KR20080029914A - 직경이 긴 ｆｃｃ 반응기 라이저용의 진보된 상승 공급물분배 시스템 - Google Patents

직경이 긴 ｆｃｃ 반응기 라이저용의 진보된 상승 공급물분배 시스템 Download PDF

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다니엘 엔. 마이어스
파올로 팔마스
다니엘 알. 존슨
오프도프 피터 제이. 반
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유오피 엘엘씨
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Abstract

FCC 방법 및 장치(10)는 라이저(20) 내부의 상이한 방사상 위치에 탄화수소 공급 원료를 주입하는 것을 포함할 수 있다. 다중 분배기들(12)을 사용하여 다중 방사상 위치에 공급 원료 주입용 개구들을 위치시킬 수 있다. 또한, 그 개구들(14)은 라이저 주위 벽으로부터 떨어져, 그 라이저 벽을 따라 상이한 고도에 배치되거나 라이저 바닥으로부터 위로 돌출될 수 있다. 상기한 개구 위치들은 라이저의 큰 면적의 횡단면을 가로질러 공급 원료를 도입시키는 데, 이는 공급 원료 분산 및 촉매와의 혼합을 개선시킬 수 있다. 혼합의 개선은 공급 원료의 전환을 증대시킬 수 있다. 더 큰 FCC 유닛은 일반적으로 더 긴 라이저 직경(D)을 갖는데, 이러한 긴 직경은 공급 원료 분산에 문제를 야기시킬 수 있고, 공급 원료가 촉매와 혼합되는 능력을 감소시킬 수 있다. 다중 방사상 위치에 공급 원료를 주입시킴으로써 커다란 FCC 유닛에서의 공급 원료 분산을 개선시키고 혼합을 증진시킬 수 있다.
FCC

Description

직경이 긴 ＦＣＣ 반응기 라이저용의 진보된 상승 공급물 분배 시스템{ADVANCED ELEVATED FEED DISTRIBUTION SYSTEM FOR LARGE DIAMETER FCC REACTOR RISERS}
발명의 배경
본 발명은 일반적으로 탄화수소의 접촉 분해 방법에 관한 것이다.
종래 기술의 설명
유동상식 접촉 분해(FCC: Fluid catalytic cracking)는 유동화 반응 구역에서 중질 탄화수소를 미세 분할된 미립자 물질로 구성된 촉매와 접촉시킴으로써 중질 탄화수소를 더 경질의 탄화수소로 분해하는 촉매적 전환 방법이다. 대부분의 FCC 유닛은 높은 활성 및 선택도를 갖는 제올라이트-함유 촉매를 사용한다. 분해 반응이 진행됨에 따라, 코크스로 지칭되는 고탄소질 물질 상당량이 촉매 상에 침착되어 폐촉매를 형성한다. 고온 재생으로 상기 폐촉매로부터 코크스를 태운다. 상기 재생된 촉매를 냉각시킨 후 상기 반응 구역으로 재순환시킬 수 있다. 상기 반응 구역으로부터 폐촉매를 연속적으로 제거하여, 상기 재생 구역에서 유래한 본질적으로 코크스-없는 촉매로 대체한다.
FCC 방법의 기본적 구성 요소에는 라이저(riser), 반응 용기, 촉매 스트리퍼 및 재생기가 포함된다. 라이저에는 공급물 분배기가 탄화수소 공급물을 투입하는데, 상기 탄화수소 공급물은 촉매와 접촉하여 더 경질의 탄화수소를 함유하는 생성물 스트림으로 분해된다. 고온의 촉매와 접촉시 탄화수소 및 기타 유동화 매질이 증기화되어 발생한 기체의 팽창에 의하여 촉매 및 탄화수소 공급물은 상기 라이저 내에서 위쪽으로 이송된다. 상기 공급물의 도입 전 또는 중에, 스팀 또는 불활성 기체를 사용하여 라이저의 제1 섹션에서 촉매를 촉진시킬 수 있다. 분해 반응 결과 코크스가 촉매 입자들 상에 축적되는데, 그렇게 되면 당해 촉매를 "폐촉매"라고 지칭한다. 반응 용기는 생성물 증기들로부터 폐촉매를 분리시킨다. 촉매 스트리퍼는 촉매 표면에서 흡착 탄화수소를 제거한다. 재생기는 촉매로부터 코크스를 제거하고, 재생된 촉매를 라이저로 재순환시킨다.
FCC 과정 중에 조우하는 하나의 문제는 공급물이 촉매와 충분히 혼합될 수 있도록 공급물을 라이저에 분배하는 것이다. 충분한 혼합은 공급물의 효율적 전환을 위하여 통상 필수적이다. 직경이 긴 라이저는 이러한 문제점을 악화시킬 수 있다. 왜냐하면, 공급 원료를 라이저의 중앙에 분배하기 어렵기 때문이다.
발명의 개요
FCC 방법 및 장치는 라이저 내부의 상이한 방사상 위치에 탄화수소 공급 원 료를 주입하는 것을 포함할 수 있다. 다중 분배기들을 사용하여 다중 방사상 위치에 공급 원료를 주입하기 위한 개구들을 위치시킬 수 있다. 상이한 개구 위치들에 의하여 라이저의 더 큰 횡단면을 가로질러 공급 원료를 도입시키며, 이를 통하여 공급 원료 분산 및 촉매와의 혼합을 개선시킬 수 있다. 혼합을 개선시킴으로써 FCC 방법의 효율 및 공급 원료의 전환을 증대시킬 수 있다. 더 커다란 FCC 유닛은 일반적으로 직경이 더 긴 라이저를 구비하는데, 이는 공급 원료 분산에 문제를 야기할 수 있고, 그 결과 촉매와 혼합되는 공급 원료가 감소될 수 있다. 다중 방사상 위치에 공급 원료를 주입함으로써 분산을 개선시킬 수 있고, 또 촉매와 혼합되는 공급 원료를 증대시킬 수 있다.
본 발명에 따라 개선된 FCC 방법 및 장치가 제공된다.
상세한 설명
본 발명은 일반적으로 개선된 FCC 방법 및 장치에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 개선된 공급 원료 분배기 어레인지먼트(arrangement)에 관한 것일 수 있고, 특히, 커다란 FCC 유닛들에 있어서, 많은 공급물 분산을 통한 공급 원료 전환이 개선되도록 하는 FCC 작동에 유용할 수 있다. 상기 방법 및 장치는 당업자에게 명백할 것인 바와 같이 좀 더 대규모로 하거나 좀 더 소규모로 할 수 있다. 본 발명의 방법 및 장치의 양태는 신규 FCC 유닛의 설계에 또는 현존하는 FCC 유닛의 작동 개질에 이용할 수 있다.
도 1에서는 라이저(20) 내로 공급 원료를 주입하기 위한 상이한 방사상 위치들을 나타내는 공급물 분배기(12) 어레인지먼트의 한 구체예를 나타낸다.
도 2에 나타낸 바와 같이, FCC 유닛(10)은 FCC 공정에 사용할 수 있다. 공급 원료를 분배기(12)로 라이저(20)에 주입할 수 있고, 라이저(20)에서 공급 원료는 촉매 및 유동화 매질과 접촉한다. 유동화 매질은 불활성 기체 또는 스팀을 포함할 수 있다. 일반적으로, 라이저(2)에서 촉매의 존재 하에 공급 원료를 분해시켜 분해된 스트림을 형성시킬 수 있다. 분배기(12)를 상이한 방사상 위치들에 배치시켜 라이저(20) 내 공급 원료 분배 및 촉매와의 혼합을 개선시킬 수 있다. 도 3에 나타낸 바와 같은 다중 분배기들(12)은 상이한 방사상 위치들에, 바람직하게는 방사상 위치 당 두 개 이상을 사용할 수 있고, 일반적으로는 균일하게 이격시킬 수 있다. 상이한 용량(capacity)의 분배기들(12)은 상이한 양의 공급 원료를 라이저의 상이한 영역들에 분배하여 라이저(20) 횡단 유효 범위(coverage)를 최적화할 수 있다. 상이한 용량은 평균 분배기(12) 용량의 30% 내지 200% 범위, 바람직하게는 60% 내지 150% 범위일 수 있다.
도 4에 나타낸 바와 같은 하나의 구체예에서, 통상은 팁(tip)(16)에 또는 그 근처에 있는, 하나 이상의 오리피스(orifice) 또는 개구(14)를 통하여 공급 원료를 주입한다. 팁(16)의 말단에 원형 또는 타원형 패턴으로 배열된 다수의 개구(14)가 있는 것이 바람직하다. 또한, 하나의 팁(16) 상에 다중 원형 또는 타원형 패턴들의 개구들(14)을 이용할 수 있다. 하나 이상의 분배기(12)는 라이저(20) 내에서 다른 것과 상이한 방사상 위치에 그의 개구들(14) 중 하나를 위치시킬 수 있다. 도 1을 참고하여 설명하면, 개구(14)와 벽(22)의 가장 가까운 위치 사이의 공간 S는 라이저(20)의 직경 D의 5% 내지 45%와 동일한 거리, 바람직하게는 15% 내지 35%와 동일한 거리일 수 있다.
도 4는 분배기(12)의 상세를 나타낸다. 하나의 구체예에서, 라이저는 배럴 바디 플랜지(barrel body flange)(32)에 의하여 분배기 배럴(30)에 장착되는 노즐(24)을 구비할 수 있다. 분배기 배럴(30)은 스팀 유입 파이프(34)로부터 스팀을 수용하고, 볼트로 오일 유입 플랜지(38)에 고정되는 오일 유입 파이프(36)를 통하여 오일을 수용한다. 오일은 내부 오일 파이프(40)를 통하여 베인(vane)(42) 위로 통과될 수 있는데, 상기 베인(42)은 상기 오일이 와동하게 한다. 오일은 그 후 스팀과 배합되어 팁(16)의 개구(14)를 통하여 유출되게 된다.
도 5에 나타낸 바와 같이, 개구들(14)은 라이저(20)를 따라 상이한 고도에 배치할 수 있다. 도 5에서는 분배기들의 개구들 간의 높이 또는 고도의 차이 H를 도시하고 있다. 고도의 차이 H는 상기 직경 D의 15% 내지 125%와 동일한 거리일 수 있다. 다중 분배기들(12)은 상이한 방사상 위치들과 조합하여 각각의 상이한 고도 H 수준으로 사용할 수 있다.
도 5에 그리고 상세히는 도 6에 나타낸 바와 같이, 셰이핑 베인(shaping vane)(44)은 라이저(20) 내부로 돌출되는 분배기(12)의 위치 주변 물질의 흐름을 제어(direct)하는 데 사용할 수 있다. 셰이핑 베인(44)은 분배기(12)에 그리고 벽(22)에 또는 분비기(12)에만 또는 벽(22)에만 부착할 수 있다. 셰이핑 베인(44) 또는 분배기(12) 또는 양자 모두의 표면에 내화 코팅을 도포함으로써 부식으로부터 보호할 수 있다.
도 5에 나타낸 바와 같이, 분배기 팁(16)은 수평으로부터 위쪽으로 α 또는 β의 각도로 배치할 수 있다. 그 다음, 공급 원료를 촉매 및 유동화 매질의 흐름에 대해서 위쪽으로 비스듬히 주입할 수 있다. 각도 α 및 β를 다르게 하여 유효 범위를 최적화할 수 있다. 이들 각도 α 및 β는 각각 수평으로부터 위쪽으로 15 내지 60도 사이에 있는 것이 바람직하고, 20 내지 40도 사이에 있는 것이 더욱 바람직하다. 유동화 매질은 스팀 분배기(46)를 통하여 라이저(20)에 바람직하게는 바닥 근처로 도입할 수 있다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 주입된 공급물은 촉매의 유동층과 혼합되며, 라이저(20) 위쪽으로 이동되어 반응기(50)로 유입된다. 그 다음, 반응기(50)에서, 혼합된 촉매 및 반응된 공급물 증기가 라이저 유출구(52)를 통하여 라이저(20)의 상부로부터 배출되고, 분해된 생성물 증기 스트림 및 일반적으로 "코크스화 촉매"로 지칭되는 상당량의 코크스로 덮인 촉매 입자들의 수집물로 분리된다. 생성물 스트림으로부터 코크스화 촉매를 제거하기 위하여 분리기들의 다양한 어레인지먼트를 신속하게 이용할 수 있다. 특히, 라이저(20)의 말단에 제공된 와류 아암 어레인지먼트(swirl arm arrangement)(54)는 유출 촉매 및 분해 생성물 증기 스트림 혼합물에 접선 속도를 부여하여 초기 촉매 및 분해 탄화수소 분리를 추가로 향상시킬 수 있다. 상기 와류 아암 어레인지먼트(54)는 분리 챔버(56)의 상부에 배치하고, 스트리핑 구역(58)은 분리 챔버(56)의 하부에 위치시킨다. 와류 아암 어레인지먼트(54)에 의하여 분리된 촉매는 스트리핑 구역(58) 내로 낙하한다.
가솔린 및 경질 올레핀을 비롯한 분해된 탄화수소 및 일부 촉매를 포함하는 분해된 생성물 증기 스트림은 사이클론(62)과 연통하는 기체 도관(60)을 통하여 분리 챔버(56)에서 배출될 수 있다. 사이클론(62)은 생성물 증기 스트림에서 잔류 촉매 입자들을 제거함으로써 입자 농도를 매우 낮은 수준까지 감소시킬 수 있다. 생성물 증기 스트림은 생성물 유출구(64)를 통하여 반응기(50)의 상부에서 배출될 수 있다. 사이클론(62)에 의하여 분리된 촉매는 디플렉(dipleg)들을 통하여 반응기(50) 조밀 층(dense bed)(66) 내로 되돌려 보내지며, 여기에서 촉매는 챔버 개구들(68)을 통하여 통과되어 스트리핑 구역(58)으로 진입할 것이다. 스트리핑 구역(58)에서는 선택적 배플들(70) 위에서 스팀과의 역류 접촉에 의하여 촉매의 표면으로부터 흡착 탄화 수소를 제거한다. 스팀은 라인(line)(72)을 통하여 스트리핑 구역(58)에 진입할 수 있다. 코크스화 촉매 도관(74)은 코크스화 촉매를 재생기(80)로 이송한다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 재생기(80)는 코크스화 촉매를 수용하고, 통상적으로, 산소-함유 기체와 접촉시킴으로써 촉매 입자들 표면으로부터 코크스를 연소시킨다. 상기 산소-함유 기체는 재생기 분배기(82)를 통하여 재생기(80)의 바닥으로 들어간다. 주로 N2, H20, O2, CO2를 포함하고 아마도 CO, SO2, SO3 및 NO를 포함할 것인 연도 기체는 재생기(80)로부터 위쪽 방향으로 통과된다. 티이형 디스인게이저(tee disengager)(84)와 같은 제1 분리기는 처음에 연도 기체로부터 촉매를 분리한다. 재생기 사이클론(86) 또는 기타 수단은 상승 연도 기체로부터 동반 촉매 입자들을 제거하고, 그 후 연도 기체는 배출구(88)를 통하여 당해 용기로부터 배출된다. 촉매 입자들로부터의 코크스의 연소는 촉매의 온도를 상승시킨다. 촉매는 라이저(20)의 바닥부에 부착된 재생기 스탠드파이프(standpipe)(90)를 통하여, 제어 밸브에 의하여 조절되며, 통과될 수 있다.
FCC 과정에 있어서, 스팀과 같은 유동화 기체를 라이저(20) 내로 통과시킴으로써 라이저(20) 내에서 촉매와 접촉시켜 촉매를 공급물 지점으로 들어 올릴 수 있다. 재생기 스탠드파이프(90)에서 유래하는 재생된 촉매는 통상 649 ℃ 내지 760 ℃ (1200 ℉ 내지 1400 ℉) 범위의 온도를 가질 것이다. 재생기로의 건조 공기 비율은 코크스 1 kg 당 3.6 내지 6.3 kg(코크스 1 lb 당 8 내지 14 lb)이 될 수 있다. 코크스 내 수소는 4 내지 8 중량%가 될 수 있고, 코크스 내 황은 0.6 내지 3.0 중량%가 될 수 있다. 재생기 상에 촉매 냉각기를 사용할 수 있다. 추가로, 부분적 CO 연소 조건 하에서 상기 재생기를 작동시킬 수 있다. 또한, 라이저의 바닥에 물 또는 접촉 분해 경유(light cycle oil)를 첨가하여 FCC 유닛 내 적절한 온도 범위를 유지할 수 있다. 전환은 가솔린 생성물의 90 부피%가 ASTM D-86을 사용하여 193 ℃(380 ℉)에서 또는 그 이하에서 끓는 가솔린 및 더 경질 생성물로의 전환으로 정의된다. 상기 전환은 생성되는 것으로서 55 내지 90 부피%일 수 있다. 통상의 FCC 가솔린 모드 작동에서 사용하는 제올라이트 분자체는 커다란 평균 기공 크기를 가지며, 본 발명에 적당하다. 커다란 기공 크기를 갖는 분자체는 10 (전형적으로는 12) 초과 구성원 고리들에 의하여 구획되는 유효 직경 내 0.7 nm 초과의 개구들을 갖는 기공들을 갖는다. 커다란 기공들의 기공 크기 지수(Pore Size Index)는 31 초과이다. 적당히 큰 기공 분자체는 합성 제올라이트, 예컨대, X-형 및 Y-형 제올라이트, 모데나이트, 및 포자사이트를 포함한다. 낮은 희토류 함량을 갖는 Y-형 제올라이트가 바람직하다. 낮은 희토류 함량은 촉매의 제올라이트 부분에 대한 희토류 산화물이 1.0 중량% 미만이거나 1.0 중량%와 같은 것을 나타낸다. 촉매 첨가제들을 작동 중에 촉매 조성물에 첨가할 수 있다.
하나의 구체예에서, 유동화 촉매는 더 낮은 라이저(20)에서 촉진되어 분배기(12)에 도달된다. 촉매 속도는 초당 9 내지 30 센티미터(초당 0.3 내지 1 피트), 바람직하게는 초당 1.5 내지 6.1 미터(초당 5 내지 20 피트)일 수 있다. 스팀 분배기(46)를 통하여 스팀 또는 기타 불활성 기체를 희석제로 사용할 수 있다. 스팀 분배기(46)만을 도면들에 나타낸다. 그러나, 기타 스팀 분배기들을 라이저(20)를 따라 그리고 FCC 유닛(10)의 다른 어느 곳에 제공할 수 있다.
라이저(20)는 촉매 대 오일 비 4 내지 12, 바람직하게는 8로 작동할 수 있다. 라이저(20)로 유입되는 스팀은 공급물 3 내지 15 중량%, 바람직하게는 4 내지 12 중량%일 수 있다. 촉매와 접촉하기 전에, 미정제 오일 공급물은 149 ℃ 내지 427 ℃(300 ℉ 내지 800 ℉), 바람직하게는 204 ℃ 내지 288 ℃(400 ℉ 내지 550 ℉) 범위의 온도를 가질 수 있다.
반응기(80)는 온도 427 ℃ 내지 649 ℃(800 ℉ 내지 1200 ℉), 바람직하게는 482 ℃ 내지 593 ℃(900 ℉ 내지 1100 ℉) 범위에서 작동할 수 있다. 반응기(80)의 압력은 103 내지 241 kPa(게이지)(15 내지 35 PSIG), 바람직하게는 138 kPa(게이지)(20 PSIG)일 수 있다.
공급물 분배기(12)를 가로지르는 공급물 압력 강하는 69 내지 690 kPa(게이지)(10 내지 100 PSIG), 바람직하게는 205 내지 415 kPa(게이지)(30 내지 60 PSIG)일 수 있다. 분배기의 공급물 상의 스팀은 0.5 내지 7 중량%, 바람직하게는 1 내지 6 중량%일 수 있다.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 몇몇 추가의 구체예들을 나타낸다. 도 1 내지 6의 구성 요소들에 상응하는 것이나 상이한 배열을 갖는 도 7 및 도 9의 구성 요소들은 동일한 도면 부호로 지정하되 프라임 심볼(')을 추가할 것이다. 도 7에 나타낸 바와 같은 구체예에서, 분배기(12')는 벽(22)에 부착되고, 라이저(20) 내의 중앙을 향하여 돌출되며, 위쪽으로 구부러져 있다. 개구들(4)은 라이저의 중심선 근처에 위치하는 것이 바람직하고, 라이저(20)의 대략 중앙으로 위쪽을 향하여 공급 원료를 주입한다. 하나의 구체예에서, 벽(22)에 부착된 구부러진 분배기(12')와 다른 분배기(12) 사이의 고도의 차이 H'는 라이저(20)의 직경 D'의 15% 내지 150%, 바람직하게는 50% 내지 125%와 동일한 거리를 갖는다. 이 구체예에서는 하나 이상의 분배기(12) 및 분배기(12')를 사용하는 것이 고려된다.
도 8 및 도 9는 벽(22)에 부착된 공급물 분배기(12)에 더하여 중앙에 위치한 공급물 분배기(100)를 도시한다. 중앙 분배기(100)는 분배기(12)와 다른 방사상 위치를 갖는다. 하나 이상의 중앙 분배기(100)를 사용할 수 있다. 공급물 분배기(100)는 원통형 배열 및 그 하부에서 상부로 증가하는 직경을 가질 수 있다. 하나의 구체예에서, 중앙 분배기(100)와 벽(22)에 부착된 다른 분배기(12) 사이의 고도 차이 H'는 라이저(20)의 직경 D'의 0% 내지 200%, 바람직하게는 25% 내지 125% 와 동일한 거리이다. 도 10 및 11에 나타낸 바와 같이, 벽(22)에 부착된 분배기(12)는 중앙 분배기(100)의 상부와 동일한 고도에 배치할 수 있다. 또한, 벽(22)에 부착된 두 개의 분배기(12)는 중앙 분배기(100)에 더하여 상이한 고도 및 방사상 위치들에 배치할 수 있다.
라이저(20')의 중앙 근처에 배치되고 라이저(20')의 바닥에서 위쪽으로 돌출된 분배기(100)로부터 공급물을 도입한다. 라이저(20')의 측벽들 사이의 대략 중앙, 및 재생기 스탠드 파이프(90) 및 스팀 분배기(46')로부터의 스팀 투입 이상의 상승 위치에 공급물이 도입되도록 분배기(100)를 배치한다. 하나의 구체예에서, 분배기 플랜지(102)를 라이저(20')의 베이스(base)(104)에 볼트로 부착시킬 수 있다. 분배기 배럴(106)은 스팀 유입 파이프(108)로부터 스팀을 수용한다. 오일 유입 파이프(110)는 공급 원료를 내부 오일 파이프(112)에 수송한다. 오일 유입 배럴 플랜지(114)는 오일 유입 파이프(110)를 분배기 배럴(106)에 볼트로 고정시킨다. 내부 오일 파이프(112) 내의 베인(116)은 오일이 배출 전에 오일 파이프 내에서 와동하게 한다. 내부 오일 파이프(112)는 와동 오일을 분배기 배럴(106)에 분배하는 데, 여기에서, 와동 오일은 압력 디스크(118) 주변을 통과하는 스팀과 혼합되며, 그 혼합물은 분배기 팁(122) 내 오리피스들 또는 개구들(120)로부터 주입된다.
도 9에 나타낸 바와 같이, 개구들(120)은 팁(122) 상부 위에 바람직하게는 캡(124) 근방에 원형으로 배치된 일련의 구멍들일 수 있다. 개구(120)와 벽(22)의 가장 가까운 부분 사이의 중앙 분배기(100)에 대한 공간 S'는 라이저(20')의 직경 D'의 15% 내지 50%, 바람직하게는 35% 내지 50%와 동일한 거리일 수 있다. 브래킷(bracket)(126)은 안정화를 위하여 벽(22')에 분배기(100)를 부착시킬 수 있는데, 바람직하게는 분배기(100)의 팁(122) 근처에 부착된다. 팁(122)의 구멍 패턴으로 동심원들과 같은 기타 유형 또는 기타 모양을 취할 수 있다는 점, 및 다수의 분배기(100)를 라이저(20') 내에 배치하여 공급물의 적절한 균형화를 확보할 수 있다는 점이 고려된다. 분배기(12)는 Bete Fogg Nozzles, Inc.에서 입수할 수 있다.
본 명세서에는 본 발명을 수행하는 데 있어서 발명자들이 알고 있는 최량의 모드를 비롯한 본 발명의 바람직한 구체예들을 기술하였다. 설명한 구체예들은 단지 예시를 위한 것이며 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것이 아니라는 점이 이해되어야 한다.
도 1은 도 2의 선분 1-1을 따라 취해진 단면도이다.
도 2는 FCC 유닛을 나타내는 입면도이다.
도 3은 두 개의 분배기 셋트 간에 상이한 방사상 위치들을 갖는 구체예를 나타내는 단면도이다.
도 4는 공급물 분배기를 나타내는 입면도이다.
도 5는 라이저를 나타내는 단면도이다.
도 6은 분배기 팁 및 셰이핑 베인을 나타내는 입면도이다.
도 7은 라이저의 벽에 부착된 두 개의 분배기를 나타내는 입면도로서, 하나의 분배기는 라이저의 대략 중간으로 돌출되어 위쪽으로 구부러져 연장되어 있는 것인 입면도이다.
도 8은 라이저의 벽에 부착된 분배기 및 라이저의 바닥으로부터 돌출된 중앙부 분배기를 나타내는 입면도이다.
도 9는 도 8의 선분 9-9를 따라 취해진 단면도이다.
도 10은 라이저의 벽에 부착된 두 개의 분배기 및 라이저의 바닥으로부터 돌출된 중앙부 분배기를 나타내는 입면도이다.
도 11은 도 10의 선분 11-11을 따라 취해진 단면도이다.

Claims (10)

  1. 유동상식 접촉 분해 장치(fluid catalytic cracking apparatus)(10)로서,
    상부 말단, 하부 말단, 상기 상부 말단과 하부 말단 사이의 길이, 주위 벽(22) 및 상기 주위 벽으로 구획되는 직경(D)을 갖는 라이저(20); 및
    상이한 방사상 위치들에의 두 개 이상의 분배기(12)
    를 포함하고;
    상기 두 개 이상의 분배기는 각각 하나 이상의 개구(14)를 가지며;
    상기 두 개 이상의 분배기 각각의 상기 하나 이상의 개구는 상기 라이저 내 상이한 방사상 위치들에 배치되고;
    상기 두 개 이상의 분배기 중 하나 이상은 그의 하나 이상의 개구가 상기 주위 벽의 가장 가까운 부분으로부터 상기 직경의 10% 이상과 동일한 거리만큼 상기 주위 벽으로부터 이격되어 있는 것인 유동상식 접촉 분해 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 두 개 이상의 분배기의 방사상 위치들 간의 차이는 상기 직경의 5% 내지 45%와 동일한 거리인 것인 유동상식 접촉 분해 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 두 개 이상의 분배기는 상기 라이저를 따라 상이한 고도에 배치되는 것인 유동상식 접촉 분해 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 두 개 이상의 분배기 중 하나 이상은 그의 하나 이상의 개구가 상기 라이저 내부 수평으로부터 위쪽 방향으로 비스듬히 열리도록 배치되는 것인 유동상식 접촉 분해 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 두 개 이상의 분배기 중 하나 이상은 다른 분배기와 상이한 용량(capacity)을 갖는 것인 유동상식 접촉 분해 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 주위 벽에 부착된 상기 두 개 이상의 분배기 중 하나(12') 이상은 상기 주위 벽으로부터 수평으로 돌출된 다음 구부러져 수직으로 연장되어, 상기 라이저의 대략 중심선에 그의 상기 하나 이상의 개구가 위치하는 것인 유동상식 접촉 분해 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 두 개 이상의 분배기 중 하나(100) 이상은 상기 라이저의 베이스(104)에 부착되는 것인 유동상식 접촉 분해 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 베이스에 부착된 상기 하나 이상의 분배기는 상기 직경의 대략 중앙에 그의 개구가 위치하는 것인 유동상식 접촉 분해 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 두 개 이상의 분배기 중 하나 이상의 아래에 배치된 셰이핑 베인(shaping vane)을 추가로 포함하는 것인 유동상식 접촉 분해 장치.
  10. 유동상식 접촉 분해 방법으로서,
    상부 말단, 하부 말단, 상기 상부 말단과 하부 말단 사이의 길이, 주위 벽(22) 및 상기 주위 벽으로 구획되는 직경(D)을 갖는 라이저(20) 내에서 촉매 및 유동화 매질을 배합하는 단계;
    상기 라이저 내에서 상기 촉매 및 상기 유동화 매질을 위쪽으로 통과시키는 단계;
    상이한 방사상 위치들의 두 개 이상의 분배기(12)로부터 상기 라이저 내로 공급 원료를 주입하는 단계로서, 상기 두 개 이상의 분배기는 상기 라이저 내의 상이한 방사상 위치들에 개구들(14)을 가지며, 상기 두 개 이상의 분배기 중 하나 이상은 그의 하나 이상의 개구가 상기 주위 벽의 가장 가까운 부분으로부터 상기 직경의 10% 이상과 동일한 거리만큼 상기 주위 벽으로부터 이격되어 있는 것인 단계;
    상기 촉매의 존재 하에 상기 공급 원료를 분해하여 분해된 스트림을 생성시키는 단계; 및
    상기 분해된 스트림으로부터 상기 촉매를 분리하는 단계
    를 포함하는 유동상식 접촉 분해 방법.
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