(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液状炭化水素重質装入物を少なくともその一部のクラッキングを生じるに適した温度に加熱し、次にソーキング装置（３）の下部に導入し、このソーキング装置の中において、前記装入物が下から上に移動してこのソーキング装置の上部から分溜プラントに向かって排出され、また前記ソーキング装置（３）の中に少なくともその底部にその側壁の近くにおいて、好ましくは不活性ガスが炭化水素装入物中に噴射されるように成された液状炭化水素重質装入物のビスブレーキング法において、
前記ガスがソーキング装置（３）の壁体にそって上方に噴射され、この壁体にそって下から上に、炭化水素装入物と並流で流れる事を特徴とするビスブレーキング法。
【請求項２】
前記ガスがソーキング装置（３）の中に、側壁の内側面の近くに相異なる複数レベルに噴射される事を特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ガスが円環形に配置された噴射部材によってソーキング装置（３）の中に噴射される事を特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の方法。
【請求項４】
装入物の流れ方向にソーキング装置（３）の上流において装入物を加熱した後に、前記ガスが炭化水素装入物の中に噴射される事を特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
７５乃至２００ｔ／ｈのソーキング装置中の装入物流量に対して、ガス流量が０．２乃至３ｔ／ｈ、好ましくは０．５乃至２ｔ／ｈの範囲内にある事を特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
液状炭化水素重質装入物の少なくとも一部のクラッキングを生じるに適した温度まで前記装入物を加熱する手段（２）と、下部に予め加熱された装入物を供給する少なくとも１つの供給ライン（１）を備えまた上部に被処理装入物をこの装入物の分溜プラントに向かって排出する少なくとも１つの排出ライン（４）を備えるソーキング装置（３）と、前記ソーキング装置（３）内部に、少なくともその底部にその側壁の内側面の近くに配置され、被処理炭化水素装入物の中に好ましくは不活性ガスを噴射する噴射手段（５）とを含む型の液状炭化水素重質装入物のビスブレーキング装置において、前記噴射手段（５）が前記ガスをソーキング装置（３）の上部に向かって脱出させるように上方に向けられた複数の噴射オリフィスを有する事を特徴とするビスブレーキング装置。
【請求項７】
前記のガス噴射手段は噴射ノズルを含み、前記噴射ノズルは、圧下ガスソースに接続され、また前記ソーキング装置（３）の側壁の内側面の下部にそって、または前記ソーキング装置（３）の底部にそって環状に規則的に配置される事を特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記ガス噴射手段はほぼ円環形の導管（５）を含み、この導管（５）は圧下不活性ガスソースに接続され、またこの導管（５）は不活性ガスの複数の規則的に配置された排出オリフィスを含み、またこの導管（５）は前記ソーキング装置（３）の底部近くに同軸に配置される事を特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項９】
前記ガス噴射手段は、装入物の循環方向において前記加熱手段（２）の下流、前記ソーキング装置（３）の上流において、炭化水素重質装入物の中にガスを導入する導入ライン（７）を含む事を特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項１０】
ソーキング装置（３）の相異なる複数のレベルに配置されて前記ソーキング装置（３）の中にガスを噴射する複数の手段を含む事を特徴とする請求項６乃至９のいずれかに記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は炭化水素重質装入物のビスブレーキング法およびビスブレーキング装置の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
公知のように、重質炭化水素装入物を加熱炉の中で液状で最重質炭化水素のクラッキング温度まで加熱する段階と、次にこれらの装入物を熟成装置の中に導入し、この熟成装置の中で装入物を特に加熱する事なく、これらの装入物が考慮される温度で重質分子の軽質分子へのクラッキングを生じるのに十分な時間を持つ速度でこれらの装入物を移動させる段階とから成る重質炭化水素装入物の処理法をビスブレーキング法と呼ぶ。このクラッキングの結果、被処理装入物の粘度の低下を生じ、この故にこの方法をビスブレーキング法と呼び、また使用される装置をビスブレーキング装置と呼ぶ。
【０００３】
熟成装置は通常、装入物の追加的加熱装置を含まない円筒形ケーシングの形を成し、またクラッキングは吸熱反応であるから、装入物の導入から排出までに装入物温度は数１０度低下する。この場合の温度は一般に４００℃乃至５００℃の範囲内にあり、圧力は約２乃至３０・１０5 の範囲内にある。熟成装置中の装入物の滞留時間は約１０乃至３０分の範囲内にある。さらに厳格には、熟成装置中の滞留時間と温度に応じて２０分間のオーダである。
【０００４】
処理される装入物は熟成装置の底部に噴射されるが、場合によって形成されたガス生成物を含めてクラッキング生成物は、常圧蒸留、次に減圧蒸留によって作動する分溜組立体にむかって上部に排出される。
【０００５】
被処理装入物は重質原油、常圧蒸留残油（これは他の形の用途があるので、それほど頻繁でない）、減圧蒸留残油、または脱アスファルト処理残留物である。ビスブレーキングから生じる生成物は、分溜後にガス炭化水素および液化石油ガス、ガソリン、軽油、留出物、およびビスブレーキングの減圧残油である。
ビスブレーキングの減圧残油は回収可能の最後の生成物であって、重油のベースとして使用できるように、厳しい安定性要件と他の石油留分との両立性要件とに対応しなければならない。このようにして操作員は与えられた基準に合格するようにビスブレーキングの実施条件、特に温度を調整しなければならない。
【０００６】
ビスブレーキングプラント中に見られる主要な問題点は、熟成装置中の不均一な装入物移動、逆混合効果（英語で「バック・ミクシング」）および熟成装置の側壁近くにおいて、特に装置底部において見られる乱流現象にある。またこれらの乱流現象はクラッキング反応中に形成されるガスによって増大させられ、また熟成装置中の装入物の滞留時間が考慮される区域に従って同一断面において著しく変動する。その結果、処理される装入物の一部が過クラッキングされ、これに対して他の部分が十分にクラッキングされない。
【０００７】
このような問題点を解決するため、ＥＰ−Ａ−００７，６５６において、熟成装置の内部に、被処理装入物の流れ方向を横断する方向に、穿孔された板から成る複数の内部部材を備え、これらの板中に備えられたオリフィスは円形および／または溝穴状とし、またこれらのオリフィスが好ましくは板面積の１乃至３０％を占める構造が提案された。
【０００８】
このような構造の各板は、ガス泡の占めるそのオリフィスのレベルで、装入物混合効果を示し、また前記の欧州特願は熟成装置中にこの型の１乃至２０枚の板を使用する事を推奨している。
【０００９】
しかしＥＰ−Ａ−０，１３８，２４７の中に指摘されているいるように、この型の穿孔板を使用する際に、特に大量のガス生成物と相当量のコークスが発生する際にクラッキング生成物の安定性が不十分となり、使用中に板のオリフィスが閉塞される重大な危険を伴なう。その結果、穿孔板の清掃とコークスの除去のために長時間の不経済な熟成装置の停止期間を生じる。
【００１０】
ＦＲ−Ａ−２，５２８，４４４の提案する炭化水素油の熱クラッキング法においては、水蒸気などの流体がノズルを通して熟成装置内部に接線方向に導入される（６頁、８乃至１７行参照）。この水蒸気の導入の目的は、炭化水素装入物を回転駆動するにある。
【００１１】
しかし、装入物の回転駆動には非常に多量の水蒸気流量が必要であり、これは熟成装置中の装入物の占めるスペースの減少とその滞留時間の短縮とをもたらす。これはビスブレーキングにとって有害である。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、熟成装置中の装入物のさらに均一な滞留時間とビスブレーキング残油の安定性とを保証するに適した手段を提供する事により前記の問題点を解決しようとするものである。
また本発明は、ビスブレーキング組立体の熟成装置中の重質炭化水素装入物の処理に伴なう逆混合現象を制限するにある。
最後に本発明はビスブレーキング工程およびビスブレーキング装置中でのコークス形成量を低減させるにある。
【００１３】
実際に出願人は水蒸気または窒素などのガスを熟成装置中に並流で熟成装置の底部および側壁の少なくとも近傍に噴射する事により、装入物の良好な転化、従って形成コークス量の低減と、減圧ビスブレーキング残油の安定性の改良とが同時的に得られる事を確認した。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
従って本発明は、液状炭化水素重質装入物を少なくともその一部のクラッキングを生じるに適した温度に加熱し、次に熟成装置の下部に導入し、この熟成装置の中において、前記装入物が下から上に移動してこの熟成装置の上部から分溜プラントに向かって排出され、また前記熟成装置の中に少なくともその底部にその側壁の近くにおいて、好ましくは不活性ガスが炭化水素装入物中に噴射されるように成された液状炭化水素重質装入物のビスブレーキング法に関するものである。この方法は、前記ガスが熟成装置の壁体にそって上方に噴射され、この壁体にそって下から上に、炭化水素装入物と並流で循環する事を特徴とする。
【００１５】
このようにして、ガス（水蒸気、窒素、水素、精製ガスまたはその他）が熟成装置の近くにおいて下から上に移動する事により、熟成装置の底部および側壁の水準での死角と逆混合の形成を制限し、また熟成装置内部の炭化水素流体の各流れの異なる滞留時間が均一化され装入物の平均滞留時間に近づく。
さらにガスは装入物からの生成物のストリッピング作用を生じ、これは熟成装置中の転化によって得られた軽質生成物（液化石油ガス、ガソリン、軽油など）の分離を容易にする。
【００１６】
逆混合とコークスの生成をさらに低減させるため、側壁の近くで熟成装置の底部からの噴射のみならず、同じく側壁の近くで、熟成装置の相異なるレベルから他の噴射を実施する事ができる。
熟成装置の側壁にそった上方への本発明によるガス噴射は少量のガス流量しか必要とせず、これは特に前記の特許ＦＲ−Ａ−２，５２８，４４４の方法を実施する際に見られる問題点を避ける事ができる。
【００１７】
７５乃至２００ｔ／ｈの熟成装置中の装入物流量に対して、噴射されるガスの流量は０．２乃至３ｔ／ｈ、好ましくは０．５乃至２ｔ／ｈの範囲内にある。
好ましくは、熟成装置中の圧力以上の圧力を有する過熱されたガスが相異なる噴射レベルに環状に噴射されるが、またガスはクラッキングされる装入物の供給導溝の中に、熟成装置の上流において導入する事ができる。
【００１８】
また本発明は、液状炭化水素重質装入物の少なくとも一部のクラッキングを生じるに適した温度まで前記装入物を加熱する手段と、下部に予め加熱された装入物を供給する少なくとも１つの供給ラインを備えまた上部に被処理装入物をこの装入物の分溜プラントに向かって排出する少なくとも１つの排出ラインを含む熟成装置とを有する型の液状炭化水素重質装入物のビスブレーキング装置において、前記熟成装置は内部に被処理炭化水素装入物の中に好ましくは不活性ガスを噴射する噴射手段を含み、前記噴射手段は、熟成装置内部に少なくともその底部に側壁の内側面の近くに、噴射ガスを装入物と並流に移動させる位置に配置される事を特徴とするビスブレーキング装置を目的とする。
【００１９】
前記のガス噴射手段は噴射ノズルを含み、前記噴射ノズルは圧下ガスソースに接続され、前記熟成装置の側壁の内側面の下部にそってまたは前記熟成装置の底部にそって環状に規則的に配置される。
また前記ガス噴射手段はほぼ円環形の導管を含み、この導管が圧下不活性ガスソースに接続されまた不活性ガスの複数の規則的に配置された排出オリフィスを含み、また前記導管は前記熟成装置の底部近くに同軸に配置される。
【００２０】
前記ガス噴射手段は、装入物の循環方向において前記加熱手段の下流、前記熟成装置の上流において、炭化水素重質装入物の中にガスを導入する導入ラインを含む事ができる。
もちろん、同型のまたは相異なる形の炭化水素装入物中にガスを噴射する複数の装置を、熟成装置の相異なるレベルに、熟成装置の壁体の内側面に備える事ができよう。
【００２１】
以下、本発明を図面に示す実施例について詳細に説明するが本発明はこれに限定されない。
【００２２】
【発明の実施の形態】
付図に図示のガスブレーキング装置の下記の通常の部品が使用される。
−  処理されるべき炭化水素重質装入物を液状で導入するライン１、
−  前記ライン１を横断し、前記重質装入物の含有する炭化水素の少なくとも一部のクラッキングに適した温度にこの重質装入物を予熱する加熱炉２、
−  閉鎖された円筒形ケーシングの形状を成し、垂直に配置され、その底部に炭化水素をライン１によって供給され、その上部に、装入物のクラッキング生成物を分溜プラントに排出する排出ライン４を備えた熟成装置３。
【００２３】
本発明によれば、炭化水素装入物の中に好ましくは不活性ガスを噴射する手段が熟成装置３の内部に、その底部近傍にその側壁の近くに備えられる。図示の実施例の場合、この噴射手段は熟成装置の側壁と同軸にその底部のレベルに配置され、ライン６によって圧下ガスを供給される円環形導管５を含む。この導管は規則的に配置されたオリフィスを含み、これらのオリフィスが圧下ガスを熟成装置３の上部にむかって、炭化水素装入物と並流に脱出させる。このようにして、熟成装置の死容積と装入物の逆流を制限し、同時にコークスの形成を防止しまた熟成装置中の軽質クラッキング生成物のストリッピングを保証する。
このような導管５の使用は、反応器の変形と複雑な構造を必要としないので、ＦＲ−Ａ−２，５２８，４４４に付図３Ａ、３Ｂについて記載されたようなノズルの使用よりも有利である。
【００２４】
前述のように、噴射されるガスの効果を最適化するため、熟成装置中の各レベルに類似の複数の噴射装置を備える事ができる。
また、側壁および／または底部から熟成装置内部に開く複数の噴射ノズルを規則的に配置し、圧下ガスソースからガスを供給する事もできよう。
【００２５】
あるいはまた、ライン１にそって加熱炉２の下流に熟成装置３の上流において、付図の破線で示すライン７によって好ましくは圧下不活性ガスを装入物循環方向に噴射する事ができよう。この場合、炭化水素装入物に含まれるガスが、熟成装置３の側面に沿って上流に流れるように、ライン１は、例えば円環面体形状を呈する導管５のような周面噴射装置に接続されるのが好ましい。
使用されるガスが圧下水蒸気である場合、もちろんこのようにして熟成装置の中に導入される熱量と水を考慮し、これに従って熟成装置の操作条件を調整する必要がある。
【００２６】
下記の実施例から明かなように、本発明による方法は類似条件において、はるかに改良された安定度のビスブレーキング減圧残油を得る事を可能とする。
実際に、公知のようにビスブレーキングプラントはビスブレーキング残油の重油としての利用安定度を判断基準として運転される。この安定度が一定しきい値を超えなければ、重油がアスファルテン析出による沈澱物の形成によって利用上の問題点を生じるからである。
【００２７】
同一の厳格条件において、ガス噴射によるクラッキング軽質生成物のストリッピングはビスブレーキング残油の安定度を増大させる事ができる。従って同一安定度値をとれば、熟成装置の温度を上昇させて装入物の転化率を増大させる事ができる。
【００２８】
これは下記の実施例から明かである。
【００２９】
【実施例】
例  １
この例は、下記特性を有する減圧蒸留残油の補助ガスを使用しない通常のビスブレーキングによるクラッキング法を示す。
−密度：                                          １．０３７５
−  粘度（１０-6ｍ2 ／ｓ、１００℃）：      ３５００
−  硫黄含有量      （重量％）：                  ３．８６
−  炭素含有量  コンラドソン法（重量％）：      １９．６
−  アスファルテン含有量（重量％）：            １２．１
−  分溜温度：                                ５２０℃
この減圧残油をビスブレーキングプラントの加熱炉の中で４４０℃のオーダの温度に加熱し、次に本発明によって変更されていないビスブレーキング熟成装置の中に導入する。この熟成装置は２．５メートルの直径と１４メートルの軸方向高さとを有する。
【００３０】
この熟成装置の中で、４２５℃の温度と８・１０5 パスカルの圧力で操作する。装入物流量は約１００ｔ／ｈ、その平均滞留時間は１８分のオーダである。
熟成装置の出口において、ビスブレーキング留出物を常圧蒸留塔の中で分溜し、次に減圧蒸留塔の中で分溜する。
【００３１】
分溜後に得られた生成物とその量は下記の表１に示されている。
【００３２】
例  ２
例１と同一の減圧蒸留残油を同一の厳格条件で再びビスブレーキング処理する。装入物を加熱炉の中で４５０℃のオーダの温度に加熱し、熟成装置は４３０℃の温度と８・１０5 パスカルの圧力で操作される。
この熟成装置は本発明により圧下水蒸気ディストリビュータを備え、この水蒸気ディストリビュータは３０ミリメートル直径の円環形導管から成り、この導管は上方に向けられた複数の噴射オリフィスを規則的に配置されている。このディストリビュータが熟成装置の底部に載置され、側壁に対して同軸的に配置される。過熱蒸気は１１・１０5 パスカルの圧力と０．５ｔ／ｈの流量で噴射されるが、装入物の流量は１００ｔ／ｈである。装入物の滞留時間は１５分のオーダである。従って例１とほとんど同様の厳格条件で操作する。
【００３３】
前述のように、ビスブレーキング留出物を常圧蒸留塔の中で分溜し、次に減圧蒸留塔の中で分溜する。得られた生成物とその量は下記の表１に示されている。
この表から明かなように、ガスの生成量が減少し、ガソリンおよび液化石油ガス（ＬＰＧ）の生産量が少し増大しているが、軽油の生産が著しく増大しまたビスブレーキング減圧残油（Ｒ．Ｓ．Ｖ．Ｒ）の量が減少している。
ビスブレーキング減圧残油の粘度は不変であるが、その安定度が改良され、沈澱物の生産が減少している。
【００３４】
例  ３
例１と同一の減圧蒸留残油を使用し、例１および２より高い厳格条件でビスブレーキング処理を実施する。
残油を４５５℃に加熱し、次に例２と同様の水蒸気噴射リングを備えた熟成装置の中に導入する。熟成装置を４３４℃の温度で操作する。熟成装置中の水蒸気の圧力条件および流量条件は例２と同一である。
【００３５】
装入物の流量および熟成装置中のその平均滞留時間は例２と同一である。
従って例１および例２より厳しい厳格条件で操作する。
これらの例の場合と同様に、ビスブレーキング留出物を常圧蒸留塔の中で分溜し、次に減圧蒸留塔の中で分溜する。
【００３６】
得られた生成物を表１に表示し、この表から明かなように、ガスの量は例２とほぼ同等であるが、ガソリンおよび液化石油ガスと留出物の量が増大し、軽油の量が著しく増大し、またビスブレーキング減圧残油の量が著しく減少している。減圧残油の粘度が例１および例２より少し増大し、またその安定度はより厳しいビスブレーキング条件にも関わらず例１の場合と同様である。
【００３７】
表  １
分溜後に得られた
生成物（重量％）                  例  １        例  ２        例  ３
ガス                            ０．６４      ０．４２      ０．４４
ガソリン＋ＬＰＧ                ５            ５．３        ５．５
軽油                          １２．３      １３．７      １４．３
蒸留物                        １０．９      １０．３      １０．８
Ｒ．Ｓ．Ｖ．Ｒ．              ７１．２      ７０．２      ６８．９
Ｒ．Ｓ．Ｖ．Ｒ．の安定度
−  安定度 (*)                  ＋          ＋＋            ＋
−  沈澱物(**)(ppm)         ８５０        ５００        ８００
Ｒ．Ｓ．Ｖ．Ｒ．の粘度        ４００００    ５００００    ７００００
(１０-6ｍ2 /s、100 ℃）
（＊）例えばＡＳＴＭテストの手順Ｄ  １６６１（ＡＳＴＭ標準、Ｐ．６５７−６６１，Ｖｏｌ．０５．０１、１９８９出版）によって測定。
（＊＊）手順ＮＦＭ  ０７０６３によって測定。濾過温度は生成物の粘度に適合させられ、１００℃以上とする。ドデカン洗浄前に、濾過温度に適した溶剤による追加洗浄を実施する。
【００３８】
【発明の効果】
従ってこれらの結果は熟成装置の中に被処理装入物と並流にガスを噴射する利点を明白に示している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるビスブレーキング装置の概略図
【符号の説明】
１  炭化水素導入ライン
２  加熱炉
３  熟成装置
４  排出ライン
５  円環形導管
６  ガス導入ライン
７  ガス導入ライン
【図１】
0003833318.tif 000002