(57)【要約】  重質炭化水素供給物の軽質オレフィン、芳香族化合物、及びガソリンへの効率的な転化を提供する流動式接触分解装置及び方法を開示する。バブリング又は乱流の流動化レジームで運転する向流反応器を流動式接触分解ライザー反応器と一体化させる。ライザー反応器、向流反応器において、重質炭化水素供給物をナフサ及び軽質オレフィンに接触分解する。軽質オレフィンの収率と選択率を向上させるために、Ｃ４及びナフサレンジ炭化水素などの、ライザー反応器からのクラッキングされた炭化水素生成物は、向流反応器において再循環させて処理してもよい。向流反応器と慣用的なＦＣＣライザー反応器及び触媒再生系との一体化により、一般に二段階分解プロセスに付随する熱収支の問題を克服することができ、全体の転化率及び軽質オレフィン収率を実質的に増加させることができ、より重質の原料を処理する能力を高めることができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭化水素の接触分解のための方法であって、
第一の平均粒径及び密度を有する第一のクラッキング触媒と第二の平均粒径及び密度を有する第二のクラッキング触媒とを含む使用済み触媒を、触媒再生容器において再生して、前記第一のクラッキング触媒と前記第二のクラッキング触媒とを含む再生された触媒を形成し、その際、前記第一のクラッキング触媒の平均粒径は前記第二のクラッキング触媒の平均粒径より小さく；
ライザー反応器において、第一の炭化水素供給物を前記再生された触媒の第一の部分と並流で接触させて、第一のクラッキングされた炭化水素生成物と使用済み混合触媒フラクションとを含む第一の流出物を生成し；
前記再生された触媒の第二の部分を向流反応器へと供給し；
同時に前記向流反応器において、
密度及び粒径のうち少なくともひとつに基づいて、前記第二のクラッキング触媒から前記第一のクラッキング触媒を分離し、
第二の炭化水素供給物を前記第二のクラッキング触媒と向流で接触させて、第二のクラッキングされた炭化水素生成物を生成し；
前記第二のクラッキングされた炭化水素生成物と前記第一のクラッキング触媒とを含む前記向流反応器から第二の流出物を回収し；そして、
使用済みの第二の触媒を含む第三の流出物を回収し；
前記第一の流出物及び前記第二の流出物を解放容器に供給して、前記第一のクラッキングされた炭化水素生成物及び前記第二のクラッキングされた炭化水素生成物から、前記使用済み混合触媒フラクションと前記分離された第一のクラッキング触媒を分離し；
前記分離された触媒を前記解放容器から前記触媒再生容器に前記使用済み触媒として供給する
ことを含む方法。
【請求項２】
前記使用済み触媒を前記解放容器から使用済み触媒ストリッパーに供給して、前記分離した触媒を前記触媒再生容器に供給する前に、前記分離した触媒から追加の炭化水素を分離することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第一の炭化水素フラクションが、Ｃ４炭化水素フラクション、ナフサフラクション、及び重質炭化水素フラクションのうち少なくともひとつを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第二の炭化水素フラクションが、Ｃ４炭化水素フラクション及びナフサフラクションのうち少なくともひとつを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記Ｃ４炭化水素フラクションを、前記ナフサフラクションより下方の高さで、前記向流反応器に供給する、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記第二の流出物を、前記向流反応器及び前記解放容器の中間で、第三の炭化水素フラクションと接触させて、前記第二の流出物を急冷し、前記第三の炭化水素フラクション、又はその組み合わせをクラッキングすることをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記第三の炭化水素フラクションの流速を調節することにより、前記急冷された流出物の温度を制御することをさらに含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記第三の炭化水素フラクションがライトサイクルオイルを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記第二の流出物を急冷媒体と接触させることをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
入口付近で３ｍ／ｓ〜１０ｍ／ｓの範囲のガス空塔速度で、かつ、出口付近で１０ｍ／ｓ〜２５ｍ／ｓの範囲のガス空塔速度で、前記ライザー反応器を運転する、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
０．０１ｍ／ｓ〜１．０ｍ／ｓの範囲のガス空塔速度で前記向流反応器を運転し、前記向流反応器の前記ガス空塔速度が、前記第一のクラッキング触媒を前記第二のクラッキング触媒から分離するのに充分である、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記第一のクラッキング触媒がＹ型ゼオライト触媒を含み、前記第二のクラッキング触媒がＺＳＭ−５触媒を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記向流反応器が、低部ストリッピング帯域、中間反応帯域、及び上部触媒分離帯域を含み、前記方法が、前記中間反応帯域が約４８０ｋｇ／ｍ３〜約８００ｋｇ／ｍ３の範囲の触媒床密度を有するように前記向流反応器を運転することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
蒸気又は不活性ガスを含むストリッピング媒体を前記ストリッピング帯域に供給して、クラッキングされた炭化水素を前記第二のクラッキング触媒から分離することをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
未使用又はメークアップの第一のクラッキング触媒を前記触媒再生容器に供給することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
未使用又はメークアップの第二のクラッキング触媒を前記触媒再生容器及び前記向流反応器のうち少なくともひとつに供給することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
未使用又はメークアップの第二のクラッキング触媒を前記向流反応器に供給することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
炭化水素の接触分解のための装置であって、前記装置が、
第一の平均粒径及び密度を有する第一のクラッキング触媒と第二の平均粒径及び密度を有する第二のクラッキング触媒とを含む使用済み触媒を再生して、前記第一のクラッキング触媒と前記第二のクラッキング触媒とを含む再生された触媒を形成するための触媒再生容器であって、前記第一のクラッキング触媒の平均粒径は前記第二のクラッキング触媒の平均粒径より小さい、前記触媒再生容器と；
第一の炭化水素供給物を前記再生された触媒の第一の部分と並流で接触させて、第一のクラッキングされた炭化水素生成物と使用済み混合触媒フラクションとを含む第一の流出物を生成するためのライザー反応器と；
前記再生された触媒の第二の部分を向流反応器へと供給するための流れ導管と
を含み、
前記前記向流反応器は、同時に、
密度及び粒径のうち少なくともひとつに基づいて、前記第二のクラッキング触媒から前記第一のクラッキング触媒を分離し；
第二の炭化水素供給物を前記第二のクラッキング触媒と向流で接触させて、第二のクラッキングされた炭化水素生成物を生成し；
前記第二のクラッキングされた炭化水素生成物と前記第一のクラッキング触媒とを含む前記向流反応器から第二の流出物を回収し；そして、
使用済みの第二の触媒を含む第三の流出物を回収するように構成され、
前記装置がさらに、
前記第一の流出物及び前記第二の流出物を分離して、（ａ）前記使用済み混合触媒フラクション及び前記分離された第一のクラッキング触媒を含む使用済み触媒フラクションと、（ｂ）前記第一のクラッキングされた炭化水素生成物及び前記第二のクラッキングされた炭化水素生成物を含む流出物とを回収するための解放容器と；
前記使用済み触媒フラクションを前記解放容器から前記触媒再生容器に供給するための流れ導管と
を含む装置。
【請求項１９】
前記向流反応器が、低部ストリッピング帯域、中間反応帯域、及び上部触媒分離帯域を含む、請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
前記ストリッピング帯域の高さが、前記向流反応器の直径の１〜２倍の範囲である、請求項１８に記載の装置。
【請求項２１】
前記反応帯域の高さが、前記向流反応器の直径の２〜１０倍の範囲である、請求項１８に記載の装置。
【請求項２２】
前記解放容器が、
前記第一の流出物中の前記クラッキングされた炭化水素から前記混合された触媒の第一の部分を分離するための第一ステージサイクロンと、
前記第一の流出物中の前記クラッキングされた炭化水素から前記混合された触媒の第二の部分を分離し、前記第二の流出物中の前記クラッキングされた炭化水素から前記分離された第一のクラッキング触媒を分離するための第二ステージサイクロンと
を含む、請求項１８に記載の装置。
【請求項２３】
未使用又はメークアップの第一のクラッキング触媒を前記触媒再生容器に供給するための流れ導管をさらに含む、請求項１８に記載の装置。
【請求項２４】
未使用又はメークアップの第二のクラッキング触媒を前記触媒再生容器及び前記向流反応器のうち少なくともひとつに供給するための流れ導管をさら含む、請求項１８に記載の装置。
【請求項２５】
未使用又はメークアップの第二のクラッキング触媒を前記向流反応器に供給するための流れ導管をさら含む、請求項１８に記載の装置。
【請求項２６】
前記向流反応器が、前記第二のクラッキング触媒と前記第二の炭化水素供給物との接触を密にし、チャネリング、気泡成長、又は凝集を、低減又は最小限にするためのバッフル及び内部構造物のうち少なくともひとつを含む、請求項１８に記載の装置。
【請求項２７】
触媒スタンドパイプ及びＪベンド導管をさらに含み、前記触媒スタンドパイプは、前記ライザー反応器と流体接続している前記触媒再生容器及び前記Ｊベンド導管からの触媒輸送を提供する、請求項１８に記載の装置。
【請求項２８】
前記第一の炭化水素供給物の供給位置の上流に、炭化水素供給物をＪベンド導管に導入するための炭化水素供給位置をさらに含む、請求項２７に記載の装置。
【請求項２９】
前記Ｊベンド導管の直径が、前記触媒スタンドパイプの直径の１倍〜３倍である、請求項２７に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書中に開示する態様は、概して、真空ガス油及び／又は重質油残渣などの重質炭化水素供給物の、プロピレン及びエチレン、芳香族化合物及び高オクタン価のガソリンなどの、非常に高収率の軽質オレフィンへの転化を最大化するための流動式接触分解方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年においては、流動式接触分解（ＦＣＣ）プロセスによる軽質オレフィンの生成は、最も魅力ある提案のひとつと考えられている。燃料の仕様は、より厳しい環境規制によりますます厳しくなっている。さらには、プロピレン、エチレン、及び芳香族化合物（ベンゼン、トルエン、キシレン等）などの石油化学製品の基礎的要素に対する需要は常に増大している。さらに、石油精製と石油化学製品コンプレックスとの一体化は、経済的な理由と環境上の理由の両方で好ましいオプションとなってきている。グローバルなトレンドも、ガソリン製品の需要と比較して、中間蒸留物（ディーゼル）に対する需要が高いことを示している。典型的なＦＣＣプロセスから空間蒸留物を最大化するためには、ＦＣＣをより低い反応器温度で運転する必要があり、異なる触媒設計を利用することも必要となる。より低い温度で運転することにより、軽質オレフィンの収率は低下し、アルキル化装置のための原料が低減する。
【０００３】
過去二十年間にわたり、変化する市場の需要に適合して、いくつかの流動床触媒のプロセスが開発されている。例えば、ＵＳ７４７９２１８（特許文献１）は、軽質オレフィン生成の選択性を向上させるためにライザー反応器を半径の異なるふたつのセクションに区分した流動式触媒反応器系を開示している。半径の小さいライザー反応器の第一の部分は、重質供給物分子をナフサレンジにクラッキングするために使用される。半径の大きい部分であるライザー反応器の第二の部分は、ナフサレンジ生成物を、プロピレン、エチレンなどの軽質オレフィンへとさらにクラッキングするために使用される。反応器系のコンセプトはかなりシンプルであるが、軽質オレフィンへの選択性の度合いは以下の理由で限定されている：（１）ナフサレンジ供給物流れが、部分的にコークス化された又は失活した触媒と接触する；（２）両方のセクションにおける反応の吸熱性のために、反応セクションの第二の部分における温度が第一の帯域よりはるかに低い；（３）重質炭化水素のものと比較して、軽質供給物のクラッキングのために必要とされる高い活性化エネルギーが欠如している。
【０００４】
ＵＳ６１０６６９７（特許文献２）、ＵＳ７１２８８２７（特許文献３）、及びＵＳ７３２３０９９（特許文献４）は、二段階流動接触分解（ＦＣＣ）ユニットを使用して、重質炭化水素とナフサレンジの供給物流れの選択的なクラッキングについて高度な制御を可能としている。第一段階のＦＣＣユニットは、ライザー反応器、ストリッパー、及び再生器からなり、Ｙ型の細孔の大きいゼオライト触媒の存在下で、ガス油／重質炭化水素供給物をナフサ沸点範囲の生成物へと転化する。同様の容器／配置セットをもつ第二段階のＦＣＣユニットは、第一段階からの再循環ナフサ流れを接触分解するために使用する。当然ながら、第二段階ＦＣＣユニットは、軽質オレフィンへの選択性を向上させるためにＺＳＭ−５型（細孔の小さいゼオライト）触媒を採用している。このスキームは、供給物、触媒、及び運転ウインドウの広い意味での選択と最適化に対して高度な制御を提供するが、ナフサ供給物の第二段階処理により、生成されるコークスは非常に少なく、熱収支を維持するには不充分である。これにより、十分な燃焼を達成するために再生器において適正な温度とし、供給物の気化と吸熱反応のための熱を供給するには、外部の供給源からの熱が必要となる。通常、第二段階ＦＣＣユニットではトーチ油を燃焼し、これにより、より高い触媒粒子温度とホットスポットのために触媒が過度に失活することになる。
【０００５】
ＵＳ７６５８８３７（特許文献５）は、慣用的なストリッパー床の一部を反応性ストリッパーとして利用することにより、ＦＣＣ生成物の収率を最適化するための方法及び装置を開示している。このような第二反応器の反応性ストリッピングの概念は、ストリッピング効率をある程度妥協させ、それゆえ、再生器へのコークスの負荷が高くなる。コークス化された又は失活した触媒と供給物が接触することにより、生成物の収率と選択性も影響を受け得る。さらに、ライザーにおける所望な条件のセットを維持するためにライザー頂部温度を直接制御するため、反応性ストリッパー温度は独立して変更することができない。
【０００６】
ＵＳ２００７／０２０５１３９（特許文献６）は、ガソリン収率を最大化するために、ライザーの底部セクションに位置する第一の分配器を通して炭化水素供給物を注入するための方法を開示している。目的が軽質オレフィンを最大化することである場合は、炭化水素蒸気のライザーにおける滞留時間を短くすることを意図して、供給物を、同様な供給物分配系を通してライザーの上部セクションに注入する。
【０００７】
ＷＯ２０１０／０６７３７９（特許文献７）は、重質炭化水素供給物注入帯域より低いライザーのリフト帯域に、Ｃ４及びオレフィンのナフサ流れを注入することにより、プロピレン及びエチレンの収率を高めることを目的とする。これらの流れは、軽質オレフィン収率を向上させるだけでなく、流れの代わりに触媒輸送のための媒体としても作用する。このコンセプトは、触媒の熱的な失活の程度を低くするのに役立つ。しかし、リフト帯域における、温度やＷＨＳＶなどの運転条件を変更する柔軟性に欠けている。このことは、所望な軽質オレフィンへの選択性が劣る結果となる可能性がある。
【０００８】
ＵＳ６８６９５２１（特許文献８）は、ＦＣＣ生成物（特にナフサ）から誘導された供給物を高速流動レジームで運転する第二の反応器において触媒と接触させることが、水素転移反応を促進するために、また接触分解反応を制御するためにも有用であることを開示している。
【０００９】
ＵＳ７６１１６２２（特許文献９）は、Ｃ３／Ｃ４含有原料を芳香族化合物に転化させるために二重のライザーを採用するＦＣＣプロセスを開示している。第一及び第二の炭化水素供給物を、ガリウム富化触媒の存在下で第一及び第二のライザーのそれぞれに供給し、第二のライザーを第一よりも高い反応温度で運転する。
【００１０】
ＵＳ５９４４９８２（特許文献１０）は、低硫黄かつ高オクタンのガソリンを生成するための二重のライザーを用いた接触プロセスを開示している。第二のライザーは、我路新収率及びオクタン価を最大化するために、水処理の後に重質ナフサ及びライトサイクルオイルをプロセス再循環するために使用する。
【００１１】
ＵＳ２００６０２３１４６１（特許文献１１）は、ライトサイクルオイル（ＬＣＯ）又は中質留出生成物及び軽質オレフィンの生成を最大化する方法を開示している。この方法は、二つの反応器系を採用し、第一の反応器（ライザー）はガスオイル供給物を主にＬＣＯへとクラッキングするために使用し、第二の向流濃密床反応器は、第一の反応器から再循環されるナフサのクラッキングのために使用される。この方法は、触媒の選択性に限定され、実質的により低い反応温度にて第一反応器を運転するために、ナフサ中においてオレフィンの所望なレベルに届かない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】ＵＳ７４７９２１８
【特許文献２】ＵＳ６１０６６９７
【特許文献３】ＵＳ７１２８８２７
【特許文献４】ＵＳ７３２３０９９
【特許文献５】ＵＳ７６５８８３７
【特許文献６】ＵＳ２００７／０２０５１３９
【特許文献７】ＷＯ２０１０／０６７３７９
【特許文献８】ＵＳ６８６９５２１
【特許文献９】ＵＳ７６１１６２２
【特許文献１０】ＵＳ５９４４９８２
【特許文献１１】ＵＳ２００６０２３１４６１
【発明の概要】
【００１３】
軽質オレフィンを生成するために、二つの反応器のスキームを使用して、Ｃ４、より軽質のＣ５フラクション、ナフサフラクション、メタノールなどを含めた、炭化水素をクラッキングできることを見い出した。この二つの反応器のスキームは、選択性及び操作性に関して限定されず、熱収支の要求を満たしており、また少ないピースカウント（ｐｉｅｃｅ  ｃｏｕｎｔ）が維持される。本明細書中に開示する選択態様は、軽質オレフィン生成を最大化するために設計された向流のバブリング／乱流流動床反応器と組み合わせて、慣用的なライザー反応器を使用する。ライザー反応器及び向流反応器からの流出物は、共通の触媒解放容器において処理し、ライザー反応器及び向流反応器の各々において使用された触媒は、共通の触媒再生容器において再生する。この流れスキームは、以下のより詳細に説明するように、高いクラッキング活性を維持するために効果的であり、熱収支の問題を解決し、また種々の炭化水素流れからの軽質オレフィンの収率及び選択性を向上させるが、生成物の急冷とユニットハードウェアは単純化する。
【００１４】
一の側面において、本明細書中に開示する態様は、炭化水素の接触分解のための方法であって、第一の平均粒径及び密度を有する第一のクラッキング触媒と第二の平均粒径及び密度を有する第二のクラッキング触媒とを含む使用済み触媒を、触媒再生容器において再生して、再生された触媒を生成することを含む方法に関する。第一のクラッキング触媒の平均粒径は、第二のクラッキング触媒の平均粒径より小さい。ライザー反応器において、第一の炭化水素供給物を、再生された触媒の第一の部分と並流で接触させて、第一のクラッキングされた炭化水素生成物と使用済み混合触媒フラクションとを含む第一の流出物を生成する。再生された触媒の第二の部分を向流反応器へと供給し、同時に前記向流反応器において、（ｉ）密度及び粒径のうち少なくともひとつに基づいて、第二のクラッキング触媒から第一のクラッキング触媒を分離し、（ｉｉ）第二の炭化水素供給物を第二のクラッキング触媒と向流で接触させて、第二のクラッキングされた炭化水素生成物を生成し、（ｉｉｉ）第二のクラッキングされた炭化水素生成物と第一のクラッキング触媒とを含む向流反応器から第二の流出物を回収し、そして、（ｉｖ）使用済みの第二の触媒を含む第三の流出物を回収する。記第一の流出物及び第二の流出物は、解放容器に供給して、第一のクラッキングされた炭化水素生成物及び第二のクラッキングされた炭化水素生成物から、使用済み混合触媒フラクションと分離された第一のクラッキング触媒を分離する。分離された触媒は、解放容器から触媒再生容器に使用済み触媒として供給する。
【００１５】
別の側面において、本明細書中に開示する態様は、炭化水素の接触分解のための装置に関する。この系は、第一の平均粒径及び密度を有する第一のクラッキング触媒と第二の平均粒径及び密度を有する第二のクラッキング触媒とを含む使用済み触媒を再生して、第一のクラッキング触媒と第二のクラッキング触媒とを含む再生された触媒を形成するための触媒再生容器を含むことができる。第一のクラッキング触媒の平均粒径は第二のクラッキング触媒の平均粒径より小さい。また、この系は、第一の炭化水素供給物を再生された触媒の第一の部分と並流で接触させて、第一のクラッキングされた炭化水素生成物と使用済み混合触媒フラクションとを含む第一の流出物を生成するためのライザー反応器を含む。再生された触媒の第二の部分を向流反応器へと供給するための流れ導管が提供される。向流反応器は、同時に、（ｉ）密度及び粒径のうち少なくともひとつに基づいて、第二のクラッキング触媒から第一のクラッキング触媒を分離し、（ｉｉ）第二の炭化水素供給物を第二のクラッキング触媒と向流で接触させて、第二のクラッキングされた炭化水素生成物を生成し、（ｉｉｉ）記第二のクラッキングされた炭化水素生成物と第一のクラッキング触媒とを含む向流反応器から第二の流出物を回収し、そして、（ｉｖ）使用済みの第二の触媒を含む第三の流出物を回収するように構成される。次いで、第一の流出物及び第二の流出物を分離して、（ａ）使用済み混合触媒フラクション及び分離された第一のクラッキング触媒を含む使用済み触媒フラクションと、（ｂ）第一のクラッキングされた炭化水素生成物及び第二のクラッキングされた炭化水素生成物を含む流出物と、を回収するための解放容器を使用する。さらに、使用済み触媒フラクションを解放容器から触媒再生容器に供給するための流れ導管が提供される。
【００１６】
他の側面及び利点は、以下の説明と添付する特許請求の範囲から明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本明細書中に開示した一又はそれより多い態様にしたがった、炭化水素をクラッキングし、軽質オレフィンを製造するための簡略化されたプロセスフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
一の側面において、本明細書中に開示する態様は、より重質の底部生成物の収率を最小限にすると同時に、真空ガス油及び／又は重質油残渣などの重質炭化水素供給物の、プロピレン及びエチレン、芳香族化合物及び高オクタン価のガソリン又は中質留出物などの、非常に高収率の軽質オレフィンへの転化を最大化するための流動式接触分解装置及び方法に関する。この目的を達成するために、バブリング又は乱流の流動化レジームで運転する向流反応器を、ライザー反応器などの慣用的な流動式接触分解反応器と一体化させる。空気圧式並流型反応器であるライザー反応器において、重質炭化水素供給物を、ナフサ、中質留出物、及び軽質オレフィンに接触分解する。軽質オレフィン（エチレン及びプロピレン）の収率と選択率を高めるために、Ｃ４及びナフサレンジ炭化水素（オレフィン及びパラフィン）などの、ライザー反応器からのクラッキングされた炭化水素生成物は、向流反応器において再循環させて処理してもよい。別の方法として、あるいは追加として、スチームクラッカー、メタセシス反応器、又はディレードコーキングユニットなどの他のプロセスからＣ４フラクションなどの外部の供給物流れ、及び、ディレードコーキング、ビスブレーキング、又は天然ガスコンデンセートからのナフサレンジ流れを向流反応器において処理して、エチレン及びプロピレンなどの軽質オレフィンを生成してもよい。本明細書中に開示した態様にしたがった、向流反応器と慣用的なＦＣＣライザー反応器との一体化により、従来のプロセスの欠点を克服することができ、全体の転化率及び軽質オレフィン収率を実質的に増加させることができ、より重質の原料を処理する能力を高めることができる。
【００１９】
本明細書中に開示した態様にしたがった、向流反応器と慣用的なＦＣＣライザー反応器との一体化は、（ａ）共通の触媒再生容器を用い、（ｂ）ふたつのタイプの触媒、すなわち、真空ガス油、重質真空ガス油、大気圧塔底部からの重質残渣などの、より重質の炭化水素をクラッキングするのに選択的であるものと、軽質オレフィンの生成のためにＣ４及びナフサレンジ炭化水素をクラッキングするのに選択的であるものとを用い、そして（ｃ）Ｃ４又はナフサ供給物と、これらをクラッキングし軽質オレフィンを生成するのに選択的な触媒との接触を助ける、ふたつのタイプの触媒を分離する向流反応器を用いることにより、促進することができる。
【００２０】
第一のクラッキング触媒は、Ｙ型ゼオライト触媒、ＦＣＣ触媒、又は、より重質な炭化水素原料をクラッキングするのに有用な他の同様な触媒であることができる。第二のクラッキング触媒は、ＺＳＭ−５又はＺＳＭ−１１型の触媒、あるいはＣ４又はナフサレンジの炭化水素をクラッキングするのに有用で、かつ、軽質オレフィンを生成するのに選択的な、同様な触媒であることができる。本明細書中に開示するふたつの反応器スキームを促進するため、密度と寸法に基づいて（例えば、触媒粒子の終端速度又は他の特徴に基づいて）これら触媒を分離できるように、第一のクラッキング触媒は、第二のクラッキング触媒よりも小さくて軽い、第一の平均粒径及び密度を有してもよい。
【００２１】
触媒再生容器では、ライザー反応器と向流反応器の両方から回収した使用済み触媒を再生する。再生に続いて、混合された触媒の第一の部分を、再生容器からライザー反応器（並流反応器）に供給してもよい。混合された触媒の第二の部分は、再生容器から向流反応器に供給してもよい。
【００２２】
並流反応器では、第一の炭化水素供給物を、再生された触媒の第一の部分と接触させ、炭化水素の少なくとも一部をクラッキングして、より軽質の炭化水素を形成する。次いで、留出物をライザー反応器から回収してもよく、留出物は第一のクラッキングされた炭化水素生成物と使用済みの混合された触媒フラクションを含む。
【００２３】
向流反応器では、再生された触媒流れの第二の部分が、反応容器の上部部分である触媒分離帯域へと流れ、上方に流れる炭化水素と蒸気又は別のストリッピング媒体とを接触させる。流体成分の上方流れは、ふたつの触媒の密度及び粒径のうちすくなくともひとつの違いに基づいて、第一のクラッキング触媒を第二のクラッキング触媒から分離するのに充分な速度に維持される。軽質炭化水素供給物のクラッキングに選択的な、より大きくより密度の大きいものは下方に流れ、濃密な触媒粒子床を形成する。下方に流れる主として第二のクラッキング触媒は、上方に流れる炭化水素供給物、すなわち、前述のＣ４又はナフサフラクションと向流で接触して、炭化水素をクラッキングし、エチレン及びプロピレンなどの軽質オレフィンを形成する。触媒は反応帯域を通って低部のストリッピング帯域へと下方に流れ続け、そこで、触媒は、蒸気又は別のストリッピング媒体と接触して、クラッキングされた炭化水素及び未反応の供給物成分を第二のクラッキング触媒からストリッピングする。使用済みの第二のクラッキング触媒は、向流反応器の底部から回収して、触媒再生容器へと戻す。ストリッピング媒体、クラッキングされた炭化水素生成物、及び分離された第一のクラッキング触媒は、反応器の上部部分から留出物として回収する。
【００２４】
向流反応器出口からの第二の留出物（クラッキングされた炭化水素生成物及び分離された第一のクラッキング触媒）は、空気圧式流動化レジームで運転する空気圧式ライザーパイプを介して解放容器へと移送される。このライザーパイプを使用して、追加の量の重質供給物又は第一ステージの反応器（ライザー反応器）からの供給物の導入することもできる。これは二つの目的に役立つ。第一に、向流反応器蒸気出口ラインにおける触媒は、主として、Ｙ型ゼオライト／慣用的なＦＣＣ触媒であり、これらは比較的低い温度にて、重質供給物分子を中質留出物（ディーゼル）へとクラッキングするのに好ましい。中質留出物を最大化するためには低い反応温度（４７５〜５２０℃）が好ましい。第二に、これは、向流反応器からのより形質の炭化水素生成物流れの同時冷却（急冷）に役立つ。クラッキング反応は吸熱反応であり、発生する生成物蒸気の温度を低くし、さらには滞留時間を短くするのに役立つ。
【００２５】
第一の留出物（ライザー反応器からのクラッキングされた炭化水素及び使用済みの混合された触媒）及び第二の留出物（向流反応器からのクラッキングされた炭化水素及び分離された第一のクラッキング触媒）は、どちらも解放容器に供給され、使用済みの混合された触媒と、分離された第一のクラッキング触媒とが、第一及び第二のクラッキングされた炭化水素生成物から分離される。次いで、軽質オレフィン、Ｃ４炭化水素、ナフサレンジの炭化水素、及びより重質の炭化水素を含む、クラッキングされた炭化水素生成物を分離して、所望の生成物又は生成物フラクションを回収することができる。
【００２６】
このように、本明細書中に開示する方法は、向流反応器及びライザー反応器を一体化させ、生成物分離と触媒再生は共通であり、向流反応において使用した触媒は、Ｃ４及びナフサレンジの炭化水素をクラッキングして軽質オレフィンを生成するために高度に選択的である。共通の触媒再生により熱収支が提供され、共通の生成物分離（解放容器等）により、他の利点のなかでも運転が単純となり、ピースカウントが少なくなる。
【００２７】
ここで図１を参照すると、本明細書中に開示した態様にしたがった、炭化水素をクラッキングして軽質オレフィンを生成するためのプロセスの単純化されたプロセスフローダイアグラムが図示されている。このプロセスは、石油残渣油供給原料からのプロピレン及びエチレンの収率を最大化するためのふたつの反応器の構成を含む。第二の反応器は、バッフル又は内部構造物を備えた濃厚（ｄｅｎｓｅ）流動床反応器である。第一の反応器生成物からのＣ４オレフィン及び／又は軽質ナフサ、又は、外部供給減からの同様な供給流れは、第二の反応器において処理して、プロピレン及びエチレンを含む軽質オレフィン、ならびに芳香族化合物／高オクタンガソリンの収率を高める。
【００２８】
重質石油残渣供給物は、第一のライザー反応器３の底部付近に位置する一又はそれより多い供給物注入器２を通して注入される。重質石油供給物は、Ｊベンド１を通して導入される熱い再生された触媒と接触する。触媒は、例えば、Ｙ型ゼオライトをベースとする触媒であることができ、単独か又はＺＳＭ−５若しくはＺＳＭ−１１などの他の触媒と組み合わせて使用できる。
【００２９】
供給物の気化のため、及び／又は、供給物の温度を５００℃〜約７００℃の範囲などの所望の反応器温度まで上昇させるために必要な熱、ならびに、吸熱反応の熱（反応の熱）は、再生器１７から来る熱い再生された触媒により提供することができる。第一のライザー反応器３における圧力は、約１ｂａｒｇ〜約５ｂａｒｇの範囲である。
【００３０】
クラッキング反応の大半を完了した後、生成物、転化されていない供給物蒸気、及び使用済み触媒の混合物は、サイクロン格納容器８中に格納された二段階サイクロン系に流れる。二段階サイクロン系は、蒸気から使用済み触媒を分離するための一次サイクロン４を含む。使用済み触媒は、一次サイクロンディップレッグ５を通してストリッパー９に放出される。一次サイクロン４からの分離された蒸気を同伴する微細な触媒粒子と、流れライン３６ａ及び単一段階サイクロン３６ｃを介して導入される第二の反応器３２からの生成物蒸気は、第二段階サイクロン６において分離される。集められた触媒は、ディップレッグ７を介してストリッパー９に放出される。第二段階サイクロン６からの蒸気は、プレナム１１に接続された二次サイクロン出口を通してベントされ、次いで、所望なオレフィンをはじめとする生成物の回収のために、反応器蒸気ライン１２ｂを通してメインの精留塔／ガスプラントへと送られる。必要であれば、分配器ライン１２ａを介してライトサイクルオイル（ＬＣＯ）又は蒸気を急冷媒体として導入することにより、生成物蒸気をさらに冷却する。
【００３１】
ディップレッグ５、７を介して回収された使用済み触媒は、ストリッパーベッド９においてストリッピングを受け、蒸気分配器１０を通してストリッパー９の底部に導入された蒸気と向流で接触させることにより、間隙蒸気（ｉｎｔｅｒｓｔｉｔｉａｌ  ｖａｐｏｒｓ）（触媒粒子の間に閉じ込められた炭化水素蒸気）が除去される。次いで、使用済み触媒は、使用済み触媒スタンドパイプ１３ａ及びリフトライン１５を介して再生器１７に移送される。使用済み触媒スタンドパイプ１３ａ上に位置する使用済み触媒滑り弁１３ｂは、ストリッパー９から再生器１７への触媒流れを制御するために使用される。ごく少量の燃焼空気が分配器１４を通して導入され、使用済み触媒の円滑な移送を助ける。
【００３２】
コークス化された又は使用済みの触媒は、濃厚再生器床２４の中心にある使用済み触媒分配器１６を通して放出される。燃焼空気は、再生器床２４の底部に位置する空気分配器１８により導入される。触媒上に堆積したコークスは、次いで、再生器１７において燃焼空気との反応により燃やされる。再生器１７は、例えば、約６４０℃〜約７５０℃の範囲の温度、約１ｂａｒｇ〜約５ｂａｒｇの範囲の圧力で運転することができる。煙道ガスとともに同伴される触媒の微粉は、第一段階サイクロン１９及び第二段階サイクロン２１において集められ、それぞれのディップレッグ２０、２２を通して、再生器触媒床へと放出される。第二段階サイクロン２１の出口から回収される煙道ガスは、下流の排熱回収及び／又は動力回収のために再生器プレナム２３を介して煙道ガスライン２４へと向けられる。
【００３３】
再生された触媒の第一の部分は、再生器１７及び再生触媒スタンドパイプ２７と流体連絡している抜出ライン２５を介して再生触媒（ＲＣＳＰ）ホッパー２６へと抜き出される。ＲＣＳＰホッパー２６における触媒床は、再生器１７の床レベルで浮く。再生された触媒は、次いで、ＲＣＳＰホッパー２６からライザー反応器３へと、Ｊベンド１と流体連絡している再生触媒スタンドパイプ２７を介して移送される。再生器１７からライザー反応器３への触媒流れは、再生触媒スタンドパイプ２７上に位置するＲＣＳＰ滑り弁２８により制御することができる。滑り弁２８の開放を調節して、触媒流れを制御し、ライザー反応器３において所望な頂部温度を維持する。
【００３４】
再生された触媒をＪベンド１からライザー反応器３へ円滑に移送できるようにするために、リフト蒸気に加えて、Ｃ４オレフィン及びナフサなどの供給物流れ又は同様な外部流れも、リフト媒体として、Ｙセクションに位置するガス分配器１ａを通してＪベンド１に注入される。また、Ｊベンド１は、０．５〜５０ｈ−１のＷＨＳＶ、６４０℃〜７５０℃の温度、及び３〜１０秒の滞留時間などの、かかる反応のための好ましい条件にて、Ｃ４オレフィン及びナフサ流れを軽質オレフィンへとクラッキングするための濃厚床反応器としても機能する。Ｊベンド１の直径（Ｄ３）又は寸法は、これらの条件を達成するために変更される。Ｊベンドの直径は、例えば、典型的な再生触媒スタンドパイプの直径の１〜３倍である。
【００３５】
再生された触媒の第二の部分は、スタンドパイプ３０を通して第二の反応器３２へと抜き出す。滑り弁３１を使用して、触媒出口温度セットポイントに基づいて、再生器１７から第二の反応器３２への触媒流れを制御することができる。Ｃ４オレフィン及びナフサ流れは、一又はそれより多い供給物分配器３４（３４ａ、３４ｂ）を通して、液相又は気相のいずれかで、触媒床の底部セクションへと注入する。第二の反応器３２は向流の様式で運転し、再生された触媒は（反応器床の頂部から底部へと）下方に流れ、供給物炭化水素流れは（反応器床の底部から頂部へと）上方に流れる。これは重要な特徴であり、第二の反応器３２の長さ／高さに沿った最適な温度プロフィールを維持するのに役立つ。 
【００３６】
第二の反応器３２は、触媒と供給物分子との密な接触及び混合を助けるバッフル又は内部構造物を備えることができる。これらの内部構造物は、また、チャネリング、気泡成長、及び／又は凝集を最小限にするのに役立つ。また、第二の反応器３２を長さに沿って異なるセクションにて拡大して、一定のガス空塔速度を維持することができる
【００３７】
反応が完了した後、第二の反応器３２最も底部にて触媒をストリッピングして、分配器３５を通して導入される蒸気をストリッピング媒体として用いて、同伴される炭化水素供給物／生成物を分離する。次いで、使用済み触媒を、スタンドパイプ３７及びリフトライン４０を介し、使用済み触媒分配器４１を通して再生器１７へと移送する。触媒の再生器１７への移送を円滑にするために、分配器３９を通して燃焼空気を導入してもよい。滑り弁３８を使用して、第二反応器３２から再生器１７への触媒の流れを制御することができる。次いで、両方の反応器３、３２からの使用済み触媒を、完全燃焼モードで運転する共通の再生器１７において再生する。
【００３８】
第二の反応器３２は、軽くて小さいＹ型ゼオライト又はＦＣＣ触媒と、大きくて密度の高いＺＳＭ−５／ＺＳＭ−１１形態の選択的でペンタシルの（ｐｅｎｔａｃｉｌ）細孔の小さいゼオライトという、ふたつの異なる触媒粒子を採用する。例えば、Ｙ型ゼオライト又はＦＣＣ触媒は、約２０〜１２０ミクロンの範囲の粒径を有していてもよく、ＺＳＭ−５／ＺＳＭ−１１触媒は、約８０〜約２００ミクロンの粒径を有していてもよい。第二の反応器３２におけるガス空塔速度は、単一粒子終端速度における違い又は最低流動化速度／最低バブリング速度の間の違いにより、第二の反応器３２が床の内部にＺＳＭ−５型触媒を優先的に保持するように、Ｙ型ゼオライト／ＦＣＣ触媒を反応器から排出する。次いで、小さく軽いＹ型ゼオライト／ＦＣＣ触媒を、第二の反応器３２から、出口ライン３６ａを介して、ライザー反応器サイクロン及び／又は反応停止系を格納する共通の解放又は格納容器８へと輸送する。
【００３９】
重質真空ガス油、大気圧塔ボトム、重質炭化水素残渣供給物、ライトサイクルオイル（ＬＣＯ）などの炭化水素供給物、及び／又は蒸気は、分配器３６ｂを通して出口ラインに急冷媒体として注入してもよい。かかる急冷媒体の流速は、格納容器８に入る流れの温度を設定することにより制御することができる。分配器３６ｂを通して供給されるものを含む第二反応器３２からのすべての蒸気は、単一段階サイクロン３６ｃを通して格納容器８の希薄相に放出される。第二反応器３２からの生成物を冷却するという二重の目的に役立ち、また、分配器３６ｂへの輸送の間に重質炭化水素急冷媒体のクラッキングすることなどにより、中質蒸留物の生成を増すことから、炭化水素供給物を急冷媒体として使用することが好ましい。一部の態様においては、急冷媒体は向流反応器の出口の近くに導入することができる。輸送パイプ３６ａ内の温度は流れライン３６ｂを介して供給される炭化水素の量を変更することにより制御することができる。
【００４０】
第一段階反応器であるライザー反応器３は、高速流動レジーム（例えば、底部セクションにおいて約３〜約１０ｍ／ｓの範囲のガス空塔速度にて）及び頂部セクションにおいて空気圧式輸送レジーム（例えば、約１０〜約２５ｍ／ｓの範囲のガス空塔速度にて）で運転する。
【００４１】
第二の反応器３２は、約４８０ｋｇ／ｍ３〜約８００ｋｇ／ｍ３の範囲の触媒床密度で、バブリング／乱流レジーム（例えば、約０．０１〜１．０ｍ／ｓの範囲のガス空塔速度にて）で運転する。第二の反応器３２におけるＷＨＳＶは、典型的には、約０．５ｈ−１〜約５０ｈ−１の範囲であり、蒸気と触媒の滞留時間は約２〜約２０秒であってもよい。ストリッパーベッドの高さＨ１は、典型的には、第二の向流反応器３２の直径（Ｄ２）の１〜５倍である。Ｃ４／ナフサ供給物反応のために利用可能な有効触媒床の高さＨ２、Ｄ２の２〜１０倍であり、ストリッパーベッド３２ａより高く位置する。触媒分離帯域の高さＨ３は、典型的には、第二の向流反応器３２の直径（Ｄ２）の１〜５倍である。Ｃ４供給物及びナフサ供給物の位置の違いは、第二反応容器３２の底部接線ラインから、Ｄ２の１〜７倍であり、Ｄ１の２〜７倍である。好ましくは、Ｃ４供給物は、ナフサ供給物の注入より低い高さにて注入する。しかし、供給物の注入位置の高官は可能であり、供給物の位置は所望な目的化合物に依存し得る。生成物の目的と滞留時間の要件に依存して第二の反応容器の直径（Ｄ２）は、ストリッパーベッド３２ａの直径（Ｄ１）の１〜３倍であってもよい。
【００４２】
再生器１７は、４００〜６００ｋｇ／ｍ３の範囲の床密度で０．５〜１．２ｍ／ｓの範囲のガス空塔速度を有する慣用的な乱流レジームで運転する。
【００４３】
必要であれば、メークアップ触媒を一又はそれより多い流れライン４２、４３を介して導入してもよい。例えば、メークアップＦＣＣ又はＹ型ゼオライト触媒又はこれらふたつの混合物は、流れライン４２を介して再生器１７に導入してもよく、メークアップＺＳＭ−５／ＺＳＭ−１１触媒は、流れライン４３を介して第二の反応器３２に導入してもよい。
【００４４】
向流反応器は、バッフル、又は、ＵＳ特許７，１７９，４２７に記載されるようなモジュラーグリッドなどの内部構造物を備えていてもよい。接触効率と生成物の選択性／収率を高める他のタイプの内部構造物を利用することもできる。内部構造物により、反応器内部の触媒分布を向上させ、供給物蒸気と触媒との接触を改良することができ、平均反応速度の増加につながり、全体の触媒の活性を高め、運転条件を最適化して軽質オレフィンの生成を増加させることができる。
【００４５】
本明細書中に開示する態様は、Ｙ型ゼオライト又は慣用的なＦＣＣ触媒を使用し、重質炭化水素供給物の転化を最大化している。Ｙ型ゼオライト又はＦＣＣ触媒は、向流反応器における軽質オレフィンの生成を高めるために使用されるＺＳＭ−５又は同様の触媒よりも、小さくて軽い粒径をもつ。ＺＳＭ−５又は同様の触媒は、向流反応器におけるＺＳＭ−５の触媒床を好適に維持するために使用されるＹ型ゼオライト又はＦＣＣ触媒よりも、大きい粒径をもち、密度が高い。第二反応器における蒸気のガス空塔速度は、単一粒子終端速度の違い又は最低流動化速度／最低バブリング速度の違いを利用して、向流反応器からのＹ型ゼオライト又はＦＣＣ触媒の同伴を可能とするように維持する。このコンセプトにより二段階ＦＣＣ系の排除が可能となり、これにより、単純化された効率的なプロセスが可能となる。本プロセスにおいて採用される触媒は、Ｙ型ゼオライト／ＦＣＣ触媒及びＺＳＭ−５、又はＵＳ５０４３５２２及びＵＳ５８４６４０２に述べられているような他の同様な触媒のいずれかの組み合わせであることができる。
【００４６】
本明細書中に開示した態様の別の利点は、一体化されたふたつの反応器スキームにより、独立したＣ４／ナフサ接触分解プロセスにおける熱収支の限定が克服できることである。触媒再生器との一体化により、向流反応器はヒートシンクとして機能し、残余の供給原料を処理する間に触媒冷却器の要求を最小限とする。
【００４７】
向流反応器からの生成物蒸気は、第一段階反応器／解放容器又は反応停止装置に輸送し、そこでこれらの蒸気を、第一段階からの生成物、及び／又は、ＬＣＯ又は蒸気などの外部の急冷媒体と混合して急冷し、不必要な熱分解反応を最小限にする。別の方法では、向流反応器の生成物出口ラインを使用して、追加の量の重質供給物又は第一段階反応器（ライザー反応器）からの供給物の再送された部分を導入することができる。これにより次のふたつの目的に役立つ：（１）向流反応器蒸気出口ラインにおける触媒が、主として、これらの重質供給物分子を中質蒸留物へとクラッキングするのに好ましいＹ型ゼオライト／慣用的なＦＣＣ触媒である。（２）かかるクラッキング反応は吸熱反応であり、外に出ていく生成物蒸気の温度を低くし、滞留時間を短くするのに役立つ。
【００４８】
本明細書中に開示した一部の態様においては、現存するＦＣＣユニットを向流反応器とレトロフィットさせてもよい。例えば、適切な大きさの反応器を現存する触媒再生容器と流体接続させて、触媒供給物を提供し、向流容器から戻すことができ、また、現存する解放容器と流体接続させて、炭化水素生成物と触媒を分離することができる。他の態様においては、向流反応器は、ガソリンモード、軽質オレフィンモード、又はディーゼルモードで運転することを目的とした、草の根（ｇｒａｓｓ−ｒｏｏｔｓ）のＦＣＣユニットに付加してもよい。
【００４９】
これまでに説明したように、適切なバッフル又は内部構造物を伴う向流のバブリング床又は乱流床反応器をＦＣＣライザー反応器及び分離系と一体化させる。この向流反応器は、他の容器と流体連絡しており、選択的なクラッキングと、炭化水素生成物の急冷、分離、及び触媒再生の一体化を可能とする。
【００５０】
かかる一体化された反応器系により、一又はそれより多い以下の利点が提供される。第一に、触媒と軽質炭化水素供給物（Ｃ４オレフィンからナフサまでの供給物流れ）の向流により、反応帯域にわたって最適で均一な温度プロフィールと、活性触媒サイトの利用可能性（反応体が反応帯域を通って上方に移動するときに、再生された触媒を接触させる）とを提供でき、これにより平均反応速度が高くなる。クラッキング反応の吸熱特性により、温度は反応器の長さに沿って低くなるが、熱い再生された触媒により熱入力が釣り合う。実際に、向流反応は、反応器の長さに沿って均一な温度を維持する際に間接的に助ける。反応器構成により、高い平均反応速度と触媒の活性のために高収率の軽質オレフィンを生成する。この反応器は、このようなより軽質の供給物をクラッキングする高い活性化エネルギー要件を満足させるために、有意に高い反応温度で運転してもよい。
【００５１】
第二に、第二の反応器は、バッフル又はモジュラーグリッド内部構造物を提供してもよい。これらのバッフル／内部構造物は、触媒と炭化水素供給物分子の密な接触を提供し、これにより、気泡の割れをもたらし、凝集による気泡成長、ならびに、触媒又は供給物のいずれかのチャネリングやバイパスを防止する。反応器バッフル／内部構造物は、炭化水素供給物と触媒のより良い混合、分布、接触の助けとなり、ドライガスやコークスの形成を最小限にしながら、所望な軽質オレフィンに対する選択性を向上させる。
【００５２】
第三に、反応器配置は、反応とストリッピングを単一の容器中に行うことができるようなものである。ストリッピングは、向流反応器の底部部分で実施する。ストリッピング流れは、反応セクションの上方部分に上昇して流れて、炭化水素の分圧を制御するための希釈剤として機能する。
【００５３】
また、炭化水素供給物流を向流反応器へ区分して注入することにより、それぞれの原料について最適な所望なＷＨＳＶを維持するのに役立つ。例えば、Ｃ４炭化水素供給物流れは低いＷＨＳＶを必要とするが、ナフサ供給物は比較的高いＷＨＳＶを必要とする。
【００５４】
また、向流反応器からの生成物蒸気は、第一の（ライザー）反応器の頂部に送るのが有利であり、これにより、ライザー反応器からの低い温度のものと急冷させるため、向流反応器からの生成物の温度を低くすることができる。また、これらのクラッキングされた炭化水素生成物は、さらにライトサイクルオイル（ＬＣＯ）及び／又は急冷蒸気を用いて、第一段階反応容器内部で急冷することができる。また、第一段階ライザー停止装置を使用して、生成物蒸気を迅速に分離して、生成物回収セクションに送ることにより、不必要な熱分解反応を減らし、生成物の選択性を向上させるのが都合がよい。
【００５５】
本明細書中に開示したプロセスは、粒子が小さく密度が低いＹ−ゼオライト／ＦＣＣ触媒と、寸法が大きく密度が高いＺＳＭ−５粒子の、ふたつのタイプの触媒粒子を使用する。これにより、向流反応器の触媒分離帯域において軽くて小さい粒子の同伴を可能とし、向流反応器の反応帯域においてＺＳＭ−５型の粒子を保持できる。このように、より軽質の炭化水素供給物は、軽質オレフィンの収率を最大化するためのＺＳＭ−５型触媒の存在下で選択的な接触分解に供される。また、従来技術における、熱収支を維持するための再生器におけるトーチ油の燃焼による触媒失活の悪影響も回避される。
【００５６】
向流反応器から生成されるコークスは少ないが、向流反応器をＦＣＣユニット反応器−再生系と一体化することにより、従来技術においてみられた熱収支の問題が排除される。向流反応器は、再生器からの過剰な熱を除去するのに役立つことから、結果として、本明細書中に開示された態様は有利なことに、第一段階ライザー反応器への重質供給物における残渣含量を増加させる機会を提供する。また、向流反応器の使用により、残渣を処理する間に触媒冷却器を使用する必要性をなくすことができる。
【００５７】
また、本明細書中に開示された態様は、向流反応器への再循環の前に、ナフサレンジ生成物から芳香族化合物を分離することも意図している。同様に、Ｃ３／Ｃ４混合物から分離後のＣ４流れを向流反応器に再循環してもよい。これらの工程は、向流反応器の寸法を小さくし、１回ごとの転化を改良するのに役立ち得る。
【００５８】
本明細書中に説明したように、向流反応器は、ガソリンモード、軽質オレフィンモード、又はディーゼルモードで運転する現存するＦＣＣユニットに容易に組み込むことができ、追加の能力、運転の柔軟性、そして改良された全体の運転と軽質オレフィン生成を提供できる。反応器内部構造物と結合した向流反応器の組み合わせの特徴により、所望の生成物に対する転化率と選択性が向上する。
【００５９】
また、製品リストの要件に依存して、ユニットのシャットダウンをする必要なく、向流反応器を蒸気によりオンラインで容易に分離することができ、ライザー反応器、触媒再生器、及び解放容器は運転を継続させることができる。
【００６０】
慣用的には、触媒活性を維持するための新しい触媒メークアップがプラントエアーを用いて再生器床に導入される。対照的に、本明細書中に開示した態様は、有利なことに、運搬媒体として蒸気又は窒素を用いて、新しいＺＳＭ−５型触媒を直接、第二反応器床に注入し、付加的な軽質オレフィン収率を収めることができる。
【００６１】
また、向流反応器は、重量空間速度（ＷＨＳＶ）、触媒及び炭化水素蒸気の滞留時間、反応温度、触媒対油の比などの運転条件を調節するための柔軟性と運転ウィンドウも提供することができる。例えば、向流反応器頂部／床温度は、触媒再生器からの触媒流れを調節することにより制御することができ、これにより触媒／油比が間接的に制御される。反応器床レベルは、反応器から再生器への使用済み触媒流れを操作することにより制御することができ、これにより、ＷＨＳＶ及び触媒滞留時間が制御される。
【００６２】
本明細書中に開示されたプロセスの態様に関する一又はそれより多い上述の利点と特徴は、軽質オレフィン生成のための炭化水素の接触分解の改良されたプロセスを提供することができる。
【００６３】
本開示は、限定された数の態様を含んでおり、この開示の利益を享受する当業者であれば。本開示の範囲を逸脱することなく他の態様を考え出すことができることは認識するであろう。したがって、範囲は、添付する特許請求の範囲によってのみ限定されるものとする。
【図１】
2015528037.tif 000003
【国際調査報告】
2015528037.tif 000004
2015528037.tif 000005