(57)【要約】【課題】粉体を効率的かつ安定的に移送しうる粉体移送配管、及びこれを備える装置を提供する。【解決手段】上部から下部に粉体を移送するために用いられる配管であって、該下部の端面に該粉体の流量を調節する調節弁が設けられ、少なくとも二つのガス供給口が互いに異なる高さに設けられ、該ガス供給口の一のガス供給口及び他のガス供給口が、ガス供給量が異なるように調整されたものである粉体移送配管、及びこれを備える装置である。【選択図】図１
2019132381.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部から下部に粉体を移送するために用いられる配管であって、
該下部の端面に該粉体の流量を調節する調節弁が設けられ、
少なくとも二つのガス供給口が互いに異なる高さに設けられ、
該ガス供給口の一のガス供給口及び他のガス供給口が、ガス供給量が異なるように調整されたものである粉体移送配管。
【請求項２】
前記一のガス供給口が、前記他のガス供給口よりも上部に設けられ、該一のガス供給口からのガス供給量が該他のガス供給口からのガス供給量よりも多くなるように調整されるものである請求項１に記載の粉体移送配管。
【請求項３】
最も下部に設けられるガス供給口が、最も少ないガス供給量となるように調整されたものである請求項１又は２に記載の粉体移送配管。
【請求項４】
前記上部の端面を高さ０％、前記下部の端面を高さ１００％としたときに、高さ０％以上７０％未満の部分Ｉ、及び高さ７０％以上１００％以下の部分ＩＩに、各々少なくとも一つのガス供給口が設けられる請求項１〜３のいずれか１項に記載の粉体移送配管。
【請求項５】
前記部分Ｉにおいて、異なる高さに少なくとも二つのガス供給口が設けられる請求項４に記載の粉体移送配管。
【請求項６】
前記部分Ｉにおいて、同じ高さに二つのガス供給口Ｉ１及びＩ２と、該ガス供給口Ｉ１及びＩ２と異なる高さに一つのガス供給口Ｉ３と、が設けられる請求項４又は５に記載の粉体移送配管。
【請求項７】
前記上部の端面を高さ０％、前記下部の端面を高さ１００％としたときに、前記ガス供給口Ｉ１及びＩ２が高さ０％以上５０％未満に設けられる請求項６に記載の粉体移送配管。
【請求項８】
前記上部の端面を高さ０％、前記下部の端面を高さ１００％としたときに、前記ガス供給口Ｉ３が高さ５０％以上７０％未満に設けられる請求項６又は７に記載の粉体移送配管。
【請求項９】
前記部分ＩＩにおいて、異なる高さに少なくとも二つのガス供給口が設けられる請求項４〜８のいずれか１項に記載の粉体移送配管。
【請求項１０】
設けられる高さが異なり、かつ隣接するガス供給口の高さの差が、前記配管の上部端面から前記配管の下部端面までの高さに対する割合が５％以上３５％以下であり、かつ３ｍ以下であるガス供給口を有する請求項１〜９のいずれか１項に記載の粉体移送配管。
【請求項１１】
前記ガス供給口が、前記下部に向けた軸方向に対して１５°以上６０°以下の角度でガスを供給できるように設けられる請求項１〜１０のいずれか１項に記載の粉体移送配管。
【請求項１２】
ガスの全供給量に対する、最も下部に設けられるガス供給口からのガス供給量の割合が、２０％未満である請求項１〜１１のいずれか１項に記載の粉体供給配管。
【請求項１３】
ガスの全供給量に対する、前記部分Ｉにおけるガス供給量の割合が、６０％よりも多い請求項４〜１２のいずれか１項に記載の粉体供給配管。
【請求項１４】
前記ガス供給口Ｉ１、Ｉ２及びＩ３が、同じガス供給量でガスを供給できるように調整されたものである請求項６〜１３のいずれか１項に記載の粉体供給配管。
【請求項１５】
屈曲部を有する請求項１〜１５のいずれか１項に記載の粉体移送配管。
【請求項１６】
ガスの全供給量に対する、前記上部の端面から屈曲部までに供給するガスの合計量の割合が、３５％以上５５％以下である請求項１５に記載の粉体移送配管。
【請求項１７】
前記上部の端面を高さ０％、前記下部の端面を高さ１００％としたときに、前記屈曲部を高さ３５％以上６５％以下に有する請求項１５又は１６に記載の粉体移送配管。
【請求項１８】
前記二つのガス供給口Ｉ１及びＩ２が、前記屈曲部より上部に設けられる請求項１５〜１７のいずれか１項に記載の粉体供給配管。
【請求項１９】
ガスの全供給量が、下記数式（１）で示される数式により算出される理論ガス供給量の４５％以上８５％以下である請求項１〜１８のいずれか１項に記載の粉体供給配管。
【数１】
2019132381.tif 000005
（数式（１）において、Ｑ：配管上部の端面条件におけるガス供給量（ｍ３／分）、Ｍ：粉体流量（ｋｇ／分）、ＰｂとＰｔ：配管下部の端面と上部の端面における絶対圧力（ｋＰａ）、ρｍｆ：最小流動化密度（ｋｇ／ｍ３）、ρｓｋ：粉体の実密度（ｋｇ／ｍ３）、及びρｔ：配管上部の端面における粉体密度（ｋｇ／ｍ３）である。）
【請求項２０】
流動接触分解装置におけるスペント触媒トランスファーライン及び再生触媒トランスファーラインの少なくとも一方に用いられる請求項１〜１９のいずれか１項に記載の粉体移送配管。
【請求項２１】
請求項１〜２０のいずれか１項に記載の粉体移送配管を備える装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉体移送配管及びこれを備える装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
工業界には、触媒を用いた流動接触分解装置（ＦＣＣ装置／ＲＦＣＣ装置）、流動砂を用いた流動床を備えるボイラー等の粉体を用いた様々な装置が存在する。例えば、触媒を用いた流動接触分解装置（ＦＣＣ装置／ＲＦＣＣ装置）は、触媒に減圧蒸留軽油、常圧蒸留残油、減圧蒸留残渣油等の原料油を接触させて原料油を分解し、反応塔内で分解生成物と触媒とを分離し、分離した触媒を再生塔に移送し、再生塔内で触媒上のコークを燃焼させて触媒を再生し、再生した触媒を再び反応塔に移送して原料油の分解に利用するという装置である（例えば、特許文献１参照）。すなわち、流動接触分解装置（ＦＣＣ装置／ＲＦＣＣ装置）においては、粉体である触媒を、反応塔と再生塔との間を移送する必要がある。
【０００３】
流動接触分解装置（ＦＣＣ装置／ＲＦＣＣ装置）は、上記の原料油をより付加価値の高いガソリン基材に転化する装置であり、安定的な運転が強く要求されている。そのため、運転の諸条件は安定性に焦点をあてて決定され、触媒による反応を前提とする流動接触分解装置（ＦＣＣ装置／ＲＦＣＣ装置）においては、触媒の移送の安定性は特に重要視されている。また、上記流動砂を用いた流動床も、粉体である流動砂による加熱等を前提とした装置である。このように、粉体を用いた装置において、粉体の安定的な運転の重要性は極めて高いものであるといえる。
【０００４】
粉体を用いる装置において、粉体にかかる安定的な運転は極めて重要となるが、流動性が低く配管内に閉塞しやすいため、粉体を用いる各種装置において、粉体の安定的な移送は常に大きな課題となる。粉体を安定的に移送する手法としては、通常空気、窒素、その他不活性ガス等のガスの供給により粉体の流動状態を良好な状態を保持する手法等が採用される。例えば、流動接触分解装置（ＦＣＣ装置／ＲＦＣＣ装置）の場合、触媒を移送するために反応塔と再生塔との間にはガス供給口を有するスペント触媒トランスファーライン及び再生触媒トランスファーラインが設けられており、窒素等のガスを供給しながら触媒の流動状態を良好な状態に保持することで、触媒の安定的な移送を図ろうとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１０２２０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで近年、より付加価値の高いガソリン基材の需要の増大により、流動接触分解装置（ＦＣＣ装置／ＲＦＣＣ装置）の運転負荷が高くなるにつれ、触媒の移送ラインにおける突発的な圧力変動が頻発する傾向がある。触媒の移送ラインにおける圧力変動が顕著になると装置の緊急停止につながるおそれがあり、より付加価値の高いガソリン基材の供給が切迫する中、触媒の移送ラインにおけるより安定的な粉体の移送を確保することは急務である。また、流動砂等の粉体を用いる流動床を有する装置等においても、これと同様の傾向がみられ、流動接触分解装置（ＦＣＣ装置／ＲＦＣＣ装置）に限らず、粉体を用いる装置における粉体の安定的な移送は重要課題である。また、このような粉体の安定的な移送は、例えばより少ないガス供給量で実現できる等、より効率的に行えることが望ましい。
そこで、本発明は、粉体を効率的かつ安定的に移送しうる粉体移送配管、及びこれを備える装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、下記の発明により解決できることを見出した。すなわち本発明は、下記の構成を有する粉体移送配管、及びこれを備える装置を提供するものである。
【０００８】
１．上部から下部に粉体を移送するために用いられる配管であって、該下部の端面に該粉体の流量を調節する調節弁が設けられ、少なくとも二つのガス供給口が互いに異なる高さに設けられ、該ガス供給口の一のガス供給口及び他のガス供給口が、ガス供給量が異なるように調整されたものである粉体移送配管。
２．上記１に記載の粉体移送配管を備える装置。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、粉体を効率的かつ安定的に移送しうる粉体移送配管、及びこれを備える装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の粉体移送配管の一例の断面を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
〔粉体移送配管〕
本発明における実施形態（以後、単に本実施形態と称する場合がある。）に係る粉体移送配管は、上部から下部に粉体を移送するために用いられる配管であって、該下部の端面に該粉体の流量を調節する調節弁が設けられ、少なくとも二つのガス供給口が互いに異なる高さに設けられ、該ガス供給口の一のガス供給口及び他のガス供給口が、ガス供給量が異なるように調整されたものである、ことを特徴とするものである。以下、図１を参照しながら、本実施形態の粉体移送配管について詳細に説明する。
【００１２】
図１には、本実施形態の粉体移送配管の好ましい一例が示されている。図１（１−１）に示される粉体移送配管１０は、その下部の末端に調節弁２１が設けられ、該粉体移送配管１０内に空気、窒素、その他不活性ガス等のガス（以下、単に「ガス」と称する。）を供給する合計５つのガス供給口１１ａ〜ｅが設けられ、屈曲部１４を有している。ガス供給口１１ａと１１ｂとは同じ高さに設けられており、図１（１−１）に示される粉体移送配管のＡＡ方向の断面図を示す図１（１−２）に示されるように、直交するように設けられている。また、図１（１−１）に示される粉体移送配管１０は、その上部に略垂直方向の断面の上部の端面１２を有し、その下部に、調節弁２１が設けられる水平方向の断面の下部の端面１３を有している。
【００１３】
（ガス供給口の配置）
本実施形態の粉体移送配管において、少なくとも二つのガス供給口が互いに異なる高さに設けられることを要する。少なくとも二つのガス供給口が互いに異なる高さに設けられていないと、粉体を効率的かつ安定的に移送することはできない。本実施形態において、ガス供給口の数は二つ以上であれば特に制限はなく、配管の長さにもよるため一概に規定することはできないが、より効率的かつ安定的に粉体を移送させる観点から、好ましくは三つ以上、より好ましくは四つ以上、更に好ましくは五つ以上である。例えば、図１（１−１）に示される粉体移送配管は、五つのガス供給口１１ａ〜１１ｅを有している。
【００１４】
本実施形態において、ガス供給口は、一のガス供給口からのガス供給量と、他のガス供給口からのガス供給量とが異なるように調節されたものであることを要する。このように、ガス供給量を異なるように調節したガス供給口を設けないと、効率的かつ安定的に粉体を移送させることはできない。従来、粉体移送に用いられる配管において、複数のガス供給口が設けられている場合、より安定的に粉体を移送させることを重要視するあまり、これらのガス供給口からのガス供給量は、全て同じ流量とし、かつ例えば後述する数式（１）により算出される理論ガス供給量よりも多くなるような流量となるように設定されており、これを見直すことは全く行われてこなかった。本発明者らは、ガス供給口からのガス供給量をあえて変えることにより、流動接触分解装置（ＦＣＣ装置／ＲＦＣＣ装置）等の各種装置における運転負荷の変動が生じたとしても、粉体の移送ラインにおける突発的な圧力変動の発生を抑制することを可能とし、かつこれまでのガス供給量を低減できる、すなわちより効率的かつ安定的な粉体の移送が可能となることを見出した。
【００１５】
本実施形態において、より効率的かつ安定的に粉体を移送する観点から、一のガス供給口が、他のガス供給口よりも上部に設けられ、該一のガス供給口からのガス供給量が他のガス供給口からのガス供給量よりも多くなるように調整されていることが好ましい。例えば、図１（１−１）で示される粉体移送配管において、ガス供給口１１ｄと１１ｅとについて、より上部に設けられるガス供給口１１ｄからのガス供給量は、より下部に設けられるガス供給口１１ｅからのガス供給量よりも多いことが好ましい。またこれと同様に、ガス供給口１１ａ〜１１ｃからのガス供給量は、ガス供給口１１ｄ及び１１ｅからのガス供給量よりも多いことが好ましい。
また、より効率的かつ安定的に粉体を移送する観点から、最も下部に設けられるガス供給口は、最も少ないガス供給量となるように調整されたものであることが好ましく、図１（１−１）においてはガス供給口１１ｅが、ガス供給口１１ａ〜１１ｅの中で最も少ないガス供給量となるように調整されたものであることが好ましい。
【００１６】
図１（１−１）に示されるガス供給口１１ａ及び１１ｂのように、同じ高さに複数のガス供給口が設けられる場合、設けられる方向に制限はなく、これらのガス供給口は同じ方向に設けられていてもよいし、また直交するように設けられていてもよいし、対向するように設けられていてもよい。ここで、同じ高さに複数のガス供給口を同じ方向となるように設けることは不可能であるが、複数のガス供給口を同じ高さに接するように並べて設ける、あるいは複数のガス供給口を高さ方向に接するように並べて設けることを意味する。
本実施形態において、同じ高さに設けられる複数のガス供給口の設置箇所は特に制限はなく、互いに隣接するように設けられてもよいし、また互いに等距離となるように設けられていてもよく、粉体の流動状態等に応じて適宜調整して決定すればよい。なお、本明細書において、ガス供給口に関する「同じ高さ」は、厳密に同じ高さであること以外に、例えば配管の作製上の精度等により誤差が生じる場合等を含む、具体的には上部の端面を高さ０％、下部の端面を高さ１００％としたときに、例えば１％以内の高さの違いがある程度の、実質的に同じ高さであることも含むことを意味する。
【００１７】
また、同じ高さに複数のガス供給口が設けられる場合、これらのガス供給口からのガス供給量は同じであってもよいし、異なっていてもよく、例えば、図１（１−１）のガス供給口１１ａ及び１１ｂのように設けられる場合、ガス供給量を同じに設定すると粉体の移送が不安定になるようであれば、異なるように調整することができ、より粉体の重量がかかるガス供給口１１ａからのガス供給量を、ガス供給口１１ｂからのガス供給量よりも多くすると、粉体の移送が安定しやすくなる。なお、本明細書において、ガス供給量に関する「同じ」は、厳密に同じ流量であること以外に、意図的にではない、例えば調整精度等による流量の誤差により異なる場合等を含む、具体的には例えば３％以内の違いがある程度の、実質的に同じ流量であることも含むことを意味する。
【００１８】
少なくとも二つのガス供給口が設けられる箇所としては、上部の端面を高さ０％、下部の端面を高さ１００％としたときに、高さ０％以上７０％未満の部分Ｉ、高さ７０％以上１００％以下の部分ＩＩに、各々少なくとも一つのガス供給口が設けられていることが好ましい。ここで、上部の端面の高さは、該端面が水平であれば該端面の高さを０％とし、また該端面が図１（１−１）の上部の端面１２のように水平ではない場合は、その最も高い箇所の高さを高さ０％とする。また下部の端面の高さも、上部の端面の高さと同様にみればよく、図１（１−１）の下部の端面１３のように水平である場合は該端面を高さ１００％とし、また該端面が水平ではない場合は、その最も低い箇所の高さを高さ１００％とする。
【００１９】
部分Ｉ及びＩＩに各々少なくとも一つのガス供給口が設けられることにより、配管の上部の端面から下部の端面に至るまで、粉体のより良好な流動状態が効率的に得られ、より効率的に安定した粉体の移送が可能となる。
本実施形態の粉体移送配管は、より安定的に粉体を移送する観点から、部分Ｉには、少なくとも二つのガス供給口が設けられていることが好ましく、少なくとも三つのガス供給口が設けられていることがより好ましく、また二つは互いに異なる高さに設けられているガス供給口を有することが好ましい。また、これと同様の観点から、部分ＩＩにおいても少なくとも二つのガス供給口が設けられていることが好ましく、異なる高さに少なくとも二つのガス供給口が設けられていることがより好ましい。
例えば、図１（１−１）に示される粉体移送配管は、ガス供給口が五つ設けられており、部分Ｉに三つのガス供給口１１ａ〜１１ｃが設けられ、ガス供給口１１ａ及びｂとガス供給口１１ｃとは互いに異なる高さに設けられ、残りの二つのガス供給口１１ｄ及び１１ｅが部分ＩＩに設けられており、ガス供給口の設置箇所及び設置数について、好ましい態様を有するものである。
【００２０】
本実施形態の粉体移送配管は、より効率的かつ安定的に粉体を移送する観点から、部分Ｉにおいて、同じ高さに二つのガス供給口Ｉ１及びＩ２が設けられ、他の一つのガス供給口Ｉ３が該二つのガス供給口Ｉ１及びＩ２と異なる高さに設けられることが好ましく、該他の一つのガス供給口Ｉ３が該二つのガス供給口Ｉ１及びＩ２よりも下部に設けられることがより好ましい。この場合、二つのガス供給口Ｉ１及びＩ２が設けられる高さは、好ましくは高さ０％以上、より好ましくは１５％以上、更に好ましくは３５％以上であり、上限として好ましくは５０％未満、より好ましくは４８％以下、更に好ましくは４５％以下である。また、ガス供給口Ｉ３が設けられる高さは、好ましくは高さ５０％以上、上限として好ましくは７０％未満、より好ましくは６５％以下、更に好ましくは６０％以下である。
例えば、図１（１−１）に示される粉体移送配管では、部分Ｉには三つのガス供給口１１ａ〜１１ｃが設けられており、ガス供給口１１ａ及び１１ｂ（各々上記ガス供給口Ｉ１及びＩ２に該当する。）は高さ４０％、ガス供給口１１ｃ（上記ガス供給口Ｉ３に該当する。）は高さ５３％と互いに異なる高さに設けられており、残りの二つのガス供給口１１ｄ及び１１ｅは部分ＩＩに設けられており、ガス供給口の設置箇所及び設置数について、好ましい態様を有するものである。
【００２１】
また、本実施形態の粉体移送配管は、設けられる高さが異なり、かつ隣接するガス供給口の高さの差として、上部の端面から下部の端面までの高さに対する割合が５％以上３５％以下であり、かつ３ｍ以下の関係を有するガス供給口を有することが好ましい。本実施形態においては、異なる高さに設けられるガス供給口の一部がこのような関係で設けられていれば、より効率的かつ安定的な粉体を移送する効果が得られる。更に効率的かつ安定的な粉体を移送する効果を得る観点から、異なる高さに設けられる全てのガス供給口が、このような関係を有していることが好ましい。例えば、図１（１−１）に示される粉体移送配管では、ガス供給口１１ａ及び１１ｂは高さ４０％、ガス供給口１１ｃは高さ５３％、ガス供給口１１ｄは高さ８３％、ガス供給口１１ｅは高さ９３％に設けられており、設けられる全てのガス供給口が上記の高さ関係を有しており、ガス供給口の設置箇所について、好ましい態様を有するものである。
【００２２】
ガス供給口は、本実施形態の粉体移送配管内に空気を供給できれば、その形態についての制限は特にないが、ガスの供給先に粉体が存在することから、ガス供給口の形態はより単純であることが好ましく、例えば、空気用配管の末端が溶接等により接続できるようなノズルの形態で、本実施形態の粉体移送配管に設けられていることが好ましい。
【００２３】
ガス供給口は、粉体全体の流れ方向に対して鋭角方向に空気を供給できるように、本実施形態の粉体移送配管に設けられていることが好ましい。ここで、ガス供給口から供給されるガスの方向と粉体全体の流れ方向との角度は、ガス供給口が粉体移送配管に設けられる角度（以下、単に「ガス供給口の接続角度」と称することがある。）と実質的に同じである。ガス供給口の接続角度は、具体的には、本実施形態の粉体移送配管の下部に向けた軸方向に対して、好ましくは１５°以上、より好ましくは２５°以上、更に好ましくは３０°以上、上限として好ましくは６０°以下、より好ましくは５５°以下、更に好ましくは５０°以下である。ガス供給口の接続角度が上記範囲内であると、より効率的かつ安定的な粉体の移送が可能となる。例えば、図１（１−１）に示される粉体移送配管においては、ガス供給口１１ａの接続角度は２５°であり、ガス供給口１１ｃの接続角度は５０°、ガス供給口１１ｄ及び１１ｅの接続角度は３０°である。本実施形態においては、図１（１−１）に示されるように、ガス供給口の接続角度は、同じであっても異なっていてもよく、また、ガスが配管の中心軸方向に向けて供給されるように設けられることが好ましい。
【００２４】
（屈曲部）
本実施形態の粉体移送配管は、屈曲部を有していてもよい。屈曲部を有することで、用途に応じて様々な箇所に設けることが可能となる。屈曲部の形態については、特に制限はなく、例えば図１（１−１）に示されるように二本の直管を溶接等により接合したものであってもよいし、二本の直管と屈曲部材とを溶接等により接合したものであってもよい。
【００２５】
屈曲部の角度は、所望に応じて適宜設定すればよいが、該屈曲部の前後における配管の軸方向の角度として、好ましくは９０°以上、より好ましくは１００°以上、更に好ましくは１１０°以上であり、上限としては１８０°未満、好ましくは１７０°以下、より好ましくは１６０°以下、更に好ましくは１５５°以下である。屈曲部がこのような角度を有することで、屈曲部を有するメリットが得られ、かつ粉体のより安定的な移送が可能となる。例えば、図１（１−１）に示される粉体移送配管の場合、屈曲部の角度１４ｂは１５０°となっている。
【００２６】
屈曲部が設けられる箇所としては、所望に応じて適宜設定することとなるが、より効率的かつ安定的に粉体を移送する観点から、上部の端面を高さ０％、下部の端面を高さ１００％としたときに、好ましくは高さ３５％以上、より好ましくは４０％以上、上限として好ましくは６５％以下、より好ましくは６０％以下、更に好ましくは５５％以下の高さである。例えば、図１（１−１）に示される粉体移送配管の場合、屈曲部１４ａは高さ４３％〜５１％に設けられている。
【００２７】
また、ガス供給口と屈曲部との位置関係として、少なくとも一つのガス供給口が該屈曲部よりも上部に設けられていることが好ましく、上記部分Ｉの同じ高さに設けられるガス供給口Ｉ１及びＩ２が該屈曲部よりも上部に設けられていることがより好ましく、更に、該ガス供給口Ｉ１及びＩ２が該屈曲部よりも上部に設けられ、かつガス供給口Ｉ３が該屈曲部よりも下部に設けられていることが好ましい。このようにガス供給口と屈曲部とが配置されることにより、屈曲部近傍における粉体の流動状態をより良好なものとすることができ、より効率的かつ安定的に粉体の移送が可能となる。
【００２８】
（ガス供給量）
既述のように、本実施形態の粉体移送配管は、一の高さのガス供給口からのガス供給量と、他の高さのガス供給口からのガス供給量とが異なるように調節されており、このようなガス供給量とすることで、効率的かつ安定的な粉体の移送を可能とするものである。ガス供給口からのガス供給量について、より具体的に説明する。
ガス供給量としては、より効率的かつ安定的に粉体を移送する観点から、ガスの全供給量に対する上記部分Ｉにおけるガス供給量の割合が、６０％よりも多いことが好ましい。これと同様の観点から、該部分Ｉにおけるガス供給量の割合は、より好ましくは６３％以上、更に好ましくは６５％以上であり、上限としては８０％以下程度である。
【００２９】
既述のように、同じ高さに二つのガス供給口Ｉ１及びＩ２が設けられ、他の一つのガス供給口Ｉ３が該二つガス供給口Ｉ１及びＩ２と異なる高さに設けられる場合、該他の一つのガス供給口Ｉ３が該二つのガス供給口Ｉ１及びＩ２よりも下部に設けられることが好ましく、ガス供給口Ｉ１、Ｉ２及びＩ３からのガス供給量は、より容易に効率的かつ安定的に粉体を移送させる観点から、同量であることが好ましい。例えば、図１（１−１）に示される粉体移送配管では、上記ガス供給口Ｉ１、Ｉ２及びＩ３は各々ガス供給口１１ａ、１１ｂ及び１１ｃに該当するが、これらのガス供給口１１ａ〜１１ｃからのガス供給量は全て同じであることが好ましい。部分Ｉにおいてこのようにガス供給口を配置し、かつ所定のガス供給量となるように調整することにより、より上部の粉体の流動状態が悪化しやすい部分に、より多くのガスを供給することができるため、より効率的かつ安定的な粉体の移送が可能となる。
【００３０】
ガスの全供給量に対する、最も下部に設けられるガス供給口からのガス供給量の割合は、２０％未満であることが好ましく、より好ましくは１５％以下、更に好ましくは１０％以下であり、下限としては１％以上程度とすればよい。最も下部に設けられるガス供給口からのガス供給量の割合が上記範囲内であると、より容易に効率的かつ安定的に粉体を移送させることが可能となる。最も下部に設けられるガス供給口は、部分ＩＩに設けられていることが好ましく、部分ＩＩに設けることにより、該最も下部に設けられるガス供給口からのガス供給量を上記範囲のように少量としやすくなる。例えば、図１（１−１）に示される粉体移送配管では、最も下部に設けられるガス供給口はガス供給口１１ｅに該当し、該ガス供給口１１ｅからのガス供給量は上記範囲のようにより少量とすることができる。
【００３１】
また、ガスの全供給量に対する、上部の端面から屈曲部までに供給するガス供給量の合計量は、好ましくは３５％以上、より好ましくは４０％以上、更に好ましくは４０％超であり、上限として好ましくは５５％以下、より好ましくは５３％以下であり、更に好ましくは５０％以下である。本実施形態の粉体移送配管が屈曲部を有する場合、このようなガス供給量とすることで、粉体の流動状態が悪化しやすい上部、特に屈曲部近傍において、粉体の流動状態を良好に保つことができ、より容易に効率的かつ安定的に粉体を移送させることが可能となる。
【００３２】
本実施形態において、ガスの全供給量は、下記数式（１）により算出される理論ガス供給量の好ましくは４５％以上、より好ましくは５０％以上、更に好ましくは５５％以上であり、上限として好ましくは８５％以下、より好ましくは８０％以下、更に好ましくは７０％以下である。
【００３３】
【数１】
2019132381.tif 000003
【００３４】
数式（１）において、Ｑ：配管上部の端面条件におけるガス供給量（ｍ３／分）、Ｍ：粉体流量（ｋｇ／分）、ＰｂとＰｔ：配管下部の端面と上部の端面における絶対圧力（ｋＰａ）、ρｍｆ：最小流動化密度（ｋｇ／ｍ３）、ρｓｋ：粉体の実密度（ｋｇ／ｍ３）、及びρｔ：配管上部の端面における粉体密度（ｋｇ／ｍ３）である。ここで、配管上部の端面における粉体密度（ρｔ）は実測できないため、最小気泡化密度（ρｍｂ）と仮定した。
【００３５】
既述のように、従来、安定的な粉体の移送を実現するため、ガス供給口から供給するガスの全供給量が、下記数式（１）により算出される理論ガス供給量よりも多くなるような流量、具体的には１０〜２０％も多い流量となるように供給するように設定されており、またこのように設定することで、粉体の安定的な移送が実現されていたことから、ガス供給量及びその供給方法を見直すことは全く行われていなかった。しかし、装置の運転負荷の増加等の運転環境の変化に伴い、粉体を移送する配管において、粉体の不安定な流動状態に起因する突発的な圧力変動が発生し、これまでの運転では対応できない状況が生じるようになってきた。そこで、本実施形態の粉体移送配管では、少なくとも二つのガス供給口を互いに異なる高さに設け、また該異なる高さに設けられる一のガス供給口と他のガス供給口からのガス供給量を異なるように調整することにより、運転環境の変化にも対応し得る、安定的な粉体の移送が可能となった。また、異なる高さからのガス供給量を異なるものとすることで、粉体移送配管全体としてのガス供給量を、理論ガス供給量から大幅に低減することも可能となり、結果として、効率的かつ安定的な粉体の移送が可能となった。
【００３６】
（ガス）
本実施形態の粉体移送配管に用い得るガスとしては、特に制限はなく所望に応じて、またかかる費用等も考慮して選択すればよく、例えば、窒素、ヘリウム、アルゴン、ネオン、クリプトン、キセノン等の不活性ガス、空気等が挙げられる。
例えば、流動接触分解装置（ＦＣＣ装置／ＲＦＣＣ装置）では、大量にガスを用いることとなるため、費用の点から窒素、空気を用いることが好ましく、
より具体的には反応塔（スペント触媒トランスファーライン）には安全性も考慮して窒素を用いることが好ましく、再生塔（再生触媒トランスファーライン）には窒素、空気を用いることが好ましく、空気を用いることがより好ましい。
また例えば、流動砂を用いた流動床を備えるボイラーでは、流動砂の流量状態の向上とともに燃焼に供することを考慮し、空気を用いればよい。
【００３７】
（ガスの供給配管）
ガス供給口に空気、窒素、その他不活性ガス等のガスを供給するガスの供給配管には、該ガス供給口からのガス供給量を調節し得る流量調節弁、及び供給量を管理する観点から流量計が備えられていることが好ましい。本実施形態において該調節弁の形態については特に制限はなく、流量計と連動して自動的に制御し得る流量調節弁であってもよいし、手動で所定の流量に調節し得る流量調節弁であってもよい。
【００３８】
（調節弁）
下部の端面に設けられる調節弁は、粉体の流量を調節し得るものであれば特にその形式についての制限はなく、通常粉体の流量を調節するために用いられる調節弁、例えば、粉体の咬込み、詰りが生じにくいバタフライ弁等の中から、所望の粉体の流量に調節し易いものを選定すればよい。
【００３９】
（粉体）
本実施形態の粉体移送配管は、所望に応じた粉体に特に制限なく適用可能であり、粉体としては、例えば、流動接触分解装置（ＦＣＣ装置／ＲＦＣＣ装置）等の反応装置で用いられる触媒、流動床を有する装置に用いられる流動砂等が挙げられる。
前記触媒としては、特に制限なくどのような触媒であってもよく、例えば各種ゼオライト、アルミナ、粘度鉱物、シリカ等の触媒、またはこれらを担体として金属化合物等を担持させた触媒等が挙げられる。また、これらの触媒、また流動砂等の粒子径は、特に制限はなく、例えば０．１μｍ、１μｍ、１０μｍ、１００μｍ、０．５ｍｍ、１ｍｍ、３ｍｍ、５ｍｍ、１ｃｍ、３ｃｍ程度、またこれらを上下限とする範囲の平均粒子径を有する触媒、流動砂等が、本実施形態の粉体移送配管に用い得る粉体として好適に挙げられる。
【００４０】
〔装置〕
本実施形態の装置は、上記の本実施形態の粉体移送配管を備えるものである。本実施形態の粉体移送配管を備える装置としては、典型的には、流動接触分解装置（ＦＣＣ装置／ＲＦＣＣ装置）が挙げられる。
流動接触分解装置には、減圧蒸留軽油等の軽油留分を原料油とする流動接触分解装置（ＦＣＣ装置）、常圧蒸留残油、減圧蒸留残渣油等の重質留分を原料油とする残渣流動接触分解装置（ＲＦＣＣ装置）がある。これらの装置には、既述のように、原料油と触媒とを接触させて該原料油を分解し、分解生成物と触媒とを分離する反応塔と、該触媒上のコークを燃焼させて触媒を再生する再生塔とが備えられており、触媒を反応塔から再生塔、再生塔から反応塔に移送する必要がある。本実施形態の粉体移送配管は、特に反応塔から再生塔に移送するためのスペント触媒トランスファーライン、再生塔から反応塔に移送するための再生触媒トランスファーラインに好ましく用いられる。
【実施例】
【００４１】
以下に、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら制限されるものではない。
【００４２】
（安定的な粉体移送の評価）
図１（１−１）に示される粉体移送配管をスペント触媒トランスファーラインとして備える流動接触分解装置を用いて、各ガス供給口からのガス供給量を第１表に示される流量として、該粉体移送配管の入口圧力（配管上部の端面近傍の圧力）と出口圧力（配管下部の端面近傍の圧力）とをモニターし、配管入口出口圧力差ΔＰを管理値として、原料油の接触分解反応を行い、該ΔＰが急変動（具体的には、ΔＰが６０秒以内に２０ｋＰａ以上となった場合）した回数、入口又は出口圧力が９０ｋＰａを超えた回数、及び入口又は出口圧力が２０ｋＰａ未満となった回数の合計を、ΔＰの急変動回数とした。本運転にあたっての各種条件は以下の通りである。
（触媒）
触媒の種類：ＦＣＣ触媒
触媒の平均粒径：８０μｍ（平均粒径はふるい法により測定されたものとする。）
（運転条件）
触媒の流量（Ｍ）：２１５００ｋｇ／分
配管下部の端面における絶対圧力（Ｐｂ）：２４９ｋＰａ
配管上部の端面における絶対圧力（Ｐｔ）：２９９ｋＰａ
配管下部の端面における温度：５１０℃
配管上部の端面における温度：５１０℃
（粉体移送配管  条件）
スペント触媒トランスファーラインの配管径：７２０ｍｍ
スペント触媒トランスファーラインの高さ：７５００ｍｍ
ガス供給口１１ａ：高さ４０％
ガス供給口１１ｂ：高さ４０％
ガス供給口１１ｃ：高さ５３％
ガス供給口１１ｄ：高さ８３％
ガス供給口１１ｅ：高さ９３％
屈曲部：高さ４３〜５１％
屈曲部角度：１５０°
【００４３】
（実施例１）
ガス供給口１１ａ〜１１ｅからのガス供給量を第１表に示される流量としたところ、配管入口出口圧力差ΔＰの急変動回数は２０回（１ヶ月）となった。また、ガス供給口１１ａ〜１１ｅからのガス供給量の合計は１６２５Ｎｍ３／日であり、数式（１）により算出される理論ガス供給量は２７２３Ｎｍ３／日（２８８７ｍ３／日）であることから、本実施形態の粉体移送配管におけるガスの全供給量は理論ガス供給量に対して５９．７％となった。
ここで、理論ガス供給量は、数式（１）において、上記の触媒の流量（Ｍ）、配管下部の端面における絶対圧力（Ｐｂ）及び配管上部の端面における絶対圧力（Ｐｔ）の他、最小流動化密度（ρｍｆ）は７４９（ｋｇ／ｍ３）、粉体の実密度（ρｓｋ）は２３６１（ｋｇ／ｍ３）、配管上部の端面における粉体密度（ρｔ）は最小気泡化密度（ρｍｂ）と同じと仮定して７０２（ｋｇ／ｍ３）の数値を用いて算出した。
【００４４】
また、ガスの全供給量に対する部分Ｉにおけるガス供給量（ガス供給口１１ａ〜１１ｃからのガスの合計供給量）の割合は７３．８％、上部の端面から屈曲部におけるガス供給量（ガス供給口１１ａ及び１１ｂからのガスの合計供給量）の割合は４９．２％であった。
【００４５】
（比較例１）
実施例１において、ガス供給口１１ａ〜１１ｅからのガス供給量を第１表に示される流量にかえた以外は実施例１と同様にしたところ、配管入口出口圧力差ΔＰの急変動回数は１５００回（１ヶ月）となった。また、ガス供給口１１ａ〜１１ｅからのガス供給量の合計は３３６０Ｎｍ３／日であり、数式（１）により算出される理論ガス供給量は２７２３Ｎｍ３／日（２８８７ｍ３／日）であることから、本実施形態の粉体移送配管におけるガスの全供給量は理論ガス供給量に対して１２３．４％となった。また、ガスの全供給量に対する部分Ｉにおけるガス供給量（ガス供給口１１ａ〜１１ｃからのガスの合計供給量）の割合は６０．０％、上部の端面から屈曲部におけるガス供給量（ガス供給口１１ａ及び１１ｂからのガスの合計供給量）の割合は４０．０％であった。
【００４６】
【表１】
2019132381.tif 000004
＊１，理論ガス供給量に対するガス供給口１１ａ〜１１ｅからのガスの全供給量の割合である。
【符号の説明】
【００４７】
１０．粉体移送配管
１１．ガス供給口
１１ａ〜１１ｅ．ガス供給口
１２．配管の上部の端面
１３．配管の下部の端面
１４．屈曲部
１４ａ．屈曲部
１４ｂ．屈曲部角度
２１．調節弁
【図１】
2019132381.tif 000006