(57)【要約】【課題】二次反応の時間を適宜増加させられるのみならず、複数の炭化水素供給材料を処理することが可能なライザ反応器を提供する。【解決手段】プリストロークゾーン２は、再生触媒導入口３及びプリストローク媒体導入口１を備える。第１反応ゾーン５は、第１反応ゾーン時間で炭化水素供給材料をプリストロークゾーンからの再生触媒と反応させて第１反応気化物質を生成する。プリストロークゾーン直径に対する第１反応ゾーン直径の比は１：１から２：１である。第２反応ゾーン７は、第１反応ゾーン時間よりも長い第２反応ゾーン時間で、第１反応ゾーンからの再生触媒、未反応炭化水素供給材料、及び第１反応気化物質を反応させて第２反応気化物質を生成する。第１反応ゾーン直径に対する第２反応ゾーン直径の比は約１．５：１から約５：１である。出口ゾーン９は、分離器への流出物の速度を増大させる。【選択図】図１
2010261044.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
触媒上での炭化水素の触媒分解反応を含む流動触媒転換プロセスのために構成されたライザ反応器であって、前記ライザ反応器は、約１０メートルから約６０メートルのライザ反応器高さを有し、総計反応時間が約２秒から３０秒となるように構成され、反応器底部から順番に配置された、プリストロークゾーンと、第１反応ゾーンと、第１連結部と、第２反応ゾーンと、第２連結部と、出口ゾーンとを備え、
ａ）前記プリストロークゾーンは、約０．０２メートルから約５メートルのプリストロークゾーン直径を有し、前記ライザ反応器高さの約５％から約１０％のプリストロークゾーン高さを有し、（ｉ）再生触媒導入口、及び（ｉｉ）プリストローク媒体導入口を備えて、前記再生触媒を収容し、かつ前記プリストロークゾーン内で供給材料を分解させることなく前記再生触媒を前記第１反応ゾーンへ持ち上げるように適合され、
ｂ）前記第１反応ゾーンは、炭化水素供給材料及び前記プリストロークゾーンからの前記再生触媒を受け入れて、第１反応ゾーン時間の間、前記炭化水素供給材料を前記触媒と反応させ第１反応気化物質を生成し、かつ前記再生触媒、未反応の前記炭化水素供給材料、及び前記第１反応気化物質を前記第２反応ゾーンに持ち上げるように適合され、前記第１反応ゾーンは、（ｉ）前記プリストロークゾーン直径に対する比が約１：１から約２：１であるような第１反応ゾーン直径、及び（ｉｉ）前記ライザ反応器の高さの約１０％から約３０％である第１反応ゾーン高さを有し、
ｃ）前記第１連結部は、前記第１反応ゾーンと前記第２反応ゾーンの間に位置し、円錐台の形状を有し、前記円錐台の垂直断面の台形（isotrapezia）頂角が約３０度から約８０度であり、
ｄ）前記第２反応ゾーンは、前記第１反応ゾーンからの前記再生触媒、前記未反応炭化水素供給材料、及び前記第１反応気化物質を受け入れて、第２反応ゾーン時間の間、前記未反応炭化水素供給材料及び前記第１反応気化物質を前記再生触媒と反応させて、第２反応気化物質を生成し、かつ前記再生触媒、及び前記第２反応気化物質を前記出口ゾーンに持ち上げるように適合され、前記第２反応ゾーンは、（ｉ）前記第１反応ゾーン直径に対する比が約１．５：１から約５：１であるような第２反応ゾーン直径、及び（ｉｉ）前記ライザ反応器の高さの約３０％から約６０％である第２反応ゾーン高さを有し、前記第２反応ゾーン直径及び前記第２反応ゾーン高さは、前記第１反応ゾーン時間よりも長い前記第２反応ゾーン時間を提供するように構成され、
ｅ）前記第２連結部は、前記第２反応ゾーンと前記出口ゾーンの間に位置し、円錐台の形状を有し、前記円錐台の垂直断面の台形底角が約４５度から約８５度であり、
ｆ）前記出口ゾーンは、前記第２反応ゾーンからの前記再生触媒、及び前記第２反応気化物質を受け入れて、前記出口ゾーンから分離器への流出物の速度を増大させるように適合され、前記出口ゾーンは、（ｉ）前記第１反応ゾーン直径に対する比が約０．８：１から約１．５：１であるような出口ゾーン直径、及び（ｉｉ）前記ライザ反応器の高さの約０％から約２０％である出口ゾーン高さを有することを特徴とするライザ反応器。
【請求項２】
（ｉ）前記出口ゾーンを前記分離器と接続する水平管を更に備えた請求項１に記載のライザ反応器。
【請求項３】
（ｉ）前記第１連結部の垂直断面の台形頂角が約４５度、（ｉｉ）前記第２連結部の垂直断面の台形頂角が約６０度である請求項１に記載のライザ反応器。
【請求項４】
（ｉ）前記プリストロークゾーン直径に対する前記第１反応ゾーン直径の比が約１：１であり、（ｉｉ）前記第１反応ゾーン直径に対する前記第２反応ゾーン直径の比が約２：１から約４：１である請求項１に記載のライザ反応器。
【請求項５】
前記第１連結部が触媒導入口を更に備えた請求項１に記載のライザ反応器。
【請求項６】
前記第２連結部がクエンチング媒体導入口を更に備えた請求項１に記載のライザ反応器。
請求項１に記載のライザ反応器。
【請求項７】
３秒〜２５秒の総計反応時間を提供するように構成された請求項１に記載のライザ反応器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は添加水素または水素を消費することなく炭化水素の触媒転換を行う装置に関する。より詳細には、本発明は流動触媒転換用ライザ反応器(riser reactor)に関する。
【背景技術】
【０００２】
初期の流動接触分解（ＦＣＣ）プロセスでは、高濃度流動床反応器(dense fluidized bed reactor)を使用していたが、その場合の流速はわずか０．６から０．８ｍ／ｓ、すなわち、時間当たりの空間速度に対する重量(weight hourly space velocity)はわずか２から３で、最大流速はわずか１．２ｍ／ｓ、すなわち時間当たりの空間速度に対する重量はわずか５から８であった。高濃度流動床反応器内で逆混合が行われるため、生成物の量及び品質は反応器内で悪影響を受けていた。高い活性と選択性を有するゼオライト触媒を使用しながら、ライザ反応器が流体の逆混合を減少させ、又結果的に所望の生成物の歩合及び品質を向上させる目的で使用された。
【０００３】
ライザ反応器は幾何学的構造及び動作モードという点では高濃度流動床反応器と比べて非常に改善されており、主な具体例では、ライザの底部での初期供給(initial feed)並びに触媒接触、及びライザ頂部での使用済み触媒からの炭化水素の回収が向上し、ライザの横断面での温度勾配とライザの縦断面での逆混合が減少した。
【０００４】
初期供給及び触媒接触の技術は、ノズルの役割を向上させ初期供給と触媒接触の効率を高める傾向がある。ノズルの役割が向上すると圧力降下が減少し、分散を均質化し、液滴の直径を最小限にして液滴分布を均質化しやすくなる。このことは特許文献１〜４に開示されている。初期供給及び触媒接触の効率を高める技術は、特許文献５〜１０に開示されている。
【０００５】
さらに別の研究開発の焦点となっているのは、ライザ頂部でのオーバークラッキング(overcracking)及び熱反応の抑制である。現在のところ２種類の技法があり、その中の一方はライザの出口(outlet)での急速気-固分離装置(rapid gas-solid separation apparatus)の使用であり、これは特許文献１１〜１５に開示されている。もう一方は、ライザの出口内でのクエンチング法の使用であり、これは特許文献１６、１７に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第４,４３４,０４９号公報
【特許文献２】米国特許第４,４２７,５３７号公報
【特許文献３】中国特許第８８０１１６８号公報
【特許文献４】欧州特許第５４６,７３９号公報
【特許文献５】米国特許第４,７１７,４６７号公報
【特許文献６】米国特許第５,３１８,６９１号公報
【特許文献７】米国特許第４,６５０,５６６号公報
【特許文献８】米国特許第４,８６９,８０７号公報
【特許文献９】米国特許第５,１５４,８１８号公報
【特許文献１０】米国特許第５,１３９,７４８号公報
【特許文献１１】欧州特許第１６２,９７８号公報
【特許文献１２】欧州特許第１３９,３９２号公報
【特許文献１３】欧州特許第５６４,６７８号公報
【特許文献１４】米国特許第５,１０４,５１７号公報
【特許文献１５】米国特許第５,３０８,４７４号公報
【特許文献１６】米国特許第５,０８９,２３５号公報
【特許文献１７】欧州特許第５９３,８２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来のライザ反応器はまだ等直径(iso-diameter)ライザ反応器である。ライザの底部では、流体線速度は通常約４ｍ／ｓから約５ｍ／ｓである。分解反応(cracking reaction)の進行及び炭化水素の平均分子量の減少に伴い、流体直線速度はライザの出口では１５から１８ｍ／ｓまで加速される。流体滞留時間はわずか２から３秒なので、従来のライザ反応器では、高品質かつ所望の生成物を得るのに有効なある種の二次反応が抑制される。従って、ある種の二次反応の進行を促しそれによって所望の生成物を得るために、従来のライザ反応器を改良する必要がある。
【０００８】
本発明は、新規のライザ反応器を提供することを目的とし、その反応器は二次反応時間を適宜増加させられるのみならず、複数の炭化水素供給材料を処理することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のライザ反応器は、触媒上での炭化水素の触媒分解反応を含む流動触媒転換プロセスのために構成されたライザ反応器であって、前記ライザ反応器は、約１０メートルから約６０メートルのライザ反応器高さを有し、総計反応時間が約２秒から３０秒となるように構成され、反応器底部から順番に配置された、プリストロークゾーンと、第１反応ゾーンと、第１連結部と、第２反応ゾーンと、第２連結部と、出口ゾーンとを備える。
【００１０】
ａ）前記プリストロークゾーンは、約０．０２メートルから約５メートルのプリストロークゾーン直径を有し、前記ライザ反応器高さの約５％から約１０％のプリストロークゾーン高さを有し、（ｉ）再生触媒導入口、及び（ｉｉ）プリストローク媒体導入口を備えて、前記再生触媒を収容し、かつ前記プリストロークゾーン内で供給材料を分解させることなく前記再生触媒を前記第１反応ゾーンへ持ち上げるように適合される。
【００１１】
ｂ）前記第１反応ゾーンは、炭化水素供給材料及び前記プリストロークゾーンからの前記再生触媒を受け入れて、第１反応ゾーン時間の間、前記炭化水素供給材料を前記触媒と反応させ第１反応気化物質を生成し、かつ前記再生触媒、未反応の前記炭化水素供給材料、及び前記第１反応気化物質を前記第２反応ゾーンに持ち上げるように適合され、前記第１反応ゾーンは、（ｉ）前記プリストロークゾーン直径に対する比が約１：１から約２：１であるような第１反応ゾーン直径、及び（ｉｉ）前記ライザ反応器の高さの約１０％から約３０％である第１反応ゾーン高さを有する。
【００１２】
ｃ）前記第１連結部は、前記第１反応ゾーンと前記第２反応ゾーンの間に位置し、円錐台の形状を有し、前記円錐台の垂直断面の台形（isotrapezia）頂角が約３０度から約８０度である。
【００１３】
ｄ）前記第２反応ゾーンは、前記第１反応ゾーンからの前記再生触媒、前記未反応炭化水素供給材料、及び前記第１反応気化物質を受け入れて、第２反応ゾーン時間の間、前記未反応炭化水素供給材料及び前記第１反応気化物質を前記再生触媒と反応させて、第２反応気化物質を生成し、かつ前記再生触媒、及び前記第２反応気化物質を前記出口ゾーンに持ち上げるように適合され、前記第２反応ゾーンは、（ｉ）前記第１反応ゾーン直径に対する比が約１．５：１から約５：１であるような第２反応ゾーン直径、及び（ｉｉ）前記ライザ反応器の高さの約３０％から約６０％である第２反応ゾーン高さを有し、前記第２反応ゾーン直径及び前記第２反応ゾーン高さは、前記第１反応ゾーン時間よりも長い前記第２反応ゾーン時間を提供するように構成される。
【００１４】
ｅ）前記第２連結部は、前記第２反応ゾーンと前記出口ゾーンの間に位置し、円錐台の形状を有し、前記円錐台の垂直断面の台形底角が約４５度から約８５度である。
【００１５】
ｆ）前記出口ゾーンは、前記第２反応ゾーンからの前記再生触媒、及び前記第２反応気化物質を受け入れて、前記出口ゾーンから分離器への流出物の速度を増大させるように適合され、前記出口ゾーンは、（ｉ）前記第１反応ゾーン直径に対する比が約０．８：１から約１．５：１であるような出口ゾーン直径、及び（ｉｉ）前記ライザ反応器の高さの約０％から約２０％である出口ゾーン高さを有する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の方法によれば、従来のライザ反応器では抑制されていた二次反応の時間を適宜増加させられるのみならず、複数の炭化水素供給材料を処理することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態におけるライザ反応器の概略図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の実施の形態におけるライザ反応器は、図１に示すように、底部から頂部に向かって同軸方向に沿ったプリストロークゾーン２、第１反応ゾーン５、直径が大きい第２反応ゾーン７、直径が小さい出口ゾーン９で構成され、出口ゾーン９の端部に接続された水平管１０が分離器（図示せず）につながっている。１、３、４、６、８は導管を示す。
【００１９】
ライザ反応器のプリストロークゾーン２、第１反応ゾーン５、第２反応ゾーン７、出口ゾーン９を合計した高さは通常、約１０メートルから約６０メートルである。
【００２０】
プリストロークゾーン２の直径は、従来の等直径ライザ反応器の場合と同じで、通常は約０．０２メートルから約５メートルである。プリストロークゾーン２の高さはライザ反応器の高さの約５％から１０％である。このゾーンの役割は、従来の等直径ライザ反応器で使用されている蒸気(steam)又は乾性ガスから選択されるプリストローク媒体の助けで、再生触媒を上方まで持ち上げて初期供給及び触媒接触を改善させることである。
【００２１】
ライザの第１反応ゾーン５の幾何学的構造は、従来の等直径ライザ下部のそれと類似している。その直径は、プリストロークゾーン２の直径と等しいかそれより大きい。前者の後者に対する直径比は、通常約１：１から約２：１である。第１反応ゾーン５の高さはライザ反応器の高さの約１０％から３０％である。
【００２２】
第１反応ゾーン５と第２反応ゾーン７との間の連結部は円錐台で、その垂直断面の台形頂角αは通常約３０゜から８０゜である。
【００２３】
第２反応ゾーン７の直径は第１反応ゾーン５の直径より大きい。前者の後者に対する直径比は、通常約１．５：１から約５：１である。第２反応ゾーン７の高さはライザ反応器の高さの約３０％から６０％である。
【００２４】
第２反応ゾーン７と出口ゾーン９との間の連結部は円錐台で、その垂直断面の台形底角βは通常約４５゜から８５゜である。
【００２５】
出口ゾーン９の構造は、従来の等直径ライザの出口ゾーンのそれと類似している。出口ゾーン９の第１反応ゾーン５に対する直径比は通常約０．８：１から約１．５：１である。このゾーンの高さは通常、ライザ反応器の高さの約０から２０％である。このゾーンの機能は、排出速度を上げることと、オーバークラッキング及び熱反応の抑制である。
【００２６】
水平管１０の一端は出口ゾーン９に接続され他端は分離器（図示せず）につながっている。出口ゾーン９の高さがゼロに等しい時、水平管１０の一端が第２反応ゾーン７に接続され、他端は分離器につながっている。水平管１０の直径は特定の条件に従い当業者によって決定される。水平管１０の役割は、出口ゾーン９を、気化物質(vapors)及び使用済みの触媒を気-固分離システム内まで運ぶための分離器につなぐことである。
【００２７】
ライザ反応器における、供給材料の導入箇所、プリストローク媒体の導入箇所、再生触媒の導入箇所、供給材料の微粒子化モード(atomized mode)及び初期供給と触媒接触方法は、従来の等直径ライザ反応器の場合と同じである。動作モード及び動作条件は従来の等直径ライザ反応器の場合と同じである。ライザに必要な材料は、従来の等直径ライザ反応器に必要なものと同じである。
【００２８】
ライザ反応器が１種類の供給材料の処理に使用される時、第１反応ゾーン５で起こる反応が第２反応ゾーン７での反応と異なるように、第１反応ゾーン５及び第２反応ゾーン７下の動作条件はそれぞれ調節され、その結果所望の生成物が製造される。例えば、供給材料が第１反応ゾーン５で高温の触媒と接触した結果、より高い反応温度、より高いＣ／Ｏ比及びより短い反応時間で一次分解反応が起き、直径が大きい第２反応ゾーン７では、速度が緩んだ気化物質と触媒が、クエンチング媒体及び／または内蔵式熱交換器からの流れ(flow)で混合される。
【００２９】
ゾーン温度はクエンチング媒体及び／または熱交換器によって調節可能である。このゾーンの温度をより低く保たねばならない時には、クエンチング媒体をこのゾーンと第１反応ゾーン５との間の連結部に導入、及び／または、ゾーンの熱を部分的に除去するための除熱器(heat remover)を設置して、それによりこのゾーンの反応温度を下げて二次分解反応を抑制し、異性化と水素転移反応(hydrogen transfer reaction)を増加させればよい。従って、イソブタン含有率がより高いＬＰＧの歩合及びイソパラフィン含有率がより高いガソリンの歩合が増加する。このゾーンの温度をより高く保たねばならない時には、クエンチング媒体を第２反応ゾーン７と出口ゾーン９との間の連結部に充填(charge)、及び／または高温の触媒を第１反応ゾーン５と第２反応ゾーン７との間の連結部に充填してもよく、及び／またはヒートサプライヤー(heat supplier)をゾーン内に設置することによって、異性化と水素転移反応が抑制され二次分解反応が増加して、オレフィン含有率がより高いＬＰＧの歩合と芳香族化合物含有率がより高いガソリンの歩合が増加する。ここでクエンチング媒体は通常、クエンチング液、冷却再生媒体、冷却半再生媒体、及び新鮮な媒体やそれらを任意の比率で混合したものから選択される。望ましくは、クエンチング液はＬＰＧ、ガソリン、軽油（ＬＣＯ）(light cycle oil)、重油（ＨＣＯ）(heavy cycle oil)、または水、若しくはそれらを任意の比率で混合したものから選択される。ＬＰＧとガソリンのオレフィン含有率が高ければ、それらはクエンチング媒体として作用するだけでなく、反応にも関与する。冷却再生及び半再生触媒は、再生触媒または半再生触媒を触媒冷却器を介して冷却することによって得られる。ここで再生触媒とは、残留炭素率が０．１ｗｔ％未満、望ましくは０．０５ｗｔ％未満である触媒を指す。半再生触媒は、残留炭素率が約０．１ｗｔ％から約０．９ｗｔ％、望ましくは約０．１５ｗｔ％から約０．７ｗｔ％である。
【００３０】
同様に、本発明のライザ反応器を１種類の供給材料又は異なる供給材料を分割して注入する(split injection)工程で使用する時、異なる動作条件下で所望の生成物を製造するために、異なる供給材料を加工するのに別々の反応ゾーンが使用される。例えば、より重い供給材料は、第１反応ゾーン５内で一次分解反応させるために第１反応ゾーン５の底部に充填され、反応混合物は第２反応ゾーン７に流入して、第１反応ゾーン５と第２反応ゾーン７との連結部に充填されるより軽い供給材料と混合される。その結果なんらかの反応が行われ所望の生成物が製造される。
【００３１】
本発明のライザ反応器を、沸騰範囲が異なる蒸留液、残留物及び未加工物(cruide)を含む供給材料を加工する目的で使用してもよい。より具体的には、重炭化水素供給材料は、減圧軽油（ＶＧＯ）、常圧残油（ＡＲ）または減圧残油（ＶＲ）、コークス化軽油（ＣＧＯ）、脱アスファルト油（ＤＡＯ）、水素化処理残油、水素化分解残油、シェール油又はそれらの混合物から選択され、軽炭化水素供給材料は、液化石油ガス（ＬＰＧ）、ナフサ、ガソリン、大気軽油類(atmospheric gas oils)、触媒反応を起こすガソリン、ディーゼル、又はそれらの混合物から選択される。
【００３２】
本発明のライザ反応器は、非晶質シリカ−アルミナ触媒及び、望ましくはＹ、ＨＹ、ＵＳＹまたはＺＳＭ−５系列から選択される活性成分を有するゼオライト、又は希土類を含むあるいは含まない炭化水素の分解で通常使用される他の種類のゼオライト類及び／または燐またはそれらの混合物を含むあらゆる周知のタイプの触媒に適用可能である。
【００３３】
本発明のライザ反応器は様々なタイプの触媒に適用可能で、それらの触媒に含まれるのは、粒径が大きい触媒と小さい触媒、または活性成分を有するバルク密度が高いもしくは低い触媒であり、活性成分はＹ、ＨＹ、ＵＳＹまたはＺＳＭ−５系列から選択されるのが望ましい。または、希土類を含むあるいは含まない炭化水素の分解で通常使用される他の種類のゼオライト類及び／または燐またはそれらの混合物であってもよい。粒子が大きい触媒と小さい触媒、又は見かけのバルク密度が高い触媒と低い触媒はそれぞれ別々の反応ゾーンに流入させる。例えば、ＵＳＹゼオライトを含む粒子径の大きい触媒を、分解反応を増加させるために第１反応ゾーン５に流入させ、ＺＭＳ−５ゼオライトを含む粒子径の小さい触媒を、芳香化反応を増加させるために第２反応ゾーン７に流入させる。混合された大小の粒径分布を持つ触媒は、回収塔(stripper)内でストリッピング(strip)され再生器内で燃焼後に、粒子径の大きい触媒と粒子径の小さい触媒に分離される。粒径分布の大小により触媒同士を区分する境界は３０から４０ミクロンの範囲である。見かけのバルク密度の高低により触媒同士を区分する境界は約０．６から０．７ｇ／ｃｍ3の範囲である。
【００３４】
本発明のライザ反応器は様々な加工に使用可能である。例えば、イソブタン及びイソパラフィンの含有率が高い(enriched)ガソリンを製造する工程、プロピレン、イソブタン及びイソパラフィンの含有率が高いガソリンを製造する工程、軽オレフィン及び芳香族化合物の含有率が高いガソリンを製造する工程、最大ディーゼル収量(maximum diesel yield)を製造する工程、エチレン及びプロピレンを製造する工程、及び複数の炭化水素供給材料を製造する工程等である。本発明のライザ反応器に適した処理条件とは、反応温度が望ましくは約４００℃から約７５０℃で、より望ましくは約４５０℃から約７００℃である。反応時間は、望ましくは約２秒から約３０秒、より望ましくは約３秒から約２５秒である。触媒の投入原料に対する重量比（以下Ｃ／Ｏ比と称する）は、望ましくは約３：１から約４０：１、より望ましくは約４：１から約３５：１である。蒸気の投入原料に対する重量比（以下Ｓ／Ｏ比と称する）は、望ましくは約０．０３：１から約１：１より望ましくは約０．０５：１から約０．８：１であって、望ましい反応圧力は、反応ゾーンで約１３０ｋＰａから４５０ｋＰａである。
【００３５】
本発明のライザ反応器には、以下に示す利点がある。
１． 所望の生成物をより高い歩合、高品質で生産するために、一次、二次、オーバークラッキング及び熱反応を、ライザ反応器内で最大限調整可能である。
２． 所望の生成物をより高い歩合、高品質で生産するために、ライザ反応器を異なる反応条件下で異なる供給材料を加工する目的に調節可能である。
３． 本発明を実施する上で、従来のライザ反応器を少し改造すればよい。
４． 従来の等直径ライザと比較した場合、本発明のライザの高さは通常、同じ反応時間下では従来の等直径ライザの約１／２から約２／３である。従って、ライザ反応器を低くすることができ、またユニットの出費を節約することができる。
【００３６】
本発明のライザ反応器に関しては、添付された図面の内容に基づいて以下十分に説明される。
【００３７】
ライザ反応器は、上記の通り、同軸方向に底部から頂部に向かって、プリストロークゾーン２、第１反応ゾーン５、直径が大きい第２反応ゾーン７、直径が小さい出口ゾーン９で構成され、水平管１０が出口ゾーン９ジョイントの端部に接続されている。
【００３８】
プリストローク媒体は、導管１を介してプリストロークゾーン２に導入される。高温の再生触媒が再生触媒スタンドパイプ３を介してプリストロークゾーン２に流入し、プリストローク媒体によって持ち上げられる。分散蒸気と混合された予熱された供給材料は、導管４を介してプリストロークゾーン２に充填され、その後高温の再生触媒と接触して、所定の反応条件下で分解反応が行われる第１反応ゾーン５に流入する。流出物は導管６を介してクエンチング媒体または別の反応剤と混合され、第２反応ゾーン７に流入してそこで所定の反応条件下で二次反応が行われる。導管６からの流入物がクエンチング媒体である時、その流入物はこのゾーンの温度を下げてなんらかの二次反応を促進するという役割もある。導管６からの流入物が別の反応剤である時、その流入物は、反応に関与してこのゾーンの温度を下げるという役割も持つ。クエンチング媒体は導管８を介して、第２反応ゾーン７と出口ゾーン９との間の連結部に充填され、反応済みの混合物と混合されて出口ゾーン９に流入し、水平管１０から流出する。導管８から送られる流入物の役割は、第２反応温度を下げて出口ゾーン９でのオーバークラッキングと熱反応を抑制することである。
【実施例】
【００３９】
以下の実施例は、本発明の効力を示すために用いられ、本発明の範囲を本明細書中で示す詳細な実施例に限定するものではない。（表１）および（表２）は、それぞれ、実際の実施例および比較例において用いられる供給材料および触媒の特性を示す。（表２）に示す触媒は、Qilu Petrochemical Corporation, SINOPECから入手できる。
【００４０】
（実施例１）
本実施例では、本発明による新規のパイロットプラントライザ反応器において、炭化水素供給材料を転換し、イソブタン、およびイソパラフィンを多く含むガソリンを生成した。
【００４１】
ライザの高さは１５メートルで、直径０．０２５メートルのプリストロークゾーン２の高さは１．５メートル、直径０．０２５メートルの第１反応ゾーン５の高さは４メートル、直径０．１メートルの第２反応ゾーン７の高さは６．５メートル、直径０．０２５メートルの出口ゾーン９の高さは３メートルである。第１反応ゾーン５と第２反応ゾーン７との間の連結部の垂直断面の台形頂角αは約４５度である。第２反応ゾーン７と出口ゾーン９との間の連結部の垂直断面の台形底角は約６０度である。
【００４２】
（表１）に示す予熱された炭化水素供給材料Ａをライザ反応器に充填し、蒸気の存在下で、熱再生した（表２）に示す触媒Ａと接触させると、反応が起こった。反応生成物をイソブタン含有量がより高いＬＰＧ、イソパラフィンを多く含むガソリン、および他の生成物に分離した。使用済みの触媒をストリッピングにより再生器に流した。再生後、再生触媒を再利用した。
【００４３】
（表３）に、動作条件および生成物スレートを示す。（表４）は、ガソリン特性を示す。（表３）は、ＬＰＧの３５．７重量％がイソブタンであったことを示す。（表４）は、ガソリンが３６重量％のイソパラフィン、および２８．１１重量％のオレフィンを含有していたことを示す。
【００４４】
（比較例１）
実施例１との比較として、一定の直径を有する従来のパイロットプラントライザ反応器中で比較例を実施した。
【００４５】
（表３）に、動作条件および生成物スレートを示す。（表４）は、ガソリン特性を示す。（表３）は、ＬＰＧの１５．７４重量％がイソブタンであったことを示す。（表４）は、ガソリンが１１．８３重量％のイソパラフィンおよび５６．４９重量％のオレフィンを含有していたことを示す。
【００４６】
（実施例２）
本実施例では、オレフィン含有量が高いガソリンをクエンチング媒体として用い、本発明に従って炭化水素供給材料を転換し、イソブタン、およびイソパラフィンを多く含むガソリンを生成した。
【００４７】
ライザの高さは１５メートルで、直径０．０２５メートルのプリストロークゾーン２の高さは１．５メートル、直径０．０２５メートルの第１反応ゾーン５の高さは４メートル、直径０．０５メートルの第２反応ゾーン７の高さは６．５メートル、直径０．０２５メートルの出口ゾーン９の高さは３メートルである。第１反応ゾーン５と第２反応ゾーン７との間の連結部の垂直断面の台形頂角αは約４５度である。第２反応ゾーン７と出口ゾーン９との間の連結部の垂直断面の台形底角βは約６０度である。
【００４８】
本実施例で用いた供給材料および触媒は、実施例１の供給材料および触媒と同じであった。クエンチング媒体として比較例１で生成したガソリンを第１反応ゾーン５と第２反応ゾーン７との間の連結部に充填した。本実施例は実施例１と同様に実施された。
【００４９】
（表５）は、動作条件および生成物スレートを示す。（表６）はガソリン特性を示す。（表５）は、ＬＰＧの３４．１５重量％がイソブタンであったことを示す。（表６）は、ガソリンが４３．８６重量％のイソパラフィンを含有していたことを示す。
【００５０】
（実施例３）
本実施例では、冷却した再生触媒をクエンチング媒体として用い、本発明に従って炭化水素供給材料を転換し、イソブタン、およびイソパラフィン含有量がより高いガソリンを生成した。
【００５１】
ライザの高さは１５メートルで、直径０．０２５メートルのプリストロークゾーン２の高さは１．５メートル、直径０．０２５メートルの第１反応ゾーン５の高さは４メートル、直径０．０５メートルの第２反応ゾーン７の高さは６．５メートル、直径０．０２５メートルの出口ゾーン９の高さは３メートルである。第１反応ゾーン５と第２反応ゾーン７との間の連結部の垂直断面の台形頂角αは約４５度である。第２反応ゾーン７と出口ゾーン９との間の連結部の垂直断面である台形の底角βは約６０度である。
【００５２】
（表１）に示す予熱した炭化水素供給材料Ｂを第１反応ゾーン５に充填し、蒸気の存在下で、（表２）に示す熱再生触媒Ａと接触させた。一方、触媒冷却器を通して冷却した再生触媒を第２反応ゾーン７に流し、第１反応ゾーン５からの流出物と混合した。反応生成物をイソブタン含有量のより高いＬＰＧと、イソパラフィン含有量のより高いガソリンと、他の生成物とに分離した。使用済みの触媒をストリッピングで再生器に流した。再生後、再生された触媒を２つの部分に分割し、１つを第１反応ゾーン５に戻して再利用し、他の部分を触媒冷却器で冷却し、第２反応ゾーン７に充填した。
【００５３】
（表７）は、動作条件、生成物スレート、およびガソリン特性を示す。（表７）は、ＬＰＧが３４．９７重量％のイソブタンを含有するのに対して、ブチレンの含有量は１７．４９重量％であり、ガソリンが４１．８３重量％のイソパラフィンおよび１５．１７重量％のオレフィンを含有していたことを示す。
【００５４】
（実施例４）
本実施例では、本発明に従って、炭化水素供給材料を転換し、軽オレフィンを生成し、オレフィン含有量が高いガソリンを転換し、芳香族化合物含有量が高いガソリンを生成した。
【００５５】
ライザの高さは１５メートルで、直径０．０２５メートルのプリストロークゾーン２の高さは１．０メートル、直径０．０２５メートルの第１反応ゾーン５の高さは４．５メートル、直径０．０５メートルの第２反応ゾーン７の高さは６．５メートル、直径０．０２５メートルの出口ゾーン９の高さは３メートルである。第１反応ゾーン５と第２反応ゾーン７との間の連結部の垂直断面の台形頂角αは約４５度である。第２反応ゾーン７と出口ゾーン９との間の連結部の垂直断面の台形底角βは約６０度である。
【００５６】
（表１）に示す予熱された炭化水素供給材料Ｂを第１反応ゾーン５に充填し、蒸気の存在下で、（表２）に示す熱再生触媒Ｂと接触させた。一方、比較例１で供給材料として生成されたオレフィン含有量の高いガソリンを第２の反応ゾーンに充填し、第１反応ゾーン５からの流出物と混合させ、その結果、反応を生じた。反応生成物を軽オレフィン含有量が高いＬＰＧと、芳香族化合物を多く含むガソリンと、他の生成物とに分離した。使用済みの触媒をストリッピングにより再生器に流した。再生後、再生触媒を再利用した。
【００５７】
（表８）は、動作条件および生成物スレートを示す。（表９）は、反応したガソリン特性を示す。（表８）は、ＬＰＧの収率が３８．３５重量％までであり、プロピレン含有量が約４６．５７重量％、ブチレン含有量が約３５．２３重量％であることを示す。（表９）は、ガソリンが６８．６７重量％の芳香族化合物を含有していたことを示す。
【００５８】
（実施例５）
本実施例では、本発明に従って、供給材料分割注入においてディーゼル油を生成した。
【００５９】
ライザの高さは１５メートルで、直径０．０２５メートルのプリストロークゾーン２の高さは１．５メートル、直径０．０２５メートルの第１反応ゾーン５の高さは４．５メートル、直径０．０５メートルの第２反応ゾーン７の高さは９メートルである。第１反応ゾーン５と第２反応ゾーン７との間の連結部の垂直断面の台形頂角αは約４５度である。
【００６０】
本実施例では、触媒Ａを用いた。密度（２０℃）が９３４．８ｋｇ／ｍ3であり、７．５３重量％の炭素残留物を含むより重い真空残留物を第１反応ゾーン５の底部に注入した。（表１）にその特性が挙げられているより軽い供給材料Ａを第１反応ゾーン５と第２反応ゾーン７との間の連結部に充填した。
【００６１】
（表１０）は、動作条件および生成物スレートを示す。（表１０）は、ディーゼルの収率が約２９．３２重量％であったことを示す。
【００６２】
【表１】
2010261044.tif 000003
【００６３】
【表２】
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【００６４】
【表３】
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【００６５】
【表４】
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【００６６】
【表５】
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【００６７】
【表６】
2010261044.tif 000008
【００６８】
【表７】
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【００６９】
【表８】
2010261044.tif 000010
【００７０】
【表９】
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【００７１】
【表１０】
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【符号の説明】
【００７２】
１、３、４、６、８  導管
２  プリストロークゾーン
５  第１反応ゾーン
７  第２反応ゾーン
９  出口ゾーン
１０  水平管
【図１】
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