(57)【要約】  炭化水素フィードを、触媒ストリッパー（４）に流体で連結された触媒冷却器（５）を含む装置を利用する方法で接触分解して、より軽質の炭化水素にする。
2007501311.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭化水素フィードをより軽質の炭化水素生成物に接触分解するための接触分解方法であって、
（ａ）炭化水素フィードを、接触分解反応器中で熱触媒粒子と接触させて、使用済み触媒粒子およびより軽質の炭化水素生成物を含む流出物を生成するステップと、
（ｂ）前記使用済み触媒粒子を、セパレータ中で前記軽質炭化水素生成物から分離するステップと、
（ｃ）前記使用済み触媒粒子をストリッピングゾーン中でストリッピング媒体と接触させることによって、前記使用済み触媒粒子をストリッピングするステップと、
（ｄ）前記ストリッピングゾーン中の使用済み触媒粒子の温度が約９５０°Ｆ〜約１０７５°Ｆの目標ストリッピング温度を超えるかどうか決定するために温度を監視するステップと、
（ｅ）使用済み触媒粒子の温度が前記目標ストリッピング温度を超えた場合に、前記使用済み触媒粒子の一部分を前記ストリッピングゾーンから抜き出し、前記使用済み触媒粒子を触媒冷却器に誘導するステップと、
（ｆ）前記抜き出された触媒を前記触媒冷却器中で冷却し、前記冷却触媒を前記ストリッピングゾーンに戻して、前記ストリッピングゾーン中の触媒の温度を、前記目標ストリッピング温度より低い温度に下げるステップとを含む方法。
【請求項２】
前記分解反応器が、ライザー型反応器、横型反応器、および下降流反応器からなる群から選択される請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記分解反応器がライザー型反応器である請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記炭化水素原料油が、ナフサ、ガスコンデンセート、ラフィネート、常圧軽油、減圧軽油、留出液、原油、粗残油、および上記のいずれかの混合物からなる群から選択される請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記セパレータが分離容器の上部希薄相ゾーンに配置され、前記ストリッピングゾーンが前記分離容器の下部濃密相ゾーンに配置された請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記ストリッピングゾーンにバッフルが設けられている請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記ストリッピングゾーンに充填物が設けられている請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記触媒冷却器が前記分離容器の外部に配置された請求項５に記載の方法。
【請求項９】
前記触媒冷却器が使用済み熱触媒を前記ストリッピングゾーンの塔頂部分から受容し、前記使用済み熱触媒を間接熱交換器中で冷却し、冷却使用済み触媒を前記ストリッピングゾーンの下部部分に戻す請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記触媒冷却器が、前記ストリッピングゾーンの下部部分から抜き出された使用済み熱触媒を受容し、リフトガスを前記抜き出された使用済み熱触媒に加えて、前記抜き出された使用済み熱触媒を、冷却用の間接熱交換器に通して上昇させ、前記冷却使用済み触媒を前記分離容器の上部希薄相に戻し、リフトガスを前記冷却使用済み触媒から分離し、分離された冷却使用済み触媒をストリッピングゾーンに戻す請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記触媒冷却器が、前記ストリッピングゾーンの下部部分から抜き出された使用済み熱触媒を受容し、リフトガスを前記抜き出された使用済み熱触媒に加えて、前記抜き出された使用済み熱触媒を、冷却用の間接熱交換器に通して上昇させ、前記冷却使用済み触媒をストリッピングゾーンに戻す請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
前記目標ストリッピング温度が約９５０°Ｆ〜約１０５０°Ｆである請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記目標ストリッピング温度が約９５０°Ｆ〜約１０２５°Ｆである請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
温度監視ステップ（ｄ）が、少なくとも１個の温度センサをストリッピングゾーンに配置し、前記温度センサが、弁制御手段に、前記ストリッピングゾーンから前記触媒冷却器に抜き出される触媒の量を制御するように信号を送ることを含む請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
さらに、（ｇ）ストリッピングされた使用済み触媒を前記ストリッピングゾーンから触媒再生装置に抜き出すステップと、（ｈ）触媒を前記再生装置中で再生して、再生熱触媒を生成するステップと、（ｉ）再生熱触媒を前記反応器に戻すステップとを含む請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
触媒ストリッピングゾーンを含む改善された接触分解方法であって、前記改善が（ｉ）前記ストリッピングゾーン中の使用済み触媒粒子の温度が、約９５０°Ｆ〜約１０７５°Ｆの目標ストリッピング温度を超えたかどうかを決定するために温度を監視するステップと、（ｉｉ）使用済み触媒粒子の温度が前記目標ストリッピング温度を超えた場合に、前記使用済み触媒粒子の一部分を前記ストリッピングゾーンから抜き出し、前記使用済み触媒粒子を触媒冷却器に誘導するステップと、（ｉｉｉ）前記抜き出された触媒を前記触媒冷却器中で冷却し、前記冷却触媒を前記ストリッピングゾーンに戻して、前記ストリッピングゾーン中の触媒の温度を、前記目標ストリッピング温度より低い温度に下げるステップとを含む方法。
【請求項１７】
前記触媒冷却器が、使用済み熱触媒を前記ストリッピングゾーンの塔頂部分から受容し、前記使用済み熱触媒を間接熱交換器中で冷却し、冷却使用済み触媒を前記ストリッピングゾーンの下部部分に戻す請求項１６に記載の改善された方法。
【請求項１８】
前記触媒冷却器が、前記ストリッピングゾーンの下部部分から抜き出された使用済み熱触媒を受容し、リフトガスを前記抜き出された使用済み熱触媒に加えて、前記抜き出された使用済み熱触媒を、冷却用の間接熱交換器に通して上昇させ、前記冷却使用済み触媒を前記分離容器の上部希薄相に戻し、リフトガスを前記冷却使用済み触媒から分離し、分離された冷却使用済み触媒をストリッピングゾーンに戻す請求項１６に記載の改善された方法。
【請求項１９】
前記触媒冷却器が、前記ストリッピングゾーンの下部部分から抜き出された使用済み熱触媒を受容し、リフトガスを前記抜き出された使用済み熱触媒に加えて、前記抜き出された使用済み熱触媒を、冷却用の間接熱交換器に通して上昇させ、前記冷却使用済み触媒をストリッピングゾーンに戻す請求項１６に記載の改善された方法。
【請求項２０】
前記目標ストリッピング温度が約９５０°Ｆ〜約１０５０°Ｆである請求項１６に記載の改善された方法。
【請求項２１】
前記目標ストリッピング温度が約９５０°Ｆ〜約１０２５°Ｆである請求項２０に記載の改善された方法。
【請求項２２】
温度監視ステップが、少なくとも１個の温度センサをストリッピングゾーンに配置し、前記温度センサが、弁制御手段に、前記ストリッピングゾーンから前記触媒冷却器に抜き出される触媒の量を制御するように信号を送ることを含む請求項１６に記載の方法。
【請求項２３】
炭化水素原料油の接触分解用装置であって、
（ａ）炭化水素フィードを熱触媒粒子と接触させて、使用済み触媒粒子およびより軽質の炭化水素生成物を含む流出物を生成する接触分解反応器、
（ｂ）前記使用済み触媒粒子を前記軽質炭化水素生成物から分離するためのセパレータ、
（ｃ）前記使用済み触媒粒子をストリッピング媒体と接触させることによって、前記使用済み触媒粒子をストリッピングするためのストリッピングゾーン、
（ｄ）前記ストリッピングゾーン中の使用済み触媒粒子の温度が、約９５０°Ｆ〜約１０７５°Ｆの目標ストリッピング温度を超えたかどうかを決定するために温度を監視するための感温手段、
（ｅ）前記ストリッパーから抜き出された前記使用済み触媒粒子の一部分を冷却し、それによって冷却使用済み触媒を生成するための触媒冷却器であって、使用済み触媒粒子の温度が前記目標ストリッピング温度を超える場合に、前記使用済み触媒の前記一部分を前記ストリッピングゾーンから抜き出すためのストリッパー−冷却器間導管と、前記冷却触媒を前記冷却器から前記ストリッピングゾーンに戻して、前記ストリッピングゾーン中の触媒の温度を前記目標ストリッピング温度より低い温度に下げるための冷却触媒戻り導管とを含む触媒冷却器
を含む装置。
【請求項２４】
前記分解反応器が、ライザー型反応器、横型反応器、および下降流反応器からなる群から選択される請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
前記分解反応器がライザー型反応器である請求項２４に記載の装置。
【請求項２６】
前記反応器が、ナフサ、ガスコンデンセート、ラフィネート、常圧軽油、減圧軽油、留出液、原油、粗残油、および上記のいずれかの混合物からなる群から選択される炭化水素原料油を接触させるように適合された請求項２３に記載の装置。
【請求項２７】
前記セパレータが分離容器の上部希薄相ゾーンに配置され、前記ストリッピングゾーンが前記分離容器の下部濃密相ゾーンに配置された請求項２３に記載の装置。
【請求項２８】
前記ストリッピングゾーンがバッフルを備えている請求項２７に記載の装置。
【請求項２９】
前記ストリッピングゾーンが充填物を備えている請求項２７に記載の装置。
【請求項３０】
前記触媒冷却器が前記分離容器の外部に配置された請求項２７に記載の装置。
【請求項３１】
前記触媒冷却器が、前記抜き出された使用済み熱触媒を前記ストリッパーの塔頂部分から受容し、前記抜き出された使用済み熱触媒を冷却し、冷却使用済み触媒を前記ストリッピングゾーンの下部部分に戻すように適合された請求項３０に記載の装置。
【請求項３２】
前記触媒冷却器が、ストリッパー−冷却器間導管を介して、前記ストリッピングゾーンの下部部分から抜き出された使用済み熱触媒を受容するように適合され、かつ前記ストリッパー−冷却器間導管中の前記抜き出された使用済み熱触媒にリフトガスを加えて、前記抜き出された使用済み熱触媒を冷却用の間接熱交換器に通して上昇させる手段を含み、前記触媒冷却器がさらに、冷却触媒戻り導管を介して、前記冷却使用済み触媒を前記分離容器の上部希薄相に戻すように適合され、かつ前記冷却使用済み触媒からリフトガスを分離し、分離された冷却使用済み触媒をストリッピングゾーンに戻すセパレータを含む請求項３０に記載の装置。
【請求項３３】
前記触媒冷却器が、前記ストリッピングゾーンの下部部分から抜き出された使用済み熱触媒を受容し、リフトガスを前記抜き出された使用済み熱触媒に加えて、前記抜き出された使用済み熱触媒を、冷却用の間接熱交換器に通して上昇させ、前記冷却使用済み触媒をストリッピングゾーンに戻すように適合された請求項３０に記載の装置。
【請求項３４】
前記目標ストリッピング温度が約９５０°Ｆ〜約１０５０°Ｆである請求項２３に記載の装置。
【請求項３５】
前記目標ストリッピング温度が約９５０°Ｆ〜約１０２５°Ｆである請求項３４に記載の装置。
【請求項３６】
感温手段（ｄ）が、ストリッピングゾーンに配置された少なくとも１個の温度センサを含み、前記温度センサ装置が、弁制御手段に、前記ストリッピングゾーンから前記触媒冷却器に抜き出される触媒の量を制御するように信号を送る請求項２３に記載の装置。
【請求項３７】
さらに、（ｈ）触媒を再生し、再生熱触媒を生成し、前記再生熱触媒を前記反応器に戻すように適合された触媒再生装置を含む請求項２３に記載の装置。
【請求項３８】
触媒ストリッピングゾーンを含む改善された接触分解装置であって、前記改善が
（ｉ）前記ストリッピングゾーン中の使用済み触媒粒子の温度が約９５０°Ｆ〜約１０７５°Ｆの目標ストリッピング温度を超えたかどうかを決定するために温度を監視するための感温手段と、
（ｉｉ）前記使用済み触媒粒子を冷却するための、前記ストリッピングゾーンに流体で連結された触媒冷却器と、
（ｉｉｉ）使用済み触媒粒子の温度が前記目標ストリッピング温度を超えた場合に、前記使用済み触媒粒子の一部分を前記ストリッピングゾーンから抜き出し、前記使用済み触媒粒子を前記触媒冷却器に誘導するための手段と、
（ｉｖ）前記冷却触媒を前記ストリッピングゾーンに戻して、前記ストリッピングゾーン中の触媒の温度を前記目標ストリッピング温度より低い温度に下げるための手段とを含む装置。
【請求項３９】
前記触媒冷却器が、使用済み熱触媒を前記ストリッピングゾーンの塔頂部分から受容し、前記使用済み熱触媒を間接熱交換器中で冷却し、冷却使用済み触媒を前記ストリッピングゾーンの下部部分に戻すように適合された請求項３８に記載の改善された装置。
【請求項４０】
前記触媒冷却器が、前記ストリッピングゾーンの下部部分から抜き出された使用済み熱触媒を受容するように適合され、使用済み熱触媒を抜き出すための前記手段が、さらに前記抜き出された使用済み触媒を冷却用の間接熱交換器に通して流動化させるためにリフトガスを導入する手段を含み、前記冷却触媒を前記ストリッピングゾーンに戻すための前記手段が、前記冷却使用済み触媒を前記分離容器の上部希薄相に戻し、リフトガスを前記冷却使用済み触媒から分離し、分離された冷却使用済み触媒をストリッピングゾーンに戻すように適合された請求項３８に記載の改善された装置。
【請求項４１】
前記触媒冷却器が、前記ストリッピングゾーンの下部部分から抜き出された使用済み熱触媒を受容するように適合され、使用済み熱触媒を抜き出すための前記手段が、さらに前記抜き出された使用済み触媒を冷却用の間接熱交換器に通して流動化させるためにリフトガスを導入する手段を含み、前記冷却触媒を前記ストリッピングゾーンに戻すための前記手段が、前記冷却使用済み触媒をストリッピングゾーンに戻すように適合された請求項３８に記載の改善された装置。
【請求項４２】
前記目標ストリッピング温度が約９５０°Ｆ〜約１０５０°Ｆである請求項３８に記載の改善された装置。
【請求項４３】
前記目標ストリッピング温度が約９５０°Ｆ〜約１０２５°Ｆである請求項４２に記載の改善された装置。
【請求項４４】
感温手段が、ストリッピングゾーンに配置された少なくとも１個の温度センサを含み、前記感温手段が、弁制御手段に、前記ストリッピングゾーンから前記触媒冷却器に抜き出される触媒の量を制御するように信号を送る請求項３８に記載の装置。
【請求項４５】
炭化水素フィードをより軽質の炭化水素生成物に接触分解するための接触分解方法であって、
（ａ）反応ゾーン中の炭化水素フィードを、接触分解反応器中で熱触媒粒子と接触させて、使用済み触媒粒子およびより軽質の炭化水素生成物を含む流出物を生成するステップと、
（ｂ）前記流出物を反応器出口から濃厚床に吐出するステップと、
（ｃ）前記反応ゾーン中で前記フィードを接触させる前記粒子状熱触媒の量を制御することによって、反応器出口温度を約１０７５°Ｆより高い温度に制御するステップと、
（ｄ）前記使用済み触媒粒子をストリッピング媒体と接触させることによって、前記濃厚床の下部部分のストリッピングゾーンにおいて前記使用済み触媒粒子をストリッピングするステップと、
（ｅ）前記ストリッピングゾーン中の使用済み触媒粒子の温度が、約９５０°Ｆ〜約１０７５°Ｆの目標ストリッピング温度を超えたかどうかを決定するために温度を監視するステップと、
（ｆ）使用済み触媒粒子の温度が前記目標ストリッピング温度を超えた場合に、前記使用済み触媒粒子の一部分を前記ストリッピングゾーンから抜き出し、前記抜き出された使用済み触媒粒子を触媒冷却器に誘導するステップと、
（ｇ）前記抜き出された触媒を前記触媒冷却器中で冷却し、前記冷却触媒を前記ストリッピングゾーンに戻して、前記ストリッピングゾーン中の触媒の温度を前記目標ストリッピング温度より低い温度に下げるステップとを含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に高温の流動接触分解環境で連続使用するための触媒の可使時間を延ばす方法および装置に関し、さらに詳細には、接触分解効率を改善し、触媒交換の間隔を延長し、炭化水素分解方法の環境影響を低減するようにストリッピングゾーン中に存在する触媒温度を制御し低減するための装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
流動接触分解（「ＦＣＣ」）法は、減圧軽油や他の比較的重質油などの炭化水素フィード流を、より軽質でより価値のある炭化水素生成物に転換するために幅広く使用されている。
【０００３】
流動接触分解装置（「ＦＣＣＵ」）の基本部品は、反応器、分離器、触媒ストリッパー、および触媒再生装置を含む。反応器は、ほとんどの場合ライザー型塔中に接触ゾーンを含み、接触ゾーンでは、炭化水素フィードが粒子状熱触媒と接触して、炭化水素フィードがより軽質の炭化水素生成物に分解される。分解反応からの生成物蒸気が触媒から分離される分離ゾーン、または分離器は、ほとんどの場合ライザー型塔の下流端部に位置し、あるいはそれと接触している。
【０００４】
ＦＣＣ法は、炭化水素フィードを、微細化または粒子状の固体材料で構成されている触媒と接触させることによって実施する。触媒は、ガスまたは蒸気が所望の方式の流体輸送をもたらすのに十分な速度でその中を通ることによって流体のように移動する。
【０００５】
ライザー分解では、再生触媒および出発物の炭化水素フィードは、一般に円筒状反応器に入り、熱触媒と接触すると炭化水素および流体化媒体の蒸発に起因するガスの膨張によって、場合によってはリフトガスの提供によって上流へ移動する。反応ゾーンの端部で、反応器の流出物は、使用済み触媒、炭化水素生成物、およびオプションのリフトガスを含む。触媒および炭化水素生成物を回収するためには、流出物を分離ゾーンで炭化水素に富んだ気相と、使用済み触媒を含む固形分に富んだ相に分離する。
【０００６】
分離された依然として高温の使用済み触媒を、分離ゾーンからストリッパーゾーンに送る。分解相中、粒子状触媒は炭化水素蒸気を吸収する。したがって、使用済み触媒は、相当量の除去可能なまたはストリッピング可能な炭化水素を含んでいる。触媒ストリッパーは、使用済み触媒を分離ゾーンから受容し、水蒸気または他のストリッピング媒体と向流接触させることによって同伴の炭化水素を使用済み触媒から除去する。
【０００７】
ストリッピングゾーンでは、ストリッピングガス、ほとんどの場合水蒸気は、ストリッピング容器の下部部分の入口を経由して導入される。ストリッピングガスは、ストリッピング容器を通って上昇し、下方方向に流れる使用済み熱触媒に対して向流方向に、混合用バッフルまたは充填物を越えて、ストリッパーゾーンの下部部分に配置された出口に誘導して流れる。ストリッピングガスは、使用済み熱触媒を通って流れるとき、触媒表面に吸収された炭化水素蒸気をストリッピングする。次いで、ストリッピングした炭化水素蒸気を回収することができる。
【０００８】
次いで、コークスを除去する目的で、ストリッピング後の使用済み熱触媒をストリッパーから触媒再生装置に移動する。分解反応中、コークスは触媒に被着し、触媒を部分的に失活させる。コークスは、分解反応の副生成物であり、水素、および炭素、およびことによると硫黄や金属など微量の他の材料からなり、出発材料と共にプロセスに入る。
【０００９】
コークスは、再生装置を用いて酸素化含有ガスで酸化することによって触媒から除去する。触媒表面のコークスを酸化すると、多量の熱が放出され、その一部分は一般に煙道ガスと呼ばれるガス状のコークス酸化生成物と共に再生装置を出ていく。熱の残部は、再生触媒がＦＣＣＵによって別のサイクルのために反応ゾーンに戻ってきた場合にともに再生装置を出ていく。
【００１０】
上記に記載のように、流動化触媒は、連続的に反応ゾーンからストリッパーへ、再生ゾーンへ、次いで別のサイクルの始まりのため元に戻って反応ゾーンへ循環する。ＦＣＣ反応によって生成された炭化水素生成物を蒸気の形で回収し、下流の生成物回収設備に移動する。上記の様々な接触ゾーン、再生ゾーン、およびストリッピングゾーン、ならびに触媒を様々なゾーン間で運搬するための周知の設備すべてについて個別の詳細は、当業者によく知られている。
【００１１】
流動接触分解における現在の産業の進歩によって、より重質の（すなわち、より高いコンラドソン炭素分を有する）炭化水素フィードの使用が可能である。より重質の炭化水素フィードは、一般に接触反応中、触媒上に被着するコークス量の増加を招く。以前に述べたように、反応器中での吸熱性分解反応条件に必要とされる熱は、使用済み触媒からのコークスの燃焼によって提供される。したがって、より重質のフィードを使用すると、触媒上で展開されたより多量のコークスが燃焼するため、触媒再生中に過剰の熱を発生する恐れがある。より重質のフィードによって生成された追加の熱は、熱平衡の乱れ、装置の損傷、触媒の損傷、および反応に供給することができる熱触媒の量の制限を含めて、いくつかの問題を生じる恐れがあり、これらの問題はすべて最終的により低い生成物収量をもたらす。
【００１２】
より重質の原料油を分解する最近の進歩のいくつかには、軽質オレフィンを選択的に生成するために分解プロセスでより高い温度を使用することが含まれる。今日の手法の再生装置温度１７００°Ｆおよび分解条件は、いくつかの方法では１５００°Ｆに近づくことができる。しかし、この方策は、触媒の失活を引き起こし、触媒の可使時間命の短縮、分解プロセスの効率の低下、ならびに維持費、ＦＣＣＵの非稼働時間および環境影響の増大をもたらす恐れがある。これらの最近の高温分解条件下では、ストリッピングゾーンを含めて、分解プロセス全体を通して水蒸気の存在下で、触媒を比較的高温で維持することができるが、触媒失活を引き起こすかもしれない可能性がある。
【００１３】
したがって、分解プロセスの適切な相で触媒の温度を低下させて、貴重な資源を保存し、炉装置および操作の最適効率を維持し、非稼働時間を削減し、かつ環境に及ぼす影響を低減する装置および方法を開発できれば、著しい最新の進歩を示すものとなるはずである。
【００１４】
分解プロセス中、熱を除去する従来技術の方法の全部ではないにせよ大半は、プロセスの最も高温な段階、すなわち再生段階に焦点を絞ってきた。再生段階における熱低減のための非常に一般的な方法は、冷媒との間接接触による熱交換手段、すなわち再生装置に取り付けた触媒冷却器を使用する。一般に、間接接触熱交換手段は、冷却コイルまたはチューブを使用し、冷却液がその中を通る。冷却コイルは、触媒粒子床を通って再生装置の内部に、または別の触媒床を通って再生装置の外部にまで及ぶことがある。
【００１５】
流動化触媒粒子床の内部を通って再生装置に延びる冷却コイルまたはチューブを利用した熱交換器は、Ｌｕｃｋｅｎｂａｃｈの米国特許第４，００９，１２１号、Ｋｅｌｌｅｙの第４，２２０，６２２号、Ｒｏｗｅの第４，３８８，２１８号、およびＤａｖｉｓの第４，３４３，６３４号に例示的に示されている。これらの内部交換器は有効であるが、精度の低い温度制御能力を提供し、耐用年数を短縮する傾向があり、再生装置の極限環境に曝露され配置された場合レトロフィットおよび／またはサービスをすることが困難である。
【００１６】
外部熱交換器は、一般に触媒を再生装置から抜き出し、その中に冷却チューブまたはコイルを有する別の容器に誘導する外部流通型冷却器である。一般に、流通型冷却器は、触媒が１つの上部入口に入り、下部出口から出る重力送りであり、あるいは触媒を下部入口から冷却コイルを通して上部出口に移動させる流動輸送を使用する。逆混合熱交換器は、Ｒｅｈらの米国特許第３，６７２，０６９号、Ｌｏｍａｓらの第４，４３９，５３３号と第４，４８３，２７６号、および逆混合と流通の特性を組み合わせた熱交換器に関するＣｅｔｉｎｋａｙａらの米国特許第５，０２７，８９３号に示されている。Ｊａｈｎｉｇの米国特許第２，７３５，８０２号、およびＭｕｒｐｈｙの第４，６１５，９９２号に例示的に示される他の変形は、熱交換器の中間部分にある熱触媒入口および熱交換器の底部にある出口を開示しており、この場合、流動化用ガスが、冷却触媒を再生装置容器に戻している。他の流通型熱交換器を熱触媒供給源（再生装置）と反応ゾーンの間に配置して、反応に入る触媒の温度を調節する。このようなシステムの例は、Ｂａｒｔｈｏｌｉｃらの米国特許第４，２８４，４９４号および第４，３２５，８１７号に出ている。まったくの重力送りの流通型熱交換器を使用した再生装置器械は、Ｈａｒｐｅｒの米国特許第２，９７０，１１７号に示されている。Ｈａｒｐｅｒの熱交換器は、１段再生容器の触媒床から触媒を除去し、冷却触媒を触媒床の下部部分に戻す。流動輸送を使用して、触媒を１段再生装置の底部から上方へ冷却コイルを越えて、再生装置の頭頂部へ移動させる再生装置器械は、Ｐｅｎｉｃｋの米国特許第４，０６４，０３９号に記載されている。再生触媒を第２段から除去し、保持容器に送り、次いで外部熱交換器に送り、冷却触媒を再生ゾーンの第１段に戻す、触媒冷却を用いた２段再生システムは、Ｍａｕｌｅｏｎらの米国特許第４，９６５，２３２号に記載されている。
【００１７】
熱交換器における冷却量の調節は、様々な方式で実現される。例えば、米国特許第４，４３４，２４５号、第４，３５３，８１２号、および第４，４３９，５３３号は、触媒を再生装置から除去し、サイドまたは外部の熱交換冷却器で冷却し、次いで再生装置に戻す炭化水素転換方法を開示している。再生装置における除熱の制御について記述したこの方法は、濃密相の再生触媒床中への冷却コイルの浸漬度、または外部冷却器を通る再生触媒の流速の制御を必要とする。米国特許第２，４３６，９２７号は、粗フィードを高品質ガソリン生成用のシリカ−アルミナ型触媒と接触させる流動接触転換方法を開示している。外部冷却器の使用によって除熱を実現し、その冷却器を通る触媒量を調節することによって制御を実現する。米国特許第３，９９０，９９２号、および第４，２１９，４４２号は、上記に記述するものとは異なる除熱手段を有する再生装置ユニットを示している。再生装置の上部セクションの内部コイルによって除熱を実現する。上部ゾーンに除去され、次いでコークスで汚染された触媒と共に燃焼ゾーンに再導入される再生触媒量を制御することによって、温度制御を実現する。再生触媒の残部を接触反応器に再導入する。
【００１８】
Ｌａｉらの米国特許第５，３５１，７４９号、およびＬｏｎｇらの第５，５７１，４８２号は、１つまたは複数のモジュール化した熱交換管束式を備えた実質的に垂直な円柱状の末端閉鎖型除熱容器を含む触媒冷却器装置を開示している。流動化固体粒子は、濃密相の流動床中、冷却容器の内部をその中に配置されている１つまたは複数の別々のモジュラー式管状熱交換ユニットと接触しながら通って下方に流れる。冷媒は、冷媒導入管、吐出管、および蒸気が発生する場合に閉鎖型冷媒／蒸気循環を生み出す冷媒収集チャンバをそれぞれ含む管状熱交換ユニットを通る。両システムは、流動化用ガスを吐出して、熱交換器中の触媒床の流動化状態を維持し、循環を高め、熱交換を促進するための、熱交換容器の下部部分で、流動化用ガス導管に流体で連結されたガス分配器を開示している。実現される冷却量は、冷却容器中を循環する触媒の量と速度、および／または冷却器中を流れる流動化用ガスの量と速度、ならびに／または冷却器中を流れる冷却用液体の量、速度および／またはタイプの変動によって調節することができる。
【００１９】
しかし、上記の方法およびシステムは、本願発明者によって発見された、触媒ストリッピング段階中の熱曝露を低減する装置および方法を教示することもしていないし、本発明によって実現される利点を示唆することもしていない。さらに、触媒ストリッピング相に関して、従来技術は、追加の熱をストリッピングプロセスにそらして、ストリッピング相中、触媒温度を上昇させる、すなわちストリッピング相中、触媒を冷却することと反対の装置および方法に関する教示が充実している。
【００２０】
熱を触媒ストリッピング相にそらす操作は、より高い沸点の炭化水素を触媒の表面から気化させることによって炭化水素を使用済み触媒から除去するのに役立つと考えられる。一般的に使用されるゼオライト触媒は、吸着剤として働き、炭化水素を触媒の表面上に吸着する。９５０°Ｆより低い温度で、ストリッピング効率は一般に下落し、これらの炭化水素は除去も回収もされず、むしろ再生相で焼失する。
【００２１】
しかし、本願発明者は、高温分解操作では、触媒をストリッパー中で加熱することは問題でないことを発見した。むしろ、これらの高温分解操作では、ストリッパー中の温度は、比較的に効率のよいストリッピングに必要なものより高いレベルに到達することがある。本願発明者は、さらに、これらの高温分解操作では、ストリッパー温度は水蒸気の存在と組み合わさって、触媒失活の問題を招く恐れがあることを認識した。したがって、本願発明者は、今回、本発明を使用して、ストリッピングゾーン中の使用済み触媒温度を約１１００°Ｆ以下、好ましくは約１０５０°Ｆ以下に維持することによって、触媒寿命の延長、および触媒性能の効率の改善が提供されることを予想外に発見した。
【００２２】
本発明は、特にますます重質のフィードを分解し、またはオレフィンを生成するために現在実施されている高温分解プロセスに重要である。今日、再生装置温度は１７００°Ｆに近づき、分解条件は１５００°Ｆ以上に近づき、触媒が水蒸気の存在下に、ストリッパーゾーン中の触媒が損傷するような比較的高い失活温度でとどまることはより一般的である。
【００２３】
本願発明者らは、この方法、およびストリッピング段階中、触媒への熱曝露を低減する装置を使用することによって、触媒失活の低減、および分解効率全体の向上が実現されることを発見した。
【特許文献１】米国特許第４，００９，１２１号明細書
【特許文献２】米国特許第４，２２０，６２２号明細書
【特許文献３】米国特許第４，３８８，２１８号明細書
【特許文献４】米国特許第４，３４３，６３４号明細書
【特許文献５】米国特許第３，６７２，０６９号明細書
【特許文献６】米国特許第４，４３９，５３３号明細書
【特許文献７】米国特許第４，４８３，２７６号明細書
【特許文献８】米国特許第５，０２７，８９３号明細書
【特許文献９】米国特許第２，７３５，８０２号明細書
【特許文献１０】米国特許第４，６１５，９９２号明細書
【特許文献１１】米国特許第４，２８４，４９４号明細書
【特許文献１２】米国特許第４，３２５，８１７号明細書
【特許文献１３】米国特許第２，９７０，１１７号明細書
【特許文献１４】米国特許第４，０６４，０３９号明細書
【特許文献１５】米国特許第４，９６５，２３２号明細書
【特許文献１６】米国特許第４，４３４，２４５号明細書
【特許文献１７】米国特許第４，３５３，８１２号明細書
【特許文献１８】米国特許第２，４３６，９２７号明細書
【特許文献１９】米国特許第３，９９０，９９２号明細書
【特許文献２０】米国特許第４，２１９，４４２号明細書
【特許文献２１】米国特許第５，９７６，３５５号明細書
【特許文献２２】米国特許第６，４８２，３１２号明細書
【特許文献２３】米国特許第５，０８７，４２７号明細書
【特許文献２４】米国特許第５，０４３，０５８号明細書
【特許文献２５】米国特許第５，０９，２３５号明細書
【特許文献２６】米国特許第４，９８０，０５３号明細書
【特許文献２７】米国特許第５，２３２，６７５号明細書
【特許文献２８】米国特許第５，３８０，６９０号明細書
【特許文献２９】米国特許第５，６７０，０３７号明細書
【特許文献３０】米国特許第５，３２６，４６５号明細書
【特許文献３１】米国特許第５，３５８，９１８号明細書
【特許文献３２】米国特許出願第１０／０４３，９５４号明細書
【特許文献３３】米国特許第６，２１０，５６２号明細書
【特許文献３４】米国特許第６，２１１，１０４号明細書
【特許文献３５】米国特許第４，７５６，８８６号明細書
【特許文献３６】米国特許第４，４０４，０９５号明細書
【特許文献３７】米国特許第５，２５９，８５５号明細書
【特許文献３８】米国特許第４，８９１，１２９号明細書
【特許文献３９】米国特許第４，４４３，９８４号明細書
【特許文献４０】米国特許第４，７３７，３４６号明細書
【特許文献４１】米国特許第４，７４９，４７１号明細書
【特許文献４２】米国特許第５，３５１，７４９号明細書
【特許文献４３】米国特許第５，５７１，４８２号明細書
【特許文献４４】米国特許第４，４１９，２２１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
したがって、本発明の目的は、炭化水素分解中に使用するための、ストリッパーと共に使用するための触媒冷却器の提供を含めて、改善された触媒ストリッピング方法およびストリッパーシステムを提供することによって、触媒寿命を延長することである。別の目的は、新しいプラント中に構築し、または既存の分解装置ストリッパーにレトロフィットすることが簡単であるような改善されたシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
上記その他の目的は、触媒ストリッピングゾーンにおける使用済み熱触媒の温度を監視するステップと、ストリッピングゾーンにおける使用済み熱触媒温度が１０５０°Ｆを超える場合、ストリッパー内で実施される間接熱交換によって、または使用済み熱触媒を熱交換器手段に通して、次いで冷却触媒をストリッピングゾーンに戻すことによって使用済み熱触媒の温度を低下させるステップとを含む流動接触分解方法を含めて、流動接触分解システムで実現する。本発明の触媒冷却器を、ストリッパーの内部に配置することができるが、本発明の実施では、触媒冷却器をストリッパーの外部に配置して、温度制御、安全性、および操作を改善することが好ましい。
【００２６】
本発明の装置および方法は、分解反応器、分離器、触媒再生システム、および温度監視手段と、触媒ストリッパーに流体で連結された熱交換器を含む触媒冷却手段とを含む新規触媒ストリッパーシステムを含む。この方法および装置は、触媒と触媒冷却器内の冷却用液体との間の間接熱交換を利用する間接冷却によって、ストリッパーゾーンにおける触媒の温度を低下させる。
【００２７】
本発明の好ましい実施形態では、本発明は、当業者に知られているオレフィンを水蒸気の存在下で生成するための比較的高温の接触分解操作のいずれにも適用される。これらのシステムでは、水蒸気の存在および高温のため、触媒失活は、より重大な問題となる。例えば、本発明は、とりわけ１０５０°Ｆを超えるライザー出口温度で操作する流動接触分解（ＦＣＣ）システム、深度接触分解（ＤＣＣ）システム、および接触熱分解方法（ＣＰＰ）システムに適用される。ＦＣＣシステムは当業者によく知られており、特許文献に記載されている。一般に、ＦＣＣ装置は１０５０°Ｆを超えるライザー出口温度で操作しないが、いくつかの所望の状況では、ＦＣＣ装置をより高い温度で操作することが当技術分野で知られている。例えば、ＱＣ流動接触分解システムおよび他のＦＣＣ−急冷システムは、本発明の方策を使用することができる。例えば、Ｊｏｈｎｓｏｎら、米国特許第５，９７６，３５５号；Ｇａｒｔｓｉｄｅら、米国特許第６，４８２，３１２号；Ｑｕｉｎｎら、米国特許第５，０８７，４２７号；Ｆｏｒｇａｃら、米国特許第５，０４３，０５８号；およびＳｃｈｗａｒｔｚら、米国特許第５，０９，２３５号を参照のこと。
【００２８】
ＤＣＣシステムも当技術分野でよく知られており、Ｌｉら、米国特許第４，９８０，０５３号；Ｓｈｕら、米国特許第５，２３２，６７５号；Ｚｈｉｃｈｅｎｇら、米国特許第５，３８０，６９０号；Ｚｈｉｃｈｅｎｇら、米国特許第５，６７０，０３７号、Ｙｏｎｇｑｉｎｇら、米国特許第５，３２６，４６５号；Ｙｕｋａｎｇら、米国特許第５，３５８，９１８号；Ｌｅｔｚｓｃｈら、２００２年１月１０日出願の米国特許出願第１０／０４３，９５４号に限定されないがこれらを含めた特許文献に記載されている。ＤＣＣ方法は、最高約１２００°Ｆの温度で操作することができる。
【００２９】
ＣＰＰ方法も当技術分野で知られており、Ｘｉｅら、米国特許第６，２１０，５６２号およびＳｈｉら、米国特許第６，２１１，１０４号に記載されている。ＣＰＰ方法を最高約１４００°Ｆの温度で操作することができる。本発明は、上記その他のいかなる高温の粒子接触分解方法にも適用される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下の本発明の好ましい実施形態の詳細な説明は、例示の目的のためにすぎず、いかなる方式であろうとも特許請求の範囲を限定するものと解釈すべきではない。
【００３１】
図１を参照すると、ライザー型反応器塔１、再生装置２、および分離容器３を含む一般的な接触分解装置が示されている。図１は、触媒ストリッパー４、および外部触媒冷却容器５を含む本発明のストリッパーシステムの好ましい実施形態を示している。触媒ストリッパー４は、濃密相の触媒床６、ストリッピングガス注入口７、ストリッパー−冷却器間導管８、および冷却容器５中の間接熱交換ゾーン１０に流体で連結された冷却触媒戻り導管９を含む。冷却容器５は、熱交換ゾーン１０、間接熱交換表面１１、冷却用液体ゾーン１２、冷却用液体入口導管１３、および冷却用液体ゾーン１２に流体で連結された冷却用液体出口導管１４を含む。濃密相の触媒床６は触媒ストリッパー４に配置され、触媒ストリッパー４は分離容器３の上部部分にある希薄気相の下方に配置されている。図１の実施形態のセパレータ分離器は分離容器３の希薄相に配置され、ライザー端部１９および移動導管２０を含む。分離容器３は、１つまたは複数の第２のサイクロン１５も収容している。
【００３２】
リフトまたは流動化ガス流を、まずフィード入口ノズル１８の配置に応じて、入口導管１６に通して、ライザー型反応器１の基底部に導入することができる。再生ゾーンからの熱触媒は、導管１７を介してライザー型反応器１の下部部分に、その基底部から上流のある点で送り込まれる。触媒は、炭化水素をより低い分子量の生成物に分解することができるいかなる触媒ともすることができる。非晶質と結晶質の材料、およびその組合せからなるような典型的な触媒が、文献に記載されている。例えば、Ａｒｇａｕｅｒら、米国特許第３，７０２，８８６号；Ｒｏｓｉｎｓｋｉら、米国特許第３，７５８，４０３号；Ｃｏｒｍｉｅｒ，Ｊｒ．ら、米国特許第４，８２８，６７９号；Ｙｕｋａｎｇら、米国特許第５，３５８，９１８号；Ｓｈｕら、米国特許第５，２３２，６７５号；Ｚｈｉｃｈｅｎｇら、米国特許第５，３８０，６９０号；およびＳｈｉら、米国特許第６，２１１，１０４号を参照のこと。反応器温度は、約９００°Ｆ〜約１５００°Ｆである。
【００３３】
ライザー１の長さに沿った１つまたは複数の入口１８は、当業者に知られているように、炭化水素フィードをライザーに運搬して、好ましくは噴霧化ノズルに通して分解用の熱触媒に接触させる。炭化水素フィードは、ライザー１を通って上方へ、熱触媒と接触して、ライザー１の上端部に移動するとき転換される。図１において、ライザーの上端部では、ライザーは１９で終わり、急激に方向を変更し、流出物を移動導管２０に誘導する。もちろん、当業者に知られている他の任意のライザー端部構成も本発明の実施に使用することができる。例示的な端部システムには、荒削りサイクロン；倒立缶セパレータ（Ｐｆｅｉｆｅｒら、米国特許第４，７５６，８８６号）；バッフルセパレータ（Ｈａｄｄａｄら、米国特許第４，４０４，０９５号）；錨形セパレータ（Ｒｏｓｓ，Ｊｒ．ら、米国特許第５，２５９，８５５号）；球状セパレータ（Ｂａｒｎｅｓ、米国特許第４，８９１，１２９号）；Ｕ字形セパレータ（Ｇａｒｔｓｉｄｅら、米国特許第４，４４３，９８４号）；または直結型サイクロン（Ｈａｄｄａｄら、米国特許第４，７３７，３４６号、およびＫａｍ、米国特許第４，７４９，４７１号）が含まれるが、これらに限定されない。
【００３４】
ライザー１９の端部の内側表面への流出物の衝突、および出口２１を経由する急激な方向の変更によって、分解ゾーンから流れてくる使用済み熱触媒を含有する固形分に富んだ相の大部分が生成物に富んだ気相から分離され、分離容器３の下部セクションに配置されたストリッパー４中の濃密相の触媒床６に直接入れられる。分解反応中に触媒表面上に吸収された相当量の分解炭化水素蒸気を含む使用済み熱触媒を、濃密相の触媒床６に収集し、次にストリッピング相にかけ、その間、吸収された炭化水素を触媒からストリッピングする。
【００３５】
出口２１から出てくる未回収の生成物に富んだ気相は、分離容器３の上部希薄相に流れ込み、別の分離用の入口２２を通ってサイクロン１５など第２の触媒／ガスセパレータに入る。生成物に富んだ気相中に同伴された触媒粒子および微粉はサイクロン１５で分離され、サイクロンから浸漬管２３を経由して濃厚触媒床６に入る。炭化水素に富んだ蒸気は、導管２４を経由して分離容器３中のサイクロン１５から出る。この導管を通って蒸気は、関連した下流生成物回収システム（図示せず）に進む。本発明の分離器は、当業者によく知られているように並列および／または直列に配置させた２台以上のサイクロンを含むことができる。
【００３６】
濃厚床６中の使用済み熱触媒は流動化し、重力によって下方へストリッピング容器４を経由して、最終的に導管２５を経由して再生装置２に移動する。ストリッパー４は、下降流の触媒粒子と、水蒸気などストリッピング容器４に好ましくはストリッパー４の下部部分にある入口７を経由して入る上昇流のストリッピング媒体との接触を改善するための一連のバッフル２６または充填物（図示せず）を有することが好ましい。ストリッピングガスは、分配器（図示せず）によってストリッピングゾーンの横断面を経て分配することができる。ストリッピングされた炭化水素蒸気、およびストリッピング媒体は上方へ、床６を通って分離容器３の希薄相に上昇し、サイクロンセパレータ１５に、入口２２を介して入り、導管２４を経由して分離容器３から出る。
【００３７】
床６中の熱触媒の温度は、ストリッピング容器４においてストリッパー４の下部部分に配置された感温装置５０を介して監視するが、例示の目的でここに示すものにすぎず、他の配置および／または２台以上のセンサを本発明の実施で使用することができる。本発明の実施では、床６中の使用済み触媒の温度は、触媒冷却器５を備えることによって、約９５０°Ｆ〜約１０７５°Ｆの温度、好ましくは約１０５０°Ｆ以下、最も好ましくは約１０２５°Ｆ以下に維持する。したがって、濃厚床６中の温度がこの好ましい実施形態での目標温度１０４０°Ｆを超えた場合、温度センサ５０は、ライン５４経由で弁５２に信号を送り、濃厚床６中の使用済み熱触媒がストリッパー−冷却器間導管８を経由して触媒冷却器５に進行することが可能になる。リフトガスを、導管８ａの底部に配置された入口導管２７経由で導入して、使用済み熱触媒を、ストリッパー−冷却器間導管部分８ａを経由して外部冷却器５に上昇させる。入口導管２７を経由して導入されたリフトガスは、使用済み熱触媒粒子を流動化し、冷却器５に通して冷却面１１全体に運び、冷却用液体ゾーン１２内を流れている冷却用液体との間接熱交換を行う。図１は上昇流の触媒冷却器を示しているが、下降流など他の構成が本発明の範囲内であることは当業者によって理解されよう。
【００３８】
この実施形態の熱交換表面１１は、一連の冷却コイル、フィン、管束式などの外壁から構成されている。冷却用液体ゾーン１２は、水などの冷却用液体が供給チューブ１３を経由して冷却器５に入り、冷却器５を経由して使用済み触媒の流れに対して向流し、熱交換後に吐出管１４を介して出ていく冷却コイルまたは管束式３１の内部に見られる。一般に、本発明の実施にはクリティカルでないが、熱交換チューブ３１の長さは冷却器５の内部の長さの約２分の１から４分の３である。その束を通る冷却用液体の流速を制御するためにそれぞれ制御弁２９および３０を有する供給チューブ１３および吐出管１４は、熱交換容器５の外で分岐する。好ましい一実施形態では、少なくとも５本、通常は１０〜２０本またはより多くの熱交換チューブ３１を容器５中で使用する。しかし、冷却面１１の表面積を増大し、ゾーン１２を経由した冷却用液体の移動を増大して、改善された間接熱伝達をもたらす、当技術分野に知られているいかなる構造も、この装置および方法での使用を考慮する。
【００３９】
冷却面１１を通って流れ、それとの接触を行った後、その時点の冷却触媒を、冷却触媒戻り導管９および冷却触媒セパレータ２８を介して分離容器３に戻す。冷却触媒セパレータ２８は、ライザー端部装置２０について上記に記述する任意のセパレータの形および構成とすることができる。図１では、セパレータ２８はＴ字状であり、冷却触媒およびリフトガスに急激な方向の変更を施して、冷却触媒をリフトガスから分離し、冷却触媒を、濃厚床６に場合によっては浸漬管（図示せず）を経由して戻すことが可能になる。分離されたリフトガスは、分離容器３の上部の希薄相を経由してサイクロン１５に流れる。サイクロンでは、同伴の残留触媒が分離され、リフトガスが最終的に導管２４を介して除去される。濃厚床６で収集されると、冷却触媒は濃厚床中の触媒の温度を目標温度に下げ、そのとき温度センサ５０は、弁５２に、冷却器を経由する触媒の流れを閉じるかまたは低減するように信号を送る。あるいは、特に導管２７に入ってくるリフトガスがストリッピングガスとして機能することができる実施形態では、冷却触媒戻り導管９は、リフトガスおよび冷却触媒を濃厚床６に直接戻し、それによって追加の分離装置２８が必要になるのを未然に防ぐことができる。リフトガスは、ストリッピングガスと共に上方へ、濃厚床６を経由して進み、分離容器３の希薄相に入る。
【００４０】
あるいは、またはさらに、濃厚床６の温度は、冷却触媒戻り導管９中に温度センサ（図示せず）を備えることによって調節することができる。温度センサを、冷却器を通るリフトガスの流れを調節する手段に連結して、冷却器中の触媒の滞在時間、および触媒冷却器内の熱交換の速度、または好ましくはないが、触媒冷却器中を循環する冷却水の量を制御することもできる。
【００４１】
濃厚床６中の使用済み触媒の中間温度混合物を、その表面からのコークスの酸化的除去のためストリッパー４から使用済み触媒立て管２５を介して再生装置２へ抜き出す。それ自身の触媒再生冷却器と直接連携して働くものを含めて、１段設計や２段設計など触媒再生装置の場合、多数の設計が、当技術分野で知られている。これらの特定の再生装置の設計は本発明には肝要でなく、したがって本明細書では詳細に記載しない。再生触媒導管１７は、以前に記載したように再生触媒をライザー１に戻す。
【００４２】
図２を参照すると、ストリッパー４中の使用済み触媒の温度を制御する装置および方法に以下の修正を施した、図１と同じ基本的設計を含む接触冷却システムが示されている。この修正も、本発明の別の非限定的な好ましい実施形態を示す。この例では、ストリッパー冷却システムは下降流システムである。温度センサ５０は、ストリッパー４中の触媒の温度が目標点を超えたことを検出すると、センサ５０は、ライン５４を介してスライド弁５２に、開くように信号を送り、使用済み熱触媒が床６の上部部分から、ストリッパー−冷却器間導管８を下って、さらに冷却器５に流れることを可能にし、それによって冷却器５中で熱交換を受けるストリッパー中の使用済み熱触媒の量を制御する。この抜き出された触媒は、冷却ゾーン１２中を流れる冷却用液体との間接接触によって冷却器５中で冷却される。
【００４３】
リフトまたは流動化ガスを入口導管６２経由で導入して、使用済み熱触媒粒子が冷却器５を通って冷却面１１全体に進むとき流動化することができる。導管６２経由で導入されたリフトまたは流動化ガスも、ストリッピングガスとして機能する。下降流方式で操作すると、冷却器の浸食を低減するという利点がある。通気導管６３を冷却器５の塔頂部分に備え、分離容器３に流体で連結し、それによって過剰のリフトガスを冷却器５から、最終的には導管２４を経由してシステムから放出するための手段、または当技術分野で知られている他の手段を提供する。
【００４４】
あるいは、またはさらに、以前に述べたように温度センサ５０または他の感温手段を、導管６２に入るリフトガスの量および速度を制御する手段に連結して、それによって冷却用液体ゾーン１２内を流れる冷却用液体との間接熱交換の量を制御する別の手段を提供することができる。
【００４５】
冷却面１１を通って流れ、それとの接触を行った後、その時点の冷却触媒を冷却触媒戻り導管９を介して濃厚床６に戻す。冷却触媒は、導管９に流れ落ちる。触媒引出導管９がストリッパーの下方にある場合、リフトガスを導管部分９ａの底部に配置された入口導管７０経由で導入して、使用済み熱触媒を、冷却触媒戻り導管部分９ａを経由して濃厚床６に上昇させることができる。別の変形では、触媒引出導管９がストリッパーの上方にある場合、冷却触媒を冷却器５から濃厚床６に直接流し出すことができる。
【００４６】
以前に述べたように、冷却触媒は濃厚床６で収集されると、濃厚床中の触媒の温度を目標温度に下げ、そのとき温度センサ５０は、弁５２に、冷却器を経由する触媒の流れを閉じるかまたは低減するように信号を送る。濃厚床６中のストリッピングされた使用済み触媒を、その表面からのコークスの酸化的除去のためストリッパー４から使用済み触媒立て管２５を介して再生装置２に抜き出す。再生触媒導管１７は、再生触媒をライザー１に戻す。
【００４７】
図１および２は、例示の目的で通常の管束式触媒冷却器について記述しているが、米国特許第５，３５１，７４９号および／または第５，５７１，４８２号に示されているような構成を有する触媒冷却器を使用して本発明を実施することが好ましい。図３および４を参照すると、外部冷却器１０５は、実質的に垂直な円柱状の冷却容器１０５に収納される１つまたは複数の独立した別々のモジュラー式管状熱交換ユニット１５５もしくは束を含む。管状熱交換ユニット１５５はそれぞれ、冷却供給液導入管１１３、冷却用液体収集チャンバまたはシリンダー導管１５６、中央ケーシング除熱管１１１および１つまたは複数の側線除熱管１５７、水蒸気収集チャンバ１５８、水蒸気吐出管１１４、ストリッパー−冷却器間導管８に流体で連結された熱触媒入口１５９、ならびに冷却触媒戻り導管９に流体で連結された冷却触媒出口１６０を含む。冷却供給液導入管に備えられた弁１２９を開閉して、管状ユニットのいずれか１つへの冷却用液体の流れを制御することができる。流動化ガス分配器１６１を冷却容器の下部部分に配置し、流動化用ガス注入口１６２を外部に配置する。流動化用ガスの流れを調整して、冷却容器１０５内の熱伝達速度を変更することができる。流動化用ガス吐出し出口１６３を冷却器の上部部分に配置する。図４は、冷却器１０５とストリッピング容器６の間の好ましい連携設備を示している。
【００４８】
使用済み熱触媒は、以前に示されたようにストリッパーに配置された感温手段５０からのフィードバックに応答して熱交換ゾーン１１０を通る使用済み熱触媒の速度および量を制御するための制御弁５２を装備したストリッパー−冷却器間導管８に流体で連結された入口領域１５９を通って冷却容器１０５の冷却ゾーン１１０に流れ込む。触媒粒子は、分配器１６１から冷却ゾーン１１０を経由して上方に進み出口１６３から出ていく流動化用ガスによって形成される流動化濃密相床の形で、下方に流れる。
【００４９】
本発明の別の実施形態を図５に示す。この例では、ライザー２０１の頭頂部は、濃厚床２０６の上部部分に直接吐出する。ライザー２０１は当技術分野で知られているように、その上端部に、濃厚床２０６の表面の下方に配置された円錐状の出口を有する。この実施形態では、ライザー２０１の頭頂部は反応器濃厚床２０６に直接流れ込み、セパレータが必要になるのを未然に防ぐ。ライザー２０１にはその上端部に、ライン２５５を介してスライド弁２１８と連通して、再生熱触媒の再生装置２から導管２１７を経由してライザー２０１の底端部に戻る流れを制御する熱電対２５１が取り付けられている。本発明の実施形態のいずれにおいても、この方策を使用して、反応器出口温度を制御することができる。この図からわかるように、濃厚床２０６をストリッパーゾーン４の真上にそれと流体で連結させて配置する。
【００５０】
図５に示す実施形態では、以前に記載したように、熱触媒のストリッパー４から導管８を経由してさらに冷却器２０５への流れがスライド弁２５２によって制御されるように、ストリッパー４に配置された熱電対２５０が設けられている。本発明は、導管９内に配置されたスライド弁（図示せず）によって冷却触媒の冷却器２０５からの流れの温度依存型の制御を実施することも明らかなはずである。この実施形態では、本発明によって考えられる実施形態すべてと同様にして、触媒冷却器２０５を触媒で満たすこともでき、あるいは１００パーセント容積容量未満の触媒の一部分を加えることもできる。
【００５１】
上記の詳細な説明を考慮に入れて、本発明の多数の変形形態は当業者の念頭に思い浮かぶであろう。例えば、ストリッパー触媒冷却器は、その中で間接熱交換が行われるようにストリッパー内に配置されたコイル、フィンなどの内部冷却システムを含むことができる。さらに、ライザー型反応器の代わりに、トランスファーライン、下降流または横型反応器（Ｃａｓｔａｇｎｏｓ，  Ｊｒ．ら、米国特許第４，４１９，２２１号を参照のこと）などの流体触媒分解反応器を、本発明の実施において使用することができる。このような明らかな修正形態はすべて、添付の特許請求の範囲の所期の完全な範囲内である。
【００５２】
上述の特許、特許出願および公開はすべて、参照によりその全体を本明細書に組み込まれる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の触媒冷却装置を組み込んだ炭化水素の流動接触分解用の反応器／触媒ストリッパーシステムの模式的平面図である。
【図２】本発明の実施形態の模式的平面図である。
【図３】好ましい冷却容器の模式的平面図である。
【図４】触媒ストリッピング装置と共に好ましく配置された好ましい冷却容器の模式的平面図である。
【図５】本発明の別の好ましい実施形態の模式的平面図である。
【図１】
2007501311.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
2007501311.tif 000008