(57)【要約】本発明は、少なくとも原料のクラッキング帯域と、コークス化した触媒粒子から流出物を分離／ストリッピングする帯域と、コークス化した触媒粒子の再生帯域とを有する、コンラドソン残留炭素分が０．１重量％で且つ水素含有量が１２．７重量％以上である賓コーキング原料の接触分解方法において、触媒再生段階の上流および／または触媒再生段階中において、炭素含有量が８０重量％以上である流動状態の少なくとも一種の固体炭素材料をコークス化した触媒の濃密相中注入することを特徴とする方法に関する。
2014518309.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料をクラッキングするための少なくとも一つの帯域と、コークス化した触媒粒子から流出物を分離／ストリッピングするための帯域と、コークス化した触媒粒子を再生する帯域とを有するユニットで、コンラドソン残留炭素分が０．１重量％以下で且つ水素含有量が１２．７重量％以上であるコーキング度が低い原料を接触分解する方法であって、下記（ａ）〜（ｅ）を特徴とする方法：
（ａ）下記（ｉ）および／または（ｉｉ）
（ｉ）上記再生帯域の上流且つ上記分離／ストリッピング帯域の下流、および／または、
（ｉｉ）触媒を再生する上記帯域中のコークス化した触媒粒子の濃密ベッド中、
において、炭素含有量が８０重量％以上である少なくとも一つの固体の炭素材料をコークス化した触媒粒子上に流動状態で分散し、
（ｂ）触媒に追加供給するコークスの量Ｑcが下記の式（Ｉ）を満たすように、コークス化した触媒粒子中に分散される流動状態の上記の固体炭素材料の量を調整し：
Ｑc＝Ｑt−Ｑi      （Ｉ）
（ここで、Ｑiは原料が分解した後のコークス化した触媒の初期コークス含有量であり、Ｑtすなわちデルタコークスは再生済み触媒の温度、従って上記方法の熱収支)を維持するのに必要なコークス含有量である）
（ｃ）コークス化した触媒粒子と上記固体炭素材料との混合物を再生帯域で燃焼させて炭素材料の含有量が減少した再生済み触媒を作り、
（ｄ）再生済み触媒をクラッキン帯域で上記のコーキング度が低い原料と混合してコークス化した触媒粒子と流出物とを生成させ、
（ｅ）上記流出物から上記分離／ストリッピング帯域においてコークス化した触媒粒子を分離した後にコークス化した触媒粒子を再生帯域へ戻す。
【請求項２】
添加した炭素材料の全てを再生帯域で燃焼させる請求項１に記載の方法。
【請求項３】
上記炭素材料とアマルガム化しない液体または気体流、好ましくは空気中で、上記炭素材料を任意の手段で流動化する請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
再生帯域が単一段階のみを有する場合には上記Ｑtを０．５〜１重量％の範囲となるように選択し、少なくとも２つの再生段階を有する多段再生装置の再生帯域の第１段階での部分燃焼の場合には上記Ｑtを０．８〜１．４５重量％の範囲となるように選択する請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
コークスを、石炭のコーキングで得られるコークス；主分解反応から出る重質流出物留分、蒸留範囲が一般に３６０〜４４０℃のＨＣＯ（重質循環油）、および、蒸留範囲が３６０℃以上（３６０°＋で示す）のスラリーから選択される沸点が３５０℃以上の炭化水素流出物を得るコーカーからのコークス；木材および／またはセルロースの加工で出るバイオマス残渣；炭化水素流体に溶けたおよび／または発泡または噴霧によって注入される微粉炭；脱歴ユニットから出るアスファルトを豊富に含む留分；間接（ＧＴＬ）プロセスによる石炭液化またはガスを炭化水素に変換するフィッシャー・トロプシュ法から出る利用できないワックス；および上記留分の混合物の中から選択する請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
クラッキン帯域に注入する原料を、水素化分解ユニットからのパージまたはブリード；沸点が３５０℃以上で且つ水素含有量が１２．７重量％以上の真空蒸留ガスオイル留分をベースにした原料；植物油；および沸点が１６０℃以下の炭化水素からなる群の中から選択し、これらの原料を単独でまたは混合物としてプロセスの主クラッキン帯域でクラッキングする請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
コークス化材料を含む流動状態の上記固体炭素材料を、多段帯域を有する再生帯域の少なくとも一つの段階の濃密相中に注入する請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
再生帯域内の炭素材料の分布に対する触媒粒子の分布の比が１に近くなるように固体炭素材料を再生帯域の全てのセクションに分散する手段を用いて上記固体炭素材料の流動状態の分散を達成する請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
再生帯域がコークス化した触媒粒子を分散するための少なくとも一つの構造化された充填材を有し、上記固体炭素材料の流動状態への均一分散を上記構造化された充填材の下流で触媒の循環方向と向流に実施し、上記構造化された充填材が再生帯域の断面の全てまたは一部を覆っている請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
多段再生帯域の場合に、上記分散を再生帯域の第１段階の濃密相に配置された少なくとも一つの充填材の存在下で実施する請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
流動状態の固体炭素材料を、再生帯域の各濃密床の高さ方向の全てまたは一部にわたって分散し、各分散は流動床を均質化した後に実施し、必要に応じて流動床に少なくとも一つの構造化された充填材をさらに入れる請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
少なくとも一つの主反応装置と、必要に応じて用いる少なくとも二次反応装置と、少なくとも一つの取出し（desengageur）−ストリッパーと、単段または多段の再生装置とを有する請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法を実施する設備であって、分割状態の炭素材料を上記取出し−ストリッパーから出てくるコークス化した触媒粒子上に均一に分散する手段を有し、この均一分散手段は再生装置の上流および／または再生装置自体の中に配置され、上記再生装置内での触媒の循環方向に対して炭素材料分散手段の上流および／または下流に配置された少なくとも一つの構造化された充填材を再生装置が有することを特徴とする設備。
【請求項１３】
ストリッパーを再生装置に連結し且つストリッピングされたコークス化した触媒を再生装置へ送る管路上に上記の触媒分散手段が配置されている請求項１２に記載の設備。
【請求項１４】
上記の触媒分散手段が再生装置内の流動床の濃密部分に配置されている請求項１２に記載の設備。
【請求項１５】
上記の触媒分散手段が、気体／固体混合物を濃密床中に分散することができる手段から選択され、好ましくは濃密床に開口している複数の平行管から成る開口管および／またはラックであり、これらの開口管が分配管に連結されている請求項１２または１４に記載の設備。
【請求項１６】
第１再生段階の濃密な流動床の高さで再生装置内の触媒の循環方向に対して炭素材料分散手段の上流側に配置された少なくとも一つの構造化された充填材を再生装置が有する請求項１２〜１５のいずれか一項に記載の設備。
【請求項１７】
上記充填材がスクリーン（篩）を形成するプレート、ストリップまたはフィンのエンタングルメント(enchevertrement de plaqus、邪魔板)で、上記スクリーンはそれを収容した容器の横断面積の１０％以下を占め且つ、上記横断面から突出し、その表面全体を覆っている請求項１２〜１６のいずれか一項に記載の設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、石油留分の接触分解（craquage catalytique）の分野、特に、コンラドソン残留炭素分が少なく且つ水素含有量が高い、従って流動接触分解（ＦＣＣ）ユニットの熱収支（bilan）を得るのが困難な留分の接触分解方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＦＣＣユニットの熱収支は基本的に分解段階で触媒に付着したコークスの燃焼によって確保される。この燃焼熱によって一般に６７０〜７５０℃の温度に触媒を加熱できる。再生装置で蓄積された熱を反応装置で放出することによって触媒は液体で注入される被分解原料を蒸発させ且つ全体として吸熱反応である反応原料の分解に必要なエネルギーを供給する。ＦＣＣユニットでは触媒を循環することによって再生装置で作られたエネルギーが反応装置に運ばれ、反応装置内で消費されるので、ＦＣＣユニットは熱的にバランスのとれたユニットであるといわれている。再生帯域に入る触媒のコークス含有量（触媒重量に対するコークス重量の重量％で定義される）は一般に０．５〜１．４５重量％であり、再生帯域から出る時のコークス含有量は、再生装置を部分燃焼モードで運転した場合には０．１〜０．５重量％、再生装置を完全燃焼モードで運転した場合には０．１〜０．０５重量％手あり、場合よっては０．０１重量％以下である。再生装置を部分燃焼モードまたは完全燃焼モードで運転する場合、燃焼は酸素含有気体を用いて実行される。
【０００３】
完全燃焼式の再生装置では全てのコークスが燃焼され、排煙中のＣＯ（一酸化炭素）の含有量は一般にゼロに近くなるが、部分燃焼モードではコークスの燃焼によってＣＯが生じ、空気の流量および不完全燃焼に対する燃焼の完全度に応じてＣＯの含有量は数体積％になり、一般には０．５〜１０体積％になる。
【０００４】
原料のコンラドソン残留炭素分（ＣＣＲ）はＡＳＴＭ Ｄ ４８２規格で定義され、ＦＣＣユニットの主反応装置で起こる接触分解反応で原料が生成するコークス量を当業者が評価するための基準を示す。原料中のこのコンラドソン残留炭素分に応じて原料のクラッキングに対応するコークス収率に対するＦＣＣユニットの大きさを決めることができ、正常運転にコントロールされるＦＣＣユニットの熱収支を満足させることができる。
【０００５】
ＦＣＣユニットで処理される従来の重質留分のコンラドソン炭素値は一般に０．２〜１０重量％であるが、本発明ではＦＣＣユニットで処理される留分のコンラドソン残留炭素分は０．１重量％以下であり、水素含有量は１２．７重量％以上である。
【０００６】
熱収支を平衡化(バランス)させるために、所定量のコークスに対してより多くの空気を再生装置に注入することで再生装置内での燃焼を促進し、従って、排煙中の一酸化炭素（ＣＯ）の体積百分率を下げ、それによって再生装置の温度を上昇させ、ＦＣＣユニットの熱収支の確保を助けることは当業者に周知である。
【０００７】
この方法が十分ではないか、可能でない場合、従来技術では液体燃料を再生装置へ再循環することが知られている。この液体燃料は触媒床の一般に濃密相 (la phase dense) 中に配置されたバーナーから送られる。この燃料は当業者に「高粘度燃料」または「トーチオイル (torch oil)」とよばれ、一般に一種以上の「重質」留分を含み、その大部分は初期沸点が３６０℃以上の芳香族化合物である。この留分はＦＣＣユニットまたは精製所の他の任意変換ユニット、例えばコーカー、ビスブレーカー等からの留分にすることができる。また、他のタイプの燃料、例えば燃料油 (Fioul) No.2または商業化に要求される仕様を満たさない燃料油を使用することもできる。上記ユニットの運転開始期間中には上記燃料を再生装置へ注入することが慣用されているが、連続使用した場合には問題となることがある。すなわち、再生装置の温度は約６５０〜７５０℃であるので、再循環物の一部が蒸発して分解ガスとなり、この分解ガスが再生装置の濃密相中で完全酸化されずに再生装置の希釈相（la phase diluee）中に至り、分解ガスが再生装置の正常運転に支障をきたす恐れのあるホットスポットを生じる危険がある。この現象は「アフターバーニング(afterburning)」または「後燃焼」とよばれ、再生装置内の望ましくない場所、例えば固体触媒の量が少ない希釈相中、再生装置のハウジング内に存在するサイクロンの入口またはその内部あるいは燃焼排気管中で起こる燃焼と定義できる。本明細書では当業者に広く受け入れられ、使用されているこの「アフターバーニング」という用語を用いる。
【０００８】
上記再循環流はさらに、触媒床内で燃焼して局部的に高温の火炎フロントを形成する危険がある。この火炎フロントは高温のホットスポットを触媒床の特定部分に発生させる。炭化水素が燃焼するとスチーム(水蒸気)が生じるため、このスチームと局部的な高温とによって触媒（ゼオライト）の活性を弱め、その結果、クラッキング作用を失活させる。これは熱水触媒失活 (desactivivation hydrothermal) とよばれる。再循環留分が軽質になればなる程、水素リンッチになり、再生装置中での燃焼によってより多くのスチームが発生する。これらの望ましくない全ての現象は、ＦＣＣユニットの熱収支を高く維持するために再生装置へ再循環される液体燃料の量を増加させる程、悪化することは明らかである。
【０００９】
このような状況下、すなわちクラッキング操作中にコークスがほとんど生じない原料を用い、しかも、アフターバーニングや触媒分解の原因となる液体炭化水素（またはトーチオイル）の再生装置への連続注入を避ける場合には、水素含有量の高い燃料を用いる分解反応装置の上流に原料の予熱炉を設置する精製業者が多い。この予熱炉の追加によって熱を供給できる。この熱が再生装置中の触媒上でのコークスの燃焼で生じる熱に加えられて上記ユニットの熱収支を平衡化させることができる。再生装置によって供給される熱の量が少ない程、予熱炉による熱の供給量を多くするが、原料には最高予熱温度には限界が存在し、それはクラッキング開始温度に対応する。この予熱炉の設置はその設置コストの面だけでなく、外部エネルギー消費に起因する運転コストの面で高いものになるということは理解できよう。
【００１０】
コークスタイプの化合物を分解反応装置に注入し、この化合物を一回または複数回、再生触媒と混合することも公知である。その目的はニッケルやバナジウムタイプの重金属を上記コークスの気孔で捕捉して重質原料の脱金属を促進することにある。このような発明は特許文献１（米国特許第３０９２５６８号明細書）および特許文献２（米国特許第４８７５９９４号明細書）に記載されている。
【００１１】
特許文献３（米国特許第４８２８６８０号明細書）では分散した粉末状コークスを触媒補給材としてフレッシュな触媒中に再生装置中で注入する。このコークスの粒径はフレッシュな分解触媒の粒径とほぼ同じである。このタイプのコークス注入方法の問題は、再生装置に注入する前に、どのようにして触媒をコークス混合物中に均一に分散させるかという点にある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】米国特許第３ ０９２ ５６８号明細書
【特許文献２】米国特許第４ ８７５ ９９４号明細書
【特許文献３】米国特許第４ ８２８ ６８０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の主目的の一つは、コンラドソン残留炭素分が０．１重量％以下および／または水素含有量が１２．７重量％以上である弱コーキング原料（une charge peu cokante）の接触分解方法であって、触媒粒子の周りにホットスポットが形成（アフターバーニング）されて触媒が失活しないようにするために、ある程度コークス化した触媒粒子を含む再生装置の濃密流動床中に、再生装置内で燃焼するコークスの量を増加させることができるコークスリッチな材料を分割状態で注入することを含む方法を提供することにある。
【００１４】
本発明の第２の目的は、コークス化した触媒粒子中または再生される触媒粒子上へのコークスの分散を均一にすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、上昇流モードで運転される反応装置（「ライザー、riser」とよばれる）を用いたＦＣＣユニットと、下降流モードで運転される反応装置（「ダウナー、downer」とよばれる）を用いたＦＣＣユニットの両方に適用される。
本発明はさらに、単一反応装置（上昇流モードまたは下降流モード）で運転されるＦＣＣユニットおよび２つ以上の反応装置で運転されるＦＣＣユニットに適用される。一般に、ＦＣＣユニットが２つの反応装置（主反応装置および二次反応装置）で運転される場合、ＦＣＣユニットはガソリン最大モードまたはＧＰＬ最大モードまたは蒸留物（ＬＣＯまたはライトサイクルオイル）最大モードで運転され、両方の反応装置はライザー反応装置であるか、２つのダウナー反応装置であるか、一つがライザー反応装置で一つがのダウナー反応装置となるように運転しても本発明の範囲を逸脱するものではない。
【００１６】
本発明の対象は、原料をクラッキングするための少なくとも一つの帯域と、コークス化した触媒粒子から流出物を分離／ストリッピングするための帯域と、コークス化した触媒粒子を再生する帯域とを有するユニットで、コンラドソン残留炭素分が０．１重量％以下で且つ水素含有量が１２．７重量％以上であるコーキング度が低い原料を接触分解する方法において、コンラドソン残留炭素分が１０重量％以上である流動状態 (a l'etat fluidise) の少なくとも一種の固体炭素材料（materiau carbone solid）を、触媒再生段階の上流および／または触媒再生段階中に、再生帯域内のコークス化した触媒の濃密相中に注入することを特徴とする方法にある。
【００１７】
本発明方法は下記（ａ）〜（ｅ）を特徴とする：
（ａ）下記（ｉ）および／または（ｉｉ）
（ｉ）上記再生帯域の上流且つ上記分離／ストリッピング帯域の下流、および／または、
（ii）触媒を再生する上記帯域中のコークス化した触媒粒子の濃密ベッド中、
のコークス化した触媒粒子上に、炭素含有量が８０重量％以上である少なくとも一つの固体の炭素材料を流動状態で分散し、
（ｂ）触媒に追加供給するコークスの量Ｑcが下記の式（Ｉ）を満たすように、コークス化した触媒粒子中に分散される流動状態の上記固体炭素材料の量を調整し：
Ｑc＝Ｑt−Ｑi      （Ｉ）
（ここで、Ｑiは原料が分解した後のコークス化した触媒の初期コークス含有量、Ｑtすなわちデルタコークスは、再生済み触媒の温度(従って、上記方法の熱収支)を維持するのに必要なコークス含有量である）
（ｃ）コークス化した触媒粒子と上記固体炭素材料との混合物を再生帯域で燃焼させて、炭素材料の含有量が減少した再生済み触媒を作り、
（ｄ）再生済み触媒をクラッキン帯域で上記のコーキング度が低い原料と混合して、コークス化した触媒粒子と流出物とを生成させ、
（ｅ）上記分離／ストリッピング帯域で流出物からコークス化した触媒粒子を分離した後、コークス化した触媒粒子を再生帯域へ戻す。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】ガス状流体中に炭素材料粒子を分散するシステムを備えた再生装置の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
添加した上記炭素材料の全てを再生帯域で燃やすのが有利である。すなわち、添加した炭素材料が完全に燃えなかった場合、細かい粉末コークスが生じる。この粉末コークの一部は分離／ストリッピング帯域の取出しサイクロン（cyclones du desengageur）で回収され、その一部は再生帯域のサイクロンで回収されるが、この細かい粉末コークスはアフターバーニングの原因となり、サイクロンの劣化を加速させる原因になる。
【００２０】
本明細書で「上流」「下流」という用語は再生帯域内の触媒の循環方向に対して用いられる。
上記炭素材料は、この炭素材料とアマルガム化しない液体または気体の流体、好ましくは空気中で、任意の手段で流動化させることができる。
【００２１】
本発明では、濃密床のコークス化した触媒粒子中の、分散した流動状態の固体炭素材料の量を、触媒に供給するコークスの追加量Ｑcが下記の式（Ｉ）を満たすように調整する：
Ｑc＝Ｑt−Ｑi      （Ｉ）
（ここで、Ｑiは原料をクラッキングした後のコークス化した触媒の初期コークス含有量であり、Ｑtまたはデルタコークスは再生した触媒の温度（従って、プロセスの熱収支）を維持するのに必要なコークス含有量である）
【００２２】
特に、再生帯域が単一段階のみしか有さない場合にはＱtを０．５〜１重量％となるように選択し、少なくとも２つの再生段階を有する多段再生装置の再生帯域の第１段階での部分燃焼ではＱtを０．８〜１．４５重量％となるように選択することができる。
【００２３】
上記炭素材料は下記の中から選択できる：石炭のコークス化で得られるコークス；主分解反応から出る重質流出物留分、蒸留範囲が一般に３６０〜４４０℃のＨＣＯ（重質循環油）、および、蒸留範囲が３６０℃以上（３６０°＋で示す）のスラリーの中から選択される沸点が３５０℃以上の炭化水素流出物を得るコーカーからのコークス；木材および／またはセルロースの加工で出るバイオマス残渣；炭化水素流体中に溶けたおよび／または発泡または噴霧によって注入された微粉炭；脱硫（desalphatage）ユニットから出るアスファルトを豊富に含む留分；間接プロセス（ＧＴＬ、Gas to Liquid）による石炭液化またはガスを炭化水素に変換するフィッシャー・トロプシュ法から出る利用できないワックス；および上記留分の混合物。
【００２４】
分解帯域に注入する原料は水素化分解ユニットからのパージまたはブリード；沸点が３５０℃以上で且つ水素含有量が１２．７重量％以上である真空蒸留ガスオイル留分をベースにした原料；植物油；および沸点が１６０℃以下の炭化水素から成る群の中から選択でき、これらの原料は単独でまたは混合物としてプロセスの分解帯域で分解される。
【００２５】
コークス化した材料を含む流動状態の固体炭素材料は、再生帯域が多段帯域である場合、再生帯域の少なくとも一つの段階の濃密相中に注入することができる。
流動状態の固体炭素材料の分散物は、再生帯域内の炭素材料の分布に対する触媒粒子の分布の比が１に近くなるように、上記材料を再生帯域の全てのセクションに分散する手段を用いて得ることができる。換言すれば、炭素材料粒子に対する触媒粒子の比率は再生帯域の断面の全ての場所で一定である。
【００２６】
そのために、再生帯域は少なくとも一つの構造化された充填材（garnissage structure）を備えることができる。この充填材は再生装置内での触媒の循環方向に対して炭素材料の分散手段の上流および／または下流に配置される。この構造化された充填材は炭素材料の分散手段の上流に配置するのが有利である。
【００２７】
再生帯域は、コークス化した触媒粒子を均一に分散させるための少なくとも一つの構造化された充填材を備えることができ、流動状態の固体炭素材料の均一な分散は、上記構造化された充填材の下流で、触媒の循環方向に対して向流に実施でき、この構造化された充填材は再生帯域の断面の全てまたは一部を覆うことができ。
【００２８】
上記の均一な分散は、例えば多段再生帯域の場合、再生帯域の第１段階の濃密相中に配置された少なくとも一つの充填材の存在で実施できる。
【００２９】
流動状態の固体炭素材料は再生帯域の各濃密床の高さ位置の全てまたは一部に分散させることができ、各分散は流動床を均質化した後に実施する。必要に応じて流動床にさらに少なくとも一つの構造化された充填材を備えることもできる。
【００３０】
本発明の他の対象は本発明方法を実施するための設備にある。この設備は少なくとも一つの主反応装置と、必要に応じて用いられる少なくとも一つの二次反応装置と、少なくとも一つの取出し／ストリッパー（desengageur/stripeur）と、単段または多段の再生装置を有し、その特徴は、上記の取出し−ストリッパーから出てくるコークス化した触媒粒子上に分割状態の炭素材料を均一に分散する手段を有し、この均一分散手段は再生装置の上流および／または再生装置自体の中に配置される点にある。本発明ではさらに、再生装置が少なくとも一つの構造化された充填材を有し、この構造化された充填材は上記再生装置内での触媒の循環方向に対して炭素材料分散手段の上流および／または下流に配置される。
【００３１】
上記の炭素材料の分散手段はストリッパーを再生装置に連結してコークス化され且つストリッピングされた触媒を再生装置へ送る管路上に配置できる。
炭素材料の分散手段を再生装置内の流動床の濃密部分に配置することもできる。
炭素材料分散手段を上記の２つの位置に配置することもできる。
【００３２】
ストリッパーを再生装置に連結してコークス化され且つストリッピングされた触媒を再生装置へ送る管路上に分散手段を配置した場合、予め所望粒径に粉砕した炭素材料を貯蔵するためのホッパを分散手段に設けることができる。フレッシュな触媒および（分解帯域から来る）平衡化された触媒と炭素材料粒子の両方を同じホッパを使用して貯蔵および注入することができる。
【００３３】
分散手段を再生装置内に配置する場合、分散手段は気体／固体混合物を濃密床中に分散できる手段から選択することができる。この分散手段は濃密床中に開口した複数の平行管から成る開口管および／またはラック（rateaux）にするのが好ましい。各開口管は分配管に連結される。
【００３４】
再生装置は少なくとも一つの構造化された充填材を備えることができ、この構造化された充填材は再生装置内の触媒の循環方向に対して炭素材料を分散する手段の上流および／または下流に配置される。
【００３５】
特に、再生装置は少なくとも一つの構造化された充填材を備えることができ、この構造化された充填材は再生の第１段階の濃密流動床中へ再生装置内の触媒の循環方向に対して炭素材料を分散する手段の上流に配置される。
上記の構造化された充填材は例えば、スクリーン（篩）を構成するプレート、ストリップまたはフィンのエンタングルメント(enchevertrement de plaqus、邪魔板)で形成される。このスクリーン（篩）はそれを収容した容器の横断面積の１０％以下を占め、その表面全体から突出し、それを覆う。
【００３６】
本発明のＦＣＣユニットで処理できる原料はコンラドソン残留炭素分が０．１重量％以下で且つ水素含有量が１２．７重量％以上である原料である。
【００３７】
本発明はコンラドソン残留炭素分が０．１重量％以下で且つ水素含有量が１２．７重量％以上である弱コーキング原料の接触分解法ということができ、
本発明方法は、少なくとも一つの原料の分解帯域と、コークス化した触媒粒子から流出物を分離／ストリッピングする帯域と、コークス化した触媒粒子の再生帯域とを有するユニットで実施される。本発明方法の特徴は、炭素含有量が８０重量％以上である流動状態をした少なくとも一種の固体炭素材料を、触媒再生段階の上流および／または触媒再生段階中で、コークス化した触媒粒子の濃密流動床中へ注入する点にある。
【００３８】
本発明方法は以下を特徴とする：
（ａ）下記（ｉ）および／または（ｉｉ）
（ｉ）上記再生帯域の上流且つ上記分離／ストリッピング帯域の下流、および／または、
（ii）触媒を再生する上記帯域中のコークス化した触媒粒子の濃密ベッド中、
のコークス化した触媒粒子上に、炭素含有量が８０重量％以上である少なくとも一つの固体の炭素材料を流動状態で分散し、
（ｂ）触媒に追加供給するコークスの量Ｑcが下記の式（Ｉ）を満たすように、コークス化した触媒粒子中に分散される流動状態の上記固体炭素材料の量を調整し：
Ｑc＝Ｑt−Ｑi      （Ｉ）
（ここで、Ｑiは原料が分解した後のコークス化した触媒の初期コークス含有量、Ｑtすなわちデルタコークスは、再生済み触媒の温度(従って、上記方法の熱収支)を維持するのに必要なコークス含有量である）
（ｃ）コークス化した触媒粒子と上記固体炭素材料との混合物を再生帯域で燃焼させて、炭素材料の含有量が減少した再生済み触媒を作り、
（ｄ）再生済み触媒をクラッキン帯域で上記のコーキング度が低い原料と混合して、コークス化した触媒粒子と流出物とを生成させ、
（ｅ）上記分離／ストリッピング帯域で流出物からコークス化した触媒粒子を分離した後、コークス化した触媒粒子を再生帯域へ戻す。
【００３９】
固体炭素材料の粒子を液体流または気体流中へ分割（diviser）する（すなわち流動化 (fluidizer) させる）ために触媒を流動化させるのに使用する手段と同様な任意の手段を使用することができる。上記の液体流または気体流は上記固体炭素材料の粒子を分割させるとともにアマルガム化されない状態に維持するものでなければならない。固体炭素材料を分割された状態に流動化させる流体としては空気を用いるのが好ましい。
【００４０】
「再生帯域」とはコークス化した触媒を一つまたは複数のステップ、一般には２つのステップで再生する帯域を意味する。２つのステップでの再生は一つまたは複数の段階を含む同一の容器内および／または一つまたは複数のステップを含む異なる再生容器内で行うことができる。
【００４１】
原料の分解に用いるクラッキング帯域は少なくとも一つの反応装置、特に少なくとも一つの主反応装置と少なくとも一つの二次反応装置とを有する。
分離／ストリッピング帯域は、原料の分解で生じる流出物からコークス化した触媒粒子を分離し、ストリッピングするもので、この分離／ストリッピング帯域は少なくとも一つの取出し装置（desengageur）と少なくとも一つのストリッパー（stripeur）とを有する。
【００４２】
弱コーキング原料（une charge faiblement coke）は、触媒を使用した分解反応装置の出口で、接触分解ユニットの熱収支を維持するのに十分な量ではないコークス量、一般には０．４重量％以下のコークス量を有するコークス化が少ない触媒を生じる原料である。すなわち、コークスの燃焼による触媒再生では熱が放出され、この熱は、プラント形状および変換対象に応じた一般に４８０〜６５０℃の反応装置の出口反応温度を維持すルために、反応装置中へ液状で注入される原料をほぼ完全に蒸発させるのに十分な量のエネルギーを供給するとともに、一般的に吸熱性である分解反応に十分なエネルギーを供給する熱を触媒が十分な量で回収できるものでなければならない。
【００４３】
本発明では炭素材料を分散するために、例えばフレッシュな触媒を濃密触媒床中に注入するのに現在使用されている任意の手段を用いて、固体材料を均一に分散することができる。コークス化した触媒粒子と炭素材料粒子とをより良く相溶化させるために、優れた流動化挙動を得るとともに、濃密床上側の希釈相中へ高炭素質材料の粒子が飛出す（elutriation）のを制限することができる最適な炭素材料の粒径にする。そのために、添加する炭素材料の粒径は触媒粒子の粒径とほぼ同じにするのが有利である。「ほぼ同じ」とは±１０％の変動で同じ径であることを意味する。
【００４４】
本発明の利点は、基本的に再生装置内のコークス量が増加して、分解反応装置内の原料によって形成されるコークスの量の不足量を補償できることである。水素含有量の増加をほとんどさせずに再生装置内で燃焼されるコークス量を増加させることによって、コークスの燃焼で得られる熱が増加し、得られる再生済み触媒粒子の温度が上昇する。この再生済み触媒粒子は単一反応装置配置内の主反応装置に再循環され、二反応装置の配置では主反応装置と二次反応装置へ再循環される。本発明のさらなる利点はＦＣＣユニットの熱平衡に必要なコークスの量を必要に応じて調整でき、ＦＣＣユニットの効率的な運転を保証できることである。
【００４５】
弱コーキング原料が供給されるＦＣＣユニットを効率的に運転するためには、熱収支の平衡に必要な再生帯域に入る触媒上に存在するコークスの量（Ｑt）を、（ＦＣＣユニットの主反応装置または２つ以上の反応装置内の）触媒上の原料の分解によって供給されるコークスの初期量（Ｑi）と、原料を分解した後にコークス化した触媒上での炭素材料の流動化によって供給されるコークスの量（Ｑc）との合計に対応させる。一般に、平衡した熱収支に典型的な、再生装置に入るコークスの量Ｑtは燃焼が単一ステップの再生帯域の場合には０．５〜１重量％、少なくとも２つの再生ステップを有する多段再生装置の再生帯域の第１ステップにおける部分燃焼では０．８〜１．４５重量％に維持される。
【００４６】
本発明では、コークス化した触媒粒子中に分散される固体炭素材料の量を、触媒に追加供給するコークス量Ｑcが下記の式（Ｉ）を満たすように調整する：
Ｑc＝Ｑt−Ｑi      （Ｉ）
（ここで、Ｑiは原料が分解された後のコークス化した触媒の初期コークス含有量であり、Ｑtまたはデルタコークスは再生済み触媒の温度（従って、プロセスの熱収支）を維持するのに必要なコークス含有量である）
【００４７】
本発明を実施するための炭素含有量が８０重量％以上である炭素材料は下記の中から選択できる：
（１）水素含有量が１０重量％以下のコークス（石炭のコークス化で得られるコークス；分解反応から出る重質流出物留分、蒸留範囲が一般に３６０〜４４０℃のＨＣＯ（重質循環油）、および、蒸留範囲が３６０℃以上（３６０°＋で示す）のスラリーから選択される沸点が３５０℃以上の炭化水素流出物を得るコーカーからのコークスから得られる）
（２）木材および／またはセルロースの加工で出るバイオマス残渣
（３）炭化水素流体に溶けたおよび／または発泡または噴霧によって注入される微粉炭
（４）脱硫装置から出るアスファルトを豊富に含む留分
（５）間接プロセス（ＧＴＬ）による石炭液化から出るまたはガスを炭化水素に変換するフィッシャー・トロプシュ法から出る利用できないワックス；および
（６）上記留分の混合物。
【００４８】
本発明で処理できる弱コーキング原料の中では下記が挙げられる：
（１）水素含有量が１２．７重量％以上であるブリード（bleed）とよばれる水素化分解ユニットからのパージ
（２）一般に沸点が３５０℃以上で且つ水素含有量が１２．７重量％以上である激しく前処理したＶＧＯ（常圧蒸留残渣の真空蒸留で得られる真空軽油）原料
（３）植物油、および
（４）蒸留および／または変換ユニットから出る、蒸留点が１６０℃以下の炭化水素、例えば、ガソリン、さらには特定の液化ガス分子、例えばブタン。
これらの原料は接触分解ユニットの主反応装置で単独または混合物として分解できる。
【００４９】
本発明は、上昇流モード（「ライザー」反応装置）または下降流モード（「ダウナー」反応装置）で運転される少なくとも一つの主反応装置を有する対応ユニット内で、弱コーキング原料、例えば上記の原料の一つから、流動接触分解（ＦＣＣ）によってガソリンやＬＰＧ（液化石油ガス）のような製品（流出物）を製造し、反応装置から出るコークス化した触媒を分離／ストリッピング帯域へ導入し、この分離／ストリッピング帯域の出口でコークス化した触媒を回収し、上記ユニットの再生装置へ送るものである。再生装置は単段または多段の再生装置にすることができる。単段反応装置の場合、反応装置はコークス化した触媒粒子の少なくとも一つの流動床を有し、この流動床でコークスの燃焼が起こる。コークス化した触媒粒子はその平均密度の関数で分布し、流動床は燃焼の大部分が起こる少なくとも一つの濃密相のベッドと、少なくとも一つの希釈相のベッとを有し、希釈相のベッ床では完全または部分的に脱炭素処理された触媒粒子が燃焼で生じたガス流出物から分離される。触媒が主反応装置に再循環される前に触媒が予定温度に達しうるのは燃焼反応がほぼ完全である流動床のこの濃密相の部分である。従って、炭素材料を流動状態で注入するのは濃密相のベッドである。
【００５０】
触媒粒子中に流動状態で注入した炭素材料を均一に混合するためには、炭素材料粒子分布に対する触媒粒子分布の比が１に近くなるように、床の横断面全体にわたって炭素材料の粒子を適切な分散手段によって分散する必要がある。このような比を達成する手段の一つは、構造化された充填材を挿入して流動床の濃密相を均質化することである。この構造化された充填材は炭素材料の粒子の分散位置の上流でのコークス化した触媒粒子の分散状態を改善する。この分散操作は任意の手段で実施できる。構造化された充填材は再生装置の横断面の全部または一部およびその高さ方向の少なくとも一部を覆うことができる。すなわち、濃密床の高さ方向の全てまたはその一部にわたって炭素材料を導入する（この導入を段階的に行なうこともできる）。炭素材料の分散は構造化された充填材によって流動床を均質化した後に実施する。
【００５１】
構造化された充填材を使用することで、密度が均一な連続した触媒流にすることができる。好ましい実施例では、この充填材はそれを収容した容積の通路横断面積の１０％以下を占め、この容積の上方へ突出し、その全表面を占める。
【００５２】
上記充填材を使用する利点の一つは、充填材によって濃密相に導入される炭素材料の均質化と燃焼が容易になり、それによって流動床中のホットスポットの発生が制限される点にある。他の利点は、再生装置から出るガス中に不完全燃焼の炭素質粒子が随伴することが制限される点にある。
【００５３】
少なくとも２段階の再生を行なう多段再生装置で運転する場合は、第１段階で反応装置から出る触媒粒子上に存在するコークスを部分燃焼させる。この部分燃焼によってＣＯと存在する水素原子に起因するスチームとが生じる。部分燃焼であるため、触媒粒子の近くでスチームが生じても反応温度は高くなく、触媒粒子の活性低下の可能性も低い。コークス化した触媒粒子の量に対する炭素材料の量が等しいは合い（すなわち質量比が１に近い場合）、水素含有量が１０重量％以下の炭素材料を添加しても部分燃焼を妨げることはない。第２段階は完全燃焼モードの単段再生装置の役目をする。
【００５４】
本発明では流動状態の炭素材料を第１再生段階と第２再生段階の両方に注入できるが、常にこれらの段階の流動床の濃密相中に注入する。この注入は流動床中の炭素材料の分散位置の上流に上記構造化された充填材を挿入することによって改善することができる。さらに、より時間をかけて炭素材料粒子の燃焼を終了させるために、２つの再生段階を有する再生装置の第１段階に炭素材料を注入するのが好ましい。
【００５５】
しかし、コーカーから来るコークスを注入するとＦＣＣユニットの運転に他の問題を引き起こす。すなわち、コーカーからのコークス（「ペットコークス」ともよばれる）のようなコークスは、ＦＣＣユニットで使用する触媒の触媒活性にとって一般に有害な多くの重金属、例えばニッケルやバナジウムを含み、さらに、量を制限しなければならない硫黄および窒素を含む。
【００５６】
ＦＣＣユニットの触媒で許容可能な重金属の量は最大で１０，０００ｐｐｍ、好ましくは二段階再生装置の場合に６５００ｐｐｍ、単段再生装置の場合に５０００〜７０００ｐｐｍであることは知られている。触媒に蓄積する重金属の量を制御するために、フレッシュ触媒または平衡触媒の補完量（当業者は「flush cat」という）を再生装置に注入してユニット内で循環する金属の量を減らす。再生装置に注入されるコークス中に存在する窒素および硫黄によって再生装置から出る排煙中に望ましくない汚染化学種、例えばNOx およびSOxが生成するのは避けられない。これらの化学種がコークスの燃焼中に生成するのを制限するために、当業者に公知の「DeSOx」添加剤とよばれる市販の添加剤を使用できる。これらの添加剤は多くの触媒メーカーから市販されており、再生装置内のSO2を捕捉し且つそれを反応帯域経送る役目をする。反応帯域ではスチームの存在下で亜硫酸(H2SO3)の形でSO2が放出され、亜硫酸(H2SO3)は分解−ガススクラビングセクションで回収される。NOxの場合に好ましい溶液はSCR（選択接触還元）またはSNCR（選択非接触還元）タイプの溶液である。さらに、NOxとSOxの両方および触媒粒子を除去できる排煙スクラバーも挙げられる。いずれの場合も、排出量法に従って最適な排煙処理選択肢を選択するために、技術的、経済的な調査を行う必要がある。
【００５７】
本発明の他の対象は、接触分解プロセスを実施するのに必要な各種容積の装置、すなわち、少なくとも一つの主反応装置と、必要に応じて用いる少なくとも一つの二次反応装置と、少なくとも一つの取出し／ストリッパーと、単段または多段の再生装置とを有する本発明を実施する設備であって、分割状態の炭素材料を、再生装置の上流および／または再生装置自体の中でコークス化した触媒粒子上に均一に分散する手段を有する設備にある。この均一分散手段は例えば触媒床の濃密相にフレッシュ触媒を注入するのに用いているものである。
【００５８】
上記分散手段は所望粒径に予備粉砕された炭素材料を貯蔵するためのホッパーを有することができる。このホッパーに空気を注入して炭素材料粒子を流動状態に維持するのが好ましい。炭素材料粒子は注入システムを用いてホッパーから再生装置へ運搬される。注入システムはキャリアーガス、一般には空気を使用し、そのガス流量は制限オリフィスによって調整され、それによって再生装置の濃密相に送られる炭素材料の量を制御することができる。この場合、当業者に周知のフレッシュな触媒をＦＣＣユニットに注入するのに使用しているシステムと同様なシステムにすることができる。
【００５９】
考えられる多くの変形例の中では、同じホッパを使用して触媒（フレッシュ触媒、平衡触媒）と炭素材料粒子との両方を貯蔵、注入するものを挙げることができる。
【００６０】
再生装置内に配置される分散手段は、気体／固体混合物を濃密床中に分散できる手段から選択できる。この分散手段は濃密床中で開口した複数の平行管から成る開管および／またはラック（rateaux）であるのが好ましい。上記の管は分配管に連結される。
【００６１】
本発明では、再生装置は少なくとも一つの構造化された充填材（garnissage structure）をさらに備えることができる。この構造化された充填材は再生装置内の触媒中の想定される循環方向に対して炭素材料分散手段の上流および／または下流に配置される。
【００６２】
本発明設備の第１実施例では、炭素材料分散手段は、ストリッパーを再生装置に連結し且つストリッピングされたコークス化した触媒を再生装置へ送る管路上に配置される。炭素材料／触媒混合物のより良い均質化を保証するために、ストリッパーと再生装置との間の上記管路上に少なくとも一つの構造化された充填材を配置するのが有利である。この構造化された充填材は再生装置内での触媒の想定される循環方向に対して炭素材料粒子の注入場所より後に配置される。
【００６３】
本発明設備の有利な第２実施例では、分散手段は濃密床の部分に配置され、再生装置は、再生装置内での触媒の想定される循環方向に対して炭素材料分散手段の下流および／または上流に配置される少なくとも一つの構造化された充填材を備える。
【００６４】
本発明の変形例では、各々が炭素材料の分散手段と組み合わされた複数の充填材と、分散手段と組み合わされた少なくとも一つの充填材とを前後に配置することができる。
【００６５】
充填材部材としては下記特許文献に記載の一つまたは複数の構造化された充填材を使用できる。
【特許文献４】欧州特許第７１９ ８５０号公報
【特許文献５】米国特許第７ ０２２ ２２１号明細書
【特許文献６】米国特許第７ ０７７ ９９７号明細書
【特許文献７】国際特許第ＷＯ ２００７／０９４７７１号公報
【特許文献８】国際特許第ＷＯ ００／３５５７５号公報
【特許文献９】カナダ国特許第１ ７６３ １５０号公報
【００６６】
これらの充填材では、スクリーン（篩）を構成するプレート、ストリップまたはフィンのエンタングルメント(enchevertrement de plaqus、邪魔板)によって得られる優先通路をコークス化した粒子流を進ませることによって通気（aerer）する。上記スクリーンを収容した容器の横断面に平行なスクリーンの横断面は上記容器の流れ横断面積の１０％以下を占めることができる、上記横断面から突出し、その表面積全体を覆うことができる。このようなエンタングルメントは一般に同じタイプのベット内に配置されて粒子の通気性を制御することができる。
【００６７】
粗炭素材料は炭素材料の分散手段の上流で微粉砕され、スクリーニング(選別)され、所望粒径すなわちフレッシュ触媒粒子の粒径に近い粒子のみが上記管路に送られる。この管路にはキャリアーガス、一般に空気が注入され、分割固体はこのキャリアーに随伴してコークス化した触媒内の分散装置へ送られる。
【００６８】
この分散装置の寸法は、微粉固体、例えば触媒を空気圧でその貯蔵ホッパから運搬し、濃密床中に注入するのに当業者が用いるものと同じ設計基準に従って決めることができる。気体／固体混合物を濃密床中に分散する手段の中では、濃密床中で開口した複数の平行管から成る開管および／またはラック（rateaux）を用いるのが好ましい。上記の管は分配管に連結される。
【００６９】
炭素材料を濃密床中に分散する装置が何であれ、再生装置は酸素含有気体の存在下で完全または部分燃焼モードで運転できる。部分燃焼モードでの運転の場合、コークス化触媒粒子と再生装置に意図的に注入した炭素材料粒子との両方から来る再生装置内に存在するコークスの全てを注入した空気で燃焼させることはできない。この場合、コークス粒子が反応帯域へ送られる。この状況の利点は、循環する触媒全体の触媒活性を弱め、従って、処理した原料の変換率を下げ、留出物の生成を最大にできる点にある。この部分燃焼モード運転の他の利点は、コークス粒子が再生装置内の濃密相の温度であるため、熱収支が大きく変化しない点である。
【００７０】
以下、本発明を、添付図面を参照して説明するが、本発明がこの図面に限定されるものではない。
［図１］は炭素材料粒子をガス状流中に分散するシステムを備えた再生装置の断面図で、再生装置内の分散装置の入口までを示しており、炭素材料をストリッパーと再生装置との間の管路中に注入するか、再生装置中に（例えば他の管路を介して）直接注入するかの２つの配置ＡＢとＢＣが可能である。
【００７１】
［図１］の主要部分Ｂには再生装置（１）がある。この再生装置（１）は２つのサイクロン（３）を備えた触媒床（２）を含む。このサイクロン（３）はCO2を含む燃焼ガスを排出する前に気体／固体を最終分離する。再生装置（１）はコークス化した触媒の入口（４）と、再生済み触媒を排出する管路（５）と、底部の空気入口とを有している。この再生装置（１）は２つの配置ＡＢとＢＣの２つのタイプで炭素材料（例えばコークス）の注入システムと組み合わされる。［図１］には部分Ａと部分Ｃとに対応する炭素材料の２つの注入システムが示されている。部分ＡまたはＣの各々では炭素材料は容器（６または６'）内で粉砕され、粉砕された粉末粒子の形の炭素材料がＡＢ配置の場合には管路（４）を介して、また、ＢＣ配置の場合には管路（８）を介して送られる。後者の配置では管路（８）が送風機（７）を備え、この送風機は注入された炭素材料粒子を再生装置まで流動状態を維持して循環させ、その炭素材料を再生装置中のコークス化した触媒の濃密相と混合させる。管路（４）および（８）は添加剤のDeSoxおよびDeNOxを注入するための注入器（９）および（９’）を備えている。
【実施例】
【００７２】
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明が下記実施例に限定されるものではない。この実施例は、コーキング留分を再循環した場合と、しない場合で、弱コーキング原料をＦＣＣユニットでクラッキングしたときの製品収量に関する効率を比較することによって本発明の利点を示すものである。
【００７３】
コーカーでのコークスの生産量は下記組成で２５０ｔ／時であった：C= 85.2重量％; H = 3.6 重量％; N = 1 重量％; S = 7.5 重量％; Ni = 179 ppm (重量); V = 565 ppm (重量)。コークスの発熱量は7.75 kcal/kgに等しいと仮定した。この実施例で用いるコークスはこのコークスである。
基本ケースは、コークスの注入無しに、下記の特性を有する水素化処理されたＶＧＯに対応する原料を処理する、一日当たり４８００トンの容量（すなわち毎時２００トンの容量）の単一ライザー反応装置の接触分解ユニット（ＦＣＣユニット）を用いた。
【００７４】
【表１】
2014518309.tif 000003
【００７５】
パイロットプラントでの試験では、この原料はコークスをほとんど生成せず、５２５℃の反応温度でコークスは約３．３%であり、Ｃ／Ｏ比は８であることがわかった。このパイロットデータを基に、熱収支を合わせなければならないという定義を用いて工業ユニットの種々の運転ケース下での熱収支を計算できる。この計算結果は［表２］に示してある。熱収支の計算は非特許文献１の論文に記載の計算式を基に行った。
【非特許文献１】Reza Sadeghbeigiによる「流動接触分解の手引き」第２版(2000)、Gulf Professional Publishing出版
【００７６】
【表２】
2014518309.tif 000004
【００７７】
［表２］は工業ユニットの３つの運転ケースを示している。
「ケース１」と書かれた第１カラム（縦の列）すなわちコークスを注入しない基本ケースでは、再生装置にコークスを注入せず、５２５℃の反応温度で３．３重量％のコークスを得るのに必要な、反応装置に注入される原料の予熱温度を算出した。この場合、原料はユニットの反応装置に入る前から既に４００℃以上で分解し始めるため、ユニットの熱収支を得るためには原料予熱温度を非常に高くし、許容できないほど高くしなければならなかった。さらに、再生装置内の濃密相の温度は辛うじて６２７℃であった。これもやはり、再生装置に入れた触媒に付着したコークスが燃え始める温度より低いため、許容できない温度である。
【００７８】
他の２つのケースは工業用ＦＣＣユニットが平衡した熱収支で運転する状態で、反応装置に注入される原料の許容可能な予熱温度と、再生装置内の濃密相中のコークス化触媒の許容可能な温度との両方を達成する場合である。
【００７９】
［表２］のケース２の配置では、補助原料予熱炉を用いずに、コークスを再生装置に注入した。原料は一連の原料／流出物熱交換器によってのみ予熱される。この場合、予熱温度は２８０℃を超えなかった。従って、再生装置の濃密相中でコークス化触媒の十分に高い温度、一般に６５０℃以上を得るため且つユニット内の平衡した熱収支を達成するために、追加のコークスの燃焼によるエネルギーの供給が必要であった。この場合は再生装置に３５Mkcal/時を供給することで７１４℃の濃密相温度を得ることができた。この熱供給のためにはコーカーから再生すべきコークス化した触媒に約４５００kg/時のコークスを注入する必要があった。
【００８０】
コーカーから再生装置へコークスを注入することの欠点は金属、例えばＮｉおよびＶが導入されることである。これらの金属は触媒を失活させ、触媒を汚染することが知られている。コーカーから再生装置へのコークスの注入率およびＮｉおよびＶの含有量は分かっているので、再循環触媒に付着した原料に対して同等のＮｉおよびＶ含有量を計算することができる。この演習で分解ユニット内で十分なレベルの触媒活性を維持するのに必要な触媒補給を計算することができる。ケース１と比較できるようにするために、触媒補給を、同じレベルの活性面積、すなわち約147m2/gが得られるように調整する。従って、基本ケースと比較すると、触媒補給を2 t/日から10.6 t/日に増加する必要があることが分かる。これは本発明実施の追加の運転コストが無視できないものであることを示す。
【００８１】
高い触媒補給の注入による追加の運転コストを減らすために、コーカーからのコークスの注入によって再生装置に供給されるエネルギーを、原料によって反応装置に供給されるエネルギーの増加によって減らすことができる。これがケース３である。ケース３は、分解反応装置の上流にある原料供給管路上で原料を予熱炉で予熱し、コークスを再生装置に注入するものである。再生装置に供給されたエネルギーを35 Mkcal/時の代わりに25 Mkcal/時にした時にコーカーから再生装置に注入されるコークスの量を3200 kg/時に減らすことができる。前回と同じ演習を行うと、フレッシュ触媒補給量は10.6 t/日とは対照的に 8.2 t/日に減る。同等の原料によって生じるコークス収率の場合、ユニットの許容可能な熱収支を達成するために再生装置へのエネルギーを下げたときには原料をさらに予熱することによって分解反応装置内の触媒にエネルギーを供給する必要がある。この場合の予熱温度は約２７４℃にしなければならなかった。原料／流出物熱交換器を出る原料の最高予熱温度が２０８℃の場合、原料の温度を２０８℃から２７４℃へ上げるために原料に供給される9.3 Mkcal/時の熱が必要になり、分解される原料の供給管路に、熱交換器の後に、炉を追加した。この場合、熱収支の計算から、炉を用いる原料の予熱を介したエネルギーの供給によってコークスの再生装置へ追加供給されるエネルギーの約10 Mkcal/時の削減が補償され、ユニットの熱平衡が達成されたことがわかった。
【００８２】
触媒補給の削減に結びつく運転コストの減少は、原料を加熱するために炉内で加熱用燃料を使用する運転コストの増加によって相殺される。経済的な観点から、ケース３は必ずしもケース２より良いとは限らない。実際には、炉の設置にかかる投資コストと追加炉中でのより良い品質の燃料の消費コストとの合計が、フレッシュ触媒補給量を増加したケース２に記載の通り、コーカーからの粉砕されたコークスの添加コストより大きくはないにしても少なくとも等しくする。
【００８３】
ケース３では、再生装置の温度が６９０℃を辛うじて超えた。再生装置の効率的運転、すなわち再生される触媒上に存在するコークスの完全燃焼を犠牲にする危険を冒さずに、再生装置に注入されたコークスの量をさらに減らし、それによって供給されるエネルギーを減らすのは難しい。
【００８４】
分解生成物の収率は、コークス注入を伴うケース２および３の乾燥気体の体積のわずかな増加（この増加は触媒上の金属の存在による）を除いて、想定される３つのケースで同等に維持されることも注目すべきである。
【００８５】
さらに、原料に対して当量コークス収率を計算することによって、反応装置内の原料を分解した後に触媒に付着したコークスおよび再生装置に添加したコーカーからのコークスとを同時に燃焼するのに必要な再生装置に注入される空気流量および排煙中のイソ過剰酸素（iso-exce d'oxygene）を求めることができる。
【図１】
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【国際調査報告】
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