(57)【要約】【課題】ディレードコーキング軽油から微粒子材料を除去する分離方法および分離装置を提供する。【解決手段】ディレードコーキングユニット内で生じたフラッシュゾーン軽油流から微粒子材料を除去する方法および装置であって、フラッシュゾーン軽油流から微粒子材料を除去するためにサイクロン分離器を用いる。その流れは、さらに固定床触媒水素処理ユニットおよび流動床触媒分解ユニットまたはその他の処理ユニットを通過し、これによりフラッシュゾーン軽油流の値が高められる。
2005532420.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コーキングドラムからコークス分留装置へ供給されるオーバーヘッド蒸気がオーバーヘッド蒸気流、中間液体流および種々の粒径の微粒子を相当量含むフラッシュゾーン軽油流に分離されるディレードコーキング方法において、
前記フラッシュゾーン軽油流を第１の分離器に供給し、
前記フラッシュゾーン軽油流から約５００マイクロメートルより大きい微粒子材料を除去するとともに、第１の減少する微粒子流を形成するために、前記第１の分離器を操作し、
サイクロン分離器を有する第２の分離器に前記第１の減少する微粒子流を供給し、
前記第１の減少する微粒子流から約２５マイクロメートルより大きい粒径をもつ微粒子材料を除去するとともに、第２の減少する微粒子流を形成するために、前記第２の分離器を操作し、
水素処理装置に前記第２の減少する微粒子流を供給することを特徴とするディレードコーキング方法。
【請求項２】
前記フラッシュゾーン軽油流から約５００マイクロメートルより大きい粒径をもつ微粒子の少なくとも８０％を除去するように前記第１の分離器を操作することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記フラッシュゾーン軽油流から約５００マイクロメートルより大きい粒径をもつ微粒子の少なくとも９０％を除去するように前記第１の分離器を操作することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記フラッシュゾーン軽油流から約１００マイクロメートルより大きい粒径をもつ微粒子の少なくとも８０％を除去するように前記第１の分離器を操作することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記フラッシュゾーン軽油流から約１００マイクロメートルより大きい粒径をもつ微粒子の少なくとも９０％を除去するように前記第１の分離器を操作することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記フラッシュゾーン軽油流から約７５マイクロメートルより大きい粒径をもつ微粒子の少なくとも８０％を除去するように前記第１の分離器を操作することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記フラッシュゾーン軽油流から約７５マイクロメートルより大きい粒径をもつ微粒子の少なくとも９０％を除去するように前記第１の分離器を操作することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記フラッシュゾーン軽油流から約２５マイクロメートルより大きい粒径をもつ微粒子の少なくとも８０％を除去するように前記第２の分離器を操作することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項９】
前記フラッシュゾーン軽油流から約２５マイクロメートルより大きい粒径をもつ微粒子の少なくとも９０％を除去するように前記第２の分離器を操作することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１０】
前記フラッシュゾーン軽油流から約１５マイクロメートルより大きい粒径をもつ微粒子の少なくとも８０％を除去するように前記第２の分離器を操作することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１１】
前記フラッシュゾーン軽油流から約１５マイクロメートルより大きい粒径をもつ微粒子の少なくとも９０％を除去するように前記第２の分離器を操作することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１２】
少なくとも約２５psig（241.32kPa）の圧力損失で前記第２の分離器を操作することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１３】
少なくとも約５０psig（344.74kPa）の圧力損失で前記第２の分離器を操作することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１４】
前記第１の分離器がストレーナを有することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１５】
前記ストレーナが約７５〜５００マイクロメートルのメッシュサイズを有することを特徴とする請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
前記ストレーナがバスケット・ストレーナを有することを特徴とする請求項１４記載の方法。
【請求項１７】
前記第１の分離器がサイクロン分離器を有することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１８】
少なくとも約１０psig（68.95kPa）の圧力損失で前記第１の分離器を操作することを特徴とする請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
少なくとも約２０psig（137.90kPa）の圧力損失で前記第１の分離器を操作することを特徴とする請求項１７記載の方法。
【請求項２０】
約６５０°Ｆ（３４３．３℃）から約８００°Ｆ（４２６．７℃）までの間で前記第１の分離器に前記フラッシュゾーン軽油流を供給することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項２１】
前記第２の分離器は、シールを通ってマニホールドに接触する複数のサイクロンを有することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項２２】
前記シールが環境から約８００°Ｆ（４２６．７℃）までの範囲の温度に維持されることを特徴とする請求項２１記載の方法。
【請求項２３】
前記第２の分離器が少なくとも７つのサイクロンを有し、各サイクロンが約１．２７ｃｍから約１０．２ｃｍ（約０．５〜約４インチ）までの間の直径を有することを特徴とする請求項２１記載の方法。
【請求項２４】
前記複数のサイクロンの各々が約２．５４ｃｍから約５．０８ｃｍ（約１〜約２インチ）までの間の直径を有することを特徴とする請求項２１記載の方法。
【請求項２５】
前記複数のサイクロンの各々が約２．５４ｃｍ（１インチ）の直径を有することを特徴とする請求項２１記載の方法。
【請求項２６】
さらに、前記第２の分離器に前記第１の減少する微粒子流を供給する前に第３の分離器に前記第１の減少する微粒子流を供給することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項２７】
前記第３の分離器がストレーナを有することを特徴とする請求項２６記載の方法。
【請求項２８】
前記ストレーナが約７５マイクロメートルから約５００マイクロメートルまでのメッシュサイズを有することを特徴とする請求項２７記載の方法。
【請求項２９】
前記第３の分離器がサイクロン分離器を有することを特徴とする請求項２６記載の方法。
【請求項３０】
少なくとも約１０psig（68.95kPa）の圧力損失で前記第３の分離器を操作することを特徴とする請求項２９記載の方法。
【請求項３１】
少なくとも約２０psig（137.90kPa）の圧力損失で前記第３の分離器を操作することを特徴とする請求項２９記載の方法。
【請求項３２】
前記中間液体流のうちの１つが重質コークス軽油（heavy  coker  gas  oil）を含み、前記プロセスはさらに前記第１の分離器に前記フラッシュゾーン軽油流を供給する前に該フラッシュゾーン軽油流に前記重質コークス軽油流を混合することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３３】
前記中間液体流のうちの１つが重質コークス軽油を含み、前記プロセスはさらに前記第３の分離器に前記第１の減少する微粒子流を供給する前に該第１の減少する微粒子流に前記重質コークス軽油を混合することを特徴とする請求項２６記載の方法。
【請求項３４】
オーバーヘッド蒸気を生成するコーキングドラムと、前記コーキングドラムから前記オーバーヘッド蒸気を受入れ、それらをオーバーヘッド蒸気流と中間液体流と各種粒径の微粒子材料を実質量含むフラッシュゾーン軽油流とに分けるコークス分留装置と、前記コークス分留装置の下流に配置された水素処理装置とを具備するディレードコーキング装置であって、
前記コークス分留装置の下流に位置し、前記コークス分留装置から前記フラッシュゾーン軽油流を受け取り、第１の減少する微粒子流を形成するために前記フラッシュゾーン軽油流から約５００マイクロメートルより大きい粒径を有する微粒子材料を除去する第１の分離器と、
前記第１の分離器の下流に位置するサイクロン分離器を有し、第２の減少する粉体流を形成するために前記第１の減少する微粒子流から約２５マイクロメートルより大きい粒径を有する微粒子材料を除去する第２の分離器と、
を具備することを特徴とするディレードコーキング装置。
【請求項３５】
前記第１の分離器がストレーナを有することを特徴とする請求項３４記載の装置。
【請求項３６】
前記ストレーナがバスケット・ストレーナを有することを特徴とする請求項３５記載の装置。
【請求項３７】
前記ストレーナが約７５マイクロメートルから約５００マイクロメートルまでのメッシュサイズを有することを特徴とする請求項３５記載の装置。
【請求項３８】
前記第１の分離器がサイクロン分離器を有することを特徴とする請求項３４記載の装置。
【請求項３９】
前記第２の分離器がシールを通ってマニホールドに接触する複数のサイクロンを有することを特徴とする請求項３４記載の装置。
【請求項４０】
前記第２の分離器が少なくとも７つのサイクロンを有し、各サイクロンが約１．２７ｃｍから約１０．２ｃｍ（約０．５〜約４インチ）までの間の直径を有することを特徴とする請求項３９記載の装置。
【請求項４１】
前記複数のサイクロンの各々が約２．５４ｃｍから約５．０８ｃｍ（約１〜約２インチ）までの間の直径を有することを特徴とする請求項３９記載の装置。
【請求項４２】
前記複数のサイクロンの各々が約２．５４ｃｍ（１インチ）の直径を有することを特徴とする請求項３９記載の装置。
【請求項４３】
前記シールが環境から約８００°Ｆ（４２６．７℃）までの範囲の温度に維持されることを特徴とする請求項３９記載の装置。
【請求項４４】
前記第１の分離器の下流で、かつ前記第２の分離器の上流に位置する第３の分離器をさらに有することを特徴とする請求項３４記載の装置。
【請求項４５】
前記第３の分離器がストレーナを有することを特徴とする請求項４４記載の装置。
【請求項４６】
前記ストレーナが約７５マイクロメートルから約５００マイクロメートルまでのメッシュサイズを有することを特徴とする請求項４５記載の装置。
【請求項４７】
前記第３の分離器がサイクロン分離器を有することを特徴とする請求項４４記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本発明はディレードコーキングプロセスに係り、特にディレードコーキング装置内のフラッシュゾーン軽油流から微粒子材料を除去するための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディレードコーキングプロセスにおいて、コークスドラム（coke drum）からのコークスオーバーヘッド（coker overheads）をコークス分留装置（coke fractionator）に通過させ、蒸気流、１つ又はそれ以上の中間液体流およびフラッシュゾーン軽油（flash zone gas oil；ＦＺＧＯ）流に分離する。ＦＺＧＯ流は、しばしば種々の粒径の細かく分割された微粒子固体をかなりな量で含み（例えばコークス精製）、重質粘着性中間相材料（heavy viscous mesophase material）も同様である。中間相材料は、コークスドラムに残留する蒸気に伴われ、コークス分子にたびたび覆われているねばねばした液状のコークスであり得る。ＦＺＧＯ流の値を高めるために、更なる処理が必要であり、ＦＺＧＯ流を、例えば、固定床触媒水素処理装置（fixed bed catalytic hydroprocessing unit）に通し、それから流動床触媒分解（ＦＣＣ）装置または他の処理装置に通過させることが望ましい。しかし、ＦＺＧＯ流に随伴する固体および中間相材料は、水素処理器（hydroprocessor）の触媒床を迅速に閉塞させ汚すので望ましくない。
【０００３】
非水素処理（unhydrotreated）フラッシュゾーン軽油を流動床触媒分解装置（ＦＣＣ装置）において処理することはできる。しかし、非水素処理ＦＺＧＯ流の産出配布は、その高い芳香含有量と他の要因のために一般的に乏しい。
【０００４】
ろ過剤は、ＦＺＧＯ流から粉体微粒子をろ過するために用いることができる。しかし、ろ過プロセスは、フィルタが目詰まりしやすく、ろ過剤を清浄化するか又は付着したタールやゴムを除去するか又は再生させるためにかなりの期間シャットダウンする必要があり、インストールするためにかなりの初期投資が必要とされる。
【０００５】
ＦＺＧＯ流から微粒子材料を除去するために能率的かつ経済的に操作する方法および装置を提供することは有利である。こうすることでＦＺＧＯ流の次の処理が容易になり、ＦＺＧＯ流の値を高めることによって精製所経済を改善する機会が提供される。
【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、ディレードコーキング装置内のフラッシュゾーン軽油流から微粒子材料を除去するための方法および装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、粒径が少なくとも約１５〜２５マイクロメートルの粉体微粒子を含むフラッシュゾーン軽油流から微粒子材料を除去するための方法および装置を提供する。本発明に従えば、減少する微粒子流（reduced particulate stream）を形成するためにＦＺＧＯ流から微粒子材料を遠心分離除去するサイクロン分離技術を用いる。減少する微粒子流は、価値ある製品を提供するために、例えば水素処理装置および次の流動床触媒分解（ＦＣＣ）装置において更に処理され得る。ＦＺＧＯ流を水素処理装置に入れる前にＦＺＧＯ流から微粒子材料を除去すると、減少する入量または水素処理装置触媒床の閉塞を起こすことなくＦＺＧＯ流が処理されるようになる。
【０００８】
本発明の態様において、改良されたディレードコーキング方法は、コーキングドラムからコークス分留装置へ供給されるオーバーヘッド蒸気がオーバーヘッド蒸気流、中間液体流および種々の粒径の微粒子を相当量含むフラッシュゾーン軽油流に分離され、さらに以下の工程を有するものであって、
前記フラッシュゾーン軽油流を第１の分離器に供給し、
前記フラッシュゾーン軽油流から約５００マイクロメートルより大きい微粒子材料を除去するとともに、第１の減少する微粒子流を形成するために、前記第１の分離器を操作し、
サイクロン分離器を有する第２の分離器に前記第１の減少する微粒子流を供給し、
前記第１の減少する微粒子流から約２５マイクロメートルより大きい粒径をもつ微粒子材料を除去するとともに、第２の減少する微粒子流を形成するために、前記第２の分離器を操作し、
水素処理装置に前記第２の減少する微粒子流を供給することを特徴とする。
【０００９】
本発明の他の態様において、オーバーヘッド蒸気を生成するコーキングドラムと、前記コーキングドラムから前記オーバーヘッド蒸気を受入れ、それらをオーバーヘッド蒸気流と中間液体流と各種粒径の微粒子材料を実質量含むフラッシュゾーン軽油流とに分けるコークス分留装置と、前記コークス分留装置の下流に配置された水素処理装置とを具備するディレードコーキング装置であって、
前記コークス分留装置の下流に位置し、前記コークス分留装置から前記フラッシュゾーン軽油流を受け取り、第１の減少する微粒子流を形成するために前記フラッシュゾーン軽油流から約５００マイクロメートルより大きい粒径を有する微粒子材料を除去する第１の分離器と、
前記第１の分離器の下流に位置するサイクロン分離器を有し、第２の減少する粉体流を形成するために前記第１の減少する微粒子流から約２５マイクロメートルより大きい粒径を有する微粒子材料を除去する第２の分離器と、を具備することを特徴とする。
【００１０】
本発明の更なる態様において、本発明のディレードコーキング装置は２つの分離器を有し、そのうちの少なくとも１つはサイクロンのマニホールドを有するサイクロン分離器であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の方法および装置は、詰まった設備をバックフラッシングするために定期的なシャットダウンを行うことなく、オンラインで連続的に有利に操作することができる。この結果、メンテナンスコストおよび運転コストがより低くなる。従来の方法と比べると、本発明の方法および装置は低い初期投資で実施されるため有利である。本発明の方法および装置は、ＦＺＧＯ流の更なる処理を容易にすることによって精製所経済を改善する機会を提供し、ディレードコークスを自然にリサイクルするというよりはむしろＦＣＣ装置貯蔵としての水素処理されたＦＺＧＯの使用を許容する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１に基本的なディレードコーキング方法５を例示する。コーキング方法５は、貯蔵（feedstock）をガス・オーバーヘッド流、１つ又はそれ以上の中間液体流およびＦＺＧＯ流に変えることができる。運転中に、貯蔵１０は炉１５を通過し、それから２つのコークスドラム２０Ａ又は２０Ｂのうちの１つに入いる。コークスドラムから出てくるオーバーヘッド蒸気２５は、冷やされて（quenched）、それから分留装置３０内に供給される。液体３５（重質分の軽油またはリサイクル液体のようなもの）は、分留装置３０のフラッシュゾーンのなかに噴霧される。通常、フラッシュゾーンは分留装置の３０中間領域より低いところに位置する。重質分の軽油３５は、２つの目的、すなわち、それらを分留装置に入れるものとして蒸気中に浮遊する微粒子を分解する目的、および／または蒸気からより高い沸点を有する成分を凝縮させる目的の２つの目的に供することができる。湿性ガス・オーバーヘッド流４０は分留装置３０の頂部から出てくる。その間に、１つ又は２つ以上の中間液体流４５，５０，５５は分留装置３０の側部から出てくる。結果として、浮遊するコークス微粒子を含んでもよいＦＺＧＯ流６０と、粘り気のある微粒子のようなもの（以下、集合的に「微粒子材料」（particulate material）と呼ぶ）で覆われてもよく、粘り気のある微粒子であってもよい中間相材料とは、分留装置３０のボトム近傍に出てくる。
【００１３】
従来の方法において、ＦＺＧＯ流６０は、浮遊微粒子材料から触媒が迅速に汚されることから、通常、水素処理機（hydrotreater）に供給されない。その結果、ＦＺＧＯ流は、ＦＣＣ装置にろ過されないで供給されることができる。しかし、芳香化合物の油流の高いレベルは、結果として製品歩留まりを小さくするので望ましくない。しかも、ＦＺＧＯ流は、望ましくないレベルの硫黄をしばしば含んでおり、精製所のガソリン、灯油およびディーゼル製品流の硫黄レベルを委任される産業を上回るためにＦＣＣ装置を出てくる流れに起こる場合があった。いくつかの事例では、ＦＺＧＯ流が、高い硫黄燃料油を生産するために用いるそれらのような低い値の流れとして用いられる。
【００１４】
ＦＺＧＯ流から微粒子材料を除去することは、更に処理されるためにそれが役立って価値ある製品を得ることができることによって油流の値を有利に高める。特に、減少する微粒子の油流を、触媒床を汚す恐れなしに固定床触媒水素処理機に供給してもよい。したがって、価値ある製品を生産することはＦＣＣ装置のような装置において更に処理されることができるように、分離プロセスに図１に示される方法から得られるそれのようなＦＺＧＯ流６０を導くことは望ましい。
【００１５】
本発明は、それ自体が油流からフラッシュゾーン油流内に浮遊する微粒子材料を分離する改良された方法および装置を提供し、少なくとも１つのサイクロン分離装置または分離器を用いる。好適な態様において、第２の分離器は、マニホールド内に設けた複数のサイクロンを有するサイクロン装置である。この分離器は、最終的に触媒分解装置に入いることを目的とする油流から、約１５マイクロメートルを超える粒径をもつ微粒子材料の除去を行う。サイクロン分離器から上流に位置する分離器は、粒径が約７５マイクロメートルより大きいより大きい微粒子材料の除去を行ない、サイクロン分離器の閉塞を防止する。
【００１６】
図２に、サイクロン分離器８０と直列に繋がれた分離器６５を含む本発明の１つの実施形態を示す。分離器６５は、好ましくはＦＺＧＯ流から大粒径（例えば直径を有する約５００マイクロメートルを超える粒径をもつ微粒子）を分離除去する。サイクロン分離器８０は、実質的により小さい微粒子（例えば約２５マイクロメートルを超える微粒子）を分離除去する。もし「クリーナー（cleaner）」油流が要望されているのであれば、分離器６５は、約１００マイクロメートルを超える粒径をもつ微粒子材料を分離することができ、好ましくは約７５マイクロメートルを超える粒径をもつ微粒子材料を分離することができる。同様に、「クリーナー」油流のために、サイクロン分離器８０は約１５マイクロメートルを超える粒径をもつ微粒子材料を除去する。
【００１７】
好適な操作において、分離装置６５は、約５００マイクロメートルを超える粒径をもつ微粒子の少なくとも約８０％を分離する。より好ましくは、分離器６５は、約５００マイクロメートルを超える粒径をもつ微粒子の少なくとも約９０％を分離する。分離効率の類似のレベルは、約１００マイクロメートルを超える粒径の微粒子材料に望ましく、同様に約７５マイクロメートルを超える粒径の微粒子材料に望ましい。
【００１８】
分離器６５は、流体の流れから微粒子材料（例えば、固体および他の非流体）を分離し、置換し、除去し、剥ぎ取り、ろ過し、またはこれらの組合せを行うことができるいかなる装置でもありえる。分離器６５のための好適な装置は、例えばストレーナ、ふるい（シーブ）、フィルタ、サイクロンセパレータまたはそれらの組合せである。本発明の態様において、分離器６５はバスケット・ストレーナである。ストレーナは、約７５から約１００マイクロメートルまでのワイヤー・メッシュを含むことができる。他の好適なデザインは、例えば二重ストレーナまたは単一ストレーナを含む。本発明の別の態様において、分離器６５はサイクロン分離器を有する。これは、以下の図３について更に詳述して記載されている。
【００１９】
このプロセスに続いて、図２に示すように、減少する微粒子の油流７０は、分離器６５を出て、サイクロン分離器８０の下流にその後供給される。本発明の好適な態様では、サイクロン分離器８０は、個々に、好ましくはマニホールド内に収容された小さいサイズの複数のサイクロンを有し、ハウジングまたは容器の内側にある。好適な分離器８０は、図５に示されたものであり、この内容は以下に詳述する。好適な運転操作において、サイクロン分離器８０は、約２５マイクロメートルを超える粒径をもつ微粒子の少なくとも約８０％を分離する。より好ましくは、装置８０は約２５マイクロメートルを超える微粒子の少なくとも約９０％を分離する。分離効率の類似のレベルは、約１５マイクロメートルを超える粒径をもつ微粒子材料にとって望ましい。
【００２０】
サイクロン分離器８０からのオーバーフロー流９０は、減少する微粒子のレベルを有し、それが触媒分解装置１００（例えば流動床接触分解器（ＦＣＣ））の更なる処理に適しているために処理される水素処理装置９５に供給できる。アンダーフロー流８５はサイクロン分離器８０の下部領域から出てきて、油流７０から移される微粒子材料を運び去る。水素処理装置９５は、水素処理機（hydrotreater）、水素化分解法装置または水素化脱硫機（hydrodesulfurizer）であってもよく、典型的には固定床触媒を含むものである。
【００２１】
また、図２に示すように、重質分の軽油５５の任意の流れは、その流れをより粘りけがあるようにしない希釈剤として作用するために分離器６５に供給流れ５５Ａを直接に供給することができる。これは、流れをサイクロン８０へ戻り搬送させ、ラインの詰まりを防ぐのを助ける。
【００２２】
任意に、重質コークス軽油（「ＨＣＧＯ」）を、アンダーフローラインの詰まりを避けるために、分離器に残留するアンダーフロー流れに混合させることができる。ＨＣＧＯは、フラッシュ油となることができ、同様に流れ中のコークス微粒子の濃度を薄める蒸留液リサイクルとなりうる。ＨＣＧＯ流の使用も、プロセス内の総液体量を増加させ、プロセス導管内の必要な流れ速度を維持するのを助ける。
【００２３】
図３は、ＦＺＧＯ流からの微粒子の分離が直列のサイクロン分離器を用いて達成される本発明の他の実施例を提供する。ここで、分離器６５は好ましくはサイクロン分離器であって、コマーシャルコーキング流量（commercial-coking flow rates）、温度および分離効率を操作するために十分に大きく設計した。二段階サイクロン分離方法として、装置６５は約５００マイクロメートルを超える粒径をもつ大粒子の材料を実質的に除去するために操作され、その一方で、下流のサイクロン分離器８０はより小さい粒径の微粒子を除去する。好ましくは、分離器６５は約１００マイクロメートルを超える粒径の微粒子を除去し、約７５マイクロメートルを超える粒径の微粒子を除去するのがさらに好ましい。効果的には、ＦＺＧＯ流から大部分の大サイズの微粒子を除去することによって、サイクロン分離器８０が能率的に操作されることができること、もし除去されない場合は最小限は閉塞の可能性または頻度を伴う。好ましくは、分離器６５は、図２のその記載されている上記と同様の分離効率（パーセント除去）で操作される。一般的なコマーシャルコーキングプロセス・パラメータを支えるために、サイクロン分離器６５の名目上の直径は、好ましくは約４インチから１０インチまでの間にある。これは、容器、所望のスループットおよび／または分離方法に影響を及ぼしてもよい他の方法パラメータの長さに依存するが、変えることができる。
【００２４】
図３に示すように、ＦＺＧＯ流６０は分離器６５に入いり、ここでＦＺＧＯから大粒径の微粒子を除去するために処理される。微粒子材料の減少するレベルを有するオーバーフロー流７０は分離器６５を出るが、その一方でアンダーフロー流１１０は分離器６５の下部領域を出る。アンダーフロー流１１０は、ＦＺＧＯ流６０から遠心的に置き換えられた微粒子を含む。
【００２５】
本発明の実施において、所望の速さ、量およびプロセス効率および生産性を最大にする体積流量としてもよい。本発明の態様において、工業的な量が商業的な価値がある時間ライン（スケジュール）において処理される場合に、分離器６５または８０は、プロセスを通して体積および流量を支えるのに十分な圧力損失を伴う運転がなされる。さらに、充分な圧力低下が分離器の効果的な、妨げがない運転を確実にすることができることが判明した。したがって、分離器６５が図３に示すサイクロン容器である場合に、例えば、装置は少なくとも１０psigの圧力損失で好ましくは運転される。より好ましくは、装置は少なくとも２０psigの圧力損失で運転される。好適な態様において、サイクロン分離器８０は、少なくとも２５psigの圧力損失で運転され、より好ましくは圧力損失は少なくとも５０psigである。
【００２６】
任意に、分留装置３０によって生産された重質分の軽油流５５Ａおよび５５Ｂは、図３に示すように、それぞれ装置６５および装置８０のほうへ向かうことができる。流れ５５Ａを分離器６５に向けることは、大きい微粒子のかなりの量が重質分の軽油流のなかにあることになり、有利である。大きい微粒子がほとんどない場合は、ポンプ圧力必要条件を減らすために流れ５５Ｂを分離装置８０に向けることが好ましい。また、任意の蒸留液フラッシュ油の流れは、アンダーフローラインの詰まりを防止するためにアンダーフロー流１１０に混合させることができる。
【００２７】
本発明の他の実施形態は、図４に示すように少なくとも３台の分離装置を含む。第３の分離器１０５は、分離器６５の下流に位置し、かつ分離器８０の上流に位置することが好ましい。分離器１０５は、サイクロンセパレータ、ストレーナ、フィルタあるいは他のいかなる固体の除去装置であってもよい。ユニット１０５内の分離装置は、油流から微粒子材料を除去しうる性能に設計されることが好ましく、したがって装置６５が非操作（運転されない）か、ダウン（停止）か、あるいはサイクロン分離器８０に入る前に油流から大きい微粒子を除去するという第２の保証としてかの期間にバックアップされる。
【００２８】
任意に、サイクロン分離器８０から始まるアンダーフロー流８５は、自然なリサイクルとしてコークス分留装置３０に戻すことができる併合したアンダーフロー流（図示せず）を形成するために分離器６５からアンダーフロー流１１０と合流させることができる。併合した流れの適度の量が好ましくは用いられる。したがって、それらが混ぜられるいかなる蒸留フラッシュ油も含まなくて、２つの併合されたアンダーフロー流の量は、全体のＦＺＧＯ流の好ましくは約５％未満であるが、全体のＦＺＧＯ流の約１．５％と同程度低くありうる。
【００２９】
プロセス内の多種多様な流れの流量は、周知の技術のごとく様々な機器および設備によって制御されうる。したがって、図１〜図４のフローシートにおいて表わされないにもかかわらず、追加の設備および装置（例えば弁、コントローラ、流量計、インジケータ、その他）を本発明のプロセスに加えることができる。さらに、重質分軽油の使用は、プロセス内での閉塞（詰まり）の可能性を軽減するためにフラッシュ油として加えることができる。
【００３０】
本発明方法に用いるサイクロン分離器は、サイクロンを型どって（なぞって）作られる。ここで、容器本体に戦略的配置で接する入り口を備えるように細長い容器に設計され、そうすると容器内部での流体の流れとして渦が生じる。遠心力を用いて、より密度が高い材料（例えば、固体または微粒子材料）がＦＺＧＯ流から除去分離される。
【００３１】
本発明に好適なサイクロン分離器は、約０．５インチから約１５インチまでのサイズ（例えば、公称径）の範囲で様々に大きさを変えることができる。そのサイズ（例えば、大きい微粒子を除去する単一のサイクロンの直径またはマルチ・サイクロン・ユニット内の多数のサイクロンの直径）は、流体スループットの意図された量（体積）によって決定されるように変えることができる。
【００３２】
本発明のディレードコークス方法のサイクロン分離器の許容可能な操作のために、サイクロン状の分離ユニットがどのように設計されてどのように構成されるかについていくつかの要素（例えば、サイズ、直径、長さ）を決めることができる。これらの要素は、例えば所望の液体スループット、除去されるべき微粒子のサイズ、およびプロセス効率を含む。サイクロン・サイズが通常第１の段階で決定され、そのサイズに基づいて装置を通る流量を決定することができる。マルチ・サイクロン・ユニット（すなわち、サイクロンのマニホールド）のために、所望のプロセス効率を達成するために必要なサイクロンの数は、サイクロン１基当たりの流量によってシステムの所望の総流量を分割することによって決定することができる。
【００３３】
液体から微粒子材料を分離するサイクロンの性能は、多様な要因に基づくものである。これらの要因は、ハイドロサイクロン（hydrocyclone）内の遠心力と同様に、液体の比重と微粒子の比重との違いを含む。サイクロン内の遠心力は、液体の粘性およびサイクロン全体の圧力損失の両者によって決定される。本発明において、液体は典型的にはＦＺＧＯ流であり、ＦＺＧＯ流は重油部分（heavy oil fraction）である。流れのこのタイプは、周囲の環境温度下ではゲルである。しかし、ＦＺＧＯ流が分留装置に残留するように、その温度は通常、コークス・ドラム・サイクルに依存する約６００°Ｆから約８００°Ｆまで（３１５．６℃〜４２７．７℃）の間にある。ＦＺＧＯ流の比重および粘性は、その温度に依存して変わる。したがって、本発明の方法および装置のためのサイクロン分離器は、許容可能な運転操作と効率を確実にするために約６００°Ｆから約８００°Ｆまで（３１５．６℃〜４２７．７℃）の間の温度で運転されることが好ましい。
【００３４】
ここで図５に、本発明に好適なサイクロン分離器８０を例示するが、その装置は各サイクロンが小さい微粒子材料を遠心分離除去するために構成されるマルチ・サイクロン・ユニット１３４を含むものである。個々のサイクロン１３４は、容器本体１３６の内側で隣り合い、かつ相互に平行に並べられ、サイクロンのマニホールドを設けるための場所に保持される。複数の個々の装置を使用することによって、全体として、サイクロン分離器８０は、流体の商業的または工業的なサイズ体積量を処理するために操作することができる。
【００３５】
好適な実施例において、装置８０は、直径が約０．５インチから約４インチまで、より好ましくは名目上の直径が約０．５インチから約２インチまでの個々のサイクロン１３４を有する。装置８０は、サイクロン１基当たりにつき少なくとも毎分約５．５ガロン（毎秒０．３５リットル）の流量で操作されるように好ましくは構成される。より好ましくは、サイクロン分離器８０は、少なくとも毎分約７．５ガロン（毎秒０．４７リットル）を処理することができるサイクロンを含む。サイクロンを通る所望の流量は、マニホールド１３５に使用される個々のサイクロン数を決定するのを助ける。したがって、流量が少なくともサイクロン１基当たり毎分約５．５ガロンである本発明の特定の実施例において、個々のサイクロンの数を約７から６０までの間とすることができる。しかし、個々のサイクロンの数は、プロセスを通る予期された流量および微粒子材料の所望の除去効率に従って変えることができる。例えば、より大きい流量とするために、マニホールド内で個々のサイクロンをより要求してもよい。
【００３６】
好適なアセンブリにおいて、マニホールド１３５内の約２０の開口またはスロットは、容器本体１３６内で個々のサイクロンを保持するために利用できる。どのくらいのサイクロンがマニホールドに使用されるかによって、不使用の開口をブランクスで満たすか又はキャップオフすることができる。
【００３７】
図６に示すように、分離器８０は入口１３８およびオーバーフロー出口１４０を有する。図に示すように、サイクロン１３４の長さは、下部容器入口１３８からオーバーフロー出口１４０に隣接する領域まで延び出すことができる。サイクロン１３４は、上プレート１４２および下プレート１４４に固着することができる。好ましくは、各々のサイクロン１３４は、入口１３８に入った流れ（減少する微粒子の流れ）のオーバーフロー流出口１４０への漏洩を最小にするために、上プレート１４２に接触してシールを形成する。
【００３８】
そのマニホールドに個々のサイクロンを保持するシールは、熱的影響（例えば、縮小および拡張）に耐えることができるようにシステムを十分に頑丈にし、かつ、次の減少する微粒子の流れを伴う減少する微粒子のオーバーフロー流の不必要な流れ込みおよび／または混入を防ぐ。しかし、この種のシールは温度の極端な揺れ動き変動によって影響を受ける。運転中において、フラッシュゾーン軽油流は、約６００°Ｆ（３１５．６℃）から約８００°Ｆ（４２６．７℃）までの間の温度で、サイクロン分離器に供給される。しかし、シャットダウン期間中に、サイクロン装置は、約５０°Ｆ(１０℃）から約６０°Ｆ（１５．６℃）までの低い周囲温度でもよく、あるいは気候に応じてさらに低い周囲温度であってもよい。一般に知られているように、運転操作のシャットダウンおよびスタートアップが設備に要求され、特にジョイントやシール等のように温度が極端に変動するところに要求される。そこで、本発明は、例えばそのシール能力および完全性を、周囲温度から８００°Ｆ（４２６．７℃）までのように幅広い温度範囲間のマルチサイクルによって平らで戻り維持することができるシールを実行することによってこれらの要求を克服した。
【００３９】
ブッシング、座金およびガスケットの構成を用いることが、都合よく各サイクロンおよび上下両プレート１４４、１４２との相互間に充分な封止をつくりだすことが判明した。好適なシール・アセンブリは図７において例示される。そこにおいて、容器本体１３６内部で、各々のサイクロン１３４は好ましくはガスケット１５６を有する下プレート１４４に接触して、ブッシング１５８、座金１６０、ガスケット１６２およびばね座金１６４によって上部プレート１４２に接触する。このアセンブリは少なくとも２つのばね座金を有することが好ましい。好適なばね座金は、ベルビレ（Bellville）またはディスクワッシャーである。ガスケット１５６，１６２のための適切な材料は、高温で可撓性のままである材料を含んでいる（（例えば、約６００°Ｆ（３１５．６℃））。好適な材料は、可撓性の黒鉛である。
【００４０】
さらに図７に示すように、サイクロン１３４は、オーバフロー出口１４０（図示していないが、図６に示すように上部プレート１４２と容器キャップ１４８との間に好ましくは位置する）を通って去るオーバフロー流内にＦＺＧＯ流を分離し、かつ、容器本体１３６の底に位置する頂点１４６を通って去るアンダーフロー流（置換された微粒子を含む）に分離する。頂点１４６は、調節可能なクランプ１６６、心出しされたリング１６８およびガスケット１７０を有する容器本体１３６に固着することができる。好適なアセンブリにおいて、頂点１４６は着脱可能である。あるいは、頂点１４６は、非着脱可能であってもよく、フランジ−スタイル接続を使用している容器本体１３６に結合させてもよい。
【００４１】
サイクロンのマニホールドは、マニホールドに対する支持を強固にするために、トッププレート１４２およびボトムプレート１４４をそれぞれ接続する細長いロッドを任意に含むことができる。ロッドは、プロセス操作中に起こる熱変化の間において、容器プレートの潜在的な運動を最小にする。また、任意に、点検/ドレイン導管を、流体レベルの排水を許容するように設けてもよい。装置が保守点検作業のためのシャットダウンでなければならないときに、これは特に役立つ。
【００４２】
図８に、サイクロン分離器８０内の構成に適した個別のサイクロン１３４を示す。この図は単にサイクロン内で流体の流れを例示するだけであるために提供され、（点線で示した）ＦＺＧＯ流１７２は、置換された微粒子材料を含むアンダーフロー流１７４と減少する微粒子オーバーフロー流１７６（実質的に微粒子材料を取り除かれて空になっていた流れ）とに分離される。ＦＺＧＯ流は、入口またはノズル１７８を通ってサイクロン１３４内に接線に沿うように入り（enters tangentially）、ぐるぐる回る渦巻きまたは渦効果を形成する。それが懸濁されたＦＺＧＯ流より高い密度（すなわち、より重い）を一般に有する微粒子固体材料（図示せず）は、渦の中心から外れて遠心力によって振り落とされる。
【００４３】
微粒子の固体材料はサイクロンの内部の表層壁１８２に近づくように、それはよりゆっくり動いて、サイクロンの底に重力によって落ちる。ここで、微粒子の固体材料はアンダーフロー流１７４にのってサイクロン１３４を出る。実質的に微粒子の材料を取り除かれて空になったＦＺＧＯの残部は、オーバーフロー流１７６としてサイクロンの頂部を出る。
【００４４】
本発明の方法および装置の特定のいくつかの実施形態は、例示され、記載されると共に、多様な修正が本発明の精神と範囲から逸脱することなく、なされることができることは明らかである。
【００４５】
さらに構造、特定の寸法および有用性の材料に参照、または、用途はまた、いかなる態度もおよび他の材料において制限していることを目的としなくて、必要な大きさにしてもよく、有用性または用途は、本発明の範囲内でそうしてもよいものに置換されてもよい。したがって、本発明の方法および装置は、添付の請求の範囲およびそれによって制限されないようなものとし、他の実施形態は以下の請求項の範囲内に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】ディレードコーキング方法を模式的に示すフローチャート。
【図２】本発明の実施形態の方法を模式的に示すフローチャート。
【図３】他の実施形態の方法を模式的に示すフローチャート。
【図４】さらに他の実施形態の方法を模式的に示すフローチャート。
【図５】好適なサイクロン分離器の部分切欠斜視図。
【図６】本発明に好適なサイクロン分離器の部分切欠側面図。
【図７】図６のサイクロン分離器の一部を切欠いて示す分解斜視図。
【図８】図６と図７の分離器に役立つ個々のサイクロンの部分切欠斜視図。
【符号の説明】
【００４７】
５…ディレードコーキング方法、
１０…貯蔵、１５…炉、２０Ａ、２０Ｂ…コークスドラム、
２５…オーバーヘッド蒸気、
３０…分留装置３０、
３５，５５Ａ，５５Ｂ…重質分の軽油、
４０…湿性ガス・オーバーヘッド流、
４５，５０，５５…中間液体流、
６０…ＦＺＧＯ流、
６５…分離器、
７０，９０…オーバーフロー流、
８０…サイクロン分離器、
８５，１１０…アンダーフロー流、
９５…水素処理装置、
１００…触媒分解装置（ＦＣＣ）、
１０５…分離器、
１３４…マルチ・サイクロン・ユニット（サイクロン）、
１３５…マニホールド、
１３６…容器本体、
１３８…下部容器入口、
１４０…オーバーフロー出口、
１４２…上プレート、
１４４…下プレート、
１４６…頂点、
１５６，１６２…ガスケット、
１５８…ブッシング、
１６０…座金、
１６４…ばね座金。
【図１】
2005532420.tif 000003
【図２】
2005532420.tif 000004
【図３】
2005532420.tif 000005
【図４】
2005532420.tif 000006
【図５】
2005532420.tif 000007
【図６】
2005532420.tif 000008
【図７】
2005532420.tif 000009
【図８】
2005532420.tif 000010
【国際調査報告】
2005532420.tif 000011
2005532420.tif 000012
2005532420.tif 000013