特許 6556041 触媒供給装置の触媒流量設定方法、及び混合装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6556041

(24)【登録日】2019年7月19日

(45)【発行日】2019年8月7日

(54)【発明の名称】触媒供給装置の触媒流量設定方法、及び混合装置

(51)【国際特許分類】

   B01J 8/12 20060101AFI20190729BHJP

   C10G 11/16 20060101ALI20190729BHJP

   B01J 21/12 20060101ALI20190729BHJP

【ＦＩ】

   B01J8/12 301

   C10G11/16

   B01J21/12 M

【請求項の数】3

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2015-239401(P2015-239401)

(22)【出願日】2015年12月8日

(65)【公開番号】特開2017-104789(P2017-104789A)

(43)【公開日】2017年6月15日

【審査請求日】2018年9月28日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004444

【氏名又は名称】ＪＸＴＧエネルギー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100128381

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 義憲

(74)【代理人】

【識別番号】100169454

【弁理士】

【氏名又は名称】平野 裕之

(74)【代理人】

【識別番号】100162640

【弁理士】

【氏名又は名称】柳 康樹

(72)【発明者】

【氏名】岩間 真理絵

(72)【発明者】

【氏名】尾野 秀樹

(72)【発明者】

【氏名】大内 太

【審査官】 松井 一泰

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−２３１０９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−２４９１７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０１８３３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−２４９１７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０００−５００８２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００３／０１９４３６０（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０１Ｊ ８／００− ８／４６

Ｃ１０Ｇ １／００− ９９／００

Ｂ０１Ｆ １／００− ５／２６

Ｂ０１Ｊ ２１／００− ３８／７４

Ｂ０１Ｊ ４／００− ７／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

触媒を連続的に落下させることで移動層を形成する移動層形成部を備え、前記触媒を下流側へ供給する触媒供給装置の触媒流量設定方法であって、
前記移動層の単位面積あたりの質量流量をＱとし、前記移動層形成部の外径と内径の差をＷとし、重力加速度をｇとし、前記移動層形成部よりも下流側において上下方向に延びる部分の内径をＤとした場合、以下の式（１）を満たすように触媒流量を設定する設定工程を有する、触媒供給装置の触媒流量設定方法。

５００≧Ｑ／√（ｇＷ） …（１）
ただし、０．４≦Ｗ／Ｄ≦０．９

【請求項2】

前記設定工程において、以下の式（２）を満たすように触媒流量を設定する、請求項１に記載の触媒供給装置の触媒流量設定方法。

４００≧Ｑ／√（ｇＷ） …（２）

【請求項3】

触媒を連続的に落下させることで移動層を形成する移動層形成部と、
前記移動層形成部から落下した前記移動層に原料を供給する原料供給部と、
前記原料供給部への前記触媒の触媒流量を設定する制御部と、を備える混合装置であって、
前記移動層の単位面積あたりの質量流量をＱとし、前記移動層形成部の外径と内径の差をＷとし、重力加速度をｇとし、前記移動層形成部よりも下流側において上下方向に延びる部分の内径をＤとした場合、前記制御部は、以下の式（１）を満たすように触媒流量を設定する、混合装置。

５００≧Ｑ／√（ｇＷ） …（１）
ただし、０．４≦Ｗ／Ｄ≦０．９

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、触媒供給装置の触媒流量設定方法、及び混合装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来の触媒供給装置して、特許文献１に記載されるものが知られている。この触媒供給装置は、触媒と原料とを混合する混合装置に用いられるものである。触媒を連続的に落下させることで移動層を形成する移動層形成部を備えており、下流側において、移動層に対して原料を供給して混合している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１３−２３１０９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ここで、特許文献１に開示された触媒供給装置においては、触媒の供給量によっては、系内の圧力バランスが変動する場合がある。このような系内の圧力のバランスが変動する場合、移動層形成部にて触媒の詰まりが発生することによって、触媒供給装置の運転の安定性に影響が及ぼされる場合があった。従って、適切な触媒流量を設定して系内の圧力バランスを調整することで、触媒供給装置の運転の安全性を向上することが要請されていた。

【0005】

そこで、本発明は、運転の安定性を向上できる触媒供給装置の触媒流量設定方法、及び混合装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係る触媒供給装置の触媒流量設定方法は、触媒を連続的に落下させることで移動層を形成する移動層形成部を備え、触媒を下流側へ供給する触媒供給装置の触媒流量設定方法であって、移動層の単位面積あたりの質量流量をＱとし、移動層形成部の外径と内径の差をＷとし、重力加速度をｇとし、移動層形成部よりも下流側において上下方向に延びる部分の内径をＤとした場合、以下の式（１）を満たすように触媒流量を設定する設定工程を有する。

５００≧Ｑ／√（ｇＷ） …（１）
ただし、０．４≦Ｗ／Ｄ≦０．９

【0007】

また、本発明に係る混合装置は、触媒を連続的に落下させることで移動層を形成する移動層形成部と、移動層形成部から落下した移動層に原料を供給する原料供給部と、原料供給部への触媒の触媒流量を設定する制御部と、を備える混合装置であって、移動層の単位面積あたりの質量流量をＱとし、移動層形成部の外径と内径の差をＷとし、重力加速度をｇとし、移動層形成部よりも下流側において上下方向に延びる部分の内径をＤとした場合、前記制御部は、以下の式（１）を満たすように触媒流量を設定する。

５００≧Ｑ／√（ｇＷ） …（１）
ただし、０．４≦Ｗ／Ｄ≦０．９

【0008】

本発明に係る触媒供給装置の触媒流量設定方法及び混合装置によれば、式（１）を満たす触媒流量を設定することにより、質量流量が遷移流束以下の条件、又は遷移流束付近の条件にて運転を行うことができる。当該条件にて運転を行う場合、系内の圧力バランスが崩れることを抑制し、触媒が移動層形成部で詰まることを抑制しながら触媒を供給することができる。従って、混合装置の運転の安全性を向上できる。

【0009】

本発明に係る触媒供給装置の触媒流量設定方法では、設定工程において、以下の式（２）を満たすように触媒流量を設定してよい。式（２）を満たす触媒流量を設定することにより、質量流量が遷移流束以下の条件にて運転を行うことができる。当該条件にて運転を行う場合、系内の圧力バランスが崩れることを更に抑制し、触媒が移動層形成部で詰まることを抑制しながら触媒を供給することができる。従って、触媒供給装置の運転の安全性を向上できる。

４００≧Ｑ／√（ｇＷ） …（２）

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、運転の安定性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の実施形態に係る触媒流量の設定方法に用いられる触媒供給装置の概略構成図である。

【図2】図２に示す触媒供給装置の概略断面図である。

【図3】触媒の遷移流束について説明するためのグラフである。

【図4】変形例に係る触媒供給装置の概略構成図である。

【図5】実施例及び比較例に係る触媒流量の設定方法の結果を示す表である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する場合がある。

【0013】

本発明の実施形態を、図１を参照しながら説明する。図１は、流動接触分解装置の下降流型移動層反応器である混合装置（触媒供給装置）１０の概略断面図である。なお、本実施形態に係る混合装置１０は、下流側へ触媒を供給する触媒供給装置３０としての機能も有している。混合装置１０は、主に、鉛直方向（重力方向）の中心軸Ｘを有する円筒状の反応容器５と、反応容器５の外部から内部に原料を供給する外部原料供給器６と、反応容器５の内部の中央に設置されて触媒Ｓを整流する触媒整流体７と、触媒整流体７の上流側に位置して触媒Ｓを均一に落下させるための分散板８を備える。図１において、反応容器５内部の上方（上流）から下方（下流）に向かって触媒Ｓが流動する（便宜上この方向を「流動方向」とも呼ぶ）。なお、触媒は図示しない流量調節バルブから供給される。

【0014】

図１に示すように、反応容器５は、主に、上流側部分５ｃと、その下流に位置して外径及び内径が上流側部分５ｃよりも大きい拡張部５ａと、さらにその下流に位置する絞り部５ｂと、その下流に位置して外形及び内径が絞り部５ｂよりも大きい拡張部５ｄと、を有する。図面においては、絞り部５ｂと上流側部分５ｃとが略同じ内径及び外径に設定されているが、異なる内径及び外径に設定されてよい。また、拡張部５ａと拡張部５ｄが略同じ内径及び外径に設定されているが、異なる内径及び外径に設定されてよい。拡張部５ａの内壁５ａｕに分散板８が支持されている。分散板８は、格子板が多重に重なった構造の規則充填物であり、触媒の流れ、すなわち、触媒流動層を反応容器５内で均等に分散するために設けられている。分散板８は、例えば、金属板にセラミックスをライニングしたような耐摩耗耐火性材料から形成されている。

【0015】

反応容器５の拡張部５ａから絞り部５ｂの内部には触媒整流体７が収容されている。触媒整流体７は、反応容器５の中心軸Ｘと同軸に延在する中実の円柱体であり、その上部が分散板８により支持されている。触媒整流体７は、触媒流動抵抗を低減するように、表面に凹凸がなく、反応容器５の流動方向に沿って設けられている。触媒整流体７の流動方向の最下部７ａ（底部）は、反応容器５の拡張部５ｄの内部に位置する。ただし、最下部７ａの位置は特に限定されず、絞り部５ｂの内部、または絞り部５ｂと拡張部５ｄの境界部分に位置してもよい。触媒整流体７は原料供給機能を有しないので、内部原料供給部に必要なメンテナンスが不要であり、反応容器５から取り出す必要もない。

【0016】

触媒整流体７の水平方向（流動方向と直交する方向）の断面積は、絞り部５ｂにおける反応容器５の水平方向の断面積に対して０．３〜８５％が好ましく、より好ましくは１０〜５０％である。前記触媒整流体７の前記断面積の割合が小さいと触媒整流体７を設置する効果が期待できず、前記触媒整流体７の前記断面積の割合が大きいと原料と触媒が流れる流路が小さくなり混合状態が悪化するととともに反応収率が低下する。また、触媒整流体７は、前述のように反応容器内部の中心部に同軸上に設置されることで、原料と触媒が流れる流路、特に、燃料が噴射される反応領域１２（ノズル噴射口近傍）において反応容器５と同軸の中空柱状（ドーナツ状）となり、流路の断面（同心環）のいずれの場所においても同じ速度で均一に流れることができるため好ましい。

【0017】

外部原料供給器（原料供給部）６は、反応容器５の絞り部５ｂの外周上に均等間隔で配置された複数の原料噴射ノズル６ａを有する。原料噴射ノズル６ａは、反応容器５の中心軸に対して回転対称位置に３〜１２本、好ましくは４〜１０本設けることができる。原料噴射ノズル６ａが３本未満であると原料と触媒の混合が不均一となり易い。また、原料噴射ノズル６ａの角度θとしては、水平面（流動方向と直交する方向）に対して３０°〜６０°、好ましくは４０°〜５０°である。原料噴射ノズル６ａの角度が水平面に対して３０°より小さいと原料と触媒が反応器にスムーズに入ることが困難となり、原料噴射ノズル６ａの角度が６０°より大きいと原料と触媒の混合が不均一となる。各原料噴射ノズル６ａの噴射口６０は、下流側部分５ｂの内壁５ｂｕに開口している。なお、本実施形態で示されている外部原料供給器６の原料噴射ノズル６ａの構成は、触媒の移動層に原料を供給するための一態様にすぎず、原料と触媒を混合できる限り、どのような構成を採用してもよい。

【0018】

触媒整流体７は、触媒の流れを中空柱状に整流できるならば任意の形状及び構造にすることができる。この実施形態では、中実の柱状の構造体を用いたが、中空柱状の構造体であってもよい。また、触媒整流体７は、図４に示すように移動層反応器１の内壁面に支持部１９を介して結合された円盤状の構造体１７であってもよい。この場合、支持部１９は、触媒の流動を阻害しないように水平面内の面積をできるだけ小さくするように内壁面の回転対称位置に複数設けるのが望ましい。あるいは、多数の貫通孔が形成された円盤状の多孔板を用いてもよい。円盤状の多孔板は、その外周が移動層反応器１の内壁面（内周面）に固着されるように設けられる。この円盤状の多孔板の中央部には、複数の貫通孔が形成されておらず、当該中央部が特に触媒整流体７として作用する。貫通孔の孔径は、例えば、０．５ｃｍ〜５ｃｍにすることができる。

【0019】

触媒整流体７の材質は、流動接触分解装置中で通常４００〜７００℃程度の反応が起こり、また、粒状の触媒が高速で流れることから、高温で安定でありかつ耐摩耗性のある材質、例えば、セラミックスのような耐摩耗耐火性材料などが好ましい。

【0020】

本実施形態の流動接触分解装置用の混合装置１０に供給される原料油は、流動接触分解に使用される原料油であれば任意の原料油を使用することができる。一般的に使用される原料油とは、例えば脱硫減圧軽油、未脱硫減圧軽油、脱硫直留軽油、未脱硫直留軽油、脱硫分解軽油、未脱硫分解軽油、脱硫常圧残油、未脱硫常圧残油、脱硫減圧残油、未脱硫減圧残油、脱硫脱れき油、未脱硫脱れき油等が挙げられ、これら以外の原料油でも構わない。

【0021】

本実施形態の流動接触分解装置用の混合装置１０に供給する触媒は、流動接触分解装置に一般的に使用される任意の触媒を使用可能である。一般的に使用される触媒として、例えば粒子径が１〜４００μmであり、シリカおよびアルミナを主成分とする触媒が例示できる。

【0022】

次に、図２及び図３を参照して、本実施形態に係る触媒供給装置３０の触媒流量設定方法について説明する。

【0023】

図２に示すように、触媒供給装置３０は、触媒Ｓを連続的に落下させることで移動層Ｍを形成する移動層形成部２０を有している。移動層形成部２０は、反応容器５の下端側（ここでは拡張部５ａよりも下側の領域）のうち、最も内径が絞られた部分によって構成される。すなわち、移動層形成部２０は、触媒Ｓの流れを絞ることにより、移動層Ｍの外径を設定する部分によって構成される。本実施形態では、絞り部５ｂが移動層形成部２０に該当する。移動層形成部２０においては、反応容器５の内周面が円筒形をなしており、触媒整流体７の外周面が円柱形をなしている。従って、図２（ｂ）に示すように、移動層Ｍは、横断面視において円環状をなしている。移動層形成部２０の外径と内径の差（移動層Ｍの厚さとなる）をＷ（ｍ）とする。ここでは、移動層形成部２０に対応する部分の反応容器５の内径と、触媒整流体７の外径の差が、Ｗに該当する。反応容器５と触媒整流体７との間に形成される触媒流路の幅はＷ／２で定められる。反応容器５のうち、移動層形成部２０よりも下流側において上下方向に延びる部分（本実施形態では、拡張部５ｄ）の内径をＤ（ｍ）とする。Ｄの上限値は、４（ｍ）であってよく、より好ましくは２（ｍ）であってよい。Ｄの下限値は、０．５（ｍ）であってよく、より好ましくは１（ｍ）であってよい。Ｗ／Ｄの上限値は、０．９であってよく、より好ましくは０．８であってよい。Ｗ／Ｄの下限値は、０．４であってよい。また、Ｗ／Ｄは０．４５より大きくてよい。また、より好ましくはＷ／Ｄの下限値は０．５であってよい。このような構成において、移動層Ｍの単位面積あたりの質量流量をＱ（ｋｇ／ｍ^２／ｓ）とする。質量流量Ｑの上限値は、２０００（ｋｇ／ｍ^２／ｓ）であってよく、より好ましくは１０００（ｋｇ／ｍ^２／ｓ）であってよい。質量流量Ｑの下限値は、３００（ｋｇ／ｍ^２／ｓ）であってよく、より好ましくは６００（ｋｇ／ｍ^２／ｓ）であってよい。

【0024】

また、本実施形態に係る混合装置１０は、外部原料供給器６への触媒の触媒流量を設定する制御部１００を備えている。制御部１００は、反応容器５の上方から当該反応容器５内へ触媒を供給する供給量調整装置５０に接続されている。供給量調整装置５０は、制御部１００によって設定された触媒流量に従って、触媒を反応容器５へ供給する。

【0025】

本実施形態に係る触媒供給装置３０の触媒流量設定方法は、以下の式（１）を満たすように触媒流量を設定する設定工程を有している。当該工程では、制御部１００は以下の式（１）を満たすように触媒流量を設定する。当該工程の後、制御部１００は供給量調整装置５０へ制御信号を送信する。供給量調整装置５０は、当該制御信号に基づいた量の触媒を反応容器５へ供給する。これによって、触媒供給装置３０は、触媒流量設定工程で設定された触媒流量に基づいて触媒を供給する触媒供給工程を実行する。

５００≧Ｑ／√（ｇＷ） …（１）
ただし、０．４≦Ｗ／Ｄ≦０．９


Ｑ（ｋｇ／ｍ^２／ｓ）：移動層Ｍの単位面積あたりの質量流量
ｇ（ｍ／ｓ^２）：重力加速度
Ｗ（ｍ）：移動層形成部２０の外径と内径の差
Ｄ（ｍ）：移動層形成部２０よりも下流側において上下方向に延びる部分の内径

【0026】

また、触媒供給装置３０の触媒流量設定方法は、以下の式（２）を満たすように触媒流量を設定する設定工程を有していてよい。すなわち、制御部１００は以下の式（２）を満たすように触媒流量を設定してよい。
この場合、式（１）よりも更に安定した条件にて触媒Ｓを供給することができる。

４００≧Ｑ／√（ｇＷ） …（２）

【0027】

また、触媒供給装置３０の触媒流量設定方法は、以下の式（３）を満たすように触媒流量を設定する設定工程を有していてよい。すなわち、制御部１００は以下の式（３）を満たすように触媒流量を設定してよい。この場合、装置サイズを小さくし、コストを抑えられるという効果を得ることができる。また、Ｑ／√（ｇＷ）の下限値として更に１００よりも大きい２００という値を設定してもよい。

１００≦Ｑ／√（ｇＷ） …（３）

【0028】

次に、図３を参照して、上述の式（１），（２），（３）を導き出す流れについて説明する。まず、内径Ｄ＝０．６ｍ、移動層形成部の内径（ここでは触媒整流体は設けられていない）ｄ＝０．３３ｍとして、触媒Ｓの質量流量Ｑを変化させながら移動層形成部２０の上流側と下流側の差圧ΔＰを測定した。図３（ａ）においては縦軸の下方へ向かう程差圧ΔＰの絶対値が大きくなることを示している。差圧ΔＰの絶対値が大きいほど移動層Ｍが下流側へ流れる勢いが大きくなり、移動層Ｍが移動層形成部２０で詰まりにくく、スムーズに流れる。測定結果を図３（ａ）に示す。図３（ａ）に示すように、質量流量Ｑが増加するに従って差圧ΔＰの絶対値が大きくなる。質量流量Ｑが増加してゆくと、質量流量Ｑ＝７００（ｋｇ／ｍ^２／ｓ）付近の境界Ｌを境にして、差圧ΔＰの絶対値が減少してゆく。このような境界Ｌを形成するときの質量流量Ｑを遷移流束Ｑｔと称する。図３（ｂ）に示すように、質量流量Ｑが遷移流束Ｑｔよりも大きい領域では、「デンス相」が形成される。デンス相での運転は、移動層Ｍが移動層形成部２０で詰まりやすくなる。一方、質量流量Ｑが遷移流束Ｑｔ以下の領域は、「安全運転相」が形成される。安全運転相での運転は、移動層Ｍが詰まりにくく安全に運転を行うことができる。

【0029】

ここで、遷移流束Ｑｔは、式（４）に示すように、移動層Ｍが流れる管径ｄの平方根に比例することが知られている。従って、横軸を管径ｄとし、縦軸を質量流量Ｑとした場合、遷移流束Ｑｔは図３（ｂ）に示すような曲線を描く。式（４）における定数は、実験結果より遷移流束Ｑｔ＝７００（ｋｇ／ｍ^２／ｓ）、重力加速度ｇ＝９．８（ｍ／ｓ^２）、管径ｄ＝０．３３（ｍ）を式（４）に代入することで、Ａ＝３８９≒４００と算出される。安全運転相で運転するためには、質量流量Ｑが遷移流束Ｑｔ以下であればよいため、式（５）の関係が成り立つ。
Ｑｔ＝Ａ×√（ｇｄ）…（４）

Ｑ≦Ｑｔ＝Ａ×√（ｇｄ）…（５）

【0030】

ここで、実験における移動層形成部の管径ｄは移動層形成部２０の外径と内径の差Ｗ（内径が０となることで円形となってもよく、円環形となってもよい）と同等であるため、式（５）にＡ＝４００を代入すると共に式（５）を変形することによって、（２）が求められる。また、デンス相であっても遷移流束Ｑｔに近い領域であれば、差圧ΔＰの絶対値が増加傾向になりつつも、運転可能である。本発明者らは、鋭意研究の結果、式（１）を満たしていれば、運転可能であることを見出している。

４００≧Ｑ／√（ｇＷ） …（２）

５００≧Ｑ／√（ｇＷ） …（１）

【0031】

次に、本実施形態に係る触媒供給装置３０の作用・効果について説明する。

【0032】

まず、比較例として、Ｑ／√（ｇＷ）が５００より大きくなるように触媒流量が設定された場合について説明する。この場合、系内の圧力のバランスが変動してしまい、移動層形成部２０の上流側と下流側との間の差圧ΔＰが小さくなる、あるいは逆転することによって、系内の圧力バランスが崩れてしまう。この場合、移動層形成部２０から下方へ排出される触媒の流量よりも、移動層形成部２０へ上部から供給される触媒の方が多くなってしまう。この場合、触媒が移動層形成部２０にて詰まった状態となり、触媒の界面Ｆ（図２（ａ）参照）が上昇していまい、安定した運転を行うことができなくなる。

【0033】

一方、本実施形態に係る触媒供給装置３０の触媒流量設定方法によれば、式（１）を満たす触媒流量を設定することにより、質量流量が遷移流束以下の条件、又は遷移流束付近の条件にて運転を行うことができる。当該条件にて運転を行う場合、系内の圧力のバランスが崩れることを抑制し、触媒が移動層形成部で詰まることを抑制しながら触媒を供給することができる。従って、移動層形成部２０に供給された触媒は速やかに且つ、均一に下方側へ流出する。触媒供給装置３０の運転の安全性を向上できる。

【0034】

本実施形態に係る触媒供給装置３０の触媒流量設定方法では、設定工程において、式（２）を満たすように触媒流量を設定してよい。式（２）を満たす触媒流量を設定することにより、質量流量が遷移流束以下の条件にて運転を行うことができる。当該条件にて運転を行う場合、系内の圧力バランスが崩れることを更に抑制し、触媒が移動層形成部で詰まることを抑制しながら触媒を供給することができる。従って、触媒供給装置３０の運転の安全性を向上できる。

【0035】

本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。例えば、混合装置（触媒供給装置）の形状や寸法関係は実施形態に例示されたものに限定されず、適宜変更してもよい。

【0036】

また、上述の実施形態では、流動接触分解（ＦＣＣ）装置に用いられる触媒供給装置を例示して説明したが、用途は特に限定されない。触媒供給装置は、例えば、酸化、水素化、塩素化等の化学反応等に用いられてもよい。

【0037】

［実施例］
以下、実施例に基づいて本発明の一形態に係る物品を具体的に説明するが、物品の構成は下記の実施例に限定されるものではない。

【0038】

触媒供給装置として、図２に示すような形状のものを準備した。また、移動層形成部の外径と内径の差Ｗと、移動層形成部よりも下流側の部分の内径Ｄと、移動層の単位面積あたりの質量流量Ｑを図５に示すような各値に設定することで、実施例１〜８を実施した。なお、実施例１では、移動層形成部の外径は０．５ｍ、内径は０．１ｍであった。また、実施例２では、移動層形成部の外径は１．６ｍ、内径は０．３ｍであった。実施例３では、移動層形成部の外径は１．５ｍ、内径は０．１ｍであった。実施例４では、移動層形成部の外径は０．６ｍ、内径は０．１ｍであった。実施例５では、移動層形成部の外径は０．８ｍ、内径は０．０５ｍであった。実施例６では、移動層形成部の外径は０．６ｍ、内径は０．２ｍであった。実施例７では、移動層形成部の外径は１．５ｍ、内径は０．１ｍであった。実施例８では、移動層形成部の外径は０．８ｍ、内径は０．３ｍであった。なお、各実施例では、触媒として流動接触分解用触媒を用い、移動層形成部よりも上流側の部分（図２に示す拡張部５ａに対応する部分）の内径は１．６ｍであり、移動層形成部の上下方向の長さは、０．３ｍであった。いずれの実施形態においても、Ｑ／√（ｇＷ）は５００以下であり、式（１）を満たしていた。また、実施例１，２，３，４，５については、Ｑ／√（ｇＷ）が４００以下であり、式（２）を満たしていた。各実施例における差圧ΔＰを図５に示す。

【0039】

［比較例］
移動層形成部の外径と内径の差Ｗと、移動層形成部よりも下流側の部分の内径Ｄと、移動層の単位面積あたりの質量流量Ｑの条件を図５に示すものに設定することで、Ｑ／√（ｇＷ）が５００より大きくなったものを比較例１，２とした。各比較例における差圧ΔＰを図５に示す。なお、比較例１では、移動層形成部の外径は０．５ｍ、内径は０．１ｍであった。また、比較例２では、移動層形成部の外径は０．５ｍ、内径は０．１ｍであった。なお、各実施例では、触媒として流動接触分解用触を用い、移動層形成部よりも上流側の部分（図２に示す拡張部５ａに対応する部分）の内径は０．８ｍであり、移動層形成部の上下方向の長さは、０．３ｍであった。

【0040】

［評価］
図５に示すように、比較例１及び比較例２においては、Ｑ／√（ｇＷ）が５００より大きくなり、差圧ΔＰが負の値、又は０となっている。すなわち、触媒が移動層形成部で詰まり、差圧の逆転が生じて運転が難しい状態になっていることが理解される。一方、実施例１〜８はいずれもＱ／√（ｇＷ）が５００以下となることで、差圧ΔＰが正の値となり、運転が困難となる程度の触媒の詰まりが生じることなく、運転可能であることが理解される。

【0041】

ここで、実施例２，３はＱ／√（ｇＷ）の値は１５０付近であり、実施例４，３，５のＱ／√（ｇＷ）の値はそれらよりも大きく、３００〜４００の間の値となっている。実施例２，３の差圧ΔＰが２〜３であるのに対して、実施例４，３，５の差圧ΔＰは４以上の値となっている。このことより、Ｑ／√（ｇＷ）が４００以下の範囲であれば、Ｑ／√（ｇＷ）が増加するほど良好な差圧ΔＰが得られることが理解される。一方、４００〜５００の間にある実施例６，７，８の差圧ΔＰは、実施例４，３，５の差圧ΔＰよりも低く、２〜３の範囲の値となっている。このことより、Ｑ／√（ｇＷ）が４００〜５００の間の値である場合より、Ｑ／√（ｇＷ）を４００以下にとどめておく方が良好な結果を得られることが理解される。

【符号の説明】

【0042】

５…反応容器、６…外部原料供給器、７…触媒整流体、１０…混合装置、２０…移動層形成部、３０…触媒供給装置。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】