JPS5815015B2 - 流動触媒の再生方法とその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は流動触媒の再生技術に関するものであって、コ
ークの析出によって汚れた粒状固体流動触媒の再生技術
に係る。

本発明はコークで汚れた流動クランキング触媒の再生法
（こ最も有用であるけれども、粒状固体流動触媒からコ
ークを焼却する如何なる方法にも利用可能である。

流動触媒クランキングプロセス（以下、ＦＣＣと略記す
る）は、真空ガスオイルや他の比較的重質なオイルの如
き出発物質を、軽質でより高価値の生成物に転化させる
場合に大いに活用されている。

ＦＣＣでは出発物質が真空ガスオイルであっても、また
他のオイルであっても、反応帯域に於てガス又は蒸気と
混合された際に流体として振舞う微細な粒状固体触媒物
質と出発物質は接触する。

この粒状固体物質はクランキング反応に接触作用を及ぼ
す能力を備えているが、その作用を行なっている間に当
該物質の表面には、クランキング反応の副生物たるコー
クが析出する。

コークは求人炭素及び硫黄の如き他の物質を含有し、こ
れらはＦＣＣ触媒の触媒能を妨害する。

ＦＣＣ触媒からコークを除去する所謂再生器は、通常Ｆ
ＣＣユニット内に設けられる。

再生器ではコークが酸化され、相当量の熱が放出される
条件で酸素含有ガスがコークで汚れた触媒と接触する。

放出熱の一部は過剰の再生用ガス及びコークの酸化によ
るガス状生成物からなる煙道ガスと共に再生器から逃げ
、残りの熱は再生触媒と共に再生器を出る。

大気圧以上の圧力で操作される再生器には、しばしばエ
ネルギー回収タービンが付設され、このタービンは再生
器から逃げる煙道ガスを膨張させ、膨張で生ずるエネル
ギーの一部を回収する。

流動触媒は反応帯域から再生帯域へ、そして再び反応帯
域へと連続的に循環せしめられる。

流動触媒は接触作用を発揮すると同時に、帯域から帯域
へ熱を運ぶ媒介物として機能する。

反応帯域に存在する触媒は「使用ずみ」のと称せら札
この触媒はコークの析出によって一部不活化されている
。

コークが実質的に除去された触媒は「再生触媒」と呼ば
れる。

反応帯域内での供給原料の転化率は、当該帯域内の温度
、触媒の活性、触媒の量（すなわち触Ｖ油止）の調整に
よってコントロールされる。

温度を調節する最も普通の方法は、再生帯域から反応帯
域への触媒の循環速度を調整することであって、これに
より触媒／油止も同時に増大する。

すなわち、転化率を増大させたい場合には、再生器から
反応器への流動触媒の循環流量を増大させる。

通常の操作で再生帯域内の温度が反応帯域内の温度より
常に高い限り、熱い再生帯域から冷たい反応帯域への触
媒の流入量が増大すると、反応帯域温度が上昇する。

ここで注目すべき点は、系が閉鎖回路であるために上記
の高い触媒循環速度が保証されることと、反応器温度が
一旦上昇すると反応で生成されるコーク量が増大してこ
れが触媒に析出するため、高い反応器温度が保証される
ことである。

つまり、コークの生成量が増大すると、そのコークは反
応器内の流動触媒上に析出するので再生器内でこれを酸
化すれば、熱の放出量が増大する。

従って再生器内で放出された高い熱が触媒に伴われて反
応帯域へ導かれると、これが高い温度での反応器操作を
保証するのである。

最近、原油の伝統的な供給ラインに対する政治的−経済
的制約が加わるにつれて、ＦＣＣユニットの出発物質と
して通常よりも重質なオイルを使用する必要性が起って
来た。

現在、ＦＣＣユニットは残渣油のような供給原料を処理
できなければならないが、将来は重質油と石炭又はけつ
岩との混合物を原料とすることになるかもしれない。

ＦＣＣユニットへの供給物の化学的性質と分子構造は、
使用ずみ触媒上のコークの量に影響を及ぼす。

一般的に言えば、分子量が大きい程、コンラドソン炭素
が多い程、ヘプタン不溶分が多い梶そして炭素／水素比
が高い程、使用ずみ触媒上のコーク量が多い。

またけつ岩から導かれた油中に認められるような結合窒
素の量が多い場合にも、使用ずみ触媒上のコーク量は増
大する。

重質な供給原料を処理する場合、特に脱アスファルテン
油を処理する場合又は通常常圧蒸留残油と呼ばれる油を
直接処理する場合には、上記した因子のすべて又は幾つ
かが増大するので、使用ずみ触媒上のコーク量は増加す
る。

使用ずみ触媒上のコーク量の増加は、循環触媒１ポンド
当り焼却すべきコーク量の増加を意味する。

慣用のＦＣＣユニットの再生器からは、熱が煙道ガスと
熱い再生触媒に伴われて除去される。

使用ずみ触媒上のコーク量の増加は、反応器と再生器と
の温度差を増大させ、また再生触媒温度を上昇させる。

それ故、反応器温度を同じに保持するためζこは、循環
触媒量を減少させる必要がある。

しかし、反応器と再生器との間の大きい温度差で要求さ
れる触媒循環速度の低下は、転化率を減少させるので、
所望の転化率を維持するためには、反応器を高い温度で
操作する必要がある。

このことはプロセスにどんな生成物を要求するかによっ
て生成物の構造に変化をもたらす。

さらにまた、触媒活性に実質的な損害を与えない範囲で
ＦＣＣ触媒に許容される温度も制限される。

一般に、商業的に入手可能な最近のＦＣＣ触媒では、再
生触媒の温度が通常７３２℃以下に保持される。

７６０〜７８８℃以上の苛酷さでは活性が失われるから
である。

また、時として「動力回収タービン」と呼ばれるエネル
ギー回収タービンは、７０４〜７３２℃を越える温度の
煙道ガスを許容できない。

もしライトアンビアン（Ｌｉｇｈｔ Ａｒａｂｉａｎ
）が原油から導かれるような普通の常圧蒸留残油を慣用
のＦＣＣユニットに供給し、高い転化率で軽質生成物が
得られる温度で、例えばガスオイルを供給した場合と同
様な温度でこのＦＣＣユニットを操作した場合には、再
生器は８７１〜９８２℃の範囲で操作されることになる
。

これは触媒にとって高すぎるばかりでなく、極めて高価
な構造材を必要とし、さらに極めて低い触媒循環速度を
与えることになる。

それ故、再生器温度が過度に高くなる物質を処理する場
合には、再生器温度を低めて反応器と再生器との間の温
度差を縮め得る除熱手段を再生器に設けなければならな
いと考えられている。

従来の除熱方法は冷却媒の入ったコイルを再生器内に設
けるのが一般的であって、前記のコイルはコークが除去
される触媒とも、また再生器から出る直前の煙道ガスと
も接触する。

例えば米国特許第３９９０９９２号は第２の帯域に冷却
コイルを装着した２段再生器を用いる流動接触クランキ
ングプロセスを教示する。

この第２の帯域は煙道ガスが系から出る前に触媒を解放
する帯域であって、触媒を稀薄相中に含有する。

コイルを流れる冷却媒は熱を吸収して再生器から熱を除
去する。

上記の如き従来のコイルはフレキシブルではなく、最も
多くのコークを生成すると予想される供給原料を処理し
た場合に放出されるであろう熱量を除去できる寸法に従
来の除熱コイルは設計されている。

従ってコークを少ししか生成しない供給原料を処理した
場合に問題が起る。

すなわち、この場合には除熱コイルが大き過ぎるため、
余分な熱が除去されるのである。

再生器から除去される熱が個々の操作で要求されるもの
より多い場合には、再生器内の温度は低下し、そのため
再生器内に存在する再生触媒は所望温度より低くなろう
。

その結果所望の反応帯域温度を得るために必要な触媒循
環速度は増大して装置の機械的限界を越える處′れもあ
る。

さらにこの場合にはコーク生成速度が増大するであろう
し、再生帯域内で充分に焼却できるコーク量が少なくな
るので、再生触媒上の残留コーク量も多くなるであろう
。

こうした事柄は従来の除熱手段がフレキシビリティ−を
持たないことに原因する操作上の問題である。

従来の除熱法はまたＦＣＣユニットのスタートアップを
かなり複雑にするものでもある。

再生器のコーク酸化領域にフレキシブルでない除熱コイ
ルが存在することは、再生器を操作温度迄温めるのに要
する時間をしばしば大幅に引き延ばしている。

ＦＣＣ再生器から熱を除く思想と同様、ＦＣＣ再生器で
触媒粒子の循環を内的又は外的に行なう思想も、それ自
体は新規ではない。

そうした思想は例えば米国特許第４０３５２８４号、同
第３９５３１７５号、同第３８９８０５０号、同第３８
９３８１２号、同第４０３２２９９号、同第４０３３７
２８号、・同第４０６５２６９号に教示されている。

しかしながら、これらの文献で教示される触媒循環法は
、上述した従来の除熱法を考慮すると、動力回収に充分
な煙道ガスの冷却を同時に行なうことができず、また各
種の再生触媒流の温度を精密に調節したり、再生器の除
熱の程度を調節したりすることができない。

本発明の触媒再生法とその装置は、スタートアップを容
易且つ迅速化し、動力回収に充分な煙道ガスの冷却を保
証し、妥当な触媒循環速度で反応帯域内の転化率を所望
のレベルに保持するのに充分な熱さの再生触媒を与え、
さらζこ再生触媒温度と再生器に於ける除熱の程度の調
節を容易にするものである。

本発明は燃焼帯域と除熱帯域と帯域から個々に取出され
る触媒流を内的に及び／又は外的に循環するための経路
との組合わせを包含する。

而して本発明の主たる目的は、再生器の燃焼帯域から取
出される触媒の一部と、再生器の除熱帯域から取出され
る触媒の一部を混合して再生触媒の混成物（ブレンド）
が得られるような触媒再生手段、具体的にはコークで汚
れた流動触媒の再生方法とその装置を提供することにあ
る。

本発明の第１の態様はコークで汚れた流動触媒の再生方
法であって、その方法は、 （ａ） 酸素含有再生用ガスとコークで汚れた流動触
媒を、コークの酸化に充分な温度に保持された燃焼帯域
の下部に導入し、当該帯域内でコークを酸化して熱い再
生触媒と熱い煙道ガスを生成させる工程、 （ｂ） 前記の熱い煙道ガスと前記の熱い再生触媒の
一部を除熱帯域の下部に送り、当該帯域で前記の触媒を
デンス相流床状態に保持する工程、（ｃ）前記除熱帯域
内の熱い再生触媒から熱を除いて冷えた再生触媒を得る
工程、 の各工程を包含するコークで汚れた流動触媒の再生方法
に於て、前記除熱帯域から前記の冷えた再生触媒の少な
くとも一部を取出してこれを前記燃焼帯域に導入するこ
とにより、当該燃焼帯域の上部の温度を調節することを
特徴とする。

本発明の第２の態様はコークで汚れた流動触媒の再生装
置であって、その装置は、 （ａ） 垂直に配置された燃焼室と、 （ｂ） ガスと流動触媒が通り、前記燃焼室の下部に
接続された使用ずみ触媒導入管と、 （ｃ）前記燃焼室のすぐ上に位置してこれと連通ずる除
熱室と、 （ｄ） 前記除熱室内に配置された除熱手段と、（ｅ
）一端が前記除熱室と接続され、前記除熱室から再生流
動触媒を取出すための触媒排出管と、（ｆ） 流動触
媒が前記除熱室から前記燃焼室に流れ・ るよう前記の
触媒排出管と前記の燃焼室の下部を接続する触媒循環導
管、 の組合わせからなる。

本発明の第３の態様はコークで汚れた流動触媒の再生方
法であって、その方法は、 （ａ） 酸素含有再生用ガスとコークで汚れた流動触
媒を、コークの酸化に充分な温度に保持された燃焼帯域
の下部に導入し、当該帯域内でコークを酸化して熱い再
生触媒と熱い煙道ガスを生成させる工程、 （ｂ） 前記の熱い煙道ガスと前記の熱い再生触媒の
一部を除熱帯域の下部に送り、当該帯域で前記の触媒を
デンス相流動床状態に保持する工程、（Ｃ） 前記除
熱帯域内の熱い再生触媒から熱を除いて冷えた再生触媒
を得る工程、 の各工程を包含するコークで汚れた流動触媒の再生方法
に於て、（１）除熱帯域の前記デンス相流動床内に除熱
手段を没入させ、また（２）前記除熱手段の前記デンス
相流動床に対する没入の程度を加減することにより、除
熱帯域での除熱量を調節し、以って前記除熱帯域のデン
ス相流動床に於ける再生触媒の温度を調節することを特
徴とする。

本発明の第４の態様はコークで汚れた流動触媒の再生装
置であって、その装置は、 （ａ） 垂直に配置された燃焼室と、 （ｂ） ガスと流動触媒が通り、前記燃焼室の下部に
接続された使用ずみ触媒導入管と、 （ｃ）前記燃焼室のすぐ上に位置してこれと連通ずる除
熱室と、 （ｄ） 前記除熱室内に配置された除熱手段と、（ｅ
）一端が前記除熱室と接続され、前記除熱室から再生流
動触媒を取出すための触媒排出管と、（ｆ） 前記除
熱室内の流動触媒床への前記除熱手段の没入の程度を加
減する手段、 の組合わせからなる。

本発明の第５の態様はコークで汚れた流動触媒の再生方
法であって、その方法は、 （ａ） 酸素含有再生用ガスとコークで汚れた流動触
媒を、コークの酸化に充分な温度に保持された燃焼帯域
の下部に導入し、当該帯域内でコークを酸化して熱い再
生触媒と熱い煙道ガスを生成させる工程、 （ｂ） 前記燃焼帯域の上部から前記の熱い再生触媒
のＬ部を取出す工程、 （ｃ）前記の熱い煙道ガスと前記の熱い再生触媒の残部
を除熱帯域の下部に送り、当該帯域で前記の触媒をデン
ス相流動床状態に保持する工程、（ｄ） 前記除熱帯
域内の熱い再生触媒から熱を除いて冷えた再生触媒を得
る工程、 の各工程を包含するコークで汚れた流動触媒の再生方法
に於て、下記の（１ト（３）の何れかの手段により、所
望の温度範囲（但しその下限温度は前記の冷えた再生触
媒の温度であり、上限温度は前記の熱い再生触媒の温度
である）の再生触媒を取得することを特徴とする。

（１）再生触媒に所望する温度が前記温度範囲の下限温
度である場合は、前記除熱帯域から専ら再生触媒を取出
す。

（２）再生触媒に所望する温度が前記温度範囲の上限温
度である場合は、前記燃焼帯域の上部から専ら再生触媒
を取出す。

（３）再生触媒に所望する温度が前記温度範囲の上限と
下限の間の温度である場合は、再生触媒の一部を前記除
熱帯域から取り出すと共に残部を前記燃焼帯域の上部か
ら取出して、両者を所望温度になる割合で混合する。

本発明の第６の態様はコークで汚れた流動触媒の再生装
置であって、その装置は、 （ａ）垂直に配置された燃焼室と、 （ｂ） ガスと流動触媒が通り、前記燃焼室の下部に
接続された使用ずみ触媒導入管と、 （ｃ）前記燃焼室内の上部に位置する流動触媒収集手段
と、 （ｄ） 前記の触媒収集手段と接続され、前記燃焼室
から再生流動触媒を取出すための第１の触媒排出管と、 （ｅ）前記燃焼室のすぐ上に位置してこれと連通ずる除
熱室と、 （ｆ） 前記除熱室内に配置された除熱手段と、（ｇ
） 前記除熱室から再生流動触媒を取出すための第２
の触媒排出管と、 （ｈ） 前記除熱室からの再生流動触媒が前記第１の
触媒排出管に通るよう、一端が前記第２の触媒排出管に
、他端が前記第１の触媒排出管に接続された混合導管、 の組合わせからなる。

本発明の第７の態様はコークで汚れた流動触媒の再生方
法であって、その方法は、 （ａ＞ 酸素含有再生用ガスとコークで汚れた流動触
媒を、コークの酸化に充分な温度に保持された燃焼帯域
の下部に導入し、当該帯域内でコークを酸化して熱い再
生触媒と熱い煙道ガスを生成させる工程、 （ｂ） 前記燃焼帯域の上部から前記の熱い再生触媒
の一部を取出す工程、 （Ｃ）前記の熱い煙道ガスと前記の熱い再生触媒の残部
を除熱帯域の下部に送り、当該帯域で前記の触媒をデン
ス相流動床状態に保持する工程、（ｄ） 前記除熱帯
域内の熱い再生触媒から熱を除いて冷えた再生触媒を得
る工程、 の各工程を包含するコークで汚れた流動触媒の再生方法
に於て、（ａ）前記除熱帯域から前記の冷えた再生触媒
の少なくとも一部を取出してこれを前記燃焼室に導入す
ることにより、当該燃焼室の上部の温度を調節すること
と、（ｂ）下記の（ｌＨ３）の何れかの手段により、所
望の温度範囲（但しその下限温度は前記の冷えた再生触
媒の温度であり、上限温度は前記の熱い再生触媒の温度
である）の再生触媒を取得することを特徴とする。

（１）再生触媒に所望する温度が前記温度範囲の下限温
度である場合は、前記除熱帯域から専ら再生触媒を取出
す。

（２）再生触媒に所望する温度が前記温度範囲の上限温
度である場合は、前記燃焼帯域の上部から専ら再生触媒
を取出す。

（３）再生触媒に所望する温度が前記温度範囲の上限と
下限の間の温度である場合は、再生触媒の一部を前記除
熱帯域から取り出すと共に残部を前記燃焼帯域の上部か
ら取出して、両者を所望温度になる割合で混合する。

本発明の第８の態様はコークで汚れた流動触媒の再生装
置でさって、その装置は、 （ａ） 垂直に配置された燃焼室と、 （ｂ） ガスと流動触媒が通り、前記燃焼室の下部に
接続された使用ずみ触媒導入管と、 （ｃ） 前記燃焼室内の上部に位置する流動触媒収集
手段と、 （ｄ） 前記の触媒収集手段と接続さね、前記燃焼室
から再生流動触媒を取出すための第１の触媒排出管と、 （ｅ） 前記燃焼室のすぐ上に位置してこれと連通ず
る除熱室と、 （ｆ） 前記除熱室内に配置された除熱手段と、（ｇ
） 一端が前記除熱室と接続され、前記除熱室から再
生流動触媒を取出すための第２の触媒排出管と、 （ｈ） 再生流動触媒が前記除熱室から前記燃焼室に流
れるよう前記の除熱室と前記の燃焼室の下部とを接続す
る触媒循環導管と、 （ｉ） 前記除熱室からの再生流動触媒が前記第１の
触媒排出管に通るよう、一端が前記第２の触媒排出管に
、他端が前記第１の触媒排出管に接続された混合導管、 の組合わせからなる。

本発明の他の態様と目的は装置の各種の要素の配置や機
能並びにプロセスス） ＩＪ−ムなどに関する詳細を包
含するが、それらは何れも以下に詳述される。

第１図では、垂直に配置された燃焼帯域１と、これと組
み合う除熱帯域２を含む再生器が示されている。

コークで汚れた触媒は導管４から流量調節弁５を通って
再生器ｌこ入る。

再生用ガスは導管３から系内に入り、燃焼帯域１の下部
に位置する。

分配器６を通る前に、再生用ガスは導管４内のコークで
汚れた触媒と、導管２０内の再生触媒と混合される。

導管２０，３及び４並びに分配器６を「ガス及び触媒の
導入部」という。

再生用ガスと再生触媒とコークで汚れた触媒の。

混合物は、分配器６を出て燃焼帯域１内を上向きに通過
する。

燃焼帯域内の条件は再生用ガスとコークが化学的に結合
して煙道ガスを生成し、コークが相対的に少ない触媒が
残るような条件である。

流動触媒収集手段８は燃焼帯域１の上部に、面、１と通
路１１に近接して位置している。

燃焼帯域内の再生触媒の一部は、流動触媒収集手段８で
集めらへ排出管９及び調節弁１０を経て燃焼帯域から出
る０手段８で集められた触媒のうち、導管９からの排出
量を越える触媒は、燃焼帯域にオーバーフローし、再度
燃焼ガスに乗る。

導管９から排出されない燃焼帯域１内の残りの再生触媒
は、煙道ガスと共に通路１１を通って燃焼帯域を出て、
変流器１２に衝突する。

この変流器は除熱帯域内のデンス相流動床に、煙道ガス
を分配する役割をする。

除熱帯域２は燃焼帯域１の上部に位置し、通路１１でこ
れと連通ずる。

除熱帯域２内に設けられ・るものは、除熱手段２１、流
動触媒を取出すための手段１４，１５、収集手段１７、
循環導管１８゜２０、デンス相流動触媒床１３並びにガ
ス−触媒分離手段２３である。

圧力感知器３５及び３７はそれぞれライン３６及び３８
によってレベＪＬ４ｔｌＨＪ−記録−調節器３４に接続
される。

レベル感知−記録−調節器３４はライン３９で流量調節
弁５と接続される。

温度記録調節器４２はライン４１で温度感知器４０に接
続され、ライン４３で調節弁１９に接続される。

温度記録調節器４４はライン４５で温度感知器４７に接
続さ札 ライン４６で調節弁３２に接続される。

通路１１を通って除熱帯域２に入った煙道ガスと再生触
媒は、デンス相流動床１３中の粒状触媒とまざる。

流動触媒を取出すための手段１４，１５には、触媒の排
出量を調節するための流量調節弁１６が設けられる。

流動床１３の表面レベルは流量調節弁５での流量を減少
又は増大することによって直接的に上昇又は下降させる
ことができる。

レベル感知−記録−調節器３４は圧力感知器３５及び３
７で測定される圧力の差に基づいて、デンス相流動床１
３のレベルを確定する。

デンス相領域内の床の密度及び／又は深さの変化は、圧
力差の変動を反映する。

それ故、調節器３４は流量調節弁５をコントロールする
ことにより、デンス相流動床１３を予定のレベルに保持
する。

流動床１３のレベルの上昇又は下降は、それぞれ床１３
内の除熱手段２１の没入の程度を増大又は減少させる。

煙道ガスは少量の再生触媒を同伴して流動床１３から出
て分離手段２３の入口２２に入り、ここで同伴触媒は煙
道ガスから分離される。

同伴触媒が分離された煙道ガスは、出口２４を通って除
熱帯域２から排気される。

上記の同伴触媒は導管２５及び２６を介して分離手段２
３から流動床１３に戻される。

調節弁１９を具えた循環導管１８は、デンス相流動床１
３から再生用ガス人口３への触媒の流れを安定させ、且
つ制御するために設けられる。

温度記録調節器４２は導管９内の触媒の温度を測定し、
この測定温度に応答して予定の温度になるよう調節弁１
９をコントロールする。

混合導管３３は、除熱帯域２から取出された導管１５内
の触媒が調節弁３２を介して導管９の調節弁１０の下流
に流れるよう、導管１５と導管９を連絡するために設け
られる。

温度記録調節器４４は導管９内の触媒の温度を測定し、
このｆｉ１１９温度に応答して予定の温度になるよう調
節弁３２をコントロールする。

第２図では第２の混合導管２６’、２８と調節弁２Ｔが
示されている。

この第２の混合導管は排出管９からコークで汚れた触媒
導管４へ、再生触媒を流すために設けられる。

第３図では固定流量制御手段３０を持った別の循環導管
２９．３１が示されている。

この循環導管は流動触媒収集手段８から燃焼帯域の下部
へ、再生触媒を燃焼帯域１内で移行させるために設けら
れる。

各図面は本発明を線図的に示したものであって、本発明
はこれに限定きれるものではない。

本発明は、その方法について言えば、反応帯域からのコ
ークで汚れた触媒を、燃焼帯域内に於て再生燃焼させて
熱い煙道ガスと熱い再生触媒を形成させ、熱い再生触媒
の二部を集めて取出し、熱い再生触媒の他の部分を除熱
帯域で冷やし、熱い煙道ガスも除熱帯域で冷やし、冷え
た再生触媒を熱部めとして使用し、さらに熱い再生触媒
の一部と冷えた再生触媒の一部を、反応帯域に戻される
再生触媒流と燃焼帯域の温度調節に使用することからな
る。

図面にそって本発明の再生方法とその装置を説明する。

第１図に於て、空気又はその他の酸素含有ガスが使用で
きる再生用ガスは、導管３を通って導管４から入るコー
クで汚れた触媒と導管２０内の再生触媒と混合される。

この混合物は燃焼帯域１の下部に於て分配器６により燃
焼帯域の内部に分配される。

コークで汚れた触媒は通常０．１〜５ｗｔ ％の炭素を
コークとして含有する。

コークは主として炭素からなるが、硫黄その他の物質と
共に５〜１５ｗｔ％の水素を含有することもある。

再生用ガスとこれに乗った触媒は、燃焼帯域１の下部か
らその上部に上向きに流れる。

本発明の実施に必須ではないが、触媒／ガスの混合物が
４８１ｋｙ／ｒｒｌ以下、典型的には３２〜１６０に’
ｉ／ｒｒ？である稀薄相条件がコークの酸化にとって最
も有効であると考えられる。

触媒／ガスの混合物が燃焼帯域１内を上昇するにつれて
、コークの燃焼熱が放出さね、この熱は相対的にコーク
量が減った触媒。

すなわち再生触媒に吸収される。

・ 帯域内を上昇する触媒とガスの混合流は面７に衝突
し、この衝突で混合流の流れ方向が変化する。

流動粒子流がある面に衝突して流れ方向が変わると、流
動粒子流からこれに含まれる固体物質が分離されること
は当業界で公知である。

触媒とガスの混合流が燃焼帯域１内で面７に衝突すると
、燃焼帯域１内を流れる熱い再生触媒の一部は流動触媒
収集手段８内に集められる。

手段８は図示の如き円錐型容器でも、他の形の触媒収集
に適した容器でもよい。

コークの酸化によるガス状生成物及び過剰の再生用ガス
、すなわち煙道ガスと未収集の熱い再生触媒は、通路１
１を通過してすぐ上の除熱帯域２内の流動床１３に入る
。

床１３に於ける触媒／ガスの混合物の密度は、好ましく
は４８０、６ ｋＶ／ｒｒ？以上に保持され、それ故こ
の部分はデンス相流動床として特徴吋けられる。

床がデンス相であると床から除熱手段２１への伝熱速度
が大幅に増大するので、除熱帯域では稀薄相流動床より
もむしろデンス相流動床の保持が推奨される。

除熱手段２１はデンス相流動床から熱を取出すために設
けられる。

本発明の好ましい態様では、除熱手段は実質的に垂直に
配置された導管からなり、その内部は除熱帯域の内部と
隔絶され、導管内には水のような熱吸収物質が流通せし
められる。

その目的はデンス相流動床１３との間接的接触によって
、熱吸収物質に熱を吸収させることにある。

流動床の上部に出た管部分より流動床に没入した管部分
の方が伝熱係数が大きいので、没入の程度を変化させれ
ば、除去される熱の量が変化する。

除熱手段２１の没入の程度は、デンス相流動床に関して
除熱手段を垂直に移動させるか、除熱帯域内の再生触媒
収容量を変化させるなどの適当な手段で加減することが
できる。

図示の態様では、流動床１３の表面、従ってまた除熱手
段２１の没入の程度は、調節弁５の作動でコントロール
さへその結果生ずる反応器又はその触媒ストリッパーで
の触媒レベルの変動は許容される。

しかし、処理される供給原料が大幅に異なり、コークの
生成量が大幅に異なり、その結果再生器から除去すべき
熱の量が大幅に異なる場合に鴎反応器又はその触媒スト
リッパー内の触媒レベルを低下させることなく、床１３
のレベルを実質的に上昇させる目的で、付加的な触媒を
ユニットに添加することが予知される。

ここで理解されねばならぬ点は、供給原料が割合類似し
た常圧蒸留残油に変わった場合に遭遇するような、ある
いは反応領域内の操作条件の多少の変化や反応領域への
原料供給量の僅かな変化によって先起するような使用ず
み触媒上のコーク量の比較的僅かな変化に順応させる目
的で、除熱帯域の触媒収容量を変化させる要があること
である。

もし使用ずみ触媒上のコーク量や必須除熱量に多少の変
化が起れば、除熱帯域の操作温度がレベル調整を必要と
する以前に、例えば２８℃の範囲を越えて変わるであろ
うことが予期されるが、この温度の変化は自動的に除去
される熱の量を調節する。

つまり、除熱帯域内の温度は例えば２８℃の範囲を越え
て変化するけれども、燃焼室の上部の温度と収集手段８
を介して取出される触媒の温度は、不変で選ばれた調節
温度で安定に保たれるのである。

このことはＦＣＣの操業者に従来得られなかった自由度
を与える。

除熱帯域内の熱い再生触媒は、除熱手段２１と接触して
冷却される。

冷えた再生触媒はその後除熱帯域内の流動床を通って上
昇する熱い煙道ガ人と接触する。

この接触により熱い煙道ガスと冷えた再生ガスとが熱交
換し、比較的冷たい煙道ガスを得る。

この比較的冷たい煙道ガスは流動床１３を出て入口２２
から分離手段２３に入る。

この分離手段は、第１図に示すように、サイクロン分離
。

器であっても、またガス流から固体粒子を分離するのに
有効な他の手段であっても差支えない。

比較的冷たい煙道ガスから分離された触媒は、導管２５
及び２６からデンス相流動床１３に戻る。

比較的冷たい煙道ガスは導管２４を経て除熱帯域２゜か
う排気されるが、このガスはエネルギー回収系で処理す
ることができる。

循環導管１８はその一端が除熱帯域の下部に接続され、
他端は燃焼帯域の下部に接続される。

冷えた再生触媒は調節弁１９？こよりコントロールされ
た流量で、除熱帯域２から燃焼帯域１に導管１８を通っ
て移行し、燃焼帯域温度を低下、すなわちコントロール
するための熱部めとなる。

冷えた再生触媒流の流量調節は、導管９から取出される
触媒を一定温度に保持するために、さもなくば通路１１
を通る煙道ガスと触媒の混合物の温度を維持するために
行なわれる。

これらの温度は通常７０４〜７６０℃の範囲にある。

手段１４は冷えた再生触媒を除熱帯域２から取出すため
に、当該帯域内に設けられる。

上述した通り、導管９内の熱い再生触媒は、反応帯域内
での要求温度を維持するに充分な速度で、反応帯域に戻
される。

それ故、熱い再生触媒の温度が最適値に調節可能である
゛ことは極めて望ましい。

本発明によれば、収集手段８により触媒を燃焼帯域の温
度Ｏこすることもできれば、収集手段１４により除熱帯
域の温度にすることもできる。

そしてこれら温度の何れもが反応領域に於て最適でない
場合には、調節弁３２を持つ導管３３を利用することに
より、上記両温度の間の温度に触媒を調温することがで
きる。

除熱帯域から冷えた再生触媒を取出すための手段に一端
が接続され、他端が熱い再生触媒の排出管９に接続され
た導管３３は、混合導管であって、反応帯域に戻る再生
触媒流の温度の維持が必要な場合には、熱い再生触媒流
の温度を低下させるべく、前記の混合導管が冷えた再生
触媒を熱い再生触媒流に混合するための通路となる。

これにより燃焼及び除熱両帯域からの触媒は混合される
ことになるので、反応帯域に戻す触媒の温度を燃焼帯域
の温度と除熱帯域の温度の間の温度にすることができる
のである。

こうした操作様式は両帯域の何れからも触媒を１００％
取出したり、あるいは各帯域からの再生触媒について別
々の人口を反応器ライザーに設けられることを示唆する
。

繰返して言えば、燃焼帯域の温度が予め決められた一定
温度に調節可能であることは、しばしば望ましい。

導管１８は燃焼帯域内の温度をコントロールするために
、冷えた再生触媒を燃焼帯域１に導入させるものである
。

燃焼帯域を横切る温度上昇を最少にする積極的な方法が
採用されることもまた望ましい。

これにより再生帯域を横切る温度上昇が減少するので、
比較的高い平均燃焼温度が得られ、再生効率を高めるこ
とができるのである。

第２図は第２の混合導管２６’ 、 ２８とこれに組込
まれた調節弁２７を設けた場合を示している。

この第２の混合導管は収集手段８によって燃焼帯域の上
部で集められた熱い再生触媒の一部を、燃焼帯域の下部
へ循環させるためのものである。

熱い再生触媒を比較的低温の燃焼帯域下部領域に循環さ
せれば、当該領域の温度は上昇する。

燃焼帯域を横切る温度上昇を最少に抑え、燃焼帯域内の
低温部分の温度を高める別の方法は、第３図に示される
。

比較的高温の燃焼帯域上部に於て、手段８によって集め
られた熱い再生触媒が、比較的低温の燃焼帯域下部に直
接戻されると、当該部分の温度は上昇する。

第３図は付量２９，３１で示される第２の循環導管を示
す。

この循環導管はその一端が流動触媒収集手段８に接続さ
れ、他、端は燃焼帯域の下部に開放される。

第３図で示す通り、第２の循環導管には流量制御手段３
０が設けられる。

この流量制御手段は、第２の循環導管を介して内的に循
環される熱い再生触媒量を調節し、燃焼帯域温度の上昇
の程度をコントロールするうえで有効である。

手段３０は流量調節弁でも、オリフィスでもよく、その
他の適当な流量変化手段であっても差支えない。

；実施例 この実施例は本発明の実施ζこ目論まれた好ましい操作
様式を示すものであって、次表には第１図１こ示す再生
器の導管を流れるストリームの温度及び物質の流量が示
されている。

再生器では供給原料たる常圧蒸留残油をクラッキングす
る反応帯域からの使用ずみ触媒が処理された。

本実施例の操作で注目すべき点は、反応帯域への供給原
料が比較的コーク生成量の多い常圧蒸留４残油である点
である。

コークの生成量が多く、従って燃焼帯域では非常に多量
の熱が放出されるので、当該帯域の最高温度を７６０℃
にするためには、除熱帯域から燃焼帯域へ冷えた再生触
媒を１、６４２，６５２＠／ ｈｒ循環しなければなら
ない。

ν また本実施例では反応器ライザーに戻される触媒の
すべてが、収集手段８から７４９℃で取出されている点
も注目すべきである。

もし必要ならば触媒を除熱帯域から５６６℃で取出すこ
ともできる。

こうすれば、反応帯域を５６６℃に保持するうえで反応
器へ循環すべき触媒量を実質的に増大させることができ
る。

さらに除熱帯域内の除熱面と各ストリームの循環量を適
当に変化させることにより、燃焼帯域の上部と除熱帯域
の温度を、表に示した温度より５６〜８３℃程度高く調
節することができる。

導管２６′又は２９は燃焼帯域を横切る温度上昇を抑え
るだけのものであって、再生系のオーバーオールのヒー
トバランスには影響を及ぼさないので、本実施例では両
溝管を流れるものはない。

上記の表に示される通り、熱い再生触媒は７４９℃で燃
焼帯域から取出され、一方煙道ガスは６７７℃で除熱帯
域を出る。

この煙道ガスの温度は熱い再生触媒よりも低く、また下
流側のエネルギー回収系の用心温度７０４℃よりも低い
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の触媒再生装置の側断面図、第２図及び
第３図は本発明に係る燃焼帯域の拡大断面図である。 １・・・・・・燃焼帯域、２・・・・・・除熱帯域、３
・・・・・・再生用ガス導入管、４・・・・・・コーク
で汚れた触媒の導入管、５・・・・・・流量調節弁、６
・・・・・・分配器、７・・・・・・面、８・・・・・
・流動触媒収集手段、９・・・・・・再生触媒排出管、
１０・・・・・・調節弁、１１・・・・・・通路、１２
・・・・・・変流器、１３・・・・・・デンス相流動床
、１４，１５・・・・・・再生触媒排出手段、１６・・
・・・・流量調節弁、１１・・・・・・収集手段、１８
，２０・・・・・・循環導管、１９・・・・・・調節弁
、２１・・・・・・除熱手段、２３・・・・・・分離手
段、２７・・・・・・調節弁、２６’、２８・・・・・
・第２の混合導管、２９゜３１・・・・・・循環導管、
３０・・・・・・流量制御手段、３２・・・・・・調節
弁、３３・・・・・・混合導管、３４・・・・・・レベ
ル感知−記録−調節器、３５，３７・・・・・・圧力感
知器、４０．４７・・・・・・温度感知器、４２，４４
・・・・・・温度記録調節器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １（ａ）垂直に配置された燃焼室と、 （ｂ） ガスと流動触媒が通り、前記燃焼室の下部に
   接続された使用ずみ触媒導入管と、 （ｃ） 前記燃焼室内の上部に位置する流動触媒収集
   手段と、 （ｄ） 前記の触媒収集手段と接続さね、前記燃焼室
   から再生流動触媒を取出すための第１の触媒排出管と、 （ｅ）前記燃焼室のすぐ上に位置してこれと連通ずる除
   熱室と、 （ｆ） 前記除熱室内に配置された除熱手段と、（ｇ
   ） 一端が前記除熱室と接続され、前記除熱室から再
   生流動触媒を取出すための第２の触媒排出管と、 （ｈ） 前記除熱室からの再生流動触媒が前記第１の
   触媒排出管に通るよう、一端が前記第２の触媒排出管に
   、他端が前記第１の触媒排出管に接続された混合導管、 の組合わせからなるコークで汚れた流動触媒の再生装置
   。 ２ 前記除熱室と前記燃焼室の下部を触媒循環導管で結
   び、再生流動触媒が前記除熱室から前記燃焼室へ流れる
   ようにした特許請求の範囲第１項記載の再生装置。 ３ 前記の流動触媒収集手段と前記燃焼室の下部を第２
   の触媒循環導管で結び、流動触媒が前記燃焼室の上部か
   ら当該燃焼室の下部に流れるようにした特許請求の範囲
   第１項又は第２項記載の再生装置。 ４ 前記の使用ずみ触媒導入管に混合導管を接続し、再
   生流動触媒が前記燃焼室の上部から前記使用ずみ触媒導
   入管に流れるようにした特許請求の範囲第１項〜第３項
   の何れか１項記載の再生装置。 ５ 前記除熱手段の没入の程度を加減する手段を、前記
   除熱室内の流動触媒床内に設けた特許請求の範囲第１項
   〜第４項の何れか１項記載の再生装置。 ６ 吸熱物質を収容して除熱室の内部と連通ずることの
   ない実質的に垂直な導管で前記除熱手段を構成し、前記
   の吸熱物質が前記除熱室の内部と間接的に熱交換するよ
   うにした特許請求の範囲第１項〜第５項の何れか１項記
   載の再生装置。 ７（ａ）酸素含有再生用ガスとコークで汚れた流動触媒
   を、コークの酸化に充分な温度に保持された燃焼帯域の
   下部に導入し、当該帯域内でコークを酸化して熱い再生
   触媒と熱い煙道ガスを生成させる工程、 （ｂ） 前記燃焼帯域の上部から前記の熱い再生触媒
   の一部を取出す工程、 （ｃ）前記の熱い煙道ガスと前記の熱い再生触媒の残部
   を除熱帯域の下部に送り、当該帯域で前記の触媒をデン
   ス相流動床状態に保持する工程、（ｄ） 前記除熱帯
   域内の熱い再生触媒から熱を除して冷えた再生触媒を得
   る工程、 の各工程を包含するコークで汚れた流動触媒の門生方法
   に於て、下記の（ＩＨ３）の倒れかの手段により、所望
   の温度範囲（但しその下限温度は前記の冷えた再生触媒
   の温度であり、上限温度は前記Ｃ熱い再生触媒の温度で
   ある）の再生触媒を取得することを特徴とする前記の再
   生方法。 （１）再生触媒に所望する温度が前記温度範囲の下限温
   度である場合は、前記除熱帯域から専ら門生触媒を取出
   す、 （２）再生触媒に所望する温度が前記温度範囲の」限温
   度である場合は、前記燃焼帯域の上部から専ら再生触媒
   を取出す、 （３）再生触媒に所望する温度が前記温度範囲の上限と
   下限の間の温度である場合は、再生触媒の一部を前記除
   熱帯域から取り出すと共に残部を前記燃焼帯域の上部か
   ら取り出して、両者を所望温度になる割合で混合する。