KR100493753B1 - 조절된촉매상에공급원료를적당한각도로주입함으로써하강식으로접촉분해하는방법및장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 촉매를 재생 영역(4)로부터 주입 영역(10)의 상류에 위치한 고밀도 유동층 조절 영역(2)내로 유동시키고, 유동화 속도를 0.1 내지 30 cm/s로 함으로써, 석유 공급 원료를 접촉 분해하는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 방법은 압축 부재(11)를 통과하여 주입 영역(10)내로 유동하는 촉매의 유량을 조절하는 단계 및 탄화수소 공급 원료를 형성된 촉매 흐름의 반대 방향으로, 공급 원료와 촉매의 운동량을 기준으로 하여 예정된 주입 각도로 압축 부재 아래에 주입하는 단계를 포함한다.

Description

조절된 촉매 상에 공급원료를 적당한 각도로 주입함으로써 하강식으로 접촉 분해하는 방법 및 장치

본 발명은 공급원료가 정상부에서 바닥부로 순환하는 반응 영역(dropper) 내에서 탄화수소 공급원료를 유동층 접촉 분해(FCC: fluid catalytic cracking)하는 방법에 관한 것이다.

정제 업자들이 당면한 주요 문제점들 중 하나는 경질 C₃ 올레핀의 생산량을 증가시키는 동시에 가솔린 생산량을 최적화시켜야 한다는 점이다. 상승기(riser) FCC 유니트의 기술적 변형예들은 기본적으로 공급원료와 촉매의 순환 속도를 증가시킴으로써 접촉 영역내 체류 시간을 감소시켜 그 수치가 0.5 초 이하에 이르도록 하는 수단으로 이루어져 있다. 이와 병행하여 반응 온도를 증가시키면, 그러한 체류 시간의 감소에 의해, 주요 분해 반응은 연속적인 수소 전달과 부수적인 분해 반응이라는 손실을 조장하게 된다.

동일 계열의 다른 기술적 변형예에 있어서는, 가스와 촉매를 병류식으로 하강시키는 수단을 이용함으로써 상승기 유니트의 특성인 역혼합(back-mixing)을 감소시킨다. 이러한 유형의 흐름에서, 반경 방향 농도와 유속의 양상은 "보다 균일(flatter)"하며, 가솔린 선택성을 향상시키고, 부수적인 분해 반응을 감소시키는 것으로 잘 알려진 "피스톤" 흐름에 가깝다.

이러한 유형의 반응기가 지닌 주요 문제점은 고온 재생된 촉매와 탄화수소 공급원료 간의 친밀한 접촉에 관한 것이다.

미국 특허 제4 919 898호에는 증기에 의해 가압되는 층(bed) 내에 구비된 직사각형 개구부로부터 낙하하는 촉매의 커튼(curtain)을 형성시키는 방법이 기재되어 있다. 그러한 층은 가압된 층을 함유한 용기와, 촉매와 공급원료를 상기 층의 하류에서 혼합시키기 위한 챔버(chamber) 사이의 압력차에 의해 조절된다.

또한, 상기 특허에는 커튼을 형성하는 밸브의 방향으로 공급원료를 주입시키는 방법도 기재되어 있다.

공업상의 규모에 있어서 가압 시스템을 작동시키는 것은 어려운데, 그 이유는 매우 작은 압력 변화에 대해서도 유속에 있어서는 매우 큰 변화가 존재하여 불안정한 고체 유속을 형성시킴으로써 소정 생성물에 대한 선택성을 악화시킬 수 있기 때문이다.

또한, 미국 특허 제5 293 131호에는 하향 유동하는 촉매의 환형 커튼이 기재되어 있다. 공급원료의 적어도 일부는 반응기의 상부에 대하여 원뿔형 플러그 밸브의 위치 아래에서 반경 방향 개구부를 통해 바닥부로 주입된다.

또한, 선행 기술로서 유럽 특허 출원 제0 209 442호에 예시된 것이 있는데, 상기 특허에는 제1 유동화 고리의 하류에 위치하며, 유동화 조건들을 방해하여 저밀도로 충전된 층에 상당하는 용량을 생성할 정도로 비유동화를 일으킬 수 있는 밸브의 존재에 대한 설명이 기재되어 있다.

도 1은 본 발명의 방법 및 장치를 종축을 따라 개략적으로 도시한 도면이다.

도 1에 있어서, 공지되어 있는 유형인 비말동반형(entrained) 유동층 접촉 분해 장치(1)는 기본적으로 하강기(하향 흐름 반응기; 13)를 포함하고, 이 하강기의 상부에는 조절 챔버(2)에 의해 조절된 촉매가 공급된다. 도 1에 도시된 경우, 상기 챔버에는, 상하 직렬로 장착된 2개의 유동층 재생기(4와 17)를 포함하는 재생 영역으로부터 1개 이상의 경사진 라인(3)을 통해 촉매가 공급된다.

하강기의 상부에는 주입기(12)에 의해 유입되어 고온 재생 촉매(약 780℃)와 접촉하여 증발하는 공급원료가 공급된다. 유출물은 공지된 유형의 스트리퍼(14)에서 촉매로부터 분리되어 라인(15)을 통하여 배출되며, 예를 들면 증기를 사용하여 일단 스트리핑한 후, 코크스를 포함하는 촉매는 재순환 라인(16)을 경유하여 제1 재생기(17)로 재순환된다. 부분적으로 재생된 촉매는 산소를 함유한 가스의 존재하에 리프트(25)를 경유하여 제2 재생기(4) 내로 상승시키며, 산소를 함유한 가스의 존재 하에 제2 연소 단계를 수행한다. 분리기 또는 재생기에 존재하는 사이클론 또는 유동화 수단은 공지된 유형의 것이므로 본 명세서에서는 설명하지 않을 것이며, 간명한 도시를 위해 도면에도 도시하지 않았다.

보다 구체적으로, 제2의 고밀도 유동층 재생 영역으로부터 고온 재생된 촉매는 중력 하에 경사진 라인(3)을 통해 하강기(13)의 상류의 고밀도 유동층으로서 조절 챔버(2) 내로 유입된다.

유동화 고리(5)는 증기일 수 있는 유동화 가스(5a)를 속도 10 cm/s으로 촉매 조절 챔버의 하부에 공급한다. 이때, 촉매의 밀도는 550 내지 800 kg/㎥, 전형적으로 600 kg/㎥이다.

촉매 조절 챔버(2)의 크기는 그 상부에 촉매로부터 가스를 해리시키기 위한 상부 영역(8)을 구비할 수 있을 정도이며, 상기 영역(8)은 라인(3)에 대한 유입구의 상부에, 그리고 조절 챔버의 총 높이의 1/3과 1/4 사이의 높이에 위치한다. 균압용 라인(9)은 상기 해리 영역을 제2 재생기의 상부에 연결시킨다.

이들 조건 하에, 제2의 재생기내 유동층의 수준(7)은 수준 게이지(23)에 의해 조절하고, 촉매를 리프팅하기 위한 공기 유속 조절기(24)에 의하여 조절되며, 그 수준(7)은 조절 챔버내 유동층에 대해 도면 부호 (6)으로 도시한 것과 실질적으로 일치한다.

조절 챔버(2)의 하류에서, 장치는 직경이 하강기의 직경보다 크거나 같은 주입 챔버(10)를 포함하며, 챔버(10)에 대한 유입구에서 유량 조절 밸브 또는 낙하하는 촉매의 커튼을 성형하기 위한 밸브에 의해 환형 개구부 또는 압축부를 통한 촉매의 유량은 약 800 kg/㎡이 될 수 있다.

상기 밸브는 고정 중심부 또는 삽입부를 가질 수 있으며, 이러한 고정부 또는 삽입부는 촉매 출입 라인(3) 내의 다른 유속 조절 밸브(19)와 함께 예정된 촉매 흐름의 횡단면을 결정한다.

도시하지 않은 다른 변형예에 있어서, 커튼 성형 밸브는 프랑스 특허 제2 631 857호에 기재되어 있는 바와 같이, 로드에 연결되어 있는 이동 가능한 중심부를 포함한다. 이 로드는 소기용 가스를 함유한 슬리브에 의해 촉매로부터 보호된다. 상기 밸브의 이동성 중심부와 이것의 위치는 밸브(19)를 조절함으로써 전달되는 촉매의 주어진 유속에 대한 환형의 흐름 횡단면을 결정함으로써, 적절한 유량을 결정한다.

주입 챔버는 일반적으로 공급원료 주입기의 단부들이 촉매 커튼을 차단하지 않도록 압축부의 직경(형성된 촉매의 환형 커튼의 가장 큰 직경)보다 큰 직경을 갖는다.

공급원료는 장치 외부에서 분무시킨 후, 실질적으로 하강기의 축에 수직인 평면의 둘레에 위치한 복수개의 주입기(12)에 의하여 주입하며, 공급원료의 소적 분출물은 그것에 의해 낙하하는 촉매의 커튼을 분해시킬 수 있도록, 낙하하는 촉매의 커튼에 대해 역류로 밸브(11) 아래에서 축을 향해 약 25도에 근접한 주입 각도로 배향된다.

주입기의 거리는, 주입 챔버(또는 하강기)의 축과 공급원료의 분출물이 충돌하는 이론적인 지점과 촉매의 커튼을 성형하기 위한 수단의 최저 지점 사이의 거리로서 취하였을 때, 주입 챔버 직경의 2배 이하, 바람직하게는 0.5 내지 1 배이다.

이와 같이 밸브(11)로부터 주입기들이 거리를 두고 있으므로, 밸브의 부식이 방지되고, 촉매 및/또는 공급원료의 주입기 상부에서 재순환 영역이 회피된다.

고온 촉매와 접촉하여 기화되는 공급원료와 그 혼합물은 분해 반응이 일어나는 하강기(13)의 바닥부를 향해 유동할 수 있다. 이 하강기의 직경은 주입 챔버의 직경보다 더 작다.

분해 유출물은 증기 스트리핑시킨 후, 라인(15)을 통해 회수하고, 촉매는 제 1 재생기(17)로 재순환시킨다.

유속 조절 밸브(19)는 일반적으로 하강기의 하단에 위치한 감지기(21)를 사용해서 주어진 온도(20)에 의해 라인(22)을 통해 조절한다.

유니트는 일반적으로 가변 유량 압축부(11)를 폐쇄하거나, 또는 도면에 도시되어 있지 않지만, 예를 들면 수단(11) 아래에 위치하는 온-오프 밸브를 폐쇄함으로써 개시하는데, 수단(11)이 고정 중심부를 지닐 경우에는, 촉매에 대한 일정한 흐름의 횡단면을 결정한다.

이와 같이 작동시켜서, 촉매 조절 챔버를 유속 밸브(19)와 균압 라인(9)을 사용하여 적절한 수준까지 충전할 수 있다.

주입되는 공급원료와 대향하는 촉매 성형 수단의 부분은 오목 형태로 하여 공급원료를 기화시키기 위한 제한 영역을 결정하고, 분해 반응의 선택성을 개선시킬 수 있다.

본 발명의 목적은 선행 기술의 불리한 점들을 개선하는 데 있다.

본 발명에 의하면 촉매의 밀도를 조절함으로써 촉매를 안정한 기하학적 형태로 이동시키고, 공급원료를 반응 영역내로 주입시키기 위한 영역을 최적화시킴으로써, 분해 반응의 선택성을 실질적으로 개선시킬 수 있는 것으로 밝혀졌다.

더욱 구체적으로, 본 발명은 반응 영역 또는 하강기(dropper)를 포함하는 접촉 분해 영역 내에서 석유 공급원료를 보다 경질인 유출물로 접촉 분해시키는 유동층 접촉 분해 방법으로서, 하나 이상의 재생 영역으로부터 재생된 촉매를 주입 영역으로 명명되는 상기 반응 영역의 상단 내로 유입시키고, 촉매를 압축부를 가진 성형 수단에 의하여 성형하며, 촉매를 공급원료와 접촉시키고, 하향 유동하는 촉매와 공급원료와의 혼합물을 형성시키고, 적어도 대부분의 공급원료를 상기 주입 영역에서 기화시키며, 상기 공급원료를 분해하여 보다 경질인 유출물을 얻고, 상기 유출물을 상기 하강기의 하단에 위치하는 분리 영역에서 사용된 촉매로부터 분리하여 그 유출물을 회수하고, 사용된 촉매를 재생 영역으로 재순환시키는 유동층 접촉 분해 방법을 제공한다. 상기 방법은 재생 영역으로부터 재생된 촉매를 상기 주입 영역의 상류에 위치한 고밀도 유동층 촉매 조절 영역으로 유동시키고, 상기 조절 영역에 가스 해리 영역을 포함시키며, 유동화 가스에 의한 유동 속도를 0.1 내지 30 cm/s로 하고, 중력 하에 주입 영역으로 유입되는 촉매의 유량(flux)을 조절하며, 공급원료를 촉매의 흐름 방향과 역류로, 공급원료의 선 운동량과 촉매의 선 운동량에 좌우되는 예정된 주입 각도로 촉매 성형 수단 아래의 주입 영역 내에 주입하며, 기화된 공급원료를 함유한 혼합물을 상기 반응 영역 또는 하강기로 유동시키는 것을 특징으로 한다.

유동 횡단면이 가변적이거나 일정한 압축부를 통과하여 중력 하에 유동하는 촉매의 유량은 일반적으로 200 내지 20000 kg/㎡.s, 바람직하게는 1000 내지 10000 kg/㎡.s, 가장 바람직하게는 4000 내지 6000 kg/㎡.s이다.

공급원료는 수평에 대하여 30도 이하의 각도, 바람직하게는 5 내지 25도의 각도로 주입 영역의 벽 전체 둘레에 위치하는 복수개의 주입기에 의하여 주입하는 것이 유리하다.

일반적으로, 주입 각도 β는 공급원료의 선 운동량과 촉매의 선 운동량을 나타내는 벡터들의 합성 값이 실질적으로 수평, 예를 들면 수평에 대하여 약 10도가 되도록 결정된다. 보다 구체적으로, 주입 영역에서 촉매 대 공급원료의 중량비는 5 내지 20, 바람직하게는 10 내지 18일 수 있다. 압축부를 통과하여 중력 하에 유동하는 촉매의 유속은 0.1 내지 20 m/s, 유리하게는 0.5 내지 5 m/s일 수 있지만, 분무되는 공급원료 소적(droplets)의 유속은 보통 50 내지 100 m/s, 바람직하게는 70 내지 90 m/s이다.

촉매의 커튼은, 예를 들면 다음과 같은 2가지 상이한 방식으로 성형할 수 있다:

제1 변형예에 있어서, 상기 커튼을 성형하기 위한 수단은, 주입 영역의 벽에 부착되거나 주입 영역의 벽과 일체화된 고정부, 및 촉매 흐름의 횡단면이 가변적인 압축부를 형성하도록 이 고정부와 협력하는 중심 이동부를 포함한다. 따라서, 고정된 유속에 대한 주입 영역 내에서의 촉매의 유량은 촉매를 성형하기 위한 상기 수단의 상기 고정부와 이동부 간의 흐름 단면적을 변화시킴으로써 조절할 수 있다. 이와 같이 조정 가능한 조절 방식은 불안정한 상태에 있는 유니트의 초기 동안에 특히 유리하다.

제2의 변형예에 있어서, 촉매의 커튼은 주입 영역의 벽과 협력하거나 상기 벽에 부착된 고정부와 협력하는 중심 고정부를 포함하는 성형 수단을 사용하여 성형할 수 있다.

중심 고정부 또는 중심 이동부는 원뿔형 또는 테이퍼형(tapered)인 것이 유리하며, 일반적으로 원통형인 벽과 함께 경우에 따라 일정하거나 가변적인, 바람직하게는 환형인 촉매 흐름의 횡단면에 압축부를 형성한다. 물론, 중심 고정부 또는 중심 이동부는 원통형, 구형 또는 난형일 수도 있다. 이와 같은 촉매의 성형 수단은 본 명세서에서 참고 인용하고 있는 본 출원인의 프랑스 특허(FR-A-2 631 857호)에 기재되어 있으며, 상기 특허에는 공급원료를 촉매 흐름에 수직인 방향으로 주입시키는 방법도 기재되어 있다.

제3의 변형예에 있어서, 촉매는 실질적으로 일정하지만, 흐름의 횡단면이 원형인 상기 성형 수단의 압축부를 통과할 수 있다.

주입 영역에서 촉매의 유속은 제1 변형예에 속하는 것일 수 있는 가변적으로 개방되는 밸브, 또는 고온 재생 촉매를 조절 영역으로 유입시키기 위한 라인에 위치한 가변적으로 개방되는 밸브를 사용하여 조절할 수 있다. 또한, 이러한 밸브는 하강기 배출구에 있는 온도 감지기에 의해 제어된다.

촉매 조절 영역(catalytic conditioning zone)은 상기 조절 영역의 총 높이의 1/3과 1/2 사이의 높이에서 고밀도 유동층 상부의 촉매로부터 가스를 해리시키기 위한 영역을 포함한다. 조절 영역 내의 압력과 재생 영역 내의 압력은 해리 영역의 상부를 재생 영역의 상부에 연결하는 균압 라인에 의하여 균일화시킬 수 있다. 이들 조건 하에, 조절 영역 내의 고밀도 유동층의 높이와 재생 영역 내의 고밀도 유동층의 높이는 실질적으로 동일하다.

가스는 해리 영역 내에서 충분히 큰 용량으로 촉매로부터 용이하게 방출될 수 있기 때문에, 유동화 가스의 기포가 재생기로부터 유래된 촉매 공급 라인에서 전혀 발생하지 않으므로 고체의 흐름은 교란되지 않는다.

반응 영역 내의 주입 챔버의 크기는 통상 반응 영역에서 체류 시간이 일반적으로 0.02 초 내지 0.5 초, 바람직하게는 0.03 초 내지 0.1 초가 되도록 소정의 촉매량을 수용할 수 있는 크기이다.

촉매는 해당 기술 분야에 알려진 것, 예를 들면 미국 특허 공보 제5 296 131 호에 인용된 촉매일 수 있다.

탄화수소 공급원료를 주입시키기 위한 수단은 탄화수소 공급원료를, 바람직하게는 평균 직경이 5 × 10^-4m 미만, 유리하게는 1 × 10^-4m 미만인 소적 형태로 유입시키는 공지된 임의의 수단일 수 있다. 탄화수소 공급원료는 주입 영역에서 균일하게 분포되는 미세 소적을 형성시킬 수 있도록 유입되는 것이 바람직하다. 미세 소적의 생성을 촉진시키는 보조적인 분무화 유체를 탄화수소 공급원료와 함께 주입시킬 수도 있다. 이러한 보조 유체는 보통 증기와 같은 가스, 또는 수소가 비교적 농후하거나 정제 장치 내의 다른 유니트로부터 얻은 수소 첨가된 화합물이 비교적 농후한 가스이다.

분무화(atomization)는 일반적으로 반응 영역의 외부에서 실행한다.

종래의 주입기의 단부는 보통 주입 영역의 내부로 개방되어 있다. 입자의 크기와 실질적으로 동일한 크기를 지니고 본 발명의 주입 각도에서 분출되는 공급원료 소적의 분출물은 낙하하는 촉매의 커튼 또는 촉매의 스트링을 분해한다.

이러한 주입기들은 보통 촉매 성형 수단 아래의 주입 영역 둘레에 위치하고, 이들 주입기의 단부들은 주입 영역 또는 하강기의 축에 실질적으로 수직인 하나 이상의 평면에 위치한다.

주입 영역(또는 반응 영역)의 축에 공급원료의 분출물이 충돌하는 이론적인 지점에서 촉매 성형 수단의 가장 낮은 지점까지의 주입기의 거리는 주입 영역의 직경의 2배 이하이다.

이러한 거리는 주입 영역의 직경의 0.5 내지 1 배인 것이 바람직하다.

이러한 거리와 공급원료의 역류 주입 각도를 최적화시키고, 동시에 압축부를 통과하여 유동하는 촉매의 유량을 최적화시키는 경우, 가솔린 선택성을 상당히 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 분해 반응 촉매의 존재 하에 탄화수소 공급원료를 접촉 분해하여 보다 경질인 생성물의 유출물과 코크스화된 분해 반응 촉매를 생성시킬 수 있는 하강기 반응기를 구비한 접촉 분해 유니트를 제공한다. 상기 유니트는 하강기의 상류에서 촉매를 성형하기 위한 압축부를 가진 수단, 하강기의 상부에 위치한 주입 챔버와 연통되어 있는 공급원료를 성형된 촉매와 접촉시키기 위한 공급원료 공급 수단, 하강기의 하부에서 코크스화된 촉매로부터 유출물을 분리하기 위한 챔버, 상기 분리 챔버와 연통되어 있는 코크스화된 촉매를 재생시키기 위한 1개 이상의 챔버 및 상기 재생 챔버를 상기 촉매 성형 수단에 연결하는 재생된 촉매를 공급하기 위한 라인을 포함한다. 상기 접촉 분해 유니트는 재생기와 상기 촉매 성형 수단 사이에 연결되어 있는 재생된 고밀도 유동층 촉매를 조절하기 위한 챔버를 포함하고, 상기 챔버는 유동화 수단을 포함하고 상기 챔버의 상부에서 가스로부터 촉매를 해리시키기 위한 적합한 용량의 영역을 가지며, 상기 영역은 압력을 균일화시키기 위한 라인을 통하여 재생 챔버의 상부와 연통되어 있고, 상기 공급원료 주입 챔버는 복수개의 주입기를 포함하며, 상기 주입기는 공급원료 공급 라인과 연통되어 있고, 공급원료를 촉매 흐름에 대해 역류로서 수평에 대하여 30 도 이하인 각도로 상기 챔버의 축을 향해 상기 촉매 성형 수단 아래에 주입시키는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 도 1에 따라 상세히 설명하고자 한다.

밀도가 d₄ ¹⁵ = 0.95이고, 50% 증류 온도가 T₅₀ = 510℃인 석유 공급원료를 본 발명에 따른 하기 작동 조건 하에 하강기 접촉 분해기 내로 주입시켰다:

촉매: 유형 옥타 4(Grace Davidson으로부터 구입함)

그레인 밀도: 1280 kg/㎥

평균 직경: 75 ㎛

촉매 유속: 1 t/h

촉매/공급원료의 중량비: c/o = 17

조절 영역에서의 유동화 속도: 밀도 580 kg/㎥에 상응하는 15 cm/s

환형의 흐름 횡단면을 통과하여 유동하는 촉매의 유량: 980 kg/㎡.s

분무화된 공급원료에서의 소적의 유속: 70 m/s

촉매 조절 영역의 온도와 동일한 제2 재생기의 배출구 온도: 780℃

하강기 배출구 온도: 550℃.

삽입부(최저 지점)에 대한 공급원료 주입기의 축에 따른 거리는 주입 챔버 직경의 0.5배이었다.

하기 표 1은 다른 작동 인자들이 일정할 때 공급원료의 주입 각도의 영향을 나타낸 것이다.

본 실시예는 공급원료를 30 도 이상의 각도로 병류식 주입 또는 역류식 주입한 경우와 비교하여, 촉매에 대해 역류로서(β = 22˚) 주입시키고, 이와 병용하여 촉매를 적절한 밀도와 유량 하에 커튼 형태로 주입 챔버에 주입시키는 것이 유리함을 보여 준다.

따라서, 공급원료의 소적과 고온 촉매가 보다 양호하게 접촉하기 때문에 중질 생성물의 전환은 촉진되어 더욱 유용한 경질 유분(가솔린과 LPG)을 얻을 수 있다.

Claims (16)

1. 반응 영역(13) 또는 하강기(dropper)를 포함하는 접촉 분해 영역 내에서 석유 공급원료를 보다 경질인 유출물로 접촉 분해시키는 유동층 접촉 분해 방법으로서, 하나 이상의 재생 영역(4)으로부터 재생된 촉매를 주입 영역(10)으로 명명되는 상기 반응 영역의 상단 내로 주입시키고, 촉매를 압축부를 가진 성형 수단(11)에 의하여 성형하며, 그 촉매를 공급원료와 접촉시키고, 하향 유동하는 촉매와 공급원료와의 혼합물을 형성시키며, 적어도 대부분의 공급원료를 상기 주입 영역에서 기화시키고, 상기 공급원료를 분해하여 보다 경질인 유출물을 얻으며, 상기 유출물을 반응 영역의 하단에 위치하는 분리 영역(14)에서 사용된 촉매로부터 분리하여, 상기 유출물은 회수하고, 사용된 촉매는 재생 영역(4)으로 재순환시키는 방법에 있어서,

   상기 방법은 상기 재생 영역으로부터 재생된 촉매를 주입 영역의 상류의 고밀도 유동층 촉매 조절 영역(2)으로 유동시키고, 상기 조절 영역에 가스 해리 영역(8)을 포함시키며, 유동화 가스에 의한 유동화 속도를 0.1 내지 30 cm/s로 하고, 중력 하에 주입 영역 내로 유동하는 촉매의 유량을 조절하며, 공급원료를 촉매의 흐름 방향에 대해 역류로서, 공급원료의 선 운동량과 촉매의 선 운동량에 좌우되는 예정된 주입 각도로 상기 촉매 성형 수단 아래의 주입 영역 내로 주입하고, 기화된 공급원료를 함유한 혼합물을 반응 영역으로 유동시키는 것을 특징으로 하는 유동층 접촉 분해 방법.
2. 제1항에 있어서, 주입 영역에서 촉매 대 공급원료(c/o)의 중량비가 5 내지 20인 방법.
3. 제2항에 있어서, 주입 영역에서 촉매의 유속이 0.1 내지 20 m/s이고, 분무화된 공급원료의 유속이 50 내지 100 m/s인 방법.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 촉매 성형 수단에 의해 촉매의 커튼을 형성시키고, 상기 촉매 성형 수단은 주입 영역의 벽에 고정되거나 주입 영역의 벽과 일체화된 고정부 및 촉매가 통과하는 횡단면이 가변적인 상기 압축부를 형성하도록 상기 고정부와 협력하는 중심 이동부를 포함하는 것인 방법.
5. 제4항에 있어서, 촉매의 유량은 상기 촉매 성형 수단의 고정부와 이동부 사이의 흐름의 횡단면을 변화시킴으로써, 주입 영역에서 주어진 유속에 대하여 조절하는 것인 방법.
6. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 촉매는 흐름의 횡단면이 일정한 상기 압축부를 포함하는 촉매 성형 수단에 의해 중력 하에 유동시키는 것인 방법.
7. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 횡단면을 통과하여 유동하는 촉매의 유량이 200 내지 20000 kg/㎡.s인 방법.
8. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 공급원료 주입 영역에서 체류 시간이 0.02초 내지 0.5초인 방법.
9. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 촉매 조절 영역은, 재생 영역 내의 유동층의 높이와 실질적으로 동일한 높이에, 그리고 조절 영역의 총 높이의 1/4과 1/2 사이의 높이에, 고밀도 유동층 상부에서 촉매로부터 가스를 해리시키기 위한 영역(8)을 포함하고, 조절 영역 내의 압력과 재생 영역 내의 압력은 상기 해리 영역을 재생 영역의 상부에 연결하는 균압 라인(9)에 의해 균일화시키는 것인 방법.
10. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 공급원료의 주입 각도가 수평에 대하여 0도 보다 크고 30도 이하인 방법.
11. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 주입 영역의 직경은 반응 영역의 직경보다 크거나 동일한 것인 방법.
12. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 주입 영역(또는 반응 영역) 축에 공급원료의 분출물이 충돌하는 이론적인 지점에서 촉매 성형 수단의 최저 지점까지의 공급원료 주입기의 거리가 주입 영역의 직경의 2배 이하인 방법.
13. 분해 반응 촉매의 존재 하에 탄화수소 공급원료를 접촉 분해하여 보다 경질인 생성물의 유출물과 코크스화된 분해 반응 촉매를 생성시키기 위한 하강기 반응기(13), 하강기의 상류에서 촉매를 성형하기 위한 압축부를 가진 수단(11), 하강기의 상부에 위치한 주입 챔버와 연통되어 있는 공급원료를 성형된 촉매와 접촉시키기 위한 공급원료 공급 수단(10), 하강기의 하부에서 코크스화된 촉매로부터 유출물을 분리하기 위한 챔버(14), 상기 분리 챔버와 연통되어 있는 코크스화된 촉매를 재생시키기 위한 1개 이상의 챔버(4) 및 상기 재생 챔버를 촉매 성형 수단에 연결시키는 재생된 촉매를 공급하기 위한 라인(3)을 포함하는 접촉 분해 유니트에 있어서,

    상기 유니트는 재생기와 촉매 성형 수단 사이에 연결되어 있는 재생된 고밀도 유동층 촉매를 조절하기 위한 챔버(2)를 포함하고, 상기 챔버는 유동화 수단(5)를 포함하고 상기 챔버의 상부에서 가스로부터 촉매를 해리시키기 위한 적합한 용량의 영역(8)을 가지며, 상기 영역(8)은 압력을 균일화시키기 위한 라인(9)을 통하여 재생 챔버의 상부와 연통되어 있고, 공급원료 주입 챔버(10)는 복수개의 주입기(12)를 포함하며, 상기 주입기는 공급원료를 촉매 흐름에 대해 역류로서 수평에 대하여 30 도 이하인 각도로 상기 챔버의 축을 향해 촉매 성형 수단 아래에 주입시키는 것을 특징으로 한 접촉 분해 유니트.
14. 제13항에 있어서, 상기 촉매 성형 수단은 주입 영역의 벽과 일체화된 고정부와, 상기 압축부를 형성하고 촉매의 커튼을 형성하도록 상기 고정부와 협력하는 중심 이동부를 포함하는 것인 접촉 분해 유니트.
15. 제13항에 있어서, 상기 촉매 성형 수단은 촉매 흐름의 횡단면이 일정한 압축부를 포함하는 것인 접촉 분해 유니트.
16. 제13항 내지 제15항 중 어느 하나의 항에 있어서, 주입 영역(또는 반응 영역)의 축에 공급원료의 분출물이 충돌하는 이론적인 지점에서 촉매 성형 수단의 최저 지점까지의 공급원료 주입기의 거리가 주입 챔버 직경의 2배 이하인 접촉 분해 유니트.