JP5388583B2 - Peeling apparatus and method - Google Patents

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Description

本発明は、触媒を炭化水素と流動接触させる装置及び方法に関する。より詳細には、本発明は、連れ込まれ又は吸着された炭化水素を触媒粒子から剥離する装置及び方法に関する。   The present invention relates to an apparatus and method for fluidly contacting a catalyst with a hydrocarbon. More particularly, the present invention relates to an apparatus and method for stripping entrained or adsorbed hydrocarbons from catalyst particles.

多岐にわたる方法は、流体が粒子を流動化状態に維持して、固体粒子の過程の異なる段階への輸送を実行する状態下にて細かく分割された微粒子材料と炭化水素を含む供給材とを接触させる。流動式接触分解（ＦＣＣ）は、反応領域内にて細かく分割した微粒子材料から成る触媒と炭化水素を接触させる、かかる過程の主要な例である。   A variety of methods contact finely divided particulate material with a feed containing hydrocarbons under conditions where the fluid maintains the particles in a fluidized state and carries out transport to different stages of the solid particle process. Let Fluid catalytic cracking (FCC) is a prime example of such a process in which a hydrocarbon comprising finely divided particulate material in a reaction zone is contacted with a hydrocarbon.

ＦＣＣ過程装置は、反応領域と、触媒再生領域とから成っている。反応領域内にて、供給流は、高温度及び僅かな正圧力に維持された細かく分割した流動粉体粒子又は触媒と接触させる。供給材及び触媒との接触は、通常、上昇導管内にて行なわれるが、短い接触時間の接触となるように既知の装置のような、任意の効果的な装置内にて行なうことができる。上昇管の場合、主として垂直の導管は、主反応箇所を有し、導管の流出物は、反応容器と称され又は分離容器と称することのできる大容積のプロセス容器内に排出される。分解反応を実質的に完了させるのに必要とされる上昇管内での触媒及び炭化水素の滞留時間は、僅か数秒以下である。上昇管から去る流動蒸気／触媒の流れは、上昇管から分離容器内に配置された固体−蒸気の分離装置又は中間の分離装置を通ることなく、直接、分離容器に入ることができる。中間の装置が提供されないとき、流れが上昇管から離れ且つ分離容器内に入るとき、触媒の多くは、流動蒸気／触媒の流れから落下する。ほぼ不変的に、サイクロン分離器である、１つ又はより多くの追加的な固体／蒸気の分離装置は、通常、大きい分離容易器内に且つその頂部に配置されている。反応生成物は、依然として、１又は複数のサイクロンにより蒸気流によって運ばれる触媒の一部分から分離され、また、蒸気は、サイクロン及び分離領域から換気される。使用済みの触媒は、分離容器内の下方の位置まで下方に落下する。   The FCC process equipment consists of a reaction zone and a catalyst regeneration zone. Within the reaction zone, the feed stream is contacted with finely divided fluidized powder particles or catalyst maintained at a high temperature and a slight positive pressure. Contact with the feed and catalyst is usually done in the ascending conduit, but can be done in any effective device, such as a known device for short contact time contacts. In the case of the riser, the primarily vertical conduit has a main reaction site and the effluent of the conduit is discharged into a large volume process vessel, which can be referred to as a reaction vessel or a separation vessel. The residence time of catalyst and hydrocarbons in the riser required to substantially complete the cracking reaction is only a few seconds or less. The flowing steam / catalyst stream leaving the riser can enter the separation vessel directly without passing through the solid-vapor separation device or intermediate separation device located in the separation vessel from the riser. When no intermediate device is provided, most of the catalyst falls from the flowing steam / catalyst stream as the stream leaves the riser and enters the separation vessel. Nearly invariant, one or more additional solid / vapor separators, which are cyclone separators, are usually placed in and on top of a large separator. The reaction product is still separated from the portion of the catalyst that is carried by the vapor stream by one or more cyclones, and the vapor is vented from the cyclone and the separation zone. The spent catalyst falls down to a lower position in the separation vessel.

触媒は、反応領域から再生領域まで、次に、再度、反応領域まで連続的に循環される。このため、触媒は、領域から領域に熱移動し且つ、必要な触媒の活性を提供する担体として機能する。任意のＦＣＣ触媒をこの過程に使用することができる。粒子は、典型的に、１００μｍ以下の寸法を有する。再生領域から吸引される触媒は、「再生」接触と称される。再生領域に充填された触媒は、コークスが燃焼する結果となる状態下にて、空気又は酸素の濃い空気のような、酸素を含有する気体と接触される。その結果、触媒の温度が上昇し、また、排気ガス流と称されるガス流として再生領域から除去される高熱のガスが多量に発生する。再生領域は、通常、６００℃（１１１２°Ｆ）から８００℃（１４７２°Ｆ）の温度にて作動する。ＦＣＣ反応及び再生領域の作動に関する追加的な情報は、米国特許明細書４，５４１，９２２号、米国特許明細書４，５４１，９２３号、米国特許明細書４，４３１，７４９号米国特許明細書４，４１９，２２１号、米国特許明細書４，２２０，６２３号から得ることができる。   The catalyst is continuously circulated from the reaction zone to the regeneration zone and then again to the reaction zone. Thus, the catalyst functions as a support that heats from region to region and provides the necessary catalytic activity. Any FCC catalyst can be used for this process. The particles typically have dimensions of 100 μm or less. The catalyst drawn from the regeneration zone is referred to as a “regeneration” contact. The catalyst packed in the regeneration zone is contacted with a gas containing oxygen, such as air or air rich in oxygen, under conditions that result in the coke burning. As a result, the temperature of the catalyst rises, and a large amount of hot gas that is removed from the regeneration region as a gas flow called an exhaust gas flow is generated. The regeneration zone typically operates at temperatures of 600 ° C. (1112 ° F.) to 800 ° C. (1472 ° F.). Additional information regarding the operation of the FCC reaction and regeneration zone can be found in US Pat. No. 4,541,922, US Pat. No. 4,541,923, US Pat. No. 4,431,749. No. 4,419,221, US Pat. No. 4,220,623.

反応領域内での原材料の変換率は、温度、触媒の活性及び反応領域内に維持された触媒の量（すなわち、触媒対油の比）を調節することにより制御される。反応領域内の温度を調節する最も一般的な方法は、再生領域から反応領域への触媒の循環量を調節することにより行なわれ、この調節は、触媒対油の比を同時に変化させる。すなわち、反応領域内の変換率を増加させることが望まれる場合、再生領域から反応領域への触媒の流量は増大する。その結果、充填される油と同一の量に対し反応領域内に存在する触媒は多くなる。通常の作動状態下での再生領域内の温度は、反応領域内の温度よりも著しく高いため、再生領域から反応領域への触媒の循環量が増大する結果、反応領域内の温度は上昇する。   The conversion of raw materials within the reaction zone is controlled by adjusting the temperature, the activity of the catalyst and the amount of catalyst maintained in the reaction zone (ie, the catalyst to oil ratio). The most common method of adjusting the temperature in the reaction zone is by adjusting the amount of catalyst circulating from the regeneration zone to the reaction zone, which simultaneously changes the catalyst to oil ratio. That is, when it is desired to increase the conversion rate in the reaction zone, the flow rate of catalyst from the regeneration zone to the reaction zone increases. As a result, more catalyst is present in the reaction zone for the same amount of oil to be filled. Since the temperature in the regeneration zone under normal operating conditions is significantly higher than the temperature in the reaction zone, the amount of catalyst circulation from the regeneration zone to the reaction zone increases, resulting in an increase in the temperature in the reaction zone.

ＦＣＣ装置への供給材の化学的組成及び構造は、反応領域内で触媒上に堆積したコークスの量に影響を与えることになろう。通常、分子量、コンラドソンカーボン、ヘプタン不溶物及び原材料の炭素対水素の比が大きければ大きい程、使用済みの触媒におけるコークス量はより多量となるであろう。変換率がより大きければ、使用済みの触媒におけるコークス量も増大する。また、シェール由来油にて見られるような、高レベルの結合型窒素は、使用済みの触媒におけるコークス量を増大させる。脱アスファルト油又は原油分留装置からの常圧かん出液（ｂｏｔｔｏｍ（一般に、還元した原油と称される））のような、より重質な原材料の処理の結果、これら因子の一部分又は全てが増大し、このため、使用済みの触媒におけるコークス量が増大することになる。本明細書にて使用するように、「使用済みの触媒」という語は、コークス堆積分を除去するため、再生領域に搬送される、反応領域内にて採用される触媒を示すことを意図する。この語は、触媒粒子による触媒活性の完全な欠如を示すことを意図するものではない。「消費済みの触媒」という語は、「使用済みの触媒」という語と同一の意味を有することを意図する。   The chemical composition and structure of the feed to the FCC unit will affect the amount of coke deposited on the catalyst in the reaction zone. In general, the higher the ratio of molecular weight, Conradson carbon, heptane insolubles and raw material carbon to hydrogen, the more coke will be in the spent catalyst. The higher the conversion rate, the greater the amount of coke in the spent catalyst. Also, high levels of bound nitrogen, such as found in shale derived oils, increase the amount of coke in the spent catalyst. As a result of the processing of heavier raw materials, such as desulfurized oil or atmospheric effluent from a crude oil fractionator (bottom (commonly referred to as reduced crude oil)), some or all of these factors This increases the amount of coke in the spent catalyst. As used herein, the term “spent catalyst” is intended to indicate a catalyst employed in the reaction zone that is transported to the regeneration zone to remove coke deposits. . This term is not intended to indicate a complete lack of catalytic activity by the catalyst particles. The term “spent catalyst” is intended to have the same meaning as the term “spent catalyst”.

反応領域内にて触媒に接触する炭化水素蒸気の大部分は、反応領域内にて加速度分離法及び（又は）遠心分離法により固体粒子から分離される。しかし、ＦＣＣ過程にて採用される触媒粒子は、極めて多数の孔が粒子中に存在することに起因する、大きい表面積を有する。その結果、触媒材料は、触媒粒子が剥離領域中に入るとき、触媒の外面上に且つ、個々の触媒粒子間の空間内にてその孔内に炭化水素を保持している。各個々の触媒粒子上に保持された炭化水素の量は極めて少量であるが、近代のＦＣＣ過程にて典型的に、多量の触媒及び多量の触媒の循環量が使用される結果、触媒と共に、反応領域から顕著な量の炭化水素が引き出される。   The majority of the hydrocarbon vapor that contacts the catalyst in the reaction zone is separated from the solid particles in the reaction zone by acceleration separation and / or centrifugation. However, the catalyst particles employed in the FCC process have a large surface area due to the very large number of pores present in the particles. As a result, the catalyst material retains hydrocarbons in the pores on the outer surface of the catalyst and in the spaces between the individual catalyst particles as the catalyst particles enter the exfoliation region. Although the amount of hydrocarbons retained on each individual catalyst particle is very small, modern FCC processes typically use a large amount of catalyst and a large amount of catalyst circulation, resulting in the following: A significant amount of hydrocarbon is withdrawn from the reaction zone.

このため、使用済みの触媒を再生領域内に通す前に、使用済みの触媒から炭化水素を除去又は剥離することが一般的な方法である。再生装置に入る使用済み触媒上の炭化水素の高濃度は、その相対的な炭素の燃焼負荷を増大させ、その結果、再生装置の温度は高くなる。炭化水素の不必要な燃焼を避けることは、重質（比較的大きい分子量）の原材料を処理する間、特に重要なことであり、それは、これらの原材料を処理することは、反応中、軽い原材料の場合のコークス化量と比較して、触媒上のコークスの堆積量を増し、また、再生領域中での温度を上昇させるからである。改良された剥離の結果、再生装置の温度はより低くなり及び変換率は高くなる。   For this reason, it is common practice to remove or strip hydrocarbons from the spent catalyst before passing the spent catalyst through the regeneration zone. The high concentration of hydrocarbons on the spent catalyst entering the regenerator increases its relative carbon combustion load, resulting in a higher regenerator temperature. Avoiding unnecessary combustion of hydrocarbons is particularly important during processing of heavy (relatively high molecular weight) raw materials, which is that processing these raw materials is a light raw material during the reaction. This is because the amount of coke deposited on the catalyst is increased and the temperature in the regeneration region is increased as compared with the amount of coking in the above case. As a result of the improved stripping, the temperature of the regenerator is lower and the conversion rate is higher.

使用済みの触媒を剥離する最も一般的な方法は、通常、水蒸気である剥離ガスをその流れ方向に対して向流である触媒の流動流れを通して進めるステップを含む。効率度が異なる、かかる水蒸気の剥離工程は、触媒と共に連れ込まれ且つ、触媒上に吸着された炭素水素の蒸気を除去する。触媒と剥離媒質との接触は、米国特許明細書４，４８１，１０３号により実証されたように、簡単な開放容器内にて実行することができる。   The most common method of stripping spent catalyst usually involves advancing stripping gas, which is water vapor, through a flow stream of catalyst that is countercurrent to its flow direction. Such a water vapor stripping process with different efficiencies removes the carbon hydrogen vapor that is brought in with the catalyst and adsorbed on the catalyst. Contact of the catalyst with the stripping medium can be carried out in a simple open container, as demonstrated by US Pat. No. 4,481,103.

触媒が剥離装置に沿って下方に動き、また、向流が剥離媒質と接触するとき、触媒を側部方向に向けカスケード状に動かすため、垂直に隔てられたバッフル（反らせ板、調節板）を使用することにより、触媒の剥離効率は増大する。触媒を水平方向に動かすと、触媒と剥離媒質との接触が増し、このため、より多くの炭化水素が触媒から除去される。これらの配置において、触媒には、異なる高さに配置された一連のバッフルを通るラビリンス路が与えられる。この配置により、触媒とガスとの接触は増大し、剥離装置を通る顕著な断面の実質的に開放した垂直経路は全く残らない。ＦＣＣ装置に対するこれらの剥離装置の更なる例は、米国特許明細書２，４４０，６２０号、米国特許明細書２，６１２，４３８号、米国特許明細書３，８９４，９３２号、米国特許明細書４，４１４，１００号、米国特許明細書４，３６４，９０５号に示されている。これらの文献には、剥離容器と、触媒を一連の内側バッフルまで導く截頭円錐形の断面の形態とされた一連の外側バッフルとを有する典型的な剥離容器の配置が示されている。内側バッフルは、剥離容器を通って上昇する反応装置の上昇管に支持された、中心に配置された円錐形又は截頭円錐形の部分である。内側バッフルは、触媒を外側バッフルまで外方に、又はその逆に向けて、水平方向への動きを促進する。剥離媒質は、下方から下方バッフルに入り、また、１つのバッフルの底部から次の後続のバッフルの底部まで上方に上昇を続ける。バッフルの変更例は、米国特許明細書２，９９４，６５９号に示されたように、スカートをバッフルの後縁に配置し、また、米国特許明細書４，５００，４２３号の図３に示したように、多数の線状バッフルの部分を異なるバッフルの高さにて使用することを含む。剥離媒質を導入する変更例は、米国特許明細書２，５４１，８０１号に記載されており、ここにおいて、ある量の流動化ガスは、多数の別個の位置にて導入される。米国特許明細書５，５３１，８８４号には、追加的な触媒を提供し、また、バッフルを通るガスの循環路を提供し得るように、バッフルに１つ又はより多数の大きい垂直導管を含む、バッフル型式の剥離容器の１つの改変例が示されている。剥離バッフルの真に中心決めされた部分に開口部を集中させることも既知である。   When the catalyst moves down along the stripping device and the countercurrent comes into contact with the stripping medium, the vertically separated baffles (warping plates, regulating plates) are used to move the catalyst in a cascade toward the side. By using it, the stripping efficiency of the catalyst is increased. Moving the catalyst in the horizontal direction increases contact between the catalyst and the stripping medium, thus removing more hydrocarbons from the catalyst. In these arrangements, the catalyst is provided with a labyrinth path through a series of baffles arranged at different heights. With this arrangement, contact between the catalyst and the gas is increased, leaving no substantially open vertical path of significant cross section through the stripper. Further examples of these stripping devices for FCC devices are US Pat. No. 2,440,620, US Pat. No. 2,612,438, US Pat. No. 3,894,932, US Pat. No. 4,414,100, U.S. Pat. No. 4,364,905. These documents show a typical stripping vessel arrangement having a stripping vessel and a series of outer baffles in the form of a frustoconical cross-section leading the catalyst to a series of inner baffles. The inner baffle is a centrally located conical or frustoconical portion supported on the reactor riser that rises through the stripping vessel. The inner baffle facilitates horizontal movement with the catalyst directed outwardly to the outer baffle or vice versa. The stripping medium enters the lower baffle from below and continues to rise upward from the bottom of one baffle to the bottom of the next subsequent baffle. A modification of the baffle is shown in FIG. 3 of US Pat. No. 4,500,423, as shown in US Pat. No. 2,994,659, with a skirt located at the trailing edge of the baffle. As such, it involves the use of multiple linear baffle portions at different baffle heights. A variation that introduces a stripping medium is described in US Pat. No. 2,541,801, where an amount of fluidizing gas is introduced at a number of discrete locations. U.S. Pat. No. 5,531,884 includes one or more large vertical conduits in the baffle to provide additional catalyst and to provide a gas circulation path through the baffle. One modification of a baffle-type stripping vessel is shown. It is also known to concentrate the opening in the truly centered part of the stripping baffle.

ＦＣＣ装置用の剥離容器内のバッフルは、典型的に、水平線に対して４５°の角度を有するように向き決めされている。傾斜したバッフルは、触媒がトレーから離れて、剥離容器内の別の高さまで下方に動き、水平の構成要素に対して動くことを保証する。しかし、傾斜したトレーの各々は、顕著な斜角をとるため、これらのトレーは、剥離容器の所定の高さに設置可能なトレーの数を制限することになる。剥離容器内のトレーの数が多ければ多い程、全体的な性能はより優れたものとなる。他方、バッフルをより小さい勾配にて取り付けると、バッフルの上方における流動化が増大しない限り、触媒は、バッフルの頂部に蓄積し、このことは、剥離媒質の流量を増大させることを必要とする。米国特許２００２／０００８０５２ Ａ１には、完全に流動化した剥離バッフルが開示されている。   The baffle in the stripping vessel for the FCC apparatus is typically oriented to have an angle of 45 ° to the horizon. The inclined baffle ensures that the catalyst moves away from the tray and down to another height in the stripping vessel and moves relative to the horizontal components. However, because each of the inclined trays has a significant bevel, these trays limit the number of trays that can be placed at a given height of the stripping container. The greater the number of trays in the stripping container, the better the overall performance. On the other hand, if the baffle is mounted with a smaller gradient, the catalyst will accumulate at the top of the baffle unless fluidization above the baffle is increased, which requires increasing the flow rate of the stripping medium. US 2002/0008052 A1 discloses a fully fluidized release baffle.

米国特許明細書５，９１０，２４０号には、下降する触媒に対して回動動作を与える形態とされたベーンを含む截頭円錐形の剥離バッフルが開示されている。米国特許明細書５，５４９，８１４号には、内側上昇管から半径方向に伸びる逆Ｕ字形をした格子の層を有する剥離容器が開示されている。「Ｕ」字形脚部の孔は、剥離媒質が通過するのを許容する。   U.S. Pat. No. 5,910,240 discloses a frustoconical stripping baffle that includes a vane configured to provide a pivoting action for a descending catalyst. US Pat. No. 5,549,814 discloses a stripping vessel having a layer of inverted U-shaped grids extending radially from an inner riser. The holes in the “U” shaped leg allow the stripping medium to pass through.

国際出願特許９１／００８９９号には、有孔の水平方向トレーを有する剥離容器が開示されている。剥離容器内の流動化は、それぞれのトレーの下降管部分を通ってのみ触媒が実質的に１つのトレーから別のトレーまで下降するようにする。触媒材料は、顕著な量の触媒がトレーの孔を通って浸出することなく、トレーの各々の頂面上に高密度の床を形成する。この文献には、また、環状トレーと、金網又はバーの配列から成るトレーの中心にて垂直に整合させた下降管との上方にて偏向板を使用することが教示されている。米国特許２００１／００２７９３８ Ａ１には、同様に、水平方向バッフルも教示されている。   International application 91/00899 discloses a peeling container having a perforated horizontal tray. Fluidization in the stripping vessel allows the catalyst to descend substantially from one tray to another only through the downcomer portion of each tray. The catalyst material forms a dense bed on the top surface of each tray without significant amounts of catalyst leaching through the tray holes. This document also teaches the use of a deflector plate above an annular tray and a downcomer vertically aligned at the center of the tray consisting of a wire mesh or bar array. US 2001/0027938 A1 also teaches horizontal baffles.

現在、バッフルの中心から又は内側導管から半径方向に伸びる下降管を有するバッフルを有する剥離容器を提供することは、全体として、バッフルの表面を超えて幾つかの角度を付けた方向に向けて触媒の水平方向への動きを生じさせることが判明している。従って、触媒は、バッフルの各々の表面をわたって水平方向により拡がって、上方に流れる剥離媒質とのより大きい接触状態を提供する。   Presently, providing a stripping vessel having a baffle with a downcomer extending radially from the center of the baffle or from an inner conduit generally catalyzes several angled directions beyond the surface of the baffle. It has been found to cause horizontal movement of the. Thus, the catalyst spreads horizontally across each surface of the baffle to provide greater contact with the upwardly flowing stripping medium.

１つの実施の形態において、本発明は、炭化水素を微粒子材料から剥離する装置を備えている。装置は、剥離容器と、炭化水素を含む粒子を受け取り且つ、剥離流体及び剥離した炭化水素を剥離容器から引き出すべく剥離容器により規定された少なくとも１つのポートとを備えている。複数の剥離バッフルが剥離容器の少なくとも一部分の上方にて垂直方向に隔てられている。複数のバッフルの１つは、剥離容器の垂直な中心から半径方向に伸びる少なくとも３つの下降管を含む。複数の開口部は、剥離するバッフルの１つの表面の少なくとも一部分上にて分配されている。少なくとも１つの流体入口が剥離流体を剥離バッフルの１つの下側部まで通過させ、炭化水素を微粒子材料から剥離する。装置は、剥離した粒子を剥離バッフルから回収する少なくとも１つの粒子出口を含む。   In one embodiment, the present invention comprises an apparatus for stripping hydrocarbons from particulate material. The apparatus includes a stripping vessel and at least one port defined by the stripping vessel for receiving particles containing hydrocarbons and withdrawing stripping fluid and stripped hydrocarbons from the stripping vessel. A plurality of peeling baffles are vertically spaced above at least a portion of the peeling container. One of the plurality of baffles includes at least three downcomers that extend radially from the vertical center of the stripping vessel. The plurality of openings are distributed on at least a portion of one surface of the baffle to be peeled off. At least one fluid inlet passes stripping fluid to one lower side of the stripping baffle to strip hydrocarbons from the particulate material. The apparatus includes at least one particle outlet that recovers exfoliated particles from the exfoliation baffle.

別の実施の形態において、導管は、剥離容器を通って伸び、また、下降管は、上記導管から半径方向に伸びている。
更なる実施の形態において、本発明は、炭化水素を微粒子材料から剥離する方法である。該方法は、炭化水素を含む粒子を複数の垂直に隔てた剥離バッフルを含む容器まで供給するステップを備えている。複数のバッフルの１つは、剥離容器の中心から半径方向に伸びる下降管を含む。下降管は、対向した平行でない側部により規制される。複数の開口部が剥離バッフルの１つの表面の少なくとも部分上にて分配されている。該方法は、剥離流体を剥離バッフルの１つの下側部まで通過させ、炭化水素を微粒子材料から剥離するステップを備えている。剥離流体及び剥離した炭化水素は、容器から回収され、また、剥離した触媒は、容器から集められる。 In another embodiment, the conduit extends through the stripping vessel and the downcomer extends radially from the conduit.
In a further embodiment, the present invention is a method for stripping hydrocarbons from particulate material. The method comprises supplying particles containing hydrocarbons to a container containing a plurality of vertically spaced stripping baffles. One of the plurality of baffles includes a downcomer that extends radially from the center of the stripping vessel. The downcomer is regulated by opposing non-parallel sides. A plurality of openings are distributed on at least a portion of one surface of the release baffle. The method comprises passing a stripping fluid to one lower side of the stripping baffle to strip hydrocarbons from the particulate material. The stripping fluid and stripped hydrocarbons are recovered from the container, and the stripped catalyst is collected from the container.

従って、本発明の１つの目的は、バッフル型剥離容器内の剥離効率を向上させることである。
本発明の追加の目的、実施の形態及び詳細は、本発明の以下の詳細な説明に記載されている。 Accordingly, one object of the present invention is to improve the peeling efficiency in a baffle type peeling container.
Additional objects, embodiments and details of the invention are set forth in the following detailed description of the invention.

最初に、本発明を使用することができるＦＣＣ過程をより詳細に説明すると、ＦＣＣ装置への典型的な供給分は、軽油又は真空軽油のようなガス油である。ＦＣＣ装置へのその他の石油系供給分の流れは、炭化水素又は還元した原油のような、より重質な炭化水素のディーゼル沸点範囲の混合体とすることができる。供給分の流れは、適正なＡＳＴＭ試験方法により決定された沸点、すなわち、２３０℃（４４６°Ｆ）以上、より好ましくは、２９０℃（５５４°Ｆ）以上を有する炭化水素の混合体から成っていることが好ましい。蒸圧蒸留残油のような、重質の原材料を処理するＦＣＣ型装置を残留原油分解装置又は残留分解装置と称することが益々、一般的となりつつある。本発明の方法及び装置は、ＦＣＣ又は残留分解工程の何れにも使用することができる。便宜上、本明細書の以下の部分は、ＦＣＣ過程についてのみ説明する。   First, describing in more detail the FCC process in which the present invention can be used, a typical feed to the FCC unit is a gas oil such as light oil or vacuum light oil. The other petroleum-based feed stream to the FCC unit can be a heavier hydrocarbon diesel boiling range mixture, such as hydrocarbons or reduced crude oil. The feed stream consists of a mixture of hydrocarbons having a boiling point determined by appropriate ASTM test methods, ie, 230 ° C. (446 ° F.) or higher, more preferably 290 ° C. (554 ° F.) or higher. Preferably it is. It is becoming more and more common to refer to FCC type equipment that processes heavy raw materials, such as steam distillation residue, as residual crude oil cracking equipment or residual cracking equipment. The method and apparatus of the present invention can be used for either FCC or residual cracking processes. For convenience, the rest of this document will only describe the FCC process.

通常、垂直の管状導管又はパイプを広く使用するため、「上昇管」と称されるＦＣＣ過程の反応領域は、全体として４２５℃（７９７°Ｆ）以上の温度を含む高温度状態に維持される。好ましくは、反応領域は、４８０°から５９０℃（８９６°から１０９４°Ｆ）の温度と、６５から５００ｋＰａ（９．４から７２．５ｐｓｉａ）、但し、好ましくは、２７５ｋＰａ（３９．９ｐｓｉａ）以下の圧力とを含む分解状態に維持されるものとする。触媒と、立ち上り管の底部に入る炭化水素との重量に基づいた触媒対油の比は、２０：１の範囲に達することができるが、好ましくは、４：１及び１０：１とする。水素は、通常、上昇管に追加されないが、水素を追加することは当該技術にて既知である。場合によっては、蒸気は、上昇管内に通ることができる。上昇管内の触媒の平均滞留時間は、５秒未満であることが好ましい。この過程にて採用した触媒の型式は、多岐にわたる商業的に利用可能な触媒から選ぶことができる。ゼオライト系材料から成る触媒が好ましいが、所望であれば、旧式の非結晶触媒を使用してもよい。   Typically, because of the wide use of vertical tubular conduits or pipes, the reaction zone of the FCC process, referred to as the “rising tube”, is maintained at a high temperature state, including a temperature of 425 ° C. (797 ° F.) or higher overall. . Preferably, the reaction zone has a temperature of 480 ° to 590 ° C. (896 ° to 1094 ° F.) and 65 to 500 kPa (9.4 to 72.5 psia), but preferably no more than 275 kPa (39.9 psia). It shall be maintained in a decomposed state including pressure. The ratio of catalyst to oil based on the weight of catalyst and hydrocarbon entering the bottom of the riser can reach the range of 20: 1, but is preferably 4: 1 and 10: 1. Hydrogen is not normally added to the riser, but adding hydrogen is known in the art. In some cases, steam can pass into the riser. The average residence time of the catalyst in the riser is preferably less than 5 seconds. The catalyst type employed in this process can be selected from a wide variety of commercially available catalysts. Catalysts made of zeolitic materials are preferred, but older amorphous catalysts may be used if desired.

触媒の再生領域は、３５から５００ｋＰａ（５．１から７２．５ｐｓｉａ）の圧力にて作動させることが好ましい。再生領域に充填される使用済みの触媒は、０．２から１５ｗｔ％コークスを含むことができる。このコークスは、主として炭素から成っており、また、３から１２ｗｔ％の水素と、硫黄と、その他の元素とを含むことができる。コークスの酸化は、水、炭素酸化物、硫黄酸化物及び亜酸化窒素といった、一般的な燃焼生成物を発生させる。当該技術の当業者に既知であるように、再生領域は、幾つかの形態をとることができ、再生は、１つ又はより多くの段階にて実行されるようにすることができる。再生領域内にて、希薄相又は濃密相の何れかにて存在する流動触媒にて、再生が実現可能であるから、更なる変更例が可能である。「希薄相」という語は、３００ｋｇ／ｍ３（１８．７ｌｂ／ｆｔ３）以下の密度を有する触媒／ガスの混合体を示すことを意図するものである。同様の仕方にて、「濃密相」という語は、触媒／ガス混合体が３００ｋｇ／ｍ３（１８．７ｌｂ／ｆｔ３）以上の密度を有することを意図するものである。代表的な希釈相の作動状態は、１５から１５０ｋｇ／ｍ３（０．９から９．４ｌｂ／ｆｔ３）の密度を有する触媒／ガス混合体を含むことが多い。 The regeneration zone of the catalyst is preferably operated at a pressure of 35 to 500 kPa (5.1 to 72.5 psia). The spent catalyst charged to the regeneration zone can contain 0.2 to 15 wt% coke. This coke is mainly composed of carbon and can contain 3 to 12 wt% hydrogen, sulfur, and other elements. Coke oxidation generates common combustion products such as water, carbon oxides, sulfur oxides and nitrous oxide. As is known to those skilled in the art, the playback region can take several forms, and playback can be performed in one or more stages. Since regeneration can be realized with a fluidized catalyst that exists in either the lean phase or the dense phase within the regeneration region, further modifications are possible. The term “lean phase” is intended to indicate a catalyst / gas mixture having a density of 300 kg / m 3 (18.7 lb / ft 3 ) or less. In a similar manner, the term “dense phase” is intended to mean that the catalyst / gas mixture has a density of 300 kg / m 3 (18.7 lb / ft 3 ) or higher. Typical dilute phase operating conditions often include a catalyst / gas mixture having a density of 15 to 150 kg / m 3 (0.9 to 9.4 lb / ft 3 ).

図１には、同心状の上昇管と、剥離容器とを使用するＦＣＣ装置が示されている。再生装置の上昇管１６は、触媒をスライド弁１１により調節された量にて再生装置１０から移送する。ノズル１７からの流動媒質は、複数の供給分噴射ノズル１５（その１つのみ図示）が供給分を触媒粒子の流動流れをわたって噴射する迄、比較的高密度にて触媒を上昇管１４を通って上方に搬送する。形成される混合体は、１対の非係合アーム２１がガス及び触媒の混合体を上昇管１４の頂部１９からポート２９を通って、ガスを触媒から分離する非係合容器２３内に接線方向に排出する迄、上昇管１４を通って上方に続く。搬送導管２２は、剥離した炭化水素、剥離媒質及び連れ込んだ触媒を含む炭化水素の蒸気流を分離器容器１２内の１つ以上のサイクロン２４に運び、該分離器容器は、使用済みの触媒を炭化水素の蒸気流から分離する。分離器容器１２内の収集室２５は、分離した炭化水素蒸気流をサイクロン２４から集め、出口ノズル２０、また、最終的に、分留領域（図示せず）内に通過させる。ディプレッグ１８は、触媒をサイクロン２４から収集空間３１内の分離器容器１２の下方部分内に排出し、該分離器容器は、触媒及び吸着され又は連れ込んだ炭化水素を非係合容器２３の壁３９に画成されたポート３７をわたって剥離部分３２内に最終的に通す。非係合容器２３内にて分離された触媒は、直接、剥離部分３２内に通る。非係合容器２３は、剥離部分３２を有するため、該非係合容器は、剥離容器と称することもできる。剥離部分３２は、剥離ガスと触媒との間の接触及び混合を促進するバッフル３５を含む。バッフルは、水平として示されているが、これらのバッフルは、截頭円錐形のようなその他の形態をとることができる。剥離ガスは、入口３３、３４を通って剥離部分３２の下方部分に入る。入口３３、３４は、剥離ガスを１つ又はより多くの分配器（図示せず）に供給し、該分配器は、ガスをバッフル３５の周縁の周りににて分配する。使用済みの触媒は、反応器導管３６を通って剥離部分３２から去り且つ、再生装置１０内に進む。   FIG. 1 shows an FCC device that uses a concentric riser and a stripping vessel. The ascending pipe 16 of the regenerator transfers the catalyst from the regenerator 10 in an amount adjusted by the slide valve 11. The flow medium from the nozzle 17 causes the catalyst to flow through the riser 14 at a relatively high density until a plurality of supply injection nozzles 15 (only one of which is shown) inject the supply over the flow of catalyst particles. Transport upward through. The mixture formed is tangential into a non-engaging vessel 23 in which a pair of non-engaging arms 21 separate the gas and catalyst mixture from the top 19 of the riser 14 through the port 29 and separate the gas from the catalyst. Continue upward through the riser 14 until discharged in the direction. The transport conduit 22 carries a hydrocarbon vapor stream, including exfoliated hydrocarbons, exfoliation media, and entrained catalyst, to one or more cyclones 24 in the separator vessel 12, which removes the spent catalyst. Separate from hydrocarbon vapor stream. A collection chamber 25 in the separator vessel 12 collects the separated hydrocarbon vapor stream from the cyclone 24 and passes it through the outlet nozzle 20 and finally into the fractionation zone (not shown). The dipleg 18 discharges the catalyst from the cyclone 24 into the lower portion of the separator vessel 12 in the collection space 31, which separates the catalyst and adsorbed or entrained hydrocarbons into the wall 39 of the non-engaging vessel 23. Is finally passed through the port 37 defined in The catalyst separated in the non-engaging container 23 passes directly into the peeling portion 32. Since the non-engagement container 23 has the peeling part 32, this non-engagement container can also be called a peeling container. The stripping portion 32 includes a baffle 35 that facilitates contact and mixing between the stripping gas and the catalyst. Although the baffles are shown as horizontal, these baffles can take other forms such as frustoconical. Stripping gas enters the lower portion of stripping portion 32 through inlets 33, 34. Inlets 33, 34 supply stripping gas to one or more distributors (not shown), which distribute the gas around the periphery of baffle 35. Spent catalyst leaves the stripping portion 32 through the reactor conduit 36 and proceeds into the regenerator 10.

圧縮空気のような再生ガスは、導管３０を通って再生装置１０に入る。空気分配器２８は、空気を再生装置１０の断面の上方にて分散し、空気は、この再生装置１０内にて使用済みの触媒と接触する。コークスは、空気分配器２８からの酸素により燃焼することにより触媒から除去される。燃焼生成物及び未反応の空気成分は、再生装置１０を通って連れ込まれた触媒と共に、上方に上昇して、サイクロン２６、２７の入口に入る。比較的触媒無しのガスは、ガス出口４０と連通する内部室３８内に収集され、該ガス出口は、使用済みの再生ガスを再生装置１０から除去する。サイクロン２６、２７により分離された触媒は、排出脚部４２、４３を通って落下し、再生装置１０の下方部分内の床４４に戻る。   A regeneration gas, such as compressed air, enters the regenerator 10 through a conduit 30. The air distributor 28 disperses the air above the cross section of the regenerator 10, and the air contacts the spent catalyst in the regenerator 10. Coke is removed from the catalyst by burning with oxygen from the air distributor 28. Combustion products and unreacted air components rise upward with the catalyst brought in through the regenerator 10 and enter the inlets of the cyclones 26, 27. Relatively catalyst-free gas is collected in an internal chamber 38 that communicates with the gas outlet 40, which removes spent regeneration gas from the regenerator 10. The catalyst separated by the cyclones 26 and 27 falls through the discharge legs 42 and 43 and returns to the floor 44 in the lower part of the regenerator 10.

図２には、図１の剥離部分３２の拡大部分斜視図が示されている。図２の一部は、本発明の剥離部分３２を完全に示すよう省略し又は切り欠いてある。使用済みの触媒は、非係合容器２３の頂部２３ａ又はポート３７を通る何れかにて収集空間３１から剥離部分３２に入る。剥離された炭化水素及び剥離媒質は、非係合容器２３の頂部を通って出る。バッフル３５の各々は、片持ち状支持構造体５０によって剥離部分３２内に支持されている。片持ち状支持構造体５０は、外周縁バンド５２と、内周縁バンド５４とを備えることができる。外周縁バンド５２は、内周縁バンド５４から外周縁バンド５２まで放射する細長いバー又はスポーク５６によって内周縁バンド５４と接続されている。スポーク５６のそれぞれの端部の各々は、外周縁バンド５２及び内周縁バンド５４に固定されている。外周縁バンド５２は、剥離部分３２に保持する非係合容器２３の壁３９に締結され又は内周縁バンド５４は、剥離部分３２及び非係合容器２３の他の部分を通って上方に伸びる上昇管１４の外壁１３に締結されている。剥離部分３２内に内側上昇管を含まない実施の形態において、スポークは、外周縁バンド５２をわたって直径方向に伸びるようにし、また、スポーク５６の各々の一端のみを外周縁バンド５２に締結してもよい。スポーク５６の他端は壁３９から分離されよう。この実施の形態は、内周縁バンド５４を不要にする。   FIG. 2 shows an enlarged partial perspective view of the peeling portion 32 of FIG. A portion of FIG. 2 has been omitted or cut away to completely show the peeled portion 32 of the present invention. Spent catalyst enters the stripping portion 32 from the collection space 31 either through the top 23a of the non-engaging container 23 or the port 37. Exfoliated hydrocarbons and exfoliation medium exit through the top of the non-engaging container 23. Each of the baffles 35 is supported in the release portion 32 by a cantilevered support structure 50. The cantilevered support structure 50 can include an outer peripheral band 52 and an inner peripheral band 54. The outer peripheral band 52 is connected to the inner peripheral band 54 by elongated bars or spokes 56 that radiate from the inner peripheral band 54 to the outer peripheral band 52. Each end portion of the spoke 56 is fixed to the outer peripheral band 52 and the inner peripheral band 54. The outer peripheral band 52 is fastened to the wall 39 of the non-engaging container 23 held in the peeling portion 32 or the inner peripheral band 54 is raised upward through the peeling portion 32 and other parts of the non-engaging container 23. Fastened to the outer wall 13 of the tube 14. In an embodiment that does not include an inner riser in the stripped portion 32, the spokes extend diametrically across the outer peripheral band 52 and only one end of each of the spokes 56 is fastened to the outer peripheral band 52. May be. The other end of the spoke 56 will be separated from the wall 39. This embodiment eliminates the need for the inner peripheral band 54.

バッフル３５の各々は、孔部分６０と、無孔部分６２とを有する幾つかのセクターを備えている。孔部分６０は、板の円形の開口部から成るものとし又は格子を備えることができる。１つの実施の形態において、バッフルの開口部は、触媒粒子が貫通するのを許容するのに十分に大きい。無孔部分６２は、開口部を有しないバッフルセクター５８を有する板の一部分とすることができ又は、無孔部分は、バッフルセクター５８の孔部分６０上に配置された無孔板を備えることができる。バッフルセクター５８の側端縁の各々は、下方に垂下するスカート壁６４を含むことができる。１つの実施の形態において、隣接するバッフルセクター５８の全ては、典型的に、一定程度だけ隔てられており、また、隣接するバッフルセクター５８の隣接する端縁は、下降管又は下降管部分６６を規定する。隣接するバッフル３５は、交番的な向きで剥離部分３２の高さに沿って配置されている。従って、上側バッフル３５の下降管部分６６は、下側バッフル３５の無孔部分６２と垂直方向に整合されている。下降管部分６６及び無孔部分６２のこの整合的な配置及び隣接するバッフル３５の下降管部分６６をずらすことは、バッフル３５の表面をわたって、特にバッフルセクター５８をわたって触媒が水平方向に動くことを保証する。触媒は、各バッフルセクター５８の孔部分６０の開口部を通って落下するが、触媒の殆どは、下降管部分６６を通って落下する。従って、上側バッフル３５の下降管部分６６と垂直に整合された孔板は、水平方向に動くことなく、触媒がバッフル部分の全てを通って垂直方向に真直ぐに落下するのを阻止する。   Each of the baffles 35 includes a number of sectors having a hole portion 60 and a non-hole portion 62. The hole portion 60 may consist of a circular opening in the plate or may comprise a grid. In one embodiment, the baffle opening is large enough to allow the catalyst particles to penetrate. The non-perforated portion 62 can be part of a plate having a baffle sector 58 that does not have an opening, or the non-perforated portion can comprise a non-perforated plate disposed on the perforated portion 60 of the baffle sector 58. it can. Each of the side edges of the baffle sector 58 can include a skirt wall 64 depending downwardly. In one embodiment, all of the adjacent baffle sectors 58 are typically separated to a certain extent, and the adjacent edges of the adjacent baffle sectors 58 have a downcomer or downcomer tube portion 66. Stipulate. Adjacent baffles 35 are arranged along the height of the peeled portion 32 in an alternating orientation. Accordingly, the downcomer portion 66 of the upper baffle 35 is aligned vertically with the non-perforated portion 62 of the lower baffle 35. This consistent arrangement of downcomer portion 66 and non-perforated portion 62 and shifting downcomer portion 66 of adjacent baffle 35 causes the catalyst to move horizontally across the surface of baffle 35, particularly across baffle sector 58. Guarantee that it moves. While the catalyst falls through the opening in the hole portion 60 of each baffle sector 58, most of the catalyst falls through the downcomer portion 66. Accordingly, the perforated plate that is vertically aligned with the downcomer portion 66 of the upper baffle 35 prevents the catalyst from falling straight vertically through all of the baffle portion without moving horizontally.

１つの実施の形態において、後続のトレーの各々の間の分離高さは、３１から７６ｃｍ（１２から３０インチ）の範囲とする。別の実施の形態において、後続のトレーの間の分離高さは、６１ｃｍ（２４インチ）であるが、より多くのバッフルを剥離部分３２内に詰め込み得るよう高さを４６ｃｍ（１８インチ）に低くすることも望ましい。図２に全てのバッフル３５示されているとして、９つのバッフル３５が提供されよう。   In one embodiment, the separation height between each subsequent tray is in the range of 31 to 76 cm (12 to 30 inches). In another embodiment, the separation height between subsequent trays is 61 cm (24 inches), but the height is lowered to 46 cm (18 inches) so that more baffles can be packed into the peeled portion 32. It is also desirable to do. Nine baffles 35 will be provided, as shown in FIG.

図３は、セグメント３−３に沿った図２の断面図である。図３には、上昇管１４と、バッフル３５を備える８つのバッフルセクター５８とが示されている。バッフルセクター５８の各々は、内周端縁５８ａと、外周端縁５８ｂと、半径方向端縁５８ｃ、５８ｄとを有する。内周端縁５８ａは、内周バンド５４の頂部棚状突起５４ａ上に休止し、外周端縁５８ｂは、外周バンド５２の頂部棚状突起５２ａ上に休止する。内周端縁５８ａは、外周端縁５８ｂにより画成されたアーチよりも短いアーチを規定する。無孔部分６２は仮想線にて示したスポーク５６を覆っており、該スポークは、それぞれの壁３９、１３に締結されないそれぞれの周バンド５２、５４を支持している。隣接するバッフルセクター５８の対向した半径方向端縁５８ｃ、５８ｄは、下降管部分６６を規制している。従って、１つの実施の形態にて、孔部分６０は、下降管部分６６の間にある。更に、１つの実施の形態において、無孔部分６２は、２つの孔６０と、２つの下降管部分６６との間にある。スカート壁６４は、バッフルセクター５８の各々の半径方向端縁５８ｃ、５８ｄから下方に伸びることができるが、内周バンド５４と、外周バンド５２との間のみを伸びることができる。１つの実施の形態において、バッフルセクター５８の各々、無孔部分６２の各々及び（又は）下降管部分６６の各々は、剥離部分３２の中心から放射している。１つの実施の形態において、無孔部分６２の各々及び下降管部分６６の各々であるバッフルセクター５８の各々の対向した側端縁は、剥離部分３２の周縁におけるよりも剥離部分３２の中心に向けて互いに近接しており、平行でないようにされている。   3 is a cross-sectional view of FIG. 2 taken along segment 3-3. In FIG. 3, the riser 14 and eight baffle sectors 58 with baffles 35 are shown. Each of the baffle sectors 58 has an inner peripheral edge 58a, an outer peripheral edge 58b, and radial end edges 58c and 58d. The inner peripheral edge 58 a rests on the top shelf-like protrusion 54 a of the inner peripheral band 54, and the outer peripheral edge 58 b rests on the top shelf-like protrusion 52 a of the outer peripheral band 52. The inner peripheral edge 58a defines an arch that is shorter than the arch defined by the outer peripheral edge 58b. The non-hole portion 62 covers the spoke 56 indicated by the phantom line, and the spoke supports the peripheral bands 52 and 54 that are not fastened to the walls 39 and 13. Opposed radial edges 58 c, 58 d of adjacent baffle sectors 58 restrict downcomer portion 66. Thus, in one embodiment, the hole portion 60 is between the downcomer portion 66. Further, in one embodiment, the non-porous portion 62 is between the two holes 60 and the two downcomer portions 66. The skirt wall 64 can extend downwardly from each radial edge 58 c, 58 d of the baffle sector 58, but can extend only between the inner peripheral band 54 and the outer peripheral band 52. In one embodiment, each of the baffle sectors 58, each of the non-perforated portions 62 and / or each of the downcomer portions 66 radiates from the center of the stripped portion 32. In one embodiment, each opposing side edge of each of the non-porous portions 62 and each of the downcomer portions 66 of the baffle sector 58 is directed toward the center of the peel portion 32 rather than at the periphery of the peel portion 32. Are close to each other and not parallel.

触媒が上側バッフル３５の下降管部分６６から落下するとき、触媒は無孔部分６２に衝突し、下降管部分６６に向けて角度を成して且つ水平方向に拡がる。各々が２つの下降管部分６６の間に無孔部分６２を有する８つのバッフル部分を有するかかる実施の形態において、上側バッフル３５から落下する触媒は、全体として１６の角度方向に向けて水平に拡げられる。   As the catalyst falls from the downcomer portion 66 of the upper baffle 35, the catalyst collides with the non-porous portion 62 and extends at an angle toward the downcomer portion 66 and horizontally. In such an embodiment having eight baffle portions, each with a non-perforated portion 62 between two downcomer portions 66, the catalyst falling from the upper baffle 35 spreads horizontally in a total of 16 angular directions. It is done.

孔部分６０は、板に穿孔した多数の開口部を含むことができる。本発明の１つの実施の形態は、バッフルの開口部をバッフル３５の孔部分６０の全面積にわたって分配することである。孔部分６０の上側の孔部分の間隔は、流動媒質を送り出すための穴を含まない幅の広い帯域又は領域を解消するような任意の態様にて配置することができる。本発明にとって有利な穴の分配状態は、少なくとも１つの開口部を含む最大の円形領域によって説明することができる。全体として、少なくとも０．０９ｍ２（１ｆｔ２）の任意の円形の領域は、該領域内にて１つ又はより多くの開口部の少なくとも一部分を取り囲むことが好ましい。穴を取り囲まずに外接することのできる円形の領域は、０．０５ｍ２（０．５ｆｔ２）を上回らないことが好ましい。孔部分を保持しなければならない領域の最小の幾何学的形態に対するこの型式の判断基準に従えば、十分な流動化が促進される。 The hole portion 60 can include a number of openings drilled in the plate. One embodiment of the present invention is to distribute the baffle openings over the entire area of the hole portion 60 of the baffle 35. The spacing between the hole portions above the hole portions 60 can be arranged in any manner that eliminates a wide band or region that does not include holes for delivering the fluid medium. The hole distribution advantageous for the present invention can be explained by the largest circular area containing at least one opening. Overall, any circular area of at least 0.09 m 2 (1 ft 2 ) preferably surrounds at least a portion of one or more openings within the area. Circular area that can be circumscribed without surround the hole preferably does not exceed 0.05m 2 (0.5ft 2). Adhering to this type of criterion for the minimum geometrical shape of the area where the hole portion must be retained will promote sufficient fluidization.

１つの実施の形態において、孔部分６０は、図３に示したように、開口部７０を画成する格子６８を備えることもできる。格子６８は、細長いストリップの各々の長側部を通して互いに交差する細長いストリップの格子を備えることができる。別の実施の形態において、格子６８は、細長いストリップの頂部に休止する一連の平行な又はパターン化したロッドに対して平行に伸びる一連の細長いストリップを備えることができる。当該技術の当業者は、孔部分６０を形成する幾つかの方法を熟知しているであろう。しかし、１つの実施の形態において、孔部分６０の開口部は、実質的な量の触媒が貫通して通過するのを許容するのに十分大きくなければならない。このことは、格子６８を備える孔部分６０にて最も容易に実現される。「実質的な量の触媒」という語は、触媒の少なくとも２０ｗｔ−％がバッフル３５の各々の開口部７０を通って下方に下降することを意味する。典型的に、触媒の６０ｗｔ−％は、孔部分６０に対して格子６８を含むバッフル３５の各々の開口部を通って下降するものと推定される。触媒の残りは、バッフル３５の各々の下降管部分６６を通って下降するであろう。１つの実施の形態において、孔部分６０の面積の少なくとも３５％は、触媒粒子及び剥離媒質が貫通して通過するのを許容するのに十分に大きく且つバッフル３５の下方にて大きい気泡の形成を解消するのに十分に小さい開口部を備えている。１つの実施の形態において、剥離流体相は、顕著な妨害無しにて開口部を通って上昇しなければならない。従って、開口部を通る剥離流体の速度は０．１５ｍ／ｓ（０．５ｆｔ／ｓ）未満でなければならない。１．０から１．３ｃｍ（０．３７５から０．５インチ）の開口部の寸法が適当であろう。更に、０.０１５から０．６ｍ／ｓ（０．０５から２ｆｔ／ｓ）の蒸気の速度及び０．５から３．０ｋｇ蒸気／ｋｇ触媒（０．５から３．０ｌｂ蒸気／ｌｂ触媒）の蒸気量は、本発明にとって適当であろう。   In one embodiment, the hole portion 60 can also include a grid 68 that defines the openings 70 as shown in FIG. The grid 68 may comprise a grid of elongated strips that intersect each other through the long sides of each of the elongated strips. In another embodiment, the grating 68 can comprise a series of elongated strips extending parallel to a series of parallel or patterned rods resting on top of the elongated strips. Those skilled in the art will be familiar with several methods of forming the hole portion 60. However, in one embodiment, the opening in the hole portion 60 must be large enough to allow a substantial amount of catalyst to pass through. This is most easily achieved with the hole portion 60 comprising the lattice 68. The term “substantial amount of catalyst” means that at least 20 wt-% of the catalyst descends downward through each opening 70 of the baffle 35. Typically, 60 wt-% of the catalyst is estimated to descend through each opening in the baffle 35 including the grid 68 relative to the hole portion 60. The remainder of the catalyst will descend through each downcomer portion 66 of the baffle 35. In one embodiment, at least 35% of the area of the hole portion 60 is sufficiently large to allow the catalyst particles and stripping medium to pass therethrough and form large bubbles below the baffle 35. It has an opening small enough to eliminate it. In one embodiment, the stripping fluid phase must rise through the opening without noticeable interference. Accordingly, the velocity of the release fluid through the opening must be less than 0.15 m / s (0.5 ft / s). An aperture size of 1.0 to 1.3 cm (0.375 to 0.5 inches) would be appropriate. In addition, steam velocity of 0.015 to 0.6 m / s (0.05 to 2 ft / s) and 0.5 to 3.0 kg steam / kg catalyst (0.5 to 3.0 lb steam / lb catalyst) The amount of steam will be suitable for the present invention.

無孔部分６２は、１つの実施の形態において、バッフル３５の孔部分６０の頂部上に休止するブランクオフ板を備えることができる。無孔部分６２を備えるブランクオフ板は、孔部分６０に固定することができる。ブランクオフ板は、孔部分６０上に平らに休止し、また、触媒及び廃液を導く傾斜した上面又は２つの傾斜した上面を含むことができる。   The non-perforated portion 62 may comprise a blank-off plate that rests on top of the perforated portion 60 of the baffle 35 in one embodiment. The blank-off plate provided with the non-hole portion 62 can be fixed to the hole portion 60. The blank-off plate rests flat on the hole portion 60 and can include a sloped top surface or two sloped top surfaces for conducting the catalyst and effluent.

１つの実施の形態において、剥離部分３２及び各バッフル３５の断面は、等面積の８つのバッフルセクター５８に分割されている。バッフルセクター５８の各々は、孔部分６０及び無孔部分６２を備える部分的に開いたバッフル領域の３６°と、完全に開いた下降管部分６６の９°とから成るようにすることができる。１つの実施の形態において、無孔部分６２は、９°から成り、また、孔部分６０は、バッフルセクター５８の各々の２７°から成っている。   In one embodiment, the cross section of the stripped portion 32 and each baffle 35 is divided into eight baffle sectors 58 of equal area. Each of the baffle sectors 58 may consist of 36 ° of a partially open baffle region with a hole portion 60 and a non-hole portion 62 and 9 ° of a fully open downcomer portion 66. In one embodiment, the non-perforated portion 62 comprises 9 ° and the perforated portion 60 comprises 27 ° of each of the baffle sectors 58.

別の実施の形態において、バッフルを支えるべくスポーク５６を使用することに代えて、スカート壁６４の内端縁及び外端縁は、外周バンド５２及び内周バンド５４にそれぞれ固定してもよい。次に、外周バンド５２又は内周バンド５４の何れかを上昇管１４の壁３９及び管１３のそれぞれに固定することになろう。別の実施の形態において、バッフルの形態は、内側上昇管１４を含まない剥離容器に設けることができる。その他の支持構造体も許容可能である。   In another embodiment, instead of using the spokes 56 to support the baffle, the inner and outer edges of the skirt wall 64 may be secured to the outer band 52 and the inner band 54, respectively. Next, either the outer peripheral band 52 or the inner peripheral band 54 will be secured to the wall 39 of the riser tube 14 and the tube 13 respectively. In another embodiment, the baffle configuration can be provided in a stripping vessel that does not include the inner riser 14. Other support structures are acceptable.

１つの実施の形態において、バッフルは、典型的に、反応領域内にて高温度状態に耐える合金スチールにて形成されている。かかるスチールは、しばしば、浸食され、また、バッフルは開口部を画成し、また、バッフルの頂部の上方にて触媒の循環により加えられたら侵食条件に対する抵抗を提供すべくインサート又はノズルを使用することによる利点を受けることができる。更に、バッフルは、追加的な浸食抵抗性を提供する耐火性材料にて通常通り、覆われる。磨耗抵抗性ノズル及び耐火性ライニングの詳細は、粒子の輸送技術における当業者に周知のものである。   In one embodiment, the baffle is typically made of alloy steel that withstands high temperature conditions in the reaction zone. Such steel is often eroded and the baffle defines an opening and uses inserts or nozzles to provide resistance to erosion conditions when added by catalyst circulation above the top of the baffle. Can benefit from In addition, the baffle is normally covered with a refractory material that provides additional erosion resistance. Details of abrasion resistant nozzles and refractory linings are well known to those skilled in the art of particle transport.

本発明のＦＣＣ反応器の概略立面図である。1 is a schematic elevation view of an FCC reactor of the present invention. 図１に示した本発明の剥離部分の拡大部分斜視図である。It is an expansion partial perspective view of the peeling part of this invention shown in FIG. 図２のセグメント３−３に沿った断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along a segment 3-3 in FIG.

Claims (9)

炭化水素を微粒子材料から剥離する装置において、
剥離容器（３２）と、
炭化水素を含む粒子を受け取り且つ、剥離流体及び剥離した炭化水素を剥離容器から引き出すべく剥離容器により規定された少なくとも１つのポート（２９、３７）と、
剥離容器の少なくとも一部分の上方にて垂直方向に隔てられた複数の剥離バッフル（３５）であって、複数の剥離バッフル（３５）の１つは、前記剥離容器の垂直な中心から半径方向に伸びる少なくとも３つの下降管（６６）を含み、前記少なくとも３つの下降管（６６）の１つは、平行でない対向した側部（５８ｃ、５８ｄ）により規制される前記複数のバッフルと、
前記１つの剥離バッフルの表面の少なくとも一部分（６０）上に分配された複数の開口部と、
剥離流体を前記１つの剥離バッフルの下側部まで通過させ、炭化水素を微粒子材料から剥離する少なくとも１つの流体入口（３３、３４）と、
剥離した粒子を剥離バッフルから回収する少なくとも１つの粒子出口（３６）とを備える、炭化水素を微粒子材料から剥離する装置。 In an apparatus for stripping hydrocarbons from particulate material,
A peeling container (32);
At least one port (29, 37) defined by the stripping vessel for receiving particles comprising hydrocarbons and withdrawing stripping fluid and stripped hydrocarbons from the stripping vessel;
A plurality of peel baffles (35) vertically spaced above at least a portion of the peel container, one of the plurality of peel baffles (35) extending radially from a vertical center of the peel container. A plurality of baffles including at least three downcomers (66), wherein one of the at least three downcomers (66) is regulated by opposing non-parallel sides (58c, 58d);
A plurality of openings distributed on at least a portion (60) of the surface of the one release baffle;
At least one fluid inlet (33, 34) for passing stripping fluid to the underside of said one stripping baffle to strip hydrocarbons from the particulate material;
An apparatus for exfoliating hydrocarbons from particulate material comprising at least one particle outlet (36) for recovering exfoliated particles from the exfoliation baffle. 請求項１に記載の装置において、前記剥離バッフルの前記１つは、水平であることを更に特徴とする、装置。 The apparatus of claim 1 , further characterized in that the one of the stripping baffles is horizontal. 請求項１又は２に記載の装置において、前記１つのバッフルは、無孔部分（６２）と、孔部分（６０）とを更に備え、前記孔部分は、前記複数の開口部を含むことを更に特徴とする、装置。 The apparatus according to claim 1 or 2 , wherein the one baffle further comprises a non-porous portion (62) and a hole portion (60), and the hole portion further includes the plurality of openings. A device characterized. 請求項３に記載の装置において、前記無孔部分は、２つの前記下降管の間に配設されることを更に特徴とする、装置。 The apparatus according to claim 3, wherein the non-porous portion, further characterized in that disposed between two of the downcomers, device. 請求項３又は４に記載の装置において、前記孔部分は、前記下降管と前記無孔部分のとの間に配設されることを更に特徴とする、装置。 5. The apparatus according to claim 3 or 4 , further characterized in that the hole portion is disposed between the downcomer and the non-hole portion. 請求項１乃至５の何れかに記載の装置において、導管（１４）は、前記剥離容器を通って伸び、前記少なくとも１つの剥離バッフルは、前記導管により少なくとも間接的に支持される、装置。 6. Apparatus according to any of the preceding claims, wherein a conduit (14) extends through the stripping vessel and the at least one stripping baffle is at least indirectly supported by the conduit. 請求項１乃至６の何れかに記載の装置において、前記１つの剥離バッフルは、格子を備えることを更に特徴とする、装置。 The apparatus according to any of the preceding claims, further characterized in that the one peeling baffle comprises a grid. 炭化水素を前記微粒子材料から剥離する方法において、
炭化水素を保持する粒子を複数の垂直に隔てられた剥離バッフル（３５）を含む容器（３２）に供給するステップであって、前記複数のバッフルの１つは、前記剥離容器の中心から半径方向に伸びる下降管（６６）を含み、前記下降管は、対向した平行でない側部（５８ｃ、５８ｄ）により規制され、複数の開口部は、前記１つの剥離バッフルの少なくとも一部分（６０）の上方に分配される前記ステップと、
炭化水素を微粒子材料から剥離し得るよう剥離流体を前記１つのバッフルの下側部まで通すステップと、
剥離流体及び剥離した炭化水素を前記容器から回収するステップと、
剥離された触媒を前記容器から集めるステップとを備える、炭化水素を前記微粒子材料から剥離する方法。 In a method for stripping hydrocarbons from the particulate material,
Supplying hydrocarbon-bearing particles to a container (32) comprising a plurality of vertically spaced stripping baffles (35), wherein one of the plurality of baffles is radial from the center of the stripping container. A downcomer pipe (66) extending in the direction of the pipe, the downcomer pipe being constrained by opposing non-parallel sides (58c, 58d), and a plurality of openings above at least a portion (60) of the one stripping baffle Said step to be distributed;
Passing a stripping fluid to the underside of the one baffle so that hydrocarbons can be stripped from the particulate material;
Recovering stripping fluid and stripped hydrocarbons from the vessel;
Collecting the exfoliated catalyst from the container. A method for exfoliating hydrocarbons from the particulate material. 請求項８に記載の方法において、前記１つのバッフルは、前記下降管の少なくとも３つを備える、方法。 9. The method of claim 8 , wherein the one baffle comprises at least three of the downcomers.
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