導入されるガスを使用する触媒粒子の洗浄（ストリッピ
   ング）反応器または反応領域(17)（上記領域(17)では脚
   (16)および(15)を通って触媒が供給される）、 触媒粒子を領域(17)の外に排出する脚(20)、 導管(23a)を通って導入される持上げガスを使って脚(2
   0)から来る触媒粒子を持上げ、そのようにして触媒粒子
   を第１の再生反応器(22)の中に到達させるための実質上
   垂直な導管(23)、 触媒床(25)を支持するための格子またはあらゆる等価物
   (27a)、酸素または分子状の酸素を含むガス供給導管(2
   6)、およびガスと触媒粒子の少なくとも１個の分離サイ
   クロン装置(28)を含む第１の再生反応器(22)、 ガス排出導管(29)および領域(22)の外への触媒抜き出し
   導管(33)、 上記導管(33)と連絡する触媒の降下脚(34)、 触媒の上昇する垂直な導管(36)（導管(36)には導管(36
   a)によって導入される輸送または持上げガスが供給され
   る）、 比Ｌ／φ（ここでＬはチューブ状の反応器の長さ、φは
   その直径である）が３と９０の間にある実質上垂直なチ
   ューブ状の触媒再生反応器(37)（反応器は再生ガスの少
   なくとも１個の噴射ノズルを備えている）、 ガスと触媒の混合物の排出導管(38)、 サイクロン型の少なくとも二つの分離器で構成される、
   ガスからの触媒の分離手段(5)および(6)（それらの分離
   器から抜き出される触媒は反応器(1)の触媒供給用の脚
   (3)および(4)に送られる）。
6. 【請求項６】再生反応器(37)に沿って、再生ガスの複数
   個の噴射点がいろいろのレベルに分布させられているこ
   とを特徴とする、特許請求の範囲第５項記載の装置。
7. 【請求項７】配分器（第２図(113)）が格子または一式
   の多孔チューブで構成されていることを特徴とする特許
   請求の範囲第５項または第６項記載の装置。
8. 【請求項８】触媒粒子の第１の分離領域(13)が水平に設
   けられた少なくとも１個のサイクロンを持ち、第２の分
   離領域(14)が逆流型と呼ばれるサイクロンで構成され、
   並列または直列に設けられている複数の分離段を持って
   いることを特徴とする、特許請求の範囲第５項〜７項の
   うちいずれか１項記載の装置。
9. 【請求項９】そのほか（第１図および第３図参照）、反
   応器(1)（または第３図の(201)）から来る反応流出物か
   らの分離の終了時における触媒粒子の洗浄（ストリッピ
   ング）のための第１図の反応器(17)（または第３図の(2
   17)が下部で広がっており、上部に触媒粒子の第２の分
   離領域(14)（第１図）を含み、その分離領域(14)（第１
   図が１列の少なくとも二つの段で構成され、水平に設け
   られているサイクロン(213)が反応器(217)の内部に開口
   しており、そのサイクロンの出口(209)は導管(224)を介
   して第２の分離領域(214)（第１図の14）の入口オリフ
   イスまたは窓に接続され、分離領域(214)の出口(208)が
   反応器(201)から来るガス状の流出物を排出し、その反
   応器(217)が、そのほか、上端に分離領域(219)を持ち、
   その出口(207)が洗浄ガスの流出物および触媒粒子が除
   去されたガスを排出し、反応器(217)全体のレベルでの
   圧力の平衡が調節バルブ(237)および(238)によって保証
   されることを特徴とする、特許請求の範囲第８項記載の
   装置。