JPS5946994B2 - Method for converting vanadium-containing hydrocarbon oil to light products - Google Patents

Method for converting vanadium-containing hydrocarbon oil to light products

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JPS5946994B2
JPS5946994B2 JP57071115A JP7111582A JPS5946994B2 JP S5946994 B2 JPS5946994 B2 JP S5946994B2 JP 57071115 A JP57071115 A JP 57071115A JP 7111582 A JP7111582 A JP 7111582A JP S5946994 B2 JPS5946994 B2 JP S5946994B2
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vanadium
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coke
oil
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ウイリアム・デイ−・ワトキンス
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING 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
    • C10G11/00Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
    • C10G11/14Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils with preheated moving solid catalysts
    • C10G11/18Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils with preheated moving solid catalysts according to the "fluidised-bed" technique
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    • C10G2300/00Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
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Abstract

A process is disclosed for catalytic cracking a hydrocarbon oil feed having a significant vanadium content to produce lighter products. The catalyst, from the cracking step, coated with coke and vanadium in an oxidation state less than +5, is regenerated in the presence of an oxygen-containing gas at a temperature high enough to burn off a portion of the coke under conditions keeping the vanadium in an oxidation state less than +5.

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は重質炭化水素油の軽質留分への転化方法、特
にコークス@1駆体物質および重金属を高濃度で含有し
ている重質炭化水素油をガソリンおよび他の炭化水素燃
料油に転化する方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for converting heavy hydrocarbon oils into light fractions, particularly for converting heavy hydrocarbon oils containing high concentrations of coke@1 precursor materials and heavy metals into gasoline and other The present invention relates to a method for converting hydrocarbon fuel oil into hydrocarbon fuel oil.

1930年代の石油工業への接触分解の導入はガソリン
の収率およびその品質を向上させる目的を有する従前の
技術に主要な進歩を確立した。
The introduction of catalytic cracking into the petroleum industry in the 1930's established a major advance over previous technology with the aim of improving the yield of gasoline and its quality.

当初固定床、移動床および流動未接触分解FCC法はス
ィートおよび軽質と考えられる原油原料源からの真空ガ
ス(UGO)を使用した。
Initially fixed bed, moving bed and fluidized uncatalyzed cracking FCC processes used vacuum gas (UGO) from crude oil feedstock sources considered sweet and light.

スィートの用語は低硫黄含量を指し、軽質の用語は約1
000〜1025°F以下で沸騰する原油を指す。
The term sweet refers to low sulfur content, while the term light refers to approximately 1
Refers to crude oil that boils below 0.000-1025°F.

当初均質の密な流動床に使用された触媒は、合成的に製
造され、あるいは酸浸出により活性化された天然に産出
する材料からの無定形ケイ素材料であった。
The catalysts originally used in homogeneous dense fluidized beds were amorphous silicon materials from naturally occurring materials that were either synthetically produced or activated by acid leaching.

1950年代においてFCC技術に冶金、処理装置、再
生および新規な更に活性かつ更に安定な無定形触媒の領
域に恐るべき進歩がなされた。
During the 1950's tremendous advances were made in FCC technology in the areas of metallurgy, processing equipment, regeneration, and new, more active and more stable amorphous catalysts.

しかしながら自動車工業により促進された新規の高馬力
−高圧縮エンジンを満足するガソリンの量に関する増加
する需要および向上したオクタン価の必要性はFCC能
力および苛酷な操業を増加するよう石油工業に極端な圧
力を掛けた。
However, the increasing demand for quantities of gasoline to satisfy new high-horsepower, high-compression engines driven by the automobile industry and the need for improved octane ratings put extreme pressure on the oil industry to increase FCC capacity and harsh operations. I hung it.

FCC触媒における主要な躍進は1960年初初期の分
子ふるいまたはゼオライトの導入であった。
A major breakthrough in FCC catalysis was the introduction of molecular sieves or zeolites in the early 1960s.

これらの材料はその時のFCC触媒を構成する無定形マ
トリックスおよび/あるいは無定形/カオリン材料のマ
トリックスに配合された。
These materials were incorporated into the amorphous matrix and/or matrix of amorphous/kaolin material that comprised the then FCC catalyst.

シリカ、アルミナ、シリカ−アルミナ、カオリン、白土
等の無定形または無定形/カオリンマl−IJラックス
中結晶性アルミノシリケートゼオライトを含有するこれ
ら新規ゼオライト触媒は炭化水素の分解に初期の無定形
または無定形/カオリン含有シリカ−アルミナ触媒より
少なくとも1ooo=10.000倍以上活性であった
These new zeolite catalysts containing crystalline aluminosilicate zeolites in silica, alumina, silica-alumina, kaolin, china clay, etc./kaolin mal-IJ lux are suitable for the decomposition of hydrocarbons in the initial amorphous or amorphous form. / was at least 1000 times more active than the kaolin-containing silica-alumina catalyst.

このゼオライト分解触媒は流動式接触分解法に革命を与
えた。
This zeolite cracking catalyst revolutionized the fluidized catalytic cracking process.

ライザー分解、短期接触時間、新再生法、改良されたゼ
オライト触媒の開発等の如きこれらの高活性を取扱うた
めに、技術が開発された。
Techniques have been developed to handle these high activities such as riser cracking, short contact times, new regeneration methods, development of improved zeolite catalysts, etc.

新規な触媒の開発が合成X、Yタイプおよび天然産のフ
オジャサイト(faujasite )のような種々の
ゼオライトの開発、イオン交換技術により稀土類イオン
またはアンモニウムイオンの包含によるゼオライトの向
上した熱−水蒸気(水熱)安定性およびゼオライトを支
持するための摩耗抵抗の増加したマトリックスの開発に
ついて改良された。
The development of new catalysts has led to the development of various zeolites, such as synthetic Improvements have been made in the development of matrices with increased thermal) stability and abrasion resistance to support the zeolites.

これらのゼオライト触媒の開発は石油工業に同一装置を
使用して、拡張を行わずかつ新たな装置建設を必要とせ
ずに、転換率および選択性を増加すると共に著しく増加
した原料の加工量の能力を与えた。
The development of these zeolite catalysts provides the petroleum industry with the ability to significantly increase the throughput of feedstock with increased conversion and selectivity using the same equipment without expansion and without the need for new equipment construction. gave.

ゼオライト含有触媒の導入以後、石油工業はオクタン価
の増加と共にガソリンの需要増加に伴なう量と質に関し
て原油の入手不足に悩み始めた。
After the introduction of zeolite-containing catalysts, the petroleum industry began to suffer from a lack of availability of crude oil in terms of quantity and quality as the demand for gasoline increased with increasing octane numbers.

世界の原油供給圏は1960年代後期および1970年
代初年代側的に変化した。
The world's crude oil supply sphere changed laterally in the late 1960s and early 1970s.

軽質およびスィート原油の過剰からその供給事情は高硫
黄含量の重質原油の絶えず増加する量により逼迫した供
給に変化した。
From a glut of light and sweet crude oils, the supply situation has changed to a tight supply with ever-increasing amounts of heavy crude oils with high sulfur content.

これらの重質原油が、また著しく増加したアスファルト
含量と共に金属とコンラドソンカーボンの極めて高い値
を含有するこれら重質高硫黄原油を処理する問題を石油
精製業者に提供した。
These heavy crude oils also presented petroleum refiners with the problem of processing these heavy high sulfur crude oils containing extremely high levels of metals and Conradson carbon along with significantly increased asphalt content.

接触分解仕込原料を与える全原油の分別蒸留もまた金属
およびコンラドソンカーボン値が塔頂留出物に伴ってF
CC仕込原料を汚染しないことを確実にするより良い調
節を必要とした。
Fractional distillation of the total crude oil to provide the catalytic cracking feed also results in metal and Conradson carbon values associated with the overhead distillate.
Better control was needed to ensure not contaminating the CC feedstock.

重金属およびコンラドソンカーボンのゼオライト含有F
CC触媒に及ぼす影響はガソリン生産に対して触媒活性
と選択性を低下させる好ましからぬ影響と触媒寿命に対
するその等しく有害な影響について文献に記載されてい
る。
Zeolite-containing F of heavy metals and Conradson carbon
The effects on CC catalysts have been described in the literature for their unfavorable effects on gasoline production, reducing catalyst activity and selectivity, and their equally deleterious effects on catalyst life.

罰述の如く、これらの重質原油もまた多量の重質留分を
含有し、通常約1025°F以下で沸騰し通例全金属水
準を1p1)I[l以下、好ましくは0.1 ppm以
下で、またコンラドソンカーボン値を実質的に1.0以
下で含有するよう処理される高品質のFCC仕込原料を
より少なくまたは少量含有している。
As noted, these heavy crude oils also contain large amounts of heavy fractions, typically boiling below about 1025°F and typically bringing total metal levels below 1 p1) I[l, preferably below 0.1 ppm. and also contain fewer or less high quality FCC feedstocks that are processed to contain a Conradson Carbon Value of substantially less than 1.0.

ガソリンの低収率を意味する重質原油の供給の増加と液
体輸送燃料の需要増加により石油工業はこれら重質油を
利用しガソリンを生産する処理方法の研究を開始した。
Due to the increasing supply of heavy crude oil, which means low yields of gasoline, and the increasing demand for liquid transportation fuels, the petroleum industry has begun researching processing methods to utilize these heavy oils to produce gasoline.

これらの処理方法の多くは文献に記載されている。Many of these processing methods are described in the literature.

これらには残渣油を処理するガルフのガルファイニング
およびユニオンオイルのユニファイニング法、熱ガソリ
ンおよびコークスを生産するUOPのオルラボン法、ハ
イドロカーボンリサーチのH−オイル法、エクソンのフ
レキシコークス法、H−オイルのダ・fナクラツキング
およびフィリップのベビーオイルクラッキング(HOC
)法が包含される。
These include Gulf's Gulffining and Union Oil's unifying processes for processing residual oils, UOP's Orlabon process for producing hot gasoline and coke, Hydrocarbon Research's H-Oil process, Exxon's Flexicoke process, and H-Oil process for producing hot gasoline and coke. Da f na Cracking and Philip's Baby Oil Cracking (HOC
) law is included.

これらの方法はFCCまたは水素化分解操作により高含
量の金属汚染物にツケ゛ルーバナジウムー鉄−銅−ナト
リウム)および5−15の高コンラドソンカーボン値を
処理する熱分解または水素化処理を利用している。
These methods utilize pyrolysis or hydrotreating to treat high metal contaminants with FCC or hydrocracking operations (high vanadium-iron-copper-sodium) and high Conradson carbon values of 5-15. ing.

これらの型の処理の若干の欠陥は欠の通りである。Some deficiencies in these types of processing are noted.

コーキングは分解ガソリンよりオクタン価がかなり低く
、ジオレフィンからゴムの生成により不安定な熱分解ガ
ソリンをもたらし、高オクタン価の製品を生産するため
更に水素化分解または改質を必要とする。
Coking has a much lower octane number than cracked gasoline, resulting in unstable pyrolysis gasoline due to the formation of rubber from diolefins and requiring further hydrocracking or reforming to produce a higher octane product.

ガス油の性質は接触分解に非常に不適当な耐火性の多核
芳香族化合物およびコンラドソンカーボンを高水準に含
有する製品を生成する熱反応によって、低下する。
The properties of gas oils are degraded by thermal reactions that produce products containing high levels of refractory polynuclear aromatics and Conradson carbon that are highly unsuitable for catalytic cracking.

また水素化処理は高価な高圧水素、特殊合金で作成され
た多−反応系、高価な操作装置、および水素製造のため
の別個の高価な装置を必要とする。
Hydroprocessing also requires expensive high pressure hydrogen, multi-reaction systems made of special alloys, expensive operating equipment, and separate expensive equipment for hydrogen production.

記述した処理機構に沿って進展した理由を更に理解する
ためには、ゼオライト含有分解触媒およびFCC装置の
操作パラメーターに及ぼす汚染金属にッケルーバナジウ
ムー鉄−銅一ナトリウム)およびコンラドソンカーボン
の既知の確立された影響を理解せねばならない。
To further understand the reasons for the evolution along the described processing mechanism, the known effects of contaminant metals (Kkkeru vanadium-iron-copper monosodium) and Conradson carbon on the operating parameters of zeolite-containing cracking catalysts and FCC equipment are discussed. must understand the established influence of

金属含有量およびコンラドソンカーボンはFCC装置の
操作に非常に影響する2つの制限であり、最高の転化率
、選択性および寿命の観点から好ましくない制限を常圧
蒸留残油の転化率にも与える。
Metal content and Conradson carbon are two limitations that greatly affect the operation of FCC units and also impose unfavorable limitations on atmospheric resid conversion in terms of maximum conversion, selectivity and lifetime. .

相対的に低水準のこれら汚染物は非常にFCC装置に損
害を与える。
These relatively low levels of contaminants are extremely damaging to FCC equipment.

金属およびコンラドソンカーボンの水準が、更に増加す
るにつれFCC装置の操作能力および効率は悪影響を受
は不経済となる。
As metal and Conradson carbon levels further increase, the operational capacity and efficiency of FCC equipment is adversely affected and becomes uneconomical.

トルエンおよびペンテン異性体のみからなる(かかる理
想的選択性をもつ触媒が考案されるものと仮定して)理
想的ガソリンを生成するのに十分な水素が、原料油中に
存在するとしてもこのような悪影響が存在する。
This is true even if there is enough hydrogen in the feedstock to produce an ideal gasoline consisting only of toluene and pentene isomers (assuming a catalyst with such ideal selectivity is devised). There are negative effects.

コンラドソンカーボン増加の影響は、触媒上に沈積した
コークスに変換される仕込原料部分が増加することであ
る。
The effect of increased Conradson carbon is that the portion of the feed that is converted to coke deposited on the catalyst increases.

FCC装置にゼオライト含有触媒を使用する典型的なV
GO操作において触媒上に沈積したコークスの量は原料
油の平均的4−5重量%である。
A typical V using a zeolite-containing catalyst in an FCC unit
The amount of coke deposited on the catalyst in GO operations is on average 4-5% by weight of the feedstock.

このコークスの生成は4種の異なるコーキング機構に関
係している。
This coke formation involves four different coking mechanisms.

即ち、沈積した金属により生じた逆反応からの汚染コー
クス、酸サイト分解により生じた接触的コークス、細孔
構造の収着および/あるいは不十分なストリッピングか
ら生ずる炭化水素および転化領域における炭化水素の熱
分解蒸留により生じるコンラドソンカーボンである。
i.e., contaminated coke from back reactions caused by deposited metals, catalytic coke from acid site cracking, hydrocarbons resulting from pore structure sorption and/or insufficient stripping, and hydrocarbons in the conversion zone. Conradson carbon produced by pyrolytic distillation.

VGO中に存在する4者に加えて常圧蒸留残油中に存在
するコークスの他の2つの原因が推定される。
In addition to the four present in VGO, two other sources of coke present in the atmospheric distillation residue are assumed.

それらは(1)蒸発せずまた通常の能率的なストリッピ
ングで除去されない収着され吸収された高沸点炭化水素
および(2)触媒の酸サイトに吸収された高分子量の窒
素含有炭化水素である。
These are (1) sorbed and absorbed high boiling hydrocarbons that do not evaporate and are not removed by normal efficient stripping and (2) high molecular weight nitrogen-containing hydrocarbons that are absorbed into the acid sites of the catalyst. .

これら2種の新型のコークス生成現象は共に残渣処理の
複雑さを非常に増している。
Both of these two new types of coke formation phenomena greatly increase the complexity of residue processing.

従って高沸点留分例えば常圧蒸留残油、残渣留分、接頭
原油等の処理において原料油に基づくコークス生成はV
GO処理に存在する4種(コンラドソンカーボン値は一
般にVGOにおけるより非常に高い)とストリッピング
されない高沸点炭化水素からのコークスおよび触媒上に
吸収された高沸点窒素含有分子と会合したコークスの総
計である。
Therefore, in the treatment of high-boiling fractions such as atmospheric distillation residual oil, residue fraction, prefixed crude oil, etc., coke formation based on feedstock oil is
The sum of the four species present in the GO process (Conradson carbon values are generally much higher than in VGO) plus coke from unstripped high-boiling hydrocarbons and coke associated with high-boiling nitrogen-containing molecules adsorbed onto the catalyst. It is.

常圧蒸留残油の処理の際清浄な触媒上のコークスの生成
は原料油の約4%と重質原料のコンラドソンカーボン値
との合計と推定される。
Coke production on clean catalysts during the processing of atmospheric distillation residues is estimated to be approximately 4% of the feedstock plus the Conradson carbon value of the heavy feedstock.

コークス化した触媒は、再生領域において失活コークス
を空気の存在で燃焼させることにより平衡活性に戻され
、再生された触媒は反応帯へ再循環される。
The coked catalyst is brought back to equilibrium activity by burning the deactivated coke in the presence of air in the regeneration zone, and the regenerated catalyst is recycled to the reaction zone.

再生中に発生した熱は触媒により除去され、原料油の蒸
発のため反応帯に移されて吸熱分解反応に熱を提供する
The heat generated during regeneration is removed by the catalyst and transferred to the reaction zone for evaporation of the feedstock to provide heat for the endothermic cracking reaction.

再生装置中の温度は冶金上の制限および触媒の水熱安定
性のために限定される。
The temperature in the regenerator is limited due to metallurgical limitations and the hydrothermal stability of the catalyst.

ゼオライト含有触媒の水熱安定性はゼオライトが急速に
その結晶構造を失い始め低活性無定形材料を生ずる温度
と蒸気分圧により測定される。
The hydrothermal stability of zeolite-containing catalysts is measured by the temperature and vapor partial pressure at which the zeolite begins to rapidly lose its crystalline structure, resulting in a less active amorphous material.

蒸気の存在は極めて臨界的で十分な水素含量(水素対炭
素の原子量比は一般的に約0.5より犬である)を有す
る収着され吸収された(収着された)炭素質物質の燃焼
により発生される。
The presence of vapor is very critical for the absorption of sorbed carbonaceous materials with sufficient hydrogen content (hydrogen to carbon atomic weight ratio is generally less than about 0.5). Generated by combustion.

この炭素質物質は主として適度の水素含有量と高沸点窒
素含有炭化水素並びに関連するポルフィリンおよびアス
ファルテンを有する1500−1700°Fのような高
い沸点を有する高沸点収着炭化水素である。
This carbonaceous material is primarily a high boiling sorbent hydrocarbon having a high boiling point, such as 1500-1700 DEG F., with a moderate hydrogen content and high boiling nitrogen-containing hydrocarbons and associated porphyrins and asphaltenes.

高分子量の窒素化合物は通常1025’F以上で沸騰し
、本来塩基性か酸性である。
High molecular weight nitrogen compounds usually boil above 1025'F and are either basic or acidic in nature.

塩基性窒素化合物は酸サイトを中和し、一方更に酸性部
は触媒の金属部分に引きつけられる。
The basic nitrogen compound neutralizes the acid sites, while further acidic moieties are attracted to the metal portion of the catalyst.

ポルフィリンおよびアスファルテンもまた一般に102
5°F以上で沸騰し、炭素および水素以外の元素を含有
する。
Porphyrins and asphaltenes are also commonly 102
Boils above 5°F and contains elements other than carbon and hydrogen.

この明細書中で使用しているように゛重質炭化水素″の
用語は他の元素が化合物中に存在するかどうかに関わり
なく1025°F以下で沸騰しないすべての炭素および
水素含有化合物を包含する。
As used herein, the term "heavy hydrocarbon" includes all carbon- and hydrogen-containing compounds that do not boil below 1025°F, regardless of whether other elements are present in the compound. do.

原料油中の重金属は一般にポルフィリンおよび/または
アスファルテンさして存在する。
Heavy metals in feedstocks are generally present as porphyrins and/or asphaltenes.

しかしながら、これらの金属のある種のもの、特に鉄お
よび銅は処理装置の腐食、または他の精製法から汚染物
から生ずる遊離金属または無機化合物として存在する。
However, some of these metals, particularly iron and copper, exist as free metals or inorganic compounds resulting from corrosion of processing equipment or contaminants from other refining methods.

原料のコンラドソンカーボン値が増加するにつれ、コー
クス生成は増加し、この増加の負荷により再生温度は上
昇する。
As the Conradson carbon value of the feed increases, coke production increases and the load of this increase causes the regeneration temperature to rise.

故に装置はコンラドソンカーボン含量のため処理できる
原料の量について制限される。
The equipment is therefore limited in the amount of feedstock it can process due to the Conradson carbon content.

初期の■GO装置は再生装置を1050−1250°F
で操作した。
Early ■ GO equipment had a playback device of 1050-1250°F.
It was operated with.

常圧蒸留残油の処理の新開発即ち、出願中の米国蒔許出
願第94.091号、同第94,092号、同第94,
216号、同第94,217号および同第94,227
号(いずれも1979年11月14日出願)に記載され
たアンランドオイルの゛レデュースド クルード コン
バージョン プロセス(RCC法)”で再生装置温度を
1350−1400′Fの範囲で操作される。
New developments in the treatment of atmospheric distillation residues, namely pending U.S. Patent Application No. 94.091, No. 94,092, No. 94,
No. 216, No. 94,217 and No. 94,227
``Reduced Crude Conversion Process (RCC) Process for Anland Oil'' described in No. 1, No. 1, No. 1, filed November 14, 1979, the regenerator temperature is operated in the range of 1350-1400'F.

しかし、これら高再生装置温度は原料重量をベースにし
て触媒比の約12−13重量%のコークスを示する原料
油のコンラドソンカーボン値を約8に制限を置いている
However, these high regenerator temperatures limit the Conradson Carbon value of the feedstock to about 8, which represents about 12-13 weight percent coke based on feed weight catalyst ratio.

この水準は更に温度を調節するため有意量の水が導入さ
れねば調節され、その添加はアシュランドのRCC法で
も実施されている。
This level is regulated unless a significant amount of water is introduced to further control the temperature, which addition is also practiced in the Ashland RCC process.

常圧蒸留残油の金属含有留分はニッケルーバナジウム−
鉄−銅をポルフィリンおよびアスファルテンの形態で含
有する。
The metal-containing fraction of atmospheric distillation residue is nickel-vanadium.
Contains iron-copper in the form of porphyrins and asphaltenes.

これらの金属含有炭化水素は処理中に触媒上に沈着して
ライザー中で分解され金属を沈着するか、または金属−
ポルフィリンまたはアスファルテンとしてコークス化し
た触媒により運ばれ、再生中に金属酸化物に転化される
These metal-containing hydrocarbons are either deposited on the catalyst during processing and decomposed in the riser to deposit metals, or
It is carried by the coked catalyst as porphyrins or asphaltenes and is converted to metal oxides during regeneration.

これらの金属の悪影響は文献が教示するように非選択的
または分解的クランキングおよび水素添加を起し増加し
た量のコークスおよび水素、メタン、エタンの如き軽質
ガスを生成させることにある。
The negative effect of these metals, as the literature teaches, is to cause non-selective or decompositional cranking and hydrogenation, producing increased amounts of coke and light gases such as hydrogen, methane, and ethane.

これらの機構は選択性に悪影響を及ぼし、ガソリンおよ
び軽質サイクル油の収率と品質を悪くする。
These mechanisms adversely affect selectivity, resulting in poor gasoline and light cycle oil yields and quality.

軽質ガスの生産の増加は、一方では収率と選択性を悪化
させ、ガス圧縮機の能力についても要求を増加させる。
The increase in the production of light gases, on the one hand, worsens the yield and selectivity and also increases the demands on the capacity of the gas compressor.

コークスの生成の増加は収率に対する負の影響に加えて
また触媒の活性−選択性に悪影響を与え、再生装置の空
気の必要性および圧縮機の能力を著しく増加させ、再生
装置の温度を調節不能および/または危険にする。
In addition to its negative impact on yield, increased coke production also negatively impacts catalyst activity-selectivity, significantly increasing regenerator air requirements and compressor capacity, and regulating regenerator temperature. disable and/or make dangerous.

先行技術のこれらの問題は上記および本明細書に包含さ
れた関連出願に記載されたアンランドオイル社の常圧蒸
留残油変換(RCC)法の開発により著しく低減された
These problems of the prior art have been significantly reduced with the development of Anland Oil's atmospheric residue conversion (RCC) process described above and in related applications incorporated herein.

この新規な方法は従来直接処理には不可能な高い金属お
よびコンラドソンカーボン値を含有する常圧蒸留残油ま
たは原油を処理できる。
This new process can process atmospheric distillation residues or crude oils containing high metal and Conradson carbon values that were previously not possible for direct processing.

高ニツケル水準を持つ常圧蒸留残油には触媒上の高い金
属含量、例えば5.000〜10.00 Qppmにお
いて、および高再生装置温度において触媒の失格に関し
て重大な問題が存在することはずっと以前から知られて
いる。
It has long been recognized that atmospheric distillation residues with high nickel levels present significant problems with respect to catalyst failure at high metal contents on the catalyst, e.g. 5.000-10.00 Qppm, and at high regenerator temperatures. known from.

高バナジウム水準を持つ常圧蒸留残油がゼオライト含有
触媒上で処理されるとき、特に触媒上に高バナジウム水
準を有する場合においてゼオライトの急激な失格が起り
得ることが今日認められている。
It is now recognized that when atmospheric distillation residues with high vanadium levels are processed over zeolite-containing catalysts, rapid disqualification of the zeolite can occur, especially in the case of high vanadium levels on the catalyst.

この失格はそれ自体がゼオライト構造の喪失を証明して
いる。
This disqualification in itself proves the loss of the zeolite structure.

この喪失は重量で1.0001)III[lまたはそれ
以下のバナジウム水準において観察された。
This loss was observed at vanadium levels of 1.0001) III[l by weight or less.

このゼオライト構造の喪失はバナジウムの水準が高くな
るとともにより急激にそして激しくなり、そして約5.
OOOI)I)mのバナジウム水準において、特に10
.0OOpFlに近い水準においてゼオライト構造の完
全な破壊が起るだろう。
This loss of zeolite structure becomes more rapid and severe with higher vanadium levels, and is approximately 5.
At the vanadium level of OOOI)I)m, especially 10
.. Complete destruction of the zeolite structure will occur at levels close to 0OOpFl.

この発明以前はこの現象のために10.000pl)m
より高いバナジウム水準では経済的に運転することは不
可能であると考えられていた。
Before this invention, 10.000 pl) m for this phenomenon.
It was considered impossible to operate economically at higher vanadium levels.

従来は10.00 Qppm以下のバナジウム水準のバ
ナジウムによる触媒の失格は再生装置温度を下げ、かつ
未使用触媒の添加速度を上げることによって遅らせるよ
うにしていた。
Conventionally, catalyst failure due to vanadium at vanadium levels below 10.00 Qppm has been slowed by lowering the regenerator temperature and increasing the rate of fresh catalyst addition.

しかし、再生装置温度を下げることは生成コークス量を
増加させ、かつ収量に悪影響を及ぼす高い触媒対油比を
必要とするという不利な点を持つ。
However, lowering the regenerator temperature has the disadvantage of increasing the amount of coke produced and requiring a high catalyst-to-oil ratio, which negatively affects yield.

また、触媒の添加速度を上げることはコストを上げ、運
転を不経済にする。
Also, increasing the catalyst addition rate increases costs and makes operation uneconomical.

バナジウムが触媒の寿命に対して特に有害であることが
見い出された。
Vanadium has been found to be particularly detrimental to catalyst life.

触媒上の沈着バナジウムはライザー中の還元条件下にお
いて+5未満の酸化状態にある。
The vanadium deposited on the catalyst is in an oxidation state below +5 under reducing conditions in the riser.

その再生装置中で遭遇する高温および酸化条件において
は、触媒上のバナジウムは酸化バナジウム、特に五酸化
バナジウムに転化する。
At the high temperatures and oxidizing conditions encountered in the regenerator, the vanadium on the catalyst is converted to vanadium oxide, particularly vanadium pentoxide.

この五酸化バナジウムは再生帯域で遭遇する温度より低
い融点を持ち、従って流動性の液体になって触媒表面を
横断、流動し、孔をふさぐようになることがあり得る。
This vanadium pentoxide has a melting point lower than the temperatures encountered in the regeneration zone and therefore can become a free-flowing liquid that flows across the catalyst surface and plugs the pores.

このバナジアはまたゼオライト構造に入り込み、その酸
サイトを中和するとともに、さらに重大なことには、そ
の結晶性アルミノシリケート構造を不可逆的に破壊し、
低活性の非晶質物質を形成させるこきがあり得る。
This vanadia also enters the zeolite structure, neutralizing its acid sites and, more importantly, irreversibly destroying its crystalline aluminosilicate structure,
There may be some formation of amorphous material with low activity.

さらにこの溶融バナジアは、高バナジア水準においで特
に低表面積の触媒物質に対してその触媒微小球を被覆し
てそれら粒子同志を付着させ、それらの流動化に悪影響
を及ぼすこともあり得る。
Additionally, the molten vanadia, especially at high vanadia levels, can coat the catalyst microspheres and cause the particles to adhere to each other, adversely affecting their fluidization, especially for low surface area catalyst materials.

発明者等は五酸化バナジウム(V2O5)を形成すると
きバナジウムが低酸化数におけるバナジウムの酸化物よ
り低い融点を有することを発見した。
The inventors have discovered that vanadium has a lower melting point than oxides of vanadium at low oxidation numbers when forming vanadium pentoxide (V2O5).

ちなみに五酸化バナジウム(V2O5)の融点は、69
0℃、二酸化バナジウム(VO2)の融点は、1967
℃、三酸化バナジウム(V203)の融点は1970℃
、酸化バナジウム(■0)の融点は三酸化バナジウムの
融点よりも高い。
By the way, the melting point of vanadium pentoxide (V2O5) is 69.
At 0°C, the melting point of vanadium dioxide (VO2) is 1967
℃, the melting point of vanadium trioxide (V203) is 1970℃
, the melting point of vanadium oxide (■0) is higher than that of vanadium trioxide.

溶融互酸化バナジウムは炭化水素転化のための循還ライ
ゴー分解/再生法又は炭素および金属で汚染した炭化水
素から炭素および金属を除去する収着剤接触/再生法に
存する三つの起こり得る問題点を持っていた。
Fused vanadium tautomide overcomes three potential problems with the recirculating Lygo cracking/regeneration process for hydrocarbon conversion or the sorbent catalysis/regeneration process for removing carbon and metals from hydrocarbons contaminated with carbon and metals. had.

第1番目はバナジウムが触媒の外側表面に移動してきて
、触媒マトリックスを焼結することによって触媒中の穴
をふさぎ、ガラスのようななめらかな物質を形成し触媒
マトリックスの内部の活性サイトと転化する炭化水素と
の間の接触を妨げることである。
First, vanadium migrates to the outer surface of the catalyst and plugs the pores in the catalyst by sintering the catalyst matrix, forming a glass-like smooth material that converts to active sites inside the catalyst matrix. This is to prevent contact with hydrocarbons.

第2番目はバナジウムが通常多孔質物質で保護されてい
る触媒のゼオライト部分に移動して来て、ゼオライトの
構造を破壊して、ムライト又は他の触媒不活性生成物に
転化してしまうことである。
Second, vanadium migrates into the zeolite portion of the catalyst, which is usually protected by a porous material, disrupting the zeolite structure and converting it to mullite or other catalytically inactive products. be.

第3番目の問題は移動バナジウムに関しおそらく最も深
刻であり、収着剤又は触媒の外側表面にバナジウムが流
れる能力である。
The third problem, perhaps the most serious with respect to mobile vanadium, is the ability of vanadium to flow to the outer surface of the sorbent or catalyst.

これにより、個々の粒子に粘着絶を持たせ、凝集を生ぜ
しめその結果流動体として損失を招き、大きな固まりと
なり、サイクロンの円錐脚部をふさぎ、触媒の損失を生
ずる。
This causes the individual particles to become non-cohesive, causing agglomeration and consequent loss of fluid, and forming large clumps that block the conical leg of the cyclone and cause loss of catalyst.

出願人はバナジウムが低い融点を持つ五酸化バナジウム
を形成しないようにすれば上記の3つの問題点は回避で
きることを発見したのである。
Applicants have discovered that the three problems mentioned above can be avoided by preventing the vanadium from forming vanadium pentoxide, which has a low melting point.

本発明の知見は上記のとおり、バナジウムの酸化状態+
5の場合は+4以上の場合に比べ、その融点が極めて低
いということに基づくものである。
As mentioned above, the findings of the present invention are that the oxidation state of vanadium +
This is based on the fact that the melting point in the case of 5 is extremely lower than that in the case of +4 or higher.

したがって、本発明では+4以下であれば、いずれの数
値でもよく、酸化バナジウムの形態としてVO2V2O
,V2O3又はその他の酸化状態+4以下の酸化物が考
えられるがこれらの化合物に限定されるものではない。
Therefore, in the present invention, any numerical value may be used as long as it is +4 or less, and the form of vanadium oxide is VO2V2O.
, V2O3, or other oxides with an oxidation state of +4 or lower, but are not limited to these compounds.

また、これらの化合物等であればよくどの化合物が特に
好ましいということはない。
Further, any of these compounds may be used and there is no particular preference for any compound.

言い換えれば、バナジウムの酸化状態が+4以下であれ
ば本発明の目的は達成させられるのである。
In other words, the object of the present invention can be achieved if the oxidation state of vanadium is +4 or less.

出願人は低酸化状態にバナジウムを保持することによっ
て顕著な効果が生ずることを発見した。
Applicants have discovered that maintaining vanadium in a low oxidation state produces significant effects.

この知見が本発明の一つの特徴となっていて、いったん
、この低酸化状態の有効性が認められてしまえばそのた
め手段又は方法は数多く考えられ、かつ、比較的容易に
提供できるのである。
This knowledge is one of the features of the present invention, and once the effectiveness of this low oxidation state is recognized, many means or methods can be considered and provided relatively easily.

本発明の特許請求の範囲はこれらの手段及び方法の全て
についてをカバーすべく規定されている。
The claims of the invention are intended to cover all such means and methods.

この発明によれば、バナジウム含有炭化水素油の供給原
料を転化条件下で分解触媒と接触させて軽質生成物とコ
ークスを形成し、これによって+5未満の酸化状態のバ
ナジウムをコークスと一緒に触媒に沈着させる工程から
成るバナジウム含有炭化水素油の供給原料の軽質生成物
への転化方法が提供される。
According to the invention, a feedstock of vanadium-containing hydrocarbon oil is contacted with a cracking catalyst under conversion conditions to form light products and coke, whereby vanadium in an oxidation state less than +5 is transferred to the catalyst along with the coke. A method for converting a vanadium-containing hydrocarbon oil feedstock to a light product is provided, comprising the step of depositing a vanadium-containing hydrocarbon oil feedstock.

軽質生成物は消尽触媒から分解され、消尽触媒はコーク
スが燃焼してCOおよびC02を形成し、かつバナジウ
ムが+5未満の酸化状態に保持される条件下でその消尽
触媒を酸素含有ガスと接触させることによって再生され
る。
The light products are cracked from the depleted catalyst, which is contacted with an oxygen-containing gas under conditions in which the coke is combusted to form CO and CO2, and the vanadium is maintained in an oxidation state below +5. It is played by

消尽触媒とはライザー中で供給油と接触し、反応生成物
と分離した後の触媒でコークス及び金属を蓄積したもの
である。
The depleted catalyst is the catalyst that has accumulated coke and metals after contact with the feed oil in the riser and separation from the reaction products.

これはストリッピングされていない。This has not been stripped.

また、本明細書で用いられる触媒に関する事項の定義は
次のとおりである。
Further, the definitions of matters related to catalysts used in this specification are as follows.

平衡触媒とは再生後再生器から得られる触媒であって供
給との接触のためライザーの底部に送られるものをいう
Equilibrium catalyst refers to the catalyst obtained from the regenerator after regeneration and sent to the bottom of the riser for contact with the feed.

ライザーの底部に送られる瞬間の状態の触媒を指してい
る。
Refers to the catalyst in its instant state as it is sent to the bottom of the riser.

その活性は供給油の品質、新らしい触媒の添加量及び再
生触媒の回収量の関数である。
Its activity is a function of the quality of the feed oil, the amount of fresh catalyst added and the amount of regenerated catalyst recovered.

参照触媒と標準触媒とは同じ意味に用いられる。Reference catalyst and standard catalyst are used interchangeably.

即ち、これらは新しい触媒又は現存する触媒のために触
媒としての性能を測定するために用いられる。
That is, they are used to measure the catalytic performance of new or existing catalysts.

運転触媒と生産用触媒とは同じ意味である。Operating catalyst and production catalyst have the same meaning.

とくに、運転触媒は現実に用いられる触媒であり、生産
用触媒は商業規模で用いられる触媒である。
In particular, operating catalysts are catalysts that are actually used, and production catalysts are catalysts that are used on a commercial scale.

この発明は、バナジウムを高融点を有している酸化状態
に保持することによって、10.000pI)mもの、
またはさらに20.000p11+11もしくは50.
000[]pmもの高バナジウム水準まで触媒の再循環
を可能にする。
This invention provides vanadium as high as 10.000 pI)m by maintaining it in an oxidized state with a high melting point.
or an additional 20,000p11+11 or 50.
Enables catalyst recirculation to vanadium levels as high as 0.000[]pm.

かくして、いろいろな悪影響、例えば溶融した五個のバ
ナジウムによってもたらされる触媒の凝集や孔の閉塞が
避けられる。
In this way, various negative effects such as catalyst agglomeration and pore blockage caused by melted vanadium particles are avoided.

この触媒は従来経験したより極めて高いバナジウム負荷
量に耐え得る故に、触媒を組成する量が減少する。
This catalyst can withstand significantly higher vanadium loadings than previously experienced, thereby reducing the amount of catalyst composition required.

この発明はバナジウム含有消尽触媒の再生を幾つかの方
法を単独で使用し、または併用して制御することによっ
て実施することができる。
The invention can be carried out by controlling the regeneration of the vanadium-containing depleted catalyst using several methods alone or in combination.

これらの方法の目的はバナジウムを酸化条件に暴露しな
いか、または極く短時間暴露するかのいずれかで有意量
のバナジウムを+5の状態に酸化しないことによってバ
ナジウムを低酸化状態に保持することにある。
The purpose of these methods is to maintain the vanadium in a low oxidation state by not exposing it to oxidizing conditions or exposing it to oxidizing conditions for a very short time without oxidizing significant amounts of vanadium to the +5 state. be.

触媒粒子のバナジウムの濃度は触媒が再循環されている
とき増加し、そして反応装置に導入される触媒のバナジ
ウムは反応装置中で形成されるコークスで被覆されるよ
うになる。
The concentration of vanadium in the catalyst particles increases as the catalyst is recycled, and the vanadium in the catalyst introduced into the reactor becomes coated with the coke formed in the reactor.

この発明を実施する1つの方法において、再生装置の条
件はコークス濃度を触媒上で少なくとも最低水準は保持
することを保証するように選ばれる。
In one method of practicing the invention, regenerator conditions are selected to ensure that the coke concentration is maintained at least at a minimum level above the catalyst.

このコークスはバナジウムに対する還元性環境を保証す
るか、または酸化性ガスの下層バナジウムへの運動に対
するバリヤーを与えるかのいずれかとして作用する。
This coke acts either to ensure a reducing environment for the vanadium or to provide a barrier to the movement of oxidizing gases to the underlying vanadium.

触媒上のコークス濃度は少r、i くとも約0.05%
であり、そして好ましいコークス濃度は少なくとも約0
.15%である。
The coke concentration on the catalyst is small, at least about 0.05%.
and the preferred coke concentration is at least about 0
.. It is 15%.

この発明を実施する1つの方法−触媒上に少なくとも約
0.05%のコークスを保持する前記方法と併用し、あ
るいはより低いコークス濃度を達成するのに用いること
ができる方法において、再生は+5未満の酸化状態のバ
ナジウムに対して非酸化性でるる環境において行う。
One method of carrying out this invention - a method that can be used in conjunction with the previous method of retaining at least about 0.05% coke on the catalyst, or used to achieve lower coke concentrations, in which regeneration is less than +5 It is carried out in an environment that is non-oxidizing to vanadium in the oxidation state.

これは再生装置に、例えばCOまたはアンモニアのよう
な還元性ガスを加えることによって、あるいは酸素不足
条件下で再生することによって達成することができる。
This can be achieved by adding a reducing gas to the regenerator, such as CO or ammonia, or by regenerating under oxygen-deficient conditions.

酸素不足条件下での再生はCO対CO□の比を増加し、
そして非酸化性ふん囲気を与えるこの方法においてその
CO/CO2比は少なくとも約0.25好ましくは少な
くさも0.3、最も好ましくは少なくとも約0.4であ
る。
Regeneration under oxygen-deficient conditions increases the ratio of CO to CO□,
And in this method of providing a non-oxidizing atmosphere, the CO/CO2 ratio is at least about 0.25, preferably at least about 0.3, and most preferably at least about 0.4.

このCO/CO2比は再生装置内の酸素不足の程度を制
御することによって制御することができる。
This CO/CO2 ratio can be controlled by controlling the degree of oxygen starvation within the regenerator.

CO/CO2比は再生装置内の酸化性ふん囲気中に塩素
を与えることによって増加させることができる。
The CO/CO2 ratio can be increased by adding chlorine to the oxidizing atmosphere within the regenerator.

塩素濃度は約100〜400pHl[lであるのが好ま
しい。
Preferably, the chlorine concentration is about 100 to 400 pHl.

このCO/CO2比の増加方法は、1981年3月23
日出願の米国特許出願第246751号「再生装置に対
する塩素の添加」(発明者はジョージ ディー・マイヤ
ーズ(George DlMyers) )に開示され
ている。
This method of increasing the CO/CO2 ratio was introduced on March 23, 1981.
US Pat.

この特許出願には、消尽触媒に再生器中で塩(eマグネ
シウムを加えて、それを塩化マグネシウム及び塩素成分
に転化せしめる。
This patent application involves adding salt (e-magnesium) to the depleted catalyst in a regenerator to convert it to magnesium chloride and chlorine components.

酸化マグネシウムは硫黄酸化物の放出を減少させ、塩素
成分はCO/CO2比を増加させる。
Magnesium oxide reduces sulfur oxide emissions and the chlorine component increases the CO/CO2 ratio.

それによって再生器の熱放出を減少させることを開示し
ている。
It is disclosed that thereby reducing the heat emission of the regenerator.

再生装置内での還元性ふん囲気の使用はコークス水準が
約0.05%に近ずき、または約0.05%以下に低下
する帯域でコークスを燃焼させる際に特に有用であり、
そしてコークスの負荷量が約0.05重量%以下である
帯域において少なくとも約0.25のCO/CO□比を
有するのが好ましい。
The use of a reducing atmosphere in the regenerator is particularly useful in burning coke in zones where coke levels approach or fall below about 0.05%;
And it is preferred to have a CO/CO□ ratio of at least about 0.25 in zones where the coke loading is about 0.05% by weight or less.

バナジウムは触媒粒子が常時接触状態にあるか、または
相対的にしばしば相互に接触する状態にある条件下で還
元状態に保つのが特に有効である。
Vanadium is particularly effective when kept in a reduced state under conditions where the catalyst particles are in constant contact or relatively often in contact with each other.

従って、この方法を実施する際には、触媒粒子が密な流
動床または沈降床のような比較的密な床の状態にある再
生装置内の帯域に還元性ふん囲気を保持することが特に
意図される。
Therefore, when carrying out this process, it is specifically intended to maintain a reducing atmosphere in a zone within the regenerator in which the catalyst particles are in a relatively dense bed, such as a dense fluidized or settled bed. be done.

CO、メタンまたはアンモニアのような還元性ガスは、
例えば約25ポンド/立方フィート〜約50ポンド/立
方フィートの密度を有する床のような密な触媒層を有す
る帯域に加えることができる。
Reducing gases such as CO, methane or ammonia are
For example, it can be added to a zone having a dense catalyst bed, such as a bed having a density of about 25 pounds per cubic foot to about 50 pounds per cubic foot.

この発明を実施するもう1つの方法においてはライザー
再生装置を多段式再生装置の一段として使用して触媒を
酸化性ふん囲気と、例えば約2秒以下、好ましくは約1
秒以下のような短時間接触させる。
Another method of carrying out the invention uses a riser regenerator as one stage of a multi-stage regenerator to expose the catalyst to an oxidizing atmosphere, such as for less than about 2 seconds, preferably for about 1 hour.
Contact for a short period of time, such as less than a second.

再生装置のライザ一段階は炭素濃度を約0.15%以下
、または約0.05%以下の水準まで下げる際に利点が
あり、そのバナジウム(もはや炭素被覆によって保護さ
れていない)は酸化状態+5の溶融バナジウムを形成す
るのに十分な長時間は酸化性ふん囲気に存在することは
できない。
The riser stage of the regenerator is advantageous in reducing the carbon concentration to levels below about 0.15%, or below about 0.05%, where the vanadium (no longer protected by the carbon coating) is in the oxidation state +5. The oxidizing atmosphere cannot exist long enough to form molten vanadium.

さらに、ライザー再生装置においては低密度の触媒粒子
はそれらの表面に液体の五個のバナジアを持つと思われ
る粒子の付着を最低にする。
Furthermore, in riser regenerators, the low density of catalyst particles minimizes the adhesion of particles that would have liquid vanadia on their surface.

ライザー再生装置を用いるこの好ましい方法において、
触媒粒子はライザーを出た後COまたは他の還元性ガス
を含有するふん囲気のような還元性ふん囲気と接触する
In this preferred method using a riser regenerator,
After the catalyst particles exit the riser, they are contacted with a reducing atmosphere, such as an atmosphere containing CO or other reducing gases.

この触媒粒子は次に再循還されて追加の新供給原料油に
接触する前に、例えば沈降床に集積する。
The catalyst particles are then recycled, for example, to accumulate in a settling bed, before contacting additional fresh feedstock oil.

集積される触媒粒子は、好ましくはライザーを出た直後
、そして再生触媒粒子の密な床に集積される前に還元性
ふん囲気と接触し、そしてこの発明の方法を実施するこ
の好ましい方法においては触媒粒子はそのような密な床
内の還元性ふん囲気中に保持され、そしてまた最も好ま
しい方法においては触媒粒子に対してそれらが新供給原
料と接触するはゾその時間まで還元性ふん囲気が与えら
れている。
The catalyst particles to be accumulated are preferably contacted with a reducing atmosphere immediately after leaving the riser and before being accumulated into a dense bed of regenerated catalyst particles, and in this preferred method of carrying out the process of the invention. The catalyst particles are maintained in a reducing atmosphere within such a dense bed, and in the most preferred method the reducing atmosphere is also applied to the catalyst particles until the time they contact the fresh feedstock. It is given.

好ましいライザー再生装置は触媒からのガス状生成物の
弾道分離を達成する、マイヤーズ外のアメリカ特許第4
,066,533号および同第4.070,159号明
細書に開示されているベント式ライザー反応装置と同様
のものである。
A preferred riser regenerator is disclosed in U.S. Pat.
, 066,533 and 4,070,159.

この装置は存在する酸素が接近することになるだろう若
干のバナジアを今や含有している再生触媒の、酸化性ふ
ん囲気からの事実上瞬間的な分離を達成するという利点
を持っている。
This device has the advantage of achieving virtually instantaneous separation of the regenerated catalyst, now containing some vanadia, from the oxidizing atmosphere to which the oxygen present will be accessible.

コークス濃度を約0.15%以下、特に0.05%以下
の水準まで低下させるこの好ましい方法においては、触
媒は還元性ふん囲気と、好ましくは酸化性ふん囲気から
のその分離直後に、そして最も好ましくは再生触媒の捕
集帯域中で接触する。
In this preferred method of reducing the coke concentration to a level of about 0.15% or less, particularly 0.05% or less, the catalyst is added to the reducing atmosphere, preferably immediately after its separation from the oxidizing atmosphere, and most preferably Contact is preferably made in the collection zone of the regenerated catalyst.

この発明は有意濃度のバナジウムを含有する任意の炭化
水素供給原料油の処理に用いることができ、そしてFC
C法やRCC法が意図されている。
This invention can be used to treat any hydrocarbon feedstock containing significant concentrations of vanadium and
C method and RCC method are intended.

しかしながら、この発明は高金属値および高コンラドソ
ンカーボン値を有する常圧蒸留残油の処理に特に有用で
あり、従ってRCC供給原料油を処理する場合のこの発
明の使用に関して詳細に述べることにする。
However, this invention is particularly useful in treating atmospheric distillation residues having high metal values and high Conradson carbon values, and will therefore be described in detail regarding the use of this invention in treating RCC feedstock oils. .

カーポーメタリックフィード(Carbo−metal
lic feed )、すなわち炭素−金属供給原料油
は約650°F以上の温度で沸とうする油を含み、また
は構成されている。
Carbo-metal feed
lic feed), or carbon-metal feedstock oil, comprises or consists of oil that boils at a temperature of about 650°F or higher.

このような油、またはその少なくとも650°F+の油
部は重金属含量がニッケル当量として重量で少なくとも
4ppI11、好ましくは約5μ以上、そして最も好ま
しくは少なくとも約5.51)I)Inで、かつ熱分解
による炭素残分が少なくとも約1重量%、さらに好まし
くは少なくとも約2重量%である点に特徴がある。
Such oil, or the at least 650° F.+ oil portion thereof, has a heavy metal content of at least 4 ppI by weight as nickel equivalents, preferably greater than about 5μ, and most preferably at least about 5.51) carbon residue of at least about 1% by weight, more preferably at least about 2% by weight.

この発明によれば、給送可能な液体の形を取る炭素−金
属供給原料油を熱転化触媒と約3〜約18、好ましくは
約6以上の触媒対供給原料油の重量比で接触させる。
In accordance with the present invention, a carbon-metal feedstock oil in the form of a feedable liquid is contacted with a thermal conversion catalyst at a catalyst to feedstock weight ratio of about 3 to about 18, preferably about 6 or more.

供給原料油は前記混合物の形で、供給原料油と触媒の混
合物が漸進流動タイプの反応装置を流動しながら分解を
受ける工程を含む転化工程を経る。
The feedstock oil, in the form of said mixture, undergoes a conversion step that includes a step in which the mixture of feedstock oil and catalyst undergoes cracking while flowing through a gradual flow type reactor.

供給原料油、触媒および他の材料は1つまたはそれ以上
の点において導入することができる。
Feedstock oil, catalyst and other materials can be introduced at one or more points.

反応装置は少なくとも一部は垂直または傾斜している供
給原料物質、得られる生成物および触媒が希薄相または
流れとして約0.5秒〜約10秒の範囲の所定のライザ
ー滞留時間流動しながら相互に接触保持される細長い反
応室を含んでいる。
The reactor is at least partially vertical or tilted in such a way that the feed material, resulting product, and catalyst flow relative to each other as a dilute phase or stream for a predetermined riser residence time ranging from about 0.5 seconds to about 10 seconds. It contains an elongated reaction chamber that is held in contact with the reactor.

反応は、通過量当り約50%またはそれ以上の転化率を
与え、かつ触媒上にコークスを約0.3重量%〜約3重
量%、好ましくは少なくとも約0.5重量%の範囲の量
で沈積するように十分に厳しい条件下において、約10
psia〜約50 psia(ポンド/平方インチ絶
対圧)全圧下で、反応室ノ出口で測定して約900°F
〜約1.400°Fの温度において行う。
The reaction provides a conversion of about 50% or more per throughput and includes coke on the catalyst in an amount ranging from about 0.3% to about 3%, preferably at least about 0.5% by weight. Under sufficiently severe conditions to cause deposition, approximately 10
psia to about 900° F. measured at the exit of the reaction chamber at a total pressure of about 50 psia (pounds per square inch absolute)
Perform at a temperature of ~1.400°F.

コークスの全生成率は新供給原料油の重量に基づいて約
4重量%〜約14重量%の範囲にある。
The total coke production rate ranges from about 4% to about 14% by weight based on the weight of the fresh feedstock.

所定の滞留時間の終点において、触媒を生成物から分離
し、ストツピングして高沸点成分および他の同伴または
収着炭化水素を除去し、次いで再生触媒上の炭素量を約
0.25%またはそれ以下まで下げるのに十分な時間、
温度およびふん囲気条件の下で酸素含有燃焼維持用ガス
により再生する。
At the end of a given residence time, the catalyst is separated from the product and stopped to remove high boiling components and other entrained or sorbed hydrocarbons, and then reduce the carbon content on the regenerated catalyst to about 0.25% or less. enough time to lower the
Regenerate with oxygen-containing combustion sustaining gas under temperature and ambient conditions.

この発明の方法の実施方法に応じて、1つまたはそれ以
上の次の追加の利点が実現できる。
Depending on how the method of the invention is implemented, one or more of the following additional advantages may be realized.

所望によって、そして好ましくは、この発明の方法は反
応室において添加水素なしで運転することができる。
Optionally, and preferably, the process of this invention can be operated without added hydrogen in the reaction chamber.

所望によって、そして好ましくは、この方法は供給原料
油の前水素化精製処理なしで、および/または供給原料
からの金属のアスファルテンの他の除去方法なしで運転
することができ、そしてこれは炭素−金属油が全体とし
て、ニッケル同等物として重量で約499111以上ま
たは約5ppII1以上で、さらに約5.51)I)1
11以上で重金属を含有し、かつ約1重量%以上、もし
くは約1.4重量%以上または約2重量%以上の熱分解
炭素残分を有している場合でも正しい。
Optionally, and preferably, the process can be operated without prior hydrorefining treatment of the feedstock and/or without other methods of removing metal asphaltenes from the feedstock, and it The metallic oil as a whole is about 499,111 or more by weight as nickel equivalents or about 5 ppII or more, and about 5.51)I)1
11 or more, contains heavy metals, and has a pyrolytic carbon residue of about 1% by weight or more, or about 1.4% by weight or more, or about 2% by weight or more.

さらに、上記のように、転化装置の供給原料油は全部1
個の同じ転化室で分解することができる。
Furthermore, as mentioned above, the feedstock oil for the converter is all 1
can be decomposed in the same conversion chamber.

この分解反応は従来用いられた(普通の損失と失活を補
償するのに必要とされるそのような置換を除いて再循還
された)触媒により行い、上記条件下で炭素−金属供給
原料油を分解することができる。
This cracking reaction is carried out over conventionally used (recycled except for such substitutions required to compensate for normal losses and deactivation) catalysts and under the above conditions carbon-metal feedstocks. Can break down oil.

最初の通過でガソリンに分解されなかった重質炭化水素
油は同種の供給原料油との接触下でさらに分解するため
に水素化精製処理し、またはせずに再循還することがで
きる。
Heavy hydrocarbon oils that are not cracked into gasoline in the first pass can be recycled with or without hydrorefining treatment for further cracking in contact with like feedstock oils.

この分解において炭化水素油はまず分解条件に前記と同
種の条件下で供されるが、実質的に一回通過型、すなわ
ち単一通過型(例えば、新供給原料油の容量に基づいて
約15容量%以下の再循還量)の運転が好ましい。
In this cracking, the hydrocarbon oil is first subjected to cracking conditions similar to those described above, but in a substantially single pass, i.e. Operation with a recirculation amount of less than % by volume) is preferred.

この発明の1つの好ましい実施態様または局面によれば
、前記の所定の滞留時間の終点で触媒は細長い反応室に
よって定められる方向またはその延長方向に噴射され、
その間に運動量がより小さい生成物に急激な方向変化を
生じさせ、触媒からの生成物の急激な、実質的に瞬間的
な弾道分離を引き起す。
According to one preferred embodiment or aspect of the invention, at the end of said predetermined residence time, the catalyst is injected in the direction defined by the elongated reaction chamber or in the direction of its extension;
Meanwhile, the momentum causes a sudden change in direction of the product, causing a rapid, virtually instantaneous ballistic separation of the product from the catalyst.

かくして分離された触媒は次にストIJツピングされ、
再生され、そして前記反応装置に再循還される。
The catalyst thus separated is then subjected to an IJ sputtering process.
It is regenerated and recycled to the reactor.

この発明のもう1つの好ましい実施態様または局面によ
れば、転化装置の供給原料油は水素化精製処理を受けて
いない、ニッケル当量として少なくとも約5.51)l
)mの重金属を含有していることを一部特徴とする65
0°F+の物質を含有している。
According to another preferred embodiment or aspect of the invention, the converter feedstock oil has not undergone hydrorefining treatment and is at least about 5.51) liters of nickel equivalent.
65, which is characterized in part by containing heavy metals of
Contains material at 0°F+.

この転化装置の供給原料油は前記の分解触媒と一緒にさ
れるばかりでなく、水蒸気を含めて付加的なガス状物質
とも一緒にされ、従って得られる触媒と供給原料油の懸
濁物は添加ガス状物質の分圧の、供給原料油の分圧に対
する比が約0.25〜約4.0の範囲にあるガス状物質
も含んでいる。
The feedstock oil of this converter is not only combined with the cracking catalyst described above, but also with additional gaseous materials, including water vapor, so that the resulting suspension of catalyst and feedstock oil is Also included are gaseous materials having a ratio of the partial pressure of the gaseous material to the partial pressure of the feedstock oil in the range of about 0.25 to about 4.0.

この実施態様または局面を実施するときの蒸気の滞留時
間は約0.5秒〜約3秒の範囲にある。
The residence time of the vapor when practicing this embodiment or aspect ranges from about 0.5 seconds to about 3 seconds.

この好ましい実施態様または局面および前記パラグラフ
の実施態様または局面は相互に組み合せて、または別個
に用いることができる。
The preferred embodiments or aspects of this and the embodiments or aspects of the preceding paragraphs can be used in combination with each other or separately.

この発明のさらにもう1つの好ましい実施態様または局
面によれば、炭素−金属供給原料油は触媒させられるば
かりでなく、特に液体の水を含めて1種またはそれ以上
の追加の物質とも供給原料油に対して約0.04〜約0
.25、好ましくは約0.04〜約0.2、さらに好ま
しくは約0.05〜約0.15の範囲の重量比で接触さ
せられる。
According to yet another preferred embodiment or aspect of the invention, the carbon-metal feedstock is not only catalyzed but also catalyzed with one or more additional substances, including in particular liquid water. about 0.04 to about 0
.. 25, preferably in a weight ratio ranging from about 0.04 to about 0.2, more preferably from about 0.05 to about 0.15.

液体の水を含めてこのような追加の物質は供給原料油を
前記触媒と混合する前、混合中または混合後に、そして
供給原料油の気化の前後のいずれか、好ましくは気化前
に供給原料油と混合することができる。
Such additional substances, including liquid water, may be added to the feedstock oil either before, during or after mixing the feedstock oil with said catalyst, and either before or after vaporization of the feedstock oil, preferably before vaporization. Can be mixed with.

供給原料油、触媒および水(例えば、液体の水の形また
は供給原料油と接触している液体の水の気化によって生
成する水蒸気の形)は漸進流動タイプの反応装置に導入
される。
Feedstock oil, catalyst and water (eg, in the form of liquid water or water vapor produced by vaporization of liquid water in contact with the feedstock oil) are introduced into a gradual flow type reactor.

漸進流動タイプの反応装置はその反応装置に清う1点ま
たはそれ以上の点において前記の弾道分離を実現する反
応装置でもよいし、その反応装置でなくてもよい。
A progressive flow type reactor may or may not be a reactor that achieves the ballistic separation described above at one or more points across the reactor.

供給原料油、触媒および液体の水の気化によって生成す
る水蒸気の混合物が反応装置を通って流れている間にそ
の供給原料油は分解工程を含む上記転化工程の処理を受
ける。
While the mixture of feedstock oil, catalyst, and water vapor produced by vaporization of liquid water flows through the reactor, the feedstock oil is subjected to the conversion step described above, including the cracking step.

供給原料油物質、触媒、水蒸気および得られる生成物は
希薄相または流れとして約0.5秒〜約10秒の範囲に
ある前記の所定のライザー滞留時間流動しながら前記の
細長い反応室内でそれら相互間の接解が保持されている
The feedstock oil material, catalyst, steam, and resulting product are allowed to flow together in said elongated reaction chamber as a dilute phase or stream for said predetermined riser residence time ranging from about 0.5 seconds to about 10 seconds. The tangential solution between is preserved.

この発明は高度に価値のある液体生成物の生成を最大に
し、かつ所望によっては真空蒸留、および水素化精製処
理のような他の高コストの処理を避けるのを可能にしつ
つ広範囲の炭素−金属油の低分子量生成物への連続触媒
接触転化方法を提供する。
This invention maximizes the production of highly valuable liquid products and enables a wide range of carbon-metal production while allowing vacuum distillation and other costly processes such as hydrorefining processes to be avoided if desired. A process for the continuous catalytic conversion of oil to low molecular weight products is provided.

「油」という用語は室温(すなわち、63°F )にお
いて液体である炭化水素組成物から主として成るものば
かりでなく、外囲温度においてアスファルトまたはター
ルであるが、約800°Fまでの範囲の温度に加熱する
とき液化する炭化水素組成物から主として成るものを包
含している。
The term "oil" refers not only to those consisting primarily of hydrocarbon compositions that are liquid at room temperature (i.e., 63°F), but also to asphalt or tar at ambient temperatures, but at temperatures ranging up to about 800°F. It includes those consisting primarily of hydrocarbon compositions that liquefy when heated to.

この発明は、石油起源のものであろうとそうでなかろう
と、炭素−金属油に適用できる。
The invention is applicable to carbon-metallic oils, whether of petroleum origin or not.

例えば、それら油が必要な沸点範囲、熱分解炭素残分6
よび重金属含量を持っているかぎり、この発明は原油か
らの重質残油、重質ビチューメン残油、常圧蒸留残油の
性質に近い性質を持つ「ヘビークルード」として知られ
る原油類、シエール油、タールサンド抽出油、石炭液化
および溶媒和石炭からの生成物、常圧および真空蒸留残
油、溶剤脱れき処理からの抽出液および残油(抽残液)
、潤滑油の精製処理からの芳香族抽出液、タール残油、
重質サイクル油、スロップオイル、他の精油所廃液およ
びそれらの混合物のような広い範囲に及ぶ種々の物質の
処理に適用することができる。
For example, the required boiling range of these oils, the pyrolytic carbon residue 6
This invention applies to heavy residual oils from crude oil, heavy bituminous residues, crude oils known as "heavy crude" with properties similar to those of atmospheric distillation residues, and sierre oil. , tar sands extracted oils, products from coal liquefaction and solvated coal, atmospheric and vacuum distillation residues, extracts and residues from solvent deasphalting processes (raffinate)
, aromatic extracts from lubricating oil refining processes, tar residues,
It can be applied to the treatment of a wide variety of materials such as heavy cycle oil, slop oil, other refinery effluents and mixtures thereof.

前記の混合物は、例えば油、タール、ピッチおよび同様
のものを含めて入手可能な炭化水素留分を混合すること
によって調製することができる。
Such mixtures can be prepared by mixing available hydrocarbon fractions including, for example, oils, tars, pitch, and the like.

また、粉末石炭を炭素−金属油に懸濁させてもよい。Powdered coal may also be suspended in carbon-metal oil.

当業者は炭素−金属油の脱金属法を知っており、脱金属
油はこの発明を用いて転化することができるが、前脱金
属処理を全く受けていない炭素−金属油を供給原料とし
て用いることができることがこの発明の利点である。
Those skilled in the art know how to demetallize carbon-metal oils, and demetalized oils can be converted using this invention, but carbon-metal oils that have not undergone any prior demetallization treatment are used as feedstock. It is an advantage of this invention that it can be done.

同様に、この発明は水素化精製処理を受けていない炭素
−金属油も十分に転化できるということがこの発明の利
点である。
Similarly, it is an advantage of the present invention that carbon-metal oils that have not been subjected to hydrorefining treatment can also be successfully converted.

しかしながら、この方法の好ましい適用は常圧蒸留残油
、すなわち原油の650”Fおよびそれ以上で沸とうす
る原油の留分で、その単独または未使用ガス油と混合し
たその留分に対する適用である。
However, the preferred application of this process is to atmospheric distillation residues, that is, fractions of crude oil boiling at 650"F and above, either alone or mixed with virgin gas oil. .

前減圧蒸留に付された物質の使用を除外しないけれども
、前減圧蒸留を受けていない物質も十分に処理できると
いうのがこの発明の利点であり、かくして減圧蒸留装置
を必要とする常用のFCC法に比較するとき投資と運転
コストが節約される。
Although it does not preclude the use of materials that have been subjected to pre-vacuum distillation, it is an advantage of this invention that materials that have not undergone pre-vacuum distillation can also be adequately treated, thus replacing conventional FCC processes that require vacuum distillation equipment. Investment and operating costs are saved when compared to.

この発明によれば、炭素−金属油の供給原料が用意され
るが、そのうちの少なくとも約70%、好ましくは少な
くとも約85%、さらに好ましくは約100%(容量で
)は650°Fおよびそれ以上の温度で沸とうする。
In accordance with the present invention, a carbon-metal oil feedstock is provided, of which at least about 70%, preferably at least about 85%, and more preferably about 100% (by volume) is above 650°F and above. Boil at a temperature of

こ\で、沸とう温度は全て標準の大気圧条件に基づく。Here, all boiling temperatures are based on standard atmospheric pressure conditions.

一部または全部が650下およびそれ以上の温度で沸と
うする物質から構成されている炭素−金属油において、
このような物質はこの発明においては650′″F+の
物質と称され、そして650°F以上および以下で沸と
うする成金を含有している油の一部を構成し、またはそ
の油から分離された650°F+の物質は650°F十
留分と称される。
In carbon-metallic oils that are partially or wholly composed of substances boiling at temperatures below and above 650°C,
Such materials are referred to in this invention as 650'''F+ materials, and may form part of, or be separated from, oils containing formed metals that boil above and below 650°F. The 650°F+ material is referred to as the 650°F fraction.

ただし、「以上で沸とうする」という用語および「65
0′F+jという用語はそれらの用語によって沸とうす
る能力を持つ物質の全てを特徴付けることを意味するも
のではない。
However, the term "boiling at 65 or above" and "65
The term 0'F+j is not meant to characterize all substances that have the ability to boil by these terms.

この発明が意図する炭素−金属油はいかなる条件下でも
沸とうしない物質を含有することができる。
The carbon-metal oil contemplated by this invention can contain materials that do not boil under any conditions.

例えば、ある種のアスファルトおよびアスファルトンは
、蒸留中に明らかに沸とうしないで熱的に分解される。
For example, some asphalts and asphaltones are thermally decomposed without apparent boiling during distillation.

かくして、例えば供給原料油が少なくとも約70容量%
の約650”F以上の温度で沸とうする物質から成ると
言われているとき、問題の70%はいかなる温度でも沸
とうまたは気化しないある物質を含んでいることがあり
得ることを理解すべきである。
Thus, for example, the feedstock oil may contain at least about 70% by volume.
It should be understood that when a substance is said to consist of a substance that boils at a temperature above about 650”F, it is possible that 70% of the problem contains some substance that does not boil or vaporize at any temperature. It is.

これらの非沸とう性物質は、それらが存在するとき、し
ばしばまたは大体において約1.000°F、1025
°Fまたはそれ以上の温度以下では沸とうしない供給原
料油の部分に濃縮されるだろう。
These non-boiling materials, when present, often or generally have a temperature of about 1.000°F, 1025
It will be concentrated in the portion of the feedstock that does not boil below temperatures of 0.degree. F. or higher.

かくして、少なくとも約10%、好ましくは少なくとも
約15%、さらに好ましくは少なくきも約20%(容量
で)の650°F留分が約1.000°Fまたは102
5°F以下では沸とうしないと言われているとき、約1
.000°Fまたは1025°P以下で沸とうしない物
質の全部または任意の一部はその指示温度およびそれ以
上の温度で気化してもよいし、あるいは気化しなくても
よい。
Thus, at least about 10%, preferably at least about 15%, more preferably at least about 20% (by volume) of the 650°F fraction is about 1.000°F or 102
When it is said that it will not boil below 5°F, approximately 1
.. All or any portion of a substance that does not boil below 000°F or 1025°P may or may not vaporize at its indicated temperature and above.

意図した供給原料油、またはその中の少なくとも650
°F+の物質は少なくとも約2またはそれ以上の熱分解
炭素残分を有しているのが好ましい。
the intended feedstock oil, or at least 650% thereof;
Preferably, the °F+ material has at least about 2 or more pyrolytic carbon residues.

例えば、コンラドソンカーボン含量は約2〜約12の範
囲にあり、そして少なくとも4の値を最もしばしばとる
For example, Conradson carbon content ranges from about 2 to about 12, and most often takes values of at least 4.

特に一般的な範囲は約4〜約8である。A particularly common range is about 4 to about 8.

供給原料油は約1.2〜約1.9の範囲、好ましくは約
1.3〜約1.8の範囲の水素対炭素原子比であること
を特徴とする平均組成を持っているのが好ましい。
The feedstock oil has an average composition characterized by a hydrogen to carbon atomic ratio ranging from about 1.2 to about 1.9, preferably from about 1.3 to about 1.8. preferable.

この発明に従って用いられる炭素−金属供給原料油また
はその中の少なくとも650°F+の物質は少なくとも
約0.1 pI)Inがバナジウムである少なくとも約
4ppInのニッケル当量を含有していることができる
The carbon-metal feedstock used in accordance with this invention, or at least 650° F.+ material therein, can contain a nickel equivalent of at least about 4 ppIn, where the In is vanadium (at least about 0.1 pI).

上記範囲の炭素−金属油は2種またはそれ以上の混合物
から調製することができ、そしてそのうちのあるものは
上記量のニッケル当量およびバナジウムを含有し、また
あるものは含有していない。
Carbon-metal oils in the above range can be prepared from mixtures of two or more, some of which contain the above amounts of nickel equivalents and vanadium, and some of which do not.

ニッケル当量およびニッケルの上記値は、例えば1力月
のような、転化装置の実質的な運転期間に対する時間−
重つき平均値を表わしていることにも注意すべきである
The above values for nickel equivalent and nickel are given over time for a substantial period of operation of the converter, e.g. 1 month.
It should also be noted that weighted average values are represented.

また、重金属はある環境下では触媒に対する繰り返しの
酸化および還元の後触媒毒となる傾向が若干低下するこ
とを示したことにも注目すべきであり、そして文献は「
有効金属」値を定めるための基準について記述している
It should also be noted that heavy metals have shown a slightly reduced tendency to become catalyst poisons after repeated oxidation and reduction of catalysts under certain circumstances, and the literature
Describes the criteria for determining "effective metal" values.

例えば、「デポジテツド メタルズポイスン FCCキ
ャタリスト(Depos i tedMetals P
o1son FCCCatalyst) Jという標題
のシンパロ(Cimbal o )外の報文(オイルア
ンド ガス ジャーナル(Oil and Ga5Jo
urnal )、1972年5月15日、第112〜1
22ページ)を参照されたい。
For example, “Deposited Metals Poison FCC Catalyst”
Oil and Gas Journal (Oil and Gas Journal)
urnal), May 15, 1972, No. 112-1
Please refer to page 22).

この報文の内容をこの発明において引用、参照する。The contents of this report are cited and referred to in this invention.

必要であると考えられるか、または望ましいと考えられ
るときは、この発明により処理される炭素−金属油のニ
ッケル当量およびバナジウムの含量は「有効金属」値に
よって表わすことができる。
When deemed necessary or desirable, the nickel equivalent and vanadium content of the carbon-metal oils treated according to this invention can be expressed in terms of "effective metal" values.

シンハロ外によって注目された触媒毒活性における漸進
的減少にもか5わらず、普通のFCC再生条件下での触
媒の再生は触媒上に蓄積した重金属の脱水素脱メタンお
よび芳香族の縮合活性をひどく損う可能性はないし、通
常は損わない。
Despite the gradual decrease in catalyst poison activity noted by Sinhalo et al., regeneration of the catalyst under normal FCC regeneration conditions reduced the dehydrogenation demethanization of heavy metals accumulated on the catalyst and the condensation activity of aromatics. It can't and usually won't hurt you too much.

第0.2重量%〜約5重量%の、元素状硫黄および/ま
たはその化合物の形の「硫黄」(ただし、供給原料油の
重量に対する元素状硫黄として報告)がFCC供給原料
油に認められ、またその硫黄および硫黄の変性形態がそ
のように得られるガソリン製品に見い出すことができ、
そして船が添加される場合にオクタン価の向上に対する
その感受性を減する傾向があることは知られている。
0.2% to about 5% by weight of "sulfur" in the form of elemental sulfur and/or its compounds (reported as elemental sulfur based on the weight of the feedstock) is found in the FCC feedstock. , also that sulfur and modified forms of sulfur can be found in the gasoline products so obtained;
And it is known that ships tend to reduce their susceptibility to octane enhancement when added.

製品ガソリン中の硫黄は高硫黄含有原油を処理するとき
にそれを減することがしばしば必要になる。
It is often necessary to reduce sulfur in the product gasoline when processing high sulfur containing crude oils.

硫黄がコークス中に存在する程度も再生装置は硫黄をS
O2およびSO3に燃焼させるから潜在的な空気汚染原
になると言われている。
Depending on the extent to which sulfur is present in the coke, the regenerator can
It is said to be a potential source of air pollution because it is combusted to produce O2 and SO3.

しかしながら、この発明の方法においては供給原料油中
の硫黄は他方でNi、V、CuおよびFeのような金属
を反応装置中でスルフィドの形で保持することによって
重金属の活性を抑えることができることが見い出された
However, in the process of the present invention, sulfur in the feedstock oil can on the other hand suppress the activity of heavy metals by retaining metals such as Ni, V, Cu and Fe in the form of sulfides in the reactor. Found out.

これらのスルフィドは脱水素反応およびコークス化反応
の促進において金属それ自体より相当に活性が小さい。
These sulfides are considerably less active than the metal itself in promoting dehydrogenation and coking reactions.

従って、この発明は650°F+分中の硫黄が少なくと
も約0.3重量%の炭素−金属油で実施することが許容
でき、そして約0.8重量%でも、また少なくとも1.
5重量%でも容認できる。
Accordingly, it is acceptable for this invention to be practiced in carbon-metallic oils with at least about 0.3 weight percent sulfur in 650°F+ minutes, and even at least about 0.8 weight percent sulfur.
Even 5% by weight is acceptable.

この発明において有用な炭素−金属油は有意量の窒素含
有化合物を含有していることができ、そして通常はその
ような化合物を含有している。
Carbon-metal oils useful in this invention can, and usually do, contain significant amounts of nitrogen-containing compounds.

この窒素含有化合物の窒素の実質的な部分は塩基性窒素
であることができる。
A substantial portion of the nitrogen in the nitrogen-containing compound can be basic nitrogen.

例えば、炭素−金属油の総窒素含量は少なくとも約0.
05重量%であることができる。
For example, the carbon-metal oil has a total nitrogen content of at least about 0.
05% by weight.

分解触媒の分解活性は触媒表面の酸サイトまたはその孔
が担っているから、塩基性の窒素含有化合物はそれらの
サイトを一時的に中和し、触媒に対して有毒作用を及ぼ
す。
Since the decomposition activity of the decomposition catalyst is carried out by the acid sites on the surface of the catalyst or its pores, basic nitrogen-containing compounds temporarily neutralize these sites and exert a toxic effect on the catalyst.

しかしながら、この窒素は再生中に触媒から消去され得
、その結果活性サイトの酸性度は回復するから触媒は永
久的に損傷される訳ではない。
However, the catalyst is not permanently damaged since this nitrogen can be scavenged from the catalyst during regeneration, so that the acidity of the active sites is restored.

炭素−金属油はまた有意量の、例えば少なくとも約0.
5重量%、さらに典型的には2%またはそれ以上、さら
に約4%またはそれ以上ものペンタン不溶性物を含有し
ていてもよい。
The carbon-metal oil may also contain a significant amount, such as at least about 0.
It may contain 5% by weight pentane insolubles, more typically 2% or more, and even about 4% or more.

これらの不溶性物として、例えばアスファルトンおよび
他の物質を挙げることができる。
These insoluble substances may include, for example, asphaltone and other substances.

アルカリ金属およびアルカリ土類金属は一般に原油を蒸
留してFCC供給原料油として普通用いられる真空ガス
油を製造する際に用いられる蒸留条件下で大量に気化す
る傾向はない。
Alkali metals and alkaline earth metals generally do not tend to vaporize in large quantities under the distillation conditions used when crude oil is distilled to produce vacuum gas oils commonly used as FCC feedstock oils.

そしてむしろ、これらの金属は大部分、例えばアスファ
ルトまたは他の副生成物の製造に用いることができる塔
底残分(非気化高沸点分)に残る。
Rather, these metals remain to a large extent in the bottom residue (non-vaporised high boiling fraction) which can be used, for example, for the production of asphalt or other by-products.

しかしながら、常圧蒸留残油および他の炭素−金属油は
多くの場合塔底製品であり、従って有意量の、ナトIJ
ウムのようなアルカリ金属およびアルカリ土類金属を含
有しているだろう。
However, atmospheric distillation residues and other carbon-metallic oils are often bottoms products and therefore significant amounts of Nato IJ
It will contain alkali metals and alkaline earth metals such as aluminum.

これらの金属は分解中に触媒の上に沈着する。These metals are deposited on the catalyst during decomposition.

これらの金属は触媒組成および触媒が暴露される再生温
度の高さに応じてFCCの普通の処理条件下で■GOを
処理する場合に普通は経験しない触媒(触媒支持体を含
む)とのいろいろな相互作用および反応を受ける。
These metals may be used under the normal processing conditions of the FCC depending on the catalyst composition and the high regeneration temperatures to which the catalyst is exposed. subject to significant interactions and reactions.

触媒特性および再生条件がそのように必要とすればもち
ろん供給原料油中のアルカリおよびアルカリ土類金属の
量を制限する必要な予防策を取ることになるが、それら
の金属は原油と自然状態で結び付いているブラインとし
てばかりでなく、分解装置に供給される水または水蒸気
の成分としても供給原料油に入って行き得るものである
Of course, necessary precautions will be taken to limit the amount of alkali and alkaline earth metals in the feedstock oil if the catalyst properties and regeneration conditions so require, but those metals are present in the crude oil and in its natural state. It may enter the feedstock oil not only as associated brine, but also as a component of the water or steam fed to the cracker.

かくして触媒がアルカリおよびアルカリ土類金属に対し
て特に敏感であるときは、炭素−金属供給原料油を製造
するのに用いられる原油を注意深く脱塩することが重要
であろう。
Thus, when the catalyst is particularly sensitive to alkali and alkaline earth metals, it may be important to carefully desalinate the crude oil used to produce the carbon-metal feedstock.

このような状況において、供給原料油中のそのような金
属(以後「すI−IJウム」と集合的に称する)の含量
は供給原料の重量に基づいて約1pIllllまたはそ
れ以下に保持することができる。
In such circumstances, the content of such metals (hereinafter collectively referred to as "I-IJ") in the feedstock oil may be maintained at about 1 pIllll or less based on the weight of the feedstock. can.

一方、供給原料油のナトリウム水準は分解装置に仕込ま
れる置換触媒のナトリウム水準と使用時に実質的に同じ
であるか、またはそれより小さい触媒のナトリウム水準
を維持するように触媒のナトリウム水準に対して調整す
ることができる。
On the other hand, the feedstock sodium level is relative to the catalyst sodium level to maintain a catalyst sodium level that is substantially the same as, or less than, the sodium level of the displacement catalyst that is charged to the cracker. Can be adjusted.

この発明の特に好ましい実施態様によれば、炭素−金属
油供給原料は約650″F以上の温度で沸とうする少な
くとも約70容量%の物質と約6500F以上の温度で
沸とうするが、約1025°F以下の温度では沸とうし
ない少なくとも約10%の物質を組成している。
In accordance with a particularly preferred embodiment of this invention, the carbon-metal oil feedstock boils at a temperature of about 6500"F or greater with at least about 70% by volume of material boiling at a temperature of about 650"F or greater, but about 1025" It is composed of at least about 10% material that does not boil at temperatures below .degree.F.

この650°F+の物質の平均組成はあらに次の点 (a) 原子状水素対原子状炭素の比が約1.3〜約
1.8の範囲にあり (b) コンラドソンカーボン値が少くとも2であり
The average composition of this 650°F+ material is: (a) the ratio of atomic hydrogen to atomic carbon is in the range of about 1.3 to about 1.8; and (b) it has a low Conradson carbon value. Both are 2.

(C) 前記定義のニッケル商量が少なくとも約41
]pmで、そのうちの少なくとも約2p−がニッケル(
金属として、重量による)、少なくとも約0、1111
)mがバナジウムであり、そして(d) 次の、(1
)少なくとも約0.3重量%の硫黄、(11)少なくと
も約0.05重量%の窒素および(曲少なくとも約0.
5重量%のペンタン不溶物の少なくとも1つの成分を含
む ことを特徴とすることができる。
(C) the nickel quotient as defined above is at least about 41;
]pm, of which at least about 2p- is nickel (
(as metal, by weight), at least about 0,1111
) m is vanadium, and (d) the following, (1
) at least about 0.3% by weight sulfur; (11) at least about 0.05% by weight nitrogen; and (11) at least about 0.05% by weight nitrogen.
It can be characterized in that it contains 5% by weight of at least one component of pentane insolubles.

極めて一般的には、好ましい供給原料油は上記の(1)
、(11)および(曲の全部を含み、石油および非石油
起源の油に見い出される他の成分もそれら成分がこの発
明の方法の運転を妨げないかぎりいろいろな量で存在し
ていることがわかる。
Very generally, preferred feedstock oils are those listed in (1) above.
, (11) and (including all of the songs), it is understood that other components found in oils of petroleum and non-petroleum origin may be present in varying amounts so long as such components do not interfere with operation of the method of this invention. .

ある分解に対して従来から供されていた供給原料を用い
る可能性を除外する積りはないけれどもこの発明は実質
的量の分解に供されていなかった炭素−金属油から大き
な転化率および非常に高い収率で液状炭化水素燃料をう
まく生成させることができるという一定の利点を有して
いる。
Although we do not exclude the possibility of using feedstocks that have traditionally been subjected to some cracking, the present invention provides high conversion and very high It has certain advantages of being able to successfully produce liquid hydrocarbon fuels in high yields.

かくして、例えば、そして好ましくは、少なくとも約8
5%、さらに好ましくは少なくさも約90%、そして最
も好ましくは実質的に全部のこの発明の方法に導入され
る炭素−金属供給原料油が従来は分解条件下で分解触媒
と接触されなかった油である。
Thus, for example, and preferably at least about 8
5%, more preferably at least about 90%, and most preferably substantially all of the carbon-metal feedstock oil introduced to the process of this invention is an oil that has not previously been contacted with a cracking catalyst under cracking conditions. It is.

さらに、この発明の方法は実質的に1回通過型又は単−
通過型における運転に適している。
Furthermore, the method of the invention is substantially single-pass or single-pass.
Suitable for passing type operation.

かくして、もしあるなら再循環量は新しい供給原料油の
容量に基づいて好ましくは約15%またはそれ以下、さ
らに好ましくは約10%またはそれ以下である。
Thus, the amount of recirculation, if any, is preferably about 15% or less, more preferably about 10% or less, based on the volume of fresh feed oil.

普通、この方法で用いられる、触媒の新しい供給原料油
(従来は分解条件下で分解触媒に暴露されていなかった
供給原料油)に対する重量比は約3〜約18の範囲にあ
る。
Typically, the weight ratio of catalyst to fresh feedstock oil (feedstock oil that has not previously been exposed to cracking catalyst under cracking conditions) used in this process ranges from about 3 to about 18.

好ましい比およびさらに好ましい比は約4〜約12、さ
らに好ましいくは約5〜約10、そしてさらにまた好ま
しくは約6〜約10であり、そして約10の比が今のと
ころははゾ最適比であると考えられている。
Preferred and more preferred ratios are from about 4 to about 12, more preferably from about 5 to about 10, and even more preferably from about 6 to about 10, with a ratio of about 10 currently being the most optimal ratio. It is believed that

製品の品質要件の限界内で、触媒対油比を上記範囲内の
相対的に低い水準に制御することは新しい供給原料油に
基づくこの方法のコークス収率を低下させる傾向がある
Within the limits of product quality requirements, controlling the catalyst to oil ratio to a relatively low level within the above range tends to reduce the coke yield of this process based on fresh feedstock oil.

VGCの常用のFCC処理において、プラント処理量の
1日当りのバーレル数とこの方法の全ての相にわたって
循環を受ける触媒の総トン数との間の比は大幅に変える
ことができる。
In conventional FCC processing of VGC, the ratio between the barrels per day of plant throughput and the total tonnage of catalyst that undergoes circulation throughout all phases of the process can vary widely.

この開示の目的には、1日当りのプラント処理量は約4
30°F以下で沸とうする液体生成物に対する平均運転
日数当りの、そのプラントが処理する約650°F以上
で沸とうする新しい供給原料油のバーレル数と定義され
る。
For purposes of this disclosure, the plant throughput per day is approximately 4
It is defined as the number of barrels of new feedstock oil boiling above about 650°F that the plant processes per average day of operation for liquid products boiling below 30°F.

例えば、1つの商業的に成功しているタイプのFCC−
VGO運転においては、約8トン〜約12トンの触媒が
1.000バーレル/日のプラント処理量に対してこの
方法での循還下にある。
For example, one commercially successful type of FCC-
In VGO operation, about 8 tons to about 12 tons of catalyst are under circulation in this manner for a plant throughput of 1.000 barrels/day.

もう1つの商業的に成功している方法においては、この
比は約2〜3の範囲にある。
In another commercially successful method, this ratio is in the range of about 2-3.

この発明は1.000バーレルの日量プラント処理量当
り約2トン〜約30トン、さらに典型的には約2トン〜
約12トンの触媒残留量範囲で実施できるが、非常に小
さい比の触媒重量対日量プラント処理量でこの発明の方
法を実施するのが好ましい。
The invention provides from about 2 tons to about 30 tons, more typically from about 2 tons to about 30 tons per 1.000 barrels of daily plant throughput.
Although it can be carried out in the catalyst residual range of about 12 tons, it is preferred to carry out the process with a very small ratio of catalyst weight to daily plant throughput.

さらに明確に述べると、循還を受けている、あるいはこ
の方法の他の相において、例えばストリッピング、再生
および同様の処理のような処理のために保持されている
残留触媒のプラント処理量に対する量を最小に抑えつつ
上記触媒対油比において所望の滞留時間供給原料油と接
触するのに十分な触媒の残留量でこの発明の方法を実施
するのが好ましい。
More specifically, the amount of residual catalyst, relative to the plant throughput, which is undergoing recycling or is retained for processing in other phases of the process, such as stripping, regeneration and similar processing. It is preferred to carry out the process of this invention with sufficient residual amount of catalyst to contact the feedstock oil for the desired residence time at the above catalyst-to-oil ratio while minimizing .

かくして、さらに詳しく述べると、1.000バーレル
の日量プラント処理量当り約2トン〜約5トン、さらに
好ましくは約2トンまたはそれ以下の触媒残留量でたの
発明の方法を実施するのが好ましい。
Thus, more particularly, the process of the invention may be practiced with catalyst residuals of from about 2 tons to about 5 tons, more preferably about 2 tons or less, per 1.000 barrels of daily plant throughput. preferable.

この発明の実施において、触媒は、例えば系からの触媒
の通常の減量を埋め合わせるように連続的に、または周
期的に加えることができる。
In the practice of this invention, catalyst can be added continuously or periodically, eg, to compensate for normal loss of catalyst from the system.

さらに触媒の添加は、その装置において触媒の平均活性
度水準を維持又は増加させるため触媒の抜取りとともに
行うことができる。
Additionally, catalyst addition can be performed in conjunction with catalyst withdrawal to maintain or increase the average activity level of the catalyst in the device.

例えば、未使用触媒をこの装置に添加する速度は供給原
料油のバーレル当り約0.1ポンド〜約3ポンド、さら
に好ましくは約0.15ポンド〜約2ポンド、そして最
も好ましくは約0.2ポンド〜約1.5ポンドの範囲に
することができる。
For example, the rate at which fresh catalyst is added to the device is from about 0.1 pounds to about 3 pounds, more preferably from about 0.15 pounds to about 2 pounds, and most preferably from about 0.2 pounds per barrel of feed oil. It can range from 1 pound to about 1.5 pounds.

他方、FCC運転からの平衡触媒を用いるべきときは、
約5ポンド/バーレルもの高置換速度で実施することが
できる。
On the other hand, when an equilibrium catalyst from FCC operation should be used,
Displacement rates as high as about 5 pounds per barrel can be carried out.

この装置において用いられている触媒が失活に対する抵
抗性において平均以下であるか、および/またはこの装
置における支配的条件が失活を一層急速にするような条
件であるそのような環境である場合は上記の速度より大
きな添加速度を用いることができるが、逆の環境ではよ
り低い添加速度を用いることができる。
If the catalyst used in the device is below average in its resistance to deactivation and/or the conditions prevailing in the device are such that conditions make deactivation more rapid. may use addition rates greater than those listed above, while lower addition rates may be used in the opposite environment.

説明のために、平衡触媒に対して重量部で5.0001
)pIIIN i +Vの金属または金属類負荷量で装
置を運転するとすれば、例えば処理される供給原料油の
各バーレル(42ガロン)に対して約2,7ポンドの置
換速度で触媒を導入、使用できるだろう。
For illustration purposes, 5.0001 parts by weight for equilibrium catalyst
) If the unit were to be operated at a metal or metals loading of pIIIN i +V, for example, the catalyst would be introduced and used at a displacement rate of about 2.7 pounds for each barrel (42 gallons) of feedstock treated. You can do it.

しかしながら、触媒に対する金属負荷量が10,000
pI]I[lのNi+Vのようなより高い水準での運転
でもその置換速度を、例えば供給原料油のバーレル当り
約1.3ポンドの触媒量までのような置換速度まで実質
的に下げることも可能と思われる。
However, the metal loading on the catalyst is 10,000
Operation at higher levels, such as pI]I[l of Ni+V, can also substantially reduce the displacement rate to, for example, up to about 1.3 pounds of catalyst per barrel of feedstock oil. Seems possible.

かくして、触媒上の金属または金属類の水準および触媒
の置換速度は一般にこの方法を実施するのに許容でき、
かつ望ましい触媒活性度と一致する任意の値にそれぞれ
増加および減少させることができる。
Thus, the level of metal or metals on the catalyst and the rate of displacement of the catalyst are generally acceptable for carrying out the process;
and can be increased and decreased, respectively, to any value consistent with the desired catalyst activity.

いかなる理論とも結び付けることは望まないが例えば滞
留時間および水蒸気と供給原料との任意の混合処理のよ
うな、以下に詳細に述べられるこの方法の多数の特徴は
分解条件が炭素−金属供給原料条件および再生条件に対
する前暴露によって触媒粒子上の沈着した重金属のスル
フィドもしくはスルフィド類、硫酸塩もしくは硫酸塩類
または酸化物もしくは酸化物類からその触媒上で金属類
を還元状態にする程度を制限する傾向があることが認め
られる。
Without wishing to be bound to any theory, a number of features of this process, described in detail below, such as residence time and optional mixing of the steam and feedstock, indicate that the cracking conditions are compatible with the carbon-metal feedstock conditions and Pre-exposure to regeneration conditions tends to limit the extent to which metals are brought to a reduced state on the catalyst from the sulfide or sulfides, sulfate or sulfates or oxides or oxides of heavy metals deposited on the catalyst particles. It is recognized that

かくして、この方法は重金属の蓄積が全く実質的なもの
であるときでも触媒上の重金属の触媒毒作用に有意の制
御を与えると思われる。
Thus, this method appears to provide significant control over the poisoning effects of heavy metals on the catalyst even when heavy metal accumulation is quite substantial.

従って、この方法は元素状の金属もしくは金属類、酸化
物もしくは酸化物類、スルフィドもしくはスルフィド類
または他の化合物の重金属を高蓄積量で有する触媒によ
り実施することができる。
The process can therefore be carried out with catalysts having high accumulations of heavy metals in the form of elemental metals or metals, oxides or oxides, sulfides or sulfides or other compounds.

かくして、平均で約3,000ppmまたはそれ以上の
ニッケル当量としての蓄積量範囲で重金属を有する触媒
によるこの方法の運転が意図される。
Thus, it is contemplated to operate the process with catalysts having heavy metals in the accumulation range as nickel equivalents of about 3,000 ppm or more on average.

触媒上の沈着金属のニッケル当量としての濃度は約50
.000pI1mまたはそれ以上までの範囲であること
ができる。
The concentration of deposited metal on the catalyst as nickel equivalents is approximately 50
.. It can range up to 000 pIlm or more.

さらに明確に述べると、その蓄積は約3.000 pI
)m〜約30,000ppI[lの範囲、好ましくは約
3,000〜20,000ppInの範囲、さらに特定
的には約3.0001)p11〜約12,000pI’
mの範囲にあることができる。
More specifically, the accumulation is approximately 3.000 pI
)m to about 30,000 ppI[l, preferably in the range of about 3,000 to 20,000 ppIn, more particularly about 3.0001) p11 to about 12,000 pI'
m.

上記したこれらの範囲内で、約4.000p1)Ill
またはそれ以上、約5.oooppmまたはそれ以上、
あるいは約7,000pI)mまたはそれ以上の金属量
水準における運転は必要とされる触媒の置換速度を減少
させる傾向があり得る。
Within these ranges mentioned above, approximately 4.000p1)Ill
or more, about 5. oooppm or more,
Alternatively, operation at metal loading levels of about 7,000 pI)m or higher may tend to reduce the required catalyst displacement rate.

ただし、上記範囲は再生平衡触媒に基づいて測定される
重量によるニッケル当量の100万部当りの部数に基づ
き、そしてこの規定において金属類は金属として表わさ
れる。
However, the above ranges are based on parts per million of nickel equivalent by weight measured on a regenerated equilibrium catalyst, and in this definition metals are expressed as metals.

しかしながら、もし触媒の非常に速い置換速度を可能に
する適当な活性度の触媒が非常に低いコストで入手でき
るならば、炭素−金属油は重金属をニッケル同等物とし
て3,000卿以下で有する触媒によりより低沸点の液
体生成物に転化することができる。
However, if catalysts of suitable activity allowing very fast displacement rates of the catalyst are available at very low cost, carbon-metal oils can be used as catalysts with heavy metals below 3,000 nickel equivalents. can be converted to lower boiling liquid products.

例えば、ある供給原料油、例えば真空ガス油の分解にお
いて使用された、他の装置、例えばFCC装置からの、
熱分解炭素残分が1 pl)m以下で、かつ重金属をニ
ッケル当量として4ppm以下で含有している平衡触媒
を用いることができるだろう。
For example, from another equipment, such as an FCC equipment, used in the cracking of one feedstock oil, such as a vacuum gas oil,
Equilibrium catalysts with a pyrolysis carbon residue of less than 1 pl)m and a heavy metal content of less than 4 ppm as nickel equivalent could be used.

いすえにしても、循還している残留触媒中の重金属の平
衡濃度は前記で検討した触媒の添加速度の調節によって
制御することができる(所望とされ、または必要とされ
るように保持または変えることを含む)。
Even so, the equilibrium concentration of heavy metals in the recycled residual catalyst can be controlled by adjusting the catalyst addition rate discussed above (maintaining or changing as desired or required). (including).

かくして、例えば、触媒の添加は触媒上の重金属の蓄積
量を前記設定範囲の1つに制御する速度に維持すること
ができる。
Thus, for example, the addition of catalyst can be maintained at a rate that controls the amount of heavy metal accumulation on the catalyst to one of the set ranges.

普通、比較的高水準の分解活性を有し、低滞留時間にお
いて高水準の転化率と生産i生を与える触媒を用いるの
が好ましい。
It is generally preferred to use catalysts that have relatively high levels of cracking activity and provide high levels of conversion and production at low residence times.

触媒の転化能はこの方法の実際の運転中に得られる転化
率によって、および/または標準の触媒活性度試験で得
られる転化率によって表わすことができる。
The conversion capacity of a catalyst can be expressed by the conversion obtained during the actual operation of the process and/or by the conversion obtained in standard catalyst activity tests.

例えば、支配的な工程条件下における長期の運転中に少
なくとも約50%、さらに好ましくは少なくとも約60
%の転化水準を維持するために十分に活性である触媒を
用いるのが好ましい。
For example, at least about 50%, more preferably at least about 60% during long-term operation under prevailing process conditions.
It is preferred to use a catalyst that is sufficiently active to maintain % conversion levels.

この関係では、転化率は新しい供給原料油に基づく液体
の容量百分率で表わされる。
In this relationship, conversion is expressed as a volume percentage of liquid based on fresh feedstock oil.

また、例えば、好ましい触媒は、その未使用状態または
平衡状態において、MAT(マイクロ−活性度試験)転
化率に関しての百分率として表わされる規定活性度を表
わすものと定義することができる。
Also, for example, a preferred catalyst can be defined as one which, in its fresh or equilibrium state, exhibits a specified activity expressed as a percentage with respect to MAT (Micro-Activity Test) conversion.

この発明の目的には、前記百分率は、評価試験下の触媒
が適切な標準の供給原料を用いてそれを900°F、1
6WH8V(時間当りの重量空間速度、湿分不含基準で
計算、1100°Fで乾燥し、秤量し、次いで供給原料
油に接触する約1時間またはそれ以下の時間以舗までに
約25℃および相対湿度50%において少なくとも8時
間調整したきれいな触媒を使用)およびASTM D−
32MAT試験法D−3907−80による3C10(
触媒対油比)において430°Fの終点ガソリン、さら
に軽質の生成物およびコークスに転化する、標準供給原
料の容量百分率である。
For purposes of this invention, the above percentages mean that the catalyst under evaluation test was prepared using an appropriate standard feedstock at 900°F.
6WH8V (weight hourly space velocity, calculated on a moisture-free basis, dried at 1100°F, weighed, and then heated to about 25°C and (using clean catalyst conditioned for at least 8 hours at 50% relative humidity) and ASTM D-
3C10 according to 32MAT test method D-3907-80 (
The percentage by volume of the standard feed that is converted to a 430° F. end point gasoline (catalyst to oil ratio), plus lighter products and coke.

標準の供給原料としては、次の分析値および性質 60°FにおけるAPI比重、度 31.0600Fに
おける比重、g/cc O,8708ラムスポト
ム法カーボン、重量% 0.09コンラドソン法カーボ
ン、 重量%(概算) 0.04炭素、重量
% 84..92水素、重量%
12.94硫黄、重量%
0.68窒素、ppIn305 100”Fにおける粘度、 センチスト−クス 10.36ワトソンに因
子 11.93アニリン点
182 臭素価 2.2パラフイン、
容量% 31.7オレフイン、容量%
1.6ナフテン、容量% 44.
0芳香族化合物、容量% 22.7平均分子量
284 ニツケル 痕跡量 バナジウム 痕跡量 鉄 痕跡量 ナトリウム 痕跡量 塩化物 痕跡量 BSおよびW 痕跡量 蒸留 ASTM D−1160 IBP 445 10% 601 30% 664 50% 701 70% 734 90% 787 FBP 834 を有する、ダビソン(Davison)、デイビジョン
オブ ダブリュー・アール・ブレース(Divisio
nof W、 R,Grace)が使用しているものの
ようなスウィート ライト プライマリ−ガス油がある
The standard feedstock has the following analytical values and properties: API Gravity at 60°F, Degrees 31.0 Specific Gravity at 600F, g/cc O, 8708 Lumspotom Carbon, wt% 0.09 Conradson Carbon, wt% (approximately) ) 0.04 carbon, weight % 84. .. 92 hydrogen, wt%
12.94 Sulfur, wt%
0.68 Nitrogen, ppIn305 Viscosity at 100”F, centistokes 10.36 Watson factor 11.93 Aniline point
182 Bromine number 2.2 paraffin,
Capacity% 31.7 Olefin, Capacity%
1.6 naphthene, volume % 44.
0 aromatic compounds, volume % 22.7 average molecular weight
284 Nickel Trace Vanadium Trace Iron Trace Sodium Trace Chloride Trace BS and W Trace Distillation ASTM D-1160 IBP 445 10% 601 30% 664 50% 701 70% 734 90% 787 Davison with FBP 834 (Davison), Division of W.R. Brace (Divisio)
There are sweet light primary gas oils such as those used by W, R, Grace).

ガソリンの終点およびMAT転化試験における生成した
生成物の沸とう温度−容量%の関係は例えば、模擬蒸留
法、例えばガスクロマトグラフ[シム−D(Sim−D
)J法の改良法、ASTMD−2887−73によって
求めることができる。
The boiling temperature-volume % relationship between the end point of gasoline and the product produced in the MAT conversion test can be determined using a simulated distillation method, such as a gas chromatograph [Sim-D (Sim-D)].
) It can be determined by an improved method of J method, ASTM D-2887-73.

このようなシムニレ−ジョンの結果は大量の試料物質を
標準的な実験室用蒸留法に付すことによって得られる結
果とかなりよく一致する。
The results of such simulsion are in fairly good agreement with those obtained by subjecting large quantities of sample material to standard laboratory distillation procedures.

転化率は回収生成物に残っているガソリンより重い生成
物の容量%(新しい供給原料油に基づく)を100から
減することによって計算される。
Conversion is calculated by subtracting from 100 the volume percent (based on fresh feed oil) of products heavier than gasoline remaining in the recovered product.

ハウゲン(Hougen )およびワトソン(Wa t
son )のケミカル プロセス プリンシプルス (Chemical Process Pr1ncip
les ) (ジョン ワイリー アンド サンズ社(
J ohnWiley & 5ons、inc、)ニュ
ーヨーク(N、Y、]。
Haugen and Watson
Son)'s Chemical Process Principles
les) (John Wiley & Sons, Inc.)
John Wiley & 5ons, inc.) New York (N, Y.).

11947年の第935〜937ページで「活性度の因
子」についてその内容が議論されている。
No. 11947, pages 935 to 937, the contents of "factors of activity" are discussed.

この概念は標準触媒に対する運転用触媒の有効さを比較
する「相対活性度」の使用を導ひく。
This concept has led to the use of "relative activity" to compare the effectiveness of a working catalyst to a standard catalyst.

相対活性度の測定値は各種触媒の要求量が相互にどう違
うか見分けることを容易にする。
Measurements of relative activity make it easy to discern how the requirements of various catalysts differ from each other.

かくして、相対活性度は所定の転化水準を与えるのに必
要な、または必要と思われる標準触媒または参照触媒の
重量を割ることによって得られる、同じまたは同等の条
件下で同じまたは同等の供給原料油において同じ転化水
準を生むのに必要な、または必要と思われる運転触媒(
提案された触媒であろうと、実際に使用された触媒であ
ろうと)の重量に比較される比である。
Relative activity is thus obtained by dividing the weight of the standard or reference catalyst required or deemed necessary to give a given conversion level under the same or equivalent conditions. operating catalyst (
The ratio compared to the weight of the catalyst (whether proposed or actually used).

触媒重量のこの比は数値比として表わすことができるが
、百分率基準に変換するのが好ましい。
Although this ratio of catalyst weights can be expressed as a numerical ratio, it is preferably converted to a percentage basis.

標準触媒はこの発明を実施するのに有用な、例えばゼオ
ライトの流体分解触媒のような触媒の中から選ぶのが好
ましく、またその能力は温度、WH8V、触媒対油比の
条件およびMAT転化試験についての前記記述とAST
M D−32のMAT試験D−3907−80において
述べた他の条件の下で標準の供給原料油において所定の
転化水準を生むように選ばれる。
The standard catalyst is preferably selected from among the catalysts useful in carrying out the invention, such as zeolite fluid cracking catalysts, and whose capabilities are determined with respect to temperature, WH8V, catalyst to oil ratio conditions and MAT conversion test. The above description and AST
MD-32 is selected to produce a predetermined conversion level in a standard feedstock under the other conditions described in MAT test D-3907-80.

転化率は430°Fの終点のガソリン、より軽質の生成
物およびコークスに転化される供給原料油の容量百分率
である。
Conversion is the volume percentage of feedstock oil that is converted to gasoline, lighter products, and coke at a 430°F endpoint.

標準の供給原料油に対しては前記のライト プライマリ
−ガス油又は同等の油が用い得る。
For standard feedstock oils, the light primary gas oils described above or equivalent oils may be used.

相対活性度の測定を行うために、「標準触媒曲線」、す
なわち標準の触媒および供給原料油についての転化率(
上記定義の)対逆WH8Vのチャートまたはグラフを用
意してもよい。
In order to make measurements of relative activity, a "standard catalyst curve", i.e. a conversion rate (
A chart or graph of the reverse WH8V (as defined above) may be prepared.

標準供給原料油を使用しているいろなWH8Vの水準に
おいてASTM D−3907−80の条件下(前記改
良法)で十分な数の実験を行って標準供給原料油に対す
る転化率対WH8Vの正確な「曲線」を作る。
A sufficient number of experiments were conducted under ASTM D-3907-80 conditions (improved method above) at various WH8V levels using standard feedstock oils to determine the exact conversion vs. WH8V for standard feedstock oils. Create a "curve".

この曲線は期待される転化率範囲を含めて運転触媒が試
験されるいろいろな転化水準の全部または実質的に全部
を横断すべきである。
This curve should traverse all or substantially all of the various conversion levels at which the operating catalyst is tested, including the expected conversion range.

この曲線から、試験の比較のための標準WH8Vや、標
準触媒において100%の相対活性度を表わすように選
ばれたその転化水準に相当する逆wnsvの標準値を定
めることができる。
From this curve, a standard value of inverse wnsv can be determined for the standard WH8V for comparison of the test and its conversion level chosen to represent 100% relative activity on the standard catalyst.

この発明の開示の目的に対しては、前記の逆WH8Vお
よび転化水準はそれぞれ0.0625および75%であ
る。
For purposes of this invention disclosure, the inverse WH8V and conversion levels are 0.0625 and 75%, respectively.

相対活性度が未知の運転触媒を試験する場合、前記D−
3907−80の条件下(前記改良法の)でその触媒に
より十分な数の実験を行い、標準のmsvにおいてその
運転触媒により得られる、または得られると思われる転
化水準を定める。
When testing a working catalyst of unknown relative activity, the D-
A sufficient number of experiments are conducted with the catalyst under 3907-80 conditions (improved method above) to determine the conversion level obtained, or expected to be obtained, with the operating catalyst at standard msv.

次に、上記の標準触媒曲線を用いて、標準触媒を用いた
ときに必要とされる逆WH8Vを構成している仮定の逆
WH8Vを定め、標準WH8Vにおいて運転触媒によつ
と示される、または示されると思われる同じ転化水準を
得る。
Next, using the standard catalyst curve above, determine the hypothetical reverse WH8V that constitutes the required reverse WH8V when using the standard catalyst, and determine the obtain the same conversion level that would be expected.

相対活性度を次にその仮定の逆WH8Vを逆標準WH8
Vで割ることによって計算する。
Next, calculate the relative activity by converting the assumed inverse WH8V to the inverse standard WH8
Calculated by dividing by V.

その値は1/16、すなわち0.0625である。Its value is 1/16, or 0.0625.

この結果が小数によって表わされる相対活性度であって
、これは次に100倍して百分率の相対活性度に変換す
ることができる。
The result is a relative activity expressed as a decimal, which can then be converted to a percentage relative activity by multiplying by 100.

この測定結果を適用する際に、0.5、すなわち50%
の相対活性度は標準触媒と同じ転化率を与えるのに運転
触媒の量は2倍要すること、すなわち生産用触媒は参照
触媒の活性の50%であることを意味する。
When applying this measurement result, 0.5, i.e. 50%
The relative activity of means that twice the amount of working catalyst is required to give the same conversion as the standard catalyst, ie, the production catalyst is 50% of the activity of the reference catalyst.

触媒はその未使用形態で、または前記のように未使用形
態以外の形態でこの方法に導入することができる。
The catalyst can be introduced into the process in its virgin form or, as described above, in a form other than virgin form.

例えば、別の供給原料油の分解において使用した触媒の
ような、他の装置から抜き取った平衡触媒を使用するこ
とができる。
For example, equilibrium catalyst taken from other equipment can be used, such as catalyst used in the cracking of another feedstock oil.

MAT転化活性の基準に特徴があるか、あるいは相対活
性度の基準に特徴があるかにか5わらず、好ましい触媒
はこの発明の方法に「導入されたとき」のそれら触媒の
活性度の基準で、またはこの発明の方法における「抜取
時の」活性度、すなわち平衡活性度の基準で、あるいは
それら両基準で記述することができる。
Preferred catalysts, whether characterized on a basis of MAT conversion activity or on a basis of relative activity, are based on their activity as "introduced" to the process of this invention. or in terms of the "as-drawn" activity, ie, equilibrium activity, in the process of the invention, or in terms of both criteria.

この発明の方法に「導入されたとき」の未使用触媒およ
びノン−バージン触媒の好ましい活性度水準はMAT転
化率で少なくとも約60%であり、そして相対活性度に
関しては好ましくは少なくとも約20%、さらに好まし
くは少なくとも約40%、さらにまた好ましくは少なく
とも約60%である。
Preferred activity levels for fresh and non-virgin catalysts "as introduced" into the process of this invention are at least about 60% in MAT conversion, and preferably at least about 20% in terms of relative activity; More preferably at least about 40%, still more preferably at least about 60%.

しかしながら、特に高添加速度で供給されたノン−バー
ジン触媒の場合は、より低い活性度水準でも許容できる
However, lower activity levels are acceptable, especially with non-virgin catalysts fed at high addition rates.

この発明の方法において使用された触媒の許容できる「
抜取時」の活性度水準、すなわち平衡活性度水準は少な
くとも約20%またはそれ以上であるが、約40%また
はそれ以上、好ましくは約60%またはそれ以上が相対
活性度基準で好ましい値であり、そしてMAT転化率基
準では60%またはそれ以上の活性度水準もまた意図さ
れる。
The catalyst used in the process of this invention has an acceptable
The activity level "at the time of withdrawal," or equilibrium activity level, is at least about 20% or more, although about 40% or more, preferably about 60% or more, is a preferred value on a relative activity basis. , and activity levels of 60% or greater on a MAT conversion basis are also contemplated.

さらに好ましくは装置における使用条件下において、上
記水準またはそれ以上の水準にある平衡活性度を確立す
る触媒を用いるのが望ましい。
More preferably, it is desirable to use a catalyst that establishes an equilibrium activity at or above the above-mentioned level under the conditions of use in the device.

触媒の活性度はコークスが0.01以下の触媒、例えば
再生触媒により求める。
The activity of the catalyst is determined using a catalyst with coke of 0.01 or less, for example, a regenerated catalyst.

上記の転化能を有する炭化水素用分解触媒はどれでも用
いることができる。
Any hydrocarbon cracking catalyst having the above-mentioned conversion ability can be used.

特に好ましい群の触媒として供給原料油物質の分子が収
着のために、および/または孔内またはそれに隣接する
活性な触媒サイトとの接触のために入ることができる孔
構造を有するものがある。
A particularly preferred group of catalysts are those having a pore structure through which molecules of the feed oil material can enter for sorption and/or for contact with active catalyst sites within or adjacent to the pores.

例えば屑状ケイ酸塩、例えば緑粘土を含めて、この分類
に入る各種タイプの触媒が入手できる。
Various types of catalysts are available that fall into this category, including, for example, scrap silicates, such as green clays.

この分類内の最も広く入手できる触媒は周知のゼオライ
ト含有触媒であるけれども、非ゼオライト触媒も意図さ
れる。
Although the most widely available catalysts within this class are the well-known zeolite-containing catalysts, non-zeolite catalysts are also contemplated.

好ましいゼオライト含有触媒は得られる触媒が罰記で言
及した活性度と孔構造を有するかぎり、天然ゼオライト
でも、半合成ゼオライトでも、あるいは合成ゼオライト
でも、任意のゼオライトを含み得、またゼオライト単独
あるいは触媒の適性をあまり損わない他の物質と混合し
て含めることができる。
Preferred zeolite-containing catalysts may contain any zeolite, be it natural, semi-synthetic or synthetic zeolite, as long as the resulting catalyst has the activity and pore structure mentioned in the penalty notes, and may contain zeolite alone or as a catalyst. It can be included in admixture with other substances that do not significantly impair suitability.

例えば、未使用触媒が混合物であるとき、ゼオライト成
分は多孔質の耐火性無機酸化物キャリアーと結び付けて
、またはその中に分散させて含めることができる。
For example, when the fresh catalyst is a mixture, the zeolite component can be included in conjunction with or dispersed within a porous refractory inorganic oxide carrier.

このような場合触媒はその総重量(水不含基準)に基づ
いてゼオライトを、例えば約1重量%〜約60重量%、
さらに好ましくは約15%〜約50%、そして最も典形
的には約20%〜約45%含有することができ、そして
残りは多孔質の耐火性無機酸化物単独、または各種の所
望とされる、もしくは所望とされない反応を促進あるい
は抑制する公知の作用補助剤と組み合わせたその無機酸
化物である。
In such cases, the catalyst may contain, for example, from about 1% to about 60% by weight of zeolite, based on its total weight (water-free basis).
More preferably, it may contain from about 15% to about 50%, and most typically from about 20% to about 45%, with the remainder being the porous refractory inorganic oxide alone or as desired. or its inorganic oxides in combination with known auxiliaries that promote or inhibit undesired reactions.

この発明で有用な分子篩触媒であるゼオライトの類の一
般的説明について、1978年7月26日および197
8年9月13日発行のケミカル ウィークマガジン(C
hemical Week Magazine)にそれ
ぞれ見られる「リファイナリー キャタリスツアー フ
ルイド ビジネス(RefineryCatalyst
s Area Fluid Business) Jお
よび[メーキング キャット クラッカーズ ワーク
オン ヴエアリード ダイエチ(MakingCat
Crackers Work On Varied D
iet)Jという標題の論文の開示に注意が引かれる。
July 26, 1978 and 1977 for a general description of the class of zeolites that are molecular sieve catalysts useful in this invention.
Chemical Week Magazine (C
Refinery Catalyst Tour Fluid Business (RefineryCatalyst
s Area Fluid Business) J and [Making Cat Crackers Work
On Vaired Daiichi (MakingCat
Crackers Work On Varied D
Attention is drawn to the disclosure of a paper entitled iet) J.

これら刊行物の記述をこの明細書で引用、参照する。The descriptions of these publications are incorporated herein by reference.

ゼオライト含有触媒のゼオライト成分は大部分FCC分
解法において有用であることが分っているものである。
The zeolite component of the zeolite-containing catalyst is mostly one that has been found to be useful in FCC cracking processes.

普通、これらゼオライトはその結晶構造において酸素原
子を介して隣接ケイ素原子と結び付いているテトラ配位
アルミニウム原子から典形的にできている結晶性のアル
ミノシリケートである。
In general, these zeolites are crystalline aluminosilicates typically made up of tetracoordinated aluminum atoms linked to adjacent silicon atoms via oxygen atoms in their crystal structure.

しかしながら、この明細書の開示の中で用いられる「ゼ
オライト」という用語はアルミノシリケートばかりでな
く、アルミニウムが一部または全部、例えばガリウムお
よび/または他の金属原子で置換されている物質も意図
し、またさらにケイ素の全部または一部が例えばゲルマ
ニウムのような原子で置換された物質も包含する。
However, the term "zeolite" as used in this disclosure contemplates not only aluminosilicates, but also materials in which aluminum has been partially or fully replaced, for example by gallium and/or other metal atoms; It also includes substances in which all or part of silicon is replaced with atoms such as germanium.

チタンおよびジルコニウムの置換も行うことができる。Substitutions of titanium and zirconium can also be made.

はとんどのゼオライトは合成またはナトリウム形で天然
に産出する。
Most zeolites are either synthetic or naturally occurring in sodium form.

ナトリウム形ではナトリウムカチオンは結晶構造中の電
気陰性サイトと結び付いている。
In the sodium form, the sodium cation is associated with electronegative sites in the crystal structure.

ナトリウムカチオンは炭化水素の転化条件に暴露される
とき、特に高温に暴露されるときゼオライトを不活性に
し、かつ非常に不安定にする傾向がある。
Sodium cations tend to render zeolites inert and highly unstable when exposed to hydrocarbon conversion conditions, especially when exposed to high temperatures.

従って、ゼオライトはイオン交換されるが、ゼオライト
が触媒組成物の成分である場合そのようなイオン交換は
触媒組成物の成分としてゼオライトの配合の前後に行う
ことができる。
Thus, the zeolite is ion-exchanged, but if the zeolite is a component of the catalyst composition, such ion exchange can occur before or after incorporation of the zeolite as a component of the catalyst composition.

ゼオライトの結晶構造中のナトリウムの置換に適当なカ
チオンにはアンモニウム(水素に分解可能)、水素、希
土類金属、アルカリ土類金属などがある。
Suitable cations to replace sodium in the crystal structure of the zeolite include ammonium (which can be decomposed to hydrogen), hydrogen, rare earth metals, alkaline earth metals, and the like.

各種の適当なイオン交換操作とゼオライトの結晶構造に
イオン交換できるカチオンは当業者にはよく知られてい
る。
A variety of suitable ion exchange operations and cations that can be exchanged into the zeolite crystal structure are well known to those skilled in the art.

この発明の触媒として使用でき、またはその触媒に含め
ることができる天然産の結晶性アルミノシリケートのゼ
オライトの例はホージャサイト、モルデン沸石、斜ブチ
ロライト、斜方沸石、方沸石、クリオナイトや、レビー
石、ダチアルジ石、ポーリンガイト、方ゆう石、フェリ
オライド、揮沸石、灰沸石、黄安華、重十字石、灰十字
面、ブリュウスクー石、フラライト、ブトライト、グメ
リン沸石、コームナイト、白榴石、天藍石、スカプライ
ト、中沸石、ブトライト、ネフリン、マトロライト、オ
レフレ石および方ソーダ石である。
Examples of naturally occurring crystalline aluminosilicate zeolites that can be used or included in the catalysts of this invention are faujasite, mordenite, clinobutyrolite, chabazite, analzite, kryonite, and lewyite. , datyalgite, poringite, analone, ferriolide, volatilite, angiolite, huanganhua, bijurite, greyscale, briuskuite, fullerite, butolite, gmelinite, comnite, leucite, alanite, They are scaprite, mesozeolite, butrite, nephrin, matrolite, olephrite, and sodalite.

この発明を実施するための触媒として有用である合成結
晶性アルミノシリケートのゼオライトの例はアメリカ特
許第2,882,244号のゼオライトX1アメリカ特
許第3.130,007号のゼオライトYおよびアメリ
カ特許第2,882,243号のゼオライトA1ならび
にアメリカ特許第 3.008.803号のゼオライトB、カナダ特許第6
61.981号のゼオライl−D、カナダ特許第614
.495号のゼオライトL1アメリカ特許第2.996
,358号のゼオライトL1アメリカ特許第3,010
,789号のゼオライトL1アメリカ特許第3,011
,869号のゼオライトJ、ベルギー特許第575,1
77号のゼオライトL1アメリカ特許第2,995,4
23号のゼオライトL1アメリカ特許第3,140.2
524のゼオライト0、アメリカ特許第2.991,1
51号のゼオライトL1アメリカ特許第3,054,6
57号のゼオライトS1アメリカ特許第2,950,9
52号のゼオライトT。
Examples of synthetic crystalline aluminosilicate zeolites that are useful as catalysts for practicing this invention are Zeolite X of U.S. Pat. No. 2,882,244, Zeolite Y of U.S. Pat. Zeolite A1 of US Patent No. 2,882,243 and Zeolite B of US Patent No. 3.008.803, Canadian Patent No. 6
Zeolite I-D of No. 61.981, Canadian Patent No. 614
.. 495 Zeolite L1 U.S. Patent No. 2.996
, 358 Zeolite L1 U.S. Patent No. 3,010
, 789 Zeolite L1 U.S. Patent No. 3,011
, 869 Zeolite J, Belgian Patent No. 575,1
No. 77 Zeolite L1 U.S. Patent No. 2,995,4
No. 23 Zeolite L1 U.S. Patent No. 3,140.2
524 Zeolite 0, U.S. Patent No. 2.991,1
No. 51 Zeolite L1 U.S. Patent No. 3,054,6
No. 57 Zeolite S1 U.S. Patent No. 2,950,9
No. 52 Zeolite T.

アメリカ特許第3,012,853号のゼオライトW、
カナダ特許第614,495号のゼオライトZおよびカ
ナダ特許第817.915号のゼオライトオメガである
Zeolite W of U.S. Patent No. 3,012,853;
Zeolite Z of Canadian Patent No. 614,495 and Zeolite Omega of Canadian Patent No. 817.915.

また、ZK−4HJ、アルファーベーターおよびZSM
−タイプのゼオライトも有効である。
Also, ZK-4HJ, Alphabeter and ZSM
-type zeolites are also effective.

さらに、アメリカ特許第3,140,249号、同3,
140,253号、同3,944,482号および同4
,137.151号明細書に記載されるゼオライトも有
効であり、これら特許明細書の開示をこの発明の明細書
で引用、参照する。
Furthermore, U.S. Patent No. 3,140,249;
No. 140,253, No. 3,944,482 and No. 4
, 137.151 are also effective, and the disclosures of these patent specifications are cited and referred to in the specification of this invention.

ホージャサイトタイプの結晶構造を有する結晶性アルミ
ノシリケートのゼオライトがこの発明での使用に特に好
ましい。
Crystalline aluminosilicate zeolites having a faujasite type crystal structure are particularly preferred for use in this invention.

これには特に天然のホージャサイトおよびゼオライトX
とゼオライトYがある。
This includes especially the natural faujasite and zeolite
and Zeolite Y.

合成ホージャサイトのような結晶性アルミノシリケート
のゼオライトは大きさが約1μ〜約10μの規則的に成
形されたばらばらの粒子として標準状態で結晶化し、従
ってこれはこの発明で使用することができる市販の触媒
においてしばしば見い出される大きさである。
Synthetic crystalline aluminosilicate zeolites, such as faujasite, crystallize under standard conditions as regularly shaped, loose particles of about 1 micron to about 10 micron in size, and therefore are commercially available which can be used in this invention. This is the size often found in catalysts.

好ましくは、ゼオライトの粒径は約0.1μ〜約10μ
であり、そしてさらに好ましくは約0.1μ〜約2μま
たはそれ以下である。
Preferably, the particle size of the zeolite is from about 0.1μ to about 10μ
and more preferably from about 0.1μ to about 2μ or less.

例えば、焼成カオリンからその場でできるゼオライトは
さらに小さい結晶である点に特徴がある。
For example, zeolite produced in situ from calcined kaolin is characterized by smaller crystals.

結晶性ゼオライトは内部および外部の画表面積を有し、
そして後者を「ポークル (portal)j表面積と定義した。
Crystalline zeolites have internal and external surface areas,
The latter was defined as the "portal surface area."

総表面積のうち最も大きな部分は内部表面積である。The largest portion of the total surface area is the internal surface area.

ゼオライト結晶の外側表面をポータル表面積と称してい
るが、反応試剤はその外表面を通過してより低沸点の生
成物に転化すると考えられる。
The outer surface of the zeolite crystal is referred to as the portal surface area, and it is believed that the reactants pass through the outer surface and are converted to lower boiling point products.

例えば、コークスの形成による内部チャンネルの閉塞、
ポータル表面積にコークスが沈着することによる内部チ
ャンネルへの入口の閉塞、および金属の触媒毒作用によ
る汚染はゼオライトの全表面積を非常に減少させる。
For example, blockage of internal channels due to the formation of coke,
Blockage of the entrance to the internal channels by coke deposition on the portal surface area and contamination by catalyst poisoning of metals greatly reduces the total surface area of the zeolite.

従って、汚染と孔の閉塞の影響を最小にするには上記の
標準の大きさより大きい結晶はこの発明の触媒に使用し
ないのが好ましい。
Therefore, to minimize the effects of contamination and pore clogging, crystals larger than the above standard sizes are preferably not used in the catalysts of this invention.

市販のゼオライト含有触媒は、例えばシリカ、アルミナ
、マグネシアおよびそれらの混合物、およびそのような
酸化物と、例えばアメリカ特許第3.034,948号
に記載される粘土との混合物を含めて、各種の金属酸化
物およびそれらの組み合わせを含有するキャリアーとと
もに入手できる。
Commercially available zeolite-containing catalysts include a variety of zeolite-containing catalysts, including, for example, silica, alumina, magnesia, and mixtures thereof, and mixtures of such oxides with clays, such as those described in U.S. Pat. No. 3,034,948. Available with carriers containing metal oxides and combinations thereof.

例えば、減圧軽油からのガソリンの製造に適している任
意のゼオライト含有分子篩の流動性分解触媒を選ぶこと
ができる。
For example, any zeolite-containing molecular sieve fluid cracking catalyst suitable for the production of gasoline from vacuum gas oil can be selected.

しかしながら、金属に対して顕著な抵抗性を有する触媒
の賢明な選択によっである種の利点を得ることができる
However, certain advantages can be obtained by judicious selection of catalysts with significant resistance to metals.

金属抵抗性のゼオライト触媒は、例えばアメリカ特許第
3.944,482号明細書に記載され、その特許明細
書において触媒は1〜40重量%の希土類金属交換ゼオ
ライトを含有し、残りは規定の孔容積と大きさの分布を
有する耐火性金属酸化物である。
Metal-resistant zeolite catalysts are described, for example, in U.S. Pat. It is a refractory metal oxide with a volume and size distribution.

「金属耐性」と述べられている他の触媒は前記のシンハ
ロ外の論文に記載されている。
Other catalysts described as "metal resistant" are described in the Sinhalo et al. paper cited above.

普通、粒子の全粒径が約5μ〜約160μ、さらに好ま
しくは約40μ〜約120μ、そして最も好ましくは約
40μ〜約80μである触媒を用いるのが好ましい。
It is generally preferred to use catalysts having a total particle size of from about 5 microns to about 160 microns, more preferably from about 40 microns to about 120 microns, and most preferably from about 40 microns to about 80 microns.

例えば、有用な触媒は約150ポンド/立方フイートの
骨格@度と約60〜70μの平均粒径を有することがで
き、そしてこのとき10%以下の粒子が約40μ以下の
粒径を有し80%以下が約50〜60μ以下の粒径を有
している。
For example, useful catalysts can have a skeleton size of about 150 pounds per cubic foot and an average particle size of about 60 to 70 microns, and where less than 10% of the particles have a particle size of about 40 microns or less and 80 % or less have a particle size of about 50-60 microns or less.

ゼオライト含有触媒およびゼオライト不含有触媒の両者
を含めて広範囲の他の触媒がこの発明の実施に用いるこ
とができるけれども、下記表はこの発明を実施する際に
用いることができる市販の触媒の例である。
The table below is an example of commercially available catalysts that can be used in the practice of this invention, although a wide variety of other catalysts can be used in the practice of this invention, including both zeolite-containing and zeolite-free catalysts. be.

上記で言及したAGZ−290、GRZ−1。AGZ-290, GRZ-1 mentioned above.

CCZ−220およびスーパーDXはダブリュー・アー
ル・クレース社(W、R,Grace and Co=
)の製品である。
CCZ-220 and Super DX are manufactured by W, R, Grace and Co.
) products.

F−87とFCC−90はフィルトロール(Filtr
ol)の製品であり、一方HFZ−20およびHEZ−
55はエンジエlレハード/ハウドリー(Engelh
ard/Houdry)の製品である。
F-87 and FCC-90 are Filtr
ol) products, while HFZ-20 and HEZ-
55 is Engelh Rehard/Howdry
It is a product of ard/Houdry).

上記表は未使用触媒の性質であり、そしてゼオライト含
量の場合を除いて水不含基準に調整されている、すなわ
ち1750°Fにおいて強熱した物質に基づいている。
The above table is of virgin catalyst properties and, except for zeolite content, is adjusted to a water-free basis, ie, based on material ignited at 1750°F.

ゼオライト含量は触媒試料のX−線強度と高純度のナト
リウムゼオライトYから構成される標準物質のX−線強
度との「触媒のファジャス石含量の定量(D e te
rm 1na−tion of the Fauja
site Content of aCatalyst
) jという標題の提案されたASTM標準方法の19
78年1月9日付草案#6による比較によって導ひいた
ものである。
The zeolite content is determined by the ``determination of the fajasite content of the catalyst'' (Dete.
rm 1na-tion of the Fauja
Site Content of aCatalyst
) 19 of the proposed ASTM standard method entitled J.
This was derived from a comparison using draft #6 dated January 9, 1978.

前記の市販触媒のうちでスーパーDの族および特にGR
Z−1と示される触媒が特に好ましい。
Among the commercially available catalysts mentioned above, super D family and especially GR
Particularly preferred is the catalyst designated Z-1.

例えば、スーパーDXがアラビアンライト原油で特に良
好な結果を与えた。
For example, Super DX has given particularly good results with Arabian Light crude oil.

GRZ−1は現在はスーパーDXより実質的に高価であ
るけれども、若干金属耐性が大きいようである。
Although GRZ-1 is currently substantially more expensive than Super DX, it appears to be slightly more resistant to metals.

まだ市販されてはいないけれども、この発明を実施する
のに最良の触媒は、ドクター ウィリアム ビー・ヒツ
テインガー ジュニア(Dr。
Although not yet commercially available, the best catalyst for carrying out this invention was developed by Dr. William B. Hitzteinger, Jr.

William P、Hettinger 、Jr、
)およびドクター ジェームス イー・ルイス(Dr、
JamesE、Lewis)が出した提案によると、マ
トリックスが大きな最小直径と大きな口を有するフィー
ダ一礼ヲ有し、そのマトリックスを通してマトリックス
内の分子篩粒子のポータル表面積への高分子量分子の拡
散を助長するものであると考えられている。
William P., Hettinger, Jr.
) and Dr. James E. Lewis (Dr.
James E., Lewis) proposed that the matrix has a feeder bow with a large minimum diameter and a large mouth to facilitate the diffusion of high molecular weight molecules through the matrix to the portal surface area of the molecular sieve particles within the matrix. It is thought that there is.

このようなマトリックスはまた炭素−金属油供給原料の
不揮発部を吸収するために比較的大きな孔面積を有して
いるのが好ましい。
Such a matrix also preferably has a relatively large pore area to absorb the non-volatile portions of the carbon-metal oil feedstock.

かくして、有意数の液体炭化水素分子がマトリックス、
およびマl−IJラック表面の滴粒子の両者の中の活性
な触媒サイトまで拡散して行くことができる。
Thus, a significant number of liquid hydrocarbon molecules form the matrix,
and the droplet particles on the surface of the Mal-IJ rack.

一般に、触媒はフィーダ一孔が約40μ〜約6.000
人、好ましくは約1,000人〜約6,000人の範囲
の直径を有しているマトリックスとともに用いるのが好
ましい。
Generally, the catalyst has a feeder hole of about 40μ to about 6,000μ.
Preferably, it is used with a matrix having a diameter ranging from about 1,000 to about 6,000 people.

この発明の方法はすずおよび/またはアンチモンが実質
的に存在しない状態で、またはこれら金属のいずれか、
もしくは両者が実質的に含まれていない触媒の存在下で
行うことができるきいう利点がある。
The process of this invention is performed in the substantial absence of tin and/or antimony, or in the absence of any of these metals.
Alternatively, it has the advantage that it can be carried out in the presence of a catalyst substantially free of both.

この発明の方法は前記炭素−金属油と反応帯域に仕込ま
れる実質的に唯一の物質としての触媒とにより運転する
ことができるが、追加物質の仕込みも除外しない。
Although the process of the invention can be operated with the carbon-metal oil and the catalyst as substantially the only material charged to the reaction zone, the charge of additional materials is not excluded.

反応帯域えの再循還油の仕込みについてはすでに述べた
The charging of recycled oil to the reaction zone has already been described.

以下により詳細に記述するように、いろいろの機能を果
すさらに他の物質も仕込むことができる。
Still other materials can be incorporated that serve a variety of functions, as described in more detail below.

そのような場合、炭素−金属油および触媒は通常反応帯
域に仕込まれる全物質の全部に対して過半重量割合を占
める。
In such cases, the carbon-metal oil and catalyst usually represent a majority by weight of all materials charged to the reaction zone.

使用することができる追加物質のあるものは炭素−金属
油と触媒だけで達成されるときの方法を超えるかなりの
利点を与える機能を達成する。
Some of the additional materials that can be used accomplish functions that provide significant advantages over the process when achieved with carbon-metal oil and catalyst alone.

これらの機能には次のものがある。These features include:

すなわち、重金属および他の触媒汚染物質の影響を制御
すること;触媒活性を向上させること;再生装置から受
は取られる触媒の過剰の熱を吸収すること;汚染物の処
理、または生成物からさらに容易に分離または処理する
ことができる1つまたは複数の形への汚染物の転化;触
媒温度を制御することら炭素−金属油の蒸気を希釈して
それらの分圧を下げ、所望とする生成物の収率を上げる
こと;供給原料油/触媒の接触時間を調整すること;例
えば、「炭素−金属油の転化におけるナフサの使用」と
いう名称の、ジョーク ディー・ マイヤーズ(Geo
rgeD、 Myers)の名で1981年3月23日
に出願されたアメリカ特許出願に開示されるように、水
素欠損炭素−金属油供給原料に水素を供与し、供給原料
油の分散を助長すること;およびおそらくは生成物の蒸
留も。
i.e., controlling the effects of heavy metals and other catalyst contaminants; improving catalyst activity; absorbing excess heat from the catalyst taken from the regenerator; treating contaminants or removing further heat from the product. Conversion of contaminants into one or more forms that can be easily separated or treated; controlling catalyst temperature to dilute carbon-metal oil vapors to lower their partial pressure and produce the desired product. increasing the yield of products; adjusting the feed oil/catalyst contact time; e.g., the Geo.
rgeD, Myers) to provide hydrogen to a hydrogen deficient carbon-metal oil feedstock to aid in the dispersion of the feedstock oil, as disclosed in a U.S. patent application filed March 23, 1981 in the name of ; and possibly also distillation of the product.

触媒に対する重金属の蓄積において金属のあるものはそ
れらが元素状金属の形をしているとき、それらが触媒の
再生装置中での酸素との接触によって酸化形態で生成し
ているときよりも所望としない反応に対して活性で、そ
れを促進する。
In the accumulation of heavy metals on catalysts, some of the metals are more desirable when they are in elemental metal form than when they are produced in oxidized form by contact with oxygen in the catalyst regenerator. It is active against reactions that do not occur and promotes them.

しかしながら、過去の常用の接触分解における触媒と供
給原料油および生成物の蒸気との間の接触時間は、分解
反応で放出される水素が有害さが少ない酸化物のかなり
の部分を再転化してより有害な元素状重金属にもどすこ
とができるほど十分に長かった。
However, in past conventional catalytic cracking, the contact time between the catalyst and the feed oil and product vapors was such that the hydrogen released in the cracking reaction reconverted a significant portion of the less harmful oxides. It was long enough that it could be converted back to more harmful elemental heavy metals.

この状況は反応帯域においてガス形態(蒸気形態を含む
)をしている追加物質を触媒と供給原料油および生成物
の蒸気と混合して反応帯域に導入することによって有利
なものにすることができる。
This situation can be made advantageous by introducing additional substances in gaseous form (including vapor form) into the reaction zone in a mixture with the catalyst and feed oil and product vapors. .

このような追加物質の存在に基因する反応帯域における
物質の増加した容量は反応帯域を通る流れの速度を増し
、それに対応して触媒とそれによって生ずる酸化された
重金属の滞留時間を低下させる傾向がある。
The increased volume of material in the reaction zone due to the presence of such additional material increases the rate of flow through the reaction zone and tends to correspondingly reduce the residence time of the catalyst and the resulting oxidized heavy metals. be.

この少なくなった滞留時間の故に、酸化された重金属の
元素状形態への還元の機会が少なくなり、従ってその有
害さの少ない元素状金属は供給原料油および生成物の接
触に有効になる。
Because of this reduced residence time, there is less opportunity for reduction of oxidized heavy metals to elemental form, and thus less hazardous elemental metals are available for contacting the feed oil and product.

添加物質は任意の適当なやり方でこの方法に導入するこ
とができる。
Additive materials can be introduced into the process in any suitable manner.

その幾つかの例は次の通りである。Some examples are as follows.

例えば、それらは炭素−金属油供給原料と触媒との接触
に先き立ってその供給原料油と混合することができる。
For example, they can be mixed with the carbon-metal oil feedstock prior to contacting the feedstock with the catalyst.

一方、それら添加物質は、所望によっては、触媒と供給
原料油との接触に先き立って触媒と混合することができ
る。
Alternatively, the additives can optionally be mixed with the catalyst prior to contacting the catalyst with the feedstock oil.

それら添加物質を別個の部分に分けて別々に触媒と炭素
−金属油の両者と混合することもできる。
The additives can also be divided into separate portions and mixed separately with both the catalyst and the carbon-metal oil.

さら・に、供給原料油、触媒および追加物質は、所望に
よっては、実質的に同時に一緒にしてもよい。
Additionally, the feed oil, catalyst, and additional materials may be combined substantially simultaneously, if desired.

添加物質の一部分を上記方法のいずれかで触媒および/
または炭素−金属油と混合し、一方追加の部分を続いて
混合することもできる。
A portion of the additive material is catalyzed and/or
Alternatively, it can be mixed with a carbon-metal oil while additional portions can be mixed subsequently.

例えば、添加物質の一部分はそれらが反応帯域に達する
前に炭素−金属油に、および/または触媒に加えること
ができ、一方添加物質の他の部分は反応帯域に直接導入
する。
For example, a portion of the additive material can be added to the carbon-metal oil and/or to the catalyst before they reach the reaction zone, while another portion of the additive material is introduced directly into the reaction zone.

添加物質はまた、反応帯域が長ければ、その反応帯域の
複数の離間位置で、すなわち反応帯域の長さに沿って導
入することができる。
The additive material can also be introduced at multiple spaced locations in the reaction zone, ie along the length of the reaction zone, if the reaction zone is long.

上記機能および他の機能を果すために供給原料油、触媒
または反応帯域に存在し得る追加物質の量は所望のよう
に変えることができるが、その量はこの方法を実質的に
熱バランスさせるのに十分な量であるのが好ましい。
The amounts of feed oil, catalyst, or additional materials that may be present in the reaction zone to perform the above and other functions can be varied as desired, but the amounts do not substantially thermally balance the process. Preferably, the amount is sufficient.

これらの物質は、例えば反応帯域に供給原料油に対する
重量比として約0.4までの、好ましくは約0.02〜
約0.4の範囲の、さらに好ましくは約0.03〜約0
.3の範囲のそして最も好ましくは約0.05〜約0.
25の範囲の比で導入することができる。
These materials may be present in the reaction zone, for example, in a weight ratio to the feedstock oil of up to about 0.4, preferably from about 0.02 to
in the range of about 0.4, more preferably about 0.03 to about 0
.. 3 and most preferably from about 0.05 to about 0.3.
It can be introduced at a ratio in the range of 25.

例えば、前記の望ましい機能の多くは、または全ては反
応帯域にH2Oを水蒸気の形で、または液体の水の形で
、あるいはそれらの組み合わせの形で、供給原料油に対
する重量比として約0.04またはそれ以上、さらに好
ましくは約0.05〜約0.1またはそれ以上の範囲の
重量比で導入することによって得ることができる。
For example, many or all of the desirable features described above may include providing H2O to the reaction zone in the form of steam, or in the form of liquid water, or in the form of a combination thereof, as a weight ratio to the feed oil of about 0.04. or more, more preferably in a weight ratio ranging from about 0.05 to about 0.1 or more.

いかなる理論によっても結び付けられることは望まない
が、H2Oの使用は触媒−生成酸化物、亜硫酸塩および
硫酸塩の、縮合−脱水素反応を促進し、その結果として
コークスと水素の収率を高め、それに伴って生成物を減
損させると考えられている遊離金属形への還元を抑制す
る傾向があるように思われる。
Without wishing to be bound by any theory, it is believed that the use of H2O promotes the condensation-dehydrogenation reaction of catalyst-produced oxides, sulfites and sulfates, thereby increasing coke and hydrogen yields, There appears to be a tendency to suppress the reduction to free metal forms that would concomitantly deplete the product.

さらに、H2Oはまたある程度は触媒表面上への金属の
沈着を減少させることができる。
Additionally, H2O can also reduce metal deposition on the catalyst surface to some extent.

また、触媒粒子の表面から窒素含有分子および他の重質
汚染物含有分子を吸着する若干の傾向、すなわち触媒に
よるそれらの吸着を禁止する少なくとも若干の傾向があ
る。
There is also some tendency to adsorb nitrogen-containing molecules and other heavy contaminant-containing molecules from the surface of the catalyst particles, ie, at least some tendency to inhibit their adsorption by the catalyst.

また、添加H20はブレンステッド酸の形成によって触
媒の酸性度を上げ、順次触媒の活性度を向上させる傾向
があると考えられている。
It is also believed that the addition of H20 tends to increase the acidity of the catalyst through the formation of Brønsted acids, which in turn tends to improve the activity of the catalyst.

供給されるH2Oが再生された触媒および/または反応
帯域の温度より冷いと仮定すると、反応帯域または他の
場所で触媒に接触するときにH2Oの温度を昇温させる
のに伴われる顕熱は触媒からの過剰の熱を吸収すること
ができる。
Assuming that the H2O supplied is cooler than the temperature of the regenerated catalyst and/or reaction zone, the sensible heat involved in raising the temperature of the H2O as it contacts the catalyst in the reaction zone or elsewhere will increase the temperature of the catalyst. can absorb excess heat from

H2Oが、例えば約500ppm〜約5,000pl)
I[lのH2Sを溶解して含有する再循還水であるか、
またはそれを含む場合多数の追加の利点が生ずる。
H2O is, for example, about 500 ppm to about 5,000 pl)
I [l] of recycled water containing dissolved H2S;
or its inclusion, a number of additional benefits result.

生態学上きられれるH2Sは大気に放出する必要がなく
、その再循還水はH2Sを除去するためにそれ以上処理
する必要はなく、そのH2Sは重金属の不動態化によっ
て、すなわち遊離金属よりコークスと水素の生成を高め
る傾向が小さいスルフィド形への重金属の転化によって
触媒のコークス化を低下させる助けになることができる
The ecologically generated H2S does not need to be released into the atmosphere, the recycled water does not need any further treatment to remove the H2S, and the H2S is reduced by passivation of heavy metals, i.e. from free metals. Conversion of heavy metals to sulfide forms, which have less tendency to enhance coke and hydrogen production, can help reduce coking of the catalyst.

反応帯域において、H2Oの存在は炭素−金属油の蒸気
を希釈することができ、従ってそれらの分圧を下げ、そ
して所望とする生成物の収率を上げる傾向がある。
In the reaction zone, the presence of H2O can dilute the carbon-metal oil vapors, thus lowering their partial pressure and tending to increase the yield of the desired product.

H2Oは分解中の水素の生成において他の物質との併用
が有効であると報告されている。
H2O has been reported to be effective in combination with other substances in the production of hydrogen during decomposition.

かくして、H2Oは水素欠損の炭素−金属油供給原料に
対して水素供与体として作用するととができるだろう。
Thus, H2O could act as a hydrogen donor to the hydrogen-deficient carbon-metal oil feedstock.

H2Oはまた供給原料油の霧化または分散を助長するこ
と触媒表面における吸着に対して高分子量の分子と競争
すること、かくしてコークスの形成を妨害すること:非
気化供給原料油物質からの気化性生成物の水蒸気蒸留:
およびクラッキング反応の終結時の触媒からの生成物の
脱離のような、ある種の純粋に機械的な機能を奏するこ
ともあり得るH2O、触媒および炭素−金属油を実質的
に同時に一緒にするのが特に好ましい。
H2O also promotes atomization or dispersion of the feedstock, competes with higher molecular weight molecules for adsorption on the catalyst surface, and thus impedes coke formation: vaporizability from non-vaporized feedstock materials. Steam distillation of the product:
and bringing together H2O, catalyst and carbon-metal oil substantially simultaneously, which may also serve some purely mechanical function, such as desorption of products from the catalyst at the end of a cracking reaction. is particularly preferred.

例えば、H2Oと供給原料油を霧化ノズル中で混合し、
得られた霧を直ちに反応帯域の下流端部において触媒に
向け、触媒と接触させることができる。
For example, mixing H2O and feedstock oil in an atomizing nozzle;
The resulting mist can be immediately directed towards and contacted with the catalyst at the downstream end of the reaction zone.

反応帯域への水蒸気の添加は流動接触分解に関する文献
においてしばしば述べられている。
The addition of steam to the reaction zone is often mentioned in the literature on fluid catalytic cracking.

供給原料油に対する液体の水の添加については反応帯域
への水蒸気の直接導入に比べてあまりよく検討されてい
ない。
The addition of liquid water to the feed oil is less well studied than the direct introduction of steam into the reaction zone.

しかしながら、この発明による場合は、液体の水を炭素
−金属油の反応帯域への導入時または導入前に炭素−金
属油と約0104〜約0.25の重量比でよく混和させ
ることが特に好ましく、それによって水(液体の水の形
、または液体の水が油と接触して気化することによって
生ずる水蒸気の形)は反応帯域に入る供給原料の流れの
一部として反応帯域に入る。
However, in accordance with the present invention, it is particularly preferred that liquid water be thoroughly mixed with the carbon-metal oil in a weight ratio of from about 0.104 to about 0.25 during or prior to the introduction of the carbon-metal oil into the reaction zone. , whereby water (in the form of liquid water or water vapor produced by vaporization of liquid water on contact with oil) enters the reaction zone as part of the feed stream entering the reaction zone.

いかなる理論によっても結び付けられることは望まない
けれども、上記のことは供給原料の分散を助長するのに
有利であると考えられる。
While not wishing to be bound by any theory, the above is believed to be advantageous in promoting feedstock dispersion.

また、水の気化熱−その熱は触媒もしくは供給原料油か
ら、またはその両者から吸収される−は水を水蒸気単独
より一層効率的なヒートシンクにする。
Also, the heat of vaporization of water--which heat is absorbed from the catalyst or feed oil, or both--makes water a more efficient heat sink than water vapor alone.

好ましくは、液体の水対供給原料油の重量比は約0.0
4〜約0.2、さらに好ましくは約0.05〜約0.1
5である。
Preferably, the weight ratio of liquid water to feedstock oil is about 0.0.
4 to about 0.2, more preferably about 0.05 to about 0.1
It is 5.

もちろん、液体の水は前記の方法で、または他の方法で
このプロセスに導入することができるがいずれにしても
液体の水の導入は反応帯域の同じまたは異なる部分に、
また触媒および/または供給原料油に追加量の水を水蒸
気として導入することによって達成することができる。
Of course, liquid water can be introduced into this process in the manner described above or in other ways, but in any case the introduction of liquid water can be in the same or different parts of the reaction zone.
It can also be achieved by introducing additional amounts of water as steam to the catalyst and/or feedstock oil.

例えば、追加水蒸気の量は供給原料油に対する重量比と
して約0.01〜約0.25の範囲にあることができ、
そのとき全H20(水蒸気および液体の水として)対供
給原料油の重量比は約0.3またはそれ以下である。
For example, the amount of additional steam can range from about 0.01 to about 0.25 as a weight ratio to feedstock oil;
The weight ratio of total H20 (as steam and liquid water) to feedstock oil is then about 0.3 or less.

液体の水と水蒸気のそのような併用において水蒸気に対
する液体の水の仕込み重量比は、例えば現在のところ好
ましく約15の値から約0.2までの範囲であることが
できる。
In such combinations of liquid water and steam, the charge weight ratio of liquid water to steam can range, for example, from a presently preferred value of about 15 to about 0.2.

このような比は上記範囲内の所定水準に保持することも
できるし、あるいは熱バランスを調整あるいは維持する
ことが必要になり、または望ましいときに変えることが
できる。
Such ratios may be held at a predetermined level within the above ranges, or may be varied as necessary or desired to adjust or maintain thermal balance.

前記機能の1つまたはそれ以上を達成するため他の物質
を反応帯域に加えることができる。
Other materials can be added to the reaction zone to accomplish one or more of the above functions.

例えば、重金属の脱水素−重合活性は反応帯域に硫化水
素ガスを導入することによって阻害することができる。
For example, the dehydrogenation-polymerization activity of heavy metals can be inhibited by introducing hydrogen sulfide gas into the reaction zone.

水素は、重質ナフサ、または例えば軽質パラフィン;低
分子量アルコールおよび分子間水素転移を可能にし、ま
たはそれに有利な他の化合物;および一酸化炭素と水、
アルコール、オレフィンあるいは前記の他の物質または
混合物との反応のような反応によって反応帯域において
化学的に結合して水素を生成させる化合物を含めて比較
的低分子量の炭素−水素のフラグメント コントリブニ
ーター(fragment contributor
)のような常用の水素供与体希釈剤のいずれかを反応帯
域に導入することによって水素欠損の炭素−金属油供給
原料に対して有効に働くようになる。
Hydrogen can be extracted from heavy naphtha or, for example, light paraffin; low molecular weight alcohols and other compounds that enable or favor intermolecular hydrogen transfer; and carbon monoxide and water,
Relatively low molecular weight carbon-hydrogen fragments, including compounds that chemically combine to produce hydrogen in the reaction zone by reaction, such as with alcohols, olefins, or other substances or mixtures mentioned above. fragment contributor
) can be made effective against hydrogen-deficient carbon-metal oil feedstocks by introducing any of the conventional hydrogen donor diluents into the reaction zone.

前記追加物質(水を含む)の全ては単独または互いに組
み合わせて、あるいは窒素もしくは他の不活性ガス、軽
質の炭化水素外のような他の物質との組み合わせで、そ
れらが供給原料油の分圧を下げる希釈剤として、および
/または再生工程から受容される触媒に存在する過剰の
熱を吸収するヒートシンクとして作用することを制限な
しに含めて、それらが適する前記の任意の機能を達成す
ることができる。
All of the additional substances (including water), alone or in combination with each other or in combination with other substances such as nitrogen or other inert gases, light hydrocarbons, etc., may increase the partial pressure of the feedstock oil. They may accomplish any of the foregoing functions for which they are suitable, including without limitation acting as a diluent to reduce the can.

以上は反応帯域に導入される触媒と炭素−金属油供給原
料以外の物質によって達成することができる機能の幾つ
かについての検討であって、この発明の精神から外れな
い範囲で他の物質を添加し、あるいは他の機能を達成す
ることができることも理解すべきである。
The foregoing is a discussion of some of the functions that can be accomplished by materials other than the catalyst and carbon-metal oil feedstock introduced into the reaction zone, and other materials may be added without departing from the spirit of the invention. It should also be understood that other functions can be achieved.

この発明は広範囲の装置において実施することができる
The invention can be implemented in a wide variety of devices.

しかしながら、好ましい装置はできるだけ大量の供給原
料油を急速に気化し、供給原料油と触媒を効率的に混合
して(必ずしもこの順序でなくてもよいけれども)得ら
れた混合物を漸進性流動型で希薄懸濁物として流動させ
、かつ分解生成物および未分解供給原料油または所定の
滞留時間の終点における一部だけ分解された供給原料油
から触媒を分離する手段を含む。
However, the preferred equipment is to rapidly vaporize as much of the feedstock as possible, efficiently mix the feedstock and catalyst (although not necessarily in this order), and provide the resulting mixture in a progressive flow format. It flows as a dilute suspension and includes means for separating the catalyst from the cracked products and uncracked feedstock or partially cracked feedstock at the end of a predetermined residence time.

この場合、生成物の全部または少なくともその実質的な
部分は触媒の少なくとも一部分から急激に分離すべきこ
とが好ましい。
In this case, it is preferred that all or at least a substantial part of the product should be rapidly separated from at least a portion of the catalyst.

例えば、この装置はその長い反応室に沿って1つまたは
それ以上の炭素−金属供給原料油の導入点、1つまたは
それ以上の触媒の導入点、1つまたはそれ以上の追加物
質の導入点、1つまたはそれ以上の生成物の抜取点およ
び1つまたはそれ以上の触媒の抜取点を含むことができ
る。
For example, the apparatus may include one or more carbon-metal feedstock introduction points, one or more catalyst introduction points, and one or more additional material introduction points along its long reaction chamber. , one or more product withdrawal points, and one or more catalyst withdrawal points.

供給原料油、触媒および他の物質を導入する手段は開放
パイプから精巧なジェットまたは噴霧ノズルまであるが
、液体の供給原料油を細かい液滴にし得る手段を用いる
のが好ましい。
Means for introducing the feedstock oil, catalyst and other materials can range from open pipes to sophisticated jets or atomizing nozzles, but it is preferred to use means that can break the liquid feedstock oil into fine droplets.

触媒、液体の水(使用する場合は)および新しい供給原
料油はジョージ ディー・ マイヤー外の、1978年
12月14日出願のアメリカ特許出願第969.601
号明細書に開示される装置と同様の装置で一緒にするの
が好ましい。
Catalyst, liquid water (if used) and fresh feedstock oil are described in U.S. Patent Application No. 969.601, filed December 14, 1978, by George Dee Meyer et al.
Preferably, they are combined in a device similar to that disclosed in that patent.

上記アメリカ特許出願の全開示をこの発明の明細書にお
いて引用、参照する。
The entire disclosure of the above US patent application is incorporated by reference in this specification.

スチーブン エム・コバツク氏(Mr。S teven
M、 Kovach ) から出ていることが分っ
ている提案に基づく特に好ましい実施態様による場合、
液体の水と炭素−金属油はライザーへの導入前にプロペ
ラ穴あきジスク、あるいは油および/または水の細かく
分けられた液滴を連続相として存在する油および/また
は水とともに含有する「均質化された混合物」を形成す
る適切な高剪断攪拌手段を通される。
Mr. Stephen M. Kovac
According to a particularly preferred embodiment based on the proposal found to have originated from M. Kovach),
The liquid water and carbon-metal oil are processed before their introduction into the riser using a propeller perforated disk or a "homogenization" system containing finely divided droplets of oil and/or water with the oil and/or water present as the continuous phase. through suitable high shear agitation means to form a "mixed mixture".

反応室またはその少なくとも主要部は水平よりもほとん
ど垂直に近く、かつ少なくとも約10、さらに好ましく
は約20もしくは25またはそれ以上の長さ対直径の比
を有することが好ましい。
Preferably, the reaction chamber, or at least a major portion thereof, is substantially more vertical than horizontal and has a length to diameter ratio of at least about 10, more preferably about 20 or 25 or more.

垂直のライザータイプの反応装置の使用が好ましい。Preference is given to using a vertical riser type reactor.

管状の場合、反応装置は全体を通じて均一な直径のもの
であることができるし、あるいは流路に沿って流動速度
を維持し、または変えるために直径が連続的に、または
段階的に大きくなっているようなものでもよい。
If tubular, the reactor can be of uniform diameter throughout, or it can be of continuously or stepwise increasing diameter to maintain or vary the flow rate along the flow path. It may be something like that.

普通、仕込手段(触媒および供給原料油用)および反応
装置の配置は比較的高い流動速度と触媒の希釈懸濁液を
与えるようなものである。
Typically, the feed means (for the catalyst and feedstock oil) and the arrangement of the reactor are such as to provide relatively high flow rates and a dilute suspension of catalyst.

例えばライザーにおける蒸気または触媒の速度は通常少
なくとも約25フイート/秒、さらに典型的には少なく
とも約35フイート/秒とされる。
For example, the steam or catalyst velocity in the riser will usually be at least about 25 feet/second, more typically at least about 35 feet/second.

反応装置の頂部における蒸気の速度は底部よりも大きく
することができ、例えば頂部においては約80フイート
/秒、底部においては約40フイート/秒であることが
できる。
The velocity of the vapor at the top of the reactor can be greater than at the bottom, for example about 80 feet/second at the top and about 40 feet/second at the bottom.

反応装置の速度能力は一般にライザーの底部または他の
部分における触媒床の実質的な堆積を妨げるのに十分な
ものとし、それによってライザーにおける触媒の負荷量
はライザーの上流端部(例えば、底部)および下流端部
(例えば、頂部)においてそれぞれ、例えば約0.5ポ
ンド/立方フイートのごとき約4ポンド/立方フイート
または5ポンド/立方フイート以下の量、および例えば
0.8ポンド/立方フイートのごとき約2ポンド/立方
フイート以下の量に保持することができる。
The rate capability of the reactor is generally sufficient to prevent substantial deposition of catalyst bed at the bottom or other portions of the riser, such that the amount of catalyst loading in the riser is lower than that at the upstream end of the riser (e.g., the bottom). and at the downstream end (e.g., top) an amount of no more than about 4 pounds/cu. ft. or 5 lb./cu.ft., such as about 0.5 lb./cu.ft., and, e.g., 0.8 lb./cu. ft., respectively. It can hold less than about 2 pounds per cubic foot.

漸進流動型は、例えば触媒、供給原料油および生成物を
1つの流れとして反応帯域の細長く延びた構造によって
定まる積極的に制御、保持された方向に流すことを含む
Gradual flow involves, for example, flowing the catalyst, feed oil, and product as one stream in an actively controlled and maintained direction defined by the elongated structure of the reaction zone.

これはしかしながら厳密に直線の流れでなければならな
いことを提案するものではない。
This is not to suggest, however, that the flow must be strictly straight.

周知のように、乱流および触媒の「ずれ」が、特にある
範囲の蒸気速度およびある触媒負荷量においである程度
起り得るが、しかしずれと逆混合を制限するには十分に
少ない触媒負荷量を使用するのが得策であると報告され
ている。
As is well known, turbulence and catalyst "slippage" can occur to some extent, especially over a range of steam speeds and certain catalyst loadings, but at low enough catalyst loadings to limit shearing and backmixing. It has been reported that it is a good idea to use

反応装置は気化した分解生成物の実質的部分または全部
をライザーに沿う1つまたはそれ以上の点において触媒
から急激に分離し、そして好ましくは実質的に全部の気
化した分解生成物を触媒からライザーの下流端部におい
て分離するものが最も好ましい。
The reactor abruptly separates a substantial portion or all of the vaporized cracking products from the catalyst at one or more points along the riser, and preferably removes substantially all of the vaporized cracking products from the catalyst and into the riser. Most preferred are those that separate at the downstream end of.

好ましいタイプの反応装置は触媒と生成物との弾道分離
を実現する。
A preferred type of reactor provides ballistic separation of catalyst and product.

すなわち、触媒はライザー管によって定められる方向に
射出されかつその運動はそのようにして定められた一般
的方向に続けられ、一方運動量がより小さい生成物)こ
は急激な方向変換がなされ、触媒からの生成物の急激な
、実質的に瞬間的な分離がもたらされる。
That is, the catalyst is injected in the direction defined by the riser tube and its movement continues in the general direction thus defined, while the products (with lower momentum) undergo a sharp change of direction and are removed from the catalyst. of the product results in a rapid, virtually instantaneous separation.

ベント式ライザーとして言及される好ましい実施態様に
おいて、ライザー管はその下流端部に触媒排出用の、実
質的に障害のない排出開口を備えている。
In a preferred embodiment, referred to as a vented riser, the riser tube is provided at its downstream end with a substantially unobstructed discharge opening for catalyst discharge.

その下流端部に隣接するその管の側部にあけられている
出口部が生成物を受ける。
An outlet drilled in the side of the tube adjacent its downstream end receives the product.

前記排出開口は通常のストリッパーおよび再生装置に延
びている触媒の流路と連通し、一方踊記出口部は触媒(
MEから実質的に、または完全に分離され、かつ、もし
あるなら、生成物の出口部に入らせるように制御してい
る、生成物を触媒の比較的小さい部分から分離するため
の分離手段に通じる生成物の流路と連通している。
The discharge opening communicates with the catalyst flow path extending to a conventional stripper and regenerator, while the outlet opening communicates with the catalyst (
separation means for separating the product from a relatively small portion of the catalyst which is substantially or completely separated from the ME and controlled to allow the product, if any, to enter the outlet section; It communicates with the leading product flow path.

上記の弾道分離装置および方法の例はマイヤーズ外に付
与されたアメリカ特許第4066533号および同第4
,070,159号明細書に見い出される。
Examples of ballistic separation devices and methods described above are U.S. Pat. No. 4,066,533 and U.S. Pat.
, 070,159.

これらの特許明細書の開示を全部この発明の明細書に引
用、参照する。
The disclosures of these patent specifications are incorporated herein by reference in their entirety.

ポール ダブリュー・ウオルターズ(Paul W。Paul W. Walters (Paul W.

Wsl ters )、ロジャー エム−ベンスレー(
Roger M、 Ben5lay )およびワイド
エフ・バーシャー(Dwight F、 Barger
)から出ていることが分っている提案に基づく特に好
ましい実施態による場合、弾道分離工程にはライザー管
からの排出時の生成物の蒸気による方向の少なくとも部
分的な逆転がある。
Wslters), Roger M. Bensley (
Roger M, Ben5lay) and wide
Dwight F. Barger
In accordance with a particularly preferred embodiment based on a proposal known from ), the ballistic separation step includes an at least partial reversal of direction by the vapor of the product upon discharge from the riser tube.

すなわち、生成物の蒸気はライザー管の出口において9
0°を超える方向変換をする。
That is, the product vapor is at the outlet of the riser tube at 9
Change direction by more than 0°.

これは、例えばライザー管の上方端部においてそのライ
ザー管を包囲するカップ様部材を与えることによって達
成することができ、その場合カップ様部材の断面積のラ
イザー管出口の断面積に対する比は小さい、すなわち1
より小さく好ましくは約0.6より小さい。
This can be achieved, for example, by providing a cup-like member surrounding the riser pipe at its upper end, in which case the ratio of the cross-sectional area of the cup-like member to the cross-sectional area of the riser pipe outlet is small. i.e. 1
smaller, preferably less than about 0.6.

カップのリップはライザー管のわずかに下流にあるか、
または下流端部または頂部の上にあるのが好ましく、ま
たカップはライザー管と同心であるのが好ましい。
The lip of the cup is slightly downstream of the riser tube or
or on the downstream end or top, and preferably the cup is concentric with the riser tube.

カップの内部とは連通しているがライザー管の内部とは
連通していない、ライザー管出口の上流方向においてカ
ップ内部内に位置する入口を有する生成物の蒸゛気の管
路によって、ライザー管から出て方向を枢転してカップ
に入る生成物の蒸気はカップから触媒と生成物の分離装
置に移送される。
The riser tube is controlled by a product vapor conduit having an inlet located within the cup interior in the upstream direction of the riser tube outlet, communicating with the interior of the cup but not with the interior of the riser tube. Product vapor exiting the cup and pivoting in direction is transferred from the cup to a catalyst and product separation device.

このような配置でライザー管出口において生成物の蒸気
からの触媒の分離を高度に完結させることができるよう
になり、そのためサイクロンのような補助触媒分離装置
の必要数を大幅に減少させ、その結果として資本投資と
運転コストの大幅な節約が達成される。
Such an arrangement allows for a highly complete separation of the catalyst from the product vapor at the riser tube outlet, thereby significantly reducing the number of auxiliary catalyst separation devices such as cyclones, and thus Significant savings in capital investment and operating costs are achieved as a result.

この方法の好ましい運転条件を以下に述べる。Preferred operating conditions for this method are described below.

これには供給原料油、触媒および反応の温度、反応およ
び供給原料油の圧力、滞留時間、および転化、コークス
生成および触媒上のコークスの沈積の各水準がある。
These include feedstock, catalyst and reaction temperatures, reaction and feedstock pressures, residence times, and levels of conversion, coke formation, and coke deposition on the catalyst.

VGOによる普通のFCC操作において、供給原料油は
しばしば供給原料油を反応装置への給送導入のために十
分に流動性にするのに必要とされるよりも十分に高い温
度まで予熱するのが普通である。
In normal FCC operations with VGO, the feedstock oil is often preheated to a temperature sufficiently higher than that required to render the feedstock sufficiently fluid for feed introduction into the reactor. It's normal.

例えば、約700°〜800°F程度高い予熱温度が報
告されている。
For example, preheat temperatures as high as about 700° to 800°F have been reported.

しかし、現在実施されているこの発明の方法においては
、供給原料油の予熱は供給原料油が触媒から大量の熱を
吸収し、その間に触媒が供給原料油を転化温度まで昇温
し同時に供給原料油を加熱する外部燃料の使用を最低に
抑えることができるように制限するのが好ましい。
However, in the process of the present invention as currently practiced, the preheating of the feedstock oil is such that the feedstock oil absorbs a large amount of heat from the catalyst while the catalyst heats the feedstock oil to the conversion temperature and at the same time Preferably, the use of external fuels to heat the oil is limited to a minimum.

かくして、供給原料油の性質が許す場合は、それは外囲
温度で供給することができる。
Thus, if the properties of the feedstock oil permit, it can be fed at ambient temperature.

より重質の原料は約600°Fまで、典型的には約20
0T〜約500°Fの予熱温度において供給することが
できるが、さらに高い予熱温度も必ずしも除外されるも
のではない。
Heavier feedstocks up to about 600°F, typically about 20°F.
Preheat temperatures of 0 T to about 500°F can be provided, although higher preheat temperatures are not necessarily excluded.

反応装置に供給される触媒は、例えば約1,100’F
〜約1,600”F、さらに好ましくは約1,200°
F〜約1500’F、そして最も好ましくは約1,30
0°F〜約1,4000Fの温度範囲で大幅に変えるこ
とができ、そして約1.325°F〜約1,375°F
の温度が現在最適と考えられている。
The catalyst fed to the reactor is, for example, at about 1,100'F.
~about 1,600”F, more preferably about 1,200°
F to about 1500'F, and most preferably about 1,30'F
Temperatures can vary widely from 0°F to about 1,4000°F, and from about 1.325°F to about 1,375°F
temperature is currently considered optimal.

前記のように、炭素−金属油の低分子量生成物への転化
は反応室の出口で測定して約900′F〜約1,400
’Fの温度で行うことができる。
As noted above, the conversion of carbon-metal oil to lower molecular weight products occurs at temperatures ranging from about 900'F to about 1,400F as measured at the exit of the reaction chamber.
It can be carried out at a temperature of 'F.

この出口で測定される反応温度はさらに好ましくは約9
65°F〜約1,300°F1さらにまた好ましくは約
975°F〜約1.200°F1そして最も好ましくは
約980’F〜約1,150°Fの範囲に保持される。
The reaction temperature measured at this outlet is more preferably about 9
It is maintained in the range of 65°F to about 1,300°F, more preferably about 975°F to about 1.200°F, and most preferably about 980'F to about 1,150°F.

選択される温度および供給原料油の性質に依存して、供
給原料油は全部ライザー中で気化してもよいし、しなく
てもよい。
Depending on the temperature selected and the nature of the feedstock oil, the feedstock oil may or may not be completely vaporized in the riser.

反応装置内の圧力は前記のように約10 psia〜約
50psiaの範囲であることができるけれども、好ま
しい圧力範囲およびさらに好ましい圧力範囲は約15
psia〜約35psiaおよび約20psia〜約3
5 psiaである。
Although the pressure within the reactor can range from about 10 psia to about 50 psia as described above, a preferred and more preferred pressure range is about 15 psia.
psia to about 35 psia and about 20 psia to about 3
5 psia.

一般に、供給原料油の分圧(または全圧)は約3psi
a〜約30psia、さらに好ましくは約7psia〜
約25psia、そして最も好ましくは約10 psi
a〜約17 psiaであることができる。
Generally, the partial pressure (or total pressure) of the feedstock oil is approximately 3 psi.
a to about 30 psia, more preferably about 7 psia to
about 25 psia, and most preferably about 10 psi
a to about 17 psia.

供給原料油の分圧は反応装置に、例えば水蒸気、水およ
び前記の他の追加物質のようなガス状物質(蒸気状物質
を含む)の導入によって制御または押えるこさができる
The partial pressure of the feedstock oil can be controlled or suppressed by the introduction of gaseous substances (including vaporous substances) into the reactor, such as steam, water, and other additional substances mentioned above.

この発明の方法は、例えばライザーにおける全圧に対す
る供給原料油の分圧の比として約0.2〜約0.8、さ
らに典型的には約0.3〜約0.7またはさらに典型的
には約0.4〜約0.6の範囲の比で運転しており、そ
してこれに対応してライザー中の全圧に対する添加ガス
状物質(これはライザーに水蒸気および/または液体の
水の形でH2Oを導入することに起因する再循還ガスお
よび/または水蒸気を含むことができる)の比は約0.
8〜約0.2、さらに典形的には約0.7〜約0.3、
またさらに典形的には約0.6〜約0.4の範囲である
The method of the present invention provides, for example, a ratio of the partial pressure of the feedstock oil to the total pressure in the riser from about 0.2 to about 0.8, more typically from about 0.3 to about 0.7, or even more typically is operating at a ratio in the range of about 0.4 to about 0.6, and correspondingly the added gaseous material to the total pressure in the riser (which is in the form of water vapor and/or liquid water to the riser). (which may include recycle gas and/or water vapor resulting from the introduction of H2O at a ratio of approximately 0.
8 to about 0.2, more typically about 0.7 to about 0.3,
Still more typically in the range of about 0.6 to about 0.4.

上記の実例としての運転において、供給原料油の分圧に
対する添加ガス状物質の分圧の比は約0.25〜約4.
0、さらに典形的には約0.4〜約2.3、またさらに
典形的には約0.7〜約1.7の範囲にある。
In the above illustrative operation, the ratio of the partial pressure of the additive gaseous material to the partial pressure of the feedstock oil is from about 0.25 to about 4.
0, more typically from about 0.4 to about 2.3, and even more typically from about 0.7 to about 1.7.

ライザー中の供給原料油および生成物の蒸気の滞留時間
は前記のように約0.5秒〜約10秒の範囲であること
ができ、そして好ましい値およびさらに好ましい摘はそ
れぞれ約0.5秒〜約6秒および約1秒〜約4秒であり
、また約1.5秒〜約3,0秒が現在のところはゾ最適
であると考えられている。
The residence time of the feedstock oil and product vapor in the riser can range from about 0.5 seconds to about 10 seconds, as described above, with preferred and more preferred values of about 0.5 seconds each. - about 6 seconds and about 1 second to about 4 seconds, and about 1.5 seconds to about 3.0 seconds is currently considered to be optimal.

例えば、この工程を大量のガス状物質をライザーに導入
することによって約2.5秒またはそれ以下のライザー
における蒸気の滞留時間で運転した。
For example, the process was operated with a vapor residence time in the riser of about 2.5 seconds or less by introducing a large amount of gaseous material into the riser.

こ\でこのガス状物質の量は、例えば炭化水素原料油に
対する添加ガス状物質の分圧比として約0.8またはそ
れ以上の値を与えるのに十分な量である。
The amount of gaseous material is, for example, sufficient to provide a partial pressure ratio of the added gaseous material to the hydrocarbon feedstock of about 0.8 or greater.

さらに他の実例として、この工程を約2秒またはそれ以
下の滞留時間で運転した。
In yet another example, the process was operated with a residence time of about 2 seconds or less.

この場合上記の比は約1〜約2の範囲であった。In this case, the above ratio ranged from about 1 to about 2.

供給原料油の低い分圧、非常に短かい滞留時間および生
成物の触媒からの弾道分離の組み合わせは炭素−金属油
の転化にとって特に有利であると考えられる。
The combination of low partial pressure of the feedstock oil, very short residence time, and ballistic separation of the product from the catalyst is believed to be particularly advantageous for carbon-to-metal oil conversion.

付加的利点は添加ガス状物質、特に前記のとときH2O
が実質的な分圧で存在するときに上記組み合わせにおい
て得ることができる。
An additional advantage is the addition of gaseous substances, especially when H2O
can be obtained in the above combinations when is present in substantial partial pressure.

ライザーにおける触媒と炭化水素の蒸気との間にずれが
あるかどうかに応じて、ライザーにおける触媒の滞留時
間は蒸気の滞留時間と同じでもよいし、あるいは同じで
なくてもよい。
Depending on whether there is a offset between the catalyst and the hydrocarbon vapor in the riser, the residence time of the catalyst in the riser may or may not be the same as the residence time of the vapor.

かくして、平均の触媒の反応装置滞留時間対蒸気の反応
装置滞留時間の比、すなわちずれは約1〜約5、さらに
好ましくは約1〜約4、最も好ましくは約1〜約3の範
囲であることができ、そして約1〜約2の比が現在最適
と考えられている。
Thus, the ratio, or deviation, of the average catalyst reactor residence time to vapor reactor residence time ranges from about 1 to about 5, more preferably from about 1 to about 4, and most preferably from about 1 to about 3. and a ratio of about 1 to about 2 is currently considered optimal.

実際は、通常少しのずれ、例えば少なくとも約1.05
〜1,2のずれが存在すると思われる。
In practice, there is usually a small deviation, e.g. at least about 1.05
It seems that there is a deviation of ~1,2.

ある運転装置においては、例えばライザーの底部におい
て約1.1、また頂部において約1.05のずれが存在
するだろう。
In some operating systems, for example, there may be an offset of about 1.1 at the bottom of the riser and about 1.05 at the top.

あるタイプの公知のFCC装置には、触媒と生成物の蒸
気とを一緒に、通常反応装置の一部分であると考えられ
る拡大室に排出するライザーがある。
One type of known FCC unit includes a riser that discharges the catalyst and product vapors together into an expansion chamber that is normally considered part of the reactor.

その反応装置において、触媒は生成物から脱離、補集さ
れる。
In the reactor, the catalyst is desorbed and collected from the product.

そのような拡大室における触媒、未分解供給原料油(も
し存在するなら)および分解生成物の連続接触は蒸気と
触媒のライザー管滞留時間をかなり超える触媒−供給原
料油の全接触時間をもたらす。
Continuous contact of the catalyst, uncracked feedstock (if present), and cracked products in such an expanded chamber results in a total catalyst-feedstock contact time that significantly exceeds the riser tube residence time of the vapor and catalyst.

前記のマイヤーズ外の特許において教示されているよう
な、ライザーの下流(例えば、上方)端における触媒と
蒸気の弾道分離によりこの発明の方法を実施するときは
、ライザーの滞留時間と触媒の接触時間は供給原料油お
よび生成物の蒸気の主要部について実質的に同じである
When carrying out the process of this invention by ballistic separation of the catalyst and steam at the downstream (e.g., upper) end of the riser, as taught in the aforementioned Myers et al. patent, the riser residence time and catalyst contact time are substantially the same for the main portion of the feed oil and product vapors.

蒸気のライザー滞留時間と蒸気触媒接触時間がライザー
を通過する全供給原料油と生成物の蒸気の少なくとも約
80容量%、さらに好ましくは少なくとも約90容量%
、そして最も好ましくは少なくとも約95容量%につい
て実質的に同じであるとき有利であると考えられる。
The riser residence time and steam catalyst contact time of the steam is at least about 80% by volume of the total feed oil and product vapor passing through the riser, more preferably at least about 90% by volume.
, and most preferably substantially the same for at least about 95% by volume.

触媒の脱離、捕集室における蒸気の触媒との連続接触を
排すことによって再分解と選択性の低下に向う傾向を回
続することができる。
By eliminating catalyst desorption, continuous contact of the vapors with the catalyst in the collection chamber, the trend toward re-cracking and loss of selectivity can be repeated.

一般に、触媒対油比、温度、圧力および滞留時間の組み
合わせは炭素−金属油供給原料の実質的な転化を達成す
るようなものでなければならない。
Generally, the combination of catalyst to oil ratio, temperature, pressure and residence time should be such as to achieve substantial conversion of the carbon-metal oil feedstock.

単一通過で非常に高い転化率が得ることができるという
のがこの発明の方法の利点で、例えばその転化率は50
%以上、そして約90%またはそれ以上の範囲であるこ
とができる。
The advantage of the process of the invention is that very high conversions can be obtained in a single pass, e.g.
% or more, and can range from about 90% or more.

上記条件は転化水準を約60%〜約90%、さらに好ま
しくは約70%〜約85%の範囲に保持するのに十分な
水準に維持するのが好ましい。
Preferably, the conditions are maintained at a level sufficient to maintain conversion levels in the range of about 60% to about 90%, more preferably about 70% to about 85%.

上記転化水準は新しい供給原料油の液体容量を430°
Fにおいて、および430°F以上において(tbp
、標準大気圧)沸とうする液体生成物の100倍した容
量で割ることによって得られる百分率を100%から減
することによって計算される。
The above conversion level increases the liquid volume of the new feedstock oil to 430°
F and above 430 F (tbp
, standard atmospheric pressure) is calculated by subtracting from 100% the percentage obtained by dividing by 100 times the volume of the boiling liquid product.

これらの実質的な転化水準は通常、例えば新しい供給原
料油に基づいて約4重量%〜約14重量%、さらに一般
的には約6%〜約13%、そして最もしばしば約10%
〜約13%のような比較的多量のコークスを生成させる
These substantial conversion levels typically range from, for example, about 4% to about 14% by weight, more commonly about 6% to about 13%, and most often about 10%, based on fresh feedstock oil.
A relatively large amount of coke is produced, such as ~13%.

このコークスの生成は多少は定量的に触媒上に沈着し得
る。
This coke formation can be deposited more or less quantitatively on the catalyst.

意図された触媒対油比において、得られるコークスの沈
積量は湿分を含まない再生触媒の重量に基づいて約0.
3重量%以上、さらに一般的には約0.5%以上であり
、そして約1%以上も非常にしばしば認められる。
At the intended catalyst-to-oil ratio, the resulting coke deposits are approximately 0.05% based on the weight of regenerated catalyst without moisture.
More than 3% by weight, more commonly more than about 0.5%, and more than about 1% are very often found.

このようなコークスの沈積量は約2%もしくは約3%も
の高範囲、あるいはさらに高範囲であることができる。
Such coke deposits can range as high as about 2% or about 3%, or even higher.

VGOに対する常用のFCC操作と同様に、この発明の
方法も生成物の蒸気からの触媒の脱離後に消尽触媒をス
l−IJツピングする処理を含む。
Similar to conventional FCC operations for VGO, the process of this invention also includes sl-IJ spiking of the depleted catalyst after desorption of the catalyst from the product vapors.

当業者は適切なストリッピング剤および消尽触媒のスト
リッピング条件についてよく知っているが、ある場合こ
の発明は一般に用いられるよりも若干厳しい条件を必要
とする。
Although those skilled in the art are familiar with suitable stripping agents and depletion catalyst stripping conditions, in some cases the present invention requires slightly more severe conditions than are commonly used.

これは、例えば反応装置中の支配的条件の下で気化しな
い成分を有する炭素−金属油の使用に基因し、そしてそ
の成分はそれ自身少なくとも一部は触媒に沈着する。
This is due, for example, to the use of carbon-metallic oils whose components do not vaporize under the prevailing conditions in the reactor and which themselves are at least partially deposited on the catalyst.

このような収着された非気化物質は少なくとも2つの観
点から厄介である。
Such sorbed non-vaporized substances are troublesome from at least two perspectives.

第一は、触媒をストリッピングするのに用いられる気体
(蒸気を含む)がライザーの下流端に接続されている触
媒の脱離または捕集室に入れるようにされるならば、ま
たこのような室に触媒の堆積があるならば、ストリッパ
ー中のこれらの非気化炭化水素の気化は室中の触媒床に
対する吸収に続いて起り得る。
The first is that such a If there is a deposit of catalyst in the chamber, vaporization of these unvaporized hydrocarbons in the stripper can occur subsequent to absorption onto the catalyst bed in the chamber.

さらに詳しくは、スl−IJツバ−中の触媒は収着され
た供給原料物からストリッピングされるので、得られる
供給原料物質の蒸気は触媒の捕集および/または脱離室
に堆積している触媒の床を通過し、そしてその床中の触
媒にコークスおよび/または縮合物を沈着させる。
More specifically, as the catalyst in the Sl-IJ collar is stripped from the sorbed feedstock, the resulting feedstock material vapor is deposited in the catalyst collection and/or desorption chamber. and deposit coke and/or condensate on the catalyst in the bed.

そのような沈着物を持つ触媒はその床からストリッパー
に、次いでストリッパーから再生装置へ移動するので、
その縮合生成物はさらに大きなストリッピング能の必要
を生み、一方コークスは再生温度を上げおよび/または
さらに大きな再生能を必要とする傾向がある。
As the catalyst with such deposits moves from its bed to the stripper and then from the stripper to the regenerator,
The condensation products create a need for greater stripping capacity, while coke tends to require increased regeneration temperatures and/or greater regeneration capacity.

上記の理由から、ストリッピング用蒸気と触媒の脱離室
または捕集室中の触媒堆積物との間の接触を妨げ、また
は制限するのが好ましい。
For the above reasons, it is preferred to prevent or limit contact between the stripping vapor and the catalyst deposits in the catalyst desorption chamber or collection chamber.

これは、例えば循環から本質的に外れ、脱離室および/
または捕集室の底に残っているある量の触媒以外は、例
えばそのような堆積が形成されないようにすることによ
って行うことができ、また循還下にある触媒は室の底に
沈降するとき速みやかに室から除去することができる。
This can be done, for example, essentially out of circulation and in desorption chambers and/or
or other than a certain amount of catalyst remaining at the bottom of the collection chamber, which can be done, for example, by preventing such deposits from forming, and when the catalyst under circulation settles to the bottom of the chamber. It can be quickly removed from the room.

また、再生温度および再生能の要求を最低にするにはス
トリッピングされた触媒によって運ばれる潜在的に揮発
性の炭化水素の物質を触媒上に堆積している総炭素量の
約10重量%またはそれ以下まで下げるのに十分なスト
リッパー中の時間、温度およびふん囲気の条件を用いる
のが望ましい。
Additionally, to minimize regeneration temperature and regeneration capacity requirements, the potentially volatile hydrocarbon material carried by the stripped catalyst should be approximately 10% by weight of the total carbon deposited on the catalyst or It is desirable to use sufficient time, temperature and ambient conditions in the stripper to reduce the temperature below that level.

このようなストリッピング操作は、例えば触媒の再加熱
、水蒸気による広範囲のストリッピング、FCC/VG
Oの操作の正規温度より高いと考えられる温度を有する
ガス、例えば再生装置からの煙道ガスや水素化精製装置
の副生ガス(H2Oを含有)、水素および他のガスのよ
うな他の精油所ストリームガスの使用を包含する。
Such stripping operations include, for example, catalyst reheating, extensive stripping with steam, FCC/VG
Other refined oils such as flue gas from regenerators and by-product gases of hydrorefineries (containing H2O), hydrogen and other gases, such as flue gases from regenerators and by-product gases (containing H2O) Including the use of in-situ stream gas.

例えば、ストリッパーは水蒸気を用いて約350’Fの
温度において、約150 psigの圧力と約0.00
2〜約0.003の水蒸気対触媒の重量比で運転するこ
とができる。
For example, a stripper uses water vapor at a temperature of about 350'F, a pressure of about 150 psig and a pressure of about 0.00
It can be operated with a steam to catalyst weight ratio of 2 to about 0.003.

他方、ストリッパーは約1025′Fまたはそれ以上の
温度で運転することもできる。
On the other hand, the stripper can also be operated at temperatures of about 1025'F or higher.

この発明による炭素−金属油の軽質製品への実質的な転
化は十分に大きなコークスの収率とコークスの触媒上へ
の沈積を生む傾向があり、触媒の再生においては若干の
注意を必要とする。
Substantial conversion of carbon-metallic oils to light products by this invention tends to produce sufficiently large coke yields and deposition of coke on the catalyst that some care is required in catalyst regeneration. .

ゼオライト触媒および非ゼオライト触媒に適当な活性を
保持するためには、触媒上に残留している炭素の重量%
を約0.25%またはそれ以下まで下げるのに十分な時
間、温度およびふん囲気の条件下で触媒を再生するのが
望ましい。
To maintain adequate activity for zeolite and non-zeolite catalysts, the weight percent of carbon remaining on the catalyst must be
It is desirable to regenerate the catalyst under temperature and ambient conditions for a sufficient time to reduce the % to about 0.25% or less.

従って、租素−金属油を処理するとき触媒から焼去しな
ければならないコークスの量は通常VGOを分解する場
合の量より実質的に太きい。
Therefore, the amount of coke that must be burned off from the catalyst when processing a ferro-metallic oil is typically substantially greater than the amount when cracking VGO.

この発明を記述するのに用いられるコークスという用1
梧は、任意の残留未気化供給原料油または分解製品がス
トリッピングも触媒上に存在するときは、そのような未
気化供給原料油または分解製品も包含するものと理解す
べきである。
The term coke used to describe this invention1
Go is to be understood to include any residual unvaporized feedstock oil or cracked products when such stripping is also present on the catalyst.

触媒の再生、すなわち供給原料油の転化中に触媒に沈着
したコークスの焼去は再生装置の触媒出口において測定
して約1,100°F〜約1,600°Fの範囲の任意
の適当な温度において行うことができる。
Catalyst regeneration, i.e., burning off coke deposited on the catalyst during feedstock conversion, is carried out at any suitable temperature between about 1,100°F and about 1,600°F as measured at the catalyst outlet of the regenerator. It can be carried out at any temperature.

この温度は好ましくは約1,200°F〜約1.500
°F1さらに好ましくは約1,275°F〜約1.42
5°F1そして最適には約1325°F〜約1.375
°Fの範囲にある。
This temperature is preferably from about 1,200°F to about 1.500°F.
°F1 more preferably from about 1,275 °F to about 1.42 °F
5°F1 and optimally about 1325°F to about 1.375
in the °F range.

この工程は、例えばその触媒の密な相の温度が約1,3
00°F〜約1,400°Fにある流動化再生装置によ
り操作することができる。
This process is carried out, for example, when the temperature of the dense phase of the catalyst is approximately 1.3
00F to about 1,400F.

この発明によれば、再生は1つまたはそれ以上の流動化
室中で触媒を1つまたはそれ以上の流動床に保持しなが
ら行う。
According to the invention, regeneration takes place in one or more fluidization chambers while maintaining the catalyst in one or more fluidized beds.

このような流動床の操作は、例えば、エブリエーテイン
グ(固定した領域を流動する)粒子(ebulliat
ing particle)の例えば約25ポンド/立
方フイート〜約50ポンド/立方フイートの床密度を有
する1つまたはそれ以上の密な流動床によって特徴づけ
られる。
Such fluidized bed operations can be carried out, for example, by ebullient particles (fluidized over a fixed area).
ing particles) having a bed density of, for example, from about 25 pounds per cubic foot to about 50 pounds per cubic foot.

流動化は燃焼維持用ガスを含めて各種ガスを床にその粒
子を流動状態に保持するのに十分な速度であるが、ガス
に粒子が実質的に随伴されないようにする十分に小さい
速度で通すことによって保持される。
Fluidization involves passing various gases, including combustion sustaining gases, through the bed at a velocity sufficient to keep the particles in a fluid state, but low enough so that the gas is substantially free of entrainment of the particles. It is maintained by

例えば、流動化用ガスの線速度は約0.2フィート/秒
〜約4フィート/秒好ましくは約0.2フイ一ト/秒〜
約3フィート/秒の範囲であることができる。
For example, the linear velocity of the fluidizing gas ranges from about 0.2 ft/sec to about 4 ft/sec, preferably from about 0.2 ft/sec to about 4 ft/sec.
It can be in the range of about 3 feet/second.

1つまたはそれ以上の床における粒子の全平均滞留時間
は実質的な時間であって、例えば約5分〜約30分、好
ましくは約5分〜約20分、さらに好ましくは約5分〜
約10分の範囲である。
The total average residence time of particles in one or more beds is a substantial amount of time, such as from about 5 minutes to about 30 minutes, preferably from about 5 minutes to about 20 minutes, and more preferably from about 5 minutes to about 20 minutes.
The duration is approximately 10 minutes.

再生装置においてコークスの燃焼によって放出される熱
は触媒によって吸収され、そして再生触媒が新しい供給
原料油に接触させられるまでその熱は触媒に容易に保持
させておくことができる。
The heat released by the combustion of coke in the regenerator is absorbed by the catalyst and can easily be retained in the catalyst until the regenerated catalyst is contacted with fresh feedstock oil.

炭素−金属油をこの発明でもたらされる相対的に高い転
化水準まで処理するとき、再生触媒を再循環することに
よって新しい供給原料7叫こ伝達される再生装置の熱の
量はライザーにおいて、供給原料油および他の物質を加
熱および気化するのに、分解の吸熱反応熱を供給するの
に、およびこの装置の熱損失を補うなどに適当である熱
の入力水準を実質的に超え得る。
When processing carbon-metallic oils to the relatively high conversion levels provided by this invention, the amount of regenerator heat transferred to the feedstock by recycling the regenerated catalyst is transferred to the feedstock in the riser. The level of heat input that is adequate to heat and vaporize oil and other materials, to provide the endothermic reaction heat of decomposition, to compensate for heat losses in the equipment, etc. can be substantially exceeded.

かくして、新しい供給原料に伝達される再生装置の熱の
量は必要な場合ある適当な範囲内で制御または制限する
ことができる。
Thus, the amount of regenerator heat transferred to fresh feedstock can be controlled or limited within some suitable range if necessary.

そのように伝達される熱の量は、例えば供給原料1ポン
ド当り約500BTU〜約1,200BTU特に約60
0BTU〜約900BTU1さらにまた特に約650B
TU〜約850 BTUの範囲にあることができる。
The amount of heat so transferred may range, for example, from about 500 BTU to about 1,200 BTU, particularly about 60 BTU per pound of feedstock.
0BTU to about 900BTU1 and especially about 650B
It can range from TU to about 850 BTU.

上記範囲は反応(例えば、分解)の熱および生成物と供
給原料油との間のエンタルピー差を供給するために供給
原料油と反応生成物に触媒によって伝達される新しい供
給原料油1ポンド当りのBTUで表わされる総合熱を指
す。
The above range is for each pound of fresh feedstock oil transferred by the catalyst to the feedstock oil and reaction products to provide the heat of reaction (e.g., cracking) and the enthalpy difference between the products and the feedstock oil. Refers to total heat expressed in BTU.

この総合熱には触媒に対するコークスの吸着によって反
応装置において役立つようになる熱も、また再循環流、
および水、水蒸気、ナフサおよび他の水素供与物質のよ
うな添加物質、煙道ガスおよび不活性ガスを加熱、気化
または反応させることによって、あるいは輻射および他
の損失によって消費される熱も含まれない。
This total heat includes the heat made available in the reactor by the adsorption of coke on the catalyst, as well as the heat from the recycle stream,
and does not include heat dissipated by heating, vaporizing or reacting additive substances such as water, steam, naphtha and other hydrogen donating substances, flue gases and inert gases, or by radiation and other losses. .

触媒を介して新しい供給原料油に伝達される再生熱の量
を制御し、あるいは制限するには1つの方法または複数
の方法の組み合わせを用いることができる。
A method or a combination of methods can be used to control or limit the amount of regeneration heat transferred to fresh feedstock oil through the catalyst.

例えば、再生装置においてコークスを燃焼させて二酸化
炭素および/または一酸化炭素にする温度を下げるため
に、分解触媒に燃焼調節剤を加えることができる。
For example, a combustion modifier can be added to the cracking catalyst to reduce the temperature at which the coke is combusted to carbon dioxide and/or carbon monoxide in the regenerator.

さらに、例えば再生装置に組み込まれた熱交換器(り1
1えは、水蒸気コイル)を含めて熱交換手段を介して触
媒から熱を除去し、それによって再生中に触媒から熱を
抜き取ることができる。
Furthermore, for example, a heat exchanger (RI 1
First, heat can be removed from the catalyst via heat exchange means, including a steam coil (steam coil), thereby extracting heat from the catalyst during regeneration.

熱交換器は、例えば再生装置から反応装置への触媒のも
どり管路のような触媒の移送管路に組み込むことができ
、それによって熱は触媒からその再生後に除去すること
ができる。
A heat exchanger can be integrated into a catalyst transfer line, such as a catalyst return line from the regenerator to the reactor, so that heat can be removed from the catalyst after its regeneration.

再生装置中で触媒に付与される熱の量は、特にコークス
形成の潜在性がきわめて高い供給原料油を処理しようと
するときは、再生装置の絶縁量を下げて若干の熱を周囲
のふん囲気に逃がすことによって制限することができる
The amount of heat imparted to the catalyst in the regenerator, especially when processing feedstocks with a very high potential for coke formation, can be reduced by reducing the amount of insulation in the regenerator and transferring some of the heat to the surrounding atmosphere. can be restricted by letting it escape.

このような周囲のふん囲気への放熱は一般に前記の他の
方法のあるものより経済的にはあまり望ましくないと考
えられる。
Such heat dissipation into the surrounding atmosphere is generally considered to be less economically desirable than some of the other methods described above.

また、密な触媒床によって占められている部分以外の再
生装置の部分に冷却流体、例えば水および/または水蒸
気を注入して再生装置中で得られる熱の吸収、除去のた
めの不活性ガスの量を増加させることもできる。
It is also possible to inject a cooling fluid, e.g. The amount can also be increased.

再循環された再生触媒を介して新しい供給原料油に伝達
される熱を制御または制限するもう1つの適当な、そし
て好ましい方法は再生装置中で形成される二酸化炭素と
一酸化炭素との間の比を規定された比に保持する方法で
あり、その保持下にある間それらのガスは再生を受けて
いる触媒と熱交換の接触または関係にある。
Another suitable and preferred method of controlling or limiting the heat transferred to fresh feedstock oil through the recycled regenerated catalyst is to reduce the heat transfer between carbon dioxide and carbon monoxide formed in the regenerator. A method of maintaining the ratio at a defined ratio while the gases are in heat exchange contact or relationship with the catalyst undergoing regeneration.

再循環された触媒を介して新しい供給原料油に与えられ
る再生熱を制御または制限するさらにもう1つの特に好
ましい方法は再循環触媒によって与えられる熱の一部を
反応装置に導入される添加物質、例えば水、水蒸気、ナ
フサ、他の水素供与物質、煙道ガス、不活性ガス、およ
び反応装置に導入することができる他のガス状物質また
は気化可能の物質に流用する方法である。
Yet another particularly preferred method of controlling or limiting the regeneration heat imparted to the fresh feedstock via the recycled catalyst is to transfer a portion of the heat imparted by the recycled catalyst to the reactor by adding an additive, For example, water, steam, naphtha, other hydrogen donating substances, flue gas, inert gases, and other gaseous or vaporizable substances that can be introduced into the reactor.

はとんどの場合、吸収されない酸素含有ガスがライザー
に再循還触媒によって持ち込まれることを保証するのが
重要である。
In most cases, it is important to ensure that unabsorbed oxygen-containing gas is carried to the riser by the recycled catalyst.

かくして、そのような作用が必要であると考えられると
きはいっでも再生装置から排出される触媒は酸素含有ガ
スを除去するのに適当なストリッピング用ガスによりス
トリッピングすることができる。
Thus, the catalyst exiting the regenerator can be stripped with a suitable stripping gas to remove oxygen-containing gases whenever such action is deemed necessary.

このようなストリッピングは、例えば比較的高い温度、
例えば約1.350°F〜約1,370°Fの温度にお
いてストリッピング用ガス(ガス類)として水蒸気、窒
素または他の不活性ガスを用いて行うことができる。
Such stripping may be carried out at relatively high temperatures, for example.
For example, it can be carried out using water vapor, nitrogen or other inert gas as the stripping gas at a temperature of about 1.350<0>F to about 1,370<0>F.

窒素および他の不活性ガスの使用が水蒸気の使用に基因
するだろう触媒の熱水失活傾向を回避するという観点か
ら有利である。
The use of nitrogen and other inert gases is advantageous in that it avoids the tendency for hydrothermal deactivation of the catalyst that would result from the use of steam.

金属管理、炭素管理および熱管理に関する次のコメント
及び考察はこの発明を実施するときに最良の結果を達成
する助けになるだろう。
The following comments and considerations regarding metal management, carbon management and thermal management will assist in achieving the best results when practicing this invention.

これらの所見は大部分最良の運転様式とみなされている
ものに向けられているから、この発明は以下に検討され
る特定の運転様式に限定されないことは明らかであろう
It will be clear that the present invention is not limited to the particular operating modes discussed below, as these findings are mostly directed to what is considered to be the best operating mode.

さらに、これらコメントのあるものは必然的に理論的考
察に基づいているから、こ\に述べられようと、あるい
は後記の運転に関する提案に暗に含まれようと、何んら
かのそのような理論に結びける積りはない。
Moreover, since some of these comments are necessarily based on theoretical considerations, there is no guarantee that any such comments, whether stated here or implicit in the driving suggestions below, There is no way to connect it to theory.

以下に別個に検討したけれども、金属管理、炭素管理お
よび熱管理は理論と実際の両方において相互に関係のあ
る、そして互いに依存し合う主題であることは容易に明
らかになる。
Although discussed separately below, it is readily apparent that metal management, carbon management, and thermal management are interrelated and interdependent subjects in both theory and practice.

コークスの生成および触媒に対するコークスの沈積は一
次的には炭素−金属油中に認められる比較的多量のコー
クス前、駆物質の結果であるが、コークスの生成は金属
の高い蓄積によって一層悪化し、そしてそれかまた触媒
の性能に著しく影響を及ぼし得る。
Although coke formation and coke deposition on the catalyst is primarily a result of the relatively large amounts of pre-coke precursors found in the carbon-metal oil, coke formation is exacerbated by the high accumulation of metals; And it can also significantly affect the performance of the catalyst.

さらに、金属管理および炭素管理において経験される成
功の程度は熱管理が必要とする程度に直接的な影響があ
る。
Furthermore, the degree of success experienced in metal management and carbon management has a direct impact on the degree of thermal management required.

さらに、金属管理の助けになると考えられる工程のうち
の幾つかは炭素および熱の管理に関して非常に有用であ
ることを証明した。
Additionally, some of the processes thought to aid in metal management have proven very useful with respect to carbon and thermal management.

前記のように、触媒上に多量の重金属が蓄積、存在する
ことは脱水素と芳香族化合物の縮合の問題を悪化させる
傾向があり、所定のラムズボトムカーボン値の供給原料
油に対してガスとコークスの生成を高める。
As mentioned above, the accumulation and presence of large amounts of heavy metals on the catalyst tends to exacerbate dehydrogenation and aromatics condensation problems, and for a given Ramsbottom carbon value feedstock oil, gas and Increase coke production.

反応装置に実質的量のH2Oを水蒸気または液状の水の
いずれかの形で導入することは重金属を有害さの度合い
の小さい形、すなわち金属形というよりは酸化物の形に
保持しておくという観点からはきわめて有利であると思
われる。
Introducing substantial amounts of H2O into the reactor in the form of either steam or liquid water maintains the heavy metals in a less harmful form, i.e., in the oxide form rather than the metal form. From this point of view, it seems extremely advantageous.

これは所望の選択性を保持する際に助けになる。This helps in maintaining the desired selectivity.

また、系の成分と滞留時間が反応装置の触媒の薄青時間
対再生装置の触媒の滞留時間の比を下げるように選ばれ
ている単位のデザインは触媒がそれぞれ還元条件と酸化
条件の下にある時間の比を下げる傾向がある。
Additionally, the system components and residence times are chosen to reduce the ratio of the light blue time of the catalyst in the reactor to the residence time of the catalyst in the regenerator. There is a tendency to lower the ratio at certain times.

これもまた所望水準の選択性を維持する助けになり得る
This can also help maintain the desired level of selectivity.

触媒の金属含量がうまく管理されているかどうかは反応
装置中で生成する水素とメタンの総量および/またはか
くして生成した水素対メタンの比を監視することによっ
て観察することができる。
Whether the metal content of the catalyst is well controlled can be observed by monitoring the total amount of hydrogen and methane produced in the reactor and/or the ratio of hydrogen to methane thus produced.

一般に、水素対メタンのモル比は約1、好ましくは約0
.6またはそれ以下でなければならず、そして0.4ま
たはそれ以下のモル比が略最適であると考えられている
Generally, the molar ratio of hydrogen to methane is about 1, preferably about 0.
.. 6 or less, and a molar ratio of 0.4 or less is believed to be approximately optimal.

実際の実施においては、水素対メタンのモル比は約0.
5〜約1,5の範囲で、平均約0.8〜約1の範囲にあ
ることができる。
In practical practice, the molar ratio of hydrogen to methane is approximately 0.
5 to about 1.5, with an average of about 0.8 to about 1.

注意深い炭素の管理で選択性(価値ある製品の生成を最
大にする能力)と熱生・性の両者を改良することができ
る。
Careful carbon management can improve both selectivity (the ability to maximize production of valuable products) and thermogenicity.

一般に、上記の金属の制御方法はまた炭素管理の助けに
なる。
In general, the metal control methods described above also aid in carbon management.

炭素管理に関する水の添加の有効さについてはすでに反
応帯域への導入のための添加゛物質に関する明細書の説
明部分においてかなり詳しく述べた。
The effectiveness of the addition of water with respect to carbon control has already been discussed in considerable detail in the explanatory section of the specification regarding the addition of substances for introduction into the reaction zone.

一般に、反応帯域における供給原料油の分散を改良する
方法が有用であることも証明されるだろう。
In general, methods of improving the dispersion of feedstock oil in the reaction zone may also prove useful.

これらの方法は、例えば供給原料油を分散させる際に助
けになる煙霧装置または霧化装置を使用を含む。
These methods include, for example, the use of atomization or atomization devices to assist in dispersing the feedstock oil.

触媒対油の比もまた熱管理の因子である。The catalyst to oil ratio is also a factor in thermal management.

■(3)に対する従来のFCCの実施と同様に、反応装
置の温度はこの発明の実施においても反応装置への熱再
生触媒の流れを反応装置の温度、典形的にはライザータ
イ1プの反応装置の場合の出口温度の増減に応じてそれ
ぞれ増減することによって制御することができる。
■ As with conventional FCC implementations for (3), the reactor temperature in the practice of this invention also limits the flow of thermally regenerated catalyst to the reactor to the reactor temperature, typically of riser type 1. It can be controlled by increasing or decreasing the temperature at the outlet of the reactor, respectively.

触媒導入用に自動制御装置が過大な触媒対油比に保持す
るように設定されている場合、炭素の生成率と熱の放出
率は反応帯域に供給される新しい供給原料油の重量に対
して不必要に大きくなると思われる。
If the automatic controller is set to maintain an excessive catalyst-to-oil ratio for catalyst introduction, the rate of carbon production and heat release will be proportional to the weight of fresh feedstock oil fed to the reaction zone. It seems to be unnecessarily large.

相対的に高い反応装置の温度はまた炭素管理の観点から
も有利である。
Relatively high reactor temperatures are also advantageous from a carbon management perspective.

このような高温は供給原料油のより完全な気化と触媒か
らの生成物の脱離を促進する。
Such high temperatures promote more complete vaporization of the feedstock oil and desorption of products from the catalyst.

炭素管理は反応装置の全圧と供給原料油の分圧の適当な
制限によって促進することもできる。
Carbon management can also be facilitated by appropriate limits on the reactor total pressure and feed oil partial pressure.

普通は、所定の転化水準において上記圧力の比較的小さ
い減少でコークスの生成を実質的に下げることができる
Normally, at a given conversion level, relatively small reductions in pressure can substantially reduce coke formation.

これは、全圧を制限することが供給原料油の高沸点成分
の気化を向上させ、分解を助長し、そして触媒からの未
転化供給原料油とより高沸点の分解生成物の両者の脱離
を促進する傾向があるという事実に基因するだろう。
This is because limiting the total pressure improves the vaporization of high-boiling components of the feedstock, favors cracking, and desorption of both unconverted feedstock and higher-boiling cracked products from the catalyst. This may be due to the fact that it tends to promote

これについては反応装置と連通している下流の装置の圧
力降下を制限する助けにもなり得る。
This may also help limit the pressure drop in downstream equipment communicating with the reactor.

しかし、例えば運転の制限条件(例えば、下流の装置に
おける圧力降下)の故に、系をより高い全圧の下で運転
することが望ましいが、または必要であるときは、上記
の利点は供給原料油の分圧を限定することによって得る
ことができる。
However, when it is desirable or necessary to operate the system under a higher total pressure, e.g. due to operational limitations (e.g. pressure drop in downstream equipment), the above advantages can be applied to the feedstock oil. can be obtained by limiting the partial pressure of .

反応装置の全圧と供給原料油の分圧に対する適渦な範囲
は前記した通りであるが、一般に、この範囲内で圧力が
最低になるようにするのが望ましい。
The appropriate range for the total pressure of the reactor and the partial pressure of the feedstock oil is as described above, but it is generally desirable that the pressure be at its lowest within this range.

生成物の蒸気および未転化供給原料(もしあるなら)か
ら触媒を急速に分離することも大きな助けになる。
Rapid separation of the catalyst from the product vapor and unconverted feedstock (if any) is also of great help.

この理由から、ジョージ ディー・マイヤーズ外のアメ
リカ特許第4,070,159号および同第4,066
,533号明細書に開示されるいわゆるベント式ライザ
ー装置と方法がこの発明の方法を実施するための好まし
いタイプの装置である。
For this reason, U.S. Pat. Nos. 4,070,159 and 4,066, et al.
The so-called vented riser apparatus and method disclosed in No. 533 is the preferred type of apparatus for carrying out the method of this invention.

同様の理由から、生成物の蒸気からの触媒の分離とスt
−IJツビングの開始との間の経過時間は可能なかぎり
短かくするのが有利である。
For similar reasons, the separation of the catalyst from the product vapor and the
- It is advantageous for the elapsed time between the start of IJ tubbing to be as short as possible.

ベント式ライザーと速やかなストリッピングは触媒上に
収着されている未転化供給油とより高沸点の分解生成物
がコークス化する機会を少なくする傾向がある。
Vented risers and rapid stripping tend to reduce the chance of coking of unconverted feed oil and higher boiling cracked products sorbed onto the catalyst.

炭素管理の観点からの特に望ましい運転様式は必要なら
ば水素供与物質を使用してベンチ式ライザーでこの方法
を実施する方式で、その間供給原料油の分圧と反応装置
の全圧をできるだけ低く保持し、そして前記において詳
細に検討した多数の利点を与える。
A particularly desirable mode of operation from a carbon management point of view is to carry out the process in a bench riser, using a hydrogen donor if necessary, while keeping the partial pressure of the feed oil and the total pressure of the reactor as low as possible. and provides a number of advantages discussed in detail above.

比較的大量の水、水蒸気および所望によって他の希釈剤
を配合する。
Relatively large amounts of water, steam, and optionally other diluents are incorporated.

さらに、液状の水、水蒸気、水素供与物質、水素および
他のガス状の、または気化可能の物質を反応帯域に供給
するとき、これら物質の供給は触媒対油比を追加制御す
る機会を与える。
Furthermore, when feeding liquid water, steam, hydrogen donating substances, hydrogen and other gaseous or vaporizable substances to the reaction zone, the feeding of these substances provides an opportunity for additional control of the catalyst to oil ratio.

かくして、例えば反応装置温度における所定の増減に対
する触媒対油比の増減の実施は水、水蒸気と他のガス状
または気化性物質の仕込み比における適度の減少または
増加か、または水対水蒸気および/または反応帯域に導
入される他のガス状物質の比における適度の減少または
増加のいずれかに代えることによってこれを行うことが
少なくすることができるか、または行わなくてもよいよ
うにする。
Thus, for example, implementing an increase or decrease in the catalyst-to-oil ratio for a given increase or decrease in reactor temperature may result in a moderate decrease or increase in the charge ratio of water, steam, and other gaseous or volatile substances, or This can be reduced or eliminated by either a moderate reduction or increase in the ratio of other gaseous substances introduced into the reaction zone.

熱管理はこの方法のいろいろな部分で放出される熱の量
を制御するために取られる処置および/または放出され
るそのような熱をうまく取り扱うための処置を含む。
Thermal management includes actions taken to control the amount of heat released in various parts of the method and/or to manage such heat that is released.

通常、再生中に反応装置を熱バランスさせるのに十分な
熱を生成させる時間があるVGOを使用する普通のFC
C法とは違って炭素−金属油の処理の場合は大量の熱が
一般に生成し、そのため注意深い熱管理が必要である。
Normal FC using VGO, which usually has time to generate enough heat to thermally balance the reactor during regeneration
Unlike the C process, large amounts of heat are generally generated in carbon-metal oil processing and therefore careful thermal management is required.

熱管理は反応装置に導入される物質と関係がある各種方
法によってその管理を容易にすることができる。
Thermal management can be facilitated by a variety of methods related to the materials introduced into the reactor.

かくして、供給原料油による熱の吸収は供給原料油の最
小の予熱で最大にすることができその場合供給原料油の
温度を給送と反応装置における分散をうまく行うため十
分に流動性にするように十分に高くすることだけが必要
である。
Thus, heat absorption by the feedstock can be maximized with minimal preheating of the feedstock, where the temperature of the feedstock is adjusted to be sufficiently fluid for good dispersion in the feed and reactor. It only needs to be high enough to

触媒が高度に活性な状態に保持され、コークス化を抑制
して(金属制御)より高い転化を達成するとき得られる
高度の転化き大きい選択性は反応熱の吸収を上げること
ができる。
The high degree of conversion and high selectivity obtained when the catalyst is kept highly active and inhibits coking (metal control) to achieve higher conversions can increase the absorption of the heat of reaction.

一般に、より高い反応装置温度はより耐火性のより高い
沸点の、高い潜在コークス化能を有する成分の面におけ
る触媒の転化活性を助長する。
In general, higher reactor temperatures favor conversion activity of the catalyst in terms of more refractory, higher boiling, high coking potential components.

従って、触媒の失活速度は増加するが、より高い運転温
度はこの活性の減損を相殺する傾向がある。
Therefore, although the rate of catalyst deactivation increases, higher operating temperatures tend to offset this loss in activity.

反応装置におけるより高い温度はまたオクタン価の向上
にも寄与し、かくしてオクタン価を補うことは高い炭素
の沈積の影響を低下させる。
Higher temperatures in the reactor also contribute to improving the octane number, thus supplementing the octane number reduces the effects of high carbon deposition.

熱を吸収する他の方法については反応装置への水、水蒸
気および他のガス状または気化可能の物質の導入に関連
して前記においてすでに検討した。
Other methods of absorbing heat have already been discussed above in connection with the introduction of water, steam and other gaseous or vaporizable substances into the reactor.

上記のように、この発明は上記の様式および多くの他の
様式で実施することができる。
As noted above, the invention can be practiced in the manner described above and in many other ways.

1つの゛例証となる非限定実施例を添附する概略図およ
びこれらの図に関する次の説明を参照して説明する。
One illustrative, non-limiting example will now be described with reference to the accompanying schematic drawings and the following description of these figures.

図面を参照して詳細に説明すると、第1図において石油
供給原料は入口管路1を通ってライザー反応装置2の下
方端に導入され、その下方端において再生装置9から管
路3を通ってくる熱再生触媒と混合される。
To explain in detail with reference to the drawings, in FIG. It is then mixed with the thermally regenerated catalyst.

供給原料油はライザー2を登る際に接触分解され、その
生成物の蒸気は容器8において消尽触媒から分離される
The feedstock oil is catalytically cracked as it ascends riser 2 and its product vapors are separated from the depleted catalyst in vessel 8.

触媒粒子はライザー2から上方に移動して容器8の空間
に入り、そして下降して密な床16になる。
The catalyst particles move upward from the riser 2 into the space of the vessel 8 and descend into a dense bed 16.

分解生成物は若干の微粉触媒とともに水平管路4を通っ
てサイクロン5に入る。
The decomposition products enter cyclone 5 through horizontal line 4 together with some finely divided catalyst.

サイクロンでガスは触媒から分離され、管路6から出る
The gas is separated from the catalyst in a cyclone and exits through line 6.

微粉触媒は垂下足前19を通って床16に落ちる。The fine catalyst falls through the depending foot 19 to the bed 16.

コークスおよび還元状態のバナジウムで被覆された消尽
触媒は管路7を通って再生装置9内の上方の密な流動床
18に入る。
The depleted catalyst coated with coke and reduced vanadium passes through line 7 into the upper dense fluidized bed 18 in regenerator 9 .

この消尽触媒は下方帯域20から多孔板21を通ってく
る空気とCOとCO2の混合物により流動化される。
This depleted catalyst is fluidized by a mixture of air, CO and CO2 coming from the lower zone 20 through the perforated plate 21.

消尽触媒は床18中で部分的に再生され、そして管路1
1を通ってベント式ライザー13の下方部に入る。
The depleted catalyst is partially regenerated in bed 18 and in line 1
1 and enters the lower part of the vented riser 13.

空気は管路12を通ってライザー13に導入され、そこ
で部分的に再生された触媒と混合される。
Air is introduced through line 12 into riser 13 where it is mixed with the partially regenerated catalyst.

触媒はライザーを通って強制的に急速に上方へ送られ、
そして密な沈降床17に落ぢる。
The catalyst is forced rapidly upward through the riser,
It then falls into a dense sedimentary bed 17.

管路14はCOのような床17に対する還元性ガス源で
あって、再生された触媒を還元性ふん囲気に保ち、かく
して存在するバナジウムを還元された酸化状態に保つ。
Line 14 is a source of reducing gas to bed 17, such as CO, to maintain the regenerated catalyst in a reducing atmosphere and thus maintain the vanadium present in a reduced oxidized state.

再生触媒は管路12を通って送られるCOのような還元
性ガス源を備えている管路3を通ってうイザー反応装置
2にもどされる。
The regenerated catalyst is returned to the user reactor 2 through line 3, which is provided with a source of reducing gas, such as CO, sent through line 12.

第2図において、コークスおよび還元状態のバナジウム
で被覆された消尽触媒は入口管路33を通って再生装置
31の密な流動床32に流入する。
In FIG. 2, the depleted catalyst coated with coke and reduced vanadium enters the dense fluidized bed 32 of the regenerator 31 through an inlet line 33.

コークスを燃焼し、触媒を流動する空気は管路34がら
空気分配装置35に導入される。
Air for burning the coke and flowing the catalyst is introduced through line 34 into an air distribution device 35.

コークスは燃焼して上方に向い、ライザー再生装置36
に入る。
The coke is burned and directed upwards into the riser regenerator 36.
to go into.

ライザー36に達した部分的に再生された触媒は管路3
7から送られ、再生を完結させる空気と接触する。
The partially regenerated catalyst reaching riser 36 is routed through line 3
7 and comes into contact with the air that completes the regeneration.

再生された触媒はライザー36の頂部から上方に抜けて
密な沈降床37に下降する。
The regenerated catalyst exits upwardly from the top of riser 36 and descends into a dense settling bed 37.

再生触媒が落ちる密な床37および床37の上の帯域に
は管路40および41を通ってCOのような還元性ガス
が供給されている再生触媒は管路38を通って分解反応
装置にもどされる。
The dense bed 37 into which the regenerated catalyst falls and the zone above bed 37 are supplied with a reducing gas such as CO through lines 40 and 41.The regenerated catalyst is passed through line 38 to the cracking reactor. It will be returned.

COリッチの煙道ガスは管路39を通って再生装置を出
る。
The CO-rich flue gas exits the regenerator through line 39.

以上この発明を説明したが、次の実施例でこの発明をさ
らに詳細に説明する。
The present invention has been described above, and the present invention will be explained in further detail in the following examples.

実施例 約400°Fの温度の炭素−金属供給原料油を約2.0
00ポンド/時間の速度でベント式ライザー反応装置の
底部に供給し、そこでゼオライト触媒と約1,275’
Fの温度および約11の触媒対油の重量比において混合
する。
EXAMPLE Carbon-metal feedstock oil at a temperature of about 400° F.
00 lb/hr to the bottom of a vented riser reactor where the zeolite catalyst and approximately 1,275'
Mix at a temperature of F and a catalyst to oil weight ratio of about 11.

炭素−金属供給原料油は3卿のバナジウムを含めて約5
ppI11のニッケル当量の重金属含量を有し、かつ約
7%のコンラドソンカーボン含量を有している。
The carbon-metal feedstock oil, including the three Lords vanadium, is approximately 5.
It has a heavy metal content of nickel equivalent of ppI 11 and a Conradson carbon content of about 7%.

供給原料油の約85%は650°F以上で沸とうし、約
20%は約1,025°F以上で沸とうする。
About 85% of the feedstock oil boils above 650°F and about 20% boils above about 1,025°F.

反応装置内の温度は約1,000’Fで、圧力は約27
psisである。
The temperature inside the reactor is about 1,000'F and the pressure is about 27
It is psi.

供給原料油の約75%は430下以下の温度で沸とうす
る留分に転化され、また約53%はガソリンに転化され
る。
Approximately 75% of the feedstock oil is converted to fractions boiling at temperatures below 430°C and approximately 53% is converted to gasoline.

転化中に供給原料油の約11%はコークスに転化される
Approximately 11% of the feedstock oil is converted to coke during conversion.

約1重量%のコークスを含有する触媒は約12.00
QppHのバナジウムを含めて約20,000ppmの
ニッケル当量を含有している。
A catalyst containing about 1% by weight coke has about 12.00% coke.
It contains about 20,000 ppm nickel equivalent including vanadium at QppH.

この触媒を約1.0OOOFの温度において水蒸気でス
トリッピングして揮発分を除去し、ストリッピングした
触媒を第1図に示される再生装置の上方帯域に約23.
000ポンド/時間の速度で導入し、そして空気、CO
およびCO□の混合物;こよって約0.2%のコークス
濃度まで部分的に再生する。
The catalyst is stripped with steam to remove volatiles at a temperature of about 1.0 OOOF, and the stripped catalyst is placed in the upper zone of the regenerator shown in FIG.
000 lb/hr, and air, CO
and CO□; thus partially regenerated to a coke concentration of approximately 0.2%.

この上方帯域における流動床中のCO/Co□比は約0
.3である。
The CO/Co□ ratio in the fluidized bed in this upper zone is approximately 0.
.. It is 3.

部分的に再生された触媒には五個のバナジアの粘着性に
よると思われる粒子間の付着はほとんどなかった。
The partially regenerated catalyst had little interparticle adhesion, likely due to the stickiness of the five vanadias.

部分的に再生された触媒をライザー反応装置の底に通し
、ここで触媒をライザーまで強制的に押し上げるに十分
な量の空気と約1秒の滞留時間で接触させる。
The partially regenerated catalyst is passed to the bottom of the riser reactor where it is contacted with a sufficient amount of air to force the catalyst up to the riser with a residence time of about 1 second.

約0.05%のコークス量を有する再生された触媒はラ
イザーの頂部から出てCoから成る還元性ふん囲気を有
する密な触媒床に落ちる。
The regenerated catalyst with a coke content of about 0.05% exits the top of the riser and falls into a dense catalyst bed with a reducing atmosphere of Co.

この再生触媒を追加の供給原料膜との接触のためにライ
ザー反応装置に再循環する。
This regenerated catalyst is recycled to the riser reactor for contact with additional feed membranes.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図および第2図はこの発明を実施する際に用いるこ
とができる触媒の再生装置および関連した分解装置の概
略図である。 2・・・・・・ライザー反応装置、5・・・・・・サイ
クロン、9.31・・・・・・再生装置、13・・・・
・・ベント式ライザー、16・・・・・・触媒の床、1
7,37・・・・・・触媒の沈降床、18,32・・・
・・・触媒の流動床、21・・・・・・多孔板、35・
・・・・空気分配装置、36・・・・・・ライザー再生
装置。
1 and 2 are schematic diagrams of a catalyst regeneration system and associated cracking system that can be used in practicing the present invention. 2... Riser reactor, 5... Cyclone, 9.31... Regenerator, 13...
...vented riser, 16...catalyst bed, 1
7,37...Settled bed of catalyst, 18,32...
... Catalyst fluidized bed, 21 ... Perforated plate, 35.
... Air distribution device, 36 ... Riser regeneration device.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 バナジウム含有炭化水素油の供給原料を軽質生成物
とコークスを形成するため転化条件下で分解触媒と接触
させて+5未満の酸化状態のバナジウムとコークスを該
触媒に沈着させる前記軽質生成物を酸化状態5未満のバ
ナジウムおよびコークスを保持している消尽触媒から分
離し;前記消尽触媒をその触媒上のコークスが燃焼し、
COおよびCO□から成るガス状生成物を形成する条件
下で酸素含有ガスと接触させることによって該触媒を再
生し、その際再生はバナジウムが+5未満の酸化状態に
保持される条件下で行い逼そして前記再生触媒を反応装
置に再循環して新しい供給原料油と接触させることを特
徴とするバナジウム含有炭化水素油を軽質生成物に転化
する方法。 2 前記供給原料油が、熱分解炭素残分が少なくとも約
1で、かつ重金属のニッケル同等物の含量が少なくとも
約4である650°F十の物質を含有している前記特許
請求の範囲第1項に記載の方法。 3 @記650°F+の物質は前記供給原料の少なくと
も約70容量%であり、かつ約1.000°F以下では
沸とうしない物質を少なくとも約10容量%含んでいる
前記特許請求の範囲第2項に記載の方法。 4 前記供給侭料油がバナジウムを少なくとも約0、1
ppm含有している前記特許請求の範囲第1項に記載
の方法。 5 前記供給原料油がバナジウムを少なくとも約I l
1l)In含有している前記特許請求の範囲第1項に記
載の方法。 6 前記供給原料油がバナジウムを約1ppIn〜約5
ppm含有している前記特許請求の範囲第1項に記載の
方法。 7 @記供給原料油がバナジウムを約5pIMII以上
含有している前記特許請求の範囲第3項に記載の方法。 8 前記分解触媒が約1重量%〜約60重量%の分子篩
を含有しているゼオライトの分子篩触媒から成っている
前記特許請求の範囲第1項に記載の方法。 9 前記分解触媒が約15重量%〜約50重量%の分子
篩を含有しているゼオライトの分子篩触媒から成ってい
る前記特許請求の範囲第1項に記載の方法。 10前記分解触媒が約20重量%〜約45重量%の分子
篩を含有しているゼオライトの分子篩触媒から成ってい
る前記特許請求の範囲第1項に記載の方法。 11@記分解触媒上の沈着バナジウムの濃度が該触媒に
対して約0.05重量%以上である前記特許請求の範囲
第1項に記載の方法。 12前記分解触媒上の沈着バナジウムの濃度が該触媒に
対して約0.1重量%以上である前記特許請求の範囲第
1項に記載の方法。 13前記分解触媒上の沈着バナジウムの濃度が該触媒に
対して約5重量%以上である前記特許請求の範囲第1項
に記載の方法。 14前記分解触媒上の沈着バナジウムの濃度が該触媒に
対して0.1重量%〜約5重量%である前記特許請求の
範囲第1項に記載の方法。 15前記分解触媒に対して0.3〜3重量%の量のコー
クスが沈着している前記特許請求の範囲第1項に記載の
方法。 16@記消尽触媒を約1.100°F〜約1.600°
Fの温度で再生する前記特許請求の範囲第1項に記載の
方法。 17@記消尽触媒を約1.200°F〜約1.500°
Fの温度で再生する前記特許請求の範囲第1項に記載の
方法。 18前記消尽触媒を約1.275°F〜約1.425°
Fの温度範囲で再生する前記特許請求の範囲第1項に記
載の方法。 19@記再生触媒上に十分な量のコークスが保有され、
その触媒の沈着バナジウムに非酸化性環境を与える前記
特許請求の範囲第1項に記載の方法。 20前記再生触媒上のコークスの濃度が少なくとも約0
.05%である前記特許請求の範囲第1項に記載の方法
。 21 前記再生触媒上のコークスの濃度が約0.05%
〜約0.15%の範囲である前記特許請求の範囲第1項
に記載の方法。 22@記再生を少なくとも2つの段階で行いそして少な
くとも1つの段階はCOおよびCO2を少なくとも約0
.25のモル比で含有している前記特許請求の範囲第1
項に記載の方法。 23@記消尽触媒を少なくとも2つの段階で再生し、そ
の第一の段階においては該消尽触媒を密な流動床におい
て化学量論量未満の酸素を含有しているガスと接触させ
て触媒上のコークス中の水素をH2Oに、またその炭素
をCO2に転化し、そして最終段階において部分的に再
生された触媒を過剰化学量論量の酸素と約2秒以下の時
間接触させる前記特許請求の範囲第1項に記載の方法。 24前記最終段階における触媒が約4ポンド/立方フイ
ート以下の密度を有する分散層から成っている前記特許
請求の範囲第23項に記載の方法。 25@記の密な流動床における触媒の滞留時間が少なく
とも約5分である前記特許請求の範囲第23項に記載の
方法。 26@記流動末が約25ポンド/立方フイート〜約50
ポンド/立方フイートの@度を持っている前記特許請求
の範囲第23項に記載の方法。 27前記の部分的に再生された触媒をライザー再生装置
中で少なくとも化学量論量の酸素と接触させ、該触媒の
ライザー再生装置中の滞留時間が約2秒以下であり、そ
して再生された触媒をガス状生成物から分離する前記特
許請求の範囲第23項に記載の方法。 28@記ライザー再生装置における触媒の滞留時間が約
1秒以下である前記特許請求の範囲第27項に記載の方
法。 29@記の分離された再生触媒を還元性ガスと接触させ
る前記特許請求の範囲第27項に記載の方法30前記の
分離された再生触媒を直ちに還元性ガスと接触させ、次
いで還元性ふん囲気下に保持されている密な末に集める
前記特許請求の範囲第2γ項に記載の方法。 31 前記ライザー再生装置内の触媒の密度が約4ポン
ド/立方フイート以下である前記特許請求の範囲第27
項に記載の方法。 32罰記ライザー再生装置内の触媒の密度が約2ポンド
/立方フイート以下である前記特許請求の範囲第27項
に記載の方法。 33@記再生触媒をライザー再生装置によって定められ
る方向またはその延長方向に噴射することによってガス
状生成物から分離し、そしてその間にガス状生成物に再
生触媒からのガス状生成物の急激な、実質的に瞬間的な
弾道分離をもたらす急激な方向変化を生じさせる前記特
許請求の範囲第2γ項に記載の方法。
Claims: 1. Contacting a vanadium-containing hydrocarbon oil feedstock with a cracking catalyst under conversion conditions to form light products and coke to deposit vanadium in an oxidation state less than +5 and coke on the catalyst. separating the light products from an exhaustion catalyst carrying vanadium in an oxidation state below 5 and coke; burning the exhaustion catalyst with coke on the catalyst;
Regenerating the catalyst by contacting it with an oxygen-containing gas under conditions that form gaseous products consisting of CO and CO□, with regeneration occurring under conditions in which the vanadium is maintained in an oxidation state below +5. and recycling said regenerated catalyst to a reactor for contact with fresh feedstock oil. 2. The feedstock oil contains material at 650° F. with a pyrolytic carbon residue of at least about 1 and a heavy metal nickel equivalent content of at least about 4. The method described in section. 3. The 650°F+ material is at least about 70% by volume of said feedstock and includes at least about 10% by volume of material that does not boil below about 1.000°F. The method described in section. 4. The feed oil contains at least about 0.1% vanadium.
The method according to claim 1, containing ppm. 5. The feedstock oil contains vanadium at least about I l
1l) The method according to claim 1, containing In. 6 The feedstock oil contains from about 1 ppIn to about 5 ppIn of vanadium.
The method according to claim 1, containing ppm. 7. The method of claim 3, wherein the feedstock oil contains about 5 pIMII or more of vanadium. 8. The method of claim 1, wherein the cracking catalyst comprises a zeolite molecular sieve catalyst containing from about 1% to about 60% by weight molecular sieve. 9. The method of claim 1, wherein the cracking catalyst comprises a zeolite molecular sieve catalyst containing from about 15% to about 50% by weight molecular sieve. 10. The method of claim 1, wherein the cracking catalyst comprises a zeolite molecular sieve catalyst containing from about 20% to about 45% by weight molecular sieve. 11. The method of claim 1, wherein the concentration of deposited vanadium on the cracking catalyst is greater than or equal to about 0.05% by weight of the catalyst. 12. The method of claim 1, wherein the concentration of deposited vanadium on the cracking catalyst is greater than or equal to about 0.1% by weight of the catalyst. 13. The method of claim 1, wherein the concentration of deposited vanadium on the cracking catalyst is greater than or equal to about 5% by weight of the catalyst. 14. The method of claim 1, wherein the concentration of deposited vanadium on the cracking catalyst is from 0.1% to about 5% by weight of the catalyst. 15. The method of claim 1, wherein coke is deposited in an amount of 0.3 to 3% by weight relative to the cracking catalyst. 16@Exhaust catalyst from about 1.100°F to about 1.600°
2. A method according to claim 1, wherein the method is regenerated at a temperature of F. 17@Exhaust catalyst from about 1.200°F to about 1.500°
2. A method according to claim 1, wherein the method is regenerated at a temperature of F. 18 The depleted catalyst is heated between about 1.275° F. and about 1.425° F.
2. A method according to claim 1, wherein the regeneration is carried out in a temperature range of F. 19@A sufficient amount of coke is retained on the regenerated catalyst,
A method as claimed in claim 1 in which the deposited vanadium of the catalyst is provided with a non-oxidizing environment. 20 The concentration of coke on the regenerated catalyst is at least about 0.
.. 05%. 21 The concentration of coke on the regenerated catalyst is about 0.05%
15. The method of claim 1 in the range of 0.15% to about 0.15%. 22 The regeneration is carried out in at least two stages, and at least one stage reduces CO and CO2 to at least about 0.
.. Claim 1 containing in a molar ratio of 25
The method described in section. 23@) The depleted catalyst is regenerated in at least two stages, the first of which involves contacting the depleted catalyst with a gas containing a substoichiometric amount of oxygen in a dense fluidized bed to regenerate the depleted catalyst above the catalyst. Converting the hydrogen in the coke to H2O and its carbon to CO2, and in a final step contacting the partially regenerated catalyst with an excess stoichiometric amount of oxygen for a time of no more than about 2 seconds. The method described in paragraph 1. 24. The method of claim 23, wherein the catalyst in the final stage comprises a dispersed bed having a density of less than about 4 pounds per cubic foot. 25. The method of claim 23, wherein the residence time of the catalyst in the dense fluidized bed of claim 25 is at least about 5 minutes. 26@The liquid powder is approximately 25 lbs./cubic foot to approximately 50 lbs./cubic foot.
24. The method of claim 23 having a degree of pounds per cubic foot. 27. Contacting the partially regenerated catalyst with at least a stoichiometric amount of oxygen in a riser regenerator, the residence time of the catalyst in the riser regenerator is about 2 seconds or less, and the regenerated catalyst 24. A method as claimed in claim 23 in which the gaseous products are separated from the gaseous products. 28. The method of claim 27, wherein the residence time of the catalyst in the riser regenerator is about 1 second or less. 29. A method according to claim 27, in which the separated regenerated catalyst is brought into contact with a reducing gas. 2. A method as claimed in claim 2. 31. Claim 27, wherein the density of the catalyst in the riser regenerator is less than or equal to about 4 pounds per cubic foot.
The method described in section. 32. The method of claim 27, wherein the density of the catalyst in the riser regenerator is less than or equal to about 2 pounds per cubic foot. 33. Separate the regenerated catalyst from the gaseous products by injecting it in the direction defined by the riser regenerator or in the direction of its extension, and during which the gaseous products are subjected to a sudden drop of the gaseous products from the regenerated catalyst. 2. A method as claimed in claim 2.gamma., which produces an abrupt change in direction resulting in a substantially instantaneous ballistic separation.
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