JPS63294934A - Ｆｃｃ触媒計量供給方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、ＦＣＣ法（流動接触分解法）に用いられる触
媒の計量供給方法に関する。

〔発明の背景〕

ＦＣＣ法においては、主として軽油分を原料として、ア
ルミナあるいはシリカφアルミナ等の微粉末を触媒とし
て流動層内で接触分解して高オクタン価ガソリンが製造
される。反応に使用した触媒は、再生器に導入され、こ
こで空気との接触下に沈積した炭素分等を除いてから再
度反応器に循環される。しかしながら、反応の継続に伴
い、上記のような再生のみによっては、所望の触媒活性
が維持できなくなるために、新触媒を供給する必要があ
る。この新触媒の供給は、当然のこととして一定の割合
（供給速度）で行うことが望ましいわけであるが、従来
、このような新触媒の一定速度での供給は多大な困難を
伴なっていた。

たとえば、従来より使用されている触媒の供給装置とし
ては、一定容積のロータケースをその内部を回転するロ
ータによっていくつかの空間に区切り、そのロータの回
転速度に応じて所定量の触媒粒子をロータケース内に導
入し排出するように構成したロータリーバルブがある。

しかしながら、このロータリーバルブには、使用の継続
に伴ない、本来、触媒が入るべきでないロータ内部に触
媒が噛み込む事故が頻繁に発生し、その連続的使用は困
難であった。

このため、新触媒の供給は、反応器における触媒活性を
見ながら、触媒ホッパーから触媒再生器への配管途中に
ある弁の開度を手動で制御して、間欠的に行うのが実情
であった。しかしながら、このような手動弁操作によっ
ては、触媒供給量の精密な制御は困難であり、触媒活性
の維持の観点からは触媒供給量のバラツキを考慮して目
標値を余分に設定する必要があった。本発明者らの試算
によれば、このような目標値の過剰設定による触媒の過
剰供給量は最適供給量の４０％増にもなる。

このような現状に鑑み、触媒ホッパから再生器への流路
の途中に計量タンクをおいて、供給触媒量を逐次測定し
ながら、新触媒を間欠的に反応器系へ供給する方式も提
案されている。この方式では、ホッパから計量タンクへ
導入された触媒は、計量タンク下部に置かれた秤量器に
より計量タンク重量と込みで重Ｅ１７ＴＰＪ定され、秤
量後、計量タンク底部近傍に開口を有する配管から供給
される空気により、計量タンク上部に開口する配管を経
て再生器へ圧送される。

上記のような方法は、通常の粉体の輸送手段としては、
既に採用されていたものであるが、反応用触媒の供給方
法としては、圧送用ガスの空気が反応器系へ導入される
ため一般には使用可能でない。しかし、ＦＣＣ法の場合
には、反応器系、特に再生器において、空気が再生用ガ
スとして使用されるため、圧送用空気が再生器へ導入さ
れることが、プロセス特性上、妨げとはならない。上記
方式は、このようなＦＣＣ法の特徴を巧みに利用したも
のといえる。

しかしながら、本発明者らの研究によれば、上述の方式
にも未だいくつかの問題点が見出された。

その最大のものは、触媒を含む計量タンクの重量測定の
ための秤量器を計量タンクの下に置くため、秤量器の触
媒を再生器へ送るためには計量タンク底部近傍に空気を
吹き込み、上部から抜き出す方式をとっており、このよ
うに重力に逆らって圧送するために圧送操作後も触媒の
一部が計量タンクに残存し秤量精度が低下することであ
る。また圧送に使用する空気量も増大し、それだけ再生
器を含む反応器系に与える外乱も大きくなる。

〔発明の概要〕

本発明は、基本的には上記した計量タンクの使用と空気
圧送を包含する方式を採用しながらより精度の高い秤量
と円滑な操作の可能なＦＣＣ触媒の計量供給方法を提供
することを目的とする。

すなわち、本発明に係るＦＣＣ触媒の計量供給方法は、
ＦＣＣ触媒をＦＣＣ装置の再生器内に定量的に供給する
方法であって、下記の段階（イ）、（ロ）および（ハ）
を含むことを特徴とするものである。

（イ）　触媒ホッパー内のＦＣＣ触媒を、触媒ホッパー
内と同一圧力に保持された計量タンク内に一定量移送す
る段階、 （ロ）　計量タンク内に移送されたＦＣＣ触媒の量を精
確に計量するにあたり、計量タンク内の圧力を加圧状態
に保持しながら計量タンク自体を浮動状態にし、かつ、
計量タンク内の圧力と該計量タンクの出口側下流の圧力
とを同一圧力にした状態でＦＣＣ触媒の計量を行う段階
、 （ハ）　計量タンク内のＦＣＣ触媒を、計量タンク内の
圧力を加圧状態に保持したままで再生器内へ移送する段
階。

ただし、上記の（イ）、（ロ）および（ハ）の各段階に
おいては、少なくとも再生器内の圧力よりも高い加圧状
態に保持される。

上記よりも明らかな通り、本発明方法の場合、触媒を収
容した計量タンクの重量は、計量タンクを浮動状態にし
たままで、たとえばその側壁の３以上の個所に配置した
秤量器に支持・測定され得るので計量タンク底部に触媒
排出用の配管を取付けることが可能となり、これに伴い
比較的少量の圧送用空気の使用による触媒の円滑な排出
ならびに秤量精度の向上も可能となる。また、計量タン
クの浮動状態を確保し、更に弁のリークをも考慮して計
量タンク内と計量タンクの出口側下流の圧力を同一に保
持しているのでより一層の秤量精度の向上も可能となる
。

更にまた、本発明の方法においては、計量タンク内の圧
力は少なくとも再生器内の圧力（通常、約２ｋｇ／ｃｄ
）よりも高い加圧状態に保持されているので、圧送用空
気が再生器側から逆流することなく円滑な計量供給が可
能となる。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例について図面を参照しつつ更に詳
しく説明する。

図面は、本発明の実施例にかかるＦＣＣ触媒供給方法を
実施するための装置の概略配置図である。

図面を参照して、触媒ホッパ１のほぼ直下には計量タン
ク２が配置され、更にその底部配管から延長する下流に
は、触媒再生器（図示せず）がある。また、触媒ホッパ
１から計量タンク２の頂部に伸びる配管３には、上流か
ら下流へと順次、制限オリフィス４、流量制御弁５、閉
止弁６、ベローズ７が挿入されている。一方、計量タン
ク２の底部から下流へと延長する配管８には、下流側へ
と順次、閉止弁９、ベローズ１０、閉止弁１１を挿入し
である。計量タンク２の側壁の３個所には圧電素子を用
いる秤量器１２ａ、１２ｂ、１２ｃがほぼ等間隔（図に
おいては説明の便宜上、必ずしも等間隔となっていない
）に設けられ計量タンク２の荷重を支持している。秤量
器１２ａ。

１２ｂ、１２Ｃからの出力は制御装置１３に送られ、こ
こでの所要演算に基づく出力により弁５゜６、・・・・
・・の開閉が行われる。また計量タンク２の上部空間に
は、フレキシブルバイブ１４を介して圧送用空気配管１
５を結合し、この配管１５は更に閉止弁１６を経由して
圧送用空気源（図示せず）へと延長する。更に圧送用空
気配管１５の閉止弁１６の下流と、触媒移送配管８のベ
ローズ１０の下流とは、下向きにのみ空気流を流す逆流
防止弁１７を設けた均圧配管１８で結合されている。

次に、上記装置の作動を、必要に応じて各部の構成とと
もに説明する。

操作開始の時点において、弁５．　６．　９．　１１は
閉止状態にあり、弁１６は通常、常時開となっている。

このため、計量タンク２は、たとえば３゜５　ｋｇ　／
　ｃｄの加圧状態にあり、同じ圧力の空気は原料ホッパ
１の内部にも供給されている。まず、この状態で秤量器
１２ａ、１２ｂ、１２ｃにより、計量タンク２自体の重
量および、その中に残存することのあるわずかな触媒の
重量をａｌｌ＋定し、その読みを制御器１３に送り、触
媒量の零点調整を行う。操作にあたっては、まず、流量
制御弁５および閉止弁６を全開の状態にする。これによ
り、ホッパ１内の触媒２０は、配管３０を通って計量タ
ンク２へと、はぼ自重により流下する。この際の触媒流
量は、制限オリフィス４の開口面積によって定まる。計
量タンク２内に流下してくる触媒の重量は、圧電素子を
用いる秤量器１２ａ、１２ｂ。

１２Ｃ合計ｎ１定値として求められる。この測定値は、
制御装置１３に送られ、それが目標値に近付くにつれて
、流量制御弁５が半開状態までしぼられる。この流量制
御弁は、流動状態の固体触媒流量を制御するために適し
たものである必要があり、たとえば、弁内面を構成する
ゴムパイプの開口面積を両側より圧締することにより制
御する形式のものが用いられる。

測定した計量タンク２内の触媒重量が目標値に達した時
点で、流量制御弁５および閉止弁６を閉とする。閉止弁
６は、流量制御弁５が上述した形式のものであり、気密
性の観点では劣るため、閉止状態を確保するように設け
られるものであり、たとえばボール弁が用いられる。

精確な秤量確認後、弁１１および９を順次開放して、計
量タンク２内の触媒を再生器（図示せず。

内圧約２）ｃｇ／ｃｄ）へ移送し、たとえば３０秒以内
の移送時間の経過後弁９および１１を閉とする。

弁９および１１は、いずれも流路８の気密閉止のために
用いられるものであり、たとえば弁６と同様なボール弁
が用いられる。

以上で、触媒の計量供給の１サイクルが終り、反応系の
要求する所定の時間（たとえば０〜３０分）経過後、次
の計量・供給操作を開示する。

図面を参照すればわかる通り、計量タンク２は、ベロー
ズ７および１０ならびにフレキシブルバイブ１４により
、他の配管部からの荷重ないし応力をできるだけ除いた
浮動状態におかれている。このような浮動状態を確保し
、計量タンク２および内容触媒のｆｆ１ｆｆｉが秤量器
１２ａ、１２ｂ、１２ｃにより測定できることが肝要で
ある。ベローズ７および１０としては、内部を触媒が流
動することを配慮して内部に鋼製バイブを挿入し、その
上端のみをベローズ上端フランジに固定した形式のもの
が好適に用いられる。

また、秤量精度の向上のためには、弁を通してのリーク
を考慮する必要もある。本発明の装置では、固体触媒粒
子がバルブを通って流動するため、その噛み込みによっ
てバルブの気密が損われるおそれがあるからである。特
に弁１１のリークにより、弁９の上下流にたとえば０．
１〜０．　２ｋｇ／ｃｄの圧力差が生ずると、計量タン
ク２の面積にもよるが５〜１０ｋｇ程度の触媒秤量誤差
が生ずる。

このため、上記実施例に係る装置においては、均圧配管
１８を設けて、弁９の上下流間に圧力差が発生すること
を防止している。このような弁のリークに対する配慮は
、原料ホッパ１から計量タンク２へ、圧力差を利用して
触媒を移送するときにも必要となる。上記した均圧配管
１８を設けるために弁１１を開とするときには、この均
圧配管を通って圧送用空気が流れることになるが（もつ
とも均圧配管１８中に弁を挿入し、その弁を計量供給の
１サイクル中に開閉することによりこの空気流は遮断で
きる）、均圧配管の管径は小さいのでこのような空気流
が生じても殆んど問題とならない。また計量タンク２の
浮動状態を良好に保っためには、ベローズ７．１０およ
びフレキシブルバイブ１４は、計量タンク２のできるだ
け近くに設けることが好ましい。

上記において、本発明のＦＣＣ触媒の計量供給方法の好
ましい一実施例について説明した。しかし本発明の範囲
内で、上記実施例を種々変形して実施することができる
。たとえば、秤量手段としての秤量器１２ａ、１２ｂ・
・・の数は、計量タンク２の保持安定性を考慮して少な
くとも３あることが望ましいが、４以上用いることも、
もちろん可能である。また秤量器の型式は、圧電式以外
にも計量タンク２の重量を支持し且つ触媒重量の精確な
秤量の可能なものであれば任意のものが使用可能である
。

上述したように、本発明のＦＣＣ触媒の計量・供給方法
によれば、触媒ホッパから反応器系への触媒輸送路中で
の計量タンクによる計量を可能とし、計量タンクの浮動
状態ならびに均圧状態を確保するとともに、たとえば計
量タンク側壁の３個所以上の位置に秤量器を置いて内容
物触媒とともに計量タンクの重量を支持、測定すること
により、ＦＣＣ触媒の計量、供給を円滑且つ自動的に実
施することが可能になる。また、本発明の方法によれば
、必要な反応活性を維持するための触媒の過剰供給が不
要となるため、触媒量が約３０％節約可能になり、その
経済的効果は非常に大きい。更に、このようにして触媒
供給量が一定に制御できるようになったことに伴い、触
媒量も含めた反応条件の最適化が可能となるという大き
な利点も得られる。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明の方法を実施するために用いるＦＣＣ触
媒の計量供給装置の各部の概略配置図である。 １・・・触媒ホッパ、２・・・計量タンク、５・・・自
動開閉弁（流量制御弁）、６．９．１１・・・自動開閉
弁（閉止弁）、７．１０・・・ベローズ、１２ａ。 １２ｂ、１２Ｃ・・・秤量器、１３・・・制御装置、１
４・・・フレキシブルバイブ、１５・・・圧送用空気配
管、１８・・・均圧配管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ＦＣＣ触媒をＦＣＣ装置の再生器内に定量的に供給する
   方法であって、下記の段階（イ）、（ロ）および（ハ）
   を含むことを特徴とする、ＦＣＣ触媒計量供給方法。 （イ）触媒ホッパー内のＦＣＣ触媒を、触媒ホッパー内
   と同一圧力に保持された計量タンク内に一定量移送する
   段階、 （ロ）計量タンク内に移送されたＦＣＣ触媒の量を精確
   に計量するにあたり、計量タンク内の圧力を加圧状態に
   保持しながら計量タンク自体を浮動状態にし、かつ、計
   量タンク内の圧力と該計量タンクの出口側下流の圧力と
   を同一圧力にした状態でＦＣＣ触媒の計量を行う段階、 （ハ）計量タンク内のＦＣＣ触媒を、計量タンク内の圧
   力を加圧状態に保持したままで再生器内へ移送する段階
   。 ただし、上記の（イ）、（ロ）および（ハ）の各段階に
   おいては、少なくとも再生器内の圧力よりも高い加圧状
   態に保持される。