JPH07185304A - 流動接触分解装置 - Google Patents
流動接触分解装置Info
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- JPH07185304A JPH07185304A JP6304197A JP30419794A JPH07185304A JP H07185304 A JPH07185304 A JP H07185304A JP 6304197 A JP6304197 A JP 6304197A JP 30419794 A JP30419794 A JP 30419794A JP H07185304 A JPH07185304 A JP H07185304A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/005—Separating solid material from the gas/liquid stream
- B01J8/0055—Separating solid material from the gas/liquid stream using cyclones
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G11/00—Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
- C10G11/14—Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils with preheated moving solid catalysts
- C10G11/18—Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils with preheated moving solid catalysts according to the "fluidised-bed" technique
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- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 触媒−炭化水素懸濁物を迅速に分離する装置
を提供すること。 【構成】 ライザーサイクロン分離器が格納容器ベッセ
ルの外部に配置されている。触媒ストリッパーもプレナ
ムも両方とも格納容器ベッセルの内部に配置されてい
て、ライザーサイクロン分離器は分離された触媒を触媒
ストリッパーへ、かつ分離された蒸気をプレナムへ排送
する。ストリッピングガスを触媒ストリッパーから回収
しかつライザーサイクロン分離器経由でプレナムへ移送
する手段が備えられている。 【効果】 本発明は直結型ライザーサイクロン分離器
を、空間が限られている既設の格納容器ベッセルに付設
して改装するのに特に有益である。
を提供すること。 【構成】 ライザーサイクロン分離器が格納容器ベッセ
ルの外部に配置されている。触媒ストリッパーもプレナ
ムも両方とも格納容器ベッセルの内部に配置されてい
て、ライザーサイクロン分離器は分離された触媒を触媒
ストリッパーへ、かつ分離された蒸気をプレナムへ排送
する。ストリッピングガスを触媒ストリッパーから回収
しかつライザーサイクロン分離器経由でプレナムへ移送
する手段が備えられている。 【効果】 本発明は直結型ライザーサイクロン分離器
を、空間が限られている既設の格納容器ベッセルに付設
して改装するのに特に有益である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は流動接触分解（ＦＣＣ）
ライザー反応器に直結されたサイクロン分離器装置に関
する。
ライザー反応器に直結されたサイクロン分離器装置に関
する。
【０００２】米国特許第５４２８４１１号は、流動接触
分解（ＦＣＣ）装置で分解された炭化水素ガスから触媒
を迅速に分離する装置を記載している。その特許は、ス
トリッパーガスをＦＣＣ反応器ベッセルから回収するプ
ロセスをも記載している。反応器およびストリッパーガ
スを回収するための排気孔は、ライザーサイクロン出口
管およびライザーサイクロンの天井部の周りに形成され
た円環部に設置されている。排気孔は直結型サイクロン
システムの圧力を安定化させる。
分解（ＦＣＣ）装置で分解された炭化水素ガスから触媒
を迅速に分離する装置を記載している。その特許は、ス
トリッパーガスをＦＣＣ反応器ベッセルから回収するプ
ロセスをも記載している。反応器およびストリッパーガ
スを回収するための排気孔は、ライザーサイクロン出口
管およびライザーサイクロンの天井部の周りに形成され
た円環部に設置されている。排気孔は直結型サイクロン
システムの圧力を安定化させる。
【０００３】流動接触分解（ＦＣＣ）プロセスは、移送
ラインのライザー反応器の中で接触分解反応条件下で、
加熱された再生触媒と炭化水素原料とを混合させること
から成る。この原料は分解されて、ガソリンの沸騰範囲
の炭化水素のみならず、触媒上に付着して触媒活性を減
少させるコークスのような劣化生成物をも製出する。炭
化水素蒸気およびコークス付着触媒はライザー反応器の
頂部から、触媒が炭化水素から分離されるサイクロン分
離器を付設している格納容器ベッセルへと移送される。
業界では、分離器ベッセルは反応器ベッセルまたはディ
センゲージャーベッセルと呼ばれている。分離された触
媒は、格納容器ベッセルの中にもあるストリッパーへ移
送されて、ストリッピングガスと接触して揮発性の炭化
水素を放出する。次いでストリッピングされた触媒は別
の再生ベッセルに移送されて、そのベッセル内でコーク
スが或る管理された速度での酸化によって触媒から除去
される。実質的にコークスを含まない触媒は、垂直方向
に配置された再生触媒スタンドパイプに集められる。再
生触媒はプロセスでの循環再使用のためにスタンドパイ
プからライザー反応器へ移送される。
ラインのライザー反応器の中で接触分解反応条件下で、
加熱された再生触媒と炭化水素原料とを混合させること
から成る。この原料は分解されて、ガソリンの沸騰範囲
の炭化水素のみならず、触媒上に付着して触媒活性を減
少させるコークスのような劣化生成物をも製出する。炭
化水素蒸気およびコークス付着触媒はライザー反応器の
頂部から、触媒が炭化水素から分離されるサイクロン分
離器を付設している格納容器ベッセルへと移送される。
業界では、分離器ベッセルは反応器ベッセルまたはディ
センゲージャーベッセルと呼ばれている。分離された触
媒は、格納容器ベッセルの中にもあるストリッパーへ移
送されて、ストリッピングガスと接触して揮発性の炭化
水素を放出する。次いでストリッピングされた触媒は別
の再生ベッセルに移送されて、そのベッセル内でコーク
スが或る管理された速度での酸化によって触媒から除去
される。実質的にコークスを含まない触媒は、垂直方向
に配置された再生触媒スタンドパイプに集められる。再
生触媒はプロセスでの循環再使用のためにスタンドパイ
プからライザー反応器へ移送される。
【０００４】通常の流動接触分解（ＦＣＣ）原料は、液
体燃料沸騰範囲留分を製出することが知られている炭化
水素留分のいずれかを含んでいる。これらの原料には、
軽質および重質ガスオイル類、ディゼル油、常圧蒸留残
油、減圧蒸留残油、低グレードのようなナフサ、コーカ
ー法ガソリン、ビスブレーキング法ガソリン、スチーム
クラッキング法による同類の留分が挙げられる。
体燃料沸騰範囲留分を製出することが知られている炭化
水素留分のいずれかを含んでいる。これらの原料には、
軽質および重質ガスオイル類、ディゼル油、常圧蒸留残
油、減圧蒸留残油、低グレードのようなナフサ、コーカ
ー法ガソリン、ビスブレーキング法ガソリン、スチーム
クラッキング法による同類の留分が挙げられる。
【０００５】触媒の開発により流動接触分解（ＦＣＣ）
プロセスは進歩した。高い活性、選択性および原料感度
が新規の結晶質ゼオライト分解用触媒によって説明され
る。より望ましい生成物の収率が高めるためにこれらの
高活性触媒が使用された。
プロセスは進歩した。高い活性、選択性および原料感度
が新規の結晶質ゼオライト分解用触媒によって説明され
る。より望ましい生成物の収率が高めるためにこれらの
高活性触媒が使用された。
【０００６】流動接触分解（ＦＣＣ）プロセスで採用さ
れる炭化水素転化触媒は、流動化可能な粒径の高活性結
晶質ゼオライト触媒が好ましい。触媒は、炭化水素原料
に懸濁または分散の状態で、各転化ゾーンでの炭化水素
の滞留時間が０．５ないし１０秒、一般的には８秒未満
の範囲である少なくとも１つのライザー転化ゾーンを通
過して上方へ移送される。ライザーの中で、温度が最低
９００°Ｆ（４８２℃）、最高１４５０°Ｆ（７８８
℃）で、圧力が０．１３ＭＰａ（５ｐｓｉｇ）ないし
０．４１ＭＰａ（４５ｐｓｉｇ）で、触媒との炭化水素
の滞留時間が０．５ないし４秒でおこる高温ライザー炭
化水素転化が望ましい。種々の炭化水素転化生成物は迅
速に触媒から分離される。
れる炭化水素転化触媒は、流動化可能な粒径の高活性結
晶質ゼオライト触媒が好ましい。触媒は、炭化水素原料
に懸濁または分散の状態で、各転化ゾーンでの炭化水素
の滞留時間が０．５ないし１０秒、一般的には８秒未満
の範囲である少なくとも１つのライザー転化ゾーンを通
過して上方へ移送される。ライザーの中で、温度が最低
９００°Ｆ（４８２℃）、最高１４５０°Ｆ（７８８
℃）で、圧力が０．１３ＭＰａ（５ｐｓｉｇ）ないし
０．４１ＭＰａ（４５ｐｓｉｇ）で、触媒との炭化水素
の滞留時間が０．５ないし４秒でおこる高温ライザー炭
化水素転化が望ましい。種々の炭化水素転化生成物は迅
速に触媒から分離される。
【０００７】最近の流動接触分解（ＦＣＣ）装置では、
分解温度を上げることにより原料の沸騰範囲物質から軽
質な生成物への転化率を上げてきた。最近のＦＣＣ装置
の一般的な分解温度は９８０°Ｆ（５２６℃）ないし１
０５０°Ｆ（５６５℃）の範囲、またはそれを超える。
このような高温では、分解液体生成物の熱劣化が激しく
なることがあり、それによって余分のガス生成物が多量
に生成したり価値の高い液体生成物が減少することにな
る。大抵の場合、ＦＣＣ装置の能力および操作の厳密性
は、軽質ガス生成物の生成を抑えたり、回収する能力に
よって制約を受ける。
分解温度を上げることにより原料の沸騰範囲物質から軽
質な生成物への転化率を上げてきた。最近のＦＣＣ装置
の一般的な分解温度は９８０°Ｆ（５２６℃）ないし１
０５０°Ｆ（５６５℃）の範囲、またはそれを超える。
このような高温では、分解液体生成物の熱劣化が激しく
なることがあり、それによって余分のガス生成物が多量
に生成したり価値の高い液体生成物が減少することにな
る。大抵の場合、ＦＣＣ装置の能力および操作の厳密性
は、軽質ガス生成物の生成を抑えたり、回収する能力に
よって制約を受ける。
【０００８】炭化水素の転化時間がライザー転化ゾーン
内の滞留時間だけに限られるので、触媒を炭化水素生成
物から迅速に分離することが特に望ましい。炭化水素が
転化している間にコークスが触媒粒子上に蓄積したり炭
化水素蒸気を同伴する。同伴された炭化水素と触媒との
接触は炭化水素転化ゾーンから離れた後、炭化水素が触
媒から分離されるまで続く。接触反応を最適の接触時間
よりも長くさせると、液体生成物が劣化してより望まし
くないガス状生成物やコークスを生成する。
内の滞留時間だけに限られるので、触媒を炭化水素生成
物から迅速に分離することが特に望ましい。炭化水素が
転化している間にコークスが触媒粒子上に蓄積したり炭
化水素蒸気を同伴する。同伴された炭化水素と触媒との
接触は炭化水素転化ゾーンから離れた後、炭化水素が触
媒から分離されるまで続く。接触反応を最適の接触時間
よりも長くさせると、液体生成物が劣化してより望まし
くないガス状生成物やコークスを生成する。
【０００９】触媒はサイクロン分離器によって炭化水素
から分離された後、ストリッピングガスでストリッピン
グされ、揮発性の炭化水素を除く。炭化水素転化生成物
とストリッピングされた炭化水素とは合体されて、精留
および蒸気回収システムへと移送される。このシステム
は精留塔、蒸気冷却器および０．１３ＭＰａ（０．５ｐ
ｓｉｇ）ないし０．１７ＭＰａ（１０ｐｓｉｇ）の吸引
圧力で操作される湿ガス圧縮機とから成る。失活量のコ
ークスを含むストリッピングされた触媒は、触媒再生ゾ
ーンへと移送される。
から分離された後、ストリッピングガスでストリッピン
グされ、揮発性の炭化水素を除く。炭化水素転化生成物
とストリッピングされた炭化水素とは合体されて、精留
および蒸気回収システムへと移送される。このシステム
は精留塔、蒸気冷却器および０．１３ＭＰａ（０．５ｐ
ｓｉｇ）ないし０．１７ＭＰａ（１０ｐｓｉｇ）の吸引
圧力で操作される湿ガス圧縮機とから成る。失活量のコ
ークスを含むストリッピングされた触媒は、触媒再生ゾ
ーンへと移送される。
【００１０】少なくとも１個のサイクロン分離器を使用
して、ライザー反応器の出口で、分解された炭化水素を
触媒粒子から迅速に、効率よく分離させる。通常、大ざ
っぱなライザーサイクロンと呼ばれているこれらのサイ
クロン分離器によってライザー反応器でおこる接触反応
が停止する。ライザーサイクロンは、反応器または分離
器ベッセルの外部でも、或いはよく一般的には、内部で
あってもよい。ライザーサイクロンからの分離蒸気は、
一般的に反応器ベッセルの上部へ排送されて、蒸気が精
留および蒸気回収装置へ入る前に触媒粒子を除去するた
めの少なくとも１個の組からなる二次サイクロンへ移送
される。約９８０°Ｆ（５２６℃）を超える分解温度で
操作されるＦＣＣ装置では、蒸気が反応器または分離器
ベッセルへ送入される時に分解生成物が著しく熱劣化を
おこすことがある。分解生成物の熱劣化を減少させるた
めに、米国特許第５２４８４１１号で開示されているよ
うな直結型または循環式サイクロンシステムが使用され
てきた。直結型サイクロンでは、ライザーサイクロンか
らの分離された蒸気は二次サイクロン入口へ直接移送さ
れる。直結型サイクロンでは蒸気の滞留時間を短くする
ことにより分解生成物の熱劣化が減少する。
して、ライザー反応器の出口で、分解された炭化水素を
触媒粒子から迅速に、効率よく分離させる。通常、大ざ
っぱなライザーサイクロンと呼ばれているこれらのサイ
クロン分離器によってライザー反応器でおこる接触反応
が停止する。ライザーサイクロンは、反応器または分離
器ベッセルの外部でも、或いはよく一般的には、内部で
あってもよい。ライザーサイクロンからの分離蒸気は、
一般的に反応器ベッセルの上部へ排送されて、蒸気が精
留および蒸気回収装置へ入る前に触媒粒子を除去するた
めの少なくとも１個の組からなる二次サイクロンへ移送
される。約９８０°Ｆ（５２６℃）を超える分解温度で
操作されるＦＣＣ装置では、蒸気が反応器または分離器
ベッセルへ送入される時に分解生成物が著しく熱劣化を
おこすことがある。分解生成物の熱劣化を減少させるた
めに、米国特許第５２４８４１１号で開示されているよ
うな直結型または循環式サイクロンシステムが使用され
てきた。直結型サイクロンでは、ライザーサイクロンか
らの分離された蒸気は二次サイクロン入口へ直接移送さ
れる。直結型サイクロンでは蒸気の滞留時間を短くする
ことにより分解生成物の熱劣化が減少する。
【００１１】米国特許第４６２３４４６号および第４７
３７３４６号は流動接触分解装置の反応器ベッセルの中
に設ける密着型サイクロン分離器システムを教示してい
る。ストリッピングガスが、直結されたサイクロンライ
ザー分離器に流入する時にストリッピングガスを分解炭
化水素と混合する手段が整っている。
３７３４６号は流動接触分解装置の反応器ベッセルの中
に設ける密着型サイクロン分離器システムを教示してい
る。ストリッピングガスが、直結されたサイクロンライ
ザー分離器に流入する時にストリッピングガスを分解炭
化水素と混合する手段が整っている。
【００１２】米国特許第４５０２９４７号は循環式サイ
クロンの、流動接触分解触媒の分離方法と装置とを開示
している。閉鎖式サイクロンでは炭化水素生成物および
触媒は反応器ベッセルの環境を通ることなく、ライザー
から直接サイクロン分離器へ移送される。反応器ベッセ
ルの環境を通らないことから、過度の接触分解も高温熱
分解も両方とも減少する。
クロンの、流動接触分解触媒の分離方法と装置とを開示
している。閉鎖式サイクロンでは炭化水素生成物および
触媒は反応器ベッセルの環境を通ることなく、ライザー
から直接サイクロン分離器へ移送される。反応器ベッセ
ルの環境を通らないことから、過度の接触分解も高温熱
分解も両方とも減少する。
【００１３】米国特許第５２２１３０１号は、マニホー
ルドおよび構造上の支持体を備えたプレナム付きの多段
階サイクロン分離器システムを開示している。
ルドおよび構造上の支持体を備えたプレナム付きの多段
階サイクロン分離器システムを開示している。
【００１４】自由体積が限られていることから直結型の
ライザーサイクロンへの付設改装が制約を受けている現
存の流動接触分解（ＦＣＣ）反応器ベッセルの中に米国
特許第５２４８４１１号のプロセス上の利点を技術上取
り込む必要がある。
ライザーサイクロンへの付設改装が制約を受けている現
存の流動接触分解（ＦＣＣ）反応器ベッセルの中に米国
特許第５２４８４１１号のプロセス上の利点を技術上取
り込む必要がある。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、触媒
−炭化水素懸濁物を迅速に分離する装置を提供すること
である。もう一つの目的は、ストリッピングガスを反応
器ベッセルから排出しやすくするためにサイクロンバレ
ルと反応器ベッセルとの間の圧力勾配の安定を達成する
ことである。本発明の尚もう一つの目的は、ライザーサ
イクロンを反応器またはディセンゲージャーベッセルの
外部に設けて使用する直結型のサイクロンシステムを提
供することである。
−炭化水素懸濁物を迅速に分離する装置を提供すること
である。もう一つの目的は、ストリッピングガスを反応
器ベッセルから排出しやすくするためにサイクロンバレ
ルと反応器ベッセルとの間の圧力勾配の安定を達成する
ことである。本発明の尚もう一つの目的は、ライザーサ
イクロンを反応器またはディセンゲージャーベッセルの
外部に設けて使用する直結型のサイクロンシステムを提
供することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明は、直結型サイク
ロンシステムに付設されたライザー反応器の中で炭化水
素原料を流動接触分解（ＦＣＣ）する装置を提供する。
このシステムの必須の要件は、反応器ベッセルの外部に
ある閉鎖式サイクロンである。この装置は、上端部、下
端部および側壁を含む垂直方向に細長い反応器ベッセル
から成る。上部端にはガスを回収するためのプレナムが
ある。下端部には触媒をストリッピングガスと向流接触
させて触媒を回収するための触媒ストリッパーがある。
ロンシステムに付設されたライザー反応器の中で炭化水
素原料を流動接触分解（ＦＣＣ）する装置を提供する。
このシステムの必須の要件は、反応器ベッセルの外部に
ある閉鎖式サイクロンである。この装置は、上端部、下
端部および側壁を含む垂直方向に細長い反応器ベッセル
から成る。上部端にはガスを回収するためのプレナムが
ある。下端部には触媒をストリッピングガスと向流接触
させて触媒を回収するための触媒ストリッパーがある。
【００１７】垂直方向に細長いライザー反応器は、上流
側の入口端部および下流側の出口端部から成る。出口端
部は、ライザーサイクロンに直結している。ライザーサ
イクロンは、（１）反応器ベッセルの外部にある垂直方
向に細長いバレル、（２）反応器ベッセル側壁を貫いて
かつ触媒ストリッパーと流路がつながっている細長いデ
ィップレッグ、（３）反応器ベッセル側壁を貫いてかつ
プレナムに付設されている蒸気出口導管、および（４）
反応器ベッセル側壁を貫いて、触媒ストリッパーと円筒
状バレルの間で流体を流れさせるストリッパーガス導管
から成る。
側の入口端部および下流側の出口端部から成る。出口端
部は、ライザーサイクロンに直結している。ライザーサ
イクロンは、（１）反応器ベッセルの外部にある垂直方
向に細長いバレル、（２）反応器ベッセル側壁を貫いて
かつ触媒ストリッパーと流路がつながっている細長いデ
ィップレッグ、（３）反応器ベッセル側壁を貫いてかつ
プレナムに付設されている蒸気出口導管、および（４）
反応器ベッセル側壁を貫いて、触媒ストリッパーと円筒
状バレルの間で流体を流れさせるストリッパーガス導管
から成る。
【００１８】
【実施例】本発明を、炭化水素原料を微粉砕流動触媒と
接触させる装置を表している図１を参照して実施例によ
って以下説明する。ライザー反応器１０は上流側の入口
端部１０ａおよび下流側の出口端部１０ｂを有する。分
解された炭化水素蒸気と微粉砕触媒との混合物は、直結
用導管１５を経てライザー反応器１０からライザーサイ
クロン分離器２０へと排送される。
接触させる装置を表している図１を参照して実施例によ
って以下説明する。ライザー反応器１０は上流側の入口
端部１０ａおよび下流側の出口端部１０ｂを有する。分
解された炭化水素蒸気と微粉砕触媒との混合物は、直結
用導管１５を経てライザー反応器１０からライザーサイ
クロン分離器２０へと排送される。
【００１９】ライザーサイクロン分離器２０はライザー
反応器１０と密着（直結）している。直結用導管１５は
これらの分離器２０と反応器１０とを結合して、図示す
るような構造を成し、その導管を流れる分解された炭化
水素蒸気と微粉砕触媒とを周囲の環境から取り囲みかつ
完全に隔離する。
反応器１０と密着（直結）している。直結用導管１５は
これらの分離器２０と反応器１０とを結合して、図示す
るような構造を成し、その導管を流れる分解された炭化
水素蒸気と微粉砕触媒とを周囲の環境から取り囲みかつ
完全に隔離する。
【００２０】反応器ベッセルまたは反応器は、流動接触
分解（ＦＣＣ）ライザー反応器から排出される反応混合
物を受け入れる格納容器ベッセルを一般的に表すのに流
動接触分解（ＦＣＣ）業界で使用される術語である。本
発明ではライザーサイクロン分離器２０が反応器ベッセ
ル５０の外部にあることが必須である。既設の反応器ベ
ッセルが自由体積の点で限られているライザー反応器
に、密着型ライザーサイクロンを付設して改装するのに
このような配置を採用してもよい。
分解（ＦＣＣ）ライザー反応器から排出される反応混合
物を受け入れる格納容器ベッセルを一般的に表すのに流
動接触分解（ＦＣＣ）業界で使用される術語である。本
発明ではライザーサイクロン分離器２０が反応器ベッセ
ル５０の外部にあることが必須である。既設の反応器ベ
ッセルが自由体積の点で限られているライザー反応器
に、密着型ライザーサイクロンを付設して改装するのに
このような配置を採用してもよい。
【００２１】反応器ベッセル５０は上部端５０ａ、側壁
５０ｂおよび下部端５０ｃを備えている。上部端５０ａ
の内部には、導管７０を経由して炭化水素蒸気を回収す
るプレナム４０がある。下部端５０ｃの内部には、触媒
ストリッパー５１が、ストリッピングガスと触媒との向
流接触をしやすくさせる一連の邪魔板５２を含んでいる
下部端の内容積の大部分を占める。
５０ｂおよび下部端５０ｃを備えている。上部端５０ａ
の内部には、導管７０を経由して炭化水素蒸気を回収す
るプレナム４０がある。下部端５０ｃの内部には、触媒
ストリッパー５１が、ストリッピングガスと触媒との向
流接触をしやすくさせる一連の邪魔板５２を含んでいる
下部端の内容積の大部分を占める。
【００２２】ライザーサイクロン２０は、バレル２２、
ディップレッグ２４、蒸気出口導管２６およびストリッ
パーガス導管２８を有する。バレル２２は、分解された
炭化水素蒸気を、連結導管１５を経て送入される微粉砕
触媒から分離するために備えられている。ディップレッ
グ２４は側壁５０ｂを貫いて、触媒をバレル２２から触
媒ストリッパー５１へ移送する。分離された触媒は重力
によってバレル２２からディップレッグ２４へと落下す
る。流れは、ディップレッグ２４の下端部に必要に応じ
て取り付けられている閉鎖手段２５で止められる。閉鎖
手段２５は一般的にＪ型バルブ、細流型バルブ（ｔｒｉ
ｃｋｌｅ−ｖａｌｖｅ）または図に示すようなフラッパ
ーバルブである。閉鎖手段２５は、ディップレッグ２４
の中へストリッピングガスが入るのを止める一方で、デ
ィップレッグの中に或る量の触媒を貯えるために表面抵
抗を受けて触媒が触媒ストリッパー５１へと落下する。
ディップレッグ２４、蒸気出口導管２６およびストリッ
パーガス導管２８を有する。バレル２２は、分解された
炭化水素蒸気を、連結導管１５を経て送入される微粉砕
触媒から分離するために備えられている。ディップレッ
グ２４は側壁５０ｂを貫いて、触媒をバレル２２から触
媒ストリッパー５１へ移送する。分離された触媒は重力
によってバレル２２からディップレッグ２４へと落下す
る。流れは、ディップレッグ２４の下端部に必要に応じ
て取り付けられている閉鎖手段２５で止められる。閉鎖
手段２５は一般的にＪ型バルブ、細流型バルブ（ｔｒｉ
ｃｋｌｅ−ｖａｌｖｅ）または図に示すようなフラッパ
ーバルブである。閉鎖手段２５は、ディップレッグ２４
の中へストリッピングガスが入るのを止める一方で、デ
ィップレッグの中に或る量の触媒を貯えるために表面抵
抗を受けて触媒が触媒ストリッパー５１へと落下する。
【００２３】分解された蒸気は、反応器ベッセルの側壁
５０ｂを貫いている蒸気出口導管２６を経由してバレル
２２から回収されて、下部プレナム４１へと排送され
る。ストリッパーガス導管２８および反応器ベッセル５
０は、ストリッパーガスをストリッパー５１からバレル
２２へ移送するようになっている。このストリッパーガ
スは蒸気出口導管２６を経由して分解蒸気とともにバレ
ル２２から回収される。
５０ｂを貫いている蒸気出口導管２６を経由してバレル
２２から回収されて、下部プレナム４１へと排送され
る。ストリッパーガス導管２８および反応器ベッセル５
０は、ストリッパーガスをストリッパー５１からバレル
２２へ移送するようになっている。このストリッパーガ
スは蒸気出口導管２６を経由して分解蒸気とともにバレ
ル２２から回収される。
【００２４】蒸気出口導管２６およびストリッパーガス
導管２８の配置を図１ｂに更に詳しく示している。スト
リッパーガス導管２８は反応器ベッセル側壁５０ｂを貫
いて取り付けられている。蒸気出口導管２６はガス排送
導管２８と同軸状である。蒸気出口導管２６は反応器ベ
ッセルの側壁５０ｂを貫いているが、取り付けられては
いない。と言うのは導管２６はストリッパーガス導管２
８の内部にあるからである。特に、蒸気出口導管２６と
ガス排送導管２８の間には流路がある。
導管２８の配置を図１ｂに更に詳しく示している。スト
リッパーガス導管２８は反応器ベッセル側壁５０ｂを貫
いて取り付けられている。蒸気出口導管２６はガス排送
導管２８と同軸状である。蒸気出口導管２６は反応器ベ
ッセルの側壁５０ｂを貫いているが、取り付けられては
いない。と言うのは導管２６はストリッパーガス導管２
８の内部にあるからである。特に、蒸気出口導管２６と
ガス排送導管２８の間には流路がある。
【００２５】サイクロン分離器の各部の寸法比は当業界
では公知である。ペリーの化学工学者用ハンドブック、
第４版、 ２０−６８ないし２０−７１頁（Ｐｅｒｒ
ｙ’ｓＣｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ’ Ｈａｎ
ｄＢｏｏｋ、 ４ｔｈ ｅｄ．、）は固形粒子を蒸気から
分離するのに使用するサイクロン分離器用の設計パラメ
ーターを記載している。カーク−オスマーの化学工業辞
典、第３版、第１巻６６７ないし６７２頁（Ｋｉｒｋ−
Ｏｔｈｍｅｒ Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｃｈｅ
ｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、 ３ｒｄ ｅｄ．，
ｖｏｌ．１）は固形粒子を気体から分離するのに使用
するサイクロン分離器用の一般的設計パラメーターを記
載している。
では公知である。ペリーの化学工学者用ハンドブック、
第４版、 ２０−６８ないし２０−７１頁（Ｐｅｒｒ
ｙ’ｓＣｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ’ Ｈａｎ
ｄＢｏｏｋ、 ４ｔｈ ｅｄ．、）は固形粒子を蒸気から
分離するのに使用するサイクロン分離器用の設計パラメ
ーターを記載している。カーク−オスマーの化学工業辞
典、第３版、第１巻６６７ないし６７２頁（Ｋｉｒｋ−
Ｏｔｈｍｅｒ Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｃｈｅ
ｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、 ３ｒｄ ｅｄ．，
ｖｏｌ．１）は固形粒子を気体から分離するのに使用
するサイクロン分離器用の一般的設計パラメーターを記
載している。
【００２６】業界において、サイクロン分離器各部の寸
法比は、蒸気量を除去するのに必要な蒸気出口導管寸法
を基準にして決める。図１ｂに、蒸気出口導管２６を直
径Ｄで示している。工業的に実施されるのは、この直径
は一般的に１２インチ（３０．５ｃｍ）ないし６０イン
チ（１５２．４ｃｍ）の範囲内である。０．０８Ｄ2の
流量面積が蒸気出口導管２６の外径とストリッパーガス
入口導管２８の内径との間で確保されている。
法比は、蒸気量を除去するのに必要な蒸気出口導管寸法
を基準にして決める。図１ｂに、蒸気出口導管２６を直
径Ｄで示している。工業的に実施されるのは、この直径
は一般的に１２インチ（３０．５ｃｍ）ないし６０イン
チ（１５２．４ｃｍ）の範囲内である。０．０８Ｄ2の
流量面積が蒸気出口導管２６の外径とストリッパーガス
入口導管２８の内径との間で確保されている。
【００２７】流動接触分解反応器ベッセルの圧力は０．
１３ＭＰａ（０．５ｐｓｉｇ）と０．４ＭＰａ（４５ｐ
ｓｉｇ）の間の範囲で変わるが、０．２５ＭＰａ（２５
ｐｓｉｇ）が現在の作業では一般的である。運転中のラ
イザーサイクロンでの圧力、即ち分離蒸気を反応器ベッ
セルへ直接排送する圧力は、反応器ベッセルの圧力より
も高い。対称的に、直結型サイクロンシステムのライザ
ーサイクロン中の圧力を反応器ベッセルの圧力よりも低
く維持することが有利であると判ってきた。直結型サイ
クロンシステムのライザーサイクロン内部の最適圧力
は、反応器ベッセルの圧力よりも６．９×１０-4ＭＰａ
ないし０．０１ＭＰａ（０．１ないし０．２ｐｓｉ）低
いのが一般的である。圧力勾配は、出口導管７０と通じ
ている流れの中で蒸気回収システム（図示していない）
のより低い圧力によって生じる。この圧力差分が、スト
リッパーガスをライザーサイクロン（第一）へ吸引する
推進力である。一般的に、ストリッピングガスが反応器
ベッセルから排出する時は、図１に示している２段階の
サイクロンによる分離を経て排出する。
１３ＭＰａ（０．５ｐｓｉｇ）と０．４ＭＰａ（４５ｐ
ｓｉｇ）の間の範囲で変わるが、０．２５ＭＰａ（２５
ｐｓｉｇ）が現在の作業では一般的である。運転中のラ
イザーサイクロンでの圧力、即ち分離蒸気を反応器ベッ
セルへ直接排送する圧力は、反応器ベッセルの圧力より
も高い。対称的に、直結型サイクロンシステムのライザ
ーサイクロン中の圧力を反応器ベッセルの圧力よりも低
く維持することが有利であると判ってきた。直結型サイ
クロンシステムのライザーサイクロン内部の最適圧力
は、反応器ベッセルの圧力よりも６．９×１０-4ＭＰａ
ないし０．０１ＭＰａ（０．１ないし０．２ｐｓｉ）低
いのが一般的である。圧力勾配は、出口導管７０と通じ
ている流れの中で蒸気回収システム（図示していない）
のより低い圧力によって生じる。この圧力差分が、スト
リッパーガスをライザーサイクロン（第一）へ吸引する
推進力である。一般的に、ストリッピングガスが反応器
ベッセルから排出する時は、図１に示している２段階の
サイクロンによる分離を経て排出する。
【００２８】圧力差分はガス排送導管２６とストリッパ
ーガス出口導管２８との間の流量面積を正確に測定する
ことにより維持される。
ーガス出口導管２８との間の流量面積を正確に測定する
ことにより維持される。
【００２９】本出願者らは、ガス排送導管２６とストリ
ッパーガス入口導管２８との間で０．０２Ｄ2ないし
０．０９Ｄ2の流量面積があれば必要なストリッパーガ
ス流量が確保されることを発見した。このことは導管寸
法を選択することにより達成してもよい。その代わりの
方法では、絞りオリフィス板３０を反応器ベッセルの側
壁５０ｂに付設して円環状の隙間３０’によって０．０
２Ｄ2ないし０．０９Ｄ2の流量面積を確保する。
ッパーガス入口導管２８との間で０．０２Ｄ2ないし
０．０９Ｄ2の流量面積があれば必要なストリッパーガ
ス流量が確保されることを発見した。このことは導管寸
法を選択することにより達成してもよい。その代わりの
方法では、絞りオリフィス板３０を反応器ベッセルの側
壁５０ｂに付設して円環状の隙間３０’によって０．０
２Ｄ2ないし０．０９Ｄ2の流量面積を確保する。
【００３０】前記のように本発明は直結型ライザーサイ
クロンを既設の反応器ベッセルへ付設改装するために採
用するのに特に適している。第二のサイクロン分離器６
０は図１では単一のサイクロン分離器として図示してい
る。第二のサイクロン分離器６０は一連のサイクロン分
離器の代表であり、一般的に数で言えば２、４、６また
は８個で反応器ベッセル５０の内部を占める。そのよう
な一連の配列は米国特許第５２２１３０１号に実施例に
よって示されている。一連のサイクロン分離器は並列か
または直列で配置されることが考えられる。即ち、各サ
イクロンはライザーサイクロン分離器２０に対しては二
次である。別の方法では或るサイクロンはライザーサイ
クロン分離器２０に対しては二次であり、又或るサイク
ロンは三次である。例えば、反応器ベッセル５０に入れ
られた８個から成る一連の分離器では、４個の分離器は
ライザーサイクロン分離器に対しては二次であり、他の
４個のサイクロン分離器は三次である。
クロンを既設の反応器ベッセルへ付設改装するために採
用するのに特に適している。第二のサイクロン分離器６
０は図１では単一のサイクロン分離器として図示してい
る。第二のサイクロン分離器６０は一連のサイクロン分
離器の代表であり、一般的に数で言えば２、４、６また
は８個で反応器ベッセル５０の内部を占める。そのよう
な一連の配列は米国特許第５２２１３０１号に実施例に
よって示されている。一連のサイクロン分離器は並列か
または直列で配置されることが考えられる。即ち、各サ
イクロンはライザーサイクロン分離器２０に対しては二
次である。別の方法では或るサイクロンはライザーサイ
クロン分離器２０に対しては二次であり、又或るサイク
ロンは三次である。例えば、反応器ベッセル５０に入れ
られた８個から成る一連の分離器では、４個の分離器は
ライザーサイクロン分離器に対しては二次であり、他の
４個のサイクロン分離器は三次である。
【００３１】二次サイクロン分離器６０は、導管５９を
経由して一次プレナム４１から炭化水素蒸気と触媒微粉
物を吸引する。触媒微粉物はディップレッグ６２、およ
び触媒ストリッパー５１に対する閉鎖手段６３を経由し
て排出される。閉鎖手段６３は閉鎖手段２５と同類であ
る。分離蒸気は導管６４を経由して二次プレナム４２へ
移送される。二次プレナム４２から蒸気は導管７０を経
由して蒸気回収システム（図示していない）へ移送され
る。
経由して一次プレナム４１から炭化水素蒸気と触媒微粉
物を吸引する。触媒微粉物はディップレッグ６２、およ
び触媒ストリッパー５１に対する閉鎖手段６３を経由し
て排出される。閉鎖手段６３は閉鎖手段２５と同類であ
る。分離蒸気は導管６４を経由して二次プレナム４２へ
移送される。二次プレナム４２から蒸気は導管７０を経
由して蒸気回収システム（図示していない）へ移送され
る。
【図１】 本発明を具体化している直結型サイクロ
ンシステムの一部の垂直断面図とその一部の詳細図であ
る。
ンシステムの一部の垂直断面図とその一部の詳細図であ
る。
１０ ライザーサイクロン反応器 １５ 直結用導管 ２０ ライザーサイクロン分離器 ４０ プレナム ５０ 反応器ベッセル ６０ 二次サイクロン分離器 ７０ 出口導管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 レオンス・フランシス・キャスタグノス, ジュニア アメリカ合衆国 77381 テキサス州・ザ ウッドランズ・サウス ボニーミード サークル・38 (72)発明者 ハロルド・カール・カウフマン アメリカ合衆国 77055 テキサス州・ヒ ューストン・ノースハンプトン ウェイ・ 7127
Claims (1)
- 【請求項１】 循環式サイクロンシステムの中で炭化水
素原料を流動接触分解する装置において、 ａ．上端部にガスを回収するためのプレナム、下端部に
触媒ストリッパーおよび触媒を回収するための手段とか
ら成る垂直方向に細長い反応器ベッセルと、 ｂ．循環式サイクロンに直結した垂直方向に細長いライ
ザー反応器と有し、その循環式サイクロンが、 （１）反応器ベッセルの外部にある垂直方向に細長い円
筒バレル、 （２）反応器ベッセル側壁を貫いてかつ触媒ストリッパ
ーと流路がつながっている細長いディップレッグ、 （３）反応器ベッセル側壁を貫いてかつプレナムに取り
付けられている蒸気出口導管、および （４）触媒ストリッパーと円筒状バレルの間で流体を反
応器ベッセル側壁を貫いて流れさせるストリッパーガス
導管、を有することを特徴とする流動接触分解装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/151,647 US5376339A (en) | 1993-11-15 | 1993-11-15 | Direct-coupled FCC riser cyclone and plenum |
| US151647 | 2002-05-16 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07185304A true JPH07185304A (ja) | 1995-07-25 |
| JP3738045B2 JP3738045B2 (ja) | 2006-01-25 |
Family
ID=22539658
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30419794A Expired - Lifetime JP3738045B2 (ja) | 1993-11-15 | 1994-11-15 | 流動接触分解装置 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5376339A (ja) |
| EP (1) | EP0653476B1 (ja) |
| JP (1) | JP3738045B2 (ja) |
| CA (1) | CA2131033A1 (ja) |
| DE (1) | DE69411505T2 (ja) |
| MX (1) | MXPA94008871A (ja) |
| RU (1) | RU2135546C1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| US7150860B1 (en) * | 2001-04-18 | 2006-12-19 | Uop Llc | Process and apparatus for quick feed contacting with immediate vapor disengagement |
| KR20040050914A (ko) * | 2001-10-12 | 2004-06-17 | 쉘 인터내셔날 리써취 마트샤피지 비.브이. | 고형물 함유 가스 공급물 스트림으로부터 고형물을분리하는 방법 |
| US7713491B2 (en) * | 2006-12-06 | 2010-05-11 | Kellogg Brown & Root Llc | Dual riser venting method and system |
| US8251227B2 (en) | 2010-04-16 | 2012-08-28 | Kellogg Brown & Root Llc | Methods and apparatus for separating particulates from a particulate-fluid mixture |
| US8157895B2 (en) | 2010-05-04 | 2012-04-17 | Kellogg Brown & Root Llc | System for reducing head space in a pressure cyclone |
| US8877132B2 (en) * | 2012-04-20 | 2014-11-04 | Uop Llc | Baffles for improving riser hydrodynamics |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4737346A (en) * | 1984-05-21 | 1988-04-12 | Mobil Oil Corporation | Closed cyclone FCC catalyst separation with stripping gas injection and direct steam injection |
| US4623446A (en) * | 1984-05-21 | 1986-11-18 | Mobil Oil Corporation | Closed cyclone FCC catalyst separation with stripping gas injection and direct steam injection |
| US4502947A (en) * | 1984-05-21 | 1985-03-05 | Mobil Oil Corporation | Closed cyclone FCC catalyst separation method and apparatus |
| US5037617A (en) * | 1990-01-04 | 1991-08-06 | Stone & Webster Engineering Corporation | Apparatus for the return of particulate solids through a cyclone separator to a vessel |
| CA2052709C (en) * | 1990-11-30 | 2002-12-17 | Ting Y. Chan | Apparatus for withdrawing stripper gas from an fccu reactor vessel |
-
1993
- 1993-11-15 US US08/151,647 patent/US5376339A/en not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-08-29 CA CA002131033A patent/CA2131033A1/en not_active Abandoned
- 1994-11-11 EP EP94308362A patent/EP0653476B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-11-11 DE DE69411505T patent/DE69411505T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1994-11-11 RU RU94040142A patent/RU2135546C1/ru active
- 1994-11-15 JP JP30419794A patent/JP3738045B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1994-11-15 MX MXPA94008871A patent/MXPA94008871A/es unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2135546C1 (ru) | 1999-08-27 |
| EP0653476A2 (en) | 1995-05-17 |
| DE69411505D1 (de) | 1998-08-13 |
| CA2131033A1 (en) | 1995-05-16 |
| DE69411505T2 (de) | 1999-02-25 |
| EP0653476A3 (en) | 1995-08-23 |
| MXPA94008871A (es) | 2005-03-25 |
| EP0653476B1 (en) | 1998-07-08 |
| JP3738045B2 (ja) | 2006-01-25 |
| RU94040142A (ru) | 1996-09-20 |
| US5376339A (en) | 1994-12-27 |
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