JPH07500528A - 使用済み流動接触分解触媒の再生方法 - Google Patents

Abstract

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Description

【発明の詳細な説明】 使用済み流動接触分解触媒の再生方法 本発明は、使用済み流動接触分解触媒の再生方法に関する。

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、重質フィードをより軽質の生成物へ転化させる 。接触分解は低圧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、分解プロセスの際には非常にわずか の油を保持して操作するので本来的に安全である。

接触分解には大きく分けて二つの方法−移動床プロセスと更に一般的で効率的な 流動床プロセス−がある。

流動接触分解（ＦＣＣ）プロセスにおいて、触媒は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 ースと接触し、熱い触媒は、４２５〜６００℃、通常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およびコークスを触媒上 に付着させ、これが触媒を失活させる。分解生成物はコークス付着触媒から分離 され、コークス付着触媒は触媒ストリッパー内で、通常スチームにより揮発分が ストリップ（除去）される。次いでストリップされた触媒は触媒再生器に通され 、そこで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６００〜７５０℃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および一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１９４０年代から漸次発展してきており、流動接触分解（ＦＣＣ）法 の発展傾向は、全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触媒をこの低い炭素残留レベルに再生し、（熱を保存して空気汚染を最小 限にするために）再生器内でＣＯをＣＯ２へと完全に燃焼させるために、多くの ＦＣＣの運転ではＣＯ燃焼促進剤金属を触媒または再生器へ添加する。

米国特許第４，０７２，６００号および同第４，０９３，５３５号は、Ｐｔ、　 Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｈ５Ｏｓ、ＲｕおよびＲｅ等の燃焼促進金属を、分解触媒内に、 全触媒保持量基準で、０．０１〜５０ｐｐｍの濃度で使用することを教示してい る。

プロセスおよ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 、より広範なフィード原料、特により重質であり、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くの金属および硫黄分を含有するフィ ード原料を改質するプロセスを採用することを試みた。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 、再生器の分野において現存する問題、特にスチーム、温度およびＮＯｘの問題 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。

スチーム スチームは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 としても知られる。スチーム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スチームとして、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。スチームによる失活は、再 生器が熱くなるにつれてより大きな問題を生じるが、それはより高い温度がスチ ームの失活効果を加速するためである。

温度 再生器は、ますます高温で操作することを要求されている。それは、はとんどの ＦＣＣ装置が熱バランスされて、即ち、分解反応で吸収する熱が触媒上に付着し たコークスを燃焼させることにより供給されているからである。より重質のフイ −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付着 する。再生器は更に熱（なり、余分の熱は高温の煙道ガスとして捨てられる。多 （の精油工業では、残渣または同様の高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も問題である。再生器内で、コークスおよびストリッ プされない炭化水素の燃焼は、測定される濃厚床または希薄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、デュアルーファンクンヨン・クラッキング・キャタリスト・ミクスチ ャーズ（Ｄｕａｌ　Ｆｕｎｃｔｉｏｎ　Ｃｒａｃｋｉｎｇ　Ｃａｔａｌｙｓｔ　 Ｍｉｘｔｕｒｅｓ）、第１２章、フリューイド・キャタリティック・クラッキン グ（Ｆｌｕｉｄ　Ｃａｔａｌｙｔｉｃ　Ｃｒａｃｋｉｎｇ）、Ａ−ＣＳ　シンポ ジウム°シリーズ（Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ　５ｅｒｉｅｓ）　３７５、アメリカン ・ケミカル・ソサイエテイ（Ａｍｅｒｉｃａｎ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　５ｏｃｉｅ ｔｙ）、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／Ｃｏ２比を調整することにより再生器の温度コントロ ールをある程度行うことができる。コークスを部分的にＣＯに燃焼させると、Ｃ Ｏ□まで完全燃焼させるよりも熱の発生が少ない。ＣＯ／ＣＯ２比のコントロー ルは、添加する空気の量を制限することによる、単一の沸騰床再生器内ではかな り直接的なものである。多段階再生器を含む場合には、Ｃｏ／Ｃｏ、比のコント ロールははるかに困難である。

ローマス（Ｌｏｍａｓ）らの米国特許第４．３５３．８１２号は、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。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 表面また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、濃厚また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隔離された外部の熱交換器を使用して、熱い再生された触媒 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、ハーバ−（Ｈａｒ ｐｅｒ）の米国特許第２，９７０．１１７号、オーニング（Ｏｖｅｎｓ）の同第 ２．８７３゜１７５号、マッキニ（ＭｃＫｉｎｎｅｙ）の同第２，８６２．７９ ８号、ワトンン（Ｗａｔｓｏｎ）らの同第２，５９６．７４８号、ヤーニツヒ（ Ｊ　ａｈｎｉｇ）らの同第２．５１５．１５６号、バーガー（Ｂ　ｅｒｇｅｒ） の同第２．４９２．９４８号、およびワトソンの同第２，５０６．１２３号に見 ることができる。

世及 ＦＣＣ再生器内での窒素性化合物の燃焼は、長い間、少量のＮＯｘを生成すると されており、従来、このＮＯｘが再生器煙道ガスと共に放出されていた。これら の放出は、比較的低温、ＣＯの部分燃焼による比較的還元性の雰囲気、およびＮ Ｏｘの生成を増大するｐｔ等の触媒金属が再生器内に存在しないことにより、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。多くの精油所において、窒素を含むコークス の少な（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ＮＯｘの多くをＮ２に転化することができ る。残念ながら、現存する多段階再生器の設計は、再生を二段階−両者とも部分 ＣＯ燃焼の二段階再生で、即ち還元性雰囲気で行うことができない。

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。コークス燃焼器からの熱い再生された触媒お よ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の 沸騰濃厚床として集められて、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ヘリサイクルされる。

このような再生器が現在広く使用されている。これは完全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、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 燃焼させる再生を達成する。触媒のコークス燃焼器内における滞留時間は数分の オーダーであり、一方、移送ライザー内における滞留時間は数秒のオーダーであ 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（、コ ークス燃焼はそれほど行われない。

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プロセスであり、そ こでは触媒および再生ガスなら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。コークス燃焼器の下流で更に触媒 の再生が行われることはほとんどないが、それは、再生された触媒を集めて反応 器またはコークス燃焼器ヘリサイクルするのに用いられる第２沸騰濃厚床に非常 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、即ち、熱い再生触媒 をリサイクルする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装置に必要とされる触媒保持量（ｉｎｖｅｎｔｏｒ ｙ）のわずかに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原料への傾向に伴い、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。上述した温度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はなるが別の問題を生じる。高効率再生器は、完 全ＣＯ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ボイラーヘシフトさせる試みを実行するのは困難である。

高効率再生器を使用して段階化された（ｓｔａｇｅｄ）触媒再生を達成すること により、ＮＯｘの発生を多少減少させる一方で、ＳＯｘをいくらか回収すること が可能となる。触媒のスチーミングが減少するなどの他の利点が多段階操作から も得られるが、それは平均温度が低いことおよび、バナジウムの酸化度の高い形 態の生成ヲ遅らせるいくらか還元性の雰囲気において再生の少な（とも一部が行 われるために金属による損傷が少ないためである。そのような再生器の一つが米 国特許第４　。

８４９．０９１号に開示されているが、そこではコークス燃焼器への空気供給が 一定に保たれ、第２濃厚床への空気供給が、後燃焼を示す希薄相温度に基づいて 変えられる。コークスおよびＣＯの部分燃焼のみがコークス燃焼器内で起り、コ ークスおよびＣＯの比較的完全な燃焼が第２濃厚床で起る。コークス燃焼器から の還元性煙道ガス（ＣＯ２／　ＣＯ比が０．７〜２．０）は、少なくとも０．５ ％の酸素を伴う煙道ガスを生成する実質的に完全なＣＯ燃焼で操作される第２濃 厚床からの煙道ガスと混合される。２種の煙道ガスストリームは混合されて、Ｃ Ｏ２／ＣＯ比が１〜５である煙道ガスを生成する。

本発明は、使用済みＦＣＣ触媒の高効率多段階再生を効果的に行う改良された方 法を提供することを目的としており、その方法は、コークスの変化を、コークス 燃焼器および第２濃厚床の両者において、または少なくともコークス燃焼器にお いて、コークス燃焼速度を変化させることにより処置する方法である。コークス 燃焼のための再生器の中でコークス燃焼器が、最も激しく流動化され、最も丈夫 な場所であるので、これは好ましい構成である。この高速流動床領域は、多くの 高効率再生器の第２１厚床とは異なって、多くの大きな泡（ｂｕｂｂｌｅ）の存 在に悩まされることがない。高速流動床領域が本質的に完全に活性である一方で 、多くの、おそらく大部分の沸騰濃厚相流動床は不活性である。これらの理由に より、高速流動床コークス燃焼器におけるコークス燃焼を調整しつつ、再生の第 ２段階の操作を比較的一定に保持することが好ましい。

従って、本発明は、 ａ）高速流動床コークス燃焼器およびその上方の希薄相移送ライザーを含んでな る第１再生ゾーンにおいて、使用済み触媒を、該使用済み触媒用入口、リサイク ルされる再生触媒用入口および第１再生ガス用入口を有する高速流動床コークス 燃焼器に供給して、使用済み分解触媒を部分的に再生し、部分的に再生された触 媒および少なくとも１．０モル％のＣＯを含む煙道ガスを生成し、これらを希薄 相移送ライザーに通してそこから取り出し、少なくとも１モル％のＣＯを含む煙 道ガス富裕（ｆｌｕｅ　ｇａｓ　ｒｉｃｈ）ストリームおよび部分的に再生され た触媒を含む触媒富裕（ｃａｔａｌｙｓｔ　ｒｉｃｈ）ストリームを生成する段 階、およびｂ）部分再生触媒を受容するように適応した第２流動床を含んでなり 、追加の再生ガスを第２流動床に触媒の再生を完全に行うのに十分な量で供給し て、再生触媒および第２煙道ガスを生成する手段を有する第２再生ゾーンにおい て、部分再生触媒を完全に再生する段階であって、そこでｉ）希薄相移送ライザ ーからのＣＯ含有煙道ガスストリームと該第２煙道ガスとを混合して、混合煙道 ガスストリームを生成し、ｌｉ）第２再生ゾーンにおける条件を、第２煙道ガス が１モル％未満のＣＯを含有し、希薄相移送ライザーからのＣＯ含有煙道がスス トリームと反応するのに十分な酸素を含有するようにコントロールし、１ｉｉ） 該混合煙道ガスストリームの少な（とも一種の煙道ガス組成または温度差をモニ ターし、ならびに ｉｖ）高速流動床コークス燃焼器に供給された第１再生ガスの量を、モニターす る煙道ガス組成または温度差を一定に維持するようにコントロールする段階から なる使用済み流動接触分解触媒の再生方法に存する。

本発明の説明を添付図面を参照して更に行う。

第１図は、後燃焼を示すデルタＴまたは煙道ガス組成を使用して、多段階ＦＣＣ 高効率再生器のコークス燃焼器への空気の供給をコントロールする本発明の一態 様の模式図である。

第２図は、全空気流をコントロールする煙道ガス分析器または温度、および流動 床間に空気を配分する流動床デルタＴ（ｄＴ）コントローラを使用する同じ再生 器の模式図である。

図３は、煙道ガス分析器・コントローラおよび／またはデルタＴコントローラに より、フィード予熱および／またはフィード流量を変化させる同じ再生器を示し ている。

図面に関しては、ＦＣＣ反応器部分はいずれの例も同じであり、ライザー反応器 ４を含み、その下端にライン１を介して重質フィードが供給される。熱い再生触 媒は、スタンドバイブ１０２およびコントロールバルブ１０４を通って反応器４ に加えられ、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、いくらか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。蒸気および少量の触媒はガス流出導管２０を経由して第２段階反応器 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（第１図に示さない）に送られる。ストリッピングペーパーは、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経由してこのベッセルを出てよい。即ち、第１サイクロン第 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（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４，５０２．９ ４７号（ハダッド（Ｈａｄｄａｄ）ら）に記載されている。

ストリッパー３０は、「ホット・ストリッパー（ｈｏｔ　５ｔｒｉｐｐｅｒ）Ｊ であり、使用済み触媒は再生器からの熱い触媒により床３１において混合されて 加熱される。

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、ライザー頂部温度より５５℃（１００°Ｆ）高い温度から８１６℃ （１５００°Ｆ）までの温度における第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くと も８３℃（１５０″Ｆ）高い温度であるが、７６０℃（１４００°Ｆ）以下で操 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と共に生成物回収 段階に送ることができるので、除去される物質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％および硫黄の３５〜５５ ％を、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、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、熱い触媒及び流動化ガス用の入口並びに冷却した触媒 及びストリッパー蒸気用の出口を有する内部又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８０に入る前に冷却 してよい。

再生器８０は２つの再生段階、即ち第１コークス燃焼器６２／移送ライザー８３ および第２流動床８２を含んでなり、これは濃厚床または沸騰流動床であること が好ましい。部分ＣＯ燃焼は第１段階において維持されるが、触媒再生の第２段 階は完全なＣＯ燃焼モードで操作される。

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、そ こでライン６６からの空気およびストリップされた触媒が混合されて空気触媒分 散器７４を経由して上昇し、コークス燃焼器６２に入る。それにより触媒の高速 流動床７６がコークス燃焼器内に生成するため、燃焼性物質、例えば触媒上のコ ークスなどが空気または酸素含有ガスと接触して燃焼する。

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 ０％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。ライザーミキサー６０とコークス燃焼器の空気リング１６７との間での 第１段階の空気の分割は、温度差、例えばライザーミキサー６０における温度上 昇によりコントロールしても、あるいは固定してもよい。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量を、部分 的コークスの除去および部分的ＣＯ燃焼のみを維持するようにコントロールし、 その結果、第１段階煙道ガスのＣＯ含量は１モル％を越える。コントロールの方 法を、以下、更に詳細に説明する。

コークス燃焼器６２の高速流動床７６の温度は、第２流動床８２からライン１０ １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く、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７ ６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（熱い触媒をすサ イクルすることにより）コークス燃焼器を加熱すること、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は双方ともに 有用であり得る。

コークス燃焼器６２では、ライン６６または１６０を経由して加えるがどうかに 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を経由して第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、第２流動床の上方の希薄相領域に入る。混合煙道ガスス トリームからの触媒の分離の追加の段階が第２サイクロン４８６にて行われ、触 媒はジップレッグ４９０を経由して回収され、煙道ガスは排気ライン４８８を経 由してプレナムチャンバー５２０に排出される。非常に固体含量の小さい煙道ガ スがライン１００を経由して再生器８０から排出される。

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流動床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より少なくとも ５５℃（１００’Ｆ）熱く、好まシ（ハ少なくとも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℃（１６０００Ｆ）を越 えないのが好ましい。幾らかの熱い再生触媒は濃厚床８２がら取り出され、ライ ン１０６およびコントロールバルブ１０８を通過して、ストリッパー３ｏ内の触 媒３１の濃厚床内に入る。熱い再生触媒はライン１０２および触媒流コントロー ルバルブ１０４を通過して、新たなフィードの加熱および分解に使用される。

部分ＣＯ燃焼は、第１再生段階６２．８３において、温度および滞留時間のコン トロールならびに空気供給流量のコントロールにより達成される。ライザーを出 る触媒上に大量のコークスが常時存在する。第２段階への燃焼空気は一定流量に 維持するか、あるいは変化する条件に適合させて稀に変化することがあるだけで ある。第２段階煙道ガス、例えばＣＯまたは０２含量が、第１段階６２．８３に 供給される空気の量をコントロールする。

第１図の態様において、コークス燃焼器６２への空気供給は、移送ライザーおよ び第２流動床の上方の希薄相領域のそれぞれへの出口の熱電対４００および４０ ５に接続されているデルタＴコントローラ４１０によりコントロールされる。

コントローラ４１０からの出力はライン４１５を介して送られて、ライン１６０ を通ってコークス燃焼器へ空気を供給するバルブ４２０を通過する空気流を変化 させる。ライン７８を介して上部の濃厚床へ流れる空気流は固定される、即ち、 常套のコントロール手段が空気の一定量を入れる。

フィード特性または操作条件における大きな変化に応じて、第２段階煙道ガスの ＣＯ含量が１モル％ＣＯを越えて増加するかまたは、前もって設定したより低い 最大ＣＯ濃度を越えて増加するならば、それは第２流動床が、第２流動床におい て生成した全てのＣＯを完全に後燃焼することができないということを意味する 。熱電対４００．４０５により観測されるデルタＴが低下し、ｄＴコントローラ ４１０はバルブ４２０へ信号を送り、コークス燃焼器６２への空気供給を増大す る。第２段階煙道ガスＣｏ含量が、例えば０．０５モル％に低下するかまたは、 非常に大量の酸素が第２段階に入る場合、このことは第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段階に供給される空気量が低下して、より多く のコークス燃焼負荷が再生の第２段階煙道ガスされる。

別の態様では、第１図において破線で示すが、ｄＴコントローラ４１０の代りに 煙道ガス分析器６２５が使用され、第２再生段階からの煙道ガスの組成を測定す る。煙道ガス分析器６２５は信号伝達手段６１５を介してバルブ４２０へ信号を 送り、コークス燃焼器への空気供給を制御する。

第１図に示す態様は、比較的簡単で信頼性あるコントロール方式（第２流動床の 上方の煙道ガス組成または煙道ガスの組成を示すデルタＴを使用）を提供してお り、これは操作における通常の小さな変化に適合し、操作における小さな変化に 対処して調整することさえ可能である。

再生器の第１および第２段階の両方におけるコークス燃焼の比較的大部分を直接 コントロールすることができるならば、多くの精油所において有利であろう。

第２図の態様は、再生の各段階において起るコークス燃焼の相対量を配分および コントロールする方法を提供している。

第２図の態様は、第１の態様の大部分の器材を使用する。即ち、再生器煙道ガス ストリームが組み合わされて単独煙道ガスストリームとなる。第２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。これは第２図の 説明と組み合わせて一層容易に理解できる。第１図の要素に対応する要素には同 じ参照符号を付しており、説明しない。第２図は参照符号以外に、温度差を示す 記号を含み、例えばｄＴ１２は温度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供給される空気量は簡単のために固定しであるが、これは単 に以下の分析を簡単化するためであり、ライザーミキサー空気は、単に第１空気 の一部に過ぎず、コークス燃焼器への空気の流れの変化によって変化させること ができる。再生器の操作をライザーミキサーを全く使用しないで行うこともでき 、その場合には使用済み触媒、リサイクル再生触媒、および第１宇気を全て直接 コークス燃焼器に供給する。腎かしながら、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２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、混合 する煙道ガスの組成もしくは温度または第２流動床の下流の後燃焼を示す温度差 に基づいてコントロールする。各燃焼領域に加える空気をコントロールまたは配 分することにより、オペレータが第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。接触効率のかなり劣る第２流動床、 典型的に沸騰濃厚床に過度の後燃焼が要求されるならば、煙道ガスのｄＴの増大 が起ることになる。装置のコントロールは、将来のコークス生成の変動に拘らず 、コークス燃焼器への空気流量を増大し、第２濃厚床への空気供給量を減少し、 コントローラに第１および第２段階におけるコークス燃焼の相対量を一定に保た せることにより行うことがアきる。

第２図の態様において、コントロール方式は再生器の第１および第２段階間の空 気を配分する。これは、第１図において使用されたものよりも複雑な制御法であ るが、より良好な操作が通常行われる。オペレータは、例えば、コークス生成の 変動に関係なく、コークスの４０％を第１工程で燃焼させ、６０％を第２工程で 燃焼させることを指定することができる。数個のコントロールループ（ｌｏｏｐ ）が必要とされ、基本的に少なくとも１つのループは再生器への全空気供給を装 置からの煙道ガスの測定に基づいてコントロールし、１つのループは第１および 第２段階間の空気をシフトさせて、各工程のコークス燃焼の相対量を一定に保つ 。

ライン３５８における全体の空気流れは、煙道ガス分析器３６１により、あるい は好ましくは第２流動床の上方の希薄相領域における温度コントローラ３５０お よび熱電対３３６によりコントロールされる。温度または煙道ガス組成のいずれ かを使用してコントロール信号を生じさせ、この信号を伝達手段３５２または３ ６２（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に伝達させ、このバルブにライン３５８を 経由する再生器への全体の空気流を調節させることができる。

再生の第１および第２段階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。コークス燃焼器高速流動床内の温度（ Ｔ１）は熱電対３３０によって測定される。沸騰濃厚床温度（Ｔ２）は熱電対３ ３２によって測定される。どちらの温度信号も温度差コントローラ３３８に送ら れ、これによりｄＴ１２または２つの床間の温度差に基づいた信号が生じる。信 号は、手段３５６を経由してバルブ３７２へ送られ、これによりコークス燃焼器 への第１空気が調整され、また手段３５４を経由してバルブ７２へ送られて、こ れにより、沸騰濃厚床への第２空気が調整される。

デルタＴ　（ｄＴ１２）が太き（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により、または第１サ イクロン内のまたは第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判断される。コークス燃焼器からの煙道ガス または触媒組成の測定は高速流動床において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することもできる。しかし、これは、一般的に、コークス 燃焼器の床温度を簡単に測定する場合はど感度はよ（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。大部分の場合では 、高速流動床領域はコークス燃焼の最も効率的な場所であるが、沸騰濃厚床にお いて再生される場合には触媒のスチーミングが減り、できる限り多（のカーボン 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 ような他の考えも存在し、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。これには、第２流動床の寸法 を太き（し、また床の空塔蒸気速度を太き（して、より良好な流動を達成するた めに、実質的な装置の変更が通常必要である。

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倍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して温 度差が減少するので、コントローラーのゲインおよび／または設定点を調節する 必要があることがある。

第２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３図に示すが、これは第２図の方法の別法として使用 することができる。第３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有するが、コークス燃焼器内における部分ＣＯ 燃焼および第２流動床内における完全ＣＯ燃焼を維持するために、全体の燃焼空 気ではな（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３図の コントロール方法は、石油精製の空気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。送風機を最大能力としておいて、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る。

第３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のみにより制限される。燃焼の第１段階と第２段階との間の 空気の配分は、コークス生成を調整するために煙道ガス温度ではなくて煙道ガス ｄＴを使用することを除いて、第２図の態様に示すようにコントロールされる。

フィード予熱および／またはフィード流量は必要なように調節され、第１段階（ 部分ＣＯ燃焼）および第２段階（完全ＣＯ燃焼）におけるコークス燃焼のバラン スをとってコークス生成が維持される。各変数は装置のコークス生成を変化し、 以下にそれぞれを更に詳細に調べる。

ＦＣＣ反応器の運転方法のため、フィード予熱により後燃焼をコントロールする ことができる。ＦＣＣ反応器は、コントロールされたライザー頂部温度により通 常操作する。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、所定のライザー頂部温度が維持される。これが大部分のＦ ＣＣ装置の操作方法である。温度は、反応器の他の場所、例えばライザーの中間 で、ライザー出口で、分解生成物出口で測定するか、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、また、 多くまたは全部のフィードを蒸気として加える場合、熱い触媒により蒸発される 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くすることにより、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 ークス生成が減少する。一定の空気供給および減少するコークス生成により、コ ークス生成が減少する理由にかかわらず、煙道ガスの０２含量が増加するであろ う。

沸騰濃厚床の上方の煙道ガスの０２含量が増加する（またはＣｏ含量が低下する ）と、組成に基づいた分析器コントローラ３６１からのコントロール信号が、信 号伝達手段３８４を経由してフィード予熱３８０またはバルブ３９０へ送られる 。フィード予熱を減少すること、即ちより冷たいフィードは、コークス生成を増 大させる。フィード流量の増大はコークス生成を増大させる。いずれかの操作ま たは両者により、コークス生成が増大し、煙道ガス組成を所望する部位に戻すこ とになる。温度差コントロール３５０はアナログ信号を生じ、手段３８２を経由 して予熱および／またはフィード流量を調整することができる。

空気は、第２図の態様のように、第１お、よび第２段階の間で配分される、即ち ｄＴコントローラが温度差を維持し、これが各段階において燃焼するコークスの 量を間接的に設定する。

図３の態様は、５または１０重量％を越えるＣＣＲレベルである著しく劣るフィ ードに適合するよい方法を提供する。ＣＯボイラー内におけるＣＯの下降流燃焼 を伴う部分ＣＯ燃焼および一定の最大空気流量は、現存する限られた能力の送風 器を使用する再生器のコークス燃焼性能を最大にする。

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。そのような再生器構造は、１９８８年３月９日公 開のヨーロッパ特許公開第０２５９１１５号に記載されている。

本発明を図面に示した態様に関連させて説明してきたが、本発明の方法および装 置の異なる部分の更に詳細な説明を以下で行う。本発明の多くの要素、例えば分 解触媒は常套のものであり、商業的供給者から容易に入手することができるので 、このような要素について限られた説明だけが必要である。

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（、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、例えば石油留出油又は未処理若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、例えば石炭油及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 ッ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３４３℃（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質耐 火性マトリックス中にゼオライトを幾らか含むのが好ましい。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。常套のゼオライ トには、ＸおよびＹゼオライトが含まれ、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　、　（ｕ ｌｔｒａｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ　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ＣＯ２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、独立した追加の粒子として存在するが、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、好ましくはＺＳＭ−５、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 剤を加常套の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／油比および０．５〜５０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、常套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（シヤフラ（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、高温ストリッパー 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４，８２０，４０４号（オーウエン（Ｏ ｗｅｎ））に記載されている。

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を使用 する。そのような再生器の本質的な要素には、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く、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！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説明する。

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、或いは好ましくは触媒クーラーを通した後に間接的にリサイクルして 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　ｃｏｋ ｅ、おそらく、同伴または吸着炭化水素に代表される）および非常に少量のハー ドコークス（ｈａｒｄ　ｃａｋｅ）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’　Ｆ　９００−１２００　 ９２５−１１００　９５０−１０５０”Ｃ４８０−６５０５００−５９５５１０ −５６５温度上昇’Ｆ　１０−２００　２５−１５０　５０−１００”Ｃ５−１ １０１５−８５３０−５５ 触媒滞留時間、秒　０．５−３０　１−２５　１．５−２０蒸気速度、フィート ７秒　５−１００　７−５０　１０−２５ｍ１ｓ　１．５−３０　２．１−１５ 　３−７．５％全供給空気　１−２５　２−２０　３−１５除去Ｈ２、％　５− ４０　１０−３５　１２−３０除去炭素、％　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、’Ｆ　９００−１３００　 ９２５−１２７５　９５０−１２５０”Ｃ４００−７００５００−６９０５１０ −６８０触媒滞留時間、秒　１０−５００　２０−２４０　３０−１８０蒸気速 度、フィート７秒　１−４０　２−２０　３．５−１５ｙａ／ｓ　Ｏ，３−１２ ０，６６１−４，５第１供給空気、％　４０−１００　５０−９８　６０−９５ ％全供給空気　３０−９５　３５−９０　４０−８０除去Ｈ２、％　４０−９８ 　４５−９５　５０−９０除去炭素、％　２５−９５　３０−９０　３５−７５ 希薄相移送ライザー８３は、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希薄相を生成する。

追加の空気を希薄相移送ライザーに加えてよいが、空気を再生器内のより下方で 加えてコークス燃焼速度を高める方が通常はよい。　。

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、’Ｆ　９００−１３００　９ ２５−１２７５　９５０−１２５０’Ｃ４００−７００５００−６９０５１０− ６８０出ロ温度、’Ｆ　９２５−１４５０　９７５−１４００　１０００−１３ ５０”Ｃ５００−７９０５２５−７６０５４０−７３０触媒滞留時間、秒　１− ６０　２−４０　３−３０蒸気速度、フィート７秒　６−５０　９−４０　１Ｏ −３０ｃ／ｓ　２−１５　３−１２　３−９ ％全空気　０−３０　０−２０　０−５除去Ｈ２、％　０−２０　１−１５　２ −１０除去炭素、％　０−１５　１−１０　２−５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、燃焼に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、煙道ガス中において３５−７０ｋＰａ　（５−１０ ｐｓｉａ）のスチーム分圧で運転される。本発明の方法においては、希薄相混合 物を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することが好まし い。

再生器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迅速な分離に非常に 類似している。

最も好ましい分離システムは、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システムに再生器の移送ライザー希薄相を排出するよう に機能する。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 送ライザー出口の再生器の下流では触媒は、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、閉鎮サイクロン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。より旧式のＦＣＣでは、触媒のかなり効率のよい多段階再生を、コークス燃 焼器に供給される空気を減少し、第２流動床へ供給される空気を増加することに より達成することができる。移送ライザー内の蒸気速度を低下させ、第２流動床 のすぐ上方の蒸気速度を増加させることにより、移送ライザーからの煙道ガスを 第２流動床からの煙道ガスからいくらか区別することになる。

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でキャップして 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゜８ １０．３６０号に記載されている。

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流動床の床の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６８０〜７３０ ℃（１２５０〜１３５０°Ｆ）であり、ある場合では、少し高温であり、恐らく ７６０℃（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、１５ｃｍ／ｓ　（０，５フィート／秒）以下、通常、３ ｃｍ／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 動状態の近い状態にあった。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、第２流動床が触媒の再生においてより一層重要な役割を果た している。これを達成するため、第１ステツプは、第２流動床においてより長い 滞留時間、一般に少なくとも１分、好ましくは更に長い時間を与えるようにする ことである。この長くした滞留時間は、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。更に、本発明の方法 においては、いくつかの理由により、はるかに多量の空気を第２流動床に供給す る。第１に、第２流動床においてより多量の炭素を燃焼させるので、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ため、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も減少する。

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。

第２１厚床条件 温度、’Ｆ　１２００−１７００　１３００−１６００　１３５０−１５００” Ｃ６５０−９３０７００−８７０７３０−８１５触媒滞留時間、秒　３０−５０ ０　４５−２００　６０−１８０蒸気速度、フィート７秒　０．５−５　１−４ 　１．５−３．５ｍ／ｓ　０．１５−１．５　０．３−１．２　０．５−１．１ ％全供給空気　０−９０　２−６０　５−４０除去Ｈ２、％　０−２５　１−１ ０　１−５除去炭素、％　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号及び同第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〜 １１００ｐｐのＰｔ金属又は同じ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。

ディスカション 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加えることができる 。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取り付ける変更 は小規模なので、再生器の大部分に手を加えずに行うことができる。第２濃厚床 において、追加の燃焼器空気を供給し、おそらく余分の空気リングおよび新しい サイクロンを追加するという、小さな変更だけが通常必要とされるであろう。

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 は改良する必要がない。

現存する高効率再生器に強く薦められる唯一の改良は、希薄相移送ライザーの出 口にて、触媒をスチーム含有煙道ガスから迅速かつ完全に分離する手段を組み込 むことである。スチーム含有煙道ガスは、第２流動床内に集められた触媒から隔 離する必要がある。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 を触媒から分離および隔離することが好ましい。

多くの、そしてほとんどのコークス燃焼が、第２流動床の乾燥雰囲気において起 ることが好ましい。第２流動床内の温度は高いので、沸騰流動床においてさえ迅 速なコークス燃焼を達成することができる。

本発明の方法は、触媒再生プロセスのオンスドリーム（ｏｎ　５ｔｒｅａ＋ｓ、 流通状態）の連続最適化を可能にする。高効率再生器の第２流動床においてかな りの量のコークス燃焼を達成することにより、装置のコークス燃焼もごくわずか な資本的投資で向上する。

本発明の方法は、精油業者に、高効率触媒再生器における多段階触媒再生の利点 を達成する方法を与える。このプロセスは、変化の大部分を、ＦＣＣ再生器内で コークスを燃焼させるのに最も丈夫で制御しやすい部位であるコークス燃焼器内 で処理するようにすることによりＦＣＣ操作で生じるコークス生成の間の避けら れない変化に適合する。

装置が過剰量のＣＯ燃焼促進剤を含まないならば、コークス燃焼器におけるコー クス燃焼および後燃焼を、コークス燃焼器に供給する燃焼空気の量を制限するこ とにより大きく制限することができる。

好ましくは、コークス燃焼器のコークス燃焼特性を、第２流動床からコークス燃 焼器ヘリサイクルされる熱い再生触媒の量をコントロールして制限することによ り、直接変化させることができる。極端な場合、再生触媒をコークス燃焼器に殆 んどリサイクルしないか、全くリサイクルしない。入って（る触媒は比較的冷た く、即ち、単に触媒ストリッパーから取り出される温度であるので、コークス燃 焼器内に強い流動が存在する場合であっても、炭素燃焼速度は非常に低い。触媒 リサイクルを伴わずに操作されるコークス燃焼器内の一般に低い温度においては 、通常、使用済み触媒上のコークスの１０〜９０％を越えるコークスを燃焼させ るのに十分な滞留時間はな（、通常は、コークスの２０〜７５％のみが、コーク ス燃焼器および希薄相移送ライザーからなる第１再生段階において燃焼すること になる。比較的低い温度は、ＣＯのＣＯ２への後燃焼もある程度防止する。従っ て、コークス燃焼により生成したものであれ、あるいはＣＯ７と炭素との反応に よってより少ない程度で生成したものであれ、比較的大量のｃｏが存在する。

最大効率のために、精油業者は、第２流動床において比較的一定の操作を維持し 、装置への操作の大部分がコークス燃焼器において行われるようにする。再生の 第１および第２段階の操作を共に変化させて、各段階におけるコークス燃焼の相 対量を一定に保持する。

本発明の教示に従う操作により、精油業者は、不都合（ｕｐｓｅｔｓ）を処理す る装置およびコークスを生成する装置に影響を及ぼす他の変化をコントロールす る信頼でき確実な方法を有しながら、一般に還元性雰囲気（より少ないＮＯｘ、 高酸化形態のバナジウムの生成の減少、より低温、より大きなコークス燃焼能） におけるコークス燃焼の利益を得ることができるであろう。

ＦＩＧ、　１ ＦＩＧ、２ 国際調査報告

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. １．ａ）高速流動床コークス燃焼器およびその上方の希薄相移送ライザーを含ん でなる第１再生ゾーンにおいて、使用済み触媒を、該使用済み触媒用入口、リサ イクルされる再生触媒用入口および第１再生ガス用入口を有する高速流動床コー クス燃焼器に供給して、使用済み分解触媒を部分的に再生し、部分的に再生され た触媒および少なくとも１．０モル％のＣＯを含む煙道ガスを生成し、これらを 希薄相移送ライザーに通してそこから取り出し、少なくとも１モル％のＣＯを含 む煙道ガス富裕ストリームおよび部分的に再生された触媒を含む触媒富裕ストリ ームを生成する工程、および ｂ）部分再生触媒を受容するように適応した第２流動床を含んでなり、追加の再 生ガスを第２流動床に触媒の再生を完全に行うのに十分な量で供給して、再生触 媒および第２煙道ガスを生成する手段を有する第２再生ゾーンにおいて、部分再 生触媒を完全に再生する工程であって、そこでｉ）希薄相移送ライザーからのＣ Ｏ含有煙道ガスストリームと該第２煙道ガスとを混合して、混合煙道ガスストリ ームを生成し、ｉｉ）第２再生ゾーンにおける条件を、第２煙道ガスが１モル％ 未満のＣＯを含有し、希薄相移送ライザーからのＣＯ含有煙道ガスストリームと 反応するのに十分な酸素を含有するようにコントロールし、ｉｉｉ）該混合煙道 ガスストリームの少なくとも一種の煙道ガス組成または温度差をモニターし、な らびに ｉｖ）高速流動床コークス燃焼器に供給された第１再生ガスの量を、モニターす る煙道ガス組成または温度差を一定に維持するようにコントロールする工程から なる使用済み流動接触分解触媒の再生方法。
2. ２．第２流動床が沸騰濃厚相流動床を含んでなる請求の範囲１記載の方法。
3. ３．希薄相移送ライザー出口に接続されたサイクロン分離機が、部分的に再生さ れた触媒を煙道ガスから分離するために使用される請求の範囲１記載の方法。
4. ４．高速流動床コークス燃焼器に供給された第１再生ガスの量および第２流動床 に供給された追加の再生ガスの量が、モニターした煙道ガス組成または温度差を 一定に保持するようにコントロールされる請求の範囲１記載の方法。
5. ５．第２流動床からコークス燃焼器にリサイクルされる再生触媒の量が、コーク ス燃焼器内で燃焼するコークスの量を使用済み触媒上のコークスの１０〜９０％ に制限するようにコントロールされる請求の範囲１記載の方法。