(57)【要約】固体部分及びガス状部分を含む固体含有ガス状原料流から、接線方向に設けた原料入口及び管状サイクロンハウジングの上方から突出する管状ガス出口導管を備えたサイクロン分離器により固体を分離する方法において、該管状ガス出口導管の外表面及び管状サイクロンハウジング内に、固体を含まない原料流のガス状部分の密度よりも低い密度の第二ガスを供給する該方法。【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体部分及びガス状部分を含む固体含有ガス状原料流から、接線方向に設けた原料入口及び管状サイクロンハウジングの上方から突出する管状ガス出口導管を備えたサイクロン分離器により固体を分離する方法において、該管状ガス出口導管の外表面及び管状サイクロンハウジング内に、固体を含まない原料流のガス状部分の密度よりも低い密度の第二ガスを供給する該方法。
【請求項２】
前記第二ガスの密度が、原料流のガス状部分の密度に対し５０％以下である請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第二ガスの密度が、原料流のガス状部分の密度に対し３０％以下である請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第二ガスが水蒸気である請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記第二ガスが、ガス出口導管の上端に供給される請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記第二ガスが、管状ガス出口導管の中空壁に存在する多数の開口を経由して供給される請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記第二ガスが、乱流の少ない表面に汚れを発生させる恐れのあるコークス前駆体、粒子、及び／又は固体を含まない請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明は、固体部分及びガス状部分を含む固体含有（ｌａｄｅｎ）ガス状原料流から、接線方向に設けた原料入口及び管状サイクロンハウジングの上方から突出する管状ガス出口導管を備えたサイクロン分離器により固体を分離する方法において、該管状ガス出口導管の外表面及び管状サイクロンハウジング内に、固体を含まない原料流のガス状部分の密度よりも低い密度の第二ガスを供給する該分離方法に向けたものである。
【背景技術】
【０００２】
接線方向入口サイクロンは周知で、例えばＰｅｒｒｙ’ｓ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ’  ｈａｎｄｂｏｏｋ，第４編、１９７３，ＭｃＧｒａｗ−Ｈｉｌｌ  Ｉｎｃ．，２０−８３〜２０−８５頁に記載されている。
【０００３】
前記ガス状原料流中の固体が、汚染成分、例えばタール、水分、コークス前駆体、凝集粒子又はフライアッシュを、任意に、小さい（触媒）粒子との組合せで、含むと、このような粒子が堆積し、やがてこの汚染成分がガス出口導管の外側で成長する恐れがあることを見い出した。この層は、やがてサイクロンの分離効率に負の影響を与える。更に層部分は、表面から離れてサイクロンの下端に落下し、例えばサイクロンの底部開口やディプレグ（ｄｉｐｌｅｇ）を通る粒子の流れを妨げる。このような固体含有ガスを前述のような接線方向サイクロンに供給する通常の方法は、流体接触分解（ＦＣＣ）法、石炭ガス化法、鉄鉱石直接分解法及びコークス化法である。本発明は、前記サイクロン分離器におけるガス出口導管の外表面上にこのような汚染が起こる恐れを回避することを目的とする。
【０００４】
ＵＳ−Ａ−５３７６３３９には、ＦＣＣ反応器立て管の流出流からＦＣＣ触媒を分離するためのサイクロン分離器が記載されている。この立て管流出流の他、水蒸気、ＦＣＣ触媒粒子及び炭化水素蒸気の混合物が、管状ガス出口導管外表面の上端付近及び管状サイクロンハウジング内に供給される。この第二の混合物は、前記ＦＣＣユニットの水蒸気ストリッパーの蒸気流出流である。
【０００５】
ＷＯ−Ａ−９８０９７３０には、ＦＣＣ反応器立て管の流出流からＦＣＣ触媒を分離するためのサイクロン分離器が記載されている。このサイクロンのガス出口の周囲には、固体含有ガスをサイクロンハウジングの上方から入れるための入口が備えてある。この第二の混合物は、前記ＦＣＣユニットの水蒸気ストリッパーの蒸気流出流である。
【０００６】
ＵＳ−Ａ−５３６２３７９には、ＦＣＣ反応器立て管の流出流からＦＣＣ触媒を分離するため開放下端を備えたサイクロン分離器が記載されている。上記引用した開示と同様、サイクロンのガス出口の周囲には、ガスをサイクロンハウジングの上方から入れるための入口が備えてある。この第二の混合物は、前記ＦＣＣユニットの水蒸気ストリッパーの蒸気流出流である。
【０００７】
Ｇ．Ｓｔａｕｄｉｎｇｅｒ及びＨｏｆｆｍａｎｎ，ＶＤＩ  Ｂｅｒｉｃｈｔｅ，Ｎｒ．１２９０，１９９６年、１２７〜１３９頁の論文には、固体含有ガスの分離用実験室サイクロンエレメントが記載されている。この接線方向サイクロンに対し、管状ガス出口導管外表面の上端付近及び管状サイクロンハウジング内に第二のガスが供給される。第二ガスの組成は、固体含有ガスのガス状部分と同じである。このような第二ガスを前記場所に添加すると、分離効率は、あったとすれば、（ｉｆ  ａｔ  ａｌｌ）僅かながら正に影響することが判った。
【０００８】
ＵＳ−Ａ−４０４３８９９は、ＦＣＣ反応器立て管の流出流からＦＣＣ触媒を分離するためのサイクロン分離器を開示している。反応器流出流から分離された触媒についてサイクロンストリッピングを行うため、このサイクロン流に対し、サイクロン管状体の下端に第二ガスが供給される。
【非特許文献１】Ｐｅｒｒｙ’ｓ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ’  ｈａｎｄｂｏｏｋ，第４編、１９７３，ＭｃＧｒａｗ−Ｈｉｌｌ  Ｉｎｃ．，２０−８３〜２０−８５頁
【非特許文献２】Ｇ．Ｓｔａｕｄｉｎｇｅｒ及びＨｏｆｆｍａｎｎ，ＶＤＩ  Ｂｅｒｉｃｈｔｅ，Ｎｒ．１２９０，１９９６年、１２７〜１３９頁
【特許文献１】ＵＳ−Ａ−５３７６３３９
【特許文献２】ＷＯ−Ａ−９８０９７３０
【特許文献３】ＵＳ−Ａ−５３６２３７９
【特許文献４】ＵＳ−Ａ−４０４３８９９
【特許文献５】ＵＳ−Ａ−５５６９４３５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、前記接線方向サイクロン分離器におけるガス出口導管の外表面上の汚染を回避することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
以下の方法は、この目的を達成する。固体部分及びガス状部分を含む固体含有ガス状原料流から、接線方向に設けた原料入口及び管状サイクロンハウジングの上方から突出する管状ガス出口導管を備えたサイクロン分離器により固体を分離する方法において、該管状ガス出口導管の外表面及び管状サイクロンハウジング内に、固体を含まない原料流のガス状部分の密度よりも低い密度の第二ガスを供給する該方法。
【００１１】
出願人は、第二ガスとして、固体含有ガスのガス状部分の密度に比べて（ａｓ）実質的に低密度を有するガスを使用することにより、ガス出口管の周囲に一種の保護ガス層が形成されることを明らかにした。このように比較的軽いガスに作用する遠心力により、いかなる成分も保護層を通過しないこと、及び第二ガスは、このように潜在的な粘着性成分を含まないことから、いかなる汚染性成分もガス出口導管の外表面と接触せず、汚染は起こらない。
【００１２】
前記ＵＳ−Ａ−５３７６３３９、ＷＯ−Ａ−９８０９７３０及びＵＳ−Ａ−５３６２３７９に開示された方法では、第二ガスは、ＦＣＣ触媒粒子及び炭化水素蒸気の総量（ａｍｏｕｎｔｓ）を含有するので、本発明方法は、これらの方法とは異なる。これらの方法を用いると、このような化合物が存在するので、未だ汚染が起こる恐れがある。前述のように、サイクロンに加えた水蒸気は、保護層を生じないし、また水蒸気は、ガス出口導管から遠く離れた所で供給されるので、本発明は、ＵＳ−Ａ−４０４３８９９に開示された方法とも異なる。
【００１３】
第二ガスの密度は、原料流のガス状部分の密度に対し、好ましくは５０％以下、更に好ましくは３０％以下である。第二ガスは、固体含有ガスのガス状部分の一部でもあるガスの群から選択することが好ましい。前記先行方法において通常、接線方向サイクロンへの原料の一部である好適なガスの例は、メタン、エタン、窒素、水蒸気、又はそれらの２種以上の混合物である。ＦＣＣ法では、第二ガスは、メタン及びこのＦＣＣ回収系で得られるものと同様な沸点以下の成分を含む軽質ガスフラクションであると有利であるかも知れない。水蒸気の添加は、ＦＣＣ回収系では、大きな下流能力問題を生じないので、水蒸気も有利に使用される。第二ガスは、検出可能な量の固体又はコークス前駆体を含まない。
【００１４】
接線方向サイクロンへの第二ガスの供給量は、前記サイクロンに供給する固体含有原料のガス状部分に対し、好ましくは１０容量％未満、更に好ましくは１〜５容量％、最も好ましくは１〜３容量％である。
【００１５】
第二ガスを供給する場所は、ガス出口導管の周囲に保護層が形成されるような所であれば、どこでもよい。第二ガスは、ガス出口導管の上端に、例えば該ガス出口管と、管状サイクロンハウジングの上端を閉じるカバーとの間のスリーブを通して供給するのが好ましい。他の好ましい実施態様は、管状ガス出口導管の中空壁に存在する多数の開口を通して第二ガスを供給する場合である。
【００１６】
接線方向サイクロンは、例えばＵＳ−Ａ−５３７６３３９に示されるようなディプレグを備えてもよいし、或いは例えばＵＳ−Ａ−５５６９４３５又は５３６２３７９に示されるようにディプレグを備えていなくてもよい。
固体含有ガス状原料は、好ましくはＦＣＣ反応器立て管の流出流である。
【国際調査報告】
2005537118.tif 000002
2005537118.tif 000003