(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流動接触分解装置に使用される原料と触媒を混合する混合装置であって、
前記触媒を鉛直方向へ落下させて連続的に供給するための円筒状の反応容器と、
前記反応容器の外周に沿って配置され、前記反応容器外側から前記反応器内側に前記原料を供給する複数の原料噴射ノズルを有する原料供給部と、
前記反応容器の内部に設置され、前記原料噴射ノズル近傍の前記触媒の流れを整流する触媒整流体を備え、
前記触媒整流体は、原料供給機能を有さず且つ前記原料噴射ノズル近傍において前記反応容器と同軸に中空筒状の触媒流を形成するように設置される前記混合装置。
【請求項２】
前記触媒整流体の水平方向の断面積が、前記反応容器の水平方向の断面積に対して１０〜５０％であることを特徴とする請求項１に記載の混合装置。
【請求項３】
前記触媒整流体の下部先端が、前記原料噴射ノズルの先端の鉛直方向位置よりＤ／４（Ｄは反応容器の内径）高い位置より下方に存在することを特徴とする請求項１または２に記載の混合装置。
【請求項４】
前記円筒状の反応容器の中心から、水平方向において、前記触媒整流体、前記原料と前記触媒が反応する反応部、前記反応容器の内壁及び原料供給部が順に配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の混合装置。
【請求項５】
前記触媒整流体が、耐摩耗耐火性材料から形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の混合装置。
【請求項６】
前記原料噴射ノズルが３〜１２本であり、原料噴射ノズルの水平面に対する噴射角度をθとしたときに、θ＝３０〜６０°であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の混合装置。
【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ける原料と触媒を混合するための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
重質油を原料としてガソリンを効率よく製造するために流動接触分解装置が使用されている。流動接触分解装置として、原料油と触媒が反応器の底部から供給されて上方に流動する上昇流型移動層反応器が用いられてきた。上昇流型移動層反応器では触媒と原料油が重力に逆らって流れるために触媒の一部が重力により下降するバックミキシングという現象が発生し、この現象により局部的に原料の滞留時間が長くなり、結果として反応時間が不均一となるという問題があった。
【０００３】
また、近年、化学品の原料となる軽質オレフィンの需要が旺盛となっていることから、接触分解装置にてガソリンの生産量を低下させることなく軽質オレフィンをできるだけ多く生産する方法が求められている。このような要望に応えるとともに、上昇流型移動層反応器の前記問題点を解消する装置として、特許文献１に記載のような下降流型移動層反応器が提案されている。下降流型移動層反応器は、触媒と原料が重力と同じ方向に流れるため上記のようなバックミキシングの問題がなく均一な反応時間を達成することができる。下降流型移動層反応器において、軽質オレフィンを一層効率よく生産するために、上昇流型移動層反応器と比較して原料と触媒の接触時間を短くする必要がある。従って、原料と触媒を素早く混合する必要があり、これを実現するために、例えば、特許文献２は、従来の移動層反応器の外周に沿って設置された外部原料供給器に加えて、移動層反応器の内部にも原料供給部（内部原料供給部）を備える混合装置を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２４９１７９号
【特許文献２】特開平１０−２４９１７８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献２に記載の内部原料供給部は、移動層反応器外部の水平方向から移動層反応器内に挿入され、移動層反応器内で垂直方向に屈曲した供給管を備える（同文献の図７参照）。このような供給管が反応器内部に存在するため、供給管の先端に設けられた原料噴出口の補修やメンテナンスをすることが容易ではなく、このような屈曲構造の供給管自体を取り外すことが困難であるという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、内部原料供給部を備えずに、単純な構造でありながら内部原料供給部を備える場合と同等の効率的な混合を実現することが可能な流動接触分解装置用の混合器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは前記の目的を達成するため鋭意研究を重ねた結果、移動層反応器の内部に触媒の流れに沿って垂直方向に、原料供給機能を有しない触媒整流体を設置するだけで、内部原料供給部がある場合と同様の良好な触媒と原料の混合状態が実現できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明に従えば、流動接触分解装置に使用される原料と触媒を混合する混合装置であって、
前記触媒を鉛直方向へ落下させて連続的に供給するための円筒状の反応容器と、
前記反応容器の外周に沿って配置され、前記反応容器外側から前記反応器内側に前記原料を供給する複数の原料噴射ノズルを有する原料供給部と、
前記反応容器の内部に設置され、前記原料噴射ノズル近傍の前記触媒の流れを整流する触媒整流体を備え、
前記触媒整流体は、原料供給機能を有さず且つ前記原料噴射ノズル近傍において前記反応容器と同軸に中空筒状の触媒流を形成するように設置される前記混合装置が提供される。
【０００９】
本発明で用いる触媒整流体の作用について、発明者は以下のように考えている。円筒状の反応容器内に触媒を鉛直方向に流動させると触媒の移動層は、やはり円筒形状となり、その断面は円形である。このような形状の移動層に対して燃料噴射ノズルにより移動層の外周にすなわち、外側から燃料（原料）を吹き付けると、触媒に衝突した燃料の一部は移動層内部で上方（上流側）に巻き上げられて流動方向に対して逆流する現象が観測されている。このような逆流が生じると、燃料と触媒の接触時間が予定していた時間より長くなり、軽質ガスやコークが増える。また、逆流を起こした部分の近傍で触媒濃度が低くなる箇所が発生し、この結果、分解率が下がると考えられる。
【００１０】
これに対して本発明の混合器では、触媒整流体（燃料巻き上げ防止物）が反応容器の中央に存在しているので、触媒移動層の外側から噴射された燃料の一部が触媒整流体に捕獲され、あるいは、たとえ巻き上げたとしても、触媒整流体の底面に捕獲されて、流動方向と逆方向に流動（逆流）することが防止される。それゆえ、燃料と触媒の接触時間が予定して時間より長くなることが防止され、所望の分解率が期待できる。触媒整流体を通過した触媒移動層は中空筒状（ドーナツ状）となる。なお、燃料の噴射圧を低くして、移動層の内部での逆流が生じなくすることも考えられるが、流速が遅いことにより燃料と触媒の混合が悪くなるため、好ましくない。
【００１１】
本発明の混合装置において、前記触媒整流体の作用を有効化するために、前記触媒整流体の水平方向の断面積を前記反応容器の水平方向の断面積に対して１０〜５０％にし得る。
【００１２】
前記触媒に衝突した燃料の逆流を有効に防止するには、前記触媒整流体の下部先端が、前記原料噴射ノズルの先端の鉛直方向位置よりＤ／４（Ｄは反応容器の内径）高い位置より下方に存在させることが望ましい。
【００１３】
本発明の混合装置において、前記触媒移動層を中空筒状に形状化するのに、前記円筒状の反応容器の中心から、水平方向において、前記触媒整流体、前記原料と前記触媒が反応する反応部、前記反応容器の内壁及び原料供給部を順に配置し得る。
【００１４】
本発明の混合装置において、反応容器内の環境からすれば、前記触媒整流体は耐摩耗耐火性材料から形成されているのが望ましい。
【００１５】
本発明の混合装置において、触媒への原料の均一な混合を促すために前記原料噴射ノズルが３〜１２本設けることが望ましく、また、前記触媒に衝突した燃料の逆流を有効に防止するために原料噴射ノズルの水平面に対する噴射角度をθとしたときに、θ＝３０〜６０°であることが望ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の混合器は、反応容器内に内部原料供給部を備えない触媒整流体を設けるだけで、単純な構造でありながら内部原料供給部を備える場合と同等の効率的な混合を実現することができ、また、メンテナンスが容易である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に従う流動接触分解装置の下降流型移動層反応器の概略断面図である。
【図２】別の構造を有する触媒整流体を有する下降流型移動層反応器の概略断面図である。
【図３】図１及び２に示した触媒整流体とは別の構造を有する触媒整流体の上面図である。
【図４】比較例１で用いた流動接触分解装置の下降流型移動層反応器の概略断面図である。
【図５】実施例及び比較例における混合器の詳細及び接触分解反応の結果を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の実施形態を、図１を参照しながら説明する。図１は、流動接触分解装置の下降流型移動層反応器（混合装置）１０の概略断面図である。下降流型移動層反応器１０は、主に、鉛直方向（重力方向）の中心軸Ｘを有する円筒状の反応容器５と、反応容器５の外部から内部に原料を供給する外部原料供給器６と、反応容器５の内部の中央に設置されて触媒Ｓを整流する触媒整流体７と、触媒整流体７の上流側に位置して触媒Ｓを均一に落下させるための分散板８を備える。図１において、反応容器５内部の上方（上流）から下方（下流）に向かって触媒Ｓが流動する（便宜上この方向を「流動方向」とも呼ぶ）。なお、触媒は図示しない流量調節バルブから供給される。
【００１９】
図１に示すように、反応容器５は、主に、上流側部分５ｃと、その下流に位置して外径及び内径が上流側部分５ｃよりも大きい拡張部５ａと、さらにその下流に位置して上流側部分５ｃとほぼ同じ内径及び外径を有する下流部側部分５ｂとを有する。拡張部５ａの内壁５ａｕに分散板８が支持されている。分散板８は、格子板が多重に重なった構造の規則充填物であり、触媒の流れ、すなわち、触媒流動層を反応容器５内で均等に分散するために設けられている。分散板８は、例えば、金属板にセラミックスをライニングしたような耐摩耗耐火性材料から形成されている。
【００２０】
反応容器５の拡張部５ａから下流部側部分５ｂの内部には触媒整流体７が収容されている。触媒整流体７は、反応容器５の中心軸Ｘと同軸に延在する中実の円柱体であり、その上部が分散板５により支持されている。触媒整流体７は、触媒流動抵抗を低減するように、表面に凹凸がなく、反応容器５の流動方向に沿って設けられている。触媒整流体７の流動方向の最下部７ａ（底部）は、反応容器５の下流側部分５ｂの内部に位置する。触媒整流体７は原料供給機能を有しないので、内部原料供給部に必要なメンテナンスが不要であり、反応容器５から取り出す必要もない。
【００２１】
触媒整流体７の水平方向（流動方向と直交する方向）の断面積は、触媒整流体７の下端７ａの鉛直方向位置における反応容器５の水平方向の断面積に対して０．３〜８５％が好ましく、より好ましくは１０〜５０％である。前記触媒整流体７の前記断面積の割合が小さいと触媒整流体７を設置する効果が期待できず、前記触媒整流体７の前記断面積の割合が大きいと原料と触媒が流れる流路が小さくなり混合状態が悪化するととともに反応収率が低下する。また、触媒整流体７は、前述のように反応容器内部の中心部に同軸上に設置することで、原料と触媒が流れる流路、特に、燃料が噴射される反応領域１２（ノズル噴射口近傍）において反応容器５と同軸の中空柱状（ドーナツ状）となり、流路の断面（同心環）のいずれの場所においても同じ速度で均一に流れることができるため好ましい。
【００２２】
外部原料供給器６は、反応容器５の下流側部分５ｂの外周上に均等間隔で配置された複数の原料噴射ノズル６ａを有する。原料噴射射ノズル６ａは、反応容器５の中心軸に対して回転対称位置に３〜１２本、好ましくは４〜１０本設けることができる。噴射ノズルの３本未満であると原料と触媒の混合が不均一となり易い。また、噴射ノズルの角度θとしては、水平面（流動方向と直交する方向）に対して３０°〜６０°、好ましくは４０°〜５０°である。噴射ノズル６ａの角度が水平面に対して３０°より小さいと原料と触媒が反応器にスムーズに入ることが困難となり、噴射ノズル６ａの角度が６０°より大きいと原料と触媒の混合が不均一となる。各原料噴射ノズル６ａの噴射口６０は、下流側部分５ｂの内壁５ｂｕに開口している。
【００２３】
図１では、原料噴射ノズルの噴射口は、触媒整流体７の下端７ａとほぼ同じ高さ位置（流動方向の位置）に配置されているが、触媒整流体７の下部先端７ａの位置は、反応器の内径をＤ［ｍ］としたときに、原料噴射ノズル６ａの噴射口６０を含む水平面からＤ／４［ｍ］だけ上方の位置（水平面）よりも下方、好ましくは原料噴射ノズル６ａの噴射口６０を含む水平面よりも下方に位置する。触媒整流体７の下端７ａが前記噴射ノズル６ａの噴射口６０を含む水平面に対してＤ／４より上方に位置すると、原料と触媒が接触した際に、その接触位置より上方に比較的広い上部空間が存在することにより原料や発生したガスが巻き上がり、原料と触媒の接触時間が延びてしまうため好ましくない。なお、触媒整流体７の下端７ａが噴射ノズル６ａの噴射口６０を含む水平面に対してあまりに下方だと、原料噴射ノズル６ａからの噴射された原料が触媒整流体７に向かうことになり、触媒が触媒整流体７に衝突して触媒整流体７が削れる可能性が高まる。このため、ノズルの角度にも依存するが、原料噴射ノズル６ａからの噴射された原料の延長上（延長線と軸Ｘが交わる位置）より上方に触媒整流体７が位置するのが望ましい。
【００２４】
触媒整流体７は、触媒の流れを中空柱状に整流できるならば任意の形状及び構造にすることができる。この実施形態では、中実の柱状の構造体を用いたが、中空柱状の構造体であってもよい。また、触媒整流体７は、図２に示すように移動層反応器１の内壁面に支持部１９を介して結合された円盤状の構造体１７であってもよい。この場合、支持部１９は、触媒の流動を阻害しないように水平面内の面積をできるだけ小さくするように内壁面の回転対称位置に複数設けるのが望ましい。あるいは、図３に示すように多数の貫通孔２７が形成された円盤状の多孔板２５を用いることができる。円盤状の多孔板２５は、その外周が移動層反応器１の内壁面（内周面）に固着されるように設けられる。この円盤状の多孔板２５の中央部には、複数の貫通孔２７が形成されていないため、多孔板２５の中央部が特に触媒整流体７として作用する。貫通孔の孔径は、例えば、０．５ｃｍ〜５ｃｍにすることができる。
【００２５】
触媒整流体７の材質は、流動接触分解装置中で通常４００〜７００℃程度の反応が起こり、また、粒状の触媒が高速で流れることから、高温で安定でありかつ耐摩耗性のある材質、例えば、セラミックスのような耐摩耗耐火性材料などが好ましい。
【００２６】
本発明の流動接触分解装置用の混合器に供給する原料油は、流動接触分解に使用する原料油であれば任意の原料油を使用することができる。一般的に使用される原料油とは、例えば脱硫減圧軽油、未脱硫減圧軽油、脱硫直留軽油、未脱硫直留軽油、脱硫分解軽油、未脱硫分解軽油、脱硫常圧残油、未脱硫常圧残油、脱硫減圧残油、未脱硫減圧残油、脱硫脱れき油、未脱硫脱れき油等が挙げられ、これら以外の原料油でも構わない。
【００２７】
本発明の流動接触分解装置用の混合器に供給する触媒は、流動接触分解装置に一般的に使用される任意の触媒を使用可能である。一般的に使用される触媒として、例えば粒子径が１〜４００μmであり、シリカおよびアルミナを主成分とする触媒が例示できる。
【００２８】
流動接触分解は高温で反応させるため、反応容器や付属機器もまた金属や耐火性材料から構成されている。このため、原料と触媒の混合状態を反応条件下で直接観察することは難しい。混合状態の良・不良を判定するため、ＣＦＤ（Ｃｏｎｐｕｔａｔｉｏｎａｌ  Ｆｌｕｉｄ  Ｄｙｎａｍｉｃｓ）を用いて、混合状態の理論的な計算を行った。混合状態は、反応生成物の収率に直結する。すなわち、反応器出口温度、触媒／原料比、原料と触媒の接触時間が同じであっても、原料と触媒の混合状態が異なると分解率や生成物の収率分布が異なる。混合状態が悪いと分解率が低下し、また分解生成物のうち軽質ガスやコークの収率が増加する。また、混合状態が良好であっても、原料やガスの巻き上がりが発生して原料と触媒の接触時間が延びてしまうと、分解率は低下しないものの、分解生成物のうち軽質ガスやコークの収率が著しく増加する。従って、混合方法が異なるものを同じ反応条件で反応させてその分解率および生成物収率分布を比較すれば、混合状態の良・不良、ならびに原料及びガスの巻き上がりの有無が分かり、混合装置の性能を評価できる。本発明では、混合状態の計算を行っていることから、混合状態を反映させた上での生成物収率分布を理論的な反応解析計算により求めた。
【実施例】
【００２９】
以下に本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００３０】
[実施例１］
ＣＦＤおよび反応解析の前提条件は以下のとおりである。前提における移動層反応器１０を図１に示した。原料として、中東系原油を由来とする脱硫減圧軽油を用い、この脱硫減圧軽油の性状は以下の通りであった。１５℃における密度０．８９７ｇ／ｃｍ３、残炭０．２質量％、硫黄分０．１３質量％、窒素分０．０４質量％、初留温度３４６℃、５０％留出温度４６３℃、９０％留出温度５５７℃。また、触媒として、重質油から軽質オレフィンおよびガソリンを製造するための流動接触分解用触媒（ＳｉＯ２：８０重量％、Ａｌ２Ｏ３：２０重量％）を用いた。この触媒の嵩密度は０．７３ｇ／ｍｌであり、表面積は２８０ｍ２／ｇであった。これらの原料油、触媒におけるＣＦＤおよび反応解析の妥当性は、実験により別に確かめた。
【００３１】
図１の移動層反応器１０において、反応容器５の下流側部分５ｂの直径Ｄは０．１ｍ、外部原料供給器６の原料噴射ノズル数が６本、水平面に対する噴射角度が４５°であった。触媒整流体７は、ステンレスから形成されており、円柱状で反応容器５と同軸状に設置されており、その直径ｄが０．０３４ｍであり、長さが０．３５ｍであった。すなわち、触媒整流体７の水平断面の面積は、反応容器５の下流側部分５ｂの水平断面の面積の１２％であった。また、触媒整流体７の先端７ａと、原料噴射ノズル６ａの噴射口６０とは、同一面上（鉛直方向同位置）に位置させた。反応条件として、反応器出口温度を６００℃、触媒／原料比を２５質量比、触媒と原料の接触時間を０．５秒とした。
【００３２】
この混合装置を用いた接触分解反応の結果を表１に示す。表中、分解率とは、１００−（ＬＣＯ収率＋ＣＬＯ収率）と定義した。すなわち、生成物のうち、ＬＣＯ（Ｌｉｇｈｔ  Ｃｙｃｌｅ  Ｏｉｌ）およびＣＬＯ（Ｃｌａｒｉｆｉｅｄ  Ｏｉｌ）を未分解分、それ以外を分解生成物とした。また、ｄ／Ｄは、反応容器５の下流側部分５ｂの水平断面積Ｄに対する触媒整流体７の下端７ａの水平断面積ｄの比（％）を示し、ｈは触媒整流体７の先端７ａの位置からの外部原料供給ノズル６ａの噴射口の高さ位置（ｍ）を示す。
【００３３】
［実施例２］
移動層反応器１０の反応容器５の下流側部分５ｂの直径Ｄを０．５ｍ、触媒整流体７の直径ｄを０．１７ｍとした以外は、実施例１と同様の触媒、原料、反応条件として、ＣＦＤおよび反応解析を行った。すなわち、この実施例では、触媒整流体７の水平断面の面積は、実施例１と同様に、反応容器５の下流側部分５ｂの水平断面の面積の１２％であった。このときの計算結果を図５の表に示す。
【００３４】
［実施例３］
移動層反応器１０の反応容器５の下流側部分５ｂの直径Ｄを０．１ｍ、触媒整流体７の直径ｄを０．０６８ｍとした以外は、実施例１と同様の触媒、原料、反応条件にて、ＣＦＤおよび反応解析を行った。すなわち、この実施例では、触媒整流体７の水平方向の断面積は、反応容器５の下流側部分５ｂの水平断面の面積の４６％であった。このときの計算結果を図５の表に示す。
【００３５】
［実施例４］
移動層反応器１０の反応容器５の下流側部分５ｂの直径Ｄを０．５ｍ、触媒整流体７の直径ｄを０．１７ｍ、触媒整流体７の先端を外部原料供給ノズル６ａの先端を含む水平面から０．１ｍ上方に設置した以外は、実施例１と同様の触媒、原料、反応条件にて、ＣＦＤおよび反応解析を行った。すなわち、この実施例では、触媒整流体７の水平断面の面積は、反応容器５の下流側部分５ｂの水平断面の面積の１２％であった。このときの計算結果を図５の表に示した。
【００３６】
［実施例５］
移動層反応器１０の反応容器５の下流側部分５ｂの直径Ｄを０．１ｍ、触媒整流体７の直径ｄを０．００６ｍとした以外は、実施例１と同様の触媒、原料、反応条件にて、ＣＦＤおよび反応解析を行った。すなわち、この実施例では、触媒整流体７の水平断面の面積は、反応容器５の下流側部分５ｂの水平断面の面積の０．３％であった。このときの計算結果を図５の表に示した。実施例１と比較すると、分解率が低く、分解生成物のうち軽質ガスとコークの収率が増加している。ＣＦＤの計算結果から、触媒整流体７の水平断面積の反応容器５の下流側部分５ｂの水平断面積に対する割合が極めて小さいために、触媒整流体７の作用が発現していないことが明らかになっている。実施例１、２及び４の結果と比較すると、触媒整流体７の水平断面積の反応容器５の下流側部分５ｂの水平断面積に対する割合ｄ／Ｄとしては、１０％以上、特には１２％以上が好ましい。
【００３７】
［実施例６］
移動層反応器１０の反応容器５の下流側部分５ｂの直径Ｄを０．１ｍ、触媒整流体７の直径ｄを０．０９ｍとした以外は、実施例１と同様の触媒、原料、反応条件にて、ＣＦＤおよび反応解析を行った。すなわち、この実施例では、触媒整流体７の水平断面の面積は、反応容器５の下流側部分５ｂの水平断面の面積の８１％であった。このときの計算結果を図５の表に示した。実施例１と比較すると、分解率が低く、分解生成物のうち軽質ガスとコークの収率が増加した。ＣＦＤの計算結果から、触媒整流体７の水平断面積の反応容器５の下流側部分５ｂの水平断面積に対する割合が大きいために、混合状態が良好ではないことが明らかになっている。実施例３の結果と比較すると、触媒整流体７の水平断面積の反応容器５の下流側部分５ｂの水平断面積に対する割合ｄ／Ｄとしては、５０％以下、特には４６％以下が好ましい。このことより、１０％≦ｄ／Ｄ≦５０％が好ましいと言える。
【００３８】
［実施例７］
移動層反応器１０の触媒整流体７の先端７ａを外部原料供給ノズル６ａの噴射口６０を含む水平面から０．３ｍ上方に設置した以外は、実施例４と同様の触媒、原料、反応条件にて、ＣＦＤおよび反応解析を行った。このときの反応成績を図５の表に示した。実施例４を比較すると、分解率は同等であったものの、分解生成物のうちの軽質ガスとコークの収率が増加した。ＣＦＤの計算結果から、原料噴射ノズルの噴射口６０の上方に比較的広い空間が存在することにより原料や発生したガスが巻き上がり、原料と触媒の接触時間が増したことが明らかになっている。
【００３９】
［比較例１］
図４に示した移動層反応器４０を用いる前提として、実施例１と同様の計算を行った。この移動層反応器４０は、実施例１で用いた触媒整流体７の代わりに、原料供給機能を備える内部原料供給器４２を用いた点で実施例１の移動層反応器１０と異なる。内部原料供給器４２は、内部流路を有する屈曲した管４２ａを備え、管４２ａの下流側の端部４２ｂに複数の原料噴射ノズル４２ｃを有し、管４２ａの上流側の端部４２ｄが反応容器５の拡張部５ａの側壁を貫通して、外部原料供給部６から供給される原料と同じ原料を供給する原料供給源（不図示）に接続される。反応容器５の下流側部５ｂの直径Ｄが０．１ｍであり、内部原料供給器４２の管４２ａの直径（ｄ）が０．０３４ｍであった。前提とした原料、触媒、反応条件は実施例１と同じである。このときの計算結果を図５の表に示した。表の結果より、比較例１の分解率および生成物収率分布は、実施例１の結果とほぼ同等であることが分かる。しかしながら、図４に示した移動層反応器４０は内部原料供給器４２を要する複雑な構造であり、また、その構造上メンテナンスが容易ではないことが分かるであろう。
【００４０】
［比較例２］
実施例１で用いた移動層反応器１０において、触媒整流体７を除去した以外は、実施例１と同じ構造・寸法の移動層反応器１０を用い、原料、触媒、反応条件も実施例１と同様にして、ＣＦＤおよび反応解析を行った。計算結果を図５の表に示した。比較例２を実施例１と比較すると、分解率が低く、分解生成物のうち軽質ガスとコークの収率が増加していることが分かる。
【００４１】
［比較例３］
反応容器５の下流側部５ｂの直径を０．５ｍ、内部原料供給器４２の管４２ａの直径を０．０１７ｍに変更した以外は、比較例１の移動層反応器４０を用いて、比較例１と同様にＣＦＤおよび反応解析を行った。この比較例は実施例２と対比することができる。計算結果を図５の表に示した。分解率および生成物収率分布は実施例２とほぼ同等であった。このことからすれば、実施例２では、簡単な構造であるにもかかわらず、内部原料供給部を有する移動層反応器と同等の性能が得られることが分かる。
【００４２】
［比較例４］
実施例２で用いた移動層反応器１０において、触媒整流体７を除去した以外は、実施例２と同じ構造・寸法の移動層反応器１０を前提として、原料、触媒、反応条件も実施例１と同様にしてＣＦＤおよび反応解析を行った。計算結果を図５の表に示した。実施例２と比較すると、分解率が低く、分解生成物のうち軽質ガスとコークの収率が増加した。
【００４３】
以上、本発明の流動接触分解反応装置に使用する移動層反応器（混合器）について実施例により説明してきたが、本発明はそれらの具体的な態様に限定されず、特許請求の範囲に記載された技術思想の範囲内で改変することができる。反応容器、触媒整流体、分散板、噴射ノズルなどの設置位置や、形状や構造は、適宜変更することができる。例えば、分散板は反応容器５内に設けなくてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明の流動接触分解反応装置に使用する混合器は、内部原料供給部を備えない単純な構造であるにもかかわらず、原料の分解率が高く、軽質ガスとコークなどの分解生成物の生成を低くすることができ、また、メンテナンスが容易である。それゆえ、優れた製造の流動接触分解反応装置を低コストで供給することが可能となり、我が国の石油産業の発展に貢献する。
【符号の説明】
【００４５】
Ｓ    触媒、
５    反応容器
５ａ  拡張部
５ｂ  下流部側部分
５ｃ  上流側部分
６    外部原料供給器
６ａ  原料噴射ノズル
７    触媒整流体
７ａ  触媒整流体下端
８    分散板
１２  反応領域
１０  ４０  下降流型移動層反応器
２５  触媒整流体
４２  内部原料供給部
６０  噴射口
【図１】
0005823911.tif 000002
【図２】
0005823911.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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