(57)【要約】【課題】使用済み接触分解（ＦＣＣ）触媒を、垂直のバッフルのような構造部品を使用することなく、再生する方法を提供すること。【解決手段】下端部及び上端部を有する再生容器内に、接触分解触媒粒子を含む濃厚相触媒帯域を形成する工程であって、濃厚相触媒帯域は、前記上端部に位置する稀薄相触媒帯域の下の前記下端部に位置する該工程、濃厚相触媒帯域内に高速度中心領域及び低速度環状領域を形成する工程であって、高速度中心領域は、この領域内に高表面速度の酸素含有流動化ガス流を導入して形成され、低速度環状領域は、この領域内に低表面速度の酸素含有流動化ガス流を導入して形成される該工程、濃厚相触媒帯域内の低速度環状領域に使用済みＦＣＣ触媒を導入する工程、濃厚相触媒帯域内の低速度環状領域から再生接触分解触媒を取出す工程、及び前記再生容器の下端部から煙道ガスを除去する工程を含む使用済みＦＣＣ触媒の再生方法。【選択図】図１
2009520601.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下端部及び上端部を有する再生容器内に、接触分解触媒粒子を含む濃厚相触媒帯域を形成する工程であって、該濃厚相触媒帯域は、前記上端部に位置する稀薄相触媒帯域の下の前記下端部に位置する該工程、
前記濃厚相触媒帯域内に高速度中心領域及び低速度環状領域を形成する工程であって、該高速度中心領域は、この領域内に高表面速度の酸素含有流動化ガス流を導入して形成され、該低速度環状領域は、この領域内に低表面速度の酸素含有流動化ガス流を導入して形成される該工程、
前記濃厚相触媒帯域内の低速度環状領域に使用済み接触分解触媒を導入する工程、
前記濃厚相触媒帯域内の低速度環状領域から再生接触分解触媒を取出す工程、及び
前記再生容器の下端部から煙道ガスを除去する工程、
を含む、下端部及び上端部を有する再生容器を用いて使用済みＦＣＣ触媒を再生する方法。
【請求項２】
前記濃厚相触媒帯域内に高速度中心領域及び低速度環状領域を形成するように、高表面速度を得るための前記中心領域への高表面速度の流動化ガス流の導入及び低表面速度を得るための前記環状領域への低表面速度の流動化ガス流の導入の両方を制御する工程を更に含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記濃厚相触媒帯域が、前記高速度中心領域及び前記低速度環状領域によって画定され、前記高速度中心領域は、一般に上向きに移動する触媒粒子を有し、前記低速度環状領域は、一般に下向きに移動する触媒粒子を有し、これにより前記濃厚相触媒帯域内で接触分解触媒粒子の循環が誘引される請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記高速度中心領域が、この領域に３〜１５ｆｔ／ｓｅｃの範囲の高表面ガス速度を与えるような中心領域断面積を有すると共に、前記低速度環状領域が、この領域に０．３〜２ｆｔ／ｓｅｃの範囲の低表面ガス速度を与えるような環状領域断面積を有する請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記濃厚相触媒帯域が、前記再生容器により画定された濃厚相触媒帯域断面積を有すると共に、前記高速度中心領域断面積と該濃厚相触媒帯域断面積との比が０．１〜０．５の範囲であり、かつ前記低速度環状領域断面積と該濃厚相触媒帯域断面積との比が０．５〜０．９の範囲である請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記高速度中心領域が底端部及び頂端部を有すると共に、前記導入工程の使用済み接触分解触媒が前記高速度中心領域の底端部に導入されて、前記濃厚相触媒帯域内で低速度環状領域から高速度中心領域に循環する触媒と混合する請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記濃厚相触媒帯域内には、前記高速度中心領域と前記低速度環状領域とを分離するための垂直仕切り手段が存在しない請求項１に記載の方法。
【請求項８】
下端部及び上端部を有すると共に、再生帯域を画定する再生容器であって、該再生帯域は、該上端部に向かって位置する稀薄相触媒帯域の下の該下端部に向かって位置する濃厚相触媒帯域を含むことができる該再生容器、
前記濃厚相触媒帯域の中心領域中に高表面速度のガス流を導入するための高速度流動化手段、
前記濃厚相触媒帯域の環状領域中に低表面速度のガス流を導入するための低速度流動化手段、
前記濃厚相触媒帯域の中心領域内に使用済み接触分解触媒を導入するための使用済み触媒導入手段、
前記濃厚相触媒帯域の環状領域から再生接触分解触媒を取出すための再生触媒取出し手段、及び
前記再生容器の稀薄相触媒帯域から煙道ガスを除去するための煙道ガス除去手段、
を備えた使用済みＦＣＣ触媒の再生装置。
【請求項９】
前記濃厚相触媒帯域の中心領域への前記高表面速度ガス流を制御するための高速度流動化ガス流制御手段を更に備える請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記濃厚相触媒帯域の前記環状部分への前記低表面速度ガス流を制御するための低速度流動化ガス流制御手段を更に備える請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記使用済み触媒導入手段が、使用済み触媒立上がり管である請求項８に記載の装置。
【請求項１２】
前記使用済み触媒導入手段が、使用済み触媒立て管である請求項８に記載の装置。
【請求項１３】
前記使用済み触媒導入手段が、前記濃厚相触媒帯域の中心領域内で一般に水平方向に使用済み触媒を排出するための手段を更に備える請求項１１に記載の装置。
【請求項１４】
前記使用済み触媒導入手段が、前記濃厚相触媒帯域の中心領域内で一般に水平方向に使用済み触媒を排出するための手段を更に備える請求項１２に記載の装置。
【請求項１５】
前記濃厚相触媒帯域が、前記再生容器により画定された濃厚相触媒帯域断面積を有すると共に、前記中心領域断面積と該濃厚相触媒帯域断面積との比が０．１〜０．５０の範囲であり、かつ前記環状領域断面積と該濃厚相触媒帯域断面積との比が０．５０〜０．９の範囲である請求項８に記載の装置。
【請求項１６】
前記濃厚相触媒帯域内には、垂直仕切り手段が存在しない請求項８に記載の装置。
【請求項１７】
前記中心領域が中心領域底端部及び中心領域上端部を有すると共に、前記使用済み触媒導入手段が、前記濃厚相触媒帯域の中心領域の底端部に使用済み触媒を排出するための手段を更に備える請求項８に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流動接触分解（ＦＣＣ）法における使用済み触媒を再生する改良方法及び改良装置又はシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
流動接触分解（ＦＣＣ）法は、重質原油蒸留物のような重質炭化水素供給原料をガソリン及び中間蒸留物のような低分子量炭化水素生成物に転化するのに使用される既知の方法である。ＦＣＣ法システムは、通常、立上がり管反応器、ストリッパー及び再生器を備える。重質炭化水素供給原料は、立上がり管反応器に導入され、ここで再生器からの熱接触分解触媒粒子と接触する。重質炭化水素供給原料と接触分解触媒粒子との混合物は、立上がり管反応器を通り、ここで分解された生成物は、立上がり管端部で使用済み触媒から分離される。分離された分解生成物は、下流の分別システムに入り、使用済み触媒はストリッピング部を通ってから再生器に入る。ここで、使用済み触媒を再生するため、分解反応中、使用済み触媒上に沈着したコークスは、酸素含有ガスとの反応により燃焼除去される。得られた再生触媒は、前述の熱接触分解触媒粒子として使用され、立上がり管反応器に導入された重質炭化水素供給原料と混合する。
【０００３】
米国特許公報ＵＳ  ２００３／０１４３１２６は、ＦＣＣ法のＦＣＣ触媒の再生に好適な再生容器を開示している。この単一再生容器内には垂直仕切りを設けて、再生器下端部の流動床帯域を、低密度の外側急速（ｆａｓｔ）流動床帯域と高密度の内側濃厚流動床帯域とに分割している。仕切りの開口部は、一方の帯域から他方の帯域への触媒流を供給する。再生器の操作中、使用済み触媒は、内側の濃厚流動床帯域に導入され、再生触媒は外側の急速流動化帯域から取出される。外側帯域の床レベルは、通常、内側帯域の床レベルよりも高い。
【０００４】
米国特許５，１９８，３９７は、下部及び上部を有する単一再生容器でＦＣＣ触媒の多段流動床再生を行なう方法及び装置を開示している。再生容器の下部は、垂直仕切りを利用して、普通の稀薄相領域の下に位置する、同様な流動化状態の２つの分離した濃厚相流動床を供給する。使用済み触媒は、中心領域にある第一段再生器に導入され、垂直仕切り中の溢流窓を経由して、外側帯域にある第二段再生器中に溢流し、ここで再生触媒が取出される。更に再生触媒は、立て管経由で外側帯域からも抜き出され、使用済み触媒積込み帯域に排出され、その後、第一段再において使用済み触媒の再生反応を開始するため、再生器の中心領域に入る。
【０００５】
ＧＢ特許明細書７６９，８１８は、再生容器を有する接触分解ユニットを開示している。この再生容器は、容器底部にストリッピング空間及び再生空間を供給する中央固定（ｂｕｉｌｔ−ｉｎ）式仕切りを備える。触媒は、ストリッピング空間から、仕切り底部にある開口経由で周囲の再生空間に流れる。
【特許文献１】ＵＳ  ２００３／０１４３１２６
【特許文献２】米国特許５，１９８，３９７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、ＦＣＣ法における使用済み接触分解触媒を再生容器の開放部内で、垂直のバッフル又は仕切り型構造部品を使用することなく、再生する改良方法及び改良装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
したがって、下端部及び上端部を有する再生容器を用いて使用済みＦＣＣ触媒を再生する方法が提供される。この方法は、下端部及び上端部を有する再生容器内に、接触分解触媒粒子を含む濃厚相触媒帯域を形成する工程であって、該濃厚相触媒帯域は、前記上端部に位置する稀薄相触媒帯域の下の前記下端部に位置する該工程；前記濃厚相触媒帯域内に高速度中心領域及び低速度環状領域を形成する工程であって、該高速度中心領域は、この領域内に高表面速度の酸素含有流動化ガス流を導入して形成され、該低速度環状領域は、この領域内に低表面速度の酸素含有流動化ガス流を導入して形成される該工程；前記濃厚相触媒帯域内の低速度環状領域に使用済み接触分解触媒を導入する工程；前記濃厚相触媒帯域内の低速度環状領域から再生接触分解触媒を取出す工程；及び前記再生容器の下端部から煙道ガスを除去する工程を含む。
【０００８】
図１は、本発明の再生方法及び装置の一実施態様の特徴を説明する概略図である。
図２は、図１の２−２部の断面図である。
【０００９】
本発明は再生容器を使用する。この再生容器は、概略円筒形で、公称長さ対公称直径比は０．５〜１０の範囲である。直立位置では再生容器は、開放空間又は開放帯域を画定する再生容器壁を有する上端部及び下端部を備え、開放空間又は開放帯域は、濃厚相触媒帯域及び稀薄相触媒帯域を有するか、或いは画定する。濃厚相触媒帯域は、再生容器の下端部に位置し、その頂部表面と共に、濃厚相触媒床により画定できるか、濃厚相触媒床と一致でき、或いは濃厚相触媒床と、濃厚相触媒帯域の上の、再生容器の上端部に位置する稀薄相触媒帯域の稀薄触媒相との間の遷移境界により画定できるか、遷移境界と一致できる。
【００１０】
稀薄相触媒帯域は稀薄触媒相を有し、この稀薄触媒相は、濃厚相触媒帯域内の使用済みＦＣＣ触媒上のコークス沈着物の燃焼で生じる再生流出ガスと、濃厚相触媒帯域からの同伴ＦＣＣ触媒粒子との混合物を含有する。稀薄触媒相は、稀薄相触媒帯域から、サイクロン又は数個の直列サイクロン又はその他、遠心分離装置のような、再生流出ガスから同伴ＦＣＣ触媒粒子を分離するための分離手段を経由して、下端部の濃厚相触媒帯域まで通過する。稀薄触媒相は、通常、８ｋｇ／ｍ３（０．５ｌｂ／ｆｔ３）〜１６０ｋｇ／ｍ３（１０ｌｂ／ｆｔ３）の範囲の平均密度を有する低触媒密度であるという意味では稀薄である。
【００１１】
濃厚相触媒帯域は、使用済み触媒、再生触媒及び部分再生触媒と、酸素含有ガスと、濃厚相触媒帯域内の使用済みＦＣＣ触媒上のコークス沈着物の燃焼で生じる再生流出ガスとの混合物を含有する。濃厚触媒相は、通常、１６０ｋｇ／ｍ３（１０ｌｂ／ｆｔ３）〜９００ｋｇ／ｍ３（５６ｌｂ／ｆｔ３）、好ましくは２４０ｋｇ／ｍ３（１５ｌｂ／ｆｔ３）〜８００ｋｇ／ｍ３（５０ｌｂ／ｆｔ３）の範囲の平均密度を有する高触媒密度であるという意味では濃厚である。
【００１２】
本発明の重要な局面は、再生システムの操作中、垂直の仕切り又はバッフルのような構造部品を使用することなく、濃厚相触媒帯域に２つ以上の流動化領域が形成されることである。濃厚相触媒帯域は、むしろ開放されていて、濃厚相触媒帯域を２つ以上の流動領域に分離するための、垂直の仕切り手段又はバッフル手段、或いはその他、同様な型の構造部品が存在しない。しかし、本発明は、多数の流動化領域を形成するように、多数の流動化ガス流を濃厚相触媒帯域の異なる場所に、制御し、かつ方向付けして導入することにより、このような別々の流動化領域に分離する垂直構造部品なしで、濃厚相触媒帯域内で２つ以上の別々の流動化領域を形成する。
【００１３】
本発明の一実施態様では、図１に示すように、高表面速度流動化ガス流を、制御し、かつ指示した方法で濃厚相触媒帯域の中心部内に導入すると共に、低表面速度流動化ガス流を、制御し、かつ方向付けした方法で濃厚相触媒帯域の環状部中に導入すると、濃厚相触媒帯域内に高速度中心領域及び低速度環状領域が形成される。各流動化ガス流（即ち、高表面速度流動化ガス流及び低表面速度流動化ガス流）は、濃厚相触媒帯域の中心領域に高速度中心領域を、また濃厚相触媒帯域の環状領域に低速度環状領域を形成するように、制御、調節又は付加（ａｆｆｉｘ）される。
【００１４】
前述のように、流動化ガス流を濃厚相触媒帯域の中心部及び環状部に導入する場所、及び方法、手段は、高速度中心領域及び低速度環状領域を形成する点で、本発明の重要な局面である。
【００１５】
高表面速度流動化ガス流は、流動化ガスを高表面速度で帯域に導入するための高速度ガス導入手段により濃厚相触媒帯域の中心部に導入される。この高速度ガス導入手段は、ガス流を再生容器壁の底部に近接する濃厚相触媒帯域の中心部に、制御し、かつ方向付けした流れを与えるいかなる好適な手段も可能である。このような手段の例としては、流体の流れを方向付けする導管、例えば側方導管付きパイプを有する流体分配グリッド、ノズル付きパイプ、マニホールドシステム、及び流体分配リングが挙げられる。好ましい高速度ガス導入手段としては、ノズル又は開口付き導管又はパイプを有すると共に、高表面速度流動化ガスを方向付けして導入する、濃厚相触媒帯域の中心部内の領域を囲む１つ又は多数の流動化ガスリングが挙げられる。更に高速度中心領域は、高速度ガス導入手段の近くに底端部、及び濃厚相触媒床頂部表面の近くに頂端部を有する。
【００１６】
低表面速度流動化ガス流は、流動化ガスを低表面速度で帯域に入れるための低速度ガス導入手段により濃厚相触媒帯域の環状部に導入される。この低速度ガス導入手段は、ガス流を濃厚相触媒帯域の環状部に、制御し、かつ方向付けした流れを与えるいかなる好適な手段も可能である。低速度ガス導入手段の例としては、高速度ガス導入手段と同様、流体の流れを方向付けする導管、例えば側方導管付きパイプを有する流体分配グリッド、ノズル付きパイプ、マニホールドシステム、及び流体分配リングとして挙げられたものから選択される。好ましい低速度ガス導入手段としては、ノズル又は開口付き導管又はパイプを有すると共に、低表面速度流動化ガスを方向付けして導入する、再生容器壁の底部に近接する濃厚相触媒帯域の環状部内の領域を囲む１つ以上の流動化ガスリングが挙げられる。更に低速度中心領域は、低速度ガス導入手段の近くに底端部、及び濃厚相触媒床頂部表面の近くに頂端部を有する。
【００１７】
高表面速度流動化ガス流が濃厚相触媒帯域の中心領域に導入される速度は、２〜２０ｆｔ／ｓ、更に好ましくは３〜１０ｆｔ／ｓの範囲の高表面速度となるような速度であり、また低表面速度流動化ガス流が濃厚相触媒帯域の環状領域に導入される速度は、０．１〜３ｆｔ／ｓ、更に好ましくは０．３〜２ｆｔ／ｓの範囲の低表面速度となるような速度である。ここで使用した用語として、表面ガス速度とは、流動化ガス流が導入される特定の流動化領域（即ち、中心領域及び環状領域）の断面積で割った、プロセス条件（即ち、再生器濃厚床温度及び部分水素圧）での流動化ガス流の容積流量を意味する。流動化ガス流としては、空気又は酸素富化空気のような酸素含有ガスが好ましい。
【００１８】
濃厚相触媒帯域は、該帯域下端部の再生容器の断面積により画定された断面積を有する。濃厚相触媒帯域は、高速度中心領域及び低速度環状領域の両領域を有し、各領域は、濃厚相触媒帯域の特定領域を通る触媒粒子及び流動化ガスの特徴的速度（速度及び方向）により画定される。高速度中心領域では、触媒粒子の塊のある流は、一般に上向きで、流動化ガス流と同じ方向である。流れとして上向きであるとは、重力とは反対の方向であることを意味する。低速度環状領域では、触媒粒子の塊状流は、一般に下向きで、流動化ガス流とは反対の方向である。用語として下向き流とは、重力と同じ方向であることを意味する。
【００１９】
濃厚相触媒帯域の高速度中心領域と低速度環状領域との境界は、各種流動化手段の幾何構造及び位置、高表面速度流動化ガス流の速度、及び低表面速度流動化ガス流の速度により設定される。本発明の好ましい実施態様では、流動化ガス流は、濃厚相触媒帯域の中心部及び環状部の夫々に流動化ガス流を導入又は注入する手段を与える１つ以上のリング形態の多数流動化ガス導管を使用して、夫々、中心部及び環状部に導入される。２つの流動化領域を画定する境界は、高表面速度流動化ガス流を高表面速度中心領域に導入するためのガス分配リングと、低表面速度流動化ガス流を低表面速度環状領域に導入するためのガス分配リングとのほぼ中間点に位置する。
【００２０】
高速度中心領域及び低速度環状領域を有する濃厚相触媒床は、流体力学的に均衡するように、それ自体を調節する。このシステムが均衡している場合、高速度中心領域及び低速度環状領域におけるガス対固体の相対比は、ほぼ等しく、また濃厚相触媒床の密度は比較的均一である。以下の第１表にこの現象を表す数値を示す。
【００２１】
【表１】
2009520601.tif 000003
【００２２】
本例では高速度中心領域の断面積と濃厚相触媒帯域の断面積との比は、約０．３３である。第１表に示す情報から判るように、濃厚相触媒帯域を構成する２つの領域中の固体対ガスの相対速度は均等で、また２つの領域中の濃厚相触媒帯域の密度は比較的均一である。中心領域の固体流は、正の方向（上向き）であり、また環状領域の固体流は、負の方向（下向き）である。両領域中のガス流は正方向（上向き）であるが、異なる速度を有する。各領域中の固体対ガスの相対速度は、ガス速度から固体速度を引いて、決定される。２つの領域の断面積は、中心領域内から環状領域内に循環する触媒の量、及び環状領域内から中心領域内に循環する触媒の量がほぼ等しくなるような面積である。
【００２３】
高速度中心領域の断面積と低速度環状領域の断面積との相対断面積は、濃厚相触媒帯域の使用済み触媒上に沈着したコークスを適切に燃焼させると共に、煙道ガス中のＮＯｘ燃焼生成物を減少させるのに重要である。高速度中心領域の断面積と濃厚相触媒帯域の断面積との比は、一般に０．０５〜０．５の範囲である。この比は好ましくは０．１〜０．４、最も好ましくは０．２〜０．３５の範囲である。低速度環状領域の断面積と濃厚相触媒帯域の断面積との比は、一般に０．５〜０．９５の範囲である。この比は好ましくは０．６〜０．９、最も好ましくは０．６５〜０．８の範囲である。
【００２４】
特定の流動化領域内で所望の表面積速度を達成するため、流動化ガス流の容積流量及び導入又は注入位置は、これらの流動化領域を画定（境界を定める）ように制御される。高速度流動化ガス流を中心部に導入するための１つのガス分配リングを用いると共に、低速度流動化ガス流を環状部に導入するための１つのガス分配リングを用いる本発明の一実施態様では、高速度中心領域及び低速度環状領域を画定する境界は、図２に示すように、内側リング位置と外側リング位置との中間点に位置する。高表面速度流動化ガス流の容積流量は、低表面速度流動化ガス流の容積流量よりも大きくても少なくてもよい。しかし、本発明の操作では、高速度中心領域に導入される高表面速度流動化ガス流の表面速度は、低速度環状領域に導入される低表面速度流動化ガス流の表面速度よりも高いことが判る。
【００２５】
高表面速度流動化ガス流の導入用及び低表面速度流動化ガス流の導入用の２つのガス分配リングを本発明の実施態様では、高速度中心領域の断面積は、図２に示すように、内側リング位置と外側リング位置との中間点で画定され又は囲まれた断面積である。低速度環状領域の断面積は、濃厚相触媒帯域の断面積と高速度中心領域の断面積との差によって決定された断面積である。ガス分配リングが２つの円として概略的に表現できる状況では、外側リングは、中心半径Ｒｃを有するものとして表現でき、外側リングは、環半径Ｒａを有するものとして表現でき、また濃厚相触媒帯域は、容器半径Ｒｖを有するものとして表現できる。内側リングと外側リングとの中間点は、中間点半径Ｒｍを有し、２で割った、中心半径と環半径との和（Ｒａ＋Ｒｃ）／２に等しい。中間点の半径及び濃厚相触媒帯域の半径が判れば、高速度中心領域の断面積πＲｍ２、低速度環状領域の断面積π（Ｒｖ２−πＲｍ２）、及び濃厚相触媒帯域の断面積πＲｖ２は測定できる。高速度中心領域と低速度環状領域との相対断面積は前述のとおりである。高速度中心領域及び低速度環状領域に夫々、多数のガス分配リングを用いる実施態様では、中心半径Ｒｃは、高速度流動化ガス流導入用の複数の空気リングの中の最大の半径でなければならず、一方、環半径Ｒａは、低速度流動化ガス流導入用の複数の空気リングの中の最小の半径でなければならない。
【００２６】
再生容器内の複数のガス分配リングの配置は、これらガス分配リングの中の１つの外周が、次に大きなサイズの他の分配リングの外周内に位置するような配置であることが判る。複数のガス分配リングがほぼ円形の幾何構造を有する場合、これら分配リングは、共通の中心を持って同心的に配置する必要はなく、したがって、各分配リングは、偏った分配リングとなる異なる中心を持ってもよいし、或いは共通の中心を持ってもよい。ガス分配リングは、円形の幾何構造を有する必要はなく、楕円、卵形、或いは更には四角形のような長い形状を持っていてもよい。
【００２７】
本発明は更に、再生器システム、及び使用済みＦＣＣ触媒を濃厚相触媒帯域に導入する方法を提供する。濃厚相触媒帯域において使用済みＦＣＣ触媒は、該触媒上に沈着したコークス又は炭化水素を燃焼させるように、燃焼条件下で、酸素を含有する流動化ガス流と接触する。使用済み触媒立上がり管又は立て管のいずれかの端部には、使用済みＦＣＣ触媒を濃厚相触媒帯域に導入するための各種好適な使用済み触媒導入手段が使用できる。しかし、本発明の好ましい実施態様は、使用済み触媒を濃厚相触媒帯域の高速度中心領域に導入するための使用済み触媒導入手段である。本発明の他の特徴は、使用済みＦＣＣ触媒を触媒導管により濃厚相触媒帯域の高速度中心領域の底端部に導入し、更に低速度環状領域から高速度中心領域に循環する触媒と混合することである。ここで、触媒導管は、前述のような使用済み触媒立上がり管又は使用済み触媒立て管のいずれかで、使用済みＦＣＣ触媒を濃厚相触媒帯域内に一般に水平方向に搬送、導入するための端部分配手段を操作可能に接続したものである。
【００２８】
使用済み触媒立上がり管は、一般に高速度中心領域の外側、特に再生容器の外側から使用済みＦＣＣ触媒を搬送すると共に、使用済みＦＣＣ触媒を高速度中心領域内に導入するための導管である。使用済み触媒立上がり管では使用済みＦＣＣ触媒の流れは、重力に対し一般に上向きであり、使用済みＦＣＣ触媒は、通常、上昇ガスを使用して、移動又は搬送される。これに対し、使用済み触媒立て管は、上昇ガスの代りに重力流を用いて使用済みＦＣＣ触媒を高速度中心領域に搬送、導入する。したがって、使用済み触媒立て管では使用済みＦＣＣ触媒は、再生器の外側から一般に下向きの重力で流れ、高速度中心領域に導入される。使用済み触媒立て管は、使用済みＦＣＣ触媒の再生用燃焼空気の合計量に対しかなりの分率を与える上昇ガス空気速度（ｒａｔｅ）で操作できる。使用済み触媒立上がり管が高速度中心領域に使用済みＦＣＣ触媒及び空気を搬送する本発明の一実施態様では、高速度中心領域に導入される空気の合計量は、使用済み触媒立上がり管による導入量と、流動化ガスを高速度中心領域に導入するための、１つ以上の分配リングのような他の手段による導入量との合計である。
【００２９】
再生ＦＣＣ触媒は、１つ以上の再生触媒取出し導管を用いて濃厚相触媒帯域の低速度環状領域から取出すことができる。再生触媒取出し導管は、低速度環状領域と流通可能に連絡し、濃厚相触媒帯域の低速度環状領域から再生ＦＣＣ触媒を取出すと共に、これを再生容器の外部にある場所に移送するための再生触媒取出し手段である。また、稀薄相触媒帯域と流通可能に連絡する煙道ガス除去導管は、再生容器の上端部から、再生容器の外部にある場所に再生ガス又は流出流を除去する。
【００３０】
図１は、本発明の再生システム１及び再生方法の一実施態様の各種特徴を説明する概略図である。本再生システム１は、上端部１２及び下端部１４を有する再生容器１０を備える。再生容器１０は、稀薄相触媒帯域１６及び濃厚相触媒帯域１８を有する開放帯域を画定する。濃厚相触媒帯域１８は再生容器１０内の下端部１４に位置し、稀薄相触媒帯域１６は、濃厚相触媒帯域１８の直ぐ上の、再生容器１０の上端部１２に位置する。
【００３１】
説明の目的で、濃厚相触媒帯域１８は濃厚相触媒床と一致し、ここでは一つの同一物として説明する。また稀薄相触媒帯域１６は稀薄触媒相と一致する。濃厚相触媒帯域（濃厚相触媒床）は、濃厚相触媒帯域１８と稀薄相触媒帯域１６との遷移境界である表面２０を有する。一方、表面２０は、図１に示すように、明確かつ詳細に画定された境界であるとして示したが、この表面は、濃厚相触媒帯域１８から稀薄相触媒帯域１６まで変遷する分別されていない境界であるかも知れない。更に表面２０は、図１に示すように、平坦であるとして示したが、濃厚相触媒帯域１８に導入される流動化ガス流の表面ガス速度の差異により、完全には平坦ではない境界であるかも知れない。
【００３２】
濃厚相触媒帯域１８は、異なる流れ条件を有することにより、少なくとも２つの互いに識別可能な別々の流動化帯域を有する。図１に示す濃厚相触媒床１８は、高速度中心領域２２及び低速度環状領域２４を有する。高速度中心領域２２は、濃厚相触媒帯域１８の中心部２６に位置し、また低速度環状領域２４は、濃厚相触媒帯域１８の環状部２８に位置する。
【００３３】
高速度中心領域２２及び低速度環状領域２４が２つの流動化帯域を分離して維持する目的で、垂直のバッフル又は仕切りのような構造部品を使用することなく、濃厚相触媒帯域１８内に形成されることは、本発明の重要な局面である。その代わり、これら２つの流動化領域は、各々、多数の流動化領域を形成させるような方法で方向付けし、制御された２つ以上の流動化ガスを濃厚相触媒帯域１８に導入すると、該帯域１８内に形成される。こうして、濃厚相触媒帯域１８の中心部２６には、導管３０経由で再生容器１０の底部近くの流動化ガス分配リング３２を通る高表面速度流動化ガス流が導入される。流動化ガス分配リング３２は、高表面速度流動化ガス流を中心部２６に入れるための高表面速度流動化ガス導入手段を備える。流動化ガスは、好ましくは空気又は酸素富化空気のような酸素含有ガスである。
【００３４】
濃厚相触媒帯域１８の環状部２８には、再生容器１０の底部近くの環状部２８内に配置された流動化ガス分配リング３８を導管３６経由で通る低表面速度流動化ガス流が導入される。流動化ガス分配リング３８は、低表面速度流動化ガス流を環状部２８に入れるための低表面速度流動化ガス導入手段を備える。流動化ガスは、好ましくは空気又は酸素富化空気のような酸素含有ガスである。流動化ガス分配リング３２と流動化ガス分配リング３８との中間点は、中心部２６と環状部２８との垂直の境界３９である。
【００３５】
再生システム１の操作では、複数の流動化ガス流が多数流動化帯域を形成させるような方法、並びに配置及び流量で中心部２６及び環状部２８に導入される。高表面速度流動化ガス流は、各所で定義したように、２〜２０ｆｔ／ｓ、更に好ましくは３〜１０ｆｔ／ｓの範囲の高表面ガス速度を与える流量で中心部２６に導入され、またまた低表面速度流動化ガス流は、０．１〜３ｆｔ／ｓ、更に好ましくは０．３〜２ｆｔ／ｓの範囲の低表面ガス速度を与える流量で環状部２８に導入される。各種流動化ガス流を所望の位置に向けて導入すると同時に、これら流動化ガス流を異なる流動化ガス流量に制御して導入すると、濃厚相触媒帯域１８内でＦＣＣ触媒の所望通りの循環が達成される。
【００３６】
ＦＣＣ触媒の循環を図１に太い矢印４０で示す。この矢印は、濃厚相触媒帯域１８内のＦＣＣ触媒の一般的な方向及び循環を示す。太い矢印４０で示すように、高速度中心領域では触媒粒子は、一般に上向きに移動し、また低速度環状領域では触媒粒子は、一般に下向きに移動する。低速度環状領域２４の底端部４２からは触媒は、高速度中心領域２２に流入し、高速度中心領域２２の頂端部４４からは触媒の殆どは、低速度環状領域２４に流入し、これにより濃厚相触媒帯域１８内で触媒循環を形成する。この触媒循環は、再生システム１の操作の重要な特徴で、本発明の幾つかの利点となる。
【００３７】
図１に示すように、高速度中心領域２２と低速度環状領域２４との垂直の境界３９は、流動化ガス分配リング３２と流動化ガス分配リング３８との中間点に位置する。
【００３８】
図２は、図１に示す円筒形再生容器１０の２−２部平面に沿った断面図で、２つのガス分配リングを使用して、多数流動化領域を形成する本発明の実施態様を示す。図２に示すように、容器１０の壁は、断面を囲み、濃厚相触媒帯域１８の外側境界を画定する。この断面積内には、半径Ｒｃの円形の流動化ガス分配リング３２及び半径Ｒａの円形の流動化ガス分配リング３８がある。高速度中心領域２２は、垂直境界３９により画定された断面積であり、この境界は、流動化ガス分配リング３２の場所と流動化ガス分配リング３８の場所との中間点に近似する。更に高速度中心領域２２は、垂直境界３９の直径の近似直径を有するとして示すことができる。低速度環状領域２４は、容器１０の壁により画定された全断面積と、垂直境界３９により画定された面積との差により画定された環面積である。
【００３９】
導管３６には、濃厚相触媒帯域１８の環状部２８への低速度流動化ガス流の流量を制御するための制御手段となる制御バルブ４６が挿入されている。導管３０には、濃厚相触媒帯域１８の中心部２６への高速度流動化ガス流の流量を制御するための制御手段となる制御バルブ４８が挿入されている。濃厚相触媒帯域１８への流動化ガス流の導入速度を制御するため、制御バルブ等のような制御手段を使用する他、流動化ガス分配リング３２、流動化ガス分配リング３８、その他、当業者に公知のガス分配手段は、流動化ガス流の分配を更に制御できる。
【００４０】
使用済み接触分解触媒は、導管５０から高速度中心領域２２に導入される。図１では立上がり管を示したが、或いは使用済み触媒導管５０は、立て管（図示せず）が可能である。立て管は、中心部２６と、使用済み触媒の重力流を中心部２６に供給するように配置した再生容器１０外部の場所とを流通可能に連絡する導管である。導管５０の端部には、使用済み接触分解触媒を高速度中心領域２２に導入するための端部分配手段５２が操作可能に接続している。本発明の好ましい実施態様では、端部分配手段５２は、使用済み接触分解触媒を一般に水平方向に高速度中心領域２２の底端部に排出し、更に低速度環状部２４の底端部４２から循環する触媒と混合させる。
【００４１】
使用済みＦＣＣ触媒上に沈着したコークス又はカーボンの燃焼は、濃厚相触媒帯域１８内で起こり、これにより再生接触分解触媒及び再生流出ガスが得られる。この再生接触触媒は、導管５４経由で低速度環状領域２４から取出される。導管５４は、濃厚相触媒帯域１８の環状部２８から再生接触分解触媒を取出すための再生触媒取出し手段を与える。
【００４２】
使用済みＦＣＣ触媒上に沈着したコークスの燃焼で生じた再生流出ガスは濃厚相触媒帯域１８から稀薄相触媒帯域１６に入る。煙道ガスは導管５６経由で再生容器１０から除去される。導管５６は、再生容器１０から煙道ガスを除去するための煙道ガス除去手段を与える。導管５６は、サイクロン５８、数個の直列したサイクロン、又はその他、遠心分離器のような分離手段と操作可能に、かつ流通可能に接続している。分離手段は、稀薄相触媒帯域１６から稀薄相触媒中の同伴ＦＣＣ触媒を分離し、分離した粒子を導管６０経由で濃厚相触媒帯域１８に戻す。
【００４３】
本発明の利点は、得られた触媒循環パターンが高速度中心領域２２内の使用済み触媒入口を低速度環状領域２４内の再生触媒出口から分離し、これにより従来技術では必要としていた垂直のバッフル又は仕切りのような構造部品を使用することなく、使用済み触媒を更に完全に再生する方法を提供することである。本発明の他の利点は、本発明の触媒循環パターンが、米国特許５，１９８，３９７に開示されるように、追加の立て管を経由して外部再循環ループを使用することなく、導入される使用済み触媒と混合して、触媒再生反応を開始させることである。更に他の利点は、触媒循環パターンが、一部再生した使用済み触媒を表面２０の近くまで分配し、使用済みＦＣＣ触媒の再生の際、ＮＯｘの放出を低下させることである。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の再生方法及び装置の一実施態様の特徴を説明する概略図である。
【図２】図１の２−２部の断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１      再生システム
１０    再生容器
１２    上端部
１４    下端部
１６    稀薄相触媒帯域１６及び
１８    濃厚相触媒帯域
２０    表面
２２    高速度中心領域
２４    低速度環状領域
２６    中心部
２８    環状部
３０    導管
３２    流動化ガス分配リング
３６    導管
３８    流動化ガス分配リング
３９    垂直の境界
４０    ＦＣＣ触媒の循環パターン
４２    底端部
４４    頂端部
４６    制御バルブ
４８    制御バルブ
５０    導管
５２    端部分配手段
５４    導管
５６    導管
５８    サイクロン
６０    導管
【図１】
2009520601.tif 000004
【図２】
2009520601.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成19年10月9日(2007.10.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下端部及び上端部を有する再生容器内に、接触分解触媒粒子を含む濃厚相触媒帯域を形成する工程であって、該濃厚相触媒帯域は、前記上端部に位置する稀薄相触媒帯域の下の前記下端部に位置すると共に、該濃厚相触媒帯域は開放され、かつ垂直の仕切り手段又はバッフル手段或いはその他、同様な型の構造部品が存在しない該工程、
前記濃厚相触媒帯域内に高速度中心領域及び低速度環状領域を形成する工程であって、該高速度中心領域は、この領域内に高表面速度の酸素含有流動化ガス流を導入して形成され、該低速度環状領域は、この領域内に低表面速度の酸素含有流動化ガス流を導入して形成される該工程、
前記濃厚相触媒帯域内の低速度環状領域に使用済み接触分解触媒を導入する工程、
前記濃厚相触媒帯域内の低速度環状領域から再生接触分解触媒を取出す工程、及び
前記再生容器の下端部から煙道ガスを除去する工程、
を含む、下端部及び上端部を有する再生容器を用いて使用済みＦＣＣ触媒を再生する方法。
【請求項２】
前記濃厚相触媒帯域内に高速度中心領域及び低速度環状領域を形成するように、高表面速度を得るための前記中心領域への高表面速度の流動化ガス流の導入及び低表面速度を得るための前記環状領域への低表面速度の流動化ガス流の導入の両方を制御する工程を更に含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記濃厚相触媒帯域が、前記高速度中心領域及び前記低速度環状領域によって画定され、前記高速度中心領域は、一般に上向きに移動する触媒粒子を有し、前記低速度環状領域は、一般に下向きに移動する触媒粒子を有し、これにより前記濃厚相触媒帯域内で接触分解触媒粒子の循環が誘引される請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記高速度中心領域が、この領域に３〜１５ｆｔ／ｓｅｃの範囲の高表面ガス速度を与えるような中心領域断面積を有すると共に、前記低速度環状領域が、この領域に０．３〜２ｆｔ／ｓｅｃの範囲の低表面ガス速度を与えるような環状領域断面積を有する請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記濃厚相触媒帯域が、前記再生容器により画定された濃厚相触媒帯域断面積を有すると共に、前記高速度中心領域断面積と該濃厚相触媒帯域断面積との比が０．１〜０．５の範囲であり、かつ前記低速度環状領域断面積と該濃厚相触媒帯域断面積との比が０．５〜０．９の範囲である請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記高速度中心領域が底端部及び頂端部を有すると共に、前記導入工程の使用済み接触分解触媒が前記高速度中心領域の底端部に導入されて、前記濃厚相触媒帯域内で低速度環状領域から高速度中心領域に循環する触媒と混合する請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記濃厚相触媒帯域内には、前記高速度中心領域と前記低速度環状領域とを分離するための垂直仕切り手段が存在しない請求項１に記載の方法。
【請求項８】
下端部及び上端部を有すると共に、再生帯域を画定する再生容器であって、該再生帯域は、該上端部に向かって位置する稀薄相触媒帯域の下の該下端部に向かって位置する濃厚相触媒帯域を含むことができ、該濃厚相触媒帯域は開放され、かつ垂直の仕切り手段又はバッフル手段或いはその他、同様な型の構造部品が存在しない該再生容器、
前記濃厚相触媒帯域の中心領域中に高表面速度のガス流を導入するための高速度流動化手段、
前記濃厚相触媒帯域の環状領域中に低表面速度のガス流を導入するための低速度流動化手段、
前記濃厚相触媒帯域の中心領域内に使用済み接触分解触媒を導入するための使用済み触媒導入手段、
前記濃厚相触媒帯域の環状領域から再生接触分解触媒を取出すための再生触媒取出し手段、及び
前記再生容器の稀薄相触媒帯域から煙道ガスを除去するための煙道ガス除去手段、
を備えた使用済みＦＣＣ触媒の再生装置。
【請求項９】
前記濃厚相触媒帯域の中心領域への前記高表面速度ガス流を制御するための高速度流動化ガス流制御手段を更に備える請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記濃厚相触媒帯域の前記環状部分への前記低表面速度ガス流を制御するための低速度流動化ガス流制御手段を更に備える請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記使用済み触媒導入手段が、使用済み触媒立上がり管である請求項８に記載の装置。
【請求項１２】
前記使用済み触媒導入手段が、使用済み触媒立て管である請求項８に記載の装置。
【請求項１３】
前記使用済み触媒導入手段が、前記濃厚相触媒帯域の中心領域内で一般に水平方向に使用済み触媒を排出するための手段を更に備える請求項１１に記載の装置。
【請求項１４】
前記使用済み触媒導入手段が、前記濃厚相触媒帯域の中心領域内で一般に水平方向に使用済み触媒を排出するための手段を更に備える請求項１２に記載の装置。
【請求項１５】
前記濃厚相触媒帯域が、前記再生容器により画定された濃厚相触媒帯域断面積を有すると共に、前記中心領域断面積と該濃厚相触媒帯域断面積との比が０．１〜０．５０の範囲であり、かつ前記環状領域断面積と該濃厚相触媒帯域断面積との比が０．５０〜０．９の範囲である請求項８に記載の装置。
【請求項１６】
前記濃厚相触媒帯域内には、垂直仕切り手段が存在しない請求項８に記載の装置。
【請求項１７】
前記中心領域が中心領域底端部及び中心領域上端部を有すると共に、前記使用済み触媒導入手段が、前記濃厚相触媒帯域の中心領域の底端部に使用済み触媒を排出するための手段を更に備える請求項８に記載の装置。
【国際調査報告】
2009520601.tif 000006
2009520601.tif 000007
2009520601.tif 000008