(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭化水素含有原料の流動接触分解の方法において、
ａ）下側に触媒粒子の収集ゾーン（２２）を有し、上側に触媒粒子の遊離ゾーン（２０）を有する触媒粒子の遊離容器内の遊離ゾーン（２０）の周辺又は遊離ゾーン（２０）の外部に配置した注入点（１８）から炭化水素含有原料の噴流を、該注入点に対して上流側の触媒粒子の流動層に向けて主としての横断方向に注入するステップと、
ｂ）注入点（１８）から遊離ゾーン（２０）に触媒粒子及び炭化水素を、水平方向に注入するステップであって、遊離ゾーン（２０）が注入点（１８）の上下に開放部（１９）を有し、平均触媒密度が８０ｋｇ／ｍ3より低いことを特徴とする注入ステップと、
ｃ）注入点（１８）の下側にある収集ゾーン（２２）で降下する触媒粒子を収集し、並びに、注入点（１８）と収集ゾーン（２２）の間の降下距離（Ｂ）を少なくとも１．５ｍに遊離ゾーン内で維持するステップで、収集ゾーンが少なくとも２４０ｋｇ／ｍ3の触媒密度を有することを特徴とするステップと、
ｄ）注入点（１８）の上部に配置された開放部（１９）から上昇する蒸気及び飛沫同伴触媒粒子を収集し、そして、前記上昇蒸気及び飛沫同伴触媒粒子を慣性分離ゾーン（２９）に移送し、上昇蒸気から飛沫同伴触媒を分離して、分離された蒸気と分離された触媒を提供するステップと、そして
ｅ）遊離ゾーン（２０）の下部と分離蒸気ストリームから炭化水素を回収するステップと、
を含む方法。
【請求項２】
遊離ゾーン（２０）の下部から回収される炭化水素が上部に流れて慣性分離器（２９）に向かい、分離蒸気ストリームの一部として回収される請求項１記載の方法。
【請求項３】
共通ストリッピングゾーン（２２）で分離された触媒が降下する触媒とともに収集される請求項１記載の方法。
【請求項４】
分離された触媒が遊離ゾーン（２０）の上部で回収され、上昇蒸気から単離して、収集ゾーン（２２）に向けて下向きに流れる請求項１記載の方法。
【請求項５】
触媒粒子流動層への炭化水素含有原料の噴流の注入が閉鎖導管（１６，１７）内で行われ、炭化水素含有原料の噴流の注入後の触媒粒子は、注入点（１８）から導管内部を１．５ｍ以上流れる前に遊離ゾーン（２０）に注入される請求項２記載の方法。
【請求項６】
再生触媒ストリームが再生触媒取り入れ口（２７）を通じて注入点（１８）の下側の遊離ゾーン（２０）又は収集ゾーン（２２）に入り、そこにおいて触媒の降下が前記再生触媒取り入れ口（２７）の下に伸びている降下ゾーン（２２）で行われる請求項１記載の方法。
【請求項７】
上昇蒸気及び飛沫同伴触媒が、触媒粒子及び炭化水素が注入される側と向き合った遊離ゾーン（２０）に面した開口部を有する分離器取り入れ口（３９）を通じて慣性分離器（２９）に入る請求項１記載の方法。
【請求項８】
粒状触媒を炭化水素含有原料を迅速に接触するための装置であって、
下側に触媒粒子の収集ゾーン（２２）を有し、上側に触媒粒子の遊離ゾーン（２０）を有する触媒粒子の遊離容器部（１１）と、
炭化水素含有原料を触媒粒子の流動層に注入し、そして触媒粒子及び原料を注入点（１８）から水平方向に遊離容器部（１１）内に注入するための触媒及び原料接触器において、炭化水素含有原料の噴流を、遊離容器内の遊離ゾーン（２０）の周辺又は遊離ゾーン（２０）の外部に配置した注入点（１８）から該注入点に対して上流側の触媒粒子の流動層に向けて主としての横断方向に注入することを特徴とする触媒及び原料接触器（１１４，１１５）と、
遊離容器部に隣接し、触媒の濃厚層を収集するために注入点（１８）から少なくとも１．５ｍ下側に配置された収集容器部（１４）と、
遊離容器部（１１）から炭化水素と共に上昇する触媒粒子から炭化水素を分離するために、遊離容器部（１１）の上方に配置され、さらに遊離容器部（１１）の上部部分と直接連通している慣性分離器（２９）と、及び
前記慣性分離器から分離された炭化水素を収集するための触媒取り出し口（３１）と、
を含む装置。
【請求項９】
複数の導管（３４）が遊離容器部（１１）を垂直に延びており、注入点（１８）から遊離ゾーン（２０）に入る炭化水素及び触媒粒子が遊離ゾーンの中心に入るような軌道を取るように前記複数の導管の間隔が取られている請求項８記載の装置。
【請求項１０】
慣性分離器（２９）が触媒粒子と炭化水素が注出される側と向き合った遊離ゾーン（２０）側に対して開口している水平に突き出した取り入れ口（３９）を形成している請求項８記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流動接触分解法（ＦＣＣ）における即時触媒分離方式の原料接触のための方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
少なくとも部分的に液相の炭化水素化合物を含有するストリームが接触ゾーンで流体化された固体と接触して、炭素系あるいはその他の汚染物質がその固体上に沈着されるような流動化固体技術を用いる連続式循環プロセスは多数存在する。その固体は循環する過程で別のゾーンに運ばれ、再生部でその汚染物が除去されるか、さらに具体的には、ほとんどの場合、酸素を含む媒体で燃焼させて炭素沈着物の少なくとも一部が除去される。再生部分から固形物が順次取り出されて、その全部あるいは一部を接触ゾーンに再導入されている。
【０００３】
こうした性質のより重要なプロセスのひとつは、沸点が相対的に高い炭化水素をより低い炭化水素に転化するための流動接触分解法（ＦＣＣ）である。炭化水素原料はひとつ又は複数の反応ゾーンで炭化水素を転化するための適した条件下で、流動状態を維持している粒状クラッキング触媒と接触させられる。
【０００４】
ＦＣＣタイプのプロセスにおいて益々重質な原料を処理することと、こうした原料がコークスの生成を増大させ、望ましくない生成物の形成する傾向とは原料と触媒を接触させる新しい方法に導いた。近年、非常に短い時間だけＦＣＣ触媒と接触させる方法に特に関心がもたれている。米国特許出願番号No.4,985,136においては、ＦＣＣ原料は触媒の落下カーテンと１秒以下の時間で接触させ、その後、迅速に分離させる。この接触時間を極めて短くした方式はガソリンに対する選択性を改善させ、前に比較的短期間原料と接触した高活性触媒を使用することによって、コークスや乾性ガスの形成を減少させる。これらの発明は特に高活性のゼオライト触媒に関するものである。こうした原料接触を行うための構成は米国特許出願No.2,935,466、米国特許出願No.4,435,272、米国特許出願No.4,944,845、米国特許出願No.5,296,131、及び米国特許出願No.5,462,652により知られている。
【０００５】
こうした短期時間接触方式のために望ましい注入方式は上記引用特許において特に注目されている。原料は一連の同じ原料注入ストリームによって、あるいは融合したパターンで流動する触媒ストリームと均一に接触する拡張オリフィスによって噴流に形成することができる。この原料噴射は上記噴流の流れに対して垂直な方向に落下する触媒の比較的薄い帯に原料を噴出するように構成されている。
【０００６】
原料と触媒を均一に接触させることとは別に、短い接触時間の方式では触媒と炭化水素が良好に分離されることも必要である。上記従来技術は、通常、触媒及び気体混合物を下流の分離装置と連結する導管に導く。従って、炭化水素と触媒の接触は、分離する装置に流れ込み、その分離装置内に存在する間かなりの時間継続することになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、相対的に重質の炭化水素と流動化された触媒粒子とを短時間接触させるための装置において触媒と炭化水素の接触時間をさらに短くすることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、希釈触媒相条件下で、実質的に水平方向に触媒ストリームを接触した蒸気と共に遊離ゾーンに注入し、そしてその希釈触媒相ゾーンの上部部分から分解蒸気を迅速に取り出すことによって原料を触媒ストリームから迅速に分離ステップを提供するものである。遊離容器に希釈相を水平方向に注入することと蒸気の上部部分の取り出しとの組み合わせによって、炭化水素蒸気からの触媒の重力分離が直ちに開始される。この方法によって、触媒ストリームが遊離容器に注入された直後から触媒と炭化水素との間の接触のかなりの部分が中止される。原料と触媒との接触は、その触媒ストリームの遊離容器への注入と同じ場所か、あるいは同じ場所にごく近接した位置で開始される。こうした方法で、この極めて短かい接触時間をほぼゼロに近い最小限の時間からより長い時間まで制御することができる。従来技術とは違って、本発明では、触媒と炭化水素の混合物が分離段階に向かい垂直又は水平方向に共に移動している間、接触を維持する必要がある。
【０００９】
【発明の実施の形態】
従って、本発明のひとつの実施の形態は炭化水素原料の流動化触媒分解のための方法である。この方法では、触媒粒子と炭化水素が注入点から遊離ゾーンへ実質的に水平方向に注入される。収集ゾーンでは、注入点より下方で降下してくる触媒粒子を回収する。注入点と収集ゾーンの間の遊離ゾーンは少なくとも５フィートの距離があるので、触媒と炭化水素蒸気を連続的に分離するための落下ゾーンが確保される。その方法では、上昇蒸気と飛沫同伴触媒粒子を排出ゾーンの上部部分から回収し、それらを慣性分離ゾーンに移送する。慣性分離ゾーンは飛沫同伴触媒を上昇気体から分離し、分離蒸気ストリーム及び分離触媒を提供する。
また、この方法では、遊離ゾーンの下部と分離蒸気ストリームから炭化水素を回収する。
【００１０】
典型的には、炭化水素含有原料の噴流が、主に横方向で、注入点の上流に位置し、分離ゾーンの周辺または分離ゾーンの外側にある触媒粒子の流動層に注入される。本発明の特に有用な形態では、炭化水素含有ストリームと粒状物質の降下層との接触を行うディストリビューターノズル構成のための個所として垂直管を用いる。一般的に、炭化水素含有原料の噴流の触媒粒子流動層への注入は閉鎖導管内で行われるが、しかし、注入は導管の遊離容器内への出口近くで行われる。
垂直管内のディストリビューターの位置関係から、上記流体及び固体混合物のディストリビューターから遊離容器内への直接の排出は本発明を実施するために適切な高さで行えるようになっている。この垂直管ディストリビューター構成はほとんどの垂直管の接合部の近くでをきちんとはめ込むことができる。
【００１１】
装置の実施の形態において、本発明は、原料及び触媒を注入点から遊離容器部にほぼ水平方向に注入するために遊離容器部、触媒及び原料接触装置で構成されている。この原料接触装置は炭化水素含有原料を触媒の流動ストリームに注入して、上記注入点に原料及び触媒を供給する。遊離容器部のすぐ下に位置し、注入点より少なくとも５フィート下側に配置された回収容器部は遊離容器部から触媒の高密度床を回収する。遊離容器部の上方に位置する慣性分離装置は遊離容器部の上部部分と直接連通し、遊離容器部から炭化水素と共に上昇する触媒粒子から炭化水素を分離する。その慣性分離器によって形成される触媒取り出し口は慣性分離器から分離され炭化水素を回収する。
【００１２】
本発明はどのようなタイプの粒子物質との組み合わせでも使用することができる。その物質は特定の流動物質の存在下で不活性なものであっても、反応性を示すものであってもよい。幅広い不活性触媒性物質が本発明での使用に適している。例えば、分解性蒸留プロセスで適切な不活性物質としてはアルファアルミナなどがある。この方法を適用したＦＣＣ装置は流動化触媒分解の技術分野において用いられているいずれの周知の触媒でも使用することができる。これらの組成物は大部分が高活性の結晶性アルミナシリカまたはゼオライト含有触媒によって置換されたアモルファス性粘土タイプ触媒を含んでいる。ゼオライト含有触媒はそれらに固有な高い活性と高温及びほとんどの供給原料に含まれる金属に対する露出による非活性化作用に対する高い抵抗性があると言う点で、アモルファスタイプの触媒より好ましい。ゼオライトは、最も一般的に使用されている結晶性アルミノケイ酸塩であり、通常、シリカ、アルミナ又はジルコニウムなどの多孔性無機担体に分散されている。これらの触媒組成物はゼオライトを30％以上含んでいる場合もある。本発明によるプロセスで使用されるゼオライト触媒は好ましくは、触媒の25〜80重量％に相当するゼオライトを含んでいる。ゼオライトはまた希土類元素で安定化され、0.1〜10重量％の希土類元素を含んでいる場合もある。
【００１３】
主にＦＣＣ装置での使用が意図されているが、本発明は炭化水素含有ストリームと流動粒子ストリームを短時間接触させるすべてプロセスに対しても有用である。本発明が有用であるプロセスのタイプとしては、触媒と残さ原料との接触及び高温不活性又は触媒性の粒子と高アスファルテン含有原料との分解接触などがある。本発明に適した液体媒質には、少なくともその一部が液体としてディストリビューターに入り、さらに粒状物質と接触することにより蒸発するすべての液体ストリームが含まれる。分解接触のための原料は、広範囲の沸点、及び高濃度の金属及びコークスを有する耐熱性の原油を含んでいる。例えば、典型的な原油の一例は沸点範囲が116〜815℃（240〜1575°Ｆ）で、液体容量の半分以上が1000°Ｆ以上で沸騰するものである。ＦＣＣプロセスを本発明の方法で行うために適切な原料は、従来の原料及び高沸点原料や残さ原料を含んでいる。従来の最も一般的な原料は沸点範囲が通常343〜552℃（650〜1025°Ｆ）の炭化水素物質であり、常圧残さ油の減圧分留によって調製された減圧軽油である。これらの留分は触媒を不活性化する可能性のあるコークス前駆物質と重金属は一般的には少ない。沸点が約500℃（930°Ｆ）以上であり、金属含有量が高い重質原料または残さ原料もまたＦＣＣ装置で多く使われるようになってきている。
【００１４】
触媒操作で用いられるとき、付着した金属及びコークスは触媒の活性部位を塞ぐことによりその触媒を不活性化してしまう。この不活性化効果を克服するために、再生化によって、コークスを望ましい程度まで除去することができる。
【００１５】
本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明により配置されたＦＣＣ装置を示している。図１に示すＦＣＣ装置は遊離容器部11、収集容器部14、及び分離器13を含む反応塔10によって構成されている。分離器13は分離容器部12及びライザー15を含いでいる。この構成により触媒と原料を以後説明する方式で循環させている。
【００１６】
反応ゾーン操作に関しては、新鮮な再生触媒、使用済み触媒、あるいはそれらの混合物が通常再生触媒垂直管の端部と連通するノズル16を通じて反応塔に入る。原料は触媒に接触する原料注入ノズル17を通じて、そして好ましくは以下に説明する接触器を通じて垂直管ノズル内に注入される。原料と炭化水素との接触した後かあるいは接触と同時に、供給原料と触媒粒子は注入点18から遊離容器部11内に入る。
【００１７】
触媒と原料との接触により、実質的に水平な流路に沿って遊離容器部11に流れ込む触媒の濃縮ストリームが形成される。ここで使われている実質的に水平な流路とは少なくとも主要な水平成分を有する流路を意味している。それが遊離容器入る際の触媒ストリームの主要な方向は主に原料及び炭化水素流の流入する軌道を決定する。従って、炭化水素ストリームは図１にＡで示すように、触媒と炭化水素の混合物を実質的に水平方向に遊離容器部11を横断するように触媒のモーメントを確実に移動させるために、60°かそれより小さい角度で分離容器内に向けられる。遊離地点からほぼ水平方向に排出されることにより、比較的重い触媒粒子から蒸気炭化水素ストリームの迅速な分離が促進される。迅速な分離を行わせるためには遊離容器11を通じて上側に上昇する気体の経路を制約しないように垂直な空間も必要である。この目的のために、遊離容器部は注入点の上側に実質的な開放部19と、さらにおそらくはより重要な点であるが、注入点の下側にも実質的な開放部20を有している。開放部20は触媒界面21の上側で図１の寸法Ｂで示される希釈された触媒密度領域として定義される。寸法Ｂは最小限でも少なくとも1.5ｍであり、より一般的には２〜3.6ｍの範囲である。希釈相状態とは触媒が300kg/ｍ3未満の密度を示しており、より典型的には150kg/ｍ3未満の密度を示している。開放部19及び20での触媒密度は原料及び触媒接触地点に近づくにつれて変化する。通常、開放部の密度は平均80kg/ｍ3を超えるものではなく、典型的にはその平均触媒密度は48.4kg/ｍ3未満である。開放部19及び20からの触媒は収集ゾーン14内の高密度床22に集まる。高密度相状態とは触媒の見かけのかさ密度が240〜800kg/ｍ3の範囲であることを特徴としている。従って、収集ゾーン22の高密度床は典型的には触媒粒子を少なくとも240kg/ｍ3、より好ましくは730kg/ｍ3以上のかさ密度で保持している。遊離ゾーン11上の距離Ｂの部分は触媒が上昇気体から分離し、降下する降下ゾーンとしても機能することができる。
【００１８】
収集ゾーン14はこのゾーンに入る触媒から同伴され、吸着された炭化水素を回収するためのストリッピングゾーンとして機能することができる。ストリッピングガスはノズル23とディストリビューター24を通じて収集ゾーン14に入る。水蒸気などの分散されたストリッピングガスは触媒を通じて上側に上昇する。一連のグリッド25は床22を通じて上方に移動する際に、ストリッピング媒質とストリッピングされた炭化水素を再分配させる。ノズル26は再生容器（図示されていない）内で再生させるためにストリッピングされた触媒を引き出し、及び／または触媒と原料とを再接触させるためにノズル16に再循環させる。床22に対して加熱された再生触媒を選択的に追加することにより、ストリッピングゾーン内で温度を上昇させることにより、ストリッピングを促進することができる。加熱された触媒はノズル27を通じて床界面21の上側のストリッピングゾーンに入ることができる。あるいは、注入点18と床レベル21′との間に最低限の遊離のための長さが設けられていれば、ノズル27を通じての再生触媒の進入点上で高密度相触媒を維持するように、より高い触媒界面21′を有する拡張床部分22′を設けてもよい。
【００１９】
図示されていないバッフルを通じて床22の下部から回収されたストリッピングされた炭化水素を分離することも可能である。ストリッピングされた炭化水素の分離により下流で分離及び回収するために異なった生成物ストリームを提供することができる。収集ゾーンに入る炭化水素の接触時間が長くすることによりこのゾーンから回収される分解炭化水素の特性を基本的に変更する事ができる。ストリッピングゾーンからストリームを個別に回収することにより遊離容器11の上部部分から単離された生成物ストリームが単独でより容易に回収できる。
【００２０】
しかしながら、ストリッピング媒質とストリッピングされた炭化水素は通常遊離容器11の内部を上昇し、ノズル16から触媒ストリームと共に入ってくる遊離された炭化水素と結合する。気体と噴流された触媒が遊離ゾーン19内部を上昇する際、円錐台28の形状の遷移部分は流動ストリームの面積が減少し、昇流ライザー15に入ると、それら気体の速度が増大する。遊離ゾーン19、円錐台28、及びライザー15内の状態はよく急速流動化状態と呼ばれ、その内部での上方への触媒移送速度が6〜18ｍ/秒の範囲であり、密度範囲は65〜550kg/ｍ3の範囲である。
【００２１】
上昇する炭化水素及びすべての付加的な飛沫同伴された触媒は、上昇して接線方向に向いた開口部30を有する各一対のアーム29を備えた慣性分離器内部に入り込む。アーム29は、比較的重い触媒粒子の求心的な加速により慣性分離を行い、これによってほとんどの触媒が気化炭化水素から迅速に取り除かれる。求心型またはサイクロン型分離化を行うために開口部が接線方向に向いているということは気化炭化水素からの弾道分離方式を用いるなど他の慣性分離装置を排除することを意味するものではない。微量の触媒を含む分解炭化水素は取り出し口31を通じて分離器13から出て行く。
【００２２】
多くの場合、取り出し口31からの炭化水素蒸気はその内部に含んでいる微量の触媒粒子を回収するためにさらに分離処理を受ける。通常サイクロン型分離装置では残留触媒粒子の二次回収が行われる。追加分離装置から回収された触媒粒子はノズル32を介して収集ゾーン14に戻すことができる。追加的な触媒回収を行った後、生成物は通常分離ゾーン（図示されていない）に移送され、その生成物から軽質ガス及び重質炭化水素が除去される。
【００２３】
慣性分離器13から回収された触媒は収集ゾーン14内部の床22に戻すために床33で収集される。触媒は床33からひとつまたは複数の内部または外部垂直管34を通り収集ゾーン14に送ることができる。図１は遊離ゾーン11のオープンな部分19及び20から隔離している床33から触媒を還流させる内部垂直管34の構成を示している。垂直管34の底部35は通常床22より下側に配置されている。垂直管の底部35を床22より下側に配置することは垂直管を通じて分離ゾーン13の頭部に回収する分離蒸気へのストリッピングされた蒸気の逆流を阻止するためである。
【００２４】
内部の垂直管34は注入点18から遊離ゾーン11に入る時の注入炭化水素及び触媒粒子が明確な軌跡を残せるような構成になっている。図２により明確に示されているように、導管34間に寸法Ｃに等しい間隔を設けるために、内部導管の間がノズル16の領域で大きくなっている。好ましくは、寸法Ｃは、少なくともノズル16の直径に等しい。このレイアウトによって、注入炭化水素及び触媒粒子は、寸法Ｔとして示されているように少なくとも遊離ゾーン11の中心に延びる明確な軌道を有することになる。
【００２５】
慣性分離器13の構成及び触媒の収集ゾーン14への還流方式は種々の違った方法で達成できる。図３は、慣性分離器から分離触媒の回収と外部垂直管38を通じての高密度床22″に還流する触媒の量を増大させるために、下側に延びた導管36と分離用側板40が用いられている別の構成を示している。図３の装置は、図１に関連して述べた装置と同様の方法で作動する。主な違いは蒸気が遊離容器部11′内を上方に移動する時に蒸気の方向に付加的な変更を導入することと、混合物が分離ゾーン13′を出て行く前に、炭化水素の気体から触媒粒子をさらに分離ことである。より具体的には、注入点18′から遊離容器部11′に入る炭化水素は、それらの気体が慣性分離された炭化水素気体を受け入れる開口部39に向けて流れる際に入って来る触媒粒子からさらに分離される。開口部39は分離器取り入れ口として機能し、触媒粒子と炭化水素とが注入点18′を通じて噴出される側に向き合った分離ゾーンに対面している。こうした構成で、炭化水素は触媒粒子及び炭化水素が注入されるのとは反対の側で分離ゾーンから出て行く。
【００２６】
取り入れ口39からの炭化水素及び飛沫同伴触媒は、ライザー15′を通って引き続き上方向に移動する。アーム29′は、開口部30′を通じて触媒及び噴流触媒粒子を再度接線方向に排出する。側板40は上方に移動して分離器13′の第２部分42に入り込む回収気体のための制限された開口部41を提供する。回収された炭化水素は残さ触媒と共にノズル31′から分離ゾーン13′から再度出て行く。
【００２７】
外部垂直管38は慣性分離器13′から触媒を回収する床33´からの触媒を回収する。導管38は遊離ゾーン11′を迂回して収集ゾーン14′の触媒床22′に触媒を送り込む。外部垂直管38′は触媒ストリームから気化炭化水素を切り離すために遊離ゾーン11′を完全に開いたままにしている。
【００２８】
遊離ゾーンの開口部は触媒粒子流からの炭化水素の分離を制限するためさらに区分してもよい。図４に示すように、一対のバッフル43を遊離ゾーン11′の中心部分44に触媒粒子と供給原料の混合物を排出する触媒導管16′の近辺に配置することができる。遊離ゾーン11′はさらに修正して領域44′の外側に配置された触媒粒子を還流させるための導管を配設するようにしてもよい。触媒導管46をバッフル43の外側に扇型状に配置することもできる。
【００２９】
本発明による方法及び装置においては、最初に原料を再生触媒、炭化した触媒、あるいはそれら２つの混合物と接触させるようにしてもよい。このプロセスはコークスを除去するためにどのような再生型式でも使用することができる。通常は触媒からコークスを完全に除去するように作動するためのコークス除去とは一般的には「完全な再生」と言われる。完全な再生とは0.2重量％未満、好ましくは0.1重量％未満、より好ましくは0.05重量％未満の水準まで触媒からコークスを除去することである。
【００３０】
再生触媒は炭化した触媒よりかなり高い温度を有している。通常、再生導管16に入る再生触媒は590〜760℃の温度範囲であり、より典型的にはその温度は650〜760℃の範囲である。触媒混合物が供給原料と一度接触すると、触媒は触媒粒子上にコークを蓄積して低温となる。炭化触媒の温度は通常480〜620℃の範囲であるが、その温度はその供給源によって変化する。
【００３１】
本発明のための好ましい垂直管及び原料注入方式は図５に示されている。図５は原料を微細な液滴のストリームに細分化させる接触装置115を示している。導管17の端部のフランジ111は通常接触装置115を導管17内部に保持している。接触装置115によって生成されるストリームはシュート113の取り出し口114によって形成される触媒の下降カーテンと接触する触媒の線形配列を提供する。
【００３２】
原料を触媒を接触させると急速な蒸発が起こり、触媒が分離容器に高速で排出される。原料と触媒との接触で重質炭化水素が軽質炭化水素に分解され、触媒上のほとんどの触媒活性部位にコークスが生成される。垂直方向に降下する触媒カーテンと原料が横方向で接触すると、触媒と原料の混合物の遊離容器への有効な軌道が形成される。原料と触媒粒子との間の迅速な接触を行われるためには、原料は好ましくは降下触媒のカーテンと横方向に接触させる。「横方向に接触する」という表現は、原料が触媒の降下カーテンの方向と平行に流れないことを意味している。炭化水素の噴流を注入した後、注入点から遊離ゾーンに注入する前に、通常は1.5ｍ未満、好ましくは0.3ｍ未満しか導管17を通じて流れないようにする。
【００３３】
図５及び６で示すように、シュート113は導管116の内側に固定され、開口部114は通常直線で囲まれた形状を有している。このシュートは通常導管16の幅の約半分の幅に等しいかあるいはそれより大きな幅を有している。排出される触媒は制御弁、つまり一般的には滑り弁（図示されていない）から導管16に入る。この制御弁はシュート113に入る触媒の流速を制御する。取り出し口114からの触媒の排出速度は、シュート113の上流にストリームを追加することにより制御できる。
【００３４】
接触器115は下降カーテンの形状と融合できる噴射パターンをつくり出す。下降カーテンが図に示すように線形の形状を有している場合、原料注入器は、一般的には微粒子化された液体の水平パターンをつくりだす。従って、好ましい構成においては、原料は触媒の下降カーテンに対してほぼに横方向に排出される。ほぼ横方向の接触という表現は、接触器115が触媒層または下降カーテンに原料を注入する主要な方向間と少なくとも30°、好ましくは、少なくとも45°の角度をなしている場合を指して用いられている。好ましくは、原料は下方に移動する触媒の下降カーテンに対して直角に流れてそれと接触する。触媒の下降カーテンと接触する場合、原料は一般的に速度が0.3ｍ/秒以上、そして温度が150℃〜320℃の範囲である。
【００３５】
接触装置115のノズルは開口部からの流速が９〜120ｍ/秒の範囲、そして好ましくは毎秒30〜90ｍ/秒の噴流をつくりだすようにその大きさが設定されている。ＦＣＣの一般的な実施基準に従えば、原料は噴射として接触装置のノズル開口部から出て行く。
【００３６】
原料の微細な液滴への分散は液体に十分なエネルギーを与えることによって促進される。いくつかの例で、本発明は排出口を通じて排出される前に、水蒸気などのガス希釈物を原料にある程度加えて実施されるる場合もある。ガス状物質を加えることは原料の噴霧化を助ける。通常、液体気体混合物の約0.2重量％に相当する最低量のガス性物質がノズルを通じて排出される前に液体と混合される。
通常、水蒸気が加えられる場合、その量は液体気体混合物の５重量％、あるいはそれ以下である。ほとんどの液体の場合、噴霧化によってサイズが50〜750ミクロンの範囲の液滴がつくりだされる。
【００３７】
図７は、接触器115の前面を横切って延びているノズル123の直線的配列を示している。ノズル123はより中心方向に配置されたノズルから直線的な流動パターンで噴霧化された流体の混合物が接触器115から直接噴出されるような向きになっている。この配列のより外側に配置されたこれらのノズル123は、噴霧化された液体をより幅の広いパターン上に向けさせ、噴流間で均等な均等な間隙を維持できる角度に設定することができる。ノズル123はこうした方法で触媒の流動パターンあるいは触媒分散のいずれの長さ及び構成にでも対応できるように角度調節することができる。
【００３８】
【発明の効果】
本発明方法によって、触媒ストリームが遊離容器に注入された直後から触媒と炭化水素との間の接触のかなりの部分が中止され、原料と触媒との接触は、その触媒ストリームの遊離容器への注入と同じ場所か、あるいは同じ場所にごく近接した位置で開始されるので、この原料と触媒との接触時間をほぼゼロに近い最小限の時間からより長い時間まで制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の短期接触時間装置を取り入れたＦＣＣ装置の概略図である。
【図２】図１の線２−２で切り取った断面の概略図である。
【図３】本発明の別の短期接触時間装置を取り入れたＦＣＣ装置の概略図である。
【図４】図３の線４−４の切断面の概略図である。
【図５】本発明で使用する接触装置を含む垂直導管部の断面図である。
【図６】図５の線６−６の切断断面図である。
【図７】図５の線７−７の原料ディストリビューターの正面図である。
【符号の説明】
16，17  閉鎖導管
18  注入点
19  開放部
20  遊離ゾーン
22  収集ゾーン
27，39  取り入れ口
29  慣性分離器
31  取り出し口
34  導管
114，115  接触器
【図１】
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【図２】
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【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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