JPH0745670B2 - 活性がほとんどない固体粒子による予備処理に付された炭化水素仕込物の接触クラツキング方法および装置 - Google Patents
活性がほとんどない固体粒子による予備処理に付された炭化水素仕込物の接触クラツキング方法および装置Info
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- JPH0745670B2 JPH0745670B2 JP61269513A JP26951386A JPH0745670B2 JP H0745670 B2 JPH0745670 B2 JP H0745670B2 JP 61269513 A JP61269513 A JP 61269513A JP 26951386 A JP26951386 A JP 26951386A JP H0745670 B2 JPH0745670 B2 JP H0745670B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、予備処理に付された炭化水素仕込物の接触ク
ラッキング方法および本方法を実施するために直接使用
される装置に関する。
ラッキング方法および本方法を実施するために直接使用
される装置に関する。
発明の背景 重質仕込物すなわち通常残渣(常圧残渣、減圧残渣、脱
アスファルト油等)と呼ばれるもの接触クラッキングに
よる高付加価値化は、石油業者にその精製装置の変更を
強いている。
アスファルト油等)と呼ばれるもの接触クラッキングに
よる高付加価値化は、石油業者にその精製装置の変更を
強いている。
例えば、特に触媒毒であるコークスおよび金属を可能な
限り多く除去することから成る予備処理が、以下のよう
に考えられる。
限り多く除去することから成る予備処理が、以下のよう
に考えられる。
処理される仕込物が、コンラドソン炭素(CCR)および
金属の最大含量が各々6〜8%および20〜30ppm(part
per million)である時、細長い管状囲域内の流動床ク
ラッキング型の方法の適用が考えられる。これとは逆
に、もしこの仕込物がより重質(CCR>10)であるなら
ば、かつ特にもし存在するニッケルおよびバナジウムの
量が数百ppmに達するならば、現在市場で入手しうる触
媒の成績を考慮に入れると、予備処理が必要であること
が明らかになる。いくつかの予備処理技術が存在する
が、これらは特に遅延コークス化、流体コークス化、水
素化処理、脱アスファルト等である。
金属の最大含量が各々6〜8%および20〜30ppm(part
per million)である時、細長い管状囲域内の流動床ク
ラッキング型の方法の適用が考えられる。これとは逆
に、もしこの仕込物がより重質(CCR>10)であるなら
ば、かつ特にもし存在するニッケルおよびバナジウムの
量が数百ppmに達するならば、現在市場で入手しうる触
媒の成績を考慮に入れると、予備処理が必要であること
が明らかになる。いくつかの予備処理技術が存在する
が、これらは特に遅延コークス化、流体コークス化、水
素化処理、脱アスファルト等である。
従来技術およびその問題点 米国特許第4,243,514号において、予め加熱された不活
性固体粒子への仕込物の混合によって仕込物を気化させ
て、このために用意された囲域内で仕込物の予備処理を
実施することが知られている。これらの粒子は20〜150
μm(20〜150×10-6m)の大きさを有し、例えば粘土泥
の微粉砕によって直接発生器内で生成させられる。得ら
れたミクロン球は、それらの小さな比表面積を特徴とす
る。このため転換率が低レベルに限定される。それにも
かかわらず、これらのミクロン球により、お金属の90%
および当初仕込物中に含まれるアスファルトの実質的に
全部を捕集することができる。しかしながら、流動床接
触クラッキング(F.C.C.)の満足すべき仕込物を成す放
出された流出物を、予備処理が行なわれる帯域とは別の
離れた接触クラッキング帯域の方へ導かれる前に冷却し
て、長い行程により、従って高温における長い滞留時間
によって必ず生じる熱分解のリスクを最小限にするよう
にしなければならない。従って、この結果、コークスの
形成が促進されるような転換が行なわれる。
性固体粒子への仕込物の混合によって仕込物を気化させ
て、このために用意された囲域内で仕込物の予備処理を
実施することが知られている。これらの粒子は20〜150
μm(20〜150×10-6m)の大きさを有し、例えば粘土泥
の微粉砕によって直接発生器内で生成させられる。得ら
れたミクロン球は、それらの小さな比表面積を特徴とす
る。このため転換率が低レベルに限定される。それにも
かかわらず、これらのミクロン球により、お金属の90%
および当初仕込物中に含まれるアスファルトの実質的に
全部を捕集することができる。しかしながら、流動床接
触クラッキング(F.C.C.)の満足すべき仕込物を成す放
出された流出物を、予備処理が行なわれる帯域とは別の
離れた接触クラッキング帯域の方へ導かれる前に冷却し
て、長い行程により、従って高温における長い滞留時間
によって必ず生じる熱分解のリスクを最小限にするよう
にしなければならない。従って、この結果、コークスの
形成が促進されるような転換が行なわれる。
問題点の解決手段 従って本発明の目的は、触媒としてはほとんど活性でな
い固体粒子と炭化水素仕込物とを接触させることによっ
てこの仕込物を予備処理することである。この固体粒子
は予め加熱されており、これらは特に強力な脱金属およ
び仕込物中に含まれる潜在的なコークスの実質的な除去
を、熱分解が生じないような滞留時間の間、確実に行な
う。
い固体粒子と炭化水素仕込物とを接触させることによっ
てこの仕込物を予備処理することである。この固体粒子
は予め加熱されており、これらは特に強力な脱金属およ
び仕込物中に含まれる潜在的なコークスの実質的な除去
を、熱分解が生じないような滞留時間の間、確実に行な
う。
この技術により、予備処理および流動床接触クラッキン
グが1つの囲域の隣接する2つの帯域内で行なわれるよ
うな一体装置を製作することができる。このような装置
は大きなトランスファー性能のために、仕込物の熱フラ
ッシュを促進し、このことにより形成されたコークスの
量および気相のクラッキング副反応(気化炭化水素およ
び媒等の形成)を減じる。ただしこれはこの反応器が予
備処理の固体とあるいは触媒との急激な混合および良好
な混合の均質性を保証する限りにおいてである。
グが1つの囲域の隣接する2つの帯域内で行なわれるよ
うな一体装置を製作することができる。このような装置
は大きなトランスファー性能のために、仕込物の熱フラ
ッシュを促進し、このことにより形成されたコークスの
量および気相のクラッキング副反応(気化炭化水素およ
び媒等の形成)を減じる。ただしこれはこの反応器が予
備処理の固体とあるいは触媒との急激な混合および良好
な混合の均質性を保証する限りにおいてである。
本発明のもう1つの目的は、仕込物の高付加価値化しう
るフラクションの増加を伴って、より良好かつより選択
的な転換率を得ることである。その理由は特に、所謂接
触クラッキングが水素供与気体炭化水素雰囲気において
行なわれるからである。
るフラクションの増加を伴って、より良好かつより選択
的な転換率を得ることである。その理由は特に、所謂接
触クラッキングが水素供与気体炭化水素雰囲気において
行なわれるからである。
「仕込物」という用語は、従来の仕込物すなわち例えば
400℃程度の最終沸点を有するもの例えば減圧ガスオイ
ルを意味するが、同様により重質な炭化水素油例えば原
油および/または脱ガソリン油、および常圧蒸留残油ま
たは減圧蒸留残油をも意味する。これらの仕込物は、場
合によっては予備的な処理、例えばコバルト・モリブデ
ンまたはニッケル・モリブデン型の触媒の存在下の水素
化処理のような処理に付されたものであってもよい。本
発明の好ましい仕込物は、通常700℃またはそれ以上ま
でで沸騰するフラクションを有し、アスファルト物質の
高い割合を含んでいてもよく、かつ10%かそれ以上まで
のコンラドソン炭素含量を有するものであってもよい。
これらの仕込物は、通常のより軽質な留分によって希釈
されてもされなくてもよく、すでに、クラッキング操作
を受けた炭化水素留分であって、例えば軽質再循環油
(「ライト・サイクル・オイル」L.C.O.)または重質再
循環油(「ヘビー・サイクル・オイル」H.C.O.)のよう
に再循環されるものを含んでいてもよい。本発明の好ま
しい方法によれば、これらの仕込物は、それらの処理の
前に300〜450℃の温度範囲において予備加熱される。
400℃程度の最終沸点を有するもの例えば減圧ガスオイ
ルを意味するが、同様により重質な炭化水素油例えば原
油および/または脱ガソリン油、および常圧蒸留残油ま
たは減圧蒸留残油をも意味する。これらの仕込物は、場
合によっては予備的な処理、例えばコバルト・モリブデ
ンまたはニッケル・モリブデン型の触媒の存在下の水素
化処理のような処理に付されたものであってもよい。本
発明の好ましい仕込物は、通常700℃またはそれ以上ま
でで沸騰するフラクションを有し、アスファルト物質の
高い割合を含んでいてもよく、かつ10%かそれ以上まで
のコンラドソン炭素含量を有するものであってもよい。
これらの仕込物は、通常のより軽質な留分によって希釈
されてもされなくてもよく、すでに、クラッキング操作
を受けた炭化水素留分であって、例えば軽質再循環油
(「ライト・サイクル・オイル」L.C.O.)または重質再
循環油(「ヘビー・サイクル・オイル」H.C.O.)のよう
に再循環されるものを含んでいてもよい。本発明の好ま
しい方法によれば、これらの仕込物は、それらの処理の
前に300〜450℃の温度範囲において予備加熱される。
本発明は上記不都合を解消し、下記接触クラッキング方
法を提案することによって提起された問題を解決する。
法を提案することによって提起された問題を解決する。
本発明による方法は、流動床または同伴床の反応帯域に
おける残留物質含有炭化水素仕込物の接触クラッキング
方法であって、仕込物が少なくとも1回の予備処理に付
される方法において、気化形態の仕込物の少なくとも一
部および触媒粒子の少なくとも一部が少なくとも1つの
予備処理囲域内を流通し、この囲域内において一方で仕
込物の少なくとも前記部分と、他方で触媒粒子とは異な
る固体粒子との接触が行なわれ、前記固体粒子と前記仕
込物が、全体として共に同じ方向に、すなわち前記囲域
の上から下へあるいは下から上へ、反応帯域の入口の温
度に実質的に等しい温度で流通すること、および少なく
とも固体粒子と仕込物の前記部分との混合を終えると、
前記仕込物は、残留物質の大部分を除去されて、前記固
体粒子から分離され、前記触媒粒子と共に反応帯域へ送
られることを特徴とする方法である。
おける残留物質含有炭化水素仕込物の接触クラッキング
方法であって、仕込物が少なくとも1回の予備処理に付
される方法において、気化形態の仕込物の少なくとも一
部および触媒粒子の少なくとも一部が少なくとも1つの
予備処理囲域内を流通し、この囲域内において一方で仕
込物の少なくとも前記部分と、他方で触媒粒子とは異な
る固体粒子との接触が行なわれ、前記固体粒子と前記仕
込物が、全体として共に同じ方向に、すなわち前記囲域
の上から下へあるいは下から上へ、反応帯域の入口の温
度に実質的に等しい温度で流通すること、および少なく
とも固体粒子と仕込物の前記部分との混合を終えると、
前記仕込物は、残留物質の大部分を除去されて、前記固
体粒子から分離され、前記触媒粒子と共に反応帯域へ送
られることを特徴とする方法である。
本発明による方法は、仕込物の予備処理が、所謂接触ク
ラッキングと一体的に実施される限り、実質的に熱分解
およびこのことによりコークスの優先的形成を生じる仕
込物の熱フラッシュを実施するという利点を示す。
ラッキングと一体的に実施される限り、実質的に熱分解
およびこのことによりコークスの優先的形成を生じる仕
込物の熱フラッシュを実施するという利点を示す。
その他に、囲域(らせんの戻りのあるまたは無いらせん
状の流れを有するサイクロンあるいは場合によっては、
らせんの戻りの無いらせん状の流れを有する2つのサイ
クロンあるいは、1方がらせんの戻りが無く、他方が戻
りのあるらせん状の流れを有する2つのサイクロン(第
5図)を用いる方法)の流体力学に固有な高い乱流度に
よって、非常に大きなトランスファー成績に達すること
ができる。これにより仕込物の熱フラッシュが促進され
る。この型の囲域によって気化物質の滞留を調整しかつ
非常に短い時間に限定することができ、従ってクラッキ
ングの副反応を最少にすることができる。予備処理のサ
イクルを接触クラッキング装置に一体化することによっ
て、気化されかつ予備処理された仕込物を、二次副反応
が進む前に、同じ熱レベルにおいて触媒と非常に急速に
接触させる。このため、本方法はエネルギー消費が少な
い。
状の流れを有するサイクロンあるいは場合によっては、
らせんの戻りの無いらせん状の流れを有する2つのサイ
クロンあるいは、1方がらせんの戻りが無く、他方が戻
りのあるらせん状の流れを有する2つのサイクロン(第
5図)を用いる方法)の流体力学に固有な高い乱流度に
よって、非常に大きなトランスファー成績に達すること
ができる。これにより仕込物の熱フラッシュが促進され
る。この型の囲域によって気化物質の滞留を調整しかつ
非常に短い時間に限定することができ、従ってクラッキ
ングの副反応を最少にすることができる。予備処理のサ
イクルを接触クラッキング装置に一体化することによっ
て、気化されかつ予備処理された仕込物を、二次副反応
が進む前に、同じ熱レベルにおいて触媒と非常に急速に
接触させる。このため、本方法はエネルギー消費が少な
い。
例えばコークス、金属および硫黄のような残留物質を少
なくとも部分的に除去するために固体粒子流によってこ
のように予備処理された仕込物は、接触クラッキング触
媒に対して受入れられるものとされる。実際この仕込物
は、残留物質の少なくとも90%が除去されている。
なくとも部分的に除去するために固体粒子流によってこ
のように予備処理された仕込物は、接触クラッキング触
媒に対して受入れられるものとされる。実際この仕込物
は、残留物質の少なくとも90%が除去されている。
反応帯域の入口の(固体の粒子の全体的な流れ方向に対
して)実質的に上流の囲域において仕込物の接触を行な
って予備処理工程を、実施するのが有利であろう。この
反応帯域は、この帯域の内部に、好ましくは実質的に囲
域の中央部分に開口した入口を有する。この予備処理
は、一定の温度において、残留物質の大部分が除去され
た流出物を排出する。ついでこれらの流出物は、同じ温
度において反応帯域へ送られる。
して)実質的に上流の囲域において仕込物の接触を行な
って予備処理工程を、実施するのが有利であろう。この
反応帯域は、この帯域の内部に、好ましくは実質的に囲
域の中央部分に開口した入口を有する。この予備処理
は、一定の温度において、残留物質の大部分が除去され
た流出物を排出する。ついでこれらの流出物は、同じ温
度において反応帯域へ送られる。
予備処理帯域は、固体粒子流が到着する囲域の部分、例
えば固体粒子流がこのレベルに通じている場合、その上
部に位置するのがさらに有利であろう。
えば固体粒子流がこのレベルに通じている場合、その上
部に位置するのがさらに有利であろう。
本発明による方法は、好ましくは下記の工程を含む: ・温度650〜1000℃、直径50〜2000μm(50〜2000×10
-6m)の固体粒子流を、10〜80m/秒の粒子速度を生じる
のに適した輸送ガス流中に、前記粒子のらせん状の流れ
をその範囲内に生じるように導入する工程、 ・仕込物の少なくとも一部を、微粉砕または噴霧手段に
よって微粉砕して、前記仕込物の出る速度が、10〜150m
/秒になるようにして、微粉砕手段の注入角度が微粉砕
手段が通っている囲域の半径に対して0〜80゜であるよ
うな方向に、これを前記囲域内に注入する工程、 ・同様に触媒粒子の少なくとも一部を前記囲域内に導入
する工程、 ・仕込物と固体粒子とを、仕込物の滞留時間が0.01〜10
秒であるようにして、450℃〜650℃で接触させる工程、 ・コークス、金属および硫黄分が仕込物よりも少ない予
備処理流量物を成す炭化水素フラクションを、残留物質
を含む固体粒子から分離する工程、 ・前記予備処理流出物を、クラッキングの触媒粒子と共
に反応帯域へ送る工程。
-6m)の固体粒子流を、10〜80m/秒の粒子速度を生じる
のに適した輸送ガス流中に、前記粒子のらせん状の流れ
をその範囲内に生じるように導入する工程、 ・仕込物の少なくとも一部を、微粉砕または噴霧手段に
よって微粉砕して、前記仕込物の出る速度が、10〜150m
/秒になるようにして、微粉砕手段の注入角度が微粉砕
手段が通っている囲域の半径に対して0〜80゜であるよ
うな方向に、これを前記囲域内に注入する工程、 ・同様に触媒粒子の少なくとも一部を前記囲域内に導入
する工程、 ・仕込物と固体粒子とを、仕込物の滞留時間が0.01〜10
秒であるようにして、450℃〜650℃で接触させる工程、 ・コークス、金属および硫黄分が仕込物よりも少ない予
備処理流量物を成す炭化水素フラクションを、残留物質
を含む固体粒子から分離する工程、 ・前記予備処理流出物を、クラッキングの触媒粒子と共
に反応帯域へ送る工程。
本方法の第1実施態様によれば、固体粒子および触媒粒
子は、上から下へまたは下から上へ並流で流通してもよ
い。第1の場合(第6図参照)、反応帯域は触媒の下降
流中に適している。第2の場合、反応帯域は上昇流通に
適している。反応帯域および固体粒子と仕込物との接触
帯域は、一般に囲域の垂直方向に反応極にある。
子は、上から下へまたは下から上へ並流で流通してもよ
い。第1の場合(第6図参照)、反応帯域は触媒の下降
流中に適している。第2の場合、反応帯域は上昇流通に
適している。反応帯域および固体粒子と仕込物との接触
帯域は、一般に囲域の垂直方向に反応極にある。
本方法の第2の実施方法によれば、固体粒子と触媒粒子
とは向流に流通してもよい。例えば(第1図参照)固体
粒子と仕込物はまず下降流通し、ついで予備処理留出物
と触媒粒子は反応帯域の上昇コースをたどる。あるいは
固体粒子と仕込物は囲域内を上昇し、一方予備処理留出
物と触媒粒子は、反応帯域内で下降コースをたどる。向
流流通の2つの場合、反応帯域および仕込物と固体粒子
との接触帯域は、一般に実質的に囲域の同じ末端に位置
する。
とは向流に流通してもよい。例えば(第1図参照)固体
粒子と仕込物はまず下降流通し、ついで予備処理留出物
と触媒粒子は反応帯域の上昇コースをたどる。あるいは
固体粒子と仕込物は囲域内を上昇し、一方予備処理留出
物と触媒粒子は、反応帯域内で下降コースをたどる。向
流流通の2つの場合、反応帯域および仕込物と固体粒子
との接触帯域は、一般に実質的に囲域の同じ末端に位置
する。
蒸気および炭素原子数1〜3の形質炭化水素を、予備処
理の固体の輸送ガスとして使用することによって、得ら
れた蒸気を希釈することができる。このようにして濃縮
を減じ、特に水素化雰囲気下での気化操作を行なうこと
ができる。従って仕込物の高付加価値化フラクションの
増加をもたらし、従って以下に示すように、特別な装置
(流動化サイホン)の存在が一般的装置の種々の雰囲気
を単離するだけにますます良好な転換率をもたらすこと
ができる。
理の固体の輸送ガスとして使用することによって、得ら
れた蒸気を希釈することができる。このようにして濃縮
を減じ、特に水素化雰囲気下での気化操作を行なうこと
ができる。従って仕込物の高付加価値化フラクションの
増加をもたらし、従って以下に示すように、特別な装置
(流動化サイホン)の存在が一般的装置の種々の雰囲気
を単離するだけにますます良好な転換率をもたらすこと
ができる。
本方法は、好ましくは温度500〜1000℃において、酸素
または分子状酸素を含むガスの存在下、流動床または同
伴床における固体粒子の再生工程を少なくとも1つ含ん
でいる。この再生工程は固体粒子上に存在する残留物質
の少なくとも90%の燃焼を引き起こすようにするもので
あり、ついで再生粒子から燃焼ガスの大部分を単離し、
前記再生粒子の少なくとも一部を区域内に再循環し、再
生工程に由来する金属含有の固体粒子を、予備処理帯域
へ再送せずに少なくとも周期的に取出す。
または分子状酸素を含むガスの存在下、流動床または同
伴床における固体粒子の再生工程を少なくとも1つ含ん
でいる。この再生工程は固体粒子上に存在する残留物質
の少なくとも90%の燃焼を引き起こすようにするもので
あり、ついで再生粒子から燃焼ガスの大部分を単離し、
前記再生粒子の少なくとも一部を区域内に再循環し、再
生工程に由来する金属含有の固体粒子を、予備処理帯域
へ再送せずに少なくとも周期的に取出す。
固体粒子の再生は、特に有利には、少なくとも2工程で
実施されうる。第1工程は、L/D比(Lは管の長さであ
り、Dはその直径である)=20〜400の実質的に垂直で
細長い管状帯域において、酸素をベースとする輸送ガス
または分子状酸素含有ガスを用いて、500℃〜900℃の温
度(T1)において実施され、ついで第2再生工程が、酸
素をベースとする輸送ガスまたは分子状酸素含有ガスを
用いて、650〜1000℃の温度(T2)において円筒形の第
2帯域内で行なわれる(T2はT1より高い)。
実施されうる。第1工程は、L/D比(Lは管の長さであ
り、Dはその直径である)=20〜400の実質的に垂直で
細長い管状帯域において、酸素をベースとする輸送ガス
または分子状酸素含有ガスを用いて、500℃〜900℃の温
度(T1)において実施され、ついで第2再生工程が、酸
素をベースとする輸送ガスまたは分子状酸素含有ガスを
用いて、650〜1000℃の温度(T2)において円筒形の第
2帯域内で行なわれる(T2はT1より高い)。
好ましい方法によれば、固体の粒子として、好ましくは
細かく分割された形態で(直径<500μm(500×10
-6m))、例えば方解石、ドロマイトまたは石灰石を第
1再生帯域の底部に導入して、炭酸塩が固体と仕込物と
の接触前にこの同じ帯域内で分解されるようにしてもよ
い(CO2の損失)。このようにして、コークスおよび仕
込物の酸化によって再生された煙のより良好な脱硫を行
なうことが可能になる。
細かく分割された形態で(直径<500μm(500×10
-6m))、例えば方解石、ドロマイトまたは石灰石を第
1再生帯域の底部に導入して、炭酸塩が固体と仕込物と
の接触前にこの同じ帯域内で分解されるようにしてもよ
い(CO2の損失)。このようにして、コークスおよび仕
込物の酸化によって再生された煙のより良好な脱硫を行
なうことが可能になる。
もう1つの実施方法によれば、固体粒子の少なくとも一
部を再循環してもよい。最も細かいものは触媒の汚染を
制限するために廃棄される。同様に、長い間には金属を
含みすぎるような固体粒子の一部を廃棄して、これを新
品の固体粒子と代えてもよい。
部を再循環してもよい。最も細かいものは触媒の汚染を
制限するために廃棄される。同様に、長い間には金属を
含みすぎるような固体粒子の一部を廃棄して、これを新
品の固体粒子と代えてもよい。
固体粒子と触媒との2つの母集団の分離を増したい限り
特別に有利な方法によれば(これは固体粒子の微粉によ
る触媒粒子の汚染を制限する)、下記の2工程で予備処
理を行なうことが可能である。すなわち、第1工程は第
1囲域で行なわれ、この囲域において気化仕込物の少な
くとも一部を固体粒子流と接触させる。この流は分離
後、残渣の入っている固体粒子の大部分を含む第1予備
処理留出物、および残存残渣の入っている固体粒子と少
なくとも一部残渣の除去された仕込物の大部分とを含む
第2予備処理留出物を放出する。第2工程の間、第2流
出物を第1囲域とは異なる第2囲域に送る。この囲域に
おいて、この後者の仕込物の少なくとも一部に対して、
好まくしは前と同じ少なくとも1回の第2予備処理を行
ない、第1流出物の粒子と共に回収される第2予備処理
より生じる前記粒子からの分離後、この第1および第2
予備処理により生じる予備処理された仕込物を固体粒子
と共に反応帯域に送る。
特別に有利な方法によれば(これは固体粒子の微粉によ
る触媒粒子の汚染を制限する)、下記の2工程で予備処
理を行なうことが可能である。すなわち、第1工程は第
1囲域で行なわれ、この囲域において気化仕込物の少な
くとも一部を固体粒子流と接触させる。この流は分離
後、残渣の入っている固体粒子の大部分を含む第1予備
処理留出物、および残存残渣の入っている固体粒子と少
なくとも一部残渣の除去された仕込物の大部分とを含む
第2予備処理留出物を放出する。第2工程の間、第2流
出物を第1囲域とは異なる第2囲域に送る。この囲域に
おいて、この後者の仕込物の少なくとも一部に対して、
好まくしは前と同じ少なくとも1回の第2予備処理を行
ない、第1流出物の粒子と共に回収される第2予備処理
より生じる前記粒子からの分離後、この第1および第2
予備処理により生じる予備処理された仕込物を固体粒子
と共に反応帯域に送る。
ついで固体粒子を再生し、上記方法に従って再生循環す
る。
る。
本発明はまた本方法の実施に直接使用される接触クラッ
キンウ装置にも関する(第1図参照)。これは下記のも
のを含む。
キンウ装置にも関する(第1図参照)。これは下記のも
のを含む。
(11) (第1図において) ・炭化水素仕込物の少なくとも1つのサイクロン型の予
備処理囲域(1); ・液体または気体仕込物の取入れ手段(40)(5);こ
れらの手段は該囲域の内側の周囲の方への前記仕込物の
微粉砕手段を含む(仕込物により生じる流れは、上から
下へまたは下から上へ、次に定義する反応器(8)の入
口の方へ進む)、 ・前記囲域(1)内への触媒粒子の取入れ手段(3)
(7)(第2図); ・前記囲域(1)内において、仕込物により生じる流れ
方向への壁上でのらせん運動を固体粒子に与える固体粒
子の取入れ手段(2); ・一方で固体粒子、他方で触媒粒子と予備処理された仕
込物との混合物の分離手段(27); ・固体粒子のタンク(50)への、前記囲域(1)に連結
された固体粒子の輸送手段(28)、前記固体粒子の少な
くとも1つの再生手段(31)、および予備処理囲域
(1)の方への再生された固体粒子の再循環手段(38)
(39); ・反応器(8)内への、予備処理された仕込物と触媒粒
子との混合物の少なくとも1つの取入れ手段(7a);こ
の反応器(8)は管状かつ実質的に垂直な細長い形の導
管であり、予備処理された仕込物と触媒粒子の上から下
への(ドロッパー)あるいは下から上への(ライザー)
並流流通を伴っている; ・予備処理された仕込物と触媒粒子とが導入された反応
器(8)の端部の反対の端部における反応流出物と触媒
粒子との分離のストリッピング手段(14)(9); ・前記分離手段に連結された反応流出物の取出し手段
(15)(42); ・これらの触媒粒子の少なくとも1つの最盛期(18)の
方への、前記分離手段(14)(9)に連結された触媒粒
子の輸送手段(16);および ・前記予備処理囲域(1)の方への触媒粒子の少なくと
も一部の再循環手段(24)(25)(26)。
備処理囲域(1); ・液体または気体仕込物の取入れ手段(40)(5);こ
れらの手段は該囲域の内側の周囲の方への前記仕込物の
微粉砕手段を含む(仕込物により生じる流れは、上から
下へまたは下から上へ、次に定義する反応器(8)の入
口の方へ進む)、 ・前記囲域(1)内への触媒粒子の取入れ手段(3)
(7)(第2図); ・前記囲域(1)内において、仕込物により生じる流れ
方向への壁上でのらせん運動を固体粒子に与える固体粒
子の取入れ手段(2); ・一方で固体粒子、他方で触媒粒子と予備処理された仕
込物との混合物の分離手段(27); ・固体粒子のタンク(50)への、前記囲域(1)に連結
された固体粒子の輸送手段(28)、前記固体粒子の少な
くとも1つの再生手段(31)、および予備処理囲域
(1)の方への再生された固体粒子の再循環手段(38)
(39); ・反応器(8)内への、予備処理された仕込物と触媒粒
子との混合物の少なくとも1つの取入れ手段(7a);こ
の反応器(8)は管状かつ実質的に垂直な細長い形の導
管であり、予備処理された仕込物と触媒粒子の上から下
への(ドロッパー)あるいは下から上への(ライザー)
並流流通を伴っている; ・予備処理された仕込物と触媒粒子とが導入された反応
器(8)の端部の反対の端部における反応流出物と触媒
粒子との分離のストリッピング手段(14)(9); ・前記分離手段に連結された反応流出物の取出し手段
(15)(42); ・これらの触媒粒子の少なくとも1つの最盛期(18)の
方への、前記分離手段(14)(9)に連結された触媒粒
子の輸送手段(16);および ・前記予備処理囲域(1)の方への触媒粒子の少なくと
も一部の再循環手段(24)(25)(26)。
囲域(サイクロン)内で(例えば秒以下の)短い接触時
間での急速的な分離によって、逆混合現象、およびその
他に反応の選択性のレベルでの有害な効果が知られてい
る過剰クラッキング現象は制限される。
間での急速的な分離によって、逆混合現象、およびその
他に反応の選択性のレベルでの有害な効果が知られてい
る過剰クラッキング現象は制限される。
実 施 例 下記に図式的に示した図面を見れば、本発明はより良く
理解されるだろう。図面の中で: ・第1図は本発明による接触クラッキング方法であっ
て、仕込物の予備処理を行ない、固体粒子と仕込物が接
触粒子と向流で同じ方向に全体として共に流通する方法
の実施態様を示す。
理解されるだろう。図面の中で: ・第1図は本発明による接触クラッキング方法であっ
て、仕込物の予備処理を行ない、固体粒子と仕込物が接
触粒子と向流で同じ方向に全体として共に流通する方法
の実施態様を示す。
・第2図は反応帯域において仕込物の予備処理および触
媒の導入が行なわれる囲域を示す。
媒の導入が行なわれる囲域を示す。
・第3図と第4図は、第2図中のA−A面とB−B面に
沿う断面図であって、仕込物と固体粒子の注入レベルに
おける図および予備処理反応留出物の反応器への取入れ
レベルにおける図を示す。
沿う断面図であって、仕込物と固体粒子の注入レベルに
おける図および予備処理反応留出物の反応器への取入れ
レベルにおける図を示す。
・第5図は本発明による接触クラッキング装置の変形例
である。
である。
・第6図は、固体粒子と仕込物が触媒粒子と並流で、同
じ方向に全体として共に流通する方法のもう1つの実施
態様を示す。
じ方向に全体として共に流通する方法のもう1つの実施
態様を示す。
・第7図は触媒の予備処理囲域へのもう1つの導入方法
を示す。
を示す。
下記実施例において、クラッキング反応帯域が仕込物お
よび触媒粒子の上昇流通に適している、接触クラッキン
グ装置に一体化させた予備処理サイクルの実施態様を示
す第1図において(これはスペースのかさばりを制限す
る)、「らせんの戻り」(relournement de la spiral
e)を伴うガスのらせん状流の直接通過を有する予備処
理囲域すなわちサイクロン(1)は、垂直に配置され、
その上部(1a)においてタンク(50)からの下降管路
(37)から来る、予め加熱された固体粒子の輸送ガス中
サスペンションおよび管路(40)から来る気化される仕
込物が供給される。固体粒子を運ぶ輸送ガスを成す気相
は、もしも気化生成物の分圧を下げたいならば蒸気であ
ってもよいし、あるいは水素化雰囲気中で仕込物の加熱
を実施したいならば軽質(例えばC1〜C3)炭化水素ある
いはこれら2つのカテゴリーのガスのあらゆる組合せで
あってもよい。この気相は管路(41)を経て到着し、固
体粒子をベンチュリ型あるいは当業者に知られたその他
の型の装置によって懸濁させ、これらの固体粒子は管路
(2)からサイクロンの上部(1a)へ出て、接線導入を
引き起こすようにする。予め加熱(100〜350℃)されて
もよい仕込物は、後でその特別な形状を示す複数のイン
ジェクター(5)を末端に有する管路(40)によって導
入される。これらのインジェクター(5)はサイクロン
(1)の上部(1a)に通じている。この仕込物はこのよ
うに気化されかつ噴霧されて固体粒子と接触させられ
る。固体粒子は底部の方へのらせん状の流れを有し、遠
心分離され、かつ温度650〜1000℃のものである。これ
らはついでコークス、金属および場合によっては硫黄の
大部分を捕集する。このようにして、固体粒子と仕込物
の間の超高速移送が実施される。ついで仕込物の入った
これらの粒子は、後で脱着されかつ再生される前にサイ
クロン型の分離手段(27)に貯蔵される。
よび触媒粒子の上昇流通に適している、接触クラッキン
グ装置に一体化させた予備処理サイクルの実施態様を示
す第1図において(これはスペースのかさばりを制限す
る)、「らせんの戻り」(relournement de la spiral
e)を伴うガスのらせん状流の直接通過を有する予備処
理囲域すなわちサイクロン(1)は、垂直に配置され、
その上部(1a)においてタンク(50)からの下降管路
(37)から来る、予め加熱された固体粒子の輸送ガス中
サスペンションおよび管路(40)から来る気化される仕
込物が供給される。固体粒子を運ぶ輸送ガスを成す気相
は、もしも気化生成物の分圧を下げたいならば蒸気であ
ってもよいし、あるいは水素化雰囲気中で仕込物の加熱
を実施したいならば軽質(例えばC1〜C3)炭化水素ある
いはこれら2つのカテゴリーのガスのあらゆる組合せで
あってもよい。この気相は管路(41)を経て到着し、固
体粒子をベンチュリ型あるいは当業者に知られたその他
の型の装置によって懸濁させ、これらの固体粒子は管路
(2)からサイクロンの上部(1a)へ出て、接線導入を
引き起こすようにする。予め加熱(100〜350℃)されて
もよい仕込物は、後でその特別な形状を示す複数のイン
ジェクター(5)を末端に有する管路(40)によって導
入される。これらのインジェクター(5)はサイクロン
(1)の上部(1a)に通じている。この仕込物はこのよ
うに気化されかつ噴霧されて固体粒子と接触させられ
る。固体粒子は底部の方へのらせん状の流れを有し、遠
心分離され、かつ温度650〜1000℃のものである。これ
らはついでコークス、金属および場合によっては硫黄の
大部分を捕集する。このようにして、固体粒子と仕込物
の間の超高速移送が実施される。ついで仕込物の入った
これらの粒子は、後で脱着されかつ再生される前にサイ
クロン型の分離手段(27)に貯蔵される。
実質的に中心軸に沿ったサイクロン(1)の下部を通る
触媒到着管路(6)は、その内部に備えられ(第2
図)、再生帯域から来る触媒をサイクロンの中央部(1
b)の方へ導くようにする。このサイクロンで触媒を、
気化されかつ予備処理された仕込物と接触される。さら
に予備処理囲域の圧力が反応器(8)の圧力より高くな
るように、囲域内の触媒粒子の存在を制限するように調
整する。サイクロン(1)と反応器(8)の圧力差は、
図示されていないが当業者に知られた圧力調整手段によ
って調整される。これらの手段は、例えば再生器および
/またはストリッピング装置出口管に配置されている。
触媒到着管路(6)は、その内部に備えられ(第2
図)、再生帯域から来る触媒をサイクロンの中央部(1
b)の方へ導くようにする。このサイクロンで触媒を、
気化されかつ予備処理された仕込物と接触される。さら
に予備処理囲域の圧力が反応器(8)の圧力より高くな
るように、囲域内の触媒粒子の存在を制限するように調
整する。サイクロン(1)と反応器(8)の圧力差は、
図示されていないが当業者に知られた圧力調整手段によ
って調整される。これらの手段は、例えば再生器および
/またはストリッピング装置出口管に配置されている。
実際、第1図によれば、触媒粒子の再生器(18)から来
る触媒は、ディストリビューター(70)から導入される
蒸気またはC1〜C3軽質炭化水素によって同伴される。つ
いでこの触媒は、管路(6)の出口のオリフィスを経
て、反応器(8)の入口のオリフィス(7)の方へ入
る。この反応器(8)の下端は、サイクロン(1)内の
実質的に中間部(1b)のレベルに含まれる。予備処理留
出物の入口は、反応器(8)の少なくとも1つの開口部
(7a)のレベル、有利には少なくとも2つの開口部(7
a)(7b)のレベルに備えられ、これらの流出物が触媒
粒子上により良く分散されるようにする。管路(6)と
反応器(8)は、好ましくはそれらの外径が実質的に同
じであるように作られる。好ましいがしかし限定的なも
のではない実施態様によれば、かつ触媒粒子の上への流
れ方向を考えるならば、開口部(7a)のレベルの下流の
管内径は、この同じレベルの上流に位置する管内径より
大きく、開口部(7b)のレベルの下流に位置する管内径
より小さい。この配置により触媒粒子の早い速度での流
通が容易になり、それらのサイロン(1)内への漏れを
抑制する。同様にこの配置により炭化水素と粒子とのよ
り良好な接触が確保される。本発明の有利な特徴によれ
ば、開口部(7a)(7b)は斜めに切られて、留出物がサ
イクロン(1)内で得る円形運動および早い速度を入口
で保持するようになっており(第4図)、これらの開口
部は有利には、2つの相の混合を促進するために、底部
へ向けられている。
る触媒は、ディストリビューター(70)から導入される
蒸気またはC1〜C3軽質炭化水素によって同伴される。つ
いでこの触媒は、管路(6)の出口のオリフィスを経
て、反応器(8)の入口のオリフィス(7)の方へ入
る。この反応器(8)の下端は、サイクロン(1)内の
実質的に中間部(1b)のレベルに含まれる。予備処理留
出物の入口は、反応器(8)の少なくとも1つの開口部
(7a)のレベル、有利には少なくとも2つの開口部(7
a)(7b)のレベルに備えられ、これらの流出物が触媒
粒子上により良く分散されるようにする。管路(6)と
反応器(8)は、好ましくはそれらの外径が実質的に同
じであるように作られる。好ましいがしかし限定的なも
のではない実施態様によれば、かつ触媒粒子の上への流
れ方向を考えるならば、開口部(7a)のレベルの下流の
管内径は、この同じレベルの上流に位置する管内径より
大きく、開口部(7b)のレベルの下流に位置する管内径
より小さい。この配置により触媒粒子の早い速度での流
通が容易になり、それらのサイロン(1)内への漏れを
抑制する。同様にこの配置により炭化水素と粒子とのよ
り良好な接触が確保される。本発明の有利な特徴によれ
ば、開口部(7a)(7b)は斜めに切られて、留出物がサ
イクロン(1)内で得る円形運動および早い速度を入口
で保持するようになっており(第4図)、これらの開口
部は有利には、2つの相の混合を促進するために、底部
へ向けられている。
その際触媒粒子は、早い速度で反応帯域内に入る炭化水
素蒸気によって同伴される。このことにより、蒸気と触
媒との急速かつ均質な接触が促進される。
素蒸気によって同伴される。このことにより、蒸気と触
媒との急速かつ均質な接触が促進される。
さらに、触媒の保持を増加させるため、従って総反応容
積を減じるために、反応器(8)は、内部にじゃま板ま
たは内ばり(図示されていない)、例えばRAS社のリン
グ、Berl社のサドル、Intalox社のサドル等を備えてい
てもよい。
積を減じるために、反応器(8)は、内部にじゃま板ま
たは内ばり(図示されていない)、例えばRAS社のリン
グ、Berl社のサドル、Intalox社のサドル等を備えてい
てもよい。
混合後、炭化水素蒸気/触媒のサスペンジョンが到達し
た温度は、所望の転換率および仕込物の組成によって、
約450℃〜650℃の温度範囲内の様々なものであってもよ
い。炭化水素蒸気/触媒のサスペンジョンは、ついで反
応器(8)を通って上昇する垂直方向に流れる。
た温度は、所望の転換率および仕込物の組成によって、
約450℃〜650℃の温度範囲内の様々なものであってもよ
い。炭化水素蒸気/触媒のサスペンジョンは、ついで反
応器(8)を通って上昇する垂直方向に流れる。
サイクロン(1)内の炭化水素仕込物の滞留時間は、約
0.01秒〜約10秒であり、好ましくは約0.2秒〜約4秒で
ある。
0.01秒〜約10秒であり、好ましくは約0.2秒〜約4秒で
ある。
予備処理反応留出物と触媒との接触時間は、一般に4秒
を越えず、有利には2秒以下にとどまる。
を越えず、有利には2秒以下にとどまる。
バリスティク分離器(9)および少なくとも1つのサイ
クロン(15)によって、触媒のクラッキング生成物の最
も大きな部分を分離することができる。
クロン(15)によって、触媒のクラッキング生成物の最
も大きな部分を分離することができる。
ストリッピング囲域(12)は、触媒の貯蔵機能を保証す
る。サイクロンの脚部(13)は、圧力の均衡を確保する
ために触媒床に沈んでいる。この囲域(12)の底部(1
4)は、管路(61)から入る蒸気によって触媒上に固定
されて残存する生成物を分離する手段を備えている。こ
れにより生じる炭化水素蒸気は、サイクロン(15)の通
過後出口管路(42)を経てストリッピング囲域(12)を
離れる。ついで触媒は、管路(16)を介して触媒粒子再
生器(18)の方へ進む。この管路(16)は、管路(43)
からの流動化ガスの適当な注入によって流動状態に絶え
ず保持される。
る。サイクロンの脚部(13)は、圧力の均衡を確保する
ために触媒床に沈んでいる。この囲域(12)の底部(1
4)は、管路(61)から入る蒸気によって触媒上に固定
されて残存する生成物を分離する手段を備えている。こ
れにより生じる炭化水素蒸気は、サイクロン(15)の通
過後出口管路(42)を経てストリッピング囲域(12)を
離れる。ついで触媒は、管路(16)を介して触媒粒子再
生器(18)の方へ進む。この管路(16)は、管路(43)
からの流動化ガスの適当な注入によって流動状態に絶え
ず保持される。
触媒再生の下記の記載は、例として挙げられているもの
であって、クラッキング触媒の再生の多くの可能性の1
つしか示していない。
であって、クラッキング触媒の再生の多くの可能性の1
つしか示していない。
触媒上に存在するコークスの酸化に必要な空気は、管路
(19a)からの供給を受けるデイストリビューター(1
9)によって放出される。
(19a)からの供給を受けるデイストリビューター(1
9)によって放出される。
少なくとも1つの除塵サイクロン(22)によって、特に
触媒の再生により生じる燃焼ガスの排出が管路(45)に
よつて確保される。その他のサイクロンの場合のよう
に、サイクロン(22)の脚部(23)は、圧力均衡を確保
するために再生触媒粒子床内に沈んでいる。再生器(1
8)は管路(24)に再生触媒粒子を供給する。この管路
(24)は、還元雰囲気のサイクロン(1)と酸化雰囲気
の再生器(18)との間の空気分離を可能にする蒸気流動
化サイホン(25)を備えている。同様にこの流動過サイ
ホンにって、装置の運転停止期に際し、流動化の停止に
より固体の流れを停止させることができる。
触媒の再生により生じる燃焼ガスの排出が管路(45)に
よつて確保される。その他のサイクロンの場合のよう
に、サイクロン(22)の脚部(23)は、圧力均衡を確保
するために再生触媒粒子床内に沈んでいる。再生器(1
8)は管路(24)に再生触媒粒子を供給する。この管路
(24)は、還元雰囲気のサイクロン(1)と酸化雰囲気
の再生器(18)との間の空気分離を可能にする蒸気流動
化サイホン(25)を備えている。同様にこの流動過サイ
ホンにって、装置の運転停止期に際し、流動化の停止に
より固体の流れを停止させることができる。
管路(24)の底部に配置された触媒の流量調整弁(26)
は、再生器(18)内に配置された触媒粒子のレベル検知
器に従うものであってもよい。あるいはその他のあらゆ
る変形方法によって調整されてもよい。この弁はまた、
触媒粒子のサイクロン(1)内への流入流量をも調節す
る。このように触媒クラッキングおよび触媒再生のサイ
クルが実施される。
は、再生器(18)内に配置された触媒粒子のレベル検知
器に従うものであってもよい。あるいはその他のあらゆ
る変形方法によって調整されてもよい。この弁はまた、
触媒粒子のサイクロン(1)内への流入流量をも調節す
る。このように触媒クラッキングおよび触媒再生のサイ
クルが実施される。
予備処理サイクルは、下記のように行なわれうる(第1
図)。固体粒子と仕込物との本発明の方法による接触の
後、特に残渣(コークス、金属、硫黄)の入っているこ
れらの粒子は、サイクロン(1)の底部に位置している
ものであって、固体粒子に捕集された炭化水素をも脱着
するための分離器(27)内の蒸気処理(ストリッピン
グ)に付される。サイクロン(1)の底部に、流動化サ
イホン(30)が備えられた管路(28)が連結されてい
る。この流動化サイホン(30)の役割は、サイクロン
(1)の還元雰囲気と、サイクロン(1)および固体粒
子の流量調整弁(29)の酸化雰囲気とを分離することで
ある。この弁(29)は、サイクロン(1)内のこれらの
固体粒子のレベルに従うものであってもよい。
図)。固体粒子と仕込物との本発明の方法による接触の
後、特に残渣(コークス、金属、硫黄)の入っているこ
れらの粒子は、サイクロン(1)の底部に位置している
ものであって、固体粒子に捕集された炭化水素をも脱着
するための分離器(27)内の蒸気処理(ストリッピン
グ)に付される。サイクロン(1)の底部に、流動化サ
イホン(30)が備えられた管路(28)が連結されてい
る。この流動化サイホン(30)の役割は、サイクロン
(1)の還元雰囲気と、サイクロン(1)および固体粒
子の流量調整弁(29)の酸化雰囲気とを分離することで
ある。この弁(29)は、サイクロン(1)内のこれらの
固体粒子のレベルに従うものであってもよい。
上昇塔(31)は、その底部での管路(44)による空気供
給によって、固体上に沈積したコークスの燃焼の一部の
実施を可能にする。これらの固体は、コークスの酸化に
よって発生した煙を脱硫したいならば、方解石、ドロマ
イトまたは石灰石であってもよい。石灰石は、分解炭酸
ガスの大部分が塔(31)内で固体粒子の第1次再生時に
発生するように、好ましくは上昇塔(31)の底部に導入
されてもよい。このために、石灰石は直径500μm(500
×10-6m)以下の細かく分割された形態にある。脱炭酸
は、サイクロン(1)内での仕込物との接触前に実質的
に完全な脱炭酸が実施されるように、固体粒子の第2の
再生手段としてのタンク(50)で完全に行なわれる。こ
のタンク(50)まで上昇塔(31)が達している。脱硫剤
のこの状態によって、同様に基本的な比Ca/Sに頼らず
に、硫黄の効果的捕集も可能になる。上昇塔(31)の頂
部(32)は、流動体中の固体粒子の良好な分配を可能に
する形状を有している。
給によって、固体上に沈積したコークスの燃焼の一部の
実施を可能にする。これらの固体は、コークスの酸化に
よって発生した煙を脱硫したいならば、方解石、ドロマ
イトまたは石灰石であってもよい。石灰石は、分解炭酸
ガスの大部分が塔(31)内で固体粒子の第1次再生時に
発生するように、好ましくは上昇塔(31)の底部に導入
されてもよい。このために、石灰石は直径500μm(500
×10-6m)以下の細かく分割された形態にある。脱炭酸
は、サイクロン(1)内での仕込物との接触前に実質的
に完全な脱炭酸が実施されるように、固体粒子の第2の
再生手段としてのタンク(50)で完全に行なわれる。こ
のタンク(50)まで上昇塔(31)が達している。脱硫剤
のこの状態によって、同様に基本的な比Ca/Sに頼らず
に、硫黄の効果的捕集も可能になる。上昇塔(31)の頂
部(32)は、流動体中の固体粒子の良好な分配を可能に
する形状を有している。
流動床におけるコークスの燃焼が続行されるタンク(5
0)は、環状装置(34)によって放出されかつ管路(4
4)で放出空気を補う流動化空気を供給される。
0)は、環状装置(34)によって放出されかつ管路(4
4)で放出空気を補う流動化空気を供給される。
塔と濃密流動床との間のコークスの酸化に必要な全空気
の分配は、好ましくは800℃付近に維持されなければな
らない塔の温度に従う。
の分配は、好ましくは800℃付近に維持されなければな
らない塔の温度に従う。
タンク(50)は、熱い固体粒子の出口温度を調整するよ
うに、仕切のある流動床熱交換器に関するフランス特許
第2,575,546号に記載された技術に従って、少なくとも
1本の熱交換管(33)を備えていてもよい。この囲域は
また貯蔵機能もを保証する。燃焼の煙はサイクロン(3
5)を通った後で、管路(51)を経てタンク(50)から
出る。このサイクロン(35)の脚部(36)は、流動床中
に沈んでいる。
うに、仕切のある流動床熱交換器に関するフランス特許
第2,575,546号に記載された技術に従って、少なくとも
1本の熱交換管(33)を備えていてもよい。この囲域は
また貯蔵機能もを保証する。燃焼の煙はサイクロン(3
5)を通った後で、管路(51)を経てタンク(50)から
出る。このサイクロン(35)の脚部(36)は、流動床中
に沈んでいる。
再生固体は、その他の管路のように流動化サイホン(3
8)を備えている下降管路(37)によって再び取られ
る。この流動化サイホン(38)はタンク(50)の酸化雰
囲気を、サイクロン(1)および固体流量調整弁(39)
の還元雰囲気から分離する。この弁(39)は、サイクロ
ン(1)へ出る固体粒子の流量を調整する。
8)を備えている下降管路(37)によって再び取られ
る。この流動化サイホン(38)はタンク(50)の酸化雰
囲気を、サイクロン(1)および固体流量調整弁(39)
の還元雰囲気から分離する。この弁(39)は、サイクロ
ン(1)へ出る固体粒子の流量を調整する。
触媒の流動化と同様に固体粒子の流動化をも保つため
に、少なくとも1回の流動化蒸気の取り入れが、種々の
管路に、例えば管路(43)から管路(16)へ、管路(4
6)から管路(28)へ、管路(47)から管路(37)へ導
入されてもよい。
に、少なくとも1回の流動化蒸気の取り入れが、種々の
管路に、例えば管路(43)から管路(16)へ、管路(4
6)から管路(28)へ、管路(47)から管路(37)へ導
入されてもよい。
第2図は、予備処理囲域の高部または上部(1a)のレベ
ルおよび触媒管路の中央部(1b)のレベルにおけるサイ
クロン(1)のより詳細を示す。
ルおよび触媒管路の中央部(1b)のレベルにおけるサイ
クロン(1)のより詳細を示す。
管路(40)から到着する仕込物は分割され、例えば円筒
形の反応器(8)の外壁上に配置された当業者に既知の
少なくとも1つの微粉砕および噴霧インジェクター
(5)のレベルで注入される。これらのインジェクター
は、導管の軸に垂直な円に沿ってまたはらせんに沿って
配置されてもよい。これらのインジェクターは、気化さ
れる仕込物を、サイクロン内に入りかつその周囲に沿っ
て非常に速いスピードで流通する熱い固体上にできるだ
け均質に分配されるように配置されている。小滴の大き
さは一般に10〜300μm(10〜300×10-6m)である。仕
込物のサイクロン内への取入れ速度および排出速度は、
小滴が壁を覆っている熱い固体に衝突するようになる前
に実質的に気化されるようにして調整される。第3図が
示しているように、インジェクターは仕込物を、有利に
はらせんの流れ方向へ、インジェクター(5)の通る管
の半径に対して約0〜80゜の角度で、好ましくは約30〜
60゜の角度で、一般に10〜150m/秒、好ましくは30〜80m
/秒の様々な速度で、固体粒子の方へ送るようにして、
サイクロン(1)の上部(1a)に配置されていてもよ
い。これらの固体粒子は、一般に10〜80m/秒、好ましく
は20〜40m/秒の速さで、サイクロン(1)内へ接線方向
に入る。
形の反応器(8)の外壁上に配置された当業者に既知の
少なくとも1つの微粉砕および噴霧インジェクター
(5)のレベルで注入される。これらのインジェクター
は、導管の軸に垂直な円に沿ってまたはらせんに沿って
配置されてもよい。これらのインジェクターは、気化さ
れる仕込物を、サイクロン内に入りかつその周囲に沿っ
て非常に速いスピードで流通する熱い固体上にできるだ
け均質に分配されるように配置されている。小滴の大き
さは一般に10〜300μm(10〜300×10-6m)である。仕
込物のサイクロン内への取入れ速度および排出速度は、
小滴が壁を覆っている熱い固体に衝突するようになる前
に実質的に気化されるようにして調整される。第3図が
示しているように、インジェクターは仕込物を、有利に
はらせんの流れ方向へ、インジェクター(5)の通る管
の半径に対して約0〜80゜の角度で、好ましくは約30〜
60゜の角度で、一般に10〜150m/秒、好ましくは30〜80m
/秒の様々な速度で、固体粒子の方へ送るようにして、
サイクロン(1)の上部(1a)に配置されていてもよ
い。これらの固体粒子は、一般に10〜80m/秒、好ましく
は20〜40m/秒の速さで、サイクロン(1)内へ接線方向
に入る。
もう1つの実施方法を示す第5図によれば、予備処理方
法は2つのサイクロンすなわち1つは上記サイクロン
(1)で、もう1つは第2のサイクロン(60)内で実施
されてもよい。前記固体粒子は管路(2)を経て第1の
サイクロン(1)内に到着する。このサイクロンは本発
明の方法により、上記されているように、管路(40)と
インジェクター(5)により仕込物を受取る。汚染残渣
(金属、コークス)を吸着した固体の一部は、蒸気分離
手段(53)を経て通り、炭化水素を脱着する。これらの
炭化水素は、固体粒子のもう1つの部分と共におよびそ
の汚染残渣の一部が除去された仕込物と共に、管路(5
2)を経て排出される。この管路(52)は、サイクロン
(1)の実質的に中間の部分に達している。汚染残渣の
入っている固体は、サイクロン(1)を流動化サイホン
(30)に結びつける脚部(54a)によって、底部を経て
サイクロン(1)を出る。第1サイクロンの留出物は、
管路(52)を経て、らせんの戻りのあるらせん状の流れ
を有する第2のサイクロン(60)内へ、例えば20〜100m
/秒の速さで出る。本発明による予備処理は、このサイ
クロン(60)の上部(60a)において続行される。固体
粒子で捕集されかつ第2の蒸気分離手段(55)によって
脱着された炭化水素が添加され、かつ金属、コークスお
よび硫黄の大部分が除去された仕込物を、触媒と接触さ
せる。この触媒は、第1の実施態様に従って記載された
速度と実質的に匹敵しうる速度で、管路(6)を経て、
中央部(60b)に上昇して到着する。第5図によって示
されたこの実施態様によって、上昇するクラッキング反
応器(8)が、実質的にこの同じレベルに通じている。
汚染残渣の入っている固体粒子は、脚部(54b)を経て
第2のサイクロン(60)を出る。脚部(54b)は、流動
化サイホン(30)に達しており、脚部(54a)もまた同
サイホン(30)に達している。これらの固体粒子はつい
で管路(28)を経て、固体粒子の再生帯域すなわち上昇
塔(31)とタンク(50)の方へ進む。
法は2つのサイクロンすなわち1つは上記サイクロン
(1)で、もう1つは第2のサイクロン(60)内で実施
されてもよい。前記固体粒子は管路(2)を経て第1の
サイクロン(1)内に到着する。このサイクロンは本発
明の方法により、上記されているように、管路(40)と
インジェクター(5)により仕込物を受取る。汚染残渣
(金属、コークス)を吸着した固体の一部は、蒸気分離
手段(53)を経て通り、炭化水素を脱着する。これらの
炭化水素は、固体粒子のもう1つの部分と共におよびそ
の汚染残渣の一部が除去された仕込物と共に、管路(5
2)を経て排出される。この管路(52)は、サイクロン
(1)の実質的に中間の部分に達している。汚染残渣の
入っている固体は、サイクロン(1)を流動化サイホン
(30)に結びつける脚部(54a)によって、底部を経て
サイクロン(1)を出る。第1サイクロンの留出物は、
管路(52)を経て、らせんの戻りのあるらせん状の流れ
を有する第2のサイクロン(60)内へ、例えば20〜100m
/秒の速さで出る。本発明による予備処理は、このサイ
クロン(60)の上部(60a)において続行される。固体
粒子で捕集されかつ第2の蒸気分離手段(55)によって
脱着された炭化水素が添加され、かつ金属、コークスお
よび硫黄の大部分が除去された仕込物を、触媒と接触さ
せる。この触媒は、第1の実施態様に従って記載された
速度と実質的に匹敵しうる速度で、管路(6)を経て、
中央部(60b)に上昇して到着する。第5図によって示
されたこの実施態様によって、上昇するクラッキング反
応器(8)が、実質的にこの同じレベルに通じている。
汚染残渣の入っている固体粒子は、脚部(54b)を経て
第2のサイクロン(60)を出る。脚部(54b)は、流動
化サイホン(30)に達しており、脚部(54a)もまた同
サイホン(30)に達している。これらの固体粒子はつい
で管路(28)を経て、固体粒子の再生帯域すなわち上昇
塔(31)とタンク(50)の方へ進む。
第5図に示されていないもう1つの実施態様によれば、
反応器(8)は下降型であってもよく、その時のサイク
ロン(60)は、らせんの戻りの無いらせん状の流れを有
し、管路(6)からの触媒供給もまた下降である。
反応器(8)は下降型であってもよく、その時のサイク
ロン(60)は、らせんの戻りの無いらせん状の流れを有
し、管路(6)からの触媒供給もまた下降である。
2つのサイクロンのこのカスケード型配置は、2つの種
類の粒子間、すなわち予備処理固体とクラッキング触媒
との間の分離を改善する。この配置はまた予備処理剤の
塵埃による触媒の汚染をも制限する。
類の粒子間、すなわち予備処理固体とクラッキング触媒
との間の分離を改善する。この配置はまた予備処理剤の
塵埃による触媒の汚染をも制限する。
もう1つの実施態様によれば、もう1度触媒の汚染を制
限するために、最も細かい粒子を再循環しなくてもよ
い。これらの条件下において、捕集された固体粒子の一
部を除去するために、これらの粒子の再生囲域の外に、
固体粒子の再生器のサイクロンを配置してもよい。この
解決法は、脱金属、脱コークスおよび/または脱硫剤が
安ければそれだけ一層考えられる。
限するために、最も細かい粒子を再循環しなくてもよ
い。これらの条件下において、捕集された固体粒子の一
部を除去するために、これらの粒子の再生囲域の外に、
固体粒子の再生器のサイクロンを配置してもよい。この
解決法は、脱金属、脱コークスおよび/または脱硫剤が
安ければそれだけ一層考えられる。
第6図は、クラッキング反応器(8)が下降型であるよ
うな接触クラッキング装置に一体化された第1図のもの
と同じ予備処理サイクルのもう1つの実施態様を例証的
に示す。固体粒子と仕込物は、囲域内を全体として共
に、同じ方向に触媒と並流で、上から下へ流通する。
うな接触クラッキング装置に一体化された第1図のもの
と同じ予備処理サイクルのもう1つの実施態様を例証的
に示す。固体粒子と仕込物は、囲域内を全体として共
に、同じ方向に触媒と並流で、上から下へ流通する。
サイクロン(1)は、この場合ガスのらせんの戻りの無
いらせん状の流れを有する、直接通行のユニフロー型の
ものである。この第6図に、第5図の同じ装置を、同じ
参照番号をつけて示した。さらに、反応器(8)が開口
しているストリッピング囲域の底部(14)は、バリステ
ィック分離器(9)と組合わされた2つのサイクロン
(10)(11)を図式的かつ例証的に示す。この分離器
(9)によって触媒の分離が可能になり、この触媒は管
路(42)から排出される。
いらせん状の流れを有する、直接通行のユニフロー型の
ものである。この第6図に、第5図の同じ装置を、同じ
参照番号をつけて示した。さらに、反応器(8)が開口
しているストリッピング囲域の底部(14)は、バリステ
ィック分離器(9)と組合わされた2つのサイクロン
(10)(11)を図式的かつ例証的に示す。この分離器
(9)によって触媒の分離が可能になり、この触媒は管
路(42)から排出される。
触媒粒子の再生は、第6図に例えば下記のように例証さ
れる: 上昇塔より成る触媒粒子再生器(18)により、第1触媒
再生と貯蔵および再生囲域(21)内までのそれの引き上
げとが確保され。この囲域は、再生器(18)の出口にお
いてバリスティク分離器(20)を内装している。少なく
とも1つの除塵サイクロン(22)は、特に触媒再生によ
り生じる燃焼ガスの管路(45)による排出を確実に行な
う。サイクロン(22)の脚部(23)は、圧力均衡を確保
するために、再生された触媒粒子床中に沈んでいる。再
生囲域(21)は管路(24)に触媒粒子を供給する。この
脚部(24)は、還元雰囲気の予備処理囲域としてのサイ
クロン(1)と酸化雰囲気の再生囲域(21)との間の空
気分離を可能にする蒸気流動化サイホン(25)を備えて
いる。この流動化サイホンはまた装置の運転停止期に流
動化の停止によって、固体粒子の流れを止めることもで
きる。
れる: 上昇塔より成る触媒粒子再生器(18)により、第1触媒
再生と貯蔵および再生囲域(21)内までのそれの引き上
げとが確保され。この囲域は、再生器(18)の出口にお
いてバリスティク分離器(20)を内装している。少なく
とも1つの除塵サイクロン(22)は、特に触媒再生によ
り生じる燃焼ガスの管路(45)による排出を確実に行な
う。サイクロン(22)の脚部(23)は、圧力均衡を確保
するために、再生された触媒粒子床中に沈んでいる。再
生囲域(21)は管路(24)に触媒粒子を供給する。この
脚部(24)は、還元雰囲気の予備処理囲域としてのサイ
クロン(1)と酸化雰囲気の再生囲域(21)との間の空
気分離を可能にする蒸気流動化サイホン(25)を備えて
いる。この流動化サイホンはまた装置の運転停止期に流
動化の停止によって、固体粒子の流れを止めることもで
きる。
脚部(24)の底部に配置された触媒の流量調整弁(26)
は、再生囲域(21)内に配置された触媒粒子のレベル検
知器に従うものであってもよいし、あるいはその他のあ
らゆる変形方法によって調節されてもよい。この弁はま
たユニフロー型サイクロン(1)内への粒子の取入れ流
量をも調節する。
は、再生囲域(21)内に配置された触媒粒子のレベル検
知器に従うものであってもよいし、あるいはその他のあ
らゆる変形方法によって調節されてもよい。この弁はま
たユニフロー型サイクロン(1)内への粒子の取入れ流
量をも調節する。
第7図に、予備処理囲域としてのサイクロン(1)内へ
の触媒のもう1つの導入方法を示した。これは第2図に
よって示された装置の場合と同じ根拠で、第1図および
第6図によって示された予備処理サイクルとクラッキン
グサイクル、すなわち上昇型または下降型反応器(8)
を用いてらせんの戻りのあるまたは無いサイクロン内に
おいて無差別に適用されうる。
の触媒のもう1つの導入方法を示した。これは第2図に
よって示された装置の場合と同じ根拠で、第1図および
第6図によって示された予備処理サイクルとクラッキン
グサイクル、すなわち上昇型または下降型反応器(8)
を用いてらせんの戻りのあるまたは無いサイクロン内に
おいて無差別に適用されうる。
第7図によれば、実質的に中央軸に沿ったサイクロン
(1)の上部を通る触媒到着管路(6)は、その内部に
備えられていて、再生された触媒をサイクロン内の中央
部(1b)の方へ導く。このサイクロンで触媒は、気化さ
れかつ予備処理された仕込物と接触させられる。実際再
生器から来る触媒は、ディストリビューター(3)によ
り導入される蒸気または軽質(C1〜C3)炭化水素によっ
て、流動床(4)内に落ちる。この触媒は、ついで流動
床の断面に均一に分配された小孔(56)内にあふれるこ
とによって入る。小孔(56)は触媒粒子および炭化水素
蒸気を、反応器(8)のオリフィス(7)の方へ導く。
この反応器(8)の上端は、実質的に中央部(1b)のレ
ベルのサイクロン(1)内に含まれる。
(1)の上部を通る触媒到着管路(6)は、その内部に
備えられていて、再生された触媒をサイクロン内の中央
部(1b)の方へ導く。このサイクロンで触媒は、気化さ
れかつ予備処理された仕込物と接触させられる。実際再
生器から来る触媒は、ディストリビューター(3)によ
り導入される蒸気または軽質(C1〜C3)炭化水素によっ
て、流動床(4)内に落ちる。この触媒は、ついで流動
床の断面に均一に分配された小孔(56)内にあふれるこ
とによって入る。小孔(56)は触媒粒子および炭化水素
蒸気を、反応器(8)のオリフィス(7)の方へ導く。
この反応器(8)の上端は、実質的に中央部(1b)のレ
ベルのサイクロン(1)内に含まれる。
反応器(8)の混合物取入れ用の開口部(7a)および触
媒の管路(6)の出口は、好ましくは触媒の流れに実質
的に接線方向の炭化水素蒸気の高速度での導入を可能に
するように、斜めに切られた形を有している。この配置
により、反応器(8)の外への触媒の分散を大部分回避
できる。さらに小孔(56)の重力により流れる触媒粒子
は、速い速度で反応帯域に入る炭化水素蒸気によって加
速される。これにより蒸気と触媒との急速かつ均質な接
触が促進される。
媒の管路(6)の出口は、好ましくは触媒の流れに実質
的に接線方向の炭化水素蒸気の高速度での導入を可能に
するように、斜めに切られた形を有している。この配置
により、反応器(8)の外への触媒の分散を大部分回避
できる。さらに小孔(56)の重力により流れる触媒粒子
は、速い速度で反応帯域に入る炭化水素蒸気によって加
速される。これにより蒸気と触媒との急速かつ均質な接
触が促進される。
図示されていない装置によって上流で予備加熱された液
体炭化水素仕込物すなわちガスオイルまたはより高い沸
点を有する炭化水素は、仕込物の揮発性成分の分圧を減
じるために、ある量の分散蒸気と共に導入されてもよ
い。
体炭化水素仕込物すなわちガスオイルまたはより高い沸
点を有する炭化水素は、仕込物の揮発性成分の分圧を減
じるために、ある量の分散蒸気と共に導入されてもよ
い。
予備処理固体粒子は、一般(窒素吸収を用いた所謂BET
法で)100m2/g以下、好ましくは50m2/g以下、さらに好
ましくは30m2/g以下の比表面積を有していてもよい。こ
れらは、好ましくは50〜2000μm(50〜2000×10
-6m)、より詳しくは100〜300μm(100〜300×10-6m)
の様々な大きさである。これらの微小球は、弱い触媒活
性を有しており(100%の値が任意にクラッキング触媒
の通常の平均活性に相当する場合、例えば約10%以
下)、廉価なものである。従って時々その一部を捨て、
これをより新鮮な同じ量のものに代えて、許容される金
属含量を維持するようにすることが推奨される。実際そ
れらを分析すると、これらの微小球は、鉱物の他に、シ
リカ、アルミナおよびチタン、鉄およびアルカリ度の形
態の少量の不純物を含むことがわかる。使用される固体
粒子は例えば米国特許第4,243,514号に記載されてお
り、例えば比表面積の小さい方解石、ドロマイト、石灰
石、ボーキサイト、バライト、クロム鉄鉱、ジルコニ
ア、マグネシア、パーライト、アルミナおよびシリカ等
である。
法で)100m2/g以下、好ましくは50m2/g以下、さらに好
ましくは30m2/g以下の比表面積を有していてもよい。こ
れらは、好ましくは50〜2000μm(50〜2000×10
-6m)、より詳しくは100〜300μm(100〜300×10-6m)
の様々な大きさである。これらの微小球は、弱い触媒活
性を有しており(100%の値が任意にクラッキング触媒
の通常の平均活性に相当する場合、例えば約10%以
下)、廉価なものである。従って時々その一部を捨て、
これをより新鮮な同じ量のものに代えて、許容される金
属含量を維持するようにすることが推奨される。実際そ
れらを分析すると、これらの微小球は、鉱物の他に、シ
リカ、アルミナおよびチタン、鉄およびアルカリ度の形
態の少量の不純物を含むことがわかる。使用される固体
粒子は例えば米国特許第4,243,514号に記載されてお
り、例えば比表面積の小さい方解石、ドロマイト、石灰
石、ボーキサイト、バライト、クロム鉄鉱、ジルコニ
ア、マグネシア、パーライト、アルミナおよびシリカ等
である。
触媒は、一般にクラッキング反応において使用されるも
のである。好ましくは一般に100m2/g(BET法)以上の比
表面積のゼオライト・ベースの触媒を使用する。これら
の中でも、水蒸気の存在下において良好な熱安定性を有
するものを使用する。
のである。好ましくは一般に100m2/g(BET法)以上の比
表面積のゼオライト・ベースの触媒を使用する。これら
の中でも、水蒸気の存在下において良好な熱安定性を有
するものを使用する。
第1図は本発明の接触クラッキングの実施態様を示すフ
ローシート、第2図は予備処理囲域を示す垂直断面図、
第3図は第2図中のA−A面に沿う断面図、第4図は第
2図中のB−B面に沿う断面図、第5図は予備処理囲域
の変形例を示すフローシート、第6図は本発明の接触ク
ラッキングのもう1つの実施態様を示すフローシート、
第7図はもう1つの予備処理囲域を示す垂直断面図であ
る。 (1)……サイクロン(予備処理囲域)、(1a)……上
部、(1b)……中央部、(2)……管路(固体粒子取入
れ手段)、(3)……デイストリビューター(触媒粒子
取入れ手段)、(4)……流動床、(5)……インジェ
クター(仕込物取入れ手段)、(6)……管路、(7)
……オリフィス(触媒粒子取入れ手段)、(7a)(7b)
……開口部(混合物取入れ手段)、(8)……反応器
(反応帯域)、(9)……バリスティク分離器(分離手
段)、(10)(11)……サイクロン、(12)……ストリ
ッピング囲域、(13)……サイクロンの脚部、(14)…
…ストリッピング囲域の底部(分離手段)、(15)……
サイクロン(反応流出物取出し手段)、(16)……管路
(触媒粒子輸送手段)、(18)……触媒粒子再生器、
(19)……ディストリビューター、、(19a)……管
路、(20)……バリスティク分離器、(21)……再生囲
域、(22)……除塵サイクロン、(23)……脚部、(2
4)……管路(触媒粒子再循環手段)、(25)……流動
化サイホン(触媒粒子再循環手段)、(26)……流量調
整弁(触媒粒子再循環手段)、(27)……分離器(分離
手段)、(28)……管路(固体粒子輸送手段)、(29)
……流量調整弁、(30)……流動化サイホン、(31)…
…上昇塔(固体粒子再生手段)、(32)……頂部、(3
3)……熱交換管(エネルギー交換器)、(34)……環
状装置(供給手段)、(35)……サイクロン(分離手
段)、(36)……脚部、(37)……下降管路、(38)…
…流動化サイホン(再生固体粒子再循環手段)、(39)
……流量調整弁(再生固体粒子再循環手段)、(40)…
…管路(仕込物取入れ手段)、(41)…管路(固体粒子
取入れ手段)、(42)……管路、(43)……管路、(4
4)……管路、(45)……管路、(46)……管路、(4
7)……管路、(50)……タンク(固体粒子再生手
段)、(51)……管路(分離手段)、(52)……管路
(輸送手段)、(53)……蒸気分離手段、(54a)(54
b)……脚部(輸送手段)、(55)……蒸気分離装置
(分離手段)、(56)……小孔、(60)……サイクロン
(予備処理囲域)、(60a)……上部、(60b)……中央
部、(61)……管路、(70)……ディストリビュータ
ー。
ローシート、第2図は予備処理囲域を示す垂直断面図、
第3図は第2図中のA−A面に沿う断面図、第4図は第
2図中のB−B面に沿う断面図、第5図は予備処理囲域
の変形例を示すフローシート、第6図は本発明の接触ク
ラッキングのもう1つの実施態様を示すフローシート、
第7図はもう1つの予備処理囲域を示す垂直断面図であ
る。 (1)……サイクロン(予備処理囲域)、(1a)……上
部、(1b)……中央部、(2)……管路(固体粒子取入
れ手段)、(3)……デイストリビューター(触媒粒子
取入れ手段)、(4)……流動床、(5)……インジェ
クター(仕込物取入れ手段)、(6)……管路、(7)
……オリフィス(触媒粒子取入れ手段)、(7a)(7b)
……開口部(混合物取入れ手段)、(8)……反応器
(反応帯域)、(9)……バリスティク分離器(分離手
段)、(10)(11)……サイクロン、(12)……ストリ
ッピング囲域、(13)……サイクロンの脚部、(14)…
…ストリッピング囲域の底部(分離手段)、(15)……
サイクロン(反応流出物取出し手段)、(16)……管路
(触媒粒子輸送手段)、(18)……触媒粒子再生器、
(19)……ディストリビューター、、(19a)……管
路、(20)……バリスティク分離器、(21)……再生囲
域、(22)……除塵サイクロン、(23)……脚部、(2
4)……管路(触媒粒子再循環手段)、(25)……流動
化サイホン(触媒粒子再循環手段)、(26)……流量調
整弁(触媒粒子再循環手段)、(27)……分離器(分離
手段)、(28)……管路(固体粒子輸送手段)、(29)
……流量調整弁、(30)……流動化サイホン、(31)…
…上昇塔(固体粒子再生手段)、(32)……頂部、(3
3)……熱交換管(エネルギー交換器)、(34)……環
状装置(供給手段)、(35)……サイクロン(分離手
段)、(36)……脚部、(37)……下降管路、(38)…
…流動化サイホン(再生固体粒子再循環手段)、(39)
……流量調整弁(再生固体粒子再循環手段)、(40)…
…管路(仕込物取入れ手段)、(41)…管路(固体粒子
取入れ手段)、(42)……管路、(43)……管路、(4
4)……管路、(45)……管路、(46)……管路、(4
7)……管路、(50)……タンク(固体粒子再生手
段)、(51)……管路(分離手段)、(52)……管路
(輸送手段)、(53)……蒸気分離手段、(54a)(54
b)……脚部(輸送手段)、(55)……蒸気分離装置
(分離手段)、(56)……小孔、(60)……サイクロン
(予備処理囲域)、(60a)……上部、(60b)……中央
部、(61)……管路、(70)……ディストリビュータ
ー。
Claims (17)
- 【請求項1】流動床または同伴床の反応帯域における残
留物質含有炭化水素仕込物の接触クラッキング方法であ
って、仕込物が少なくとも1回の予備処理に付される方
法において、気化形態の前記仕込物の少なくとも一部お
よび触媒粒子の少なくとも一部が少なくとも1つの予備
処理囲域内を流通し、この囲域内において一方で仕込物
の少なくとも前記部分と、他方で触媒粒子とは異なる
(触媒活性がほとんどない)固体粒子との接触が行なわ
れ、前記固体粒子と前記仕込物が、全体として共に同じ
方向に、すなわち前記囲域の上から下へあるいは下から
上へ、反応帯域の入口の温度に実質的に等しい温度で流
通すること、および少なくとも固体粒子と仕込物の前記
部分との混合を終えると、前記仕込物は、残留物質の大
部分を除去されて、前記固体粒子から分離され、前記触
媒粒子と共に反応帯域へ送られることを特徴とする方
法。 - 【請求項2】反応帯域が前記予備処理囲域の内部に通じ
る入口を有しており、かつ前記予備処理が、前記反応帯
域の入口の実質的に上流に位置する前記囲域において実
施される、特許請求の範囲第1項記載の方法。 - 【請求項3】前記予備処理が下記工程: ・温度650〜1000℃、直径50〜2000μm(50〜2000×10
-6m)の固体粒子流を、10〜80m/秒の粒子速度を生じる
のに適した輸送ガス流中に、固体粒子のらせん状の流れ
を生じるように導入する工程、 ・仕込物の少なくとも一部を、微粉砕または噴霧手段に
よって微粉砕して、仕込物の出る速度が、10〜150m/秒
になるようにして、微粉砕手段の注入角度が、微粉砕手
段が通っている囲域の半径に対して0〜80゜であるよう
な方向に、これを前記囲域内に注入する工程、 ・同様に触媒粒子の少なくとも一部を前記囲域内に導入
する工程、 ・仕込物と固体粒子とを、仕込物の滞留時間が0.01〜10
秒であるようにして、450℃〜650℃で接触させる工程、 ・コークス、金属および硫黄分が仕込物よりも少ない予
備処理流出物を成す炭化水素フラクションを、残留物質
を含む固体粒子から分離する工程、 ・前記予備処理流出物を、クラッキングの触媒粒子と共
に前記反応帯域へ送る工程、 を含む、特許請求の範囲第1または2項記載の方法。 - 【請求項4】温度500〜1000℃において、酸素の存在下
または分子状酸素を含むガスの存在下に、流動床におけ
るこのように分離された固体粒子の少なくとも1回の再
生を行ない、固体粒子上に存在する残留物質の少なくと
も90%の燃焼を引き起こすようにし、再生粒子から燃焼
ガスの大部分を分離し、前記再生粒子の少なくとも一部
を囲域内に再循環し、再生工程に由来する、金属含有固
体粒子を、予備処理帯域へ再送せずに少なくとも周期的
に取出すことを特徴とする、特許請求の範囲第1〜3項
のうちいずれか1項記載の方法。 - 【請求項5】前記再生を少なくとも2工程で実施し第1
工程が、L/D比(Lは管の長さであり、Dはその直径で
ある)=20〜400の実質的に垂直で細長い管状帯域にお
いて、酸素をベースとする輸送ガスまたは分子状酸素含
有ガスを用いて、500℃〜900℃の温度(T1)において実
施され、ついで第2再生工程が、第2帯域内で、酸素を
ベースとする輸送ガスまたは分子状酸素含有ガスを用い
て、650〜1000℃の温度(T2)において行なわれ、T2はT
1より高いことを特徴とする、特許請求の範囲第4項記
載の方法。 - 【請求項6】固体粒子が、比表面積の小さい方解石、ド
ロマイト、石灰石、ボーキサイト、バライト、クロム鉄
鉱、マグネシア、パーライト、アルミナおよびシリカか
ら成る群から選ばれる、特許請求の範囲第1〜5項のう
ちいずれか1項記載の方法。 - 【請求項7】輸送ガスが、蒸気または炭素原子数1〜3
の炭化水素である、特許請求の範囲第3項記載の方法。 - 【請求項8】予備処理が次の2工程で行なわれる: すなわち第1工程は第1囲域で行なわれ、この囲域にお
いて気化仕込物の少なくとも一部を固体粒子の流動化流
と接触させ、この流動化流は分離後、残渣の入っている
固体粒子の大部分を含む第1予備処理流出物、および残
存する残渣の入っている固体粒子と少なくとも一部残渣
の除去された仕込物の大部分とを含む第2予備処理流出
物を放出するものであり、第2工程の間、第2流出物を
第1囲域とは異なる第2囲域に送り、この第2囲域にお
いて、前記仕込物の少なくとも一部に対して、少なくと
も1回の第2予備処理を行ない、かつ第1流出物の粒子
と共に回収される第2予備処理より生じる前記粒子から
の分離後、この第1および第2予備処理により生じる予
備処理された仕込物を触媒粒子と共に反応帯域に送る、
特許請求の範囲第1〜7項のうちいずれか1項記載の方
法。 - 【請求項9】前記固体粒子と前記仕込物が、全体として
共に触媒粒子と並流で流通する、特許請求の範囲第1〜
8項のうちいずれか1項記載の方法。 - 【請求項10】前記固体粒子と前記仕込物が、全体とし
て共に触媒粒子と向流で流通する、特許請求の範囲第1
〜8項のうちいずれか1項記載の方法。 - 【請求項11】(第1図において) ・炭化水素仕込物の少なくとも1つのサイクロン型の予
備処理囲域(1)、 ・液体または気体仕込物の取入れ手段(40)(5)、こ
れらの手段は該囲域の内側の周囲の方への前記仕込物の
微粉砕手段を含む(仕込物により生じる流れは、上から
下へまたは下から上へ、次に定義する反応器(8)の入
口の方へ進む)、 ・前記囲域(1)内への触媒粒子の取入れ手段(3)
(7)(第2図)、 ・前記囲域(1)内において、仕込物により生じる流れ
方向への壁上でのらせん運動を固体粒子に与える固体粒
子の取入れ手段(2)、 ・一方で固体粒子、他方で触媒粒子と予備処理された仕
込物との混合物の分離手段(27)、 ・固体粒子のタンク(50)への、前記囲域(1)に連結
された固体粒子の輸送手段(28)、前記固体粒子の少な
くとも1つの再生手段(31)、および予備処理囲域
(1)の方への再生された固体粒子の再循環手段(38)
(39)、 ・反応器(8)内への、予備処理された仕込物と触媒粒
子との混合物の少なくとも1つの取入れ手段(7a)、こ
の反応器(8)は管状かつ実質的に垂直な細長い形の導
管であり、予備処理された仕込物と触媒粒子の上から下
への(ドロッパー)あるいは下から上への(ライザー)
並流流通を伴っている、 ・予備処理された仕込物と触媒粒子とが導入された反応
器(8)の端部の反対の端部における反応流出物と触媒
粒子との分離手段(14)(9)、 ・前記分離手段(14)(9)に連結された反応流出物の
取出し手段(15)(42)、 ・これらの触媒粒子の少なくとも1つの再生器(18)の
方への、前記分離手段(14)(9)に連結された触媒粒
子の輸送手段(16)および ・前記予備処理囲域(1)の方への触媒粒子の少なくと
も一部の再循環手段(24)(25)(26)、 を含む、残留物質含有炭化水素仕込物の接触クラッキン
グ装置。 - 【請求項12】固体粒子の前記再生手段が、 ・固体粒子の前記輸送手段に連結された管状かつ実質的
に垂直な細長い形の第1の再生手段(31)、 ・固体粒子を流動化させ、かつ前記粒子に負荷された残
渣の燃焼を少なくとも一部引き起こすのに適した、前記
再生手段(31)の底部へ燃焼ガス(O2、空気)を供給す
る第1手段(44)、 ・円形の第2の再生手段(50)であって、この再生手段
(50)の底部へ燃焼ガスが第2の供給手段(34)によっ
て供給され、かつ一方で前記第1の手段(31)、他方で
前記再循環手段(38)(39)へ連結されている再生手段
であり、この第2の再生手段(50)は残存残渣の燃焼を
継続するのに適している、 ・前記第2の再生手段(50)の少なくとも1つのエネル
ギー交換器(33)、および ・前記燃焼の結果生じる煙の分離手段(35)(51)、 を含む特許請求の範囲第11項記載の装置。 - 【請求項13】固体粒子の再循環手段が、前記固体粒子
再生手段(50)に連結された流動化サイホン(38)と、
前記サイホン(38)と予備処理囲域(1)との間に置か
れた流量調整弁(39)を含んでいる、特許請求の範囲第
11または12項記載の装置。 - 【請求項14】触媒粒子の再循環手段が、前記再生器
(18)と囲域(1)の方への流量調整弁(26)との間に
置かれた流動化サイホン(25)を含み、前記弁(26)が
再生器(18)内の触媒粒子のレベル検知器に従うもので
ある、特許請求の範囲第11〜13項のうちいずれか1項記
載の装置。 - 【請求項15】(第5図参照) ・「らせんの戻り」(relournement de la spirale)の
無い直接通過を有するサイクロン型の第1の予備処理囲
域(1)、 ・前記仕込物の微粉砕手段を含む囲域(1)の内側の周
囲の方への液体または気体仕込物の取入れ手段(40)
(5)、仕込物から生じる流れは上から下へ向けられ
る、 ・前記囲域内において仕込物より生じる流れの方向へ、
壁上においてこれらの粒子にらせん運動を与える固体粒
子の取入れ手段(第1図の(2)(41))、 ・一方で第1の囲域(1)内の通過により生じる少なく
とも一部残渣の入っている固体粒子と、他方で、少なく
とも一部残渣が入っている固体粒子と予備処理された仕
込物との第1の混合物との第1の分離手段(53)、 ・残渣の入っている前記固体粒子および前記混合物の輸
送手段(52)、 ・前記混合物輸送手段(52)に連結されかつらせんの戻
りのあるまたは無いらせん状の流れを有するサイクロン
型の第2の予備処理囲域(60)、 ・前記第2の囲域(60)への触媒粒子の取入れ手段
(3)(7)、 ・一方で固体粒子と、他方で触媒粒子と第2の囲域(6
0)内の通過により生じる予備処理された仕込物との混
合物との第2の分離手段(55)、 ・管状かつ実質的に垂直な細長い形の導管である反応器
(8)内への第2の混合物の取入れ手段(第2図の(7
a)(7b))、 および ・前記第1および第2の分離手段(53)(55)に連結さ
れた再生手段(31)の方への輸送手段(54a)(54b) を含む、特許請求の範囲第11〜14項のうちいずれか1項
記載の装置。 - 【請求項16】固体粒子の取入れ手段(2)が、予備処
理囲域(1)の上部(1a)に位置しており、かつ反応器
(8)が予備処理仕込物および触媒粒子の上昇循環に適
している、特許請求の範囲第11〜15項のうちいずれか1
項記載の装置。 - 【請求項17】固体粒子の取入れ手段(2)が、予備処
理囲域(1)の上部(1a)に位置しており、かつ反応器
(8)が、予備処理された仕込物および触媒粒子の下降
流通に適している、特許請求の範囲第11〜15項のうちい
ずれか1項記載の装置。
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