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公開番号2025179832
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-12-10
出願番号2025088079
出願日2025-05-27
発明の名称側面入口付き触媒冷却器の触媒入口領域に設置されたバッフルプレート
出願人ペトロレオブラジレイロソシエダアノニマ - ペトロブラス
代理人個人,個人,個人
主分類B01J 8/24 20060101AFI20251203BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】触媒入口に近いビームの管の列の浸食を防止するバッフルプレートを提供する。
【解決手段】バッフルプレートは、側面入口付き触媒冷却器200の触媒入口領域に設置されるバッフルプレート100であって、触媒冷却器200の触媒入口領域に最も近いビーム220の第一列の管の前に固定され、入口ノズル210の上部セクションを通って触媒冷却器200のシェルに入る触媒流によって巻き込まれたガスを偏向させ、ガスをバッフルプレート100と触媒冷却器200のシェルとの間を通過させて、触媒床240の頂部241の上方領域にあるシェルの希釈相230に導くように位置決めされる。
【選択図】図7
特許請求の範囲【請求項１】
側面入口付き触媒冷却器（２００）の触媒入口領域に設置されたバッフルプレート（１００）であって、前記バッフルプレート（１００）が、
前記触媒冷却器（２００）の前記触媒入口領域に最も近いビーム（２２０）の第一列の管の前に固定され、
入口ノズル（２１０）の上部セクションを通って前記触媒冷却器（２００）のシェルに入る触媒流によって巻き込まれたガスを偏向させ、前記ガスを前記バッフルプレート（１００）と前記触媒冷却器（２００）の前記シェルとの間を通過させて、触媒床（２４０）の頂部（２４１）の上方領域にある前記シェルの希釈相（２３０）に導くように位置決めされる、バッフルプレート（１００）。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記入口ノズル（２１０）内に収集された前記ガスの解放が、前記触媒冷却器の希釈相（２３０）内で、前記触媒床（２４０）の頂部（２４１）から十分に離れた地点で、好ましくはベント（２５０）の高さより低い地点で生じるのに十分な全高を備えることを特徴とする、請求項１に記載のバッフルプレート（１００）。
【請求項３】
前記触媒入口ノズル（２１０）の通路面積の減少は、３０％を超えないことを特徴とする、請求項１記載のバッフルプレート（１００）。
【請求項４】
前記入口ノズル（２１０）への前記バッフルプレート（１００）の挿入は、前記触媒冷却器（２００）の前記シェルに隣接するノズルによって形成される楕円の全高の２０％～４０％であることを特徴とする、請求項１に記載のバッフルプレート（１００）。
【請求項５】
前記バッフルプレート（１００）は、支持グリッド（１２０）によってビーム（２２０）の第一列の管に固定され、前記支持グリッド（１２０）は、前記管に直接溶接された止め具の設置によって前記管上に支持されることを特徴とする、請求項１に記載のバッフルプレート（１００）。
【請求項６】
巻き込まれた前記ガスは、再生器から来る気泡を含み、前記気泡は、触媒流れ自体によって前記触媒冷却器（２００）の前記シェルの内部に引き込まれることを特徴とする、請求項１に記載のバッフルプレート（１００）。
【請求項７】
前記触媒床（２４０）の頂部（２４１）のガス噴出に面する前記バッフルプレート（１００）の面は、少なくとも１インチ（２５．４ｍｍ）の耐浸食性耐火物（１１０）の層で保護されることを特徴とする、請求項１に記載のバッフルプレート（１００）。
【請求項８】
前記バッフルプレート（１００）の各側面に沿ってガスの出口のための開放通路をさら備え、側面の通路は、それぞれが前記バッフルプレート（１００）と前記触媒冷却器（２００）の前記シェルとの間に存在する断面通路面積の５０％～１５０％の通路面積を有するように設計されることを特徴とする、請求項１に記載のバッフルプレート（１００）。
【請求項９】
前記触媒冷却器（２００）の前記シェルまで延在する前記バッフルプレート（１００）をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載のバッフルプレート（１００）。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、流動接触分解（ＦＣＣ）技術の技術分野に関する。より具体的には、本発明は、残留流動接触分解（ＲＦＣＣ）ユニットにおける触媒冷却器の作動時間及び信頼性を向上させるための手段に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
ＲＦＣＣユニットで残留渣を処理すると、コークス収率が非常に高くなる。流動接触分解（ＦＣＣ）ユニットは、４～６％ｗ／ｗのコークス収率を有するが、ＲＦＣＣユニットは、８～１２％ｗ／ｗという高い値を達成することができる。
【０００３】
ＲＦＣＣユニットではコークスの量が多いため、再生器でのエネルギー放出が高くなり、コンバータのエネルギー需要をはるかに上回る。この過剰なエネルギーに対処するために、ＲＦＣＣには、いわゆる「触媒冷却器」が設置され、これは、床を冷却するように設計された機器である。これがなければ、残渣含有率の高い処理の負荷は、不可能である。
【０００４】
触媒冷却器は、熱い触媒床から、水を満たしたビーム（ｆｅｉｘｅｃｏｍａｇｕａ）を通して熱を除去する。これは、熱交換器と似ている。ビームの内部を通過する水の自然循環又は強制循環によって、触媒から余分な熱が除去され、その熱は、より低い温度で再生器に戻される。水に吸収されたエネルギーは、高圧飽和蒸気を発生させ、この高圧飽和蒸気は、ＲＦＣＣユニット自体によって、及び／又は精製所内の他のユニットによって使用される。触媒冷却器によって除去される熱量は、出口にあるバルブによって制御され、触媒の循環、ひいては機器の熱負荷が調整される。
【０００５】
ＦＣＣ触媒は極めて研磨性が高いので、ビームの浸食と、それに伴って管に穴ができることは、このタイプの機器の設計者にとって常に懸念事項である。図１、図２及び図３は、それぞれ異なる設計者ＫＢＲ、ＵＯＰ及びＳｔｏｎｅ＆Ｗｅｂｓｔｅｒからの触媒冷却器の典型的な概略図を示す。
【０００６】
ＫＢＲ設計は、図１に示すように、単一のビームで設計され、よりシンプルでより低コストの代替案を目的とした。この設計の欠点は、管が穿刺された場合、触媒冷却器が完全に失われることである。ＫＢＲは、シェル内の触媒入口に近接しているため、通常は最も浸食を受けやすい第一列と第二列の管に硬質コーティングを施すことによって、この問題を解決しようとしている。高耐浸食性のコーティングを適用すると、管の寿命は延びるが、工業的実践は、これらのコーティングの耐久性に限界があり、触媒冷却器の動作条件によっては、コーティングが、３６～４８ヶ月間の作動後に破損する可能性があることが分かっている。
【０００７】
ＵＯＰ設計は、図２に示すように、前述の問題を回避しようとするために考えられ、触媒が装置の上部を通って進入する。ＫＢＲ及びＳｔｏｎｅ＆Ｗｅｂｓｔｅｒモデルとは異なり、ＵＯＰモデルでは、触媒流がビーム全体に横方向に入ることはない。
【０００８】
Ｓｔｏｎｅ＆Ｗｅｂｓｔｅｒは、図３に示すように、複数のビームアセンブリを挿入することによって、独立した隔離を可能にすることで、浸食問題を解決しようとした。したがって、管の１つに穴が開いていることが同定された場合、ＲＦＣＣユニットは、停止する必要がなく、単に、穴の開いた管が位置するアセンブリへの水入口を塞ぐだけで、動作し続ける。触媒冷却器の熱負荷が低減されるので、精製業者は、ＲＦＣＣ供給流を低減するか、又はより軽い残渣を処理することによって供給品質を調整する必要がある。これは理想的ではないが、そのような構成は、精製業者がビームのシャットダウン及び修理を計画するためにいくらかの時間を獲得することを可能にする。しかしながら、この柔軟性には、より複雑で高価な配置という代償が伴う。これは問題に対する一時的な解決策であり、収益の損失も伴うため、ユニットを停止し、ビームを修理した後にのみ解決すべきである。
【０００９】
触媒がシェルの側面を通って冷却器に入る触媒冷却器では、腐食の問題は、特に重要である。この配置はいくつかの利点があるが、触媒入口付近の管の前記第一列において、重大な浸食問題をも引き起こす。第一列及び第二列の管において、激しい浸食が発生すると、触媒冷却器のビームに穴が開くことで、ＲＦＣＣの予定外の停止をもたらし、収益の著しい損失につながる。この機器における信頼性の欠如は、収益性向上のために望ましい長期作動の妨げとなっている。
【００１０】
したがって、最近試験された様々な解決策を考慮すると、浸食問題を解決し、したがって触媒冷却器の作動時間を長くするために、残留流動接触分解（ＲＦＣＣ）ユニットの触媒冷却器のビーム内の管の浸食を低減する新しい手段が必要とされている。
（【００１１】以降は省略されています）

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