JP5134814B2 - 流動層接触分解装置のための気固分離およびストリッピングの新規システム - Google Patents

Description

本発明は、分離およびストリッピングのための装置およびそれの通例ＦＣＣと略される流動層での炭化水素の接触分解方法での使用に関するものである。

接触分解装置は、通例管状で、実質上鉛直で、長く伸び、流れが上昇するときには「ライザー」、流れが下降するときには「ドロッパー」と呼ばれる反応帯域から構成され、その中で触媒が炭化水素装入物と接触し、つぎに、少なくとも１つのサイクロン段階を含む１つまたはいくつかの分離段階において炭化水素流出流から分離される。

反応帯域の下流に位置し、かつ一般には少なくともサイクロン段階によって達成されるのちの１つまたはいくつかの分離段階の上流に位置し、反応流出流からの触媒の一次分離を可能にする装置を、以下の本文で分離帯域と呼ぶ。

触媒と反応流出流との分離帯域の目的は、気体流出流中の固体粒子の濃度を低下させることであり、粒子の分離効率は、通例５０％を超え、多くの場合７５％から９９％まで変動する。

分離帯域入口での気体／固体流中の気体に対する固体の質量流量比は２〜５０の間であり、好ましくは３〜１０の間である。

ライザー（１）の出口での気体の空塔速度は、一般的には３ｍ／ｓと３０ｍ／ｓとの間であり、好ましくは１０ｍ／ｓと２５ｍ／ｓとの間である。

本発明は、ＦＣＣ装置のライザーの頭部での分離およびストリッピングのための装置であって、高度の気固分離、該分離の結果回収された固体画分のプレストリッピングならびに顕著なコンパクトさとなって現われるところの本来の意味でのストリッピング帯域との統合を同時に可能にする装置に関するものである。

ＦＣＣ装置においては、触媒の表面に吸着された炭化水素はそれらの燃焼によって装置の熱収支の不均衡をもたらすであろうが、それらの炭化水素を再生装置まで同伴しないために、効率的なストリッピングを行なうことが重要であることについて念を押しておく。

さらに、下流の分離帯域へ向けて直接排出される気体の効率的分離は、一般的に一次分解生成物の熱分解によって生じる乾性ガス（主としてメタンおよびエタン）の生成を制限することによって、より価値の高い生成物の選択性を向上させることを可能にする。

効率的で迅速な気固分離は、接触分解を停止させることができ、これにより、分離帯域中の反応生成物の滞留時間が極小になり、ライザーの出口で得られたままの生産物の構造が保存される。

本発明において分離帯域とストリッピング帯域とを、分離／ストリッピングと呼ぶただ一つの帯域に統一したものは、可能な限りコンパクトとなり、それゆえ、装置の生産物の品質にも寄与する。

多くの特許が、ストリッピング帯域とサイクロン段階（単数または複数）との間の死空間を減少させうる気／固分離システムを記載しており、このサイクロン段階はＦＣＣ装置のライザーに直結されていることが多い。

たとえば、非特許文献１および特許文献１は、ライザーに直結されたサイクロンによる迅速分離を記載している。

これらのシステムでは、ライザーに連結されたサイクロンは、通常は第二段階のサイクロンをも包含する大寸法の容器の内部に固定される。

第一段階で分離された気体は、第二段階のサイクロンへ再び入り、そこで、より推進された粒子除去を受ける。

触媒は、サイクロンの帰還用足部を介して、ストリッピング用流動層の密度の高い相へ導かれ、そこには水蒸気が触媒とは向流的に注入されていて、炭化水素を脱着させるようになっている。

ストリッピングで生じた炭化水素は、つぎに、反応器の希薄相へと排出され、第二のサイクロン段階のところで分離システムに導入される。

ライザーに連結されて一次分離を行なうものと、第一段階のサイクロンの気体出口に接続されたものとの２つのサイクロン段階をもつために、２つのサイクロン段階を包含する容器を直径の非常に大きいものとすることが必要になる。この容器には、ストリッピング帯域から出た気体および第一段階の帰還用足部中の触媒によって同伴される気体が同時に通過する。

それゆえ、ストリッピング帯域から出た気体が熱分解を受ける。ストリッピングされた炭化水素または触媒とともに帰還用足部中へ同伴された炭化水素の接触時間が、それらサイクロン段階を包含する容器の容積のために、およそ２０秒から数分間になるからである。

本発明は、それらのサイクロン段階を包含する容器を除去することによって上記の不都合を取り除かんとする。その時、それらのサイクロンは、本発明の対象である一次分離およびストリッピングの帯域のみを包含する容器の外側にくる。

特許文献２に記載されているように、誘導渦度を用いて単一の室中で実施することもできる。この技術は、英語で一般に「旋回（渦）分離システム」と呼ばれており、渦による分離システムと翻訳できるが、それは、分離とストリッピングとを同時に包含するという長所をもつ。

引用した特許に記載されている装置では、固体が遠心力の作用で壁に押付けられ、室の下部へと流れ、そこでストリッピング用気体と接触させられ、この気体は脱着された炭化水素とともに、分離室の頂部へ向けて排出される。

かかるシステムによって良好な分離効率を得るためには、粒子に働く遠心力が十分高まるように、分離室の寸法を制限しなければならない。これは、分離後に下降する粒子の再同伴を制限するために十分に弱いストリッピング用気体の再上昇速度と相容れない。

分離とストリッピングとを同一の容器の中に組合せれば、一般に、これらの２つの操作を正確に実施することができなくなる。しかも、このことこそが、この技術の重要な問題点である。気体から分離された触媒は好ましくは壁の上を流れるのであるが、それゆえ、室の通路の全セクションにわたって分配されたストリッピング用気体と容易には接触しない。

本発明では、分離システムの不可欠な部分をなすプレストリッピング帯域をストリッピング帯域に先行させ、それが上記の難点の回避を可能にしてくれる。

特許文献３は、コンパクトな分離およびストリッピングのシステムを記載しており、そこでは、分離室と循環室がライザーの周囲に交互に配置され、これらの室の全体が一つの外側のカバーの中に収容されており、その内部部分がストリッピング帯域に相当する。

特許文献３に記載されている配置では、外側のカバーは、サイクロン段階を収容していても、いなくてもよい。

サイクロンが外側のカバーの外側にある場合には、外側のカバーとサイクロン段階との間の熱膨張の問題が生じうる。その時は、二次分離装置に向かっての排出導管に伸縮継ぎ手が配置される。

本発明の分離およびストリッピングのための装置は、のちに詳細に説明するように、分離室とライザーが、プレストリッピング室とはもはや一体とはなっていない第一の集合体を形成していて、それゆえそれらの自由膨張を可能ならしめている限りは、熱膨張の問題をすべて回避することを可能にする。

本発明の分離およびストリッピングのための装置によれば、粒子の分離効率が通常５０％を超え、好ましくは７５％を超える。

本発明の分離およびストリッピングのための装置は、さらに、該装置中での気体の滞留時間を、操業条件下で３秒間未満に限定するように寸法決定される。
Ｏｉｌ ＆ Ｇａｓ Ｊｏｕｒｎａｌの１９９０年３月号に掲載されたＡ．Ａ．Ａｖｉｄａｎ，Ｆ．Ｊ．Ｋｒａｍｂｅｃｋ，Ｈ．ＯｗｅｎおよびＰ．Ｈ．Ｓｃｈｉｐｐｅｒの発表「ＦＣＣ閉鎖サイクロンシステム」 ＵＳ特許５０５５１７７号明細書 ＵＳ特許５，５８４，９８５明細書 ＥＰ特許１０１７７６２Ｂ１明細書

本発明の目的は、上に述べた短所を克服した流動層接触分解装置のための気固分離およびストリッピングの新規システムを提供することである。

以下の本文における括弧内の数字は、図１〜４の数字に対応している。

本発明に従った気体混合物および固体粒子流の分離およびストリッピングのための装置は、好ましくは、英語の術語で「ライザー」と呼ばれる実質上鉛直で、長く伸びた形態の中央の管状反応器を有する流動層接触分解装置に適用できる。

本発明による流動層接触分解装置は、以下を包含する：上部セクション（１５）によって閉じられ、その中を気体混合物および分離すべき粒子流が流れる、実質上鉛直でかつ長く伸びた形である中央の反応器（１）のヘッドにおいて反応器（１）の周りに交互に配置された複数の分離室（２）および複数のプレストリッピング室（３）を収容するカバー（覆い）（５０）、
− その上部において、反応器（１）と連通しかつデフレクタ（４）によって気体混合物からの粒子の分離を可能にする遠心分離帯域（２３）と連通する入口開口（２０）を含む各分離室（２）。その遠心分離帯域（２３）は、鉛直に対して大きくとも１８０度の角度をなす気体混合物および粒子を実質上鉛直な面内で回転させることを可能ならしめるように規定される。実質上鉛直な、遠心分離帯域（２３）の入口へと上昇する運動をした粒子は、実質上鉛直な下降運動をして該帯域の出口に行き着く。

− 各分離室（２）はさらに外壁（２１−１８−２７）と、反応器（１）の外壁と一つになった内壁と、プレストリッピング室（３）の側壁でもある実質上鉛直な２つの側壁（２４）とを包含し、各分離室（２）の側壁（２４）の少なくとも一つは、入口の開口（２０）の下方に位置しかつ気体混合物を隣接するプレストリッピング室（３）へ届ける第一の側面連通路（５）を包含する。

− 各分離室（２）はさらに、その下部（２７）において、気体混合物の出口の第一の側面連通路（５）の下方に位置しかつ粒子が実質上軸方向に出て行くのを可能にする第二の開口（６）を包含し、粒子が出るための第二の開口（６）は、分離室（２）の下方で少なくとも１つの主ストリッピング手段（１１）を包含するストリッピング帯域（３０）と連通している。

− カバー（５０）はさらに、プレストリッピング室（３）からの流出気体を含有する混合物の排出のための導管（１４）を包含し、導管（１４）は、反応器（１）の実質上軸上に位置しかつ一方では上部開口（８）によって該プレストリッピング室（３）に接続され、そして排出導管（１４）からの流出気体に含まれている固体粒子を分離することを可能にする少なくとも１つの二次分離器（１６）に接続され、該二次分離器（１６）は、流出気体出口（９）と、ストリッピング帯域（３０）中を下降する粒子の出口（１７）とを包含し、該ストリッピング帯域（３０）は、プレストリッピング室（３）の下方開口（７）を介して気固混合物排出用の該導管（１４）と連通している。

− 側壁（２４）およびカバー（５０）の外壁（２２）に固定された傾斜壁（１９）を有する各プレストリッピング室（３）。一方での第一の集合体を形成しているライザー（１）および分離室（２）と、他方での第二の集合体を形成しているプレストリッピング室（３）との間の熱膨張の差は、自然に、２つの集合を隔てている間隙によって相殺される。

本発明装置の一変形では、一方でのライザー（１）および分離室（２）と、他方でのプレストリッピング室（３）との間の熱膨張は、ライザー（１）の表面に、デフレクタ（４）下方側と分離室（３）の下方開口（６）側との間に配置された伸縮継ぎ手によって相殺される。

有利には、本発明の分離およびストリッピングのための装置を、分離室（２）の側面連通路（５）の面積の和が、開口（２０）の面積の和と実質上同じ値をもつように、同時に、プレストリッピング室（３）の上部開口（８）の面積の和が開口（２０）の和と実質上同じ値をもつように、規定する。

本発明の分離およびストリッピングのための装置は、その分離室（２）の各々の中に、外壁（２１）に実質上平行で、側面連通路（５）の少なくとも下端側まで、かつ該外壁（２１）の実質上最大直径に相当する側まで少なくとも、鉛直に伸びる形態を有するデフレクタを持つ。

デフレクタ（４）は、その上部で、壁（２４）の側面連通路（５）の形態に一致することができ、あるいは場合によりそれから離れていてもよいが、それとは実質上平行なままにとどまるものとする。

本発明の分離およびストリッピングのための装置は、さらに、分離室（２）の粒子出口開口（６）のすぐ下方に配置されたプレストリッピング手段（１０）を有する。

本発明の分離およびストリッピングのための装置は、ストリッピング帯域（３０）を有し、これは有利には、該ストリッピング帯域（３０）の上部に位置する粒子の流れを均一化し、該粒子とストリッピング用気体との間の接触を助長するための手段（１２）を包含する。これらの手段（１２）は、斜めに配置された傾斜板、構造をもつ取付け材またはその他の手段であって、それの非限定的記述を特許ＥＰ２７７８８６９、ＵＳ２４４０６２０、ＵＳ２４７２５０２、ＵＳ２４８１４３９、ＵＳ６２２４８３３またはＥＰ１１２４３５０あるいはＰ．Ｔｒａｍｂｏｕｚｅ編Ｔｅｃｈｎｉｐ出版社１９９９年発行の石油精製百科事典第４巻「材料および装置」などの書物に見出すことのできるものであってよい。

本発明の分離およびストリッピングのための装置は、実質上鉛直でライザー（１）の軸上に位置する導管（１４）によって、通常はカバー（５０）の外側または内側の帰還用の足部（１７）を備えたサイクロン（１６）の１段階によって構成された少なくとも１つの二次分離システムに連通しているが、カバーの下端はストリッピング帯域（３０）へ入り込んでいる。

本発明の分離およびストリッピングのための装置は、分離室（２）の固体帰還用の足部（２７）の中に位置する粒子流均一化手段を包含することができ、これらの手段は、先に記述した手段（１２）と同じタイプまたはそれと類似のタイプのものであってよい。

本発明は、実質上鉛直な軸に沿って長く伸びた円筒形反応帯域（１）（以下の本文でライザー（１）と呼ぶ）から出た気体混合物および粒子流を分離およびストリッピングする装置に関し、該装置は、外側カバー（５０）、ライザー（１）に固定された複数の分離室（２）および外側カバー（５０）に固定された複数のプレストリッピング室（３）を包含し、該室（２）および（３）は、ヘッド（アーチ状の天井）において、該中心のライザー（１）の周囲に交互に分配配置されている。ライザーは、分離室（２）およびプレストリッピング室（３）の上部に連続している閉じたセクション（１５）を有する。その結果、気固懸濁物全体が、開口（２０）によって分離室内を通過するよう強制される。

同タイプの分離室（２）またはプレストリッピング室（３）は、通常同じ寸法、とくに同じ開口角度をもつ。しかし、分離室（２）およびプレストリッピング室（３）は、異なる開口角度をもっていてもよい。

全体としては、ライザー（１）のまわりに室の軸対称性が存在し、分離室の数は１から８の間、好ましくは２から４の間で変動する。

同様に、プレストリッピング室の数は１から８の間、好ましくは２から４の間で変動する。

分離室（２）とライザー（１）とは、４つの壁１、２４、２１−１８−２７および２４が境界となった連続集合体を形成する。

プレストリッピング室（３）は、それらの外壁（２２）およびライザー（１）の外壁によって境界を定められている。

プレストリッピング室（３）の幾何学的構造は、外壁（２２）に固定された円錐形部分（１９）によって完成されることが好ましい。こうすれば、プレストリッピング室（３）は、ライザー（１）に物理的に結合することなく、一方での第一の集合体を形成するライザー（１）および分離室（２）と、他方での第二の集合体を形成する分離室（３）との間の熱膨張の差が、自然に、本発明の好ましい実施態様に従って伸縮継ぎ手なしに、２つの集合体を隔てる隙間によって相殺される。

以下の本発明の記述では、まず、分離室（２）の幾何学的構造を、つぎにプレストリッピング室（３）のそれを述べる。

各分離室（２）は、その上部に入口の開口（２０）を包含する。開口（２０）は、ライザー（１）と連通し、かつ固体粒子を気体混合物から遠心効果によって分離するように遠心分離帯域（２３）と連通する。

遠心分離帯域（２３）は、分離室（２）の上部に位置している。

それは、少なくとも１個のデフレクタ（４）によって規定される。デフレクタ（４）は、鉛直に対して大きくとも１８０度の角度でライザー（１）から出た気体混合物および粒子の鉛直面内での回転を可能にする。すなわち、遠心分離帯域（２３）の入口へ上昇する実質上鉛直な運動をした粒子は、実質上鉛直な下降運動をして該帯域の出口にもどる。

ライザー（１）から出た固体粒子を含む気体流は、全部が、開口（２０）を介して分離帯域（２）に入る。ライザーは、実質上開口（２０）の上部のところまたはその上方に位置する閉じたセクション（１５）を有するからである。

各分離室（２）は、さらに、該分離室（２）に隣接するプレストリッピング室（３）の側壁でもある実質上鉛直な２つの側壁（２４）を包含する。

各室（２）の鉛直壁（２４）の少なくとも１つは、側面開口（５）を包含する。側面開口（５）は、入口の開口（２０）の下方に位置し、分離室（２）の気体混合物を隣接プレストリッピング室（３）へ届ける。

各鉛直壁（２４）が１つの側面開口（５）を有し、かくして考慮の対象の分離室（２）とそれに隣接する２つのプレストリッピング室（３）との連通が可能となっていることが好ましい。以下の本文において、側面開口（５）を側面連通路と呼ぶ。

各分離室（２）は、さらに、側壁（２４）と１つの外壁（２１）とを包含する。外壁（２１）は、好ましくは最大直径（Ｄｍａｘ）まで拡大し、つぎに好ましくは鉛直または円錐形部分（１８）によってＤｍａｘ以下の直径Ｄｍｉｎまで伸びており、つぎに場合により実質上鉛直な部分（２７）によってさらに伸びている。

本発明の好ましい一実施態様によれば、分離室（２）の鉛直または円錐形部分（１８）および場合によっての実質上鉛直な部分（２７）は、該部分（１８）および（２７）上の気固流の均一化ならびに気固接触を助長する手段を備える。

これらの手段は、斜めに配置された傾斜板、構造をもつ取付け材またはその他の手段であって、それの非限定的記述を特許ＥＰ２７７８８６９、ＵＳ２４４０６２０、ＵＳ２４７２５０２、ＵＳ２４８１４３９、ＵＳ６２２４８３３またはＥＰ１１２４３５０あるいはＰ．Ｔｒａｍｂｏｕｚｅ編Ｔｅｃｈｎｉｐ出版社１９９９年発行の石油精製百科事典第４巻「材料および装置」などの書物に見出すことのできるものであってよい。

気固流を均一化させることができ、気固接触を助長できるいかなる要素も、本発明の範囲内で使用できる。

連続集合体を形成するこの外壁（２１）−（１８）−（２７）の反対側に、ライザー（１）の外壁と一つになった分離室（２）の内壁（１′）が位置している。

鉛直壁（２４）は、ライザー（１）の外壁に堅固に接合されている。

内壁（１′）と側壁（２４）との組合せによって規定された外壁の鉛直部分（２７）には、側面連通路（５）の高さより厳密に低いところに第二の開口（６）が位置していて、分離室（２）に含まれている粒子が実質上軸方向に出るのを可能にしている。

外壁（２１）に実質上平行で、外壁（２１）の高さに実質上等しい高さに制限されたデフレクタ（４）が、外壁（２１）との組合せで、遠心分離帯域（２３）を規定している。

デフレクタ（４）は、側壁（２４）に切り抜き状の側面連通路（５）の形をもっていることが好ましいが、それらより多少離れて、それらと実質上平行のままであってもよい。

デフレクタ（４）の下端は、側面連通路（５）の下端より低いところにあることが好ましい。

粒子が出るための第二の開口（６）は、実質上円筒形であってライザー（１）を取巻いているストリッピング帯域（３０）と連通している。

該ストリッピング帯域（３０）は、分離室（２）の集合体と共通であり、少なくとも１つの主ストリッピング手段（１１）を包含し、場合により二次ストリッピング手段（３１）によって補足される。

各プレストリッピング室（３）は、外壁（２２）と、外壁（２２）に対向しかつライザー（１）の外壁と一つになった内壁とを有する。

該外壁（２２）は、プレストリッピング室（３）に相当する角度をなす区間を越えて伸び、分離室（２）の外壁２１−１８−２７を覆い、その結果、外壁（２２）は外部カバー（５０）と一つになっている。

各プレストリッピング室（３）は、その上部に開口（８）を包含する。開口（８）は、ライザー（１）の実質上軸上にそれの閉鎖セクション（１５）の高さよりも上方に位置する排出導管（１４）と連通する 導管（１４）は、少量の粒子をなお含む気体流出流を含有する混合物を二次分離器（１６）へ向けて排出することを可能にする。通常、二次分離器（１６）は、カバー（５０）の外部の少なくとも１段階のサイクロンにより構成される。

外壁（２２）は、排出導管（１４）および排出導管（１４）に接続されたサイクロン段階（単数または複数）と一体である。

各プレストリッピング室（３）は、さらに、その下部に、外壁（２２）、内壁（１′）および側壁（２４）によって規定された開口（７）を包含し、ストリッピング帯域（３０）と連通している。

各プレストリッピング室（３）は、さらに、側壁（２４）と、Ｄｍａｘ以下の直径Ｄｍｉｎまで伸びる鉛直または円錐状部分（１９）を包含する。

通常、プレストリッピング室（３）の鉛直または円錐状の壁（１９）は外壁（２２）に固定され、これによって、一方でのライザー（１）および分離室（２）と他方での該プレストリッピング室（３）との間の膨張の差の問題がすべて回避される。

しかしながら、本発明の一変形では、プレストリッピング室（３）の傾斜壁（１９）を側壁（２４）とその場合には壁５０とは異なる外壁（２２）とに固定することができる。

この場合、一方でのライザー（１）および分離室（２）と他方でのプレストリッピング室（３）との間の熱膨張の差は、ライザー（１）上に、好ましくはデフレクタ（４）の下側と分離室（３）の下方開口（６）側との間に、配置された伸縮継ぎ手によって相殺される。

通常は、少なくとも１段階の平行なサイクロンによって構成される二次分離器（１６）は、排出導管（１４）からの気体流出流中に含まれる粒子を分離することを可能にし、該二次分離器は、気体流出流の出口（９）と、ストリッピング帯域（３０）の中へ入り込み、一般に帰還用足部と呼ばれる粒子の出口（１７）とを包含する。

気体流出流の出口（９）は、場合により、図（１）、（２）、（３）には示されていない第二のサイクロン段階と連通させる。

本発明の一変形によれば、粒子出口（１７）はストリッピング帯域（３０）の外にあり、それらの下端の高さのところでのみ該帯域（３０）の内部に貫入している。

図３によって示される本発明の他の一変形によれば、粒子の出口（１７）が、その長さの大部分にわたって、外部カバー（５０）の内部に貫入している。

ストリッピング帯域（３０）の外部カバーは、外部カバー（５０）の延長部を構成する。

追加のストリッピング手段（１０）は、分離室（２）の粒子出口開口のすぐ下に配置して、ストリッピング帯域（３０）のストリッピング手段（１１）および（３１）を補足することができる。

そのとき、得られたストリッピング流出流は、プレストリッピング室（３）を通して、それらの下方開口（８）を通過したのちに、上方へと排出され、つぎに二次分離器（１６）で処理される。

本発明の分離およびストリッピングのための装置は、つぎの通過速度を遵守することにより、最適に機能することができる：
− ライザー（１）頭部での気体の速度５ｍ／ｓないし３５ｍ／ｓ、好ましくは１０ｍ／ｓないし２５ｍ／ｓ
− 開口（２０）中の気体の速度：５ｍ／ｓないし３５ｍ／ｓ、好ましくは１０ｍ／ｓないし２５ｍ／ｓ
− 開口（５）中の気体の速度：５ｍ／ｓないし３５ｍ／ｓ、好ましくは１０ｍ／ｓないし２５ｍ／ｓ
− 開口（７）中の気体の速度：０．３ｍ／ｓないし５ｍ／ｓ、好ましくは１ｍ／ｓないし３ｍ／ｓ
− 開口（６）中の触媒の流量は１０〜３００ｋｇ／（ｍ^２・ｓ）の間、好ましくは５０〜２００ｋｇ（ｍ^２・ｓ）の間。ただし、１０００〜２０００ｋｇ／ｍ^３の間の密度および４０〜１００ミクロンの間のいわゆるＳａｕｔｅｒ平均直径によって特徴付けられる粒子の場合。

本発明は、つぎの２つの異なる態様に従って機能できる：
１）流動層を形成する粒子（平均密度２００〜８００ｋｇ／ｍ^３、好ましくは５００〜７５０ｋｇ／ｍ^３の間）のストリッピング帯域（３０）におけるレベルは、分離室（２）の粒子の出口（６）のレベルよりも有意に低い。

ライザー（１）から出た気体の約３０％〜５０％、粒子の９５％〜９９％が、分離室（２）の鉛直または円錐状部分（１８）を通過し、残余は、側面連通路（５）を通ってプレストリッピング室（３）へ流入する。

プレストリッピング室（３）は、開口（５）を介して、ストリッピング帯域（３０）からのストリッピング用気体を回収し、分離室（２）から粒子とともに排出された出口開口（６）からの気体の３０〜５０％を開口（７）を介して回収し、それらを二次分離器（１６）へ案内する。

２）ストリッピング帯域（３０）内の粒子のレベルは、分離室（２）の粒子の出口の開口（６）のレベルよりも高い。

ライザー（１）からの気体の約０〜５％および粒子の５０〜９５％が、分離室（２）の鉛直または円錐状部分（１８）へ流入し、残余は、側面連通路（５）を介してプレストリッピング室（３）へ流入する。

プレストリッピング室（３）は、ストリッピング帯域（３０）からのストリッピング用気体を回収して、二次分離器（１６）へ案内する。

第二の態様は、正常機能条件にとって好ましい態様である。

第一の態様は、過渡的機能条件（起動および停止）にとって好ましい態様である。

本実施例において、先行技術の分離システムと本発明の分離システムとを、すべて同じ条件で比較する。

この比較は、本発明の装置によってもたらされるコンパクトさの効果を伝えるものである。

１６０００ＢＰＳＤの炭化水素流量を処理する炭化水素接触分解装置がある。

固体粒子の形態の触媒の流量は６００トン／時である。

ライザーの外径は１３００ｍｍである。

− 先行技術によれば、ライザー頂部で標準的な分離器を取巻くストリッピング帯域、二次分離器および一次および二次ストリッピングの手段は、下記の寸法をもつ：
・高さ：２３ｍ。

・最大直径：６．２５ｍ。

− 本発明に従えば、図１に一致するカバー（５０）は、下記の寸法をもつ：
・高さ：１７ｍ。

・最大直径：３．５ｍ。

該装置の他の主要な寸法は、下記の通りである：
・ストリッピング帯域（３０）の直径：３．５ｍ
・分離室（２）側壁をライザー（１）の壁から隔てる距離：０．８ｍ
・側面連通路（５）の幅：０．３ｍ
・側面連通路（５）の高さ：０．５ｍ
・外部二次分離器の帰還用足部の高さ：７ｍ
地面に乗った装置の質量は、先行技術の装置と比較して、７０トン減少する。

ＦＣＣのライザーの上部に配置された本発明装置のプレストリッピング室の垂直断面図である。図１は、プレストリッピング室の配置を目に見えるようにしている。それは、１つのサイクロン段階によって構成された二次分離システムを示しており、これに限定されるものではなく、本発明は、直列配置のいくつかのサイクロン段階とも相容れうるものである。 本発明装置の分離室の垂直断面図である。それは、一分離室の配置を目に見えるようにしている。図２も同様に、ここでは１つのサイクロン段階によって表わされている二次分離システムに関して、なんら限定を意味するものではない。 本発明装置の一変形を示す垂直断面図である。そこでは、サイクロンの帰還用足部が、その長さの大部分にわたってストリッピング帯域の内部へ入り込んでいる二次分離システムを構成している。 本発明装置の上面の水平断面図である。分離室ヘッドおよびプレストリッピング室の配置ならびにそれらの室を分離する壁を目に見えるようにしている。

Claims (17)

1. 上部セクション（１５）によって閉じられ、その中を気体混合物および分離すべき粒子流が流れる、鉛直でかつ長く伸びた形である中央の反応器（１）のヘッドにおいて反応器（１）の周りに交互に配置された複数の分離室（２）および複数のプレストリッピング室（３）を収容するカバー（５０）を包含し、
   − 各分離室（２）は、その上部において、反応器（１）と連通しかつデフレクタ（４）によって気体混合物からの粒子の分離を可能にする遠心分離帯域（２３）と連通する入口開口（２０）を包含し、該遠心分離帯域（２３）は、鉛直に対して大きくとも１８０度の角度で気体混合物および粒子を鉛直な面内で回転させることを可能ならしめるように規定され、
   − 各分離室（２）はさらに外壁（２１−１８−２７）と、反応器（１）の外壁と一つになった内壁（１′）と、プレストリッピング室（３）の側壁でもある鉛直な２つの側壁（２４）とを包含し、各分離室（２）の側壁（２４）の少なくとも一つは、入口の開口（２０）の下方に位置しかつ気体混合物を隣接するプレストリッピング室（３）へ届ける第一の側面連通路（５）を包含し、
   − 各分離室（２）はさらに、その下部（２７）において、気体混合物の出口の第一の側面連通路（５）の下方に位置しかつ粒子が軸方向に出て行くのを可能にする第二の開口（６）を包含し、粒子が出るための第二の開口（６）は、分離室（２）の下方で少なくとも１つの主ストリッピング手段（１１）を包含するストリッピング帯域（３０）と連通しており、
   − カバー（５０）はさらに、プレストリッピング室（３）からの流出気体を含有する混合物の排出のための導管（１４）を包含し、導管（１４）は、反応器（１）の軸上に位置しかつ一方では上部開口（８）によって該プレストリッピング室（３）に接続され、そして排出導管（１４）からの流出気体に含まれている固体粒子を分離することを可能にする少なくとも１つの二次分離器（１６）に接続され、該二次分離器（１６）は、流出気体出口（９）と、ストリッピング帯域（３０）中を下降する粒子の出口（１７）とを包含し、該ストリッピング帯域（３０）は、プレストリッピング室（３）の下方開口（７）を介して気固混合物排出用の該導管（１４）と連通しており、
   − 各プレストリッピング室（３）は、プレストリッピング室（３）に相当する角度をなす区間を越えて伸び、分離室（２）の外壁（２１−１８−２７）を覆い、その結果、カバー（５０）と一つになっている外壁（２２）と、外壁（２２）に対向しかつ反応器（１）の外壁と一つになった内壁（１′）と、外壁（２２）に固定された傾斜壁（１９）とを有し、一方での第一の集合体を形成している反応器（１）および分離室（２）と、他方での第二の集合体を形成しているプレストリッピング室（３）との間の熱膨張の差は、自然に、２つの集合体を隔てている間隙によって相殺されるものである
   気体混合物および粒子流の分離およびストリッピングのための装置。
2. 分離室（２）の側面連通路（５）の面積の和が、開口（２０）の面積の和と同じ値をもつ請求項１に記載の装置。
3. プレストリッピング室（３）の上部開口（８）の面積の和が開口（２０）の和と同じ値をもつ請求項１または２に記載の装置。
4. 前記デフレクタ（４）が、外壁（２１）に平行で、側面連通路（５）の少なくとも下端側まで、かつ該外壁（２１）の最大直径に相当する側まで少なくとも、鉛直に伸びる形態を有する請求項１〜３のいずれかに記載の装置。
5. デフレクタ（４）が、その上部において、壁（２４）の側面連通部（５）の形態に一致する請求項４に記載の装置。
6. プレストリッピング手段（１０）が分離室（２）の粒子出口開口（６）のすぐ下方に配置されている請求項１〜５のいずれかに記載の装置。
7. ストリッピング帯域（３０）が、該ストリッピング帯域（３０）の上部に位置する粒子の流れを均一化する手段（１２）を包含する請求項１〜６のいずれかに記載の装置。
8. 分離室（２）の固体帰還用の足部（２７）が、該帰還用足部（２７）中に位置する粒子流を均一化するために、該手段（１２）と同じタイプまたはそれと類似のタイプの手段を包含する請求項１〜７のいずれかに記載の装置。
9. 一方での反応器（１）および分離室（２）と他方でのプレストリッピング室（３）との間の熱膨張が、反応器（１）上において、デフレクタ（４）の下側と分離室（３）の下方開口（６）側との間に、配置された伸縮継ぎ手によって相殺される請求項１〜７のいずれかに記載の装置。
10. 分離室の数が１〜８である請求項１〜９のいずれかに記載の分離およびストリッピングのための装置。
11. プレストリッピング室の数が１〜８である請求項１〜１０のいずれかに記載の分離およびストリッピングのための装置。
12. 請求項１〜１１のいずれかに記載の装置を使用する流動層での炭化水素接触分解方法。
13. 反応器（１）のヘッドでの気体の速度が５ｍ／ｓ〜３５ｍ／ｓである請求項１２に記載の方法。
14. 開口（２０）における気体の速度が５ｍ／ｓ〜３５ｍ／ｓである請求項１２または１３に記載の方法。
15. 開口（５）における気体の速度が５ｍ／ｓ〜３５ｍ／ｓである請求項１２〜１４のいずれかに記載の方法。
16. 開口（７）における気体の速度が０．３ｍ／ｓ〜５ｍ／ｓである請求項１２〜１５のいずれかに記載の方法。
17. 開口（６）中の触媒の流量が１０〜３００ｋｇ／（ｍ^２・ｓ）の間であり、粒子が、１０００〜２０００ｋｇ／ｍ^３の間の密度および４０〜１００ミクロンの間のいわゆるＳａｕｔｅｒ平均直径によって特徴付けられる粒子である請求項１２〜１６のいずれかに記載の方法。

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