JPS62283189A - 酸化方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 乙、〔発明の詳細な説明〕 本発明は酸化方法及び装置に関するものである。

特に、コークスと混ざり合った触媒の酸化的再生の方法
及び装置に関し、特に流動床の炭化水素の触媒的クラン
キングに使用された物の酸化的再成に関する。

炭化水素原油の流動的触媒クランキングは石油（ガソリ
ン）及び他の真空ガス用オイルのような重質炭化水素製
品から比較的軽質炭化水素製品迄製造するのに重要なオ
イル精製操作法である。その工程は、典型的には、クラ
ンキングされた炭化水素蒸気を作り出すようなりランキ
ング出来る状況の基で予熱された原油とクランキング用
触媒とを接触させることよりなる。コークス（即ち典型
的には７重量％の水素を含有する非常に重質な炭化水素
堆積物である）はそのタラソキング反応の最中にその触
媒の上に析出する。この析出の効果はその触媒の活性度
を減することである。それ故に、その触媒を再成する必
要がある。そのクラッキングされた炭化水素蒸気はその
コークスと混ざり合っている触媒より分離さｎ、コーク
スが付着した触媒を本質的に含まない製品として回収さ
れる。離脱蒸気を離脱ゾーンでその使用された触媒と接
触させることにより揮発性の炭化水素が取り出される。

次にその使用された触媒は、流動床でその触媒の表面に
付着しているそのコークスを燃やすことによって、再生
される。空気はその再生反応に必要な酸素が用意される
ようにその再生機に供給される。その再生機を動作させ
る条件は、最も及び好ましくは全てのコークスが酸化に
よりその触媒の表面から取り除かれろようにする。その
再生された触媒はその再生機より取り出され、そしてそ
の反応機え戻される。従って、使用済みの触媒はその反
応機よりその再生機に移され、そして再生された触媒は
その再生機よりその反応機に移されろと云う連続循環が
行われる。同時に、その原油炭化水素は連続的にその反
応機の中へ供給される。

典型的なその再生機は大きな垂直な円筒形の容器であっ
て、その中ではそのコークスと混ざり合った触媒は流動
状態に保持されてその中を空気が上方に通過するように
したものである。その流動状態の触媒はその再生容器の
下の部分の流動床で濃縮された相を形成しそしてその再
生容器の上の部分では希薄相を形成する。飛散によって
触媒が失われるのを最小限に留めるために、その希薄相
から流出してくるガスを、その再生機容器に接続された
サイクロン分離機を通してその流出ガスに浮遊している
触媒を取り出す。典型的にはその再生機に数個のサイク
ロンを取り付け、各サイクロンは１を越える段数を有す
る。そのサイクロンはその分離された触媒をその流動床
のその濃縮相に戻し、そしてその流出ガスをその再生機
の外え出す。

その流動床を流動させる空気はまた、触媒粒子に粘着し
ているそのコークスの燃焼を支える目的も仕さどる。空
気は典型的には、その流動床のその濃厚相に設けられた
１以上の分配パイプを通してその再生機容器に供給され
る。流動触媒クランキングプラントの１例は、その再生
機に、上方に及び／または下方に向けた空気分配ノズル
を有する１個の主環状分配パイプを設けである。他の種
類の流動触媒クランキングプラントは、弓状の別々の分
配パイプを使用し、そして典型的にはそれラノ全てが同
一の環帯に置かれろように並べられている。本発明の一
例は、特にこの型の再生機の操作に関する。その主空気
分配パイプに付は加えて、その流動床の中心領域で流動
が止まるのを防ぐために、その流動床のその濃厚相のそ
の中心に空気を分配するための分配パイプ若しくは内部
分配パイプを設けてもよい。典型的′Ｌは、この分配さ
れろ空気は、その主空気分配パイプに供給される空気の
約５容量％〜１５容量％の量である。

その触媒的クランキング反応工程は吸熱反応工程である
のに、その触媒と混ざり合っているそのコークスのその
酸化反応は発熱反応工程である。

従って、流動触媒クランキングプラントは、その再生機
中で発生するその熱をその反応機中で使用されるよ５Ｖ
Ｃ設計されている。

比較的熱い触媒は、熱を移転させる効果のために、その
再生機よりその反応機の中へ戻される。

典型的には、その触媒は、上り勾配路若しくは移動路を
経由してその反応機の中え送り込まれる。

成るブラットではその触媒クラッキング反応は主として
上方部で起こり、そしてその反応容器中で完了する。も
しも必要とする加える原料油を別の炎の予熱機でもって
予熱さ″れるならば、実際には、そのコークスのその燃
焼熱はその触媒的クランキング装置が必要とする全熱量
を供給出来る。その再生機とその反応機の間の熱収支が
常にバランスを取るように配置される。

流動触媒クランキングプラントの設備は多額の資本投資
が必要となり、従って、このプラントが−たび据えつけ
られると１０年以上は操業するだろう。このような１０
年以上の期間中には、このプラントに関する要求も変化
しがちである。例えば、近年、そのプラントが重質原料
油をクランキングする要求がだんだんと増えている。こ
のことは、実質的なこのプラントの性能向上の要求につ
ながる。

実施するに於いて、供給されているその原料油の炭素含
有率に対応して若しくは単位時間当りのこの原料油の供
給量（若しくほこの両方の要素のため）に対応してその
プラントの操作員はプラントを操作しなければならない
と云うことで自由操作には限りがある。原料油の供給速
度が早められたと仮定すると、触媒の上に形成されるコ
ークスの量が増える。この追加された分のコークスを燃
え尽（させるためにこの再生機中に送り込む空気を追加
しないと、その触媒の活性度の損失を招きその結果とし
てその反応機中で達成されるべきクランキングされた成
分の低下をきたすことになる。

その触媒表面の追加されたそのコークスの炭素を燃焼し
尽すために格別の空気を供給し得てそして従って同様に
格別の熱も発生し、しかしその再生機中で通過させる空
気の量が限界に達した時が分岐点となると云うことは理
解出来る。典型的には、その再生機が必要とする全空気
を通常の主空気で供給される。この主たる空気は１を越
える送風機によって供給してよい。従って、その送風機
若しくはその複数の送風機の最大出力が限界に達したと
きに、時々問題が起きる。実施に於いて、その流動床の
濃厚相より飛散する触媒の量が望ましくない大量になる
以上のその流動床中の流動速度がなったときには他の制
限が起こり得る。

本発明は特に、生じて（るところの別々の２種類の制限
を解決するにある。第一は、普通の空気を主体とした燃
焼用の空気をその流動床のその濃厚相に導入するための
複数の分配パイプを有するその上記した種類のその再生
機については、その濃厚相の燃焼状態を定常に維持する
ために、各分配パイプに送られるその空気の平衡を保つ
必要がある。平衡を保つためのバルブが燃焼用空気用の
各主分配パイプに設けられている。このことは、このよ
うな各分配パイプによって他のその分配パイプから供給
される空気との平衡を取りながらその流動床を空気が通
って、その流動床のいずれの場所でも定常的な燃焼状態
を維持することが可能となる。しかし、燃焼に必要とす
る全空気を供給するために、その平衡用のバルブを全開
する必要がある場合がある。次に、出てくる送風の最大
量に達してないのに、若しくは送風の最大流速に達して
ないのに、その濃厚相での非定常状態の燃焼が起こると
云う問題が起こり得る。例えば、この問題はその空気が
その通常の主分配パイプから各分配パイプて流れろとき
の圧力低下がそれぞれ異なることによって起こるかも知
れない。分配係数は多分小さいとは云え、その流動床の
その濃厚相中に取り付けられた触媒を戻すためのそのパ
イプの中に炭化水素が入り込んでしまうかも知れない。

それ以上ではその流動床中で非定常状態の燃焼が起こる
かも知れないと云うその空気の最大供給速度が存在し、
その状態では指定残存炭素の水準より高い値の成る量の
再生触媒の存在の結果、触媒の活性が成る程度現われる
。また、そのサイクロンに入る流動ガス中に全部ではな
く一部分として混入する一酸化炭素の比率が増えろと云
５ことが現われる。このことは燃焼後の流動ガスによっ
て温められる各サイクロンの温度を一定にしな（なると
ことを引き起こし、それ故に成るサイクロンは５０°Ｃ
近くの温度になり得る。このことは、そのサイクロン中
のその触媒がその活性を永久に失い初める温度に加熱さ
れると云うことが起こり得る。却こり得る他の問題は、
その再生機中での燃焼用の空気の必要量が最大になった
ときに、好ましくない空気即ち二次空気又は連送空気が
分配パイプ若しくはその流動床の中央に分配パイプによ
って供給されるかも知れないこと及びそのコークスの非
定常状態の燃焼若しくはその流動床の中央の濃厚部の急
激な減衰が起こり得ると云うことである。

本発明の目的の一つは、流動床触媒的再生機中でのその
触媒のその濃厚相をも含めて定常的な燃焼状態を維持す
るのに有利なように酸素又は酸素の多い空気を使用し得
る装置及び方法を提供するにある。

本発明によりコークスを付着した触媒の再生方法を提供
するものであり、即ち、 ｆａｔ　　コークスの付着した触媒を高温度の流動触媒
再生機に供給しながら、そしてその触媒を比較的濃厚相
及び比較的濃厚相に分散させながら及びそのコークスの
付着している触媒がその濃厚相に供給されること； （ｂ）　　再生された触媒を濃厚相より回収すること；
（ｃ）　　複数の空気の流れを作るために通常の主導管
から複数の導管に触媒を含まない主空気を通過させ、そ
して触媒の流動を維持させ及びコークスの燃焼を維持す
るための酸素を供給するために空気の流れを比較的濃厚
な相に分配し； ［ｄｌ　　複数の空気の流れの少くとも一つは酸素を多
くし；及び ｌｅｌ　　各空気の流れを比較的濃厚相に供給する速度
を調整すること及び酸素を多くしてある空気の流れの中
の酸素の濃度を調整すること又は他の酸素を多くしてあ
る空気の流れとは独立に少くとも一つの酸素を多くして
ある空気の流れの酸素濃度を調整すること：よりなる。

本発明はまた、コークスの付着した触媒を再生するため
の装置を提供するものであり、（ａ）　　再生用の窓器
； （ｂ）　　比較的濃厚相の触媒及び比較的濃厚相の触媒
を流動状態に維持するために流動された触媒に空気を分
配出来るように使用するために再生機の内部に複数の導
管の各末端を設置して通常の主空気を通過させること； （ｃ）　　比較的濃厚相にコークスの付着した触媒を供
給する装置； （ｄｉ　　比較的濃厚相より再生された触媒を回収する
装置； （ｅｌ　　複数の空気導管の少くとも一つに酸素又は酸
素を多くした空気を流す装置；及び ば）各空気供給導管から濃厚相に供給する空気の流速を
調整する装置及び他のいずれの空気導管を通過するいず
れの酸素又は酸素を多くした空気の流速とは独立に少く
とも一つの空気導管に酸素を通過させる速度又は酸素を
多くした空気を通過させる速度を調整するための装置：
よりなる。

本発明による方法及び装置は、いたるところで定常状態
の燃焼を維持するためにその触媒の流動床のその濃厚相
に空気及び酸素（又は酸素を多くした空気）の供給を調
整することを可能にする。

このような定常の燃焼状態は各サイクロンの分離器装置
内の温度を比較的なめらかに昇温させそしてこのような
サイクロン分離器に入ってくるガスの流れ及び排出され
るガスの流れの比較的一定成分のガスの温度をなめらか
に昇温させる。定常的な燃焼はまた、このようなサイク
ロン分離機に入ってくるガスの流れ及び排出されるガス
の流れのガスの成分を比較的一定にする。定常的な燃焼
はまた、その触媒の表面の残存炭素を比較的一定の水準
にしてその反応機に戻す。本発明の方法及び装置の一例
は２を越える主たる空気供給管の各末端をそれ専用の空
気分配主管に継ぎ、少くとも一個の補助導管をそれ専用
の分配管に継ぎ、そして酸素又は酸素を多くした空気を
そのような各分配管に供給するための装置を設は酸素又
は酸素を多くした空気をいずれの主供給管にも供給する
速度と連動してコントロールするためのバルブヲ主たる
空気導管の中道に設け、及び従って主分配管は、他の主
分配管又は分配管から酸素スは酸素を多くした空気が供
給される速度とは異なる速度に設定出来る。典型的には
、このような各主分配管に酸素若しくは酸素を多くした
空気を供給する必要はないかも知れない。酸素を加えな
かった場合には、その分配管の平衡用のバルブを全開に
したと同時にその平衡バルブ（即ち、その平衡用バルブ
は各主空気分配管と連動している）を全開にしである少
くとも１個の他の分配管の空気が不足し過剰の空気が複
数の主分配管の一つに供給される傾向にあることが明白
にわかっているかも知れない。このような状況に於いて
、酸素を多くした空気又は酸素をこれらの分配管に供給
することによりその分配管の付近で起こるコークスの燃
焼の程度を必要とする水準にすることが出来及同時に、
その流動床の中を非定常状態にすることなく及びその流
動床に供給されているガスで支持されている燃焼を全て
のところで減衰することなく空気の供給量を減らすため
のその主分配管のその平衡用バルブを調整することが出
来る。このような例に見られろように本発明の方法及び
装ｒＩＬは、その触媒的クランキングプラントのクラン
キング速度を他の方法及び装置に較べて遥に大きく早め
ることが出来る。更に、酸素供給装置はこのプラントを
長い時間上めることなく準備出来る。

上記の実施例に於いて、酸素又は酸素を多くした空気が
供給される各分配パイプは酸素を最高６容量％迄含有す
るようにした酸素を多くした空気を、典型的には送り得
る。もしも必要であれば、酸素又は酸素を多くしてある
空気の供給装置と連動している調整バルブを自動化して
もよい。そのコントロールパラメーターは例えば、各主
分配パイブと結合し℃いるそのサイクロンから排出され
るその流れるガスの温度であってもよいし若しくはその
ような分離器から排出されるそのガスの組成、例えば酸
素又は酸化炭素濃度であってもよい。

しかしながら、そのコントロールのし方はそのプラント
のあらゆる場所での許容最大酸素濃度にいつも注意しな
ければならないことに留意すべきである。本発明による
方法及び装置の上記の例に於いて、その酸素又は酸素を
多くした空気を有利に触媒を流動させながらクラッキン
グ用プラントに供給出来、その流動床再生機は０．１重
量％以下の残存コークスの再生触媒を製造する傾向にあ
る（このようなプラントはしばしば“総燃焼型”プラン
トと呼ばれる）。

上述した利点に加えて、酸素又は酸素を多くした空気を
加えることは、またそのサイクロン分離機内の温度が上
がり過ぎろことを防ぐ助けとなるかも知れない。更に、
もしもその再生機中で燃焼し尽くされる炭素の割合が再
生速度係数として問題になろうとするときには、その反
応機中のその酸素の部分圧を増加させるために酸素又は
酸素を多くした空気を使用することにより、その再生機
中で所要時間内で燃焼し尽（される炭素の％を増やす助
けとなるだろう。

一般に、その再生機は異なる濃厚相及び稀薄相の界面の
間で操作されろであろう。知られている再生プラントの
少くとも１種類は、２つの分離した稀薄相を有し、下の
稀薄相は上の稀薄相よりも比較的濃い相になっている。

本発明になる方法及び装置の他の実施例は、その流動床
の濃厚相の中心領域又は内部領域中の適正な燃焼をさせ
るのが巧く行かない場合には、限界点以上の酸素又し工
酸素を多くした空気を律速速度でその中央の空気分配パ
イプ又は複数の分配パイプに送ることにより、巧（行（
か改善されるであろう。この実施例に於いて、それ以上
の酸素又は酸素を多くした空気をその主空気分配パイプ
に送る必要はない。典型的には、その中央空気分配管ｆ
ｓｌより供給される空気の５％〜１５％が合計の空気と
してその流動床に供給される。このような酸素を多くし
た空気を必要とするのは、典型的には、比較的古い流動
触媒クラッキングプラン上を操作するに於いて、再生さ
れた触媒の表面の残存炭素が０．０５重１％以上になっ
た時にである。

本発明の方法及び装置を実施例の図面により説明する。

即ち、 図面１及び図面２０図に於いて、再生容器２は大気圧以
上の圧力で操作されるように適合し及び触媒が再生され
る流動床４をその中に有している。

その流動床４は触媒が再生されるところの下方の濃厚相
６及びと方の稀薄相８よりなる。下方に伸びたバイブ１
０があり、反応機（示されてない）の流動床触媒タラノ
キング機よりの再生用の触媒がこのバイブを通って供給
される。その反応機は再生機２の上方に垂直に設置され
ている。再生容器２の底部に再生された触媒の取り出し
口１２がある。図面を簡単化するために、触媒の流れを
コントコールするのに必要なバルブがバイブ１０及び取
り出し口１２にあるが示してない。実施するて当って、
触媒がその再生機２に供給される速度と再生された触媒
が再生機から排出又は取り出される速度とが同じになる
ようにこれらのバルブを開くのがよい。

３個の弓状の主空気分配管１６［ａｌ　、　１６（ｂｌ
及び１６（ｃｌはその流動床４の１厚相乙の中に取り付
けられる。図面２で示されるように、主空気分配管１６
は本質的に同一平面′装置かれそして同一の環帯に設置
されるように並置する。その流動床４の濃厚相６を貫い
℃定常的な空気の分配を行うために、各分配管１６は上
方及び／または下向に向いた複数のノズル（示されてな
い）を有する。５個の主空気分配管１６が並置されてい
る環帯の内側に６個の第２の空気分配管１３（ａ）　、
　１５（ｂ）及び１８（ｃｌが取り付けられている。そ
の分配管１８の全ては同じ環帯に互いに並置され、この
環帯は分配管１６が並置されている環帯と同一軸にある
（しかしこのことは本質的なことではない）。その分配
管１８は空気分配ノズル（図面に示されてない）を有し
、その流動床の中央領域で流動床の定常的な流動を行わ
せるのを助けるためにその複数のノズル上方及び／また
は下方を向いている。

その再生器２はまた、その再生機２よりこのような流れ
るガスと共に運び出されろ触媒の量を小さくするために
触媒の抽出装置が設けられている。

この装置は６個の主サイクロン２０（ａ）〜２　Ｏｆｆ
＋よりなる。この中の１個のサイクロンだけを代表とし
て図面１に図で説明しである。各サイクロン２０は下方
への導管２４を有し、サイクロン２０に入って（るその
ガスより分離された触媒はこの導管を通ってその流動床
４のその濃厚相６に戻される。

サイクロン２０の全ては、各第二のサイクロン２８に導
（取り出し口２６を有する。従って６個の第二のサイク
ロン２８（ａｔ〜２８（ｆｌが在り、これらの中の一つ
を説明のために図面１に示す。第二のサイクロン２８（
ａ）〜２８［ｆｌの目的は、その再生機から排出される
ガスよりのその触媒の分離を完全なものとするにある。

各サイクロン２８は下方導管３０を有し、この導管を通
って触媒は流動床４のその濃厚相乙に戻り及び各サイク
ロン２８は取り出し口３２を有し本質的に触媒を含まな
いガスを通す。各取り出し口３２は、この工程より汚れ
たガスを逃すために一群の煙突（示されてない）とつな
がれている。

その触媒の流動を維持し及びその触媒の表面に粘着した
そのコークスの燃焼を支持する目的のために分配管１６
及び分配管１８に空気を供給するために、主空気３４は
送風機４６に連結される。

主空気６４はまた３個の空気主供給導管３６（ａｔ。

３ｉｂ＋及び５６（ｃｌに連結され、各空気主供給管は
各空気主分配管１６に継れて（・る。平衡用バルブ４２
（ａｌ　、　４２［ｂｌ及び４２　（Ｃ１ｔ！それぞれ
空気供給導管”Ｉ　６（ａｌ　、　３　ｉｂｌ及び３６
（ｃｌに設置されている。

主空気６４はまた、６個の第二の主供給管４０　（ａｌ
。

４０　（ｂｌ及び４０（ｃ）に継がれ、この主供給管は
順番にそれぞれ空気分配管１８［ａｌ　、　１５（ｂ）
及び１８［ｃｌのどれかに継がれろ。平衡用バルブ４４
（ａｔ、４４（ｂｌ及び４４（ｃｌはそれぞれその導管
４０［ａｌ　、　４０（ｂ）及び４０　（ｃｌの中に設
けられる。その流動床のその濃厚相のいたるところ定常
的に空気を分配し、そしてそのことによって混合触媒粒
子の表面に粘着しているそのコークスを定常的に燃焼さ
せるのに有利となるようにその平衡用バルブ４２及び４
４は全て操作し得る。

図面１及び図面２に示された装置はまた、市販の純粋酸
素（示されてない）を発生源として継いで主酸素４８の
供給も含む。この供給源酸素は空気とは別けてプラント
に供給出来又は１を越える熱隔離された容器に液体酸素
として貯蔵されそして酸素を蒸発させるために蒸発機に
装着しそしてガス状となった酸素を主酸素４８として供
給する。

３個の酸素供給導管５０（ａｌ　、　５０（ｂｌ及び５
０（ｃｌは主供給酸素４８を延長してそれぞれを空気供
給導管５６　（ａ）　、　５６（ｂｌ及び５６（ｃｌに
継ぎ、そしてそれぞれ領域に於いて流れを絞るための平
衡バルブ４２を設ける。流速コントロールバルブ５２（
ａｔ、５２ｔｂ＋及び５２［ｃｌをそれぞれ酸素供給導
管５０　（ａ）　。

５０　（ｂｌ及び５０（ｃｌに装着する。バルブ５２は
、３個の空気供給導管３６からの酸素の流れの速度を異
なるようにすることが出来るように設ける。

図面１及び図面２に示された装置を操作するに於いて、
再生されるべきコーク２の付着した触媒の流動床はその
再生容器２に設けられている。上記したように、流動床
４は濃厚相６及び稀薄相８を有している。空気は送風機
４６から分配管１６及び１８を通ってその流動床に供給
される。熱コークス付着触媒は典型的には４５０℃〜５
００°Ｃの範囲の温度にありその流動床触媒クランキン
グ反応器（示されていない）の炭化水素脱離器（示され
てない）よりバイブ１０に供給され、従ってこのバイブ
は流動床４の濃厚相乙の中に流れを落とさせる。分配管
１６及び分配管１８より放出される空気とパイプ１０か
ら放出される触媒との間でいかなる干渉も起きないよう
にするため、パイプ１０の出口を分配管１６及び分配管
１８より十分に離れたところ設置する。再生機２を一定
状態に操作している間は、流動床４の濃厚相６に分配管
１６及び１３Ｖｃより供給される空気中の酸素との反応
により触媒粒子表面に付着しているコークスは酸化され
る。従って、−酸化炭素、二酸化炭素及び水蒸気の混合
物が生成する。この混合物中の−酸化炭素及び二酸化炭
素の比率は流動床４の操作条件による。これらの状況は
、供給される過剰の空気の量、その流動床の温度、その
触媒粒子のその流動床中に滞在する平均時間、クランキ
ング工程の最中にその触媒の上に沈澱するコークスの量
、他の多（の要因を含むであろう。典型的な状況として
本質的なコークスの“総燃焼”を得るための手順がある
。（図面１及び図面２に示されているようなプラントを
操作してこのような総燃焼を得ることはよく知られて居
り、そして本発明を更に詳しく説明する目的からここで
は詳しく記載することを省く）。このことはその触媒的
クランキング反応機に戻すそのコークスの付着した触媒
の再生物はもはや０．１０重量％以上の存在コークスは
なく好ましくは、０．０５重量％以上のコークスは存在
しないことを意味する。更に、総燃焼と云う言葉は、そ
の流動床の濃厚相６と稀薄相８との界面でのガス相中の
一酸化炭素の比率が小さいと云うことも包含する。その
流動床の稀薄相８に入るいかなる一酸化炭素もそこに存
在する過剰酸素と後燃焼する傾向にあり、そしてサイク
ロン分離機２０及び２８の中では再生機２の連続操作に
併ってその流動床のその稀薄相からその濃厚相に触媒は
戻される。通常は、その流動床のその濃厚相の温度は７
００°Ｃ〜７５０℃の範囲で操作されるだろう。

これらの定常状態の燃焼状態を維持するための必要な空
気を供給するために、空気送風機４６はふされしい回転
速度に操作し及び平衡用バルブ４２及び４４はその流動
床のその濃厚相の中が定常状態となるように調整する。

主供給酸素４８より酸素を供給する必要のある場は、そ
の空気供給系と必要とする場所で混ざり得るようにする
。と述したように、近年、図面１及び図面２で示したよ
うに再生機中に酸素の供給の要求が増える傾向にある。

言葉をかえると、ここで説明した再生機の形状の、クラ
ンキングされる炭化水素原料油の投入を増やすことも重
質油も扱えるものが望まれている（例えば、真空ガスオ
イル用のプラントは真空ガス用オイル及び重質残存物の
混合物のクランキングが出来ることを要求される）。も
しも、通常行われているように、その反応機の温度を一
定にして操作するならば、その触媒の活性が減じないと
してもその反応機中で使用される触媒を供給する比率が
維持されないならば、炭化水素の投入を増やすと変換さ
れるパーセントは減るであろう。

触媒の活性を維持するために、総燃焼を持続させること
及び単位時間当りの再生機２に供給される触媒表面のコ
ークスの量の属加に応じて再生機２に供給する空気の流
速を増やすことが必要である。

従って、平衡用バルブ４２は外からの空気が流入するよ
って大きく開ける。（分配管１８を通ってその流動床に
入るのは合計の空気の約５％〜１５％のみであるから、
平衡用バルブ４４をセットして、空気の流れをコントロ
ールしてこれらの分配管に入れることは危険なことでは
ない。事実、実施するに当って、場合によってはその流
動床中に必要とする空気の総量を合わせるために、その
バルブ４４を全開することがある。導管３６（ａ）。

３６（ｂｌ及び３６（ｃ）の流れが異なる流れ又は平滑
でない流れの限界に達するのはこの段階に於いてである
。このような平滑でない流れは１を越える空気分配管１
６による妨害によって起こるかも知れないし又はこれら
の分配管のそれぞれの異なる圧力低下によって起こるか
も知れないし又はこの両方の要因で起こるかも知れない
。実施するに当って、総燃焼状態を維持するための空気
を合計速度として供給するのが適当であるのに反して、
平衡用バルブ４２を全開したときに、その流動床の一部
分から即ち分配管１６（ａｔより空気を供給することに
よりその流動床の一部分を酸化の状態にすることは総燃
焼を持続するのには不適当であることが見い出されてい
る。このことは、分配管１６［ｂｌ及びｌ６（ｃｌの少
くとも一つより供給される空気の速度は、これらの２つ
の分配管より供給されるその流動床のいたるところで総
燃焼を維持するのに必要な最小速度以上にすることを意
味する。この現象より生ずる２つの主たる結果がある。

その一つは、その再生機からその反応機に戻る成る触媒
粒子はその表面に０．０５重量％以上の多量の炭素を残
存させているであろう、従って触媒の活性度を落とす。

その二は、その流動床のその濃厚相中の燃焼が部分的に
変化することによる結果として一酸化炭素及び酸素の量
が増えて、サイクロン中で相当な程度で後燃焼が起こる
であろう。この現象は関連しているサイクロン中の温度
を過剰に高め（即ち５０℃以上）そしてこのことはその
触媒をこの高温度にさらすことによりその触媒の活性を
永久に失わせるかも知れない。触媒の活性を失わせるこ
とは、その反応機中での変換率を悪化させそして更にそ
の再生機の操作に本質的な問題を与える。

空気中の酸素を選択的に増やして１を越える分配管１６
に供給する本発明のやり方は上記の問題を改善すること
が出来る。各サイクロン２８中に残っているそのガスの
組成の分析及び温度の解析によって見（・出されたこと
により、必要とするその炭化水素をその反応機に投入す
る速度に於いて分配管１６（ａｌに流れる空気は標準と
して約５０００立方フイート／時間、それより少な（分
配管１６（ｂ）より総燃焼状態を作るのに本質的に必要
な空気を流し、そして使用するその再生機の一部分を総
燃焼状態に維持するのに必要とする空気の供給速度より
早く分配管１６（ｃｌより約５０００立方フイート／時
間の空気を流すことが支持される。このような例に於い
て、酸素供給導管５０（ａｌを標準１、　ｉ　ｏ　ｏ立
方フィート／時間の速度で酸素が流れるように酸素を主
供給導管５６（ａｌに供給し、そしてその流動床４の濃
厚相６のいたるところで定常の総燃焼が確立されるよう
に空気の流れを減らすために平衡バルブ４２（ｃｌをセ
ットし直す。更に、このような定常な燃焼状態を確立す
るために必要とする最小速度以上の酸素を供給すること
により、その流動床４の濃厚相６が定常状態となった時
に前もって得られた触媒活性によりその反応機のその変
換率％を改善することは可能かも知れない。

従って、導管３６（ａｔに供給される酸素の速度より本
質的に遅い速度で空気供給管３６（ｂｌに酸素を供給し
てもよいだろう。しかし、導管５６（ｃｌには酸素を供
給しない。異なる程度に酸素も増やした空気を各導管３
６（ａ）〜５６（ｃｌに供給することが有利であり、そ
してそのことにより、単に主空気３４中の酸素を増やす
ことにより達成し得る燃焼よりも、本発明の方法による
酸素の使用法の方が流動床４のその濃厚相中の非定常燃
焼問題を解決若しくは問題を小さくするのに遥かに効果
的である。

もし必要であるならば、酸素の流れをコントロールする
バルブ５２を、例えば各サイクロン２８中を流れるガス
が残して行（酸素濃度を監視する装置を用いるような手
段により、自動的にコントロールしてもよい。

一方は各それぞれのサイクロンと相関するこのような酸
素濃度（及び発熱温度や一酸化炭素濃度のような他のパ
ラメーター）及び他方は各それぞれの主空気分配管を通
ってその濃厚相に流れ込む酸素分子の速度との間の関係
は実験的に確められるであろう、そして従って、その濃
厚相中で本質的に定常的な燃焼状態を持続するようにそ
の濃厚相に流入する酸素の維持のための自動コントロー
ルンステムカ設定すれる。このコントロールンステムは
典型的にはどれか一つの分配管を流れる酸素濃度の最大
値を限定し得ると云うことが幾つも重なり合うことを包
含するだろう。典型的には、この限定は、局部的にどこ
の場所でも酸素濃度が２７容量％以上になることを防ぐ
だろう。

図面５及び図面４は別の種類の触媒的クランキングプラ
ントの再生機を説明する。参照するのに便利なように、
この再生機の部品はそれぞれ図面１及び図面２に一方で
は示し、他方では図面ろ及び図面４では同じ参照番号を
付する。

図面３及び図面４で示されるプラントの構造と図面１及
び図面２で示されるプラントの構造とで主として５つの
異るところがある。第一の差異はその触媒の導入バイブ
１０は図面３及び図面４ではその再生機の底部近くに入
って位置するように示されている。その理由と云うのは
、図面６及び図面４に示されているその再生機は反応機
（示されてない）と連動し、そしてこの反応機は図面１
及び図面２に関連して説明された実施例では上に位置し
ているが、図面５及び図面４での再生機と反応機はむし
ろ並べて位置していることによる。

第二の主たる差異は、図面１及び図面２では弓状に伸ば
された６個の主空気分配管及び同様の６個の第２の空気
分配管が使用されているのに反して、図面３及び図面４
では１個の環状の主空気分配管６２及び１個の第２の空
気分配管６４を有する。

その結果として、異なる空気供給系が存在する。

主空気６４は２個の空気導管６６及び６８を通る。

空気導管６６は分配管６２に連結し及び空気導管６８は
分配管６４に連結する。典型的には、空気の流れを調整
するバルブ７０及び７２はそれぞれ空気導管６６及び６
８に設けられろ。

図面１及び図面２で示された再生機と図面６及び図面４
に示された再生機との間の第三の差異はその酸素の供給
系にある。図面６及び図面４で示されたプラントを操作
するに於いて空気導管６６を流れる空気の酸素を増やす
ための酸素供給導管は存在しな（・が、しかし空気導管
６８を流れる空気の酸素を増やすための平衡バルブを備
えた導管７４が存在する。もし必要であれば、酸素導管
７６と主空気３４とを継ぎある大量の酸素を多くした空
気を作ってもよい。

図１及び図２で示されたプラントと図６及び図４で示さ
れるプラントの操作の異なるところは、いわゆる総燃焼
状態は図６及び図４で示されるプラントの再生機２では
得られないことである。かわりに、０．２重量％のコー
クスが残る触媒をその反応機に戻すようにその再生機を
操作することである。（典型的には、この操作はその再
生機を６５０　’Ｃ〜７００℃の温度で操作することも
包含する）。しかし、このプラントを操作しているいた
るところでこの残存コークスの度合を維持することが必
要である。この型のプラントでは、原油を反応機（示さ
れてない）に供給する速度が大きくなったとき又は重質
炭化水素を使用するときは、その流動床の中心で適切な
燃焼を維持するのが大変難かしく、それはその流動床の
部分が分配管６４によって供給されていることによるこ
とがわかっている。−例を挙げると、その流動床の中央
の適切な燃焼を得るための第二の分配管６４から供給す
る前にその再生機の操作を止める必要のあることがわか
っている。このような適切な燃焼にしないと、その流動
床のその部分の触媒の活性が失われろ傾向にある。この
問題は、本発明に従って導管１８を流れろ空気中の酸素
を増やして図６及び図４で示される再生機を操作するこ
とにより改善されかつ解消されろであろう。分配管６４
を流れろ空気の総量は分配管６２の流れの５％〜１５％
のみであるから、このプラントを流れる空気の総量に較
べると必要とする酸素の量は比較的小さく、そして一般
に液体酸素として貯蔵されている容器で容易に満たされ
る。設けられたバルブ７５によりコントロールしながら
内側の分配管６４に酸素を送ることにより、この空気に
より維持されている流動状態の流動床の領域の触媒の表
面の残存コークスを必要とする程度に酸化するについて
の問題は新しい分配管６４を取り付けることによりこの
プラントを長時間止めなくて済むと云うことで解消され
るであろう。もし必要であるならば、主空気５４に酸素
を加えて酸素を多くしてもよい。

このことは分配管６２及び６４を通る空気の流れがこの
両管共に酸素が多くなることを意味し、しかしこの空気
の酸素の多くなる程度は分配管６２よりも分配管６４の
方が多（なるであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は一番目の流動床触媒タラツキングプラント再生
機の図式を示し、 第２図は第１図中の線ローロの断面図である：第３図は
二番目の流動床触媒クラッキングプラントの立面図の図
解又は断面図、 第４図９工第３図の線■−ｒ’／の断面図である。 図面は大きさを規定するものではない。 （外５名） 図面の浄書（内容に変更なし９ ＦＩｏ、３゜ 手続補正書（方式） 昭和どｒ年２月７０日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（ａ）コークスが付着した触媒を高温度の流動化触
   媒を経る再生機に供給し、そしてその流動化触媒を比較
   的緻密相及び比較的稀薄相に分散させ及びそのコークス
   の付着している触媒がその緻密相に供給されること； （ｂ）再生された触媒を緻密相より回収すること； （ｃ）室空気を普通の主管から多数の導管を通して、触
   媒を含まない多数の空気流を形成し、そして触媒の流動
   性を維持させそしてコークスの燃焼を維持するための酸
   素を供給するために多数の空気の流れを比較的緻密相に
   分散し； （ｄ）複数の空気の流れの少くとも一つは酸素を多くし
   ；及び （ｅ）各空気の流れを比較的緻密相に供給する速度を調
   整すること及び酸素を多くしてある空気の流れの中の酸
   素の濃度を調整すること又は他の酸素を多くしてある空
   気の流れとは独立に少くとも一つの酸素を多くしてある
   空気の流れの酸素濃度を調整すること：よりなるコーク
   スの付着した触媒の再生をする方法。 ２、空気の流れのすべてが酸素を多くしてないことより
   なる特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３、複数の主空気の流れ及び少くとも一つの補助の空気
   の流れ、及び酸素を多くした少くとも一つの主空気の流
   れが存在することよりなる特許請求の範囲第１項及び第
   ２項記載の方法。 ４、異なる程度に酸素を多くしてある２又はそれ以上の
   主空気の流れが存在する特許請求の範囲第３項記載の方
   法。 ５、主空気の流れすべてが酸素を多くしてあるのではな
   い特許請求の範囲第３項及び第４項記載の方法。 ６、補助の空気の流れ若しくは多くの補助の空気の流れ
   の一つが酸素を多くしてあることよりなる特許請求の範
   囲第３項記載の方法。 ７、その緻密相中の非定常の燃焼を検出する工程を加え
   、そして定常状態の燃焼を回復させるために酸素を多く
   するようにコントロールすることよりなる上記の特許請
   求の範囲のいずれの項にも記載の方法。 ８、（ａ）再生用の容器 （ｂ）比較的緻密相の触媒を流動状態に維持するために
   流動された触媒に空気を分配出来るように使用するため
   に再生機の内部に複数の導管の各末端を設置して通常の
   主空気を通過させること； （ｃ）比較的緻密相にコークスが付着した触媒を供給す
   る装置； （ｄ）比較的緻密相より再生された触媒を回収する装置
   ； （ｅ）複数の空気導管の少くとも一つに酸素又は酸素を
   多くした空気を流す装置；及び （ｆ）各空気供給導管から緻密相に供給する空気の流速
   を調整する装置及び他のいずれの空気導管を通過するい
   ずれの酸素又は酸素を多くした空気の流速の調整とは独
   立に少くとも一つの空気導管に酸素を通過させる速度又
   は酸素を多くした空気を通過させる速度を調整するため
   の装置： よりなるコークスの付着した触媒を再生するための装置
   。 ９、２又はそれ以上の主空気供給導管の各末端をそれ専
   用の空気導管に継ぎ、少くとも１個の補助空気導管の末
   端をそれ専用の分配管に継ぎ、そして酸素又は酸素を多
   くした空気を各主空気導管に供給する装置、このような
   各装置は酸素又は酸素を多くした空気をいずれの主空気
   供給導管に供給する速度をもコントロール出来るように
   連動したコントロールバルブを有し、そしてそれ故に他
   の１の主分配管若しくは複数の分配管に酸素又は酸素を
   多くした空気を供給する速度とは異なる速度に主分配管
   の速度を設定し得るところの特許請求の範囲第８項記載
   の装置。 １０、その流動床中の非定常の燃焼状態を検出する装置
   に応答して各そのコントロールバルブが自動的に作動し
   得る特許請求の範囲第９項記載の装置。 １１、２又はそれ以上の主空気供給導管の各末端をそれ
   専用の空気導管に継ぎ、少くとも１個の補助空気導管の
   末端をそれ専用の分配管に継ぎ、そして酸素又は酸素を
   多くした空気を少くとも１個の補助空気導管に供給する
   ための装置よりなる特許請求の範囲第１０項記載の装置
   。