KR102375730B1 - 상이한 작동 조건 하에서 촉매를 재생하기 위한 재생기 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 수직 방향으로 연장되는 용기 (2) 를 포함하는 이동층 촉매 재생기 (1) 로서,
상기 용기는 상기 용기의 수직방향 높이를 따라 연장되는 적어도 2 개의 재생 구역들로 분할되고, 상기 용기 내에서 촉매 입자가 중력 하에서 이동하고, 각 재생 구역은, 잇달아 그리고 촉매들이 이동하는 순서로,
a) 연소 섹션 (CO);
b) 상기 연소 섹션 아래에 배치된 옥시염소화 섹션 (O) 으로서, 상기 연소 섹션 (CO) 으로부터 촉매를 상기 옥시염소화 섹션 (O)으로 가져오기 위한 수단을 포함하는, 상기 옥시염소화 섹션 (O); 및
c) 상기 옥시염소화 섹션 아래에 배치된 하소 섹션 (CA)
을 포함하고,
상기 재생 구역들은, 각 구역의 촉매들이 상이한 작동 조건들 하에서 재생될 수 있도록, 촉매들 및 가스들에 대해 불투과성인 분리 수단에 의해 서로 분리되어 있는, 이동층 촉매 재생기 (1) 에 관한 것이다.

Description

상이한 작동 조건 하에서 촉매를 재생하기 위한 재생기{REGENERATOR FOR REGENERATING CATALYSTS UNDER DIFFERENT OPERATING CONDITIONS}

본 발명은 탄화수소의 전환의 분야에 관한 것으로, 더 구체적으로는 촉매 개질의 분야에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 촉매용 재생 반응기 (또는 재생기), 본 발명에 따른 재생기를 사용하는 촉매 개질 유닛, 및 촉매 개질 프로세스에 관한 것이다.

나프타 타입 탄화수소 컷의 개질 (또는 촉매 개질) 은 정제 분야에서 잘 알려져 있다. 이 탄화수소 컷으로부터 시작하여, 이 반응은, 다른 작업에 필요한 수소를 정제소에 동시에 공급하면서, 높은 옥탄가 연료를 위한 염기 및/또는 석유화학물질을 위한 방향족 컷을 생산하는데 사용될 수 있다.

촉매 개질 프로세스는, 파라핀 화합물과 나프텐을 포함하는 탄화수소를 수소 및 개질 촉매, 예컨대 백금함유 촉매와 접촉시키는 것과, 수소의 관련 생산과 함께 파라핀 화합물과 나프텐을 방향족 화합물로 전환시키는 것으로 이루어진다. 개질 프로세스 (이성질화, 탈수소화 및 탈수소고리화 반응) 에 관여하는 반응들이 흡열임을 고려하면, 반응기로부터 제거되는 유출물은 다음의 반응기로 보내지기 전에 보통 가열된다.

시간이 지남에 따라, 개질 촉매는 그의 활성 부위에 코크스가 퇴적되기 때문에 비활성화된다. 결과적으로, 개질 유닛에서 허용가능한 생산성을 유지하기 위해서, 퇴적물을 제거하여 촉매의 활동도를 재확립하도록 개질 유닛이 촉매를 재생하는 것이 필요하다.

다양한 타입의 개질 프로세스가 존재한다. 제 1 타입은 "비재생식" 으로서 알려진 프로세스인데, 촉매는 장시간 사용 중으로 유지되지만, 그의 활동도는 시간이 지남에 따라 떨어지고, 이는 반응기의 온도가 점차 상승되어야 하고 따라서 작동 사이클 동안 선택도가 변한다는 것을 의미한다. 생산 사이클 전에 촉매를 재생하기 위해 반응기들은 오프라인되어야 하고, 이는 정제소의 생산을 완전히 중단시킨다.

"반-재생식 (semi-regenerative)" 으로서 알려진 다른 촉매 재생 프로세스에서, 촉매는 고정층으로 촉매를 포함하는 여러 반응기들이 사용되는 경우에 빈번하게 재생된다. 다른 반응기들이 사용 중에 있는 동안에, 반응기들 중 하나가 재생 모드에 있고, 그리고 나서 이는 사용 중의 반응기들 중의 하나의 반응기의 촉매가 재생되어야 하는 때에 그 반응기를 대신하고, 이런 식으로, 유닛 작동의 중단 없이 모든 반응기들이 재생을 위해 사용 중에서 번갈아 벗어난 후 도로 사용되게 된다.

마지막으로, 연속 촉매 개질 (Continuous Catalytic Reforming; CCR) 로서 알려진 개질 프로세스가 존재하는데, 이는 상부에서 저부로 촉매가 연속적으로 흐르고 관련 반응기에서 연속적으로 재생이 행해지는 반응기에서 반응이 행해지고, 반응을 중단시키지 않도록 촉매가 주된 반응기로 재순환된다는 것을 의미한다. 문헌 FR 2 160 269 를 참조할 수 있는데, 이 문헌은 직렬의 복수의 반경방향 이동층 반응기들 및 전용 재생기를 이용하여 촉매의 연속 재생이 이루어지는 촉매 개질 프로세스를 개시하고 있다. FR 2 160 269 의 프로세스에 따르면, 촉매가 모든 반응기들을 통해 연속적으로 통과하는 동안, 수소와 혼합된 탄화수소 컷이 직렬의 각 반응기에서 잇달아 처리된다. 최종 반응기 출구로부터 회수된 촉매는 재생을 위해 재생기로 보내지고, 재생기의 출구에서, 재생 촉매가 제 1 재생 반응기 내로 계속 재도입된다. 문헌 US 7 985 381 에는, 연소 구역, 옥시염소화 (oxychlorination) 구역 및 하소 (calcining) 구역을 포함하는 재생 촉매 재생 반응기가 상세하게 기재되어 있다. 촉매는 반응기 내에서 하향 수직 방향으로 이동한다. 이는 환형 링을 통해 옥시염소화 구역으로부터 하소 구역으로 통과한다. 하소 구역의 저부에 주입된 하소 가스가 하소 구역 내로 역류 (counter-current) 로서 촉매 층을 통과하고, 그리고 나서 반응기 주변에 위치된 제 2 환형 구역에서 회수된다. 이 제 2 환형 구역에서, 회수된 하소 가스와 혼합되도록 옥시염소화 가스가 주입되어서, 혼합물이 이 옥시염소화 구역을 통과한다. 외부 배플 또는 다점식 분배기를 통하는 것 외에 반응기에 옥시염소화 가스를 주입하기 위한 다른 기술적 해법이 존재하며; 언급할 수 있는 예로, 문헌 FR 2 992 874 에 기재된 트레이식 해법 및 문헌 FR 2 993 794 에 개시된 혼합 박스식 해법이 있다.

종래 기술의 개질 프로세스는 일반적으로 방향족으로의 전환을 실행하기 위한 단일 타입의 촉매를 이용한다. 그러나, 중요한 반응은 개질 반응 프로스세와 항상 동일하지 않고; 수소화분해 및 방향족을 형성하는 파라핀의 탈수소고리화 반응은 최종 반응 구역에서 주로 일어나는 반면, 방향족을 형성하는 나프텐 탈수소화 반응은 제 1 반응 구역에서 더 많이 일어나는 경향이 있다. 동시에, 촉매 표면의 코크스의 양은 주로 최종 반응 구역에서 증가하여서, 최종 반응 구역에서 사용되는 촉매의 더 극심한 비활성화를 야기한다.

따라서, "연속 촉매 개질" 이라는 개질 프로세스는 효율 측면에서, 따라서 전환 수율의 관점에서 향상될 수 있을 것 같다.

본 발명의 일 목적은, 개질 촉매의 비활성화 정도의 함수로서, 특히 개질 촉매의 코킹 (coking) 의 함수로서 상이한 작동 조건 하에서 동시에 그리고 개별적으로 개질 촉매를 처리할 수 있는 재생기를 제공하는 것이다. 따라서, 본 발명의 재생기는, 전환의 진전 상태의 함수로서 특정 촉매 반응을 수행하기에 적합한 적어도 2 개의 상이한 타입의 촉매를 사용하는 연속 촉매 개질 유닛에 사용될 수 있다.

따라서, 본 발명은, 수직 방향으로 연장되는 용기를 포함하는 이동층 촉매 재생기로서,

상기 용기는 상기 용기의 수직방향 높이를 따라 연장되는 적어도 2 개의 재생 구역들로 분할되고, 상기 재생 구역들 내에서 촉매 입자가 중력 하에서 이동하고, 각 재생 구역은, 잇달아 그리고 촉매들이 이동하는 순서로,

연소 섹션 (CO);

상기 연소 섹션 아래에 배치된 옥시염소화 섹션 (O) 으로서, 상기 연소 섹션 (CO) 으로부터 촉매를 상기 옥시염소화 섹션 (O)으로 가져오기 위한 수단을 포함하는, 상기 옥시염소화 섹션 (O); 및

상기 옥시염소화 섹션 아래에 배치된 하소 섹션 (CA)

을 포함하는, 이동층 촉매 재생기에 관한 것이다.

상기 재생 구역들은, 각 구역의 촉매들이 상이한 작동 조건들 하에서 재생될 수 있도록, 촉매들 및 가스들에 대해 불투과성인 분리 수단에 의해 서로 분리되어 있다.

따라서, 본 발명의 재생기는 촉매의 비활성화 정도의 함수로서 그리고 특히 코킹의 정도의 함수로서 특정 작동 조건들 하에서, 예컨대 상이한 촉매 유량들 또는 상이한 반응성 가스 유량들 또는 상이한 온도들, 또는 심지어 가스의 상이한 조성들로 촉매들을 처리하는데 사용될 수 있다.

본 발명의 재생기는 2 개 초과의 재생 구역들을 포함하도록 달라질 수도 있다.

일 실시형태에 따르면, 각 연소 섹션은, 가스에 대해 투과성이고 촉매들에 대해 불투과성인 2 개의 체들 (sieves) 에 의해 규정되는 환형 공간을 포함하고, 상기 환형 공간 내에서 상기 촉매는 중력 하에서 이동한다.

대안적으로, 각 연소 섹션은 환형 공간의 일부에 의해 형성되고, 상기 환형 공간은, 가스에 대해 투과성이고 촉매들에 대해 불투과성인 2 개의 체들에 의해 규정되고, 또한 촉매들 및 가스에 대해 불투과성인 분리 수단에 의해 부분들로 분할되어 있다. 일례로서, 상기 체들은 스크린 및 천공 플레이트로부터 선택된다.

바람직한 실시형태에 따르면, 각 옥시염소화 섹션은 촉매 및 가스에 대해 불투과성인 분리 수단에 의해 용기의 구역을 구획들로 분할함으로써 획득된다.

바람직하게는, 각 하소 섹션은 촉매들 및 가스에 대해 불투과성인 분리 수단에 의해 용기의 구역을 구획들로 분할함으로써 획득된다.

유리한 실시형태에 따르면, 옥시염소화 섹션은 하소 가스와 옥시염소화 가스의 혼합을 수행하도록 구성된 혼합 섹션에 의해 하소 섹션으로부터 분리되어 있다.

본 발명의 다른 목적은 촉매 사용 및 작동 비용이라는 쌍방의 관점으로부터 최적화된 촉매 개질 유닛 및 개질 프로세스를 제안하는 것이다.

따라서, 본 발명은,

적어도 제 1 반응 구역 및 적어도 제 2 반응 구역으로서, 상기 제 1 및 제 2 반응 구역은 적어도 제 1 촉매 이동층 및 적어도 제 2 촉매 이동층을 각각 포함하는, 상기 제 1 반응 구역 및 상기 제 2 반응 구역;

상이한 작동 조건들 하에서 반응 구역들의 촉매들을 동시에 그리고 개별적으로 재생할 수 있는 재생기;

상기 제 1 반응 구역으로부터 획득되는 유출물을 상기 제 2 반응 구역으로 이송하기 위한 수단;

상기 제 1 반응 구역으로부터 상기 재생기로 촉매를 가져오기 위한 수단;

상기 제 2 반응 구역으로부터 상기 재생기로 촉매를 가져오기 위한 수단;

상기 재생기로부터 상기 제 1 반응 구역으로 재생 촉매를 이송하기 위한 수단; 및

상기 재생기로부터 상기 제 2 반응 구역으로 재생 촉매를 이송하기 위한 수단

을 포함하는, 연속 촉매 개질 유닛을 제공한다.

일 실시형태에 따르면, 제 1 및 제 2 반응 구역은 반응기 내에 수직방향 스택 (stack) 으로 배치된다.

대안적으로, 제 1 및 제 2 반응 구역은 나란히 배치되는 적어도 제 1 반응기 및 적어도 제 2 반응기 내에 각각 배치된다.

일 실시형태에서, 제 1 반응 구역의 촉매의 조성이 제 2 반응 구역의 촉매의 조성과 상이하다.

바람직하게는, 제 1 및 제 2 반응 구역으로부터의 촉매 이동층들이, 이격되어 있는 2 개의 원통형 스크린들에 의해 규정되는 환형 공간에 포함되고, 상기 스크린들은 가스에 대해 투과성이고 촉매들에 대해 불투과성이다.

또한, 본 발명은,

a) 적어도 하나의 촉매 이동층을 포함하는 적어도 제 1 반응 구역에서 수소의 존재 하에서 상기 탄화수소 공급물을 처리하는 단계;

b) 상기 제 1 반응 구역으로부터 유출물 및 촉매를 연속적으로 그리고 개별적으로 인출하는 단계;

c) 적어도 하나의 촉매 이동층을 포함하는 적어도 제 2 반응 구역에서 수소의 존재 하에서, 상기 제 1 반응 구역으로부터 획득되는 상기 유출물을 처리하는 단계;

d) 상기 제 2 반응 구역으로부터 개질유 (reformate) 및 촉매를 연속적으로 그리고 개별적으로 인출하는 단계;

e) 상기 촉매들을 상기 제 1 및 제 2 반응 구역으로부터 본 발명에 따른 재생기로 보내고, 상이한 작동 조건들 하에서 상기 촉매들을 재생하는 단계; 및

f) 각각의 제 1 및 제 2 반응 구역으로 재생 촉매들을 개별적으로 보내는 단계

를 포함하는, 탄화수소 공급물의 촉매 개질을 위한 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 제 1 반응 구역의 촉매는 제 2 반응 구역의 촉매의 조성과 동일하거나 상이한 조성을 가질 수 있다. 용어 "조성" 은 촉매를 구성하는 원소들, 즉 담체 및 활성 금속 상을 의미한다.

바람직하게는, 공급물, 유출물 및 촉매들의 유동들은 하향 방향으로 병류 (co-currents) 이다. 바람직하게는, 이동층들은 "반경방향" 타입이다.

일 실시형태에서, 제 1 및 제 2 반응 구역은 반응기 내에 수직방향 구성으로 배치되어, 제 1 반응 구역이 제 2 반응 구역 위에 위치된다.

대안적으로, 제 1 및 제 2 반응 구역은 적어도 제 1 반응기 및 적어도 제 2 반응기 내에 각각 나란히 배치된다.

본 발명의 내용에서, 프로세스는 상이한 조성의 촉매들로 각각 작동하는 2 개 초과의 반응 섹션들을 포함할 수도 있다. 일례로서, 프로세스는 직렬의 3 개 또는 4 개의 반응 섹션들을 채용할 수도 있다. 반응 섹션당 하나 이상의 촉매 이동층들을 이용하는 것이 분명히 가능하다.

본 발명의 다른 특징 및 이점은 도면을 참조한 이하의 설명으로부터 명백해질 것이다.

도 1 은 본 발명에 따른 촉매 재생기의 수직 평면에서의 단면도를 나타낸다.
도 2 는 연소 구역에서의 도 1 의 재생기의 수직방향 축선에 수직한 평면에서의 단면도이다.
도 3 은 연소 구역의 다른 실시형태에 따른 재생기의 수직방향 축선에 수직한 평면에서의 단면도이다.
도 4 는 대안적인 실시형태에 따른 연소 구역에서의 재생기의 수직방향 축선에 수직한 평면에서의 단면도이다.
도 5 는 본 발명에 따른 재생기의 옥시염소화 및 하소 구역들의 사시도이다.
도 6 은 본 발명의 프로세스에 대한 단순화된 플로우차트이다.

도 1 에서, 촉매 재생기 (또는 재생기) 는 본질적으로 원통형 형상인 용기 (2) 로 구성되고, 연소 섹션들 (CO), 옥시염소화 섹션들 (O) 및 하소 섹션들 (CA) 을 포함한다. 용기는, 수직방향 축선을 가지며 단부들이 폐쇄된 원통형 형태일 수도 있다. 연소 섹션들 (CO), 옥시염소화 섹션들 (O) 및 하소 섹션들 (CA) 은 반응기 (1) 에서 중첩된다. 반응기 (1) 에서, 이 섹션들은 동일한 직경을 가질 수도 또는 상이한 직경을 가질 수도 있다. 도 1 에서, 재생기 (1) 는 상이한 작동 조건들 하에서 동시에 개질 촉매들을 재생하도록 구성된, 반응기의 상부로부터 저부로 수직방향 축선을 따라 연장되는 2 개의 재생 구역들을 포함한다. 재생될 촉매들은 저장소 (4, 4') 와 각각 연통하는 하나 이상의 도관 (3, 3') 을 통해 반응기 (1) 의 헤드부 내로 도입되므로, 상기 저장소들에 담긴 촉매들은 재생기 내에서 혼합되지 않는다. 재생 섹션을 통과한 후에, 촉매들은 반응기 (1) 의 저부에 위치된 도관들 (5, 5') 을 통해 반응기 (1) 로부터 배출된다. 중력의 영향 하에서, 촉매들은 반응기 내에서 상부로부터 저부로 이동하여, 연소 섹션들 (CO), 옥시염소화 섹션들 (O), 및 하소 섹션들 (CA) 을 잇달아 포함하는 재생 구역을 통과한다. 촉매들은 반응기 (1) 내에서의 촉매의 이동을 용이하게 하기 위해 고체 입자 (solid grains) 의 형태, 예컨대 직경 0.5 ~ 20 ㎜ 의 비드 형태이다. 촉매 입자는 다양한 화합물, 특히 백금과 염소, 그리고 선택적으로 주석, 레늄, 인듐 및/또는 인이 표면에 퇴적된 다공성 담체, 예컨대 알루미나로 구성된다. 각 재생 구역에서 이동하는 재생될 촉매들은 일반적으로 상이한 정도의 코킹을 갖는다.

도관들 (3, 3') 을 통해 반응기 (1) 에 각각 도입된 촉매들은, 재생기의 연소 섹션들 (CO) 에 촉매들을 공급할 수 있는 저장소 (4, 4') 에 도달한다. 저장소들 (4, 4') 은 촉매들과 가스에 대해 불투과성인 분리 수단 (6), 예컨대 금속 플레이트에 의해 서로 분리되어 있다.

도 1 의 예에서, 각 재생 구역에서, 재생기는 촉매에 퇴적된 코크스의 연소를 수행하는데 사용될 수 있는 연소 섹션 (CO) 을 포함한다. 연소 섹션 (CO) 은 하나 이상의 스테이지들을 포함할 수도 있다. 도 1 의 반응기 (1) 는 동일한 설계의 2 개의 스테이지들 (Z1, Z2) 을 포함한다. 특정 실시형태에 따르면, 연소 섹션 (CO) 은, 예컨대 문헌 FR 2 761 907 에 개시된 것과 같이, 연소 제어 구역을 또한 포함할 수도 있다. 도 1 에서 볼 수 있는 것처럼, 저장소들 (4, 4') 에 담긴 2 개의 촉매들은 중력 하에서 하나 이상의 이송 레그들 (7, 7') 에 의해 각 연소 섹션들 (CO) 내로 유동한다. 도 1 의 실시형태에서, 촉매들은 도입되어 스테이지 (Z1) 의 연소 구역들 (8, 8') 에 각각 국한된다. 반-환형 형상인 구역들 (8, 8') 은, 가스에 대해 투과성이고 촉매들에 대해 불투과성인 2 개의 원통형 체 (9, 9') 에 의해 규정된다. 일례로, 체 (9, 9') 는 스크린 또는 천공 플레이트의 형태를 가질 수도 있다. 스크린은 통상의 기술자에게 잘 알려진 Johnson 타입 스크린일 수도 있다. 구역 (8, 8') 의 형상이 반드시 반원형일 필요가 없음에 유의해야 하고, U자형일 수도 있다.

도 1 의 중력 유동 촉매 재생기의 수직방향 축선에 수직한 평면에서의 단면도를 보여주는 도 2 를 참조하여 보면, 연소 섹션 (CO) 에서, 연소 섹션들에 공통되는 환형 공간 (30) 이, 가스에 대해 투과성이고 촉매에 대해 불투과성인 2 개의 체 (9, 9') 에 의해 규정되는 것을 볼 수 있다. 체 (9, 9') 는 동심으로 배치된다. 또한, 환형 공간 (30) 은 촉매 및 가스에 대해 불투과성인 분리 수단 (34) 에 의해 2 개의 반-환형 구역들 (또는 구획들) (8, 8') (반-환형 구역들의 체적들은 실질적으로 동일함) 로 분할된다. 환형 공간 (30) 의 전체 높이에 걸쳐 연장되는 분리 수단 (34) 은 예컨대 솔리드 플레이트일 수도 있다. 반-환형 구역들 (또는 구획들) (8, 8') 은 촉매들의 어떠한 혼합 없이 촉매들을 각각 포함하도록 설계된다. 도 2 에 도시된 것처럼, 반-환형 구역들 (또는 구획들) (8, 8') 은 상기 구역들 (또는 구획들) 의 각각에 촉매들을 도입하기 위해 적어도 하나의 공급 도관 (7, 7') 에 각각 연결된다. 분리 수단 (34) 과 내부 체 (9') 사이의 중앙 공간들 (12, 12') 은 연소 가스를 수집하기 위한 공간들이다.

도 2 에서 볼 수 있는 것처럼, 분리 수단 (34) 은 용기 (2) 에 고정된다. 이러한 실시형태는 상이한 조성을 갖는 2 개의 연소 가스들이 사용되는 때에 유리하고, 상기 가스들은 반-환형 구역들 (8, 8') 에 담긴 촉매들을 처리하기 위한 것이고, 가스 수집 공간들 (12, 12') 에서의 혼합 없이 회수될 수도 있다.

대안적으로, 그리고 도 2 에 도시된 것처럼, 분리 수단 (34) (파선으로 표시됨) 은 반드시 용기 (2) 의 중심을 통과하도록 배치될 필요는 없고, 그 위치는 환형 공간 (30) 을 상이한 체적을 갖는 2 개의 상이한 링 부분들로 분리하는 방식으로 중심에 대해 오프셋될 수도 있다.

도 3 에 도시된 다른 실시형태에 따르면, 분리 수단은, 환형 공간 (30) 을 통과하는 촉매 및 가스에 대해 불투과성이며 용기 (2) 의 반경과 동일한 길이를 갖는 2 개의 플레이트들을 포함한다. 분리 플레이트들 (34) 의 일 단부는 용기 (2) 에 고정되고, 타 단부들은 서로 고정된다. 이러한 실시형태는, 분리 수단들 (34) 이 서로 형성하는 각도에 따라, 환형 공간 (30) 을 상이한 각도를 갖는, 따라서 상이한 체적을 갖는 링 부분들로 분할할 수 있으므로 유리하다. 도 3 을 참조하여 설명하는 예에서, 환형 공간 (30) 은 환형 공간 (30) 의 총 체적의 ¾ 및 ¼ 에 각각 대응하는 대응 체적을 갖는 2 개의 구역들 (또는 구획들) (8, 8') 로 분할되어 있다.

도 1, 2 및 3 에 도시된 것처럼, 각 재생 구역의 연소 섹션 (CO) 은 적어도 하나의 연소 가스 주입 수단 (17, 17') 을 포함한다. 이러한 실시형태는, 다양한 연소 구역들에서의 가스 유량들 (gas flow rates) 이 촉매의 중력 유량의 함수로서 조절될 수 있다는 것 뿐만 아니라 촉매에 퇴적된 코크스의 양에 따라 상이한 조성을 갖는 가스들이 사용될 수 있다는 것을 의미하므로 유리하다. 도 2 및 3 을 참조하여 보면, 각 재생 구역의 연소 섹션 (CO) 은 연소 가스를 배출하기 위한 적어도 하나의 수단 (19, 19') 을 또한 포함한다.

도 4 는 각 연소 구역 (CO) 이 서로 완전히 독립적이라는 점에서 도 1 내지 도 3 의 것과는 상이한, 재생 구역들의 연소 섹션 (CO) 의 다른 대안적인 실시형태를 보여준다. 각 연소 구역 (또는 구획) (8, 8') 은 동심으로 배치된 원통형 형상의 2 개의 스크린 (9, 9') 에 의해 규정되는 환형 공간 (30, 30') 을 각각 포함한다. 내부 스크린 (9) 에 의해 둘러싸인 각 내부 공간 (12, 12') 은 환형 공간들 (30, 30') 을 통과하는 연소 가스들을 수집하기 위한 공간으로서 작용한다. 연소 구역들 (또는 구획들) (8, 8') 은 적어도 하나의 촉매 도입 수단 (7) 을 또한 구비한다. 연소 섹션 (CO) 은 적어도 연소 가스를 공급하기 위한 수단 (17, 17') 및 적어도 연소 가스를 배출하기 위한 수단 (19, 19') 을 더 포함한다. 이러한 실시형태는 연소 구역들 (8, 8') 에 포함된 촉매의 처리를 위해 상이한 조성을 갖는 연소 가스를 사용할 필요가 없는 때에 유리하다. 또한, 연소 구역들 (8, 8') 은 양 단부에서 용기 (2) 에 고정되는, 가스에 대해 불투과성인 분리 수단 (34), 예컨대 솔리드 플레이트에 의해 규정된다. 이러한 타입의 실시형태는 연소 구역들 (8, 8') 에 포함된 촉매를 특별히 처리하기 위해 상이한 성질을 갖는 연소 가스들이 채용되는 때 또는 두 연소 구역들 (8, 8') 에서 상이한 작동 조건들 (온도, 연소 가스 유량) 을 적용함으로써 동일한 연소 가스로 연소 반응이 수행되어야 하는 때에 유리하다.

이제 도 1 을 참조하여 보면, 외부 스크린 (9) 과 용기 (2) 사이에 위치되는 공간은 그의 하단부에서 플레이트 (11) 에 의해 차단된다. 내부 스크린 (9') 에 의해 둘러싸인 중앙 공간은 그의 하단부에서 가스에 대해 불투과성인 플레이트 (13) 에 의해 선택적으로 차단된다. 구역들 (또는 구획들) (8, 8') 에 포함된 촉매들은 중력 하에서 공급 도관 (15, 15') 을 통해 스테이지 (Z2) 의 연소 구역들 (또는 구획들) (14, 14') 내로 각각 이송된다. 구역들 (또는 구획들) (14, 14') 은 구역들 (또는 구획들) (8, 8) 과 동일한 설계를 갖는 것이 바람직하다. 도 1 의 실시형태에서, 구역들 (또는 구획들) (14, 14') 은 가스에 대해 투과성이고 촉매에 대해 불투과성인 2 개의 체 (16, 16'), 예컨대 체 또는 2 개의 천공 플레이트, 바람직하게는 동심으로 배치된 원통형 튜브들에 의해 규정되는 환형 공간에 의해 형성된다. 또한, 환형 공간 (30) 은 촉매 및 가스에 대해 불투과성인 분리 수단 (34) 에 의해, 실질적으로 동일한 체적을 갖는 2 개의 반-환형 구역들 (또는 구획들) (14, 14') 로 분할된다. 작동 중에, 산소를 포함하는 연소 가스의 유동이 연소 가스를 공급하기 위한 수단 (17, 17') 을 통해 스테이지 (Z1) 의 헤드부에서 용기 (2) 내로 도입된다. 스테이지 (Z1) 에서, 가스의 유동은 도 1 에 화살표로 나타낸 것처럼 이동하고, 연소 구역들 (또는 구획들) (8, 8') 에 포함된 촉매 층들을 통과한다. 실제로, 불투과성 플레이트 (13, 11) 는 오리피스를 통해 도달하는 연소 가스가 구역들 (또는 구획들) (8, 8') 의 주변을 통해 중앙 수집기 (12, 12') 의 공간들 내로 전달되게 강제하여, 원통형 공간들 (8, 8') 에 포함된 촉매 층들을 통과한다. 산소를 포함하는 연소 가스의 유동이 도관 (18) 을 통해 스테이지 (Z1, Z2) 사이에 도입된다. 이러한 제 2 유동은 스테이지 (Z1) 를 통해 전달된 가스의 제 1 유동과 혼합된다. 스테이지 (Z2) 에서도 동일하게, 연소 가스는 도 1 에 표시한 화살표로 나타낸 것처럼 공간 (14, 14') 에 포함된 촉매 층들을 통과한다. 공간 (14, 14') 에 포함된 촉매 층들을 통과한 후, 연소 가스는 수집 공간에서 수집되고, 도관 (19, 19') 을 통해 스테이지 (Z2) 로부터 배출된다. 도 1 에 도시된 것처럼, 연소 구역이 2 개의 연소 스테이지 (Z1, Z2) 를 포함하는 구성에서, 재생기는 상기 스테이지들 사이에 배치되는, 연소 가스를 위한 중간 배출 수단 (10) 을 더 포함한다. 중간 배출 수단 (10) 을 통해 인출된 연소 가스는, 새로운 (fresh) 산소를 포함하는 가스에 의해 냉각된 후, 도관 (18) 을 통해 재생기 내로 재도입된다.

다른 실시형태에 따르면, 연소 섹션 (CO) 은 연소 가스가 구역들 (또는 구획들) (8, 8', 14, 14') 을 통해 내부로부터 외부로 이동하도록 배치될 수도 있다. 대안적으로, 연소 섹션들 (CO) 은, 가스 유동이 상기 섹션들의 저부에서 주입되고 상기 섹션들의 헤드부로부터 배출되도록 배치될 수도 있다.

연소 구역들이 가스에 대해 불투과성인 분리 수단에 의해 서로 격리된다는 것을 고려하면, 연소 구역들에서 이동하는 촉매에 퇴적된 코크스의 양의 함수로서 코크스의 연소를 수행하기 위해 상이한 작동 조건들이 적용될 수 있다.

도 1 을 참조하면, 스테이지 (Z2) 의 연소 구역들 (또는 구획들) (14, 14') 의 촉매들은 도관 (20, 20') 을 통해 옥시염소화 섹션들 (O) 내로 유동한다. 가스가 연소 섹션과 옥시염소화 섹션 사이에서 이동하는 것을 막기 위해, 가스에 대해 불투과성인 플레이트 (21) 가 연소 섹션과 옥시염소화 섹션 (O) 사이에 배치되는 것이 유리하다.

재생 구역들의 옥시염소화 섹션들 (O) 은, 촉매 입자들에서의 활성 금속의 분포를 향상시키기 위해, 촉매 입자에 염소를 재충전하고 그 표면에 활성 금속을 재분산시키는 역할을 한다. 각 옥시염소화 섹션 (O) 에서, 촉매들은 반응기 내부의 각 구역 (또는 구획) (22, 22') 에서 유동한다. 개별적으로 그리고 상이한 작동 조건 (예컨대, 촉매들의 상이한 유량 또는 반응성 가스의 상이한 유량 또는 상이한 온도, 또는 심지어 상이한 가스 조성) 하에서 촉매들을 처리하기 위해, 구역들 (또는 구획들) (22, 22') 은 촉매 및 가스에 대해 불투과성인 분리 수단 (23) 에 의해 분리되어서, 2 개의 독립적인 옥시염소화 구획들을 형성한다. 도 1 에서 볼 수 있는 것처럼, 각 옥시염소화 구획 (22, 22') 의 저부에는, 각각 옥시염소화 구획 (22, 22') 에 옥시염소화 가스를 주입하는데 사용될 수 있는 적어도 하나의 도관 (24, 24') 이 제공되어 있다. 대안적으로, 반응기는 옥시염소화 가스가 도입될 수 있게 하는, 구획들 (22, 22') 에 공통되는 가스용 주입 수단을 포함할 수도 있다. 옥시염소화 가스는 염화 화합물을 포함하고, 350℃ ~ 550℃, 바람직하게는 460℃ ~ 530℃ 의 온도에 있을 수도 있다. 각 옥시염소화 구획들 (22, 22') 의 헤드부에는, 옥시염소화 섹션 (O) 으로부터 옥시염소화 가스를 배출하는데 사용될 수 있는 적어도 하나의 도관 (25) 이 배치된다. 도관들 (24, 24') 을 통해 주입된 옥시염소화 가스는 촉매 입자들의 중력 유동에 대한 역류로서 옥시염소화 구획들 (22, 22') 을 통해 상향 방향으로 이동하고, 도관 (25) 을 통해 용기 (2) 로부터 배출된다. 도관들 (24, 24') 을 통해 도입되는 옥시염소화 가스들의 조성들 및 유량들은 동일하거나 또는 상이할 수도 있다는 것에 유의해야 한다.

옥시염소화 구획들 (22, 22') 의 저부에 도달하는 촉매들은 하소 구획들 (26, 26') 을 또한 포함하는 각 하소 섹션들 (CA) 에서 계속 유동한다. 하소 구획들 (26, 26') 은 촉매 및 가스에 대해 불투과성인 분리 수단 (27) 에 의해 서로 분리되어 있어서, 각 구획 내의 촉매는 상이한 작동 조건 (상이한 촉매 유량 또는 상이한 반응성 가스 유량 또는 상이한 온도, 또한 상이한 가스 조성) 하에서 처리될 수 있다. 하소 섹션 (Ca) 의 특정 목적은 촉매 입자를 건조시키는 것이다. 하소 섹션 (CA) 의 하소 구획들 (26, 26') 에는 하소 가스를 주입하기 위한 도관들 (28, 28') 이 제공되어 있다. 하소 가스는 일반적으로 공기, 또는 산소가 고갈된 공기이고, 400℃ ~ 550℃ 의 온도에 있을 수도 있다. 도관들 (28, 28') 을 통해 도입되는 하소 가스들은 동일한 또는 상이한 조성을 가질 수도 있다.

구획들 (26, 26') 의 촉매 층들에 하소 가스를 균질하게 분포시키기 위해, 도관들 (28, 28') 은 용기 (2) 의 주변에 배치된 공간 (29, 29') 으로 각각 개방될 수도 있다. 공간 (29, 29') 은 하소 섹션 (CA) 의 구획들의 저부에 위치되는 그 하부가 개방되어서, 도관들 (28, 28') 을 통해 주입된 가스가 구획들 26, 26') 의 저부로부터 주변 전체에 걸쳐 촉매 층들 내에 분포된다. 따라서, 주입된 하소 가스는 촉매의 중력 유동에 대한 역류로서 구획들 (26, 26') 을 통해 그리고 나서 구획들 (22, 22') 을 통해 상향 방향으로 이동하여서 옥시염소화 가스와 혼합되고, 도관 (25) 을 통해 용기 (2) 로부터 배출된다. 대안적으로, 하소 가스는 옥시염소화 섹션을 거치지 않고 하소 구획들 (26, 26') 로부터 직접 배출될 수도 있다. 대안적으로, 각 구역에서 나오는 하소 가스는 각 옥시염소화 구역 (구획) (22, 22') 에 재분배되기 전에 다시 혼합될 수도 있다.

옥시염소화 섹션과 하소 섹션 사이에 혼합 섹션을 제공하는 것이 또한 가능하다. 혼합 섹션은 예컨대 하소 가스를 옥시염소화 가스와 균질하게 혼합시키고 가스 혼합물을 균질하게 분배하도록 설계된 분배 플레이트를 포함한다.

도 5 는 본 발명의 재생기의 옥시염소화 섹션 (O) 과 하소 섹션 사이에 배치된 혼합 섹션의 상세 사시도이다.

도 5 를 참조하면, 혼합 섹션 (60) 은 옥시염소화 섹션 (O) 의 저부와 하소 섹션 (CA) 의 상부 사이에 위치된다. 혼합 섹션 (60) 은 플레이트 (61) 에 의해 덮여 있다. 플레이트 (61) 는 촉매 입자의 통과를 허용하지 않는 플레이트이다. 일례로, 플레이트 (61) 는 용기의 섹션과 동일한 섹션을 갖는 솔리드 디스크이다. 대안적으로, 플레이트 (61) 는 주름질 수도 있고, 예컨대 전술한 튜브 (62) 의 주위에 원추 또는 깔때기를 형성할 수도 있다.

플레이트 (61) 는, 옥시염소화 섹션 (O) 으로부터 하소 섹션 (CA) 으로의 촉매 입자들의 유동을 허용하는 복수의 튜브들 (62) 이 플레이트 (61) 에 의해 횡단된다. 튜브들 (62) 은 플레이트 (61) 아래로 높이 (h) 에 걸쳐 연장된다. 튜브들 (62) 의 개수, 위치, 섹션 및/또는 높이 (H) 는 옥시염소화 섹션 (O) 과 하소 섹션 (CA) 사이에 촉매가 유동할 수 있는 것을 보장하도록 결정된다. 또한, 혼합 섹션 (60) 은, 가스에 대해 불투과성이고 상기 혼합 섹션 (60) 의 높이 (H) 에 걸쳐 연장되는 분리 수단 (63), 예컨대 플레이트 (63) 에 의해 2 개의 공간 또는 구획 (64, 64') 으로 분할된다. 도 5 에 도시된 것처럼, 분리 수단 (63) 은 옥시염소화 섹션 (O) 과 하소 섹션 (CA) 을 2 개의 구획들로 각각 분리하는 분리 수단 (23, 27) 과 일렬로 위치된다.

튜브들 (62) 및 플레이트 (63) 와 관련된 플레이트 (61) 는 2 개의 혼합 공간들 (64, 64') 을 규정하는데 사용될 수 있다. 혼합 공간들 (64, 64') 은 튜브들 (62) 의 높이 (H) 에 걸쳐 연장된다. 실제로, 튜브들 (62) 과 관련된 플레이트 (61) 는 촉매가 높이 (H) 에 걸쳐 플레이트 (61) 아래의 혼합 공간들 (64, 64') 에 들어가는 것을 방지하는데 사용될 수 있다. 튜브들 (62) 은 실질적으로 수직방향일 수도 있다. 일례로, 튜브들 (62) 의 축선들은 수직 방향에 대해 0°~ 15°의 각도를 형성한다. 도관들 (24, 24') 은 용기 (2) 를 통과하고, 혼합 구획 (60) 의 구획들 (64, 64') 에 옥시염소화 가스를 도입하기 위해 상기 구획들 (64, 64') 내로 개방된다. 구획들 (64, 64') 의 하부는 가스가 통과할 수 있다. 일례로, 하부는 개방되어 있다. 따라서, 하소 섹션 (CA) 의 구획들 (26, 26') 에서 상향 수직 방향으로 이동하는 하소 가스는, 촉매 입자가 없는 혼합 섹션 (60) 에서 하소 가스를 옥시염소화 가스와 혼합하기 위해, 혼합 섹션 (60) 내로 이동하고, 이는 가스들의 양호한 혼합이 획득됨을 의미한다. 그리고, 도관들 (24, 24') 은 혼합 섹션 (60) 에의 가스용 측 입구를 구성하는데 사용될 수 있고, 즉 도관들 (24, 24') 은 수평방향일 수 있고 용기 (2) 를 통과할 수 있다. 수평방향 도관들 (24, 24') 을 통해 측방으로 옥시염소화 가스를 주입한다는 것은 도관들 (24, 24') 을 통해 수평방향으로 주입된 옥시염소화 가스에 대해 역류로서 이동하는 하소 가스와의 혼합을 더 향상시킨다. 대안적으로, 혼합 섹션 (60) 의 하부 표면 위에, 가스에 대해 투과성인 플레이트 (66) 가 제공될 수도 있다. 플레이트 (66), 예컨대 스크린 또는 천공 플레이트는 하소 가스가 하소 섹션으로부터 혼합 섹션 (60) 내로 통과할 수 있게 한다. 이러한 특별한 경우에, 튜브들 (62) 은 옥시염소화 섹션 (O) 과 하소 섹션 (CA) 사이에 연통하는 촉매 입자들을 위한 통로를 형성하도록 플레이트 (66) 를 통과한다. 천공 스크린 또는 플레이트는, 하소 섹션 내의 촉매 층으로부터 혼합 섹션 내로 솔리드 입자를 이동하게 함이 없이, 고속으로 하소 가스를 도입하는데 사용될 수 있다. 그리고, 플레이트 (66) 는 한편으로 플레이트 (66) 에 그리고 다른 한편으로 플레이트 (61) 에 튜브들 (62) 을 고정시킴으로써 플레이트 (61) 의 기계적 강도를 강화할 수 있다.

도 5 에서 볼 수 있는 것처럼, 플레이트 (61) 는 혼합 섹션 (60) 으로부터 옥시염소화 섹션 (O) 내로 가스 혼합물이 통과할 수 있게 하는 복수의 오리피스 (67) 를 포함한다. 오리피스의 치수는 촉매 입자의 통과를 방지하면서 가스의 통과를 허용하도록 되어 있다. 반응기의 섹션에 걸쳐 오리피스들 (67) 에 의해 가스 주입 지점들을 증대시키는 것은, 반응기의 전체 섹션에 걸친 가스 혼합물의 분포가 우수하다는 것을 의미한다. 일례로서, 오리피스 (67) 에는, "버블 캡" 으로서 일반적으로 알려진 디바이스, 또는 가스의 통과는 허용하지만 촉매 입자의 통과는 허용하지 않는 임의의 다른 시스템이 제공될 수 있다.

대안적으로, 문헌 FR 2 993 794 의 혼합 박스 타입 해법을 이용하는 것이 가능하다.

본 발명의 내용에서, 재생기는 분명히 2 개 초과의 재생 구역들을 포함할 수도 있고, 따라서 촉매의 비활성화 정도의 함수로서 그리고 특히 코킹의 정도의 함수로서 선택되는 상이한 작동 조건 하에서 상기 구역들의 각각에서 촉매가 개별적으로 재생될 수 있다.

또 본 발명의 내용에서, 각 재생 구역에서 각각 재생되는 촉매들은 활성 금속상 및 담체의 성질의 측면에서 상이한 조성을 가질 수도 있다.

이하에서, 도 6 을 참조하여, 본 발명의 재생기를 이용하는 촉매 개질 프로세스에 대해 설명한다. 도 6 의 프로세스는 연속 촉매 개질 (CCR) 로서 알려져 있으며, 이는 상부에서 저부로 촉매가 연속적으로 흐르고 관련 반응기에서 연속적으로 재생이 행해지는 반응 섹션에서 반응이 행해지고, 반응을 중단시키지 않도록 촉매가 반응 섹션으로 재순환된다는 것을 의미한다.

개질 유닛 (40) 은 적어도 제 1 및 제 2 반응 섹션 (41, 42) 을 포함한다. 도 6 에서, 각 반응 섹션 (41, 42) 은 나란히 직렬로 배치된 2 개의 촉매 이동층 반응기들로 구성되어 있다. 더 정확히 말하면, 제 1 반응 섹션 (41) 은 2 개의 이동층 개질 반응기들 (43, 43'), 반응기 (43) 의 저부로부터 획득되는 유출물을 반응기 (43') 의 헤드부로 이송하기 위한 수단 (도 6 에 도시 안 됨), 반응기 (43') 의 저부로부터 획득되는 유출물을 제 2 반응 섹션 (42) 으로 이송하기 위한 수단 (도 6 에 도시 안 됨), 및 반응기 (43) 의 저부로부터 수집된 촉매를 반응기 (43') 의 상부로 이송하기 위한 수단 (45) 을 포함한다.

유사하게, 제 2 반응 섹션 (42) 은 2 개의 이동층 개질 반응기들 (44, 44'), 반응기 (44) 의 저부로부터 획득되는 유출물을 반응기 (44') 의 헤드부로 이송하기 위한 수단 (도 6 에 도시 안 됨), 및 반응기 (44) 의 저부로부터 수집된 촉매를 반응기 (44') 의 상부로 이송하기 위한 수단 (46) 을 포함한다.

본 발명에 따르면, 제 1 반응 섹션 (41) 은 제 2 반응 섹션 (42) 에서 사용된 촉매의 조성과는 상이한 조성을 갖는 특정 촉매를 채용하는데 사용될 수 있다.

또한, 각 반응 섹션 (41, 42) 은 각 반응 섹션의 마지막 반응기로부터의 출구에서 수집된 촉매를, 동시에 그리고 개별적으로 반응 섹션들에서 사용된 촉매를 재생할 수 있는 본 발명에 따른 재생기 (1) 로 이송하기 위한 수단 (49, 51) 을 포함한다.

제 1 반응 섹션 (41) 에서는, 방향족 화합물로의 나프텐 화합물의 탈수소화의 반응은 주로 일어나는 반면, 제 2 반응 섹션에서는, 방향족으로의 n-파라핀의 탈수소고리화, 포화 단쇄 (C3, C4) 탄화수소를 형성하는 파라핀과 나프텐 화합물의 수소화분해 및 코크스 형성 (촉매 비활성화의 주된 인자) 의 주된 반응이 일어난다. 따라서, 제 1 반응 구역 (41) 으로부터 추출된 촉매가 제 2 반응 구역 (42) 으로부터의 것보다 더 낮은 정도의 비활성화를 가질 것이라는 것이 명확하게 이해될 것이다. 결과적으로, 제 2 반응 구역 (42) 으로부터 획득되는 촉매의 경우보다 제 1 반응 구역 (41) 에서 촉매의 활동도를 회복시키기 위해 덜 극심한 재생 작동 조건을 이용하는 것이 유리하다.

도 6 에 도시된 것처럼, 파라핀 화합물과 나프텐을 함유하는 탄화수소의 예열된 공급물이 수소와 함께 라인 (47) 을 통해 제 1 반응 섹션 (41) 의 반응기 (43) 의 헤드부로 보내진다. 상부 호퍼 (48) 에 저장된 촉매는 반응기 (43) 의 헤드부에 도입되어, 중력 하에서 유동하고 저부를 통해 나온다. 따라서, 탄화수소 공급물은 촉매 이동층과 접촉하게 되어, 제 1 반응기 (43) 의 저부로부터 인출되는 제 1 반응 유출물을 생성한다. 그리고 나서, 제 1 반응기 (43) 로부터 획득된 제 1 유출물 (선택적으로 재가열됨) 및 촉매는 제 2 반응기 (43') 의 헤드부로 보내지고, 이들은 제 2 반응기 내에서 하향 이동으로 이동한다. 그리고 나서, 상기 제 2 반응기 (43') 의 저부에서 출구로부터 인출되는 제 2 유출물을 생성하기 위해, 제 1 유출물은 촉매와 접촉하게 된다. 제 2 반응기 (43') 의 저부로부터 회수되는 촉매는 이송 수단 (49), 예컨대 리프팅 디바이스를 통해 재생기 (1) 의 헤드부에 있는 저장 호퍼 (53) 로 보내진다. 그리고 나서, 제 1 촉매는 재생기 (1) 에서 재생되고, 제 1 재생기로부터 인출되어 라인 (50) 을 통해 제 1 반응기 (43) 위에 위치된 호퍼 (48) 로 되돌려진다.

제 1 반응 섹션 (41) 의 제 2 반응기 (43') 로부터 획득되는 제 2 유출물은 제 2 반응 섹션 (42) 의 제 1 반응기 (44) 의 헤드부로 보내져서, 제 3 유출물을 생성하도록, 중력 하에서 유동하는 이동층에 포함된 촉매와 접촉하게 된다. 반응기 (44) 의 저부로부터 인출되는 제 3 유출물은 이송 수단 (도 6 에 도시 안 됨) 을 통해 제 2 반응 섹션 (42) 의 제 2 반응기 (44') 의 헤드부로 보내진다. 반응기 (44) 의 저부로부터의 출구로부터 수집된 촉매는 이송 수단 (46) (예컨대, 리프트) 을 통해 반응기 (44') 의 헤드부에 공급되고, 제 2 반응 섹션 (42) 의 제 2 반응기 (44') 의 저부로부터 인출되는 개질유를 생성하기 위해, 제 3 유출물과 접촉하게 된다. 반응기 (44) 로부터 중력 하에서 유동하는 촉매는 라인 (51) 을 통해 재생기 (1) 의 헤드부에 위치된 호퍼 (53') 에 충전된다. 제 2 반응 구역 (42) 으로부터의 출구로부터 수집된 촉매는 재생기 (1) 에서 재생된 후, 라인 (52) 을 통해 제 2 반응 섹션 (42) 의 제 1 반응기 (44) 위에 배치된 호퍼 (54) 로 보내진다. 사용된 촉매를 저장하기 위한 호퍼들 (53, 53') 은 촉매에 대해 불투과성인 벽에 의해 분리된 2 개의 저장 구획들을 포함하는 단일 호퍼에 의해 대체될 수도 있다. 마찬가지로, 재생 촉매를 위한 저장 호퍼들 (48, 54) 은 촉매에 대해 불투과성인 벽에 의해 분리된 구획들을 갖는 단일 호퍼에 의해 대체될 수도 있다.

대안적인 실시형태에서, 본 발명의 프로세스는, 각 반응 섹션에서, 촉매 이동층들이 수직방향으로 적층되어 있는 반응기를 이용한다.

다른 대안적인 실시형태에서, 반응기 내에 수직방향 구성으로 제 1 및 제 2 반응 구역들을 배치하는 것 (제 2 반응 구역 (42) 위에 제 1 반응 구역 (41) 이 위치됨) 도 또한 가능하다.

바람직하게는, 반응 구역들의 이동층 또는 이동층들이, 층의 외주로부터 중심 유출물 수집기를 포함하는 반응기 중심을 향하는 반경방향 유동 경로로 촉매 층을 통해 탄화수소 공급물이 이동하는 반경방향 이동층 타입이다.

일례로서, 반응 섹션들은 다음의 작동 조건 하에서 작동된다:

470℃ ~ 570℃ 의 반응 섹션에서의 평균 입구 온도;

0.3 ~ 1.5 ㎫ 의 압력

1 ~ 10 h^-1 의 (공급물의 질량 유량/촉매의 중량에 의한 양) 비

0.8 ~ 8 의 H₂/탄화수소 몰 비.

본 발명의 내용에서, 프로세스는 동일한 조성 또는 상이한 조성을 갖는 촉매들로 각각 작동하는 2 개 초과의 반응 섹션들을 포함할 수도 있다. 일례로서, 프로세스는 직렬의 3 개 또는 4 개의 반응 섹션들을 채용할 수도 있다.

도 6 에 예시된 프로세스는 반응 섹션당 2 개의 촉매 이동층들을 사용한다. 그렇지만, 반응 섹션당 하나 이상의 촉매 이동층을 사용하는 것이 분명히 가능하다.

탄화수소 공급물은 일반적으로, 파라핀계 및 나프탄계 화합물이 풍부하고 방향족 탄화수소 화합물이 비교적 적은 나프타 타입의 탄화수소 컷이다. 공급물은 50℃ ~ 250℃ 의 증류를 갖는 것이 바람직하다. 프로세스에 의해 처리될 수 있는 나프타 공급물은 예컨대, 원유 또는 천연가스 응축물의 상압 증류에 의해 획득된다. 본 발명의 프로세스는 촉매 분해 (FCC), 코크스팩션 (cokefaction) 또는 수소화분해 유닛에 의해 생성되는 중질 나프타, 또는 증기분해된 가솔린에 또한 적용될 수 있다.

Claims (16)

1. 상이한 작동 조건들 하에서 동시에 그리고 개별적으로 촉매들을 재생하는 이동층 촉매 재생기 (1) 로서,
   상기 재생기는 수직 방향으로 연장되는 용기 (2) 를 포함하고, 상기 용기는 상기 용기의 수직방향 높이를 따라 연장되는 적어도 2 개의 재생 구역들로 분할되고, 상기 재생 구역들 내에서 촉매 입자가 중력 하에서 이동하고, 각 재생 구역은, 잇달아 그리고 촉매들이 이동하는 순서로,
   a) 연소 섹션 (CO);
   b) 상기 연소 섹션 아래에 배치된 옥시염소화 섹션 (O) 으로서, 상기 연소 섹션 (CO) 으로부터 촉매를 상기 옥시염소화 섹션 (O) 으로 가져오기 위한 수단을 포함하는, 상기 옥시염소화 섹션 (O); 및
   c) 상기 옥시염소화 섹션 아래에 배치된 하소 섹션 (CA)
   을 포함하고,
   상기 재생 구역들은, 상기 재생기에서 각 구역의 촉매들이 상이한 작동 조건들 하에서 재생될 수 있도록, 촉매들 및 가스들에 대해 불투과성인 분리 수단에 의해 서로 분리되어 있는, 이동층 촉매 재생기 (1).
2. 제 1 항에 있어서,
   각 연소 섹션은, 가스에 대해 투과성이고 촉매들에 대해 불투과성인 2 개의 체들 (sieves) 에 의해 규정되는 환형 공간을 포함하고, 상기 환형 공간 내에서 상기 촉매는 중력 하에서 이동하는 것을 특징으로 하는 이동층 촉매 재생기 (1).
3. 제 1 항에 있어서,
   각 연소 섹션은 환형 공간 (30) 의 일부에 의해 형성되고,
   상기 환형 공간 (30) 은, 가스에 대해 투과성이고 촉매들에 대해 불투과성인 2 개의 체들 (9, 9') 에 의해 규정되고, 또한 촉매들 및 가스에 대해 불투과성인 분리 수단 (34) 에 의해 부분들로 분할되어 있는 것을 특징으로 하는 이동층 촉매 재생기 (1).
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 체들은 스크린 및 천공 플레이트로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 이동층 촉매 재생기 (1).
5. 제 1 항에 있어서,
   각 옥시염소화 섹션은 촉매들 및 가스에 대해 불투과성인 분리 수단 (23) 에 의해 상기 용기 (2) 의 구역을 구획들 (22, 22') 로 분할함으로써 획득되는 것을 특징으로 하는 이동층 촉매 재생기 (1).
6. 제 1 항에 있어서,
   각 하소 섹션은 촉매들 및 가스에 대해 불투과성인 분리 수단 (27) 에 의해 상기 용기 (2) 의 구역을 구획들 (26, 26') 로 분할함으로써 획득되는 것을 특징으로 하는 이동층 촉매 재생기 (1).
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 옥시염소화 섹션은 하소 가스와 옥시염소화 가스의 혼합을 수행하도록 구성된 혼합 섹션에 의해 상기 하소 섹션으로부터 분리되어 있는 것을 특징으로 하는 이동층 촉매 재생기 (1).
8. 연속 촉매 개질 유닛 (40) 으로서,
   

   

   적어도 제 1 반응 구역 (41) 및 적어도 제 2 반응 구역 (42) 으로서, 제 1 및 제 2 반응 구역은 적어도 제 1 촉매 이동층 및 적어도 제 2 촉매 이동층을 각각 포함하는, 상기 제 1 반응 구역 (41) 및 상기 제 2 반응 구역 (42);
   

   

   제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 재생기 (1) 로서, 상이한 작동 조건들 하에서 상기 제 1 및 제 2 반응 구역 (41, 42) 의 촉매들을 동시에 그리고 개별적으로 재생할 수 있는, 상기 재생기 (1);
   

   

   상기 제 1 반응 구역 (41) 으로부터 획득되는 유출물을 상기 제 2 반응 구역 (42) 으로 이송하기 위한 수단;
   

   

   상기 제 1 반응 구역 (41) 으로부터 상기 재생기 (1) 로 촉매를 가져오기 위한 수단 (49);
   

   

   상기 제 2 반응 구역 (42) 으로부터 상기 재생기 (1) 로 촉매를 가져오기 위한 수단 (51);
   

   

   상기 재생기 (1) 로부터 상기 제 1 반응 구역 (41) 으로 재생 촉매를 이송하기 위한 수단 (50); 및
   

   

   상기 재생기 (1) 로부터 상기 제 2 반응 구역 (42) 으로 재생 촉매를 이송하기 위한 수단 (52)
   을 포함하는, 연속 촉매 개질 유닛 (40).
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 제 1 및 제 2 반응 구역 (41, 42) 은 반응기 내에 수직방향 스택 (stack) 으로 배치되는 것을 특징으로 하는 연속 촉매 개질 유닛 (40).
10. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 반응 구역 (41, 42) 은 나란히 배치되는 적어도 제 1 반응기 및 적어도 제 2 반응기 내에 각각 배치되는 것을 특징으로 하는 연속 촉매 개질 유닛 (40).
11. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 반응 구역 (41) 의 촉매의 조성이 상기 제 2 반응 구역 (42) 의 촉매의 조성과 상이한 것을 특징으로 하는 연속 촉매 개질 유닛 (40).
12. 탄화수소 공급물의 촉매 개질을 위한 방법으로서,
    a) 적어도 하나의 촉매 이동층을 포함하는 적어도 제 1 반응 구역 (41) 에서 수소의 존재 하에서 상기 탄화수소 공급물을 처리하는 단계;
    b) 상기 제 1 반응 구역 (41) 으로부터 유출물 및 촉매를 연속적으로 그리고 개별적으로 인출하는 단계;
    c) 적어도 하나의 촉매 이동층을 포함하는 적어도 제 2 반응 구역 (42) 에서 수소의 존재 하에서, 상기 제 1 반응 구역 (41) 으로부터 획득되는 상기 유출물을 처리하는 단계;
    d) 상기 제 2 반응 구역 (42) 으로부터 개질유 (reformate) 및 촉매를 연속적으로 그리고 개별적으로 인출하는 단계;
    e) 촉매들을 제 1 및 제 2 반응 구역으로부터 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 재생기 (1) 로 보내고, 상이한 작동 조건들 하에서 상기 촉매들을 재생하는 단계; 및
    f) 각각의 제 1 및 제 2 반응 구역 (41, 42) 으로 재생 촉매들을 개별적으로 보내는 단계
    를 포함하는, 탄화수소 공급물의 촉매 개질을 위한 방법.
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 반응 구역 (41) 의 촉매의 조성이 상기 제 2 반응 구역 (42) 의 촉매의 조성과 상이한 것을 특징으로 하는 탄화수소 공급물의 촉매 개질을 위한 방법.
14. 제 12 항에 있어서,
    상기 공급물, 유출물들 및 상기 촉매들의 유동들은 하향 방향으로 병류 (co-currents) 인 것을 특징으로 하는 탄화수소 공급물의 촉매 개질을 위한 방법.
15. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 반응 구역 (41, 42) 은 상기 제 1 반응 구역 (41) 이 상기 제 2 반응 구역 (42) 위에 위치된 상태로 반응기 내에 수직방향 구성으로 배치되는 것을 특징으로 하는 탄화수소 공급물의 촉매 개질을 위한 방법.
16. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 반응 구역 (41, 42) 은 적어도 제 1 반응기 및 적어도 제 2 반응기 내에 각각 나란히 배치되는 것을 특징으로 하는 탄화수소 공급물의 촉매 개질을 위한 방법.

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