(57)【要約】【課題】確実に内筒に固定された複数枚の羽の最外周端と外筒の内周面との間隙を、高い寸法精度で、かつ円周方向に均一に形成することが可能になるＦＣＣ装置におけるセパレータの製作方法を提供する。【解決手段】羽１４を囲繞する下部外筒１８と、下部外筒上に着脱自在に接合される上部外筒１７とを製作し、次いで両者を仮組みして外筒１１の寸法諸元を確認した後に再度分割し、他方内筒１２を製作し、次いでリング状の治具２０を内筒の外周に設置して、複数の羽１４を、治具２０によって各々の先端１４ｂを位置決めした状態で内筒１２の外周面に接合し、次いで、上部外筒１７の内部に内筒１２を配置し、両者の軸線を一致させるセンタリングを行った後に上部外筒に接合し、次いで上部外筒１７上に、天地した下部外筒１８を、内筒を囲繞するようにして配置して上部外筒１７と接合する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダウンフロー反応器の下端部に接続されて下部外周に複数の縦長のスリットが円周方向に間隔を穿設された円筒状の内筒と、この内筒を、互いの軸線を一致させて覆うとともに上端部が閉塞され、かつ下端部に触媒を触媒洗浄塔へ送る移送管が接続されるとともに上部に分解生成物の抜き出し管が接続された円筒状の外筒と、基端部が上記内筒の外周面の上記スリット間に接合されるとともに上記スリットを覆うように水平方向に湾曲して形成され、最外周端と上記外筒の内周面との間に間隙を形成して配置された複数の羽とを備えた流動接触分解装置におけるセパレータの製作方法であって、
上記外筒を、上記羽を囲繞する下部外筒と、この下部外筒上に着脱自在に接合されるとともに上端部に上記内筒の一部が接合された上部外筒とに分割して製作し、次いで両者を仮組みして上記外筒の寸法諸元を確認した後に再度分割し、他方上記内筒を製作し、次いでリング状の治具を、上記内筒の外周を上記羽の先端位置において囲繞するように設置した後に、上記複数の羽を、上記リング状の治具によって各々の上記先端を位置決めした状態で上記基端部を上記内筒の外周面に接合し、次いで、上記上部外筒を天地して、内部に天地した上記内筒を配置し、両者の軸線を一致させるセンタリングを行った後に上記内筒を上記上部外筒側の上記内筒の一部に接合し、次いで上記上部外筒上に、天地した上記下部外筒を、上記内筒を囲繞するようにして配置して上記上部外筒と接合することを特徴とする流動接触分解装置におけるセパレータの製作方法。
【請求項２】
上記上部外筒を天地して内壁に耐火ライニングを施工した後に、上記天地した上記内筒を配置するとともに、上記上部外筒上に、天地した上記下部外筒を配置して両者をボルト接合した後に、各々の上記羽の最外周端と上記下部外筒の内壁との間の寸法を計測し、当該計測結果に基づいて上記下部外筒の内壁に後施工する耐火ライニングの厚さ寸法を決定することを特徴とする請求項１に記載の流動接触分解装置におけるセパレータの製作方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流動接触分解装置において、分解生成物を分離するためのマルチタイプ羽型セパレータを高い寸法精度で製作するためのセパレータの製作方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
流動接触分解（Fluid Catalytic Cracking）プロセス（以下、ＦＣＣプロセスと略す。）は、重油として評価される高沸点の各種の原料油に、高温雰囲気下においてゼオライト系の固体酸触媒（ＦＣＣ触媒）を接触させて分解することにより、付加価値の高いガソリンやLPG等の分解生成物を得るものであり、石油精製における最も重要なプロセスである。
【０００３】
このＦＣＣプロセスは、原料油にＦＣＣ触媒を接触させて分解させる分解反応工程と、この分解反応工程において生成した分解生成物をＦＣＣ触媒から分離して取り出す分離工程と、分離されたＦＣＣ触媒をスチームで洗浄し、その後ＦＣＣ触媒上の付着コークを燃焼させて触媒を再利用するための再生工程と、再生されたＦＣＣ触媒を上記分解反応工程に供給する再生触媒の移送工程によって、概略構成されたものである。
【０００４】
図１１は、本発明における、上記ＦＣＣプロセスの概略構成を示すものである。
このプロセスは、フィードインジェクタ１を介して、外部から供給される原料油と再生触媒保持塔２から送られてくるＦＣＣ触媒を下方のダウンフロー反応器３に供給し、このダウンフロー反応器３の上部において、上記原料油およびＦＣＣ触媒を混合させつつ落下する過程で接触させて、瞬時に原料油を分解した後に、得られた分解生成物を下部のセパレータ４で分離して外部に取り出すとともに、ＦＣＣ触媒を触媒洗浄塔５で洗浄して触媒再生塔６へと送り、当該触媒再生塔６に供給される再生用空気によって再生させて、高温の気体とともに触媒上昇管７から再生触媒保持塔２へと送って再利用するものである。
【０００５】
ここで、図１〜図４は、上記ＦＣＣ装置において、分解生成物を分離するために用いられるマルチタイプ羽型の上記セパレータの一例を示すものである。
このセパレータ１０は、互いの軸線を一致させた円筒状の外筒１１と内筒１２との２重管構造を有するもので、内筒１２の上端部が上述したダウンフロー反応器３の下端部に接続されている。この内筒１２は、下部外周に、上下方向に細長い複数（図では１２本）の縦長のスリット１３が円周方向に等間隔をおいて穿設されている。
【０００６】
そして、この内筒１２の上記下部外周には、複数（図では１２枚）の羽１４が固定されている。ここで、各々の羽１４は、その基端部１４ａが内筒１２の外周面であって、かつスリット１３の間に接合されるとともに、先端部側がスリット１３を覆うように水平方向に湾曲して形成されている。また、内筒１２の内外周面および羽１４の外周面には、耐摩耗ライニング１５が施されている。そして、羽１４の最外周端（耐摩耗ライニング１５の表面）１５ａと外筒１１の内壁に施工された耐火ライニング１６の内周面１６ａとの間には、所定の間隙Ｌが形成されている。
【０００７】
他方、外筒１１は、上端部の鏡板１１ａが、これを貫通する内筒１２の外周に接合されることにより上部が閉塞されるとともに、下部が縮径されて上述した触媒洗浄塔５への移送管（図示を略す。）を接続するためのフランジ１１ｂが設けられている。このため、組立時における内部の溶接作業および運転後における内部メンテナンスの必要性等から、上部外筒１７と下部外筒１８とに分割され、互いのフランジ１７ａ、１８ａにおいて着脱自在にボルト接合されている。
【０００８】
そして、上部外筒１７の外壁には、内部で分離された分解生成物を外部に取り出すための抜き出し管１９が接続されている。さらに、上部外筒１７、下部外筒１８および抜き出し管１９の内壁に、それぞれ上記耐火ライニング１６が施工されている。
【０００９】
ところで、上記構成からなるセパレータ１０にあっては、反応器３から内筒１２内に降下したＦＣＣ触媒および分解生成物の混合物を、スリット１３から噴出させるとともに、羽１４によって水平方向に旋回させて遠心力を付与することにより、ＦＣＣ触媒を外筒１１の内周面に衝突させて上記ＦＣＣ触媒と分解生成物とを分離し、運動エネルギーを消耗したＦＣＣ触媒を落下させて、フランジ１１ｂから移送管を介して触媒洗浄塔５へ送るとともに、分離された分解生成物を、抜き出し管１９から外部に取り出すようになっている。
【００１０】
そして、上記分離性能を十分に発揮させるためには、特に図４に示した羽１４の最外周端１５ａと外筒１１の内周面１６ａとの間隙Ｌを、高い寸法精度で、かつ円周方向に均一に形成しておくことが重要である。
【００１１】
ところが、上記羽１４は、基端部１４ａが内筒１２の外周面に接合されるとともに、先端部側がスリット１３を覆うように水平方向に湾曲して形成されているために、内筒１２に取り付ける際に、複数枚の羽１４の最外周端１５ａを、互いに同一円周上に位置するように接合・固定することが難しいという問題点がある。
【００１２】
また、外筒１１が、上部外筒１７と下部外筒１８が互いのフランジ１７ａ、１８ａにおいて接合されており、しかも内筒１２は、その上端部において上部外筒１７に接合されているのに対して、羽１４が接合された下部は、下部外筒１８に囲繞されている。このため、上記フランジ１７ａ、１８ａの面に傾きが生じていると、内筒１２を上部外筒１７の軸線と一致させて接合したにも拘わらず、下部外筒１８と羽１４との間隙Ｌが円周方向に不均一になってしまうという問題点もある。
【００１３】
以上のことから、上記ＦＣＣ装置のセパレータを製作するに際して、特に外筒の内周面に施工されたライニングの表面と、内筒の外周面に固定された羽の最外周端との間の間隙を、周方向に均一で、かつ高精度で確保することが可能になる製造方法の開発が望まれていた。
なお、上記ＦＣＣ装置において用いられるこの種の分解生成物のセパレータ構成は、例えば下記特許文献１、２においても開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２００８−０１８３３７号公報
【特許文献２】特開２００８−３０２２６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ＦＣＣ装置における羽型のセパレータを製作するに際して、確実に内筒に固定された複数枚の羽の最外周端と外筒の内周面との間隙を、高い寸法精度で、かつ円周方向に均一に形成することが可能になるＦＣＣ装置におけるセパレータの製作方法を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、ダウンフロー反応器の下端部に接続されて下部外周に複数の縦長のスリットが円周方向に間隔を穿設された円筒状の内筒と、この内筒を、互いの軸線を一致させて覆うとともに上端部が閉塞され、かつ下端部に触媒を触媒洗浄塔へ送る移送管が接続されるとともに上部に分解生成物の抜き出し管が接続された円筒状の外筒と、基端部が上記内筒の外周面の上記スリット間に接合されるとともに上記スリットを覆うように水平方向に湾曲して形成され、最外周端と上記外筒の内周面との間に間隙を形成して配置された複数の羽とを備えたＦＣＣ装置におけるセパレータの製作方法であって、上記外筒を、上記羽を囲繞する下部外筒と、この下部外筒上に着脱自在に接合されるとともに上端部に上記内筒の一部が接合された上部外筒とに分割して製作し、次いで両者を仮組みして上記外筒の寸法諸元を確認した後に再度分割し、他方上記内筒を製作し、次いでリング状の治具を、上記内筒の外周を上記羽の先端位置において囲繞するように設置した後に、上記複数の羽を、上記リング状の治具によって各々の上記先端を位置決めした状態で上記基端部を上記内筒の外周面に接合し、次いで、上記上部外筒を天地して、内部に天地した上記内筒を配置し、両者の軸線を一致させるセンタリングを行った後に上記内筒を上記上部外筒側の上記内筒の一部に接合し、次いで上記上部外筒上に、天地した上記下部外筒を、上記内筒を囲繞するようにして配置して上記上部外筒と接合することを特徴とするものである。
【００１７】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上記上部外筒を天地して内壁に耐火ライニングを施工した後に、上記天地した上記内筒を配置するとともに、上記上部外筒上に、天地した上記下部外筒を配置して両者をボルト接合した後に、各々の上記羽の最外周端と上記下部外筒の内壁との間の寸法を計測し、当該計測結果に基づいて上記下部外筒の内壁に後施工する耐火ライニングの厚さ寸法を決定することを特徴とするものである。
【００１８】
なお、上記外筒の内周面および羽の最外周端とは、これらに耐摩耗ライニングや耐火ライニングが施工されている場合は、当該外筒のライニングの内周面あるいは羽のライニングの最外周端をいうものである。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１または２に記載の発明によれば、先ず内筒に複数の羽を取り付けるに際して、内筒の外周に、リング状の治具を上記羽の先端位置において囲繞するように設置し、次いで内筒の外周に羽を配置し、上記リング状の治具によって各々の羽の先端を位置決めした状態で当該羽の基端部を内筒の外周面に接合しているために、内筒の外周面に複数枚の羽を、互いの先端が同一円周上に位置するように接合・固定することができる。
【００２０】
そして、上部外筒および下部外筒を仮組みして、上記外筒の寸法諸元に基づいて両者の軸線の一致を確認した後に再度分割し、上記上部外筒を天地して、内部に上記羽が固定された内筒を同様に天地して配置し、両者の軸線を一致させるセンタリングを行った後に内筒を上部外筒側の内筒の一部に接合しているので、間接的に内筒の軸線と下部外筒の軸線とを一致させることが可能になる。
【００２１】
この結果、内筒が一体化された上部外筒上に、再び天地した上記下部外筒を、上記内筒を囲繞するようにして配置して上部外筒と接合することにより、確実に内筒に固定された複数枚の羽の最外周端と外筒の内周面との間隙を、高い寸法精度で、かつ円周方向に均一に形成することが可能になる。
【００２２】
さらに、請求項２に記載の発明によれば、先ず内壁に耐火ライニングを施工した上部外筒に上記内筒を接合し、次いで耐火ライニングを施工していない下部外筒を配置して上部外筒とボルト接合し、下部外筒の開口部から各々の羽の先端と下部外筒の内壁との間の寸法を計測した後に、一旦下部外筒を取り外して、上記計測結果に基づいて当該下部外筒の内壁に耐火ライニングを後施工しているために、一層確実に複数枚の羽の最外周端と外筒の内周面との間隙を、高い寸法精度で、かつ円周方向に均一に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態に適用されるセパレータを示す縦断面図である。
【図２】図１の要部の縦断面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線視した横断面図である。
【図４】図３の要部の拡大図である。
【図５】本発明の一実施形態において、（ａ）は製作された下部外筒を示す縦断面図、（ｂ）は製作された上部外筒を示す縦断面図、（ｃ）は両者を仮組した状態を示す縦断面図である。
【図６】同、（ａ）は製作された内筒を示す縦断面図、（ｂ）は内筒に治具を設置して羽を位置決めする状態を示す縦断面図、（ｃ）は内筒に羽を接合して下部ヘッドを取り付ける状態を示す縦断面図である。
【図７】同、天地した上部外筒に内筒を接合する状態を示す縦断面図である。
【図８】同、図７の上部外筒上に天地した下部外筒を仮ボルト接合した状態を示す縦断面図である。
【図９】同、図８の下部外筒を取り外して内部に耐火ライニングを施工した状態を示す縦断面図である。
【図１０】図９の下部外筒を最終的に上部外筒にボルト接合した状態を示す縦断面図である。
【図１１】ＦＣＣ装置を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図５〜図１０に基づいて、本発明に係るＦＣＣ装置におけるセパレータの製作方法の一実施形態について説明する。なお、本実施形態は、図１〜図４に示した構造のセパレータ１０を製造するための方法であるために、これらの図に示した構成と同一の構成部分については、同一符号を用いて説明を簡略化する。
【００２５】
本実施形態においては、先ず図５（ａ）、（ｂ）に示すように、外筒１１を構成する上部外筒１７と下部外筒１８を、各々製作する。この際に、上部外筒１８の鏡板１１ａに孔部を穿設し、当該孔部に内筒１２の一部２２を接合しておく。また、上部外筒１７および下部外筒１８の内壁および抜き出し管１９の内壁には、後施工される耐火ライニング１６用のアンカー２１を取り付けておく。
【００２６】
次いで、同図（ｃ）に示すように、これら上下部外筒１７、１８を、互いのフランジ１７ａ、１８ａにおいてボルト、ナットにより仮組みすることにより外筒１１とする。そして、上下部外筒１７、１８の軸線のセンタリングを行って、この外筒１１の寸法諸元を確認した後に、再度これら上下部外筒１７、１８を分割する。
【００２７】
これと併行して、図６（ａ）に示すように、上記一部２２を除いた内筒１２を製作する。そして、同図（ｂ）に示すように、内筒１２の外周に治具２０を配置する。この治具２０は、所定の厚さ寸法の平板を所定幅のリング状に形成したもので、その板面を水平にして、内周縁２０ａが羽１４の先端１４ｂに位置するように設置する。なお、本実施形態においては、治具２０を羽１４の上部位置および下部位置の２箇所に設けている。
【００２８】
そして、内筒１２の外周面に、複数（本実施形態では１２）枚の羽１４を配置し、リング状の治具２０によって各々の先端１４ｂを位置決めした状態で、その基端部１４ａを内筒１２の外周面に接合する。次いで、同図（ｃ）に示すように、下端部に下部ヘッド２３を接合するとともに、内筒１２および羽１４の表面にアンカーを取り付けて、耐摩耗ライニング１５を施工する。
【００２９】
そして次に、図７に示すように、上部外筒１７を天地して架台上に設置し、内壁に耐火ライニング１６を施工した後に、その内部に天地した内筒１２を配置して、両者の軸線を一致させるセンタリングを行った後に内筒１２の図中下端部を上部外筒１７側の内筒の一部２２に接合する。
【００３０】
次いで、図８に示すように、耐火ライニングを施工していない下部外筒１８を天地して天地した下部外筒１８を、上部外筒１７上に臨ませて両者のフランジ１７ａ、１８ａをボルト接合する。次いで、下部外筒１８に設けたフランジ１１ｂの開口側から、耐摩耗ライニング１５が施工された各々の羽１４の最外周端１５ａと下部外筒１８の内壁との間の寸法を計測する。そして、当該計測結果に基づいて、最終的に下部外筒１８の内壁に後施工する耐火ライニング１６の内周面１６ａと、各々の羽１４の最外周端１５ａとの間隙Ｌが均一になるように、円周方向の各所における耐火ライニング１６の厚さ寸法を決定する。
【００３１】
次いで、上部外筒１７から下部外筒１８を解体して、図９に示すように、下部外筒１８を正姿勢で架台上に設置し、当該下部外筒１８内の上記円周方向の各所における厚さ寸法に対応した位置に型枠を設置して、耐火材を打設することにより、下部外筒１８の内壁に耐火ライニング１６を施工する。
【００３２】
このようにして、耐火ライニング１６の施工を行った後に、図１０に示すように、再び下部外筒１８を天地して、上部外筒１７上に配置し、両者をフランジ１７ａ、１８ａでボルト接合する。これにより、セパレータ１０の製作が完了する。
【００３３】
上記構成からなるセパレータの製作方法によれば、図６（ｂ）に示すように、内筒１２に複数の羽１４を取り付けるに際して、内筒１２の外周に、リング状の治具２０を羽１４の先端１４ｂの位置において囲繞するように設置し、当該リング状の治具２０によって各々の羽１４の先端１４ｂを位置決めした状態で、その基端部１４ａを内筒１２の外周面に接合しているために、内筒１２の外周面に複数枚の羽１４を、互いの先端１４ｂが同一円周上に位置するように接合・固定することができる。
【００３４】
そして、上部外筒１７および下部外筒１８を仮組みして、外筒１１の寸法諸元に基づいて両者の軸線の一致を確認した後に再度分割し、上部外筒１７を天地して、内部に羽１４が固定された内筒１２を同様に天地して配置し、両者の軸線を一致させるセンタリングを行った後に内筒１２を上部外筒１７側の内筒の一部２２に接合しているので、間接的に内筒１２の軸線と下部外筒１８の軸線とを一致させることができる。
【００３５】
さらに、内壁に耐火ライニング１６を施工した上部外筒１７に内筒１２を接合し、次いで耐火ライニングを施工していない下部外筒１８を配置して上部外筒１７とボルト接合し、下部外筒１８のフランジ１１ｂの開口部から各々の羽１４の最外周端１５ａと下部外筒１８の内壁との間の寸法を計測して、下部外筒１８の耐火ライニング１６の厚さ寸法を決定している。
【００３６】
この結果、確実に内筒１２に固定された複数枚の羽１４の最外周端１５ａと、外筒１１の内周面１６ａとの間隙Ｌを、高い寸法精度で、かつ円周方向に均一に形成することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
高沸点の原料油に、ＦＣＣ触媒を接触させて分解することによりガソリンやLPG等の分解生成物を得る流動接触分解装置において、分解生成物を分離するためのマルチタイプ羽型セパレータを製作するため利用可能である。
【符号の説明】
【００３８】
４、１０  セパレータ
１１  外筒
１２  内筒
１３  スリット
１４  羽
１４ａ  基端部
１４ｂ  先端
１５  耐摩耗ライニング
１５ａ  羽の最外周端
１６  耐火ライニング
１６ａ  内周面
１７  上部外筒
１８  下部外筒
１７ａ、１８ａ  フランジ
２０  リング状の治具
２２  内筒の一部
Ｌ  間隙
【図１】
2015025045.tif 000003
【図２】
2015025045.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2015025045.tif 000011
【図１０】
2015025045.tif 000012
【図１１】
2015025045.tif 000013