連続式流動接触芳香族製造プラントの運転方法
【課題】ＦＣＣ装置から得られる分解軽油（ＬＣＯ）等を原料にして芳香族炭化水素を製造する連続式流動接触芳香族製造プラントにおいて、効率的に安定して芳香族炭化水素を製造でき、反応系を高圧下にすることに伴う動力増大を低減できる運転方法を提供する。
【解決手段】ＬＣＯ等の原料油を流動床状態にある芳香族製造触媒と接触させて芳香族炭化水素を得る流動床反応器１２と熱付け用燃料を酸素含有ガスの存在下に燃焼させて流動床反応器１２内から抜き出された芳香族製造触媒に熱付けを行う熱付け槽１４と熱付け槽１４に酸素含有ガスを供給する送風手段（エアブロア２０）とを有する連続式流動接触芳香族製造プラント１０の運転方法であって、流動床反応器１２内の圧力を０．３ＭＰａＧ〜０．６ＭＰａＧとし、熱付け槽１４内の圧力を流動床反応器１２内よりも高くし、熱付け槽１４から排出される燃焼ガスの圧力エネルギーを送風手段の動力として利用する。
【解決手段】ＬＣＯ等の原料油を流動床状態にある芳香族製造触媒と接触させて芳香族炭化水素を得る流動床反応器１２と熱付け用燃料を酸素含有ガスの存在下に燃焼させて流動床反応器１２内から抜き出された芳香族製造触媒に熱付けを行う熱付け槽１４と熱付け槽１４に酸素含有ガスを供給する送風手段（エアブロア２０）とを有する連続式流動接触芳香族製造プラント１０の運転方法であって、流動床反応器１２内の圧力を０．３ＭＰａＧ〜０．６ＭＰａＧとし、熱付け槽１４内の圧力を流動床反応器１２内よりも高くし、熱付け槽１４から排出される燃焼ガスの圧力エネルギーを送風手段の動力として利用する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流動床反応器を用いた接触芳香族製造反応により芳香族炭化水素を製造する連続式流動接触芳香族製造プラントの運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
原油蒸留装置から得られる軽質ナフサ、重質ナフサ等から接触芳香族製造反応により、ＢＴＸ（ベンゼン、トルエン、キシレン等）等の芳香族炭化水素を製造する方法はよく知られている。一般に、これらの製造方式としては、粒状の芳香族製造触媒を用いた固定床または移動床による方式が採用されている。
【０００３】
芳香族製造反応は、通常、吸熱反応であるため、その反応熱を補うための熱供給の方法およびそれに関連する温度制御の手法が課題となっている。また、原料が軽質ナフサの場合はともかく、重質ナフサ、とりわけ流動接触分解（以下、ＦＣＣと記す。）装置からの分解軽油（ライトサイクルオイル。以下、ＬＣＯと記す。）となったときは、反応操作の進行に伴うコークの発生が著しく、芳香族製造触媒の再生の頻度も著しくなる。
【０００４】
そのため、これらの課題に対処するために、従来の固定床や移動床による方式に代え、流動床による方式も提案されている（例えば、特許文献１等）。
流動床による方式を採用することで、反応床を完全混合に近い状態に維持することができ、反応温度を均一に保つことが容易になるとともに、原料が重質化した場合のコーク劣化した芳香族製造触媒を適宜流動床反応器から抜き出すことで、再生を円滑に行うことができる。すなわち、原料との接触によって芳香族製造触媒にコークが付着し、芳香族製造触媒が不活性化するため、流動床反応器内から抜き出された芳香族製造触媒を再生器に移送し、該再生器内にて芳香族製造触媒に付着したコークを外部から供給された空気の存在下に燃焼させて芳香族製造触媒を再生した後、再生された芳香族製造触媒を流動床反応器に移送することが行われる。
【０００５】
しかし、流動床反応器において芳香族製造触媒に付着するコーク量が少ない場合は、再生器内にてコークを燃焼させても、流動床反応器における芳香族製造反応（吸熱反応）に必要な熱を得ることはできない。そのため、流動床反応器に供給する前の原料を、予熱器によってあらかじめ反応温度以上にまで加熱する必要がある。
【０００６】
しかし、予熱器による原料の加熱では、流動床反応器に熱を十分に供給できない。また、芳香族製造反応が急激に進行する等によって流動床反応器内の温度が急激に低下した場合に、不足する熱を迅速に供給できない。ただし、再生器内の芳香族製造触媒より芳香族製造反応（吸熱反応）に必要な熱を与えるために、再生器触媒床にトーチオイルを注入して、空気で燃焼させ、触媒床温度を高くする方法を採用すれば、効率的に、かつ安定してＢＴＸを含む生成油を製造できる。
【０００７】
また、再生器内にて再生された芳香族製造触媒を流動床反応器に移送するためには、再生器内の圧力を流動床反応器内の圧力よりも高くする必要がある。そのため、再生器内にてコークを燃焼させるための空気を、エアブロアによって多量に、かつ安定的に再生器に供給する必要がある。さらに、芳香族製造反応を行う場合の流動床反応器内の圧力（０．３ＭＰａＧ〜０．６ＭＰａＧ）が、通常の流動床反応器内の圧力（例えばＦＣＣの場合、０．１５ＭＰａＧ〜０．２ＭＰａＧ）よりも高いため、熱付け槽を含めた反応系全体を通常よりも高圧下にする必要がある。
【０００８】
しかし、空気をより多量に、かつ安定的に再生器に供給するための動力が不足し、多量の空気を安定して供給できないことがある。そのため、再生された芳香族製造触媒を流動床反応器に安定して移送できず、効率的に、かつ安定してＢＴＸを含む生成油を製造できない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特表平３−５０３６５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、ＦＣＣ装置から得られるＬＣＯ、原油蒸留装置からのナフサおよび直留軽油等を原料にして芳香族炭化水素を製造する連続式流動接触芳香族製造プラントにおいて、効率的に、安定して芳香族炭化水素を製造でき、かつ反応系を高圧下にすることに伴う動力増大を低減できる運転方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の連続式流動接触芳香族製造プラントの運転方法は、ＦＣＣ装置から得られる分解軽油、該分解軽油を水素化処理したものならびに原油蒸留装置からのナフサおよび直留軽油等からなる群から選ばれる１種以上の留出油を、流動床状態にある芳香族製造触媒と接触させて芳香族炭化水素を含む反応生成物を得る流動床反応器と、外部から供給された熱付け用燃料を酸素含有ガスの存在下に燃焼させることによって、前記流動床反応器内から抜き出された前記芳香族製造触媒に熱付けを行う熱付け槽と、前記熱付け槽に前記酸素含有ガスを供給する送風手段とを有する連続式流動接触芳香族製造プラントの運転方法であって、前記流動床反応器内の圧力を、０．３ＭＰａＧ〜０．６ＭＰａＧとし、前記熱付け槽内の圧力を、流動床反応器内の圧力よりも高くし、前記熱付け槽から排出される、前記熱付け用燃料の燃焼によって発生した燃焼ガスの圧力エネルギーを、前記送風手段の動力として利用することを特徴とする。
【００１２】
本発明の連続式流動接触芳香族製造プラントの運転方法においては、前記熱付け槽から排出される前記燃焼ガスをエキスパンダに通すことによって、前記燃焼ガスの圧力エネルギーを前記エキスパンダによって機械エネルギーに変換し、該機械エネルギーによって、前記エキスパンダに接続された前記送風手段を駆動させることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の連続式流動接触芳香族製造プラントの運転方法によれば、ＦＣＣ装置から得られるＬＣＯ、原油蒸留装置からのナフサおよび直留軽油等を原料にして芳香族炭化水素を製造する連続式流動接触芳香族製造プラントにおいて、効率的に、安定して芳香族炭化水素を製造でき、かつ反応系を高圧下にすることに伴う動力増大を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】連続式流動接触芳香族製造プラントの一例を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、連続式流動接触芳香族製造プラントの一例を示す概略構成図である。連続式流動接触芳香族製造プラント１０は、流動床反応器１２と、熱付け槽１４と、セパレータ１６と、エキスパンダ１８と、エキスパンダ１８に直結したエアブロア２０（送風手段）と、エキスパンダ１８およびエアブロア２０に連結したモータ／発電機２２と、廃熱ボイラ２４と、末端が流動床反応器１２に接続された触媒ライザ２６と、基端が流動床反応器１２に接続され、末端が熱付け槽１４に接続された第１の傾斜パイプ２８と、基端が熱付け槽１４に接続され、末端が触媒ライザ２６の基端に接続された第２の傾斜パイプ３０と、末端が触媒ライザ２６の基端に接続されたフィードパイプ３２と、基端が流動床反応器１２に接続された排出パイプ３４と、末端が熱付け槽１４に接続された燃料パイプ３６と、基端がエアブロア２０に接続され、末端が熱付け槽１４に接続されたエアパイプ３８と、基端が熱付け槽１４に接続され、末端がセパレータ１６に接続された第１の排気パイプ４０と、基端がセパレータ１６に接続され、末端がエキスパンダ１８に接続された第２の排気パイプ４２と、基端がエキスパンダ１８に接続され、末端が廃熱ボイラ２４に接続された第３の排気パイプ４４とを備える。
【００１６】
流動床反応器１２は、原料油を流動床状態にある芳香族製造触媒と接触させてＢＴＸを多く含む生成油を得るためのものであり、触媒ライザ２６を通って移送された原料油の蒸気および芳香族製造触媒を内部に導入する供給口と、芳香族製造触媒を第１の傾斜パイプ２８へ抜き出す抜出口と、生成油の蒸気と芳香族製造触媒とを分離するサイクロンと、サイクロンで分離された生成油の蒸気を排出パイプ３４へ排出する排出口とを備える。
【００１７】
熱付け槽１４は、芳香族製造触媒に付着したコークの燃焼による熱に依存することなく、外部から供給されたエネルギーによって芳香族製造触媒に積極的に熱付けするためのもの、すなわちこれ自体が大きな加熱装置そのものであり、第１の傾斜パイプ２８を通って移送された芳香族製造触媒を内部に導入する供給口と、芳香族製造触媒を第２の傾斜パイプ３０へ抜き出す抜出口と、燃料パイプ３６を通って外部から供給された熱付け用燃料を内部に導入する供給口と、エアパイプ３８を通って供給された空気（酸素含有ガス）を内部に導入する供給口と、燃焼によって発生した燃焼ガスを第１の排気パイプ４０へ排気する排気口とを備える。
【００１８】
セパレータ１６は、燃焼ガスに含まれる芳香族製造触媒を燃焼ガスから分離するためのものであり、エキスパンダ１８へ送られる燃焼ガス中に芳香族製造触媒が同伴し、芳香族製造触媒によってエキスパンダ１８のタービンが摩耗することを抑える。
【００１９】
エキスパンダ１８は、吸入側の燃焼ガスの圧力と排出側の圧力（大気圧）との差圧を利用するものであり、内部を通過する燃焼ガスでタービンを回転させることによって、燃焼ガスの圧力エネルギーを回転力エネルギー（機械エネルギー）に変換、回収するものである。
【００２０】
エアブロア２０は、エキスパンダ１８およびまたはモータ／発電機２２からの回転力エネルギーを動力としてロータを回転させ、空気を送り出すものである。エアブロア２０としては、遠心式、軸流式等が挙げられる。
【００２１】
廃熱ボイラ２４は、エキスパンダ１８から排出される高温の燃焼ガスによって水を加熱し、水蒸気を発生させることによって、燃焼ガスの熱エネルギーを回収するものである。
【００２２】
触媒ライザ２６は、垂直方向に延びるパイプ状のものであり、第２の傾斜パイプ３０を通って移送された芳香族製造触媒を内部に導入する供給口と、フィードパイプ３２を通って供給された原料油の蒸気を内部に導入する供給口とを備える。
【００２３】
図１の連続式流動接触芳香族製造プラント１０の運転は、例えば、以下のように行われる。
フィードパイプ３２の途中に設けられた予熱器（図示略）によってあらかじめ加熱された原料油の蒸気を、フィードパイプ３２から触媒ライザ２６に連続的に導入する。これと同時に、熱付け槽１４にて熱付けされた芳香族製造触媒を、第２の傾斜パイプ３０から触媒ライザ２６に連続的に導入し、触媒ライザ２６を上昇する原料油の蒸気を移送媒体として、流動床反応器１２へ移送する。
【００２４】
触媒ライザ２６から流動床反応器１２に原料油の蒸気とともに連続的に導入された芳香族製造触媒は、原料油の蒸気によって流動床状態となる。流動床状態にて原料油の蒸気と芳香族製造触媒とが接触し、ＢＴＸを多く含む生成油の蒸気が得られる。生成油の蒸気と芳香族製造触媒とを、サイクロンによって分離し、生成油の蒸気を排出パイプ３４へ連続的に排出し、排出パイプ３４を通って後段の蒸留塔（図示略）等へ移送する。原料油の蒸気との接触によってコークが付着し、部分的に不活性化した芳香族製造触媒の一部を、流動床反応器１２から第１の傾斜パイプ２８へ連続的に抜き出す。
【００２５】
燃料パイプ３６を通って外部から供給された熱付け用燃料を、エアパイプ３８を通ってエアブロア２０から供給された空気（酸素含有ガス）の存在下に燃焼させることによって、第１の傾斜パイプ２８から熱付け槽１４に連続的に導入された芳香族製造触媒に、流動床反応器１２内の反応温度以上に連続的に熱付けする。また、熱付け時には、芳香族製造触媒に付着したコークも燃焼するため、芳香族製造触媒の再生も行われる。燃焼によって発生した燃焼ガスを、第１の排気パイプ４０へ連続的に排気する。熱付けされた芳香族製造触媒を、熱付け槽１４から第２の傾斜パイプ３０へ連続的に抜き出し、第２の傾斜パイプ３０から触媒ライザ２６に再び導入する。このように、芳香族製造触媒は、流動床反応器１２と熱付け槽１４との間を絶えず循環している。
【００２６】
第１の排気パイプ４０へ排気された燃焼ガスをセパレータ１６に導入し、セパレータ１６にて燃焼ガスから芳香族製造触媒を分離する。セパレータ１６から第２の排気パイプ４２へ連続的に排気され、エキスパンダ１８に導入された燃焼ガスによって、エキスパンダ１８のタービンを回転させ、燃焼ガスの圧力エネルギーを回転力エネルギー（機械エネルギー）に変換、回収する。エキスパンダ１８から第３の排気パイプ４４へ連続的に排気され、廃熱ボイラ２４に導入された燃焼ガスから熱エネルギーを回収した後、燃焼ガスを外部に排出する。
【００２７】
熱付け槽１４への空気の供給は、以下のように行う。
連続式流動接触芳香族製造プラント１０の運転開始時には、モータ／発電機２２のモータを駆動させ、モータの回転力エネルギーによってモータ／発電機２２に連結したエアブロア２０を駆動させ、空気をエアパイプ３８に送り出し、エアパイプ３８から熱付け槽１４へ供給する。
【００２８】
連続式流動接触芳香族製造プラント１０の通常運転時には、エキスパンダ１８にて燃焼ガスの圧力エネルギーから変換、回収された回転力エネルギーによって、エキスパンダ１８と同軸上に配置されたエアブロア２０を駆動させ、空気をエアパイプ３８に送り出し、エアパイプ３８から熱付け槽１４へ供給する。エキスパンダ１８からの回転力エネルギーだけではエアブロア２０の動力が不足する場合は、モータ／発電機２２のモータを駆動させ、モータの回転力エネルギーによって動力を補う。エキスパンダ１８から余剰の回転力エネルギーが発生する場合は、モータ／発電機２２の発電機を駆動させ、余剰の回転力エネルギーを電力エネルギーとして回収する。
【００２９】
原料油としては、ＦＣＣ装置から得られるＬＣＯ、該ＬＣＯを水素化処理したものならびに原油蒸留装置からのナフサおよび直留軽油等からなる群から選ばれる１種以上を用いる。これら原料油を用いた場合、該原料油と芳香族製造触媒とが接触した際に芳香族製造触媒に付着するコーク量は必ずしも多くない。また、これら原料油の芳香族製造反応を行う際の反応系の圧力はＦＣＣ装置に比べて高くなる。よって、これら原料油から芳香族炭化水素を含む生成油を効率的に、かつ安定して製造するためには、本発明の運転方法が有効となる。
【００３０】
芳香族製造触媒は、結晶性アルミノシリケートを含むものである。
結晶性アルミノシリケートの含有量は、特に限定されないが、１０〜９５質量％が好ましく、２０〜８０質量％がより好ましく、２５〜７０質量％がさらに好ましい。
【００３１】
結晶性アルミノシリケートとしては、特に限定されないが、例えば、中孔径ゼオライトであるＭＦＩ、ＭＥＬ、ＴＯＮ、ＭＴＴ、ＭＲＥ、ＦＥＲ、ＡＥＬ、ＥＵＯタイプのゼオライトが好ましく、ＭＦＩタイプおよび／またはＭＥＬタイプの結晶構造体がより好ましい。ＭＦＩタイプ、ＭＥＬタイプ等の結晶性アルミノシリケートは、Ｔｈｅ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｚｅｏｌｉｔｅ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎにより公表された種類の公知ゼオライト構造型に属する（Ａｔｌａｓ ｏｆ Ｚｅｏｌｉｔｅ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ Ｔｙｐｅｓ，Ｗ．Ｍ．Ｍｅｉｙｅｒ ａｎｄ Ｄ．Ｈ．Ｏｌｓｏｎ （１９７８）．Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｂｙ Ｐｏｌｙｃｒｙｓｔａｌ Ｂｏｏｋ Ｓｅｒｖｉｃｅ，Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ，ＰＡ，ＵＳＡ）。
【００３２】
結晶性アルミノシリケートとしては、ガリウムを含むものが好ましい。ガリウムを含むことにより、より効率的にＢＴＸを製造できると同時に、炭素数３〜６の非芳香族炭化水素の副生を大幅に抑制できる。
ガリウムを含む結晶性アルミノシリケートとしては、結晶性アルミノシリケートの格子骨格内にガリウムが組み込まれたもの（結晶性アルミノガロシリケート）、結晶性アルミノシリケートにガリウムを担持したもの（Ｇａ担持結晶性アルミノシリケート）、その両方を含んだものが挙げられる。
【００３３】
Ｇａ担持結晶性アルミノシリケートは、結晶性アルミノシリケートにガリウムをイオン交換法、含浸法等の公知の方法によって担持したものである。この際に用いるガリウム源としては、特に限定されないが、硝酸ガリウム、塩化ガリウム等のガリウム塩、酸化ガリウム等が挙げられる。
【００３４】
結晶性アルミノガロシリケートは、ＳｉＯ４、ＡｌＯ４およびＧａＯ４構造が骨格中において四面体配位をとる構造のもので、水熱合成によるゲル結晶化、結晶性アルミノシリケートの格子骨格中にガリウムを挿入する方法、または結晶性ガロシリケートの格子骨格中にアルミニウムを挿入する方法で得ることができる。
結晶性アルミノシリケートの粒子寸法は、通常、０．０１〜２μｍであり、０．０２〜１μｍが好ましい。
【００３５】
熱付け用燃料としては、芳香族製造触媒に付着したコーク以外の燃料であって、外部から供給された燃料（いわゆるトーチオイル）、例えば、連続式流動接触芳香族製造プラント１０で得られた生成油の蒸留塔底油等が挙げられ、特に芳香族製造触媒の水蒸気による劣化の問題を回避するという点から、水素原子に対する炭素原子の比率（Ｃ／Ｈ）が比較的大きい蒸留塔底油が好ましい。
酸素含有ガスとしては、空気、純酸素等が挙げられ、経済的な観点から、空気が好ましい。
【００３６】
予熱器（図示略）による原料油の加熱温度は、流動床反応器１２内での芳香族製造反応に必要な熱は熱付けされた芳香族製造触媒によって供給される点から、流動床反応器１２内の反応温度未満であればよく、２５０〜４５０℃が好ましい。
【００３７】
流動床反応器１２内の圧力は、０．３ＭＰａＧ〜０．６ＭＰａＧであり、０．３ＭＰａＧ〜０．５ＭＰａＧが好ましく、０．３ＭＰａＧ〜０．４ＭＰａＧがより好ましい。流動床反応器１２内の圧力が０．３ＭＰａＧ以上であれば、ＢＴＸを効率的に製造できる。ただし、流動床反応器１２内の圧力が０．６ＭＰａＧを超えると、熱付け槽１４からの排気ガスの圧力も高くなりすぎるため、排気ガスの高い圧力に耐え得るようにエキスパンダ１８の設計を見直す必要があり、その結果、エキスパンダ１８が特殊なものとなってプラントのコスト増につながる。また、流動床反応器１２内の圧力が０．６ＭＰａＧを超えると、ＢＴＸの収率も低下する。
【００３８】
流動床反応器１２内の反応温度は、３５０〜７００℃が好ましく、５２０〜６００℃がより好ましい。反応温度が３５０℃以上であれば、芳香族製造触媒の活性が十分となる。反応温度が７００℃以下であれば、過度の分解反応が抑制される。
【００３９】
流動床反応器１２内における原料油と芳香族製造触媒と接触時間は、５〜３０秒が好ましく、１５〜２０秒がより好ましい。接触時間が５秒以上であれば、芳香族製造反応が十分に進行する。接触時間が３０秒以下であれば、分解によって副生する軽質ガスの量を抑制できる。
【００４０】
流動床反応器１２内から抜き出される芳香族製造触媒の量（循環量）は、流動床反応器１２に供給される原料油１トンあたり５〜３０トンが好ましく、これは全体の熱バランスとも関連し決められるものである。
【００４１】
熱付け槽１４内の圧力は、熱付け槽１４が流動床反応器１２より低い位置に置かれる場合、熱付けされた芳香族製造触媒を流動床反応器１２へ移送する点から、流動床反応器１２内の圧力よりも高くする。熱付け槽１４内の圧力は、流動床反応器１２内の圧力より０．０５ＭＰａ程度高いことが好ましく、０．０３ＭＰａ〜０．１０ＭＰａ高いことがより好ましい。
熱付け槽１４内の圧力は、エアブロア２０からの空気の量や排気パイプの途中に設けられた調整弁によって調整される。
【００４２】
熱付け槽１４内の温度は、流動床反応器１２内での芳香族製造反応に必要な熱は熱付けされた芳香族製造触媒によって供給される点から、流動床反応器１２内の反応温度以上であり、５００〜８００℃が好ましく、６００〜７００℃がより好ましい。
【００４３】
熱付け槽１４への熱付け用燃料（蒸留塔底油の場合）の供給量は、流動床反応器１２に供給される原料油１トンあたり０．０２〜０．０８トンが好ましく、これはコーク生成量と全体の熱バランスから決まる。
【００４４】
以上説明した本発明の連続式流動接触芳香族製造プラントの運転方法にあっては、流動床反応器内から抜き出された芳香族製造触媒を、外部から供給された熱付け用燃料を酸素含有ガスの存在下に燃焼させることによって、熱付け槽にて熱付けしているため、芳香族製造触媒に付着したコークの燃焼による熱に依存することなく、外部から供給された熱付け用燃料によって積極的に熱付けされた芳香族製造触媒によって効率よく、かつ安定的に流動床反応器内での芳香族製造反応（吸熱反応）に必要な熱を十分に補うことができる。そのため、芳香族製造触媒と接触した際に芳香族製造触媒に付着するコーク量が少なくなるような原料油（ＬＣＯ等）を原料に用いているにもかかわらず、効率的に、かつ安定してＢＴＸを製造できる。
【００４５】
また、以上説明した本発明の連続式流動接触芳香族製造プラントの運転方法にあっては、熱付け槽から排出される、熱付け用燃料の燃焼によって発生した燃焼ガスの圧力エネルギーを、送風手段の動力として利用しているため、送風手段の動力が不足することがなく、多量の空気を安定して熱付け槽に供給できる。そのため、熱付け槽にて再生された芳香族製造触媒を流動床反応器に安定して移送でき、効率的に、かつ安定してＢＴＸを製造できる。特に、連続式流動接触芳香族製造プラントにおける芳香族製造反応は、高い圧力（０．３ＭＰａＧ〜０．６ＭＰａＧ）で行われるため、熱付け槽から排出される燃焼ガスの圧力エネルギーも十分に高くなり、この高い圧力エネルギーを回収することによって、反応系を高圧下にすることに伴う動力増大を十分に低減できる。
【実施例】
【００４６】
以下、実施例を示す。
〔実施例１〕
図１に示す構成の連続式流動接触芳香族製造プラント１０を用い、下記の運転条件にてＢＴＸの製造を行い、このデータをもとにＢＴＸの製造量等を計算で求めた。
【００４７】
（運転条件）
予熱器（図示略）による原料油の加熱温度：４１０℃、
触媒ライザ２６への原料油（蒸気）の供給量：１００トン／ｈｒ、
流動床反応器１２内の圧力：０．３ＭＰａＧ、
流動床反応器１２内の反応温度：５６０℃、
流動床反応器１２内における原料油と芳香族製造触媒と接触時間：１８秒、
熱付け槽１４内の圧力：０．３５ＭＰａＧ、
熱付け槽１４内の温度：６５０℃、
熱付け槽１４への熱付け用燃料の供給量：０．０５５トン／原料油１トン、
熱付け槽１４への空気の供給量：０．８０トン／原料油１トン、
芳香族製造触媒の循環量：１７．６トン／原料油１トン、
【００４８】
なお、原料油としては、ＬＣＯを用いた。
熱付け用燃料（トーチオイル）としては、生成油の蒸留塔底油を用いた。
芳香族製造触媒としては、格子骨格内にガリウムが組み込まれたＭＦＩタイプのゼオライト（粒子寸法：約０．３μｍ）を含む芳香族製造触媒を用いた。
【００４９】
運転中、熱付け槽１４で熱付けされた芳香族製造触媒によって効率よく熱を流動床反応器１２に供給でき、流動床反応器１２内の温度が大きく変動することはなく、安定して生成油を得ることができた。生成油に含まれるＢＴＸの量は、４３質量％であった。
また、連続式流動接触芳香族製造プラント１０の通常運転時には、エキスパンダ１８にて燃焼ガスの圧力エネルギーから変換、回収された回転力エネルギーのみでエアブロア２０を駆動させることができ、かつ十分な量の空気を効率よく、安定して熱付け槽１４に供給できた。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、ＦＣＣ装置から得られるＬＣＯおよび原油蒸留装置からのナフサ等を原料にした芳香族炭化水素の製造に有用である。
【符号の説明】
【００５１】
１０ 連続式流動接触芳香族製造プラント
１２ 流動床反応器
１４ 熱付け槽
１８ エキスパンダ
２０ エアブロア（送風手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流動床反応器を用いた接触芳香族製造反応により芳香族炭化水素を製造する連続式流動接触芳香族製造プラントの運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
原油蒸留装置から得られる軽質ナフサ、重質ナフサ等から接触芳香族製造反応により、ＢＴＸ（ベンゼン、トルエン、キシレン等）等の芳香族炭化水素を製造する方法はよく知られている。一般に、これらの製造方式としては、粒状の芳香族製造触媒を用いた固定床または移動床による方式が採用されている。
【０００３】
芳香族製造反応は、通常、吸熱反応であるため、その反応熱を補うための熱供給の方法およびそれに関連する温度制御の手法が課題となっている。また、原料が軽質ナフサの場合はともかく、重質ナフサ、とりわけ流動接触分解（以下、ＦＣＣと記す。）装置からの分解軽油（ライトサイクルオイル。以下、ＬＣＯと記す。）となったときは、反応操作の進行に伴うコークの発生が著しく、芳香族製造触媒の再生の頻度も著しくなる。
【０００４】
そのため、これらの課題に対処するために、従来の固定床や移動床による方式に代え、流動床による方式も提案されている（例えば、特許文献１等）。
流動床による方式を採用することで、反応床を完全混合に近い状態に維持することができ、反応温度を均一に保つことが容易になるとともに、原料が重質化した場合のコーク劣化した芳香族製造触媒を適宜流動床反応器から抜き出すことで、再生を円滑に行うことができる。すなわち、原料との接触によって芳香族製造触媒にコークが付着し、芳香族製造触媒が不活性化するため、流動床反応器内から抜き出された芳香族製造触媒を再生器に移送し、該再生器内にて芳香族製造触媒に付着したコークを外部から供給された空気の存在下に燃焼させて芳香族製造触媒を再生した後、再生された芳香族製造触媒を流動床反応器に移送することが行われる。
【０００５】
しかし、流動床反応器において芳香族製造触媒に付着するコーク量が少ない場合は、再生器内にてコークを燃焼させても、流動床反応器における芳香族製造反応（吸熱反応）に必要な熱を得ることはできない。そのため、流動床反応器に供給する前の原料を、予熱器によってあらかじめ反応温度以上にまで加熱する必要がある。
【０００６】
しかし、予熱器による原料の加熱では、流動床反応器に熱を十分に供給できない。また、芳香族製造反応が急激に進行する等によって流動床反応器内の温度が急激に低下した場合に、不足する熱を迅速に供給できない。ただし、再生器内の芳香族製造触媒より芳香族製造反応（吸熱反応）に必要な熱を与えるために、再生器触媒床にトーチオイルを注入して、空気で燃焼させ、触媒床温度を高くする方法を採用すれば、効率的に、かつ安定してＢＴＸを含む生成油を製造できる。
【０００７】
また、再生器内にて再生された芳香族製造触媒を流動床反応器に移送するためには、再生器内の圧力を流動床反応器内の圧力よりも高くする必要がある。そのため、再生器内にてコークを燃焼させるための空気を、エアブロアによって多量に、かつ安定的に再生器に供給する必要がある。さらに、芳香族製造反応を行う場合の流動床反応器内の圧力（０．３ＭＰａＧ〜０．６ＭＰａＧ）が、通常の流動床反応器内の圧力（例えばＦＣＣの場合、０．１５ＭＰａＧ〜０．２ＭＰａＧ）よりも高いため、熱付け槽を含めた反応系全体を通常よりも高圧下にする必要がある。
【０００８】
しかし、空気をより多量に、かつ安定的に再生器に供給するための動力が不足し、多量の空気を安定して供給できないことがある。そのため、再生された芳香族製造触媒を流動床反応器に安定して移送できず、効率的に、かつ安定してＢＴＸを含む生成油を製造できない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特表平３−５０３６５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、ＦＣＣ装置から得られるＬＣＯ、原油蒸留装置からのナフサおよび直留軽油等を原料にして芳香族炭化水素を製造する連続式流動接触芳香族製造プラントにおいて、効率的に、安定して芳香族炭化水素を製造でき、かつ反応系を高圧下にすることに伴う動力増大を低減できる運転方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の連続式流動接触芳香族製造プラントの運転方法は、ＦＣＣ装置から得られる分解軽油、該分解軽油を水素化処理したものならびに原油蒸留装置からのナフサおよび直留軽油等からなる群から選ばれる１種以上の留出油を、流動床状態にある芳香族製造触媒と接触させて芳香族炭化水素を含む反応生成物を得る流動床反応器と、外部から供給された熱付け用燃料を酸素含有ガスの存在下に燃焼させることによって、前記流動床反応器内から抜き出された前記芳香族製造触媒に熱付けを行う熱付け槽と、前記熱付け槽に前記酸素含有ガスを供給する送風手段とを有する連続式流動接触芳香族製造プラントの運転方法であって、前記流動床反応器内の圧力を、０．３ＭＰａＧ〜０．６ＭＰａＧとし、前記熱付け槽内の圧力を、流動床反応器内の圧力よりも高くし、前記熱付け槽から排出される、前記熱付け用燃料の燃焼によって発生した燃焼ガスの圧力エネルギーを、前記送風手段の動力として利用することを特徴とする。
【００１２】
本発明の連続式流動接触芳香族製造プラントの運転方法においては、前記熱付け槽から排出される前記燃焼ガスをエキスパンダに通すことによって、前記燃焼ガスの圧力エネルギーを前記エキスパンダによって機械エネルギーに変換し、該機械エネルギーによって、前記エキスパンダに接続された前記送風手段を駆動させることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の連続式流動接触芳香族製造プラントの運転方法によれば、ＦＣＣ装置から得られるＬＣＯ、原油蒸留装置からのナフサおよび直留軽油等を原料にして芳香族炭化水素を製造する連続式流動接触芳香族製造プラントにおいて、効率的に、安定して芳香族炭化水素を製造でき、かつ反応系を高圧下にすることに伴う動力増大を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】連続式流動接触芳香族製造プラントの一例を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、連続式流動接触芳香族製造プラントの一例を示す概略構成図である。連続式流動接触芳香族製造プラント１０は、流動床反応器１２と、熱付け槽１４と、セパレータ１６と、エキスパンダ１８と、エキスパンダ１８に直結したエアブロア２０（送風手段）と、エキスパンダ１８およびエアブロア２０に連結したモータ／発電機２２と、廃熱ボイラ２４と、末端が流動床反応器１２に接続された触媒ライザ２６と、基端が流動床反応器１２に接続され、末端が熱付け槽１４に接続された第１の傾斜パイプ２８と、基端が熱付け槽１４に接続され、末端が触媒ライザ２６の基端に接続された第２の傾斜パイプ３０と、末端が触媒ライザ２６の基端に接続されたフィードパイプ３２と、基端が流動床反応器１２に接続された排出パイプ３４と、末端が熱付け槽１４に接続された燃料パイプ３６と、基端がエアブロア２０に接続され、末端が熱付け槽１４に接続されたエアパイプ３８と、基端が熱付け槽１４に接続され、末端がセパレータ１６に接続された第１の排気パイプ４０と、基端がセパレータ１６に接続され、末端がエキスパンダ１８に接続された第２の排気パイプ４２と、基端がエキスパンダ１８に接続され、末端が廃熱ボイラ２４に接続された第３の排気パイプ４４とを備える。
【００１６】
流動床反応器１２は、原料油を流動床状態にある芳香族製造触媒と接触させてＢＴＸを多く含む生成油を得るためのものであり、触媒ライザ２６を通って移送された原料油の蒸気および芳香族製造触媒を内部に導入する供給口と、芳香族製造触媒を第１の傾斜パイプ２８へ抜き出す抜出口と、生成油の蒸気と芳香族製造触媒とを分離するサイクロンと、サイクロンで分離された生成油の蒸気を排出パイプ３４へ排出する排出口とを備える。
【００１７】
熱付け槽１４は、芳香族製造触媒に付着したコークの燃焼による熱に依存することなく、外部から供給されたエネルギーによって芳香族製造触媒に積極的に熱付けするためのもの、すなわちこれ自体が大きな加熱装置そのものであり、第１の傾斜パイプ２８を通って移送された芳香族製造触媒を内部に導入する供給口と、芳香族製造触媒を第２の傾斜パイプ３０へ抜き出す抜出口と、燃料パイプ３６を通って外部から供給された熱付け用燃料を内部に導入する供給口と、エアパイプ３８を通って供給された空気（酸素含有ガス）を内部に導入する供給口と、燃焼によって発生した燃焼ガスを第１の排気パイプ４０へ排気する排気口とを備える。
【００１８】
セパレータ１６は、燃焼ガスに含まれる芳香族製造触媒を燃焼ガスから分離するためのものであり、エキスパンダ１８へ送られる燃焼ガス中に芳香族製造触媒が同伴し、芳香族製造触媒によってエキスパンダ１８のタービンが摩耗することを抑える。
【００１９】
エキスパンダ１８は、吸入側の燃焼ガスの圧力と排出側の圧力（大気圧）との差圧を利用するものであり、内部を通過する燃焼ガスでタービンを回転させることによって、燃焼ガスの圧力エネルギーを回転力エネルギー（機械エネルギー）に変換、回収するものである。
【００２０】
エアブロア２０は、エキスパンダ１８およびまたはモータ／発電機２２からの回転力エネルギーを動力としてロータを回転させ、空気を送り出すものである。エアブロア２０としては、遠心式、軸流式等が挙げられる。
【００２１】
廃熱ボイラ２４は、エキスパンダ１８から排出される高温の燃焼ガスによって水を加熱し、水蒸気を発生させることによって、燃焼ガスの熱エネルギーを回収するものである。
【００２２】
触媒ライザ２６は、垂直方向に延びるパイプ状のものであり、第２の傾斜パイプ３０を通って移送された芳香族製造触媒を内部に導入する供給口と、フィードパイプ３２を通って供給された原料油の蒸気を内部に導入する供給口とを備える。
【００２３】
図１の連続式流動接触芳香族製造プラント１０の運転は、例えば、以下のように行われる。
フィードパイプ３２の途中に設けられた予熱器（図示略）によってあらかじめ加熱された原料油の蒸気を、フィードパイプ３２から触媒ライザ２６に連続的に導入する。これと同時に、熱付け槽１４にて熱付けされた芳香族製造触媒を、第２の傾斜パイプ３０から触媒ライザ２６に連続的に導入し、触媒ライザ２６を上昇する原料油の蒸気を移送媒体として、流動床反応器１２へ移送する。
【００２４】
触媒ライザ２６から流動床反応器１２に原料油の蒸気とともに連続的に導入された芳香族製造触媒は、原料油の蒸気によって流動床状態となる。流動床状態にて原料油の蒸気と芳香族製造触媒とが接触し、ＢＴＸを多く含む生成油の蒸気が得られる。生成油の蒸気と芳香族製造触媒とを、サイクロンによって分離し、生成油の蒸気を排出パイプ３４へ連続的に排出し、排出パイプ３４を通って後段の蒸留塔（図示略）等へ移送する。原料油の蒸気との接触によってコークが付着し、部分的に不活性化した芳香族製造触媒の一部を、流動床反応器１２から第１の傾斜パイプ２８へ連続的に抜き出す。
【００２５】
燃料パイプ３６を通って外部から供給された熱付け用燃料を、エアパイプ３８を通ってエアブロア２０から供給された空気（酸素含有ガス）の存在下に燃焼させることによって、第１の傾斜パイプ２８から熱付け槽１４に連続的に導入された芳香族製造触媒に、流動床反応器１２内の反応温度以上に連続的に熱付けする。また、熱付け時には、芳香族製造触媒に付着したコークも燃焼するため、芳香族製造触媒の再生も行われる。燃焼によって発生した燃焼ガスを、第１の排気パイプ４０へ連続的に排気する。熱付けされた芳香族製造触媒を、熱付け槽１４から第２の傾斜パイプ３０へ連続的に抜き出し、第２の傾斜パイプ３０から触媒ライザ２６に再び導入する。このように、芳香族製造触媒は、流動床反応器１２と熱付け槽１４との間を絶えず循環している。
【００２６】
第１の排気パイプ４０へ排気された燃焼ガスをセパレータ１６に導入し、セパレータ１６にて燃焼ガスから芳香族製造触媒を分離する。セパレータ１６から第２の排気パイプ４２へ連続的に排気され、エキスパンダ１８に導入された燃焼ガスによって、エキスパンダ１８のタービンを回転させ、燃焼ガスの圧力エネルギーを回転力エネルギー（機械エネルギー）に変換、回収する。エキスパンダ１８から第３の排気パイプ４４へ連続的に排気され、廃熱ボイラ２４に導入された燃焼ガスから熱エネルギーを回収した後、燃焼ガスを外部に排出する。
【００２７】
熱付け槽１４への空気の供給は、以下のように行う。
連続式流動接触芳香族製造プラント１０の運転開始時には、モータ／発電機２２のモータを駆動させ、モータの回転力エネルギーによってモータ／発電機２２に連結したエアブロア２０を駆動させ、空気をエアパイプ３８に送り出し、エアパイプ３８から熱付け槽１４へ供給する。
【００２８】
連続式流動接触芳香族製造プラント１０の通常運転時には、エキスパンダ１８にて燃焼ガスの圧力エネルギーから変換、回収された回転力エネルギーによって、エキスパンダ１８と同軸上に配置されたエアブロア２０を駆動させ、空気をエアパイプ３８に送り出し、エアパイプ３８から熱付け槽１４へ供給する。エキスパンダ１８からの回転力エネルギーだけではエアブロア２０の動力が不足する場合は、モータ／発電機２２のモータを駆動させ、モータの回転力エネルギーによって動力を補う。エキスパンダ１８から余剰の回転力エネルギーが発生する場合は、モータ／発電機２２の発電機を駆動させ、余剰の回転力エネルギーを電力エネルギーとして回収する。
【００２９】
原料油としては、ＦＣＣ装置から得られるＬＣＯ、該ＬＣＯを水素化処理したものならびに原油蒸留装置からのナフサおよび直留軽油等からなる群から選ばれる１種以上を用いる。これら原料油を用いた場合、該原料油と芳香族製造触媒とが接触した際に芳香族製造触媒に付着するコーク量は必ずしも多くない。また、これら原料油の芳香族製造反応を行う際の反応系の圧力はＦＣＣ装置に比べて高くなる。よって、これら原料油から芳香族炭化水素を含む生成油を効率的に、かつ安定して製造するためには、本発明の運転方法が有効となる。
【００３０】
芳香族製造触媒は、結晶性アルミノシリケートを含むものである。
結晶性アルミノシリケートの含有量は、特に限定されないが、１０〜９５質量％が好ましく、２０〜８０質量％がより好ましく、２５〜７０質量％がさらに好ましい。
【００３１】
結晶性アルミノシリケートとしては、特に限定されないが、例えば、中孔径ゼオライトであるＭＦＩ、ＭＥＬ、ＴＯＮ、ＭＴＴ、ＭＲＥ、ＦＥＲ、ＡＥＬ、ＥＵＯタイプのゼオライトが好ましく、ＭＦＩタイプおよび／またはＭＥＬタイプの結晶構造体がより好ましい。ＭＦＩタイプ、ＭＥＬタイプ等の結晶性アルミノシリケートは、Ｔｈｅ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｚｅｏｌｉｔｅ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎにより公表された種類の公知ゼオライト構造型に属する（Ａｔｌａｓ ｏｆ Ｚｅｏｌｉｔｅ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ Ｔｙｐｅｓ，Ｗ．Ｍ．Ｍｅｉｙｅｒ ａｎｄ Ｄ．Ｈ．Ｏｌｓｏｎ （１９７８）．Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｂｙ Ｐｏｌｙｃｒｙｓｔａｌ Ｂｏｏｋ Ｓｅｒｖｉｃｅ，Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ，ＰＡ，ＵＳＡ）。
【００３２】
結晶性アルミノシリケートとしては、ガリウムを含むものが好ましい。ガリウムを含むことにより、より効率的にＢＴＸを製造できると同時に、炭素数３〜６の非芳香族炭化水素の副生を大幅に抑制できる。
ガリウムを含む結晶性アルミノシリケートとしては、結晶性アルミノシリケートの格子骨格内にガリウムが組み込まれたもの（結晶性アルミノガロシリケート）、結晶性アルミノシリケートにガリウムを担持したもの（Ｇａ担持結晶性アルミノシリケート）、その両方を含んだものが挙げられる。
【００３３】
Ｇａ担持結晶性アルミノシリケートは、結晶性アルミノシリケートにガリウムをイオン交換法、含浸法等の公知の方法によって担持したものである。この際に用いるガリウム源としては、特に限定されないが、硝酸ガリウム、塩化ガリウム等のガリウム塩、酸化ガリウム等が挙げられる。
【００３４】
結晶性アルミノガロシリケートは、ＳｉＯ４、ＡｌＯ４およびＧａＯ４構造が骨格中において四面体配位をとる構造のもので、水熱合成によるゲル結晶化、結晶性アルミノシリケートの格子骨格中にガリウムを挿入する方法、または結晶性ガロシリケートの格子骨格中にアルミニウムを挿入する方法で得ることができる。
結晶性アルミノシリケートの粒子寸法は、通常、０．０１〜２μｍであり、０．０２〜１μｍが好ましい。
【００３５】
熱付け用燃料としては、芳香族製造触媒に付着したコーク以外の燃料であって、外部から供給された燃料（いわゆるトーチオイル）、例えば、連続式流動接触芳香族製造プラント１０で得られた生成油の蒸留塔底油等が挙げられ、特に芳香族製造触媒の水蒸気による劣化の問題を回避するという点から、水素原子に対する炭素原子の比率（Ｃ／Ｈ）が比較的大きい蒸留塔底油が好ましい。
酸素含有ガスとしては、空気、純酸素等が挙げられ、経済的な観点から、空気が好ましい。
【００３６】
予熱器（図示略）による原料油の加熱温度は、流動床反応器１２内での芳香族製造反応に必要な熱は熱付けされた芳香族製造触媒によって供給される点から、流動床反応器１２内の反応温度未満であればよく、２５０〜４５０℃が好ましい。
【００３７】
流動床反応器１２内の圧力は、０．３ＭＰａＧ〜０．６ＭＰａＧであり、０．３ＭＰａＧ〜０．５ＭＰａＧが好ましく、０．３ＭＰａＧ〜０．４ＭＰａＧがより好ましい。流動床反応器１２内の圧力が０．３ＭＰａＧ以上であれば、ＢＴＸを効率的に製造できる。ただし、流動床反応器１２内の圧力が０．６ＭＰａＧを超えると、熱付け槽１４からの排気ガスの圧力も高くなりすぎるため、排気ガスの高い圧力に耐え得るようにエキスパンダ１８の設計を見直す必要があり、その結果、エキスパンダ１８が特殊なものとなってプラントのコスト増につながる。また、流動床反応器１２内の圧力が０．６ＭＰａＧを超えると、ＢＴＸの収率も低下する。
【００３８】
流動床反応器１２内の反応温度は、３５０〜７００℃が好ましく、５２０〜６００℃がより好ましい。反応温度が３５０℃以上であれば、芳香族製造触媒の活性が十分となる。反応温度が７００℃以下であれば、過度の分解反応が抑制される。
【００３９】
流動床反応器１２内における原料油と芳香族製造触媒と接触時間は、５〜３０秒が好ましく、１５〜２０秒がより好ましい。接触時間が５秒以上であれば、芳香族製造反応が十分に進行する。接触時間が３０秒以下であれば、分解によって副生する軽質ガスの量を抑制できる。
【００４０】
流動床反応器１２内から抜き出される芳香族製造触媒の量（循環量）は、流動床反応器１２に供給される原料油１トンあたり５〜３０トンが好ましく、これは全体の熱バランスとも関連し決められるものである。
【００４１】
熱付け槽１４内の圧力は、熱付け槽１４が流動床反応器１２より低い位置に置かれる場合、熱付けされた芳香族製造触媒を流動床反応器１２へ移送する点から、流動床反応器１２内の圧力よりも高くする。熱付け槽１４内の圧力は、流動床反応器１２内の圧力より０．０５ＭＰａ程度高いことが好ましく、０．０３ＭＰａ〜０．１０ＭＰａ高いことがより好ましい。
熱付け槽１４内の圧力は、エアブロア２０からの空気の量や排気パイプの途中に設けられた調整弁によって調整される。
【００４２】
熱付け槽１４内の温度は、流動床反応器１２内での芳香族製造反応に必要な熱は熱付けされた芳香族製造触媒によって供給される点から、流動床反応器１２内の反応温度以上であり、５００〜８００℃が好ましく、６００〜７００℃がより好ましい。
【００４３】
熱付け槽１４への熱付け用燃料（蒸留塔底油の場合）の供給量は、流動床反応器１２に供給される原料油１トンあたり０．０２〜０．０８トンが好ましく、これはコーク生成量と全体の熱バランスから決まる。
【００４４】
以上説明した本発明の連続式流動接触芳香族製造プラントの運転方法にあっては、流動床反応器内から抜き出された芳香族製造触媒を、外部から供給された熱付け用燃料を酸素含有ガスの存在下に燃焼させることによって、熱付け槽にて熱付けしているため、芳香族製造触媒に付着したコークの燃焼による熱に依存することなく、外部から供給された熱付け用燃料によって積極的に熱付けされた芳香族製造触媒によって効率よく、かつ安定的に流動床反応器内での芳香族製造反応（吸熱反応）に必要な熱を十分に補うことができる。そのため、芳香族製造触媒と接触した際に芳香族製造触媒に付着するコーク量が少なくなるような原料油（ＬＣＯ等）を原料に用いているにもかかわらず、効率的に、かつ安定してＢＴＸを製造できる。
【００４５】
また、以上説明した本発明の連続式流動接触芳香族製造プラントの運転方法にあっては、熱付け槽から排出される、熱付け用燃料の燃焼によって発生した燃焼ガスの圧力エネルギーを、送風手段の動力として利用しているため、送風手段の動力が不足することがなく、多量の空気を安定して熱付け槽に供給できる。そのため、熱付け槽にて再生された芳香族製造触媒を流動床反応器に安定して移送でき、効率的に、かつ安定してＢＴＸを製造できる。特に、連続式流動接触芳香族製造プラントにおける芳香族製造反応は、高い圧力（０．３ＭＰａＧ〜０．６ＭＰａＧ）で行われるため、熱付け槽から排出される燃焼ガスの圧力エネルギーも十分に高くなり、この高い圧力エネルギーを回収することによって、反応系を高圧下にすることに伴う動力増大を十分に低減できる。
【実施例】
【００４６】
以下、実施例を示す。
〔実施例１〕
図１に示す構成の連続式流動接触芳香族製造プラント１０を用い、下記の運転条件にてＢＴＸの製造を行い、このデータをもとにＢＴＸの製造量等を計算で求めた。
【００４７】
（運転条件）
予熱器（図示略）による原料油の加熱温度：４１０℃、
触媒ライザ２６への原料油（蒸気）の供給量：１００トン／ｈｒ、
流動床反応器１２内の圧力：０．３ＭＰａＧ、
流動床反応器１２内の反応温度：５６０℃、
流動床反応器１２内における原料油と芳香族製造触媒と接触時間：１８秒、
熱付け槽１４内の圧力：０．３５ＭＰａＧ、
熱付け槽１４内の温度：６５０℃、
熱付け槽１４への熱付け用燃料の供給量：０．０５５トン／原料油１トン、
熱付け槽１４への空気の供給量：０．８０トン／原料油１トン、
芳香族製造触媒の循環量：１７．６トン／原料油１トン、
【００４８】
なお、原料油としては、ＬＣＯを用いた。
熱付け用燃料（トーチオイル）としては、生成油の蒸留塔底油を用いた。
芳香族製造触媒としては、格子骨格内にガリウムが組み込まれたＭＦＩタイプのゼオライト（粒子寸法：約０．３μｍ）を含む芳香族製造触媒を用いた。
【００４９】
運転中、熱付け槽１４で熱付けされた芳香族製造触媒によって効率よく熱を流動床反応器１２に供給でき、流動床反応器１２内の温度が大きく変動することはなく、安定して生成油を得ることができた。生成油に含まれるＢＴＸの量は、４３質量％であった。
また、連続式流動接触芳香族製造プラント１０の通常運転時には、エキスパンダ１８にて燃焼ガスの圧力エネルギーから変換、回収された回転力エネルギーのみでエアブロア２０を駆動させることができ、かつ十分な量の空気を効率よく、安定して熱付け槽１４に供給できた。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、ＦＣＣ装置から得られるＬＣＯおよび原油蒸留装置からのナフサ等を原料にした芳香族炭化水素の製造に有用である。
【符号の説明】
【００５１】
１０ 連続式流動接触芳香族製造プラント
１２ 流動床反応器
１４ 熱付け槽
１８ エキスパンダ
２０ エアブロア（送風手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流動接触分解装置から得られる分解軽油、該分解軽油を水素化処理したものならびに原油蒸留装置からのナフサおよび直留軽油からなる群から選ばれる１種以上の留出油を、流動床状態にある芳香族製造触媒と接触させて芳香族炭化水素を含む反応生成物を得る流動床反応器と、
外部から供給された熱付け用燃料を酸素含有ガスの存在下に燃焼させることによって、前記流動床反応器内から抜き出された前記芳香族製造触媒に熱付けを行う熱付け槽と、
前記熱付け槽に前記酸素含有ガスを供給する送風手段とを有する連続式流動接触芳香族製造プラントの運転方法であって、
前記流動床反応器内の圧力を、０．３ＭＰａＧ〜０．６ＭＰａＧとし、
前記熱付け槽内の圧力を、流動床反応器内の圧力よりも高くし、
前記熱付け槽から排出される、前記熱付け用燃料の燃焼によって発生した燃焼ガスの圧力エネルギーを、前記送風手段の動力として利用することを特徴とする連続式流動接触芳香族製造プラントの運転方法。
【請求項２】
前記熱付け槽から排出される前記燃焼ガスをエキスパンダに通すことによって、前記燃焼ガスの圧力エネルギーを前記エキスパンダによって機械エネルギーに変換し、
該機械エネルギーによって、前記エキスパンダに接続された前記送風手段を駆動させる、請求項１に記載の連続式流動接触芳香族製造プラントの運転方法。
【請求項１】
流動接触分解装置から得られる分解軽油、該分解軽油を水素化処理したものならびに原油蒸留装置からのナフサおよび直留軽油からなる群から選ばれる１種以上の留出油を、流動床状態にある芳香族製造触媒と接触させて芳香族炭化水素を含む反応生成物を得る流動床反応器と、
外部から供給された熱付け用燃料を酸素含有ガスの存在下に燃焼させることによって、前記流動床反応器内から抜き出された前記芳香族製造触媒に熱付けを行う熱付け槽と、
前記熱付け槽に前記酸素含有ガスを供給する送風手段とを有する連続式流動接触芳香族製造プラントの運転方法であって、
前記流動床反応器内の圧力を、０．３ＭＰａＧ〜０．６ＭＰａＧとし、
前記熱付け槽内の圧力を、流動床反応器内の圧力よりも高くし、
前記熱付け槽から排出される、前記熱付け用燃料の燃焼によって発生した燃焼ガスの圧力エネルギーを、前記送風手段の動力として利用することを特徴とする連続式流動接触芳香族製造プラントの運転方法。
【請求項２】
前記熱付け槽から排出される前記燃焼ガスをエキスパンダに通すことによって、前記燃焼ガスの圧力エネルギーを前記エキスパンダによって機械エネルギーに変換し、
該機械エネルギーによって、前記エキスパンダに接続された前記送風手段を駆動させる、請求項１に記載の連続式流動接触芳香族製造プラントの運転方法。
【図１】
【公開番号】特開２０１１−３２３３３（Ｐ２０１１−３２３３３Ａ）
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１７８３１５（Ｐ２００９−１７８３１５）
【出願日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【出願人】（０００００３２８５）千代田化工建設株式会社 (162)
【出願人】（０００００４４４４）ＪＸ日鉱日石エネルギー株式会社 (1,898)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【出願人】（０００００３２８５）千代田化工建設株式会社 (162)
【出願人】（０００００４４４４）ＪＸ日鉱日石エネルギー株式会社 (1,898)
【Ｆターム（参考）】
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