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JPH10202148A - ガス混合粒子の直接回転分離器および流動床熱クラッキングまたは接触クラッキングでのその使用 - Google Patents

ガス混合粒子の直接回転分離器および流動床熱クラッキングまたは接触クラッキングでのその使用

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JPH10202148A
JPH10202148A JP10004746A JP474698A JPH10202148A JP H10202148 A JPH10202148 A JP H10202148A JP 10004746 A JP10004746 A JP 10004746A JP 474698 A JP474698 A JP 474698A JP H10202148 A JPH10202148 A JP H10202148A
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ジル ダミアン
Pozo Mariano Del
デル ポゾ マリアノ
Thierry Patureaux
パチュロー ティエリー
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 分離効率の高いガス混合粒子の直接回転分離
器を提供する。 【解決手段】 長く伸びた形態の反応閉鎖容器(R) を備
える、仕込原料のエントレインメント床転換装置に関
し、該閉鎖容器内で、前記転換が適当な条件下に行わ
れ、該装置は、閉鎖容器(R) の第一端部近辺に上流から
下流への仕込原料の流通方向に、少なくとも１つのエン
トレインメント流体の少なくとも１つの導入手段と、粒
子状に粉砕された少なくとも１つの固体の少なくとも１
つの導入手段と、前記仕込原料の少なくとも１つの導入
手段とを備え、前記装置は、前記閉鎖容器の第二端部近
辺に、閉鎖容器(R) から生じかつ主として前記仕込原料
の転換生成物と固体粒子とからなる流体と粒子との少な
くとも１つの分離室を備え、該分離室は前記閉鎖容器に
連結されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、粒状固体をガスか
ら分離することを可能にする少なくとも１つの急速直接
回転分離器と、特に流動床接触クラッキングにおけるそ
の使用とに関する。この分離器は、水蒸気の存在下また
は不存在下、実質的に不活性粒子の存在下に熱クラッキ
ング装置内で使用されてもよい。
【０００２】
【従来技術および解決すべき課題】石油工業において、
より正確には、触媒作用を有する、または触媒作用を有
しない粉砕固体の存在下での循環床炭化水素仕込原料の
転換方法において、仕込原料は、実質的に垂直反応器内
で粉砕固体粒子との接触に付され、ガス相と固体とは、
流れが全体的に上部に向けて行われる場合（この場合、
反応器は一般にライザー(riser) と呼ばれる）、同じ端
部、すなわち反応器の頂部から排出され、また流れが全
体的に下部に向けて行われる場合（この場合、反応器は
一般にドロッパー(dropper) と呼ばれる）、同じ端部、
すなわち反応器の底部から排出される。反応器の出口に
おいて、反応生成物を触媒粒子または非触媒粒子から分
離しなければならない。すなわち反応生成物は、二次分
離へエントレインメントされ、固体粒子は、いくつかの
方法において反応における適切な特性（例えばコークス
含有量、活性）の再補充を粒子に可能ならしめる再生処
理を受けた後に、反応器の入口に再循環される。
【０００３】本発明は、反応器の出口におけるガス生成
物と固体との急速な分離を可能にする設備を有する装置
に関する。これは、特にいくつかの転換方法、例えば炭
化水素仕込原料の熱クラッキングまたは接触クラッキン
グに適用される。これらの転換方法は、反応器の出口温
度が一般に十分に上昇して生成物の破損の二次反応が起
こるのを可能ならしめることにより特徴づけられる。
【０００４】従って、大きな容積内で慣性による粗分離
を行うよりもむしろ反応器に直接連結されたサイクロン
を使用するのが有利である。急速分離を用いる炭化水素
留分の転換方法の例は、Ross et al. の米国特許(US-A-
4946656)に記載されている。該特許では、分離は逆サイ
クロン内で行われる。逆サイクロンを使用することによ
り十分な分離効果を得ることが可能になる。それにも拘
らず、逆サイクロンの容積が、ｍで表示される設備の直
径Ｄｃによって決まるので、逆サイクロンの容積は大き
いものである。該直径を、下記式によりｍ3 ／秒で表示
されるガス流量Ｑｇに応じて（約１０％の）概算で算定
することが可能である：
【数１】
【０００５】サイクロンの容積は、サイクロンの直径に
応じて一般に計算可能である。最もコンパクトなサイク
ロンを用いて、下記の容積に確実に達し得る： Ｖｃ＝０．６２５πＤｃ3 従って、逆サイクロンにおいて達し得る最も短い滞留時
間ｔｓは： ｔｓ＝Ｖｃ／Ｑｇ＝０．８Ｄｃ である。
【０００６】一般に炭化水素転換用工業装置において遭
遇する、直径１．３ｍのサイクロンについては、炭化水
素の平均滞留時間が約１秒に達し、これは、再結合の副
反応を回避するには非常に長いものである。
【０００７】サイクロンの別の不都合は、それらの大き
な嵩ばりであり、この嵩ばりは、必然的に非常に大きな
サイズの反応器内にサイクロンを設置することになる。
【０００８】さらに他の装置も考えられる。従って、Pe
rcevault（フランス特許FR-1-110-117）により、導管の
頂部に位置する原分離装置が記載されている。その装置
は、導管の両側に１つの渦室を経て該導管に連結する２
つの分離室を配置することからなる。該渦室は、垂直面
での流れを回転させるものである。ガスは、これらの分
離室内を頂部で垂直に貫通する導管により該室の真中で
抜出されかつ実質的に水平な開口により分離室内に広が
る。この分離装置は、逆サイクロンよりも小さい容積を
示す。該分離装置は、おそらく微粒子を僅かに含ませら
れた流出物の分離に適用されるが、例えば接触クラッキ
ング方法において遭遇するような粒子を多く含ませられ
た流出物の分離には確実に適用されないものである。従
って、分離室を垂直に貫通するガス排出用導管は、ガス
・固体懸濁液が導管から分離室を通過する場合、該ガス
・固体懸濁液の流れに対して障害となる。これは、粒子
が少量で存在する場合（典型的には粒子の比流量がガス
の比流量の０．５倍を越えない場合）、確かに邪魔には
ならない。それを越えると、粒子は、分離室の上部部分
に密で厚い層を形成する。あらゆる障害、例えばガスの
排出の貫通導管は、粒子の再エントレインメントを促進
し、故に分離効率の低下を引き起こす。さらに、この装
置では、補充管が直に分離室内に通じており、これによ
り、減速が引き起こされ、加速は引き起こされない。こ
のことにより、十分な慣性を有する大きい粒子を分離す
ることが確実に可能になるが、ガス流に従う傾向のある
微粒子を分離することは不可能になる。要するに、速度
を低下させることにより、必然的に分離容積の増加が起
こり、以上のことから、ガスの滞留時間の増加と嵩ばり
の増加とが同時に起こる。
【０００９】Van den Akker et Hegidius （欧州特許EP
-0332277A2）により、分離装置が提案されている。とこ
ろで、該装置では、ガスの排出導管は水平に配置され、
分離器内に入るガスはガスの排出導管の軸周りを回転す
る。それにも拘らず、発明者は、分離室が互いに通じて
いることを明示する。その結果、流れを回転に付す前に
一様に成形された流れを設けることは不可能である。さ
らに、ガスは分離器内を再循環し得る。すなわちガス
は、完全な回転を行うことが可能でありかつ導入導管か
ら直接生じたガスと接触して導入帯域内に戻ることが可
能である。従って、これは、分離室内でガスを回転に付
す開始時に大きな接線速度勾配を生じる。ガス速度は、
分離室の壁および導入導管軸の近くではより高い。従っ
て、分離帯域内に入るガスおよび粒子を一律に加速させ
ることは困難である。さらに、分離室での再循環は、分
離器内でガスの逆混合の増加を引き起こし、従って、非
常に急速な反応の場合には、選択率の低下の原因とな
る。さらに、ガスの再循環は、ガスの導入口と排出導管
との間の圧力損失（すなわち圧力差）を実質的に増加さ
せる。
【００１０】先行技術もまた次の特許に記載されてい
る： ・米国特許US-A-4721561には、２つの帯域を有するガス
・粒子分離器が教示されており、かつ２つの開口部を有
する必要性が教示されている。開口部の一方は、下方に
向かうガスおよび予備分離された固体用であり、他方
は、ガスの再上昇用である。
【００１１】・国際特許WO 95/04117 および米国US-A-4
708092には、同一反応器内での導入口および排出口を伴
う流動床での負圧分離器が記載されている。従って、分
離器の圧力が、分離器を含む閉鎖容器の希釈相の圧力よ
りも低いので、その運転は、本発明による分離器（正圧
分離器）と非常に異なる。
【００１２】・最後に、国際特許WO 91/03527 により、
渦巻形状弾道遠心分離器が示唆されている。該分離器で
は、固体は、導管を用いないで反応器の希釈相に排出さ
れる。
【００１３】これらの特許全部が、欧州特許EP-A-03322
77に記載されているように、分離器内でのガスの再循環
の不都合を示している。
【００１４】本発明により、流出物の非常に急速な分離
を可能にし、非常に小さい圧力損失（すなわち圧力差）
を生み出し、８０％を越える粒子分離効率を維持して、
該不都合を回避することが可能になる。従って、最適化
されたサイクロン分離器を用いて粒子の非常に高い分離
効率、すなわち９９．９％を越える効率を得ることがで
きるので、本発明の主な目的は、該高分離効率を得るこ
とではない。接触反応（その進行度はガスと接触する固
体量に依存している）、あるいは（例えば気化し得る液
体を注入して）分離器の出口温度の低下による熱反応を
非常に減少させることを可能にするために、粒子の大部
分を単に取り去ることが必要である。ガス流出物の冷却
は、該流出物がより少ない粒子を含んでいるだけにいっ
そう簡単である。粒子回収効率としてより性能があるが
一連のサイクロンのようなより長い滞留時間にガスをさ
らす分離器内の本発明の対象分離器の下流で、より入念
な分離が行われ得る。この場合、ガスの大部分は反応す
ることが不可能である（より少ない粒子および／または
さほど高くない温度）。
【００１５】従って、流出物の粒子の予備分離を行うこ
とにより、選択率の面で非常に十分な結果が得られるこ
とが証明された。
【００１６】
【課題を解決するための手段】より正確には、本発明
は、長く伸びた形態の反応閉鎖容器(R) を備える、仕込
原料のエントレインメント床転換（conversion）装置に
関し、該閉鎖容器内で、前記転換が適当な条件下に行わ
れ、該装置は、閉鎖容器(R) の第一端部近辺に上流から
下流への仕込原料の流通方向に、少なくとも１つのエン
トレインメント流体の少なくとも１つの導入手段と、粒
子状に粉砕された少なくとも１つの固体の少なくとも１
つの導入手段と、前記仕込原料の少なくとも１つの導入
手段とを備え、前記装置は、前記閉鎖容器の第二端部近
辺に、閉鎖容器(R) から生じかつ主として前記仕込原料
の転換生成物と固体粒子とからなる流体と粒子との少な
くとも１つの分離室を備え、該分離室は前記閉鎖容器に
連結されている。
【００１７】詳細には、粒子を含むガス混合粒子の一次
分離室または一次分離装置は、前記混合物を排出させか
つ好ましくは実質的に円筒状形態である長く伸びた反応
器(R) に連結される混合物導入口と、小量の粒子を含
む、分離により生じたガス流出物を排出する第一排出口
(4) と、大量の粒子を排出する第二排出口(9) とを備
え、分離室は、下記を組合わせて含むことを特徴とす
る： ・前記導入口に連結されかつ下記で定義される湾曲帯域
(3) に向けて反応器から流通する混合物の通過断面の長
方形または正方形の形状に適合される移行帯域(1) 、 ・移行帯域に連結されかつ３６０°未満の角度に従う混
合物を垂直面での回転に付すことに適合される流れの湾
曲帯域(3) であり、一方では、２つの実質的に垂直な壁
(6) を備え、前記回転に付すことが該２つの壁の間で行
われ、他方では、角度７０〜２２５°に従う前記混合物
の湾曲を画定する外壁(30)と、移行帯域に接線方向に連
結されかつ少なくとも３０°および多くとも湾曲角度
（９０°を越える外壁に沿う）の角度に従う外壁と実質
的に同軸で湾曲する偏向板(10)と称される内壁とを備え
る流れ（流出）の湾曲帯域、 ・１つの管からなるガス流出物を排出する第一排出口
(4) であり、該管の導入口(5) は、湾曲帯域の垂直壁
(6) の１つに穿孔された開口部であるか、あるいは好ま
しくは非貫通性である２つの管からなる第一排出口(4)
であり、該管の各導入口は、前記壁の各々に穿孔された
開口部であり、前記第一排出口と偏向板との連結が実質
的に接触状に行われるように湾曲帯域と実質的に同軸で
ある前記第一排出口、および ・湾曲帯域の外壁(30)に連結される第一壁(31)と、移行
帯域(1) または反応器に連結される第二壁(32)とを有す
る第二排出口(9) 。
【００１８】分離器は、一般に湾曲帯域から粒子排出口
まで側面(6) を有し、該側面は、一般に実質的に垂直で
ありかつ好ましくは互いに平行である平面である。
【００１９】移行帯域は、反応器の上部部分と分離器と
の間の粒子と流出物との混合物の成形帯域および／また
は場合によっては加速帯域でありかつ下記機能を有す
る： ・該移行帯域により、通過断面の形態を変更することが
可能になり、該通過断面の形態は、反応器内での実質的
円形状断面から分離器の湾曲帯域の導入口における実質
的長方形状または正方形状断面に変化する。該長方形状
断面は、１辺の最長辺と最短辺との間の比１〜３を有し
てよく、最短辺は一般にガスの排出口の周りを湾曲する
辺である。
【００２０】・該移行帯域は、分離器内での通過断面の
漸進的縮小により、最良の分離速度で流れを加速させる
ことを可能にする。排出断面あるいは、いくつかの分離
器が存在する場合、分離器の各々の移行帯域の排出断面
の合計は、反応器の通過断面の０．５〜１倍であってよ
いことが証明された。これらの条件下、速度は、反応器
の円筒形状通過断面内では例えば１０〜２５ｍ／秒であ
るのに、長方形状通過断面内の速度は、一般に１０〜３
０ｍ／秒、好ましくは１５〜２５ｍ／秒である。その長
さは、反応器の直径の０．１〜１０倍、好ましくは反応
器の直径の０．５〜３倍であってよい。
【００２１】・いくつかの分離器が、反応器の排出口に
並列状に配置される一変形例によれば、それらの外壁は
互いに交わらないので（接点の存在あるいは不存在）、
移行帯域は、その軸に沿って移行帯域の壁に大きくとも
等しい長さの（角度のあるセクターを画定する）少なく
とも１つの壁を有してよく、該移行帯域の壁は、特に湾
曲帯域の半円形状外壁が、偏向板の湾曲帯域とガスの排
出口との軸を通る平面(P) 上に位置する点で接している
場合、湾曲帯域の該外壁の延長である。
【００２２】該外壁が互いに接してもいないで、互いに
交わってもいない場合、実質的にそれらの延長に位置し
かつ流れの偏向板の代用となる円錘状形態あるいは例え
ば三角形状楔型形態の壁を介在させてもよい。前記平面
(P) の下に延びるこれらの壁または縁は、分離室の複数
導入口間の連通を回避しかつ湾曲帯域の導入口における
流れの成形に寄与して、移行帯域と湾曲帯域との間の加
速された流れの維持を可能にする。これは、非常に有利
なことである。
【００２３】加速帯域は、分離器の形態に応じてかつ上
昇または下降反応器の型に応じて、水平状あるいは垂直
状であってよい。
【００２４】粒子と流出物との混合物の湾曲帯域は、一
般に凹面形状偏向板を中心に構成される。粒子は、遠心
力の影響下に壁上を移動する。該粒子は、分離器の該湾
曲帯域内に搬送され、該分離器の他の二壁は、互いに向
かい合って実質的に垂直である。
【００２５】湾曲帯域は、好ましくは流出物の排出管軸
に実質的に同一となる回転軸を有する。
【００２６】内壁の湾曲帯域は、通常成形帯域の壁に接
している。湾曲帯域内の表面速度は、成形帯域の排出口
で得られる表面速度と実質的に同じにとどまる。
【００２７】上昇または下降反応器に適用されている実
施の第一形態によれば、移行帯域は水平状であってよ
く、湾曲帯域の外壁(30)は、角度７０〜１３５°の周り
を湾曲し、偏向板(10)は、角度３０〜１８０°の周りを
湾曲する。
【００２８】反応器が上昇型である実施の第二形態によ
れば、移行帯域は垂直状であってよく、湾曲帯域の外壁
(30)は、角度１６０〜２２５°の周りを湾曲し、偏向板
(10)は、角度１３５〜２７０°の周りを湾曲する。
【００２９】反応器が下降型である実施の第三形態によ
れば、移行帯域は垂直状であってよく、湾曲帯域の外壁
は、角度７０〜９０°の周りを湾曲し、偏向板は、角度
３０〜１８０°の周りを湾曲する。
【００３０】湾曲帯域の実質的に垂直である２壁が、実
質的に平行状であるのが有利である。
【００３１】流出物は、一般にガス生成物以外にも導入
粒子２０％未満を含んでおり、該流出物の排出口は１つ
の管で構成されてよく、該管の導入口は、分離器の垂直
壁の１つに穿孔された開口部であるか、あるいは該流出
物の排出口は２つの管で構成されてよく、該管の各導入
口は、垂直壁の各々に穿孔された開口部である。好まし
くは、管の軸は実質的に水平面ある。
【００３２】分離器が２つの管を含む場合、該２つの管
は、配管の屈曲部および接合を追加することにより、分
離器の下流において場合によっては１つにまとめられて
よい。排出管の導入口レベルにおける流出物の表面速度
は、一般に分離器内の湾曲帯域の導入口内でのガス速度
の０．５〜２倍、好ましくは該速度の０．７５〜１．２
５倍である。換言すれば、流出物の第一排出口の複数断
面の合計は、反応器の通過断面の０．５〜２倍である。
【００３３】分離器と固体排出用導管との間の固体の排
出用開口部は、一般に垂直線に対して角度０〜４５°の
軸に沿って配置される。該排出用開口部は、湾曲帯域に
接してよい。
【００３４】本発明による第一分離は、先行技術の利点
に比して、次の利点を示す： ・小容積なので、よりコンパクトである。従って、流出
物の滞留時間は、非常に短く、従来のサイクロン内での
滞留時間の１／３〜１／１０程度である。これにより、
再結合反応および過度のクラッキング反応が回避され
る。
【００３５】さらに、小さい立体容積が提供され、これ
により、再建造（改造(revamping)）の場合、変更を制
限することが可能になる。
【００３６】・分離器内におけるガスの再循環の不存在
により、分離器の導入口とガスの排出口との間の圧力損
失が実質的に軽減される。
【００３７】そのコンパクト性および小サイズにも拘ら
ず、例えば８０％を越える分離効率が得られる。
【００３８】本発明は、不活性粒子の存在下、水蒸気の
存在下または不存在下での、炭化水素混合物の熱クラッ
キング装置内での本発明による少なくとも１つの第一分
離装置の使用にも関する。
【００３９】最後に、本発明は、炭化水素仕込原料の接
触クラッキング装置内での同分離装置の使用に関する。
【００４０】触媒の存在下に流動床での仕込原料クラッ
キング反応が行われる管状反応器は、ストリッピング閉
鎖容器の外部にあるか、あるいは内部にあってよい。該
閉鎖容器内で、触媒流出物の最終分離が行なわれる。
【００４１】本発明による一次分離器のガス流出物の排
出口は、通常サイクロンのような少なくとも１つの二次
分離器に連結される。該サイクロンにより、一方ではス
トリッピングを行うための残留触媒と、他方では実質的
に触媒を除かれた（一般的には、一般に触媒の０．１重
量％未満）炭化水素流出物とを回収することが可能にな
る。この二次分離器は、ストリッピング閉鎖容器の外部
に位置してよい。
【００４２】別の変形例によれば、該二次分離器は、該
ストリッピング閉鎖容器の内部に位置してよい。この場
合には、図１に示されるように、二次分離器は、本発明
による一次分離器のガス流出物の排出口に連結される管
の排出口近辺に位置してよい。従って、該二次分離器
は、クラッキング反応のガス流出物と、ストリッピング
閉鎖容器の底部において、触媒のストリッピングにより
生じたガス流出物とを受容する。さもなければ、該二次
分離器は、本発明による一次分離器のガス流出物の排出
口に連結される管の排出口に直接連結されてよい。
【００４３】この場合、前記管は、通常複数孔を有し、
該孔が、ストリッピング閉鎖容器の下部部分内で触媒の
ストリッピングにより生じたガス流出物を受容する。流
出物全体は、後の処理のために二次サイクロンを経て外
部に排出される。
【００４４】反応帯域の排出口におけるガス生成物の温
度の低下が望まれる場合、水のような液体あるいは（生
成物の流れの圧力での生成物の温度より低い沸点を有す
る）炭化水素混合物を、当業者に公知の手段（該導管内
に向流で注入される炭化水素の噴霧、このケースが例と
して挙げられる）により排出導管内に注入することが可
能である。
【００４５】固体の排出導管は、分離およびストリッピ
ング(S) 閉鎖容器内に通じている。さらに該閉鎖容器
は、必ずしも必要ではないが一次および／または二次分
離手段を含んでよく、該分離手段の下部部分は、該排出
導管通路の下または上にあってよく、前記導管の下に位
置して、通過断面全体にガスの十分な配分を可能にする
ガス（例えば窒素、蒸気、アンモニア、二酸化炭素、メ
タンまたはエタン）の少なくとも１つの適当な注入手段
により、流動化と称される状態に維持される粉砕固体の
集合物を含む。排出導管から生じた固体の閉鎖容器(S)
の断面への分配を改善するために、該導管の通路と少な
くとも１つの流動化ガス導入手段との間に位置する手
段、例えば互いに交差した水平状管列、および互いに５
点形に水平に配置された穿孔板を用いるのが有利であ
る。
【００４６】固体は、反応器(R) の入口に再循環される
前に、該固体が反応帯域内を通過する前に有していた特
性を該固体に再び与える再生手段へ循環し得る。従っ
て、固体が、反応帯域 (R)内を通過する際にコークスで
覆われている場合には、空気との接触に付す装置内、例
えば流動床の一式内で該コークスを燃焼させることが必
要である。次いで、コークスを除去された固体は、反応
帯域の導入口に再循環される。
【００４７】図１〜図４は、炭化水素転換装置の生成物
および固体を分離するために使用可能な一次分離装置の
使用の限定されない例を示す。該図において： ・図１は、接触クラッキング装置の炭化水素ストリッピ
ング閉鎖容器内での本発明による２つの一次分離器の正
面から見た軸方向断面図を示す。
【００４８】・図２は、一次分離器の正面図「一回転
（一周）の１／４」を示す。
【００４９】・図３は、下降型反応器に適用された一次
分離器の正面図を示す。
【００５０】・図４は、該一次分離器の１つの側面図を
示す。
【００５１】図１には、反応帯域が、上昇型流動床接触
クラッキング反応器である場合において使用される一次
分離装置が記載されている。図１で提案された装置は、
反応帯域(R) がストリッピング閉鎖容器(S) 内を貫通し
ている場合において特に使用可能である。この場合、該
ストリッピング閉鎖容器は、必然的ではないが一般に反
応帯域(R) を中心としており、該反応帯域に固体の排出
口(8) が通じている。図は、反応帯域の軸に対して実質
的に対称でありかつ並列的に操作が行われる２つの分離
室の装置を示す。室の数は、一般に１〜８、該配置にお
いて好ましくは２〜４である。
【００５２】各分離器（図４）は、反応帯域(R) の軸に
実質的に平行である２つの平面(6)から構成される。そ
れらの上部部分は、実質的に半円状の偏向板(10)の外周
を湾曲し、反応帯域の軸に実質的に垂直である該偏向板
の中心軸は、実質的に湾曲帯域(3) の軸である。移行帯
域(1) および加速帯域により、反応閉鎖容器(R) と湾曲
帯域(3) との間の各分離器に対して混合物の成形および
加速を行うことが可能になる。外壁(30)と偏向板(10)と
により画定される該湾曲帯域(3) は、各移行帯域の外部
と連結し合う。湾曲帯域(3) の外壁は、反応器の軸方向
を向く壁(1a)による接点で延びており、該反応器は、室
の複数導入口間の連通を回避しかつ加速された流れの維
持を可能にする。湾曲帯域における約１８０°の回転運
動により、粒子の流れ方向を変更することが可能になり
かつ湾曲帯域(3) により誘発された遠心力の影響下に粒
子を壁に押し付けることが可能になる。湾曲帯域(3) は
中央帯域(7) 上を湾曲し、該中央帯域は偏向板(10)によ
り保護され、偏向板(10)は角度１３５°において湾曲帯
域(3) と中央帯域(7) との間のあらゆる流通を妨げる。
ガス生成物は、分離器内を貫通しない円筒状の排出導管
(4) を経て排出される。該排出導管の中心軸は、偏向板
と湾曲帯域との軸に実質的に同一となっており、該排出
導管は、分離器の平行状の面(6) の各々に夫々が位置す
る２つの開口部(5) により分離器の面(6) に連結されて
いる。排出導管(4) および偏向板の連結は、導管の厚さ
を除けば実質的に同じ直径に従って行われる。
【００５３】次いで湾曲帯域の下部部分で回収された粒
子は、固体の排出口(9) 内に排出され、導管(8) 内に誘
導される。排出口(9) は、外壁(31)において湾曲帯域
(3) に接線方向に連結されている。生成物の排出導管
(4) の開口部(5) に接する少なくとも１つのセグメント
を含む内壁(32)は、移行帯域に連結されている。
【００５４】排出導管(8) は、ストリッピング閉鎖容器
の濃密流動床(16)内に触媒粒子を導入し、該流動床は、
流動化用リング(20)による運動に付される。該リング
は、例えば炭化水素のストリッピングに必要である水蒸
気ガス流を排出する。該導管(8) は、濃密床のレベル近
辺に（多かれ少なかれ１ｍに）開口している。互いに交
差された水平列の管(18)(19)により、導管(8) から生じ
た粒子の配分を改善することが可能になり、従って、そ
れらのストリッピングが可能になる。
【００５５】ストリッピングが行われた触媒粒子は、閉
鎖容器の下端部に連結される管路(21)を経て図１に表示
されていない再生用閉鎖容器内に搬送される。
【００５６】さらに粒子１０〜２０％を含むガス流出物
は、管路(4) に用意された開口部(11)を経て分離サイク
ロン(12)の入口(13)に導入され、該分離サイクロンによ
り、脚部(15)を経て実質的に粒子全体を回収することが
可能になる。さらに該入口(13)は、ストリッピングによ
り生じた流出物を回収する。
【００５７】クラッキングおよびストリッピングのガス
流出物は、表示されていない下流処理装置に導く管路(1
4)を経てサイクロンから排出される。
【００５８】図２には、反応帯域が、上昇型反応器であ
る場合において使用される本発明の対象である一次分離
装置が記載されている。図２で提案された装置は、反応
帯域(R) がストリッピング閉鎖容器(S) 内を貫通してい
ない場合において特に使用可能である。この場合、移行
帯域(1) を実質的に水平に位置してよい。従って、移行
帯域(1) の長さは、分離器がストリッピング閉鎖容器
(S) の内部に配置されるように十分に長いものである
か、あるいは分離器がストリッピング閉鎖容器(S)の外
部に配置されるように十分に短いものである。この場
合、導管(8) はストリッピング閉鎖容器(S) の壁に連結
されている。図は、単一室装置を示す。
【００５９】室の数は、一般に１〜８、該配置において
好ましくは１〜３である。移行帯域(1) により、反応閉
鎖容器(R) と湾曲帯域(3) との間の各分離器に向けて移
行および方向変更を行うことが可能になる。湾曲帯域
(3) は、各移行帯域の外壁に同壁が接線状になるように
して連結されている。湾曲帯域の約９０°（４５〜１３
５°）の回転運動により、粒子の流れの進行方向を変更
することが可能になり、かつ湾曲帯域(3) により誘発さ
れた遠心力の影響下に粒子を壁に押し付けることが可能
になる。湾曲帯域(3) は中央帯域(7) 上を湾曲し、該中
央帯域は偏向板(10)により保護され、偏向板(10)は湾曲
帯域(3) の回転運動角度４５〜１３５°に対して少なく
とも角度１５°の間、湾曲帯域(3) と中央帯域(7) との
間のあらゆる流通を妨げる。生成物は、生成物の排出導
管(4) を経て排出される。該排出導管は、偏向板と実質
的に同軸でありかつ分離器の平行状の面(6) の各々に夫
々が位置する２つの開口部(5) により分離器の面(6) に
連結されている。
【００６０】次いで回収された粒子は、排出導管(8) に
向かう排出口(9) 内に排出される。排出口(9) は、その
外壁(31)において湾曲帯域(3) に接線状に連結されてい
る。内壁は、生成物の排出導管(4) の開口部(5) に接す
る少なくとも１つのセグメントを含む。
【００６１】図３には、反応帯域が、下降型反応器であ
る場合において使用される本発明の対象である一次分離
装置が記載されている。図３で提案された装置は、反応
帯域(R) がストリッピング閉鎖容器(S) 内を貫通してい
ない場合、あるいは反対の場合において使用可能であ
る。移行帯域(1) を反応器の延長に位置してよい。図
は、単一室装置を示す。室の数は、一般に１〜８、該配
置において好ましくは１〜４である。移行帯域(1) によ
り、反応閉鎖容器(R) と湾曲帯域(3) との間の各分離器
に向けて移行を行うことが可能になる。湾曲帯域(3)
は、移行帯域の外壁に同壁が接線状になるように連結さ
れている。湾曲帯域の約９０°の回転運動により、粒子
の流れの進行方向を変更することが可能になり、かつ湾
曲帯域(3) により誘発された遠心力の影響下に粒子を壁
に押し付けることが可能になる。この特別な場合には、
湾曲帯域の接線が水平の位置に遭遇するところで、湾曲
帯域は必然的に終了する。湾曲帯域は中央帯域(7) 上を
湾曲し、該中央帯域は偏向板(10)により保護され、偏向
板(10)は湾曲帯域(3) の回転運動角度９０°に対して少
なくとも角度１５°の間、湾曲帯域(3) と中央帯域(7)
との間のあらゆる流通を妨げる。生成物は、生成物の排
出導管(4) を経て排出される。該排出導管は、分離器の
平行状の面(6) の各々に夫々が位置する２つの開口部
(5) により分離器の面(6) に連結されている。該排出導
管(4) は、偏向板と実質的に同軸である。
【００６２】次いで回収された粒子は、固体排出導管
(8) に向かう排出口(9) 内の下部で排出される。排出口
(9) は、その外壁(31)において湾曲帯域(3) に連結され
ている。内壁は、生成物の排出導管(4) の開口部(5) に
少なくとも１つのセグメントを経て接触状に連結され、
分離器の２つの平行状面(6) の間の湾曲を形成し得る。
固体の排出管は、垂直線に対して最大限に４５°傾斜し
得る。これにより、反応帯域(R) が閉鎖容器(S) の外部
にある場合には、場合によってはストリッピング閉鎖容
器(S) の外部に分離器を位置することが可能になる。
【００６３】本発明により、移行帯域の排出口および湾
曲帯域内でのガス流体速度が１０〜３０ｍ／秒、好まし
くは１５〜２５ｍ／秒である場合に、十分な分離を得る
ことが可能になる。固体の装填量は、流体流量に対する
固体流量の単位質量当り比として定義される。これは、
該比により反応帯域(R) 内において一定の流れ条件を得
ることが可能である間は、粒子の物理的特性に応じて好
ましくは２〜１００である。ガス排出用開口部(5) によ
り、該開口部内でのガス速度が分離帯域入口でのガス速
度の５０〜１５０％である場合に、十分な働きを得るこ
とが可能になる。固体排出導管(8) は、１００ｋｇ／秒
／ｍ2 を越える、好ましくは３００〜８００ｋｇ／秒／
ｍ2 の範囲における単位表面積当たり固体物質の単位質
量当りの流れ（フラックス）を重視して、各一次分離器
内を流通する全固体の排出を可能にしなければならな
い。
【００６４】
【発明の実施の形態】
［実施例］試験を、本発明による装置において行った。
該装置は、図１に記載されている分離器のような直接湾
曲帯域を有する分離器を用いるものであった。分離器
を、直接湾曲帯域を有する２つの室により構成した。外
部湾曲壁の回転運動直径は９５ｍｍであり、偏向板の役
目を果たす内部湾曲壁の直径は５０ｍｍであった。ガス
排出導管を、湾曲軸を中心としかつ角度１８０°に沿っ
て湾曲する偏向板に同軸に支えられる２つの非貫通管に
より構成した。分離器に、直径１２３ｍｍの垂直輸送管
を設けた。該輸送管は、流動床から生じた触媒の１２ｔ
／時間までの輸送を可能にした。分離器内で分離した触
媒を流動床内に再注入し、連続的に操作を行った。該装
置を、周囲の温度および圧力条件下に操作した。その結
果、分離器内のガス密度は１．２ｋｇ／ｍ3 であった。
これらの条件下に、ガスの５％未満を固体と共にエント
レインメントするならば（この量は、ガス排出口に対す
る粒子排出口に及ぼされる背圧（バックプレッシャー）
に依存するものである）、湾曲帯域内の速度が２０ｍ／
秒である場合、湾曲帯域の導入口とガス排出管の排出口
との間の圧力損失が８００Ｐａ未満であることが注目さ
れた。湾曲帯域内のガス速度５ｍ／秒で行った試験によ
り、粒子と共に抜き出したガス量が２〜５０％である場
合、粒子流量７ｔ／時については、粒子回収効率が９７
％を越えることが証明された。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、接触クラッキング装置の炭化水素スト
リッピング閉鎖容器内での本発明による２つの一次分離
器の正面から見た軸方向断面図を示す。
【図２】図２は、一次分離器の正面図「一回転（一周）
の１／４」を示す。
【図３】図３は、下降型反応器に適用された一次分離器
の正面図を示す。
【図４】図４は、該一次分離器の１つの側面図を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 パトリック ルロワ フランス国 リヨン リュ ヴォーバン 74 (72)発明者 ダミアン ジル フランス国 ヴィエンヌ モンテ デ チ ュピニエール ５ (72)発明者 マリアノ デル ポゾ フランス国 ル アーヴル リュ ジュル シグフリド 43 (72)発明者 ティエリー パチュロー フランス国 フォンテーヌ ラ マレ リ ュ デ フレン 10

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 粒子を含むガス混合物の少なくとも１つ
    の分離室を有する粒子分離装置であって、該分離室は、
    前記混合物を排出する長く伸びた反応器(R)に連結され
    る混合物導入口と、分離により生じた小量の粒子を含む
    ガス流出物を排出する第一排出口(4) と、大量の粒子を
    排出する第二排出口(9) とを備え、分離室は、下記： ・前記導入口に連結されかつ下記で定義される湾曲帯域
    (3) に向けて反応器から流通する混合物の通過断面の長
    方形または正方形の形状に適合される移行帯域(1) 、 ・移行帯域に連結されかつ３６０°未満の角度に従う混
    合物を垂直面での回転に付すことに適合される流れの湾
    曲帯域(3) であり、一方では、２つの実質的に垂直な壁
    (6) を備え、前記回転に付すことが該２つの壁の間で行
    われ、他方では、角度７０〜２２５°に従う前記混合物
    の湾曲を画定する外壁(30)と、移行帯域に接線方向に連
    結されかつ少なくとも３０°および多くとも湾曲角度
    （９０°を越える外壁に沿う）の角度に従う外壁と実質
    的に同軸で湾曲する偏向板(10)と称される内壁とを備え
    る流れ（流出）の湾曲帯域、 ・１つの管からなるガス流出物を排出する第一排出口
    (4) であり、該管の導入口(5) は、湾曲帯域の垂直壁
    (6) の１つに穿孔された開口部であるか、あるいは２つ
    の管からなる第一排出口(4) であり、該管の各導入口
    は、前記壁(6) の各々に穿孔された開口部であり、前記
    第一排出口と偏向板との連結が実質的に接触状に行われ
    るように湾曲帯域と実質的に同軸である前記第一排出
    口、および ・湾曲帯域の外壁(30)に連結される第一壁(31)と、移行
    帯域(1) または反応器に連結される第二壁(32)とを有す
    る第二排出口(9) 、を組合わせて備えることを特徴とす
    る粒子分離装置。
  2. 【請求項２】 移行帯域(1) は水平であり、湾曲帯域の
    外壁(30)は角度７０〜１３５°の周りを湾曲し、偏向板
    (10)は角度３０〜１８０°の周りを湾曲する、請求項１
    記載の装置。
  3. 【請求項３】 反応器(R) は上昇型であり、移行帯域
    (1) は垂直であり、湾曲帯域の外壁(30)は、角度１６０
    〜２２５°の周りを湾曲し、偏向板(10)は角度１３５〜
    ２７０°の周りを湾曲する、請求項１記載の装置。
  4. 【請求項４】 反応器は下降型であり、移行帯域(1) は
    垂直であり、湾曲帯域の外壁(30)は、角度７０〜９０°
    の周りを湾曲し、偏向板は角度３０〜１８０°の周りを
    湾曲する、請求項１記載の装置。
  5. 【請求項５】 湾曲帯域の実質的に垂直である２壁(6)
    は、実質的に平行である、請求項１〜４のいずれか１項
    記載の装置。
  6. 【請求項６】 移行帯域はまた加速帯域であり、少なく
    とも２つの分離室が存在する場合、室の各々の移行帯域
    の排出断面または排出断面の合計は、反応器の通過断面
    の０．５〜１倍であり、ガスの第一排出断面または第一
    排出断面の合計は、反応器の通過断面の０．５〜２倍で
    ある、請求項１〜５のいずれか１項記載の装置。
  7. 【請求項７】 互いに交わらない外壁を有する少なくと
    も２つの分離室を有する装置であって、前記室が反応器
    (R) の出口で並列状に配置され、移行帯域が、その軸に
    沿って移行帯域の壁に大きくとも等しい長さの少なくと
    も１つの壁(1a)を有し、壁(1a)は湾曲帯域の前記外壁(3
    0)の実質的に延長である、請求項１、３、５および６の
    いずれか１項記載の装置。
  8. 【請求項８】 炭化水素仕込原料の流動床接触クラッキ
    ング装置内での請求項１〜７のいずれか１項記載のガス
    混合粒子の少なくとも１つの分離装置の使用。
  9. 【請求項９】 管状反応器(R) が、炭化水素ストリッピ
    ング閉鎖容器(5) 内に貫通する、請求項８記載の使用。
  10. 【請求項１０】 管状反応器が、炭化水素ストリッピン
    グ閉鎖容器の外部にある、請求項８記載の使用。
  11. 【請求項１１】 分離装置が、ストリッピング閉鎖容器
    の外部にある、請求項１０記載の使用。
  12. 【請求項１２】 分離装置の第一排出口(4) が、少なく
    とも１つの二次分離器(12)に連結される、請求項８〜１
    １のいずれか１項記載の使用。
  13. 【請求項１３】 二次分離器が、ストリッピング閉鎖容
    器内に位置する、請求項１２記載の使用。
  14. 【請求項１４】 二次分離器(12)が、ガス流出物を排出
    する第一排出口(4)に連結された管の排出口近辺に位置
    する、請求項１３記載の使用。
  15. 【請求項１５】 二次分離器が、ガス流出物を排出する
    第一排出口に連結された管の排出口に直接連結され、前
    記管が、ストリッピング閉鎖容器内での触媒のストリッ
    ピングにより生じたガス流出物を受容するのに適合され
    る複数孔を有する、請求項１３記載の使用。
  16. 【請求項１６】 実質的に不活性粒子の存在下、水蒸気
    の存在下または不存在下での、炭化水素混合物の熱クラ
    ッキング装置内での請求項１〜７のいずれか１項記載の
    ガス混合粒子の少なくとも１つの分離装置の使用。
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