特表 2024-512940 流動触媒処理システムにおける触媒流を制御する方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-03-21

(54)【発明の名称】流動触媒処理システムにおける触媒流を制御する方法

(51)【国際特許分類】

   B01J 8/26 20060101AFI20240313BHJP

   C10G 11/18 20060101ALI20240313BHJP

【ＦＩ】

B01J8/26

C10G11/18

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023557342

(86)(22)【出願日】2022-03-21

(85)【翻訳文提出日】2023-09-19

(86)【国際出願番号】 US2022021115

(87)【国際公開番号】W WO2022204009

(87)【国際公開日】2022-09-29

(31)【優先権主張番号】63/165,254

(32)【優先日】2021-03-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】502141050

【氏名又は名称】ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー

(74)【代理人】

【識別番号】100092783

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 浩

(74)【代理人】

【識別番号】100095360

【弁理士】

【氏名又は名称】片山 英二

(74)【代理人】

【識別番号】100120134

【弁理士】

【氏名又は名称】大森 規雄

(72)【発明者】

【氏名】プレッツ、マシュー ティ．

(72)【発明者】

【氏名】マクニーリー、アダム エム．

(72)【発明者】

【氏名】ヤン、ヤン

【テーマコード（参考）】

4G070

4H129

【Ｆターム（参考）】

4G070AA01

4G070AB10

4G070BB33

4G070CA13

4G070CA30

4G070CB17

4G070DA11

4H129AA01

4H129GA03

4H129LA10

(57)【要約】

１つ以上の実施形態によれば、流動触媒処理システムにおける触媒の流れは、流動触媒処理システムの第１の触媒床に存在する触媒の量を決定することを含む方法によって制御されてもよい。流動触媒処理システムは、第１の触媒床、第２の触媒床、第３の触媒床、及び第４の触媒床を含むことができる。本方法は、第１の触媒床に存在する触媒の量を閾値触媒量と比較することを含んでもよい。第１の触媒床に存在する触媒の量が閾値触媒量未満である場合、本方法は、増加した目標量の触媒が第２の触媒床において維持されるように、第２の触媒床から第３の触媒床への触媒の流れを調節することを含んでもよい。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

流動触媒処理システムにおける触媒流を制御するための方法であって、
前記流動触媒処理システムの第１の触媒床に存在する触媒の量を決定することであって、前記流動触媒処理システムは、第１の触媒床、第２の触媒床、第３の触媒床、及び第４の触媒床を含み、
前記第１の触媒床は、前記第２の触媒床と流体連通しており、
前記第２の触媒床は、前記第３の触媒床と流体連通しており、
前記第３の触媒床は、前記第４の触媒床と流体連通しており、
前記第４の触媒床は、前記第１の触媒床と流体連通しており、
前記触媒は、前記第１の触媒床から前記第２の触媒床へ、前記第２の触媒床から前記第３の触媒床へ、前記第３の触媒床から前記第４の触媒床へ、及び前記第４の触媒床から前記第１の触媒床へ循環し、
前記第２の触媒床から前記第３の触媒床への流れを調節して、前記第２の触媒床内の触媒の量を調整する、ことと、
前記第１の触媒床内に存在する触媒の量を閾値触媒量と比較することと、
前記第１の触媒床内に存在する触媒の量が前記閾値触媒量以上である場合、触媒の通常動作目標量が前記第２の触媒床内で維持されるように、前記第２の触媒床から前記第３の触媒床への触媒の前記流れを調節することと、
前記第１の触媒床内に存在する触媒の量が前記閾値触媒量未満である場合に、増加した目標量の触媒が前記第２の触媒床内で維持されるように、前記第２の触媒床から前記第３の触媒床への触媒の流れを調節することと、を含む、方法。

【請求項2】

不十分な量の触媒が前記第４の触媒床から前記第１の触媒床に通過されるので、前記第１の触媒床に存在する触媒の量が前記閾値触媒量未満である、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記第４の触媒床と前記第１の触媒床を流体的に接続する導管内に位置する弁が少なくとも部分的に閉じると、不十分な量の触媒が前記第４の触媒床から前記第１の触媒床に通過する、請求項２に記載の方法。

【請求項4】

不十分な量の触媒が前記第２の触媒床から前記第１の触媒床に再循環されるので、前記第１の触媒床に存在する触媒の量が前記閾値触媒量未満である、請求項１に記載の方法。

【請求項5】

前記触媒処理システムの第１の触媒床に存在する触媒の量が、前記第１の触媒床の高さにわたる差圧によって決定される、請求項１～４のいずれか一項に記載の方法。

【請求項6】

前記増加した触媒の目標量が、調整係数と前記第２の触媒床における触媒の前記通常動作目標量との合計の１０％以内である、請求項１～５のいずれか一項に記載の方法。

【請求項7】

前記第１の流動床内の触媒の量が前記第１の流動床内の前記閾値触媒量未満である場合、前記調整係数が、前記第１の流動床内の触媒の量と前記第１の流動床内の前記閾値触媒量との差の１０％以内である、請求項６に記載の方法。

【請求項8】

前記第２の触媒床から前記第３の触媒床への触媒の前記流れを調節することが、前記第２の触媒床と前記第３の触媒床とを流体結合する導管に配置された弁を調整することを含む、請求項１～７のいずれか一項に記載の方法。

【請求項9】

以下の１つ以上であり、
前記第２の触媒床は、高密度流動床を含み、
前記第１の触媒床は、乱流流動床又は高速流動床を含む、請求項１～８のいずれか一項に記載の方法。

【請求項10】

以下の１つ以上であり、
前記第１の触媒床が脱水素化反応器内にあり、
前記第３の触媒床は、触媒処理容器内にある、請求項１～９のいずれか一項に記載の方法。

【請求項11】

前記第４の触媒床が第２の触媒分離容器内にある、請求項１～１０のいずれか一項に記載の方法。

【請求項12】

前記第２の触媒床が、第１の触媒分離容器内にある、請求項１～１１のいずれか一項に記載の方法。

【請求項13】

前記第１の触媒分離容器は、円筒部と円錐台部とを備え、前記円錐台部は、前記円筒部の上方に配置され、前記円錐台部は、前記円筒部の断面積よりも大きい平均断面積を有する、請求項１２に記載の方法。

【請求項14】

前記第２の触媒床から前記第３の触媒床への前記触媒の前記流れが、前記第２の触媒床の上面が前記触媒分離容器の前記円錐台部の下を通過しないように調節される、請求項１３に記載の方法。

【請求項15】

前記触媒分離容器が、前記円錐台部内に延びるディップレッグを有するサイクロンを含み、前記第２の触媒床から前記第３の触媒床への前記触媒の前記流れが、前記第２の触媒床の上面が前記サイクロンの前記ディップレッグの上方を通過しないように調節される、請求項１３又は１４に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
本出願は、２０２１年０３月２４日に出願された「Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ Ｃａｔａｌｙｓｔ Ｆｌｏｗ ｉｎ Ｆｌｕｉｄｉｚｅｄ Ｃａｔａｌｙｔｉｃ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍｓ」と題する米国特許出願第６３／１６５，２５４号の利益及び優先権を主張するものであり、その内容全体が参照により本開示に組み込まれる。

【0002】

本明細書に記載の実施形態は、概して、化学処理に関し、より具体的には、触媒流を制御する方法に関する。

【背景技術】

【0003】

多くの化学物質は、複数の流動床の間を通過し得る固体粒子状触媒を使用するプロセスを通して生成される。これらのプロセスの間、反応器システム内の触媒は、反応器ユニットと再生ユニットとの間で循環され得る。例えば、触媒が「使用済み」になり、その後の反応において活性が低下した場合、触媒を再生する必要があり得る。加えて、吸熱プロセスは熱を必要とし、触媒が反応器への熱の移動の一次媒体である場合、触媒は再生ユニットにおいて再加熱される必要があり得る。再生ユニットでの再生に続いて、再生された触媒は、後続の反応で使用するために反応器の流動床に戻され得る。

【発明の概要】

【0004】

触媒が再生される流動床反応器のいくつかの実施形態では、触媒が循環する４つの触媒床が存在する。例えば、床のうちの２つは、反応器及び再生器であり、２つの追加の床は、反応器部及び再生器部に続く、例えば分離ステップに続く収集領域である。このようなシステムは比較的広く使用されているが、特に非定常状態の動作条件では、システムの反応器部と再生器部との間の触媒の移動を考慮すべきである。

【0005】

４つの床を有するこのような流動触媒処理システムを通る触媒の流れを制御するための改善された方法が必要とされている。流動触媒処理システムを通る触媒の流れを制御するための多くの従来の戦略は、システムの不調（すなわち、非定常状態条件）の間に単一触媒床における触媒の過剰な蓄積をもたらし得る。そのような従来の戦略は、触媒分離装置のフラッディング（flooding）、又は単一容器内の触媒の蓄積に対応するためにプロセス装置を過大サイズにする必要性をもたらし得る。しかしながら、第１の触媒床における触媒の量が触媒の閾値量未満である場合、増加した量の触媒が第２の触媒床において維持されるように第２の触媒床から第３の触媒床への触媒の流れを調節することは、第４の触媒床における触媒の過剰な蓄積を防止し得ることが発見された。例えば、本明細書に開示される方法のいくつかは、第４の触媒床と第１の触媒床との間の触媒の流れが中断されるときなど、第１の触媒床内の触媒の量が少ないシステム不調の間に、第２の触媒床と第３の触媒床との間の触媒の流れを調整することを含み得る。これらの方法は、触媒が、第４の触媒床のみではなく、第２の触媒床及び第４の触媒床の両方に蓄積し得るので、システム不調の間に流動触媒処理システムを通る触媒の改善された分布をもたらし得る。例えば、本明細書に記載の制御方法の実施形態は、第４の触媒床に蓄積する過剰量の触媒によって悪影響を受ける可能性がある、触媒分離装置を含む触媒フラッディングプロセス装置の確率を低減することができる。更に、本明細書に記載される制御方法の実施形態は、触媒が第２及び第４の触媒床の両方に蓄積し得るので、第４の触媒床などの単一の流動床における触媒の蓄積に対応するために過大サイズであるプロセス装置の必要性を低減し得る。

【0006】

本明細書に開示される１つ以上の実施形態によれば、流動触媒処理システムにおける触媒の流れは、流動触媒処理システムの第１の触媒床に存在する触媒の量を決定することを含む方法によって制御されてもよい。流動触媒処理システムは、第１の触媒床、第２の触媒床、第３の触媒床、及び第４の触媒床を含むことができる。第１の触媒床は、第２の触媒床と流体連通していてもよい。第２の触媒床は、第３の触媒床と流体連通していてもよい。第３の触媒床は、第４の触媒床と流体連通していてもよい。第４の触媒床は、第１の触媒床と流体連通していてもよい。触媒は、第１の触媒床から第２の触媒床へ、第２の触媒床から第３の触媒床へ、第３の触媒床から第４の触媒床へ、及び第４の触媒床から第１の触媒床へ循環してもよい。第２の触媒床から第３の触媒床への流れを調節して、第２の触媒床中の触媒の量を調整することができる。本方法は、第１の触媒床に存在する触媒の量を閾値触媒量と比較することを更に含むことができる。第１の触媒床に存在する触媒の量が閾値触媒量以上である場合、本方法は、第２の触媒床から第３の触媒床への触媒の流れを調節して、第２の触媒床において通常の動作目標量の触媒が維持されるようにすることを含むことができる。第１の触媒床に存在する触媒の量が閾値触媒量未満である場合、本方法は、増加した目標量の触媒が第２の触媒床において維持されるように、第２の触媒床から第３の触媒床への触媒の流れを調節することを含んでもよい。

【0007】

前述の概要及び以下の詳細な説明の両方は、技術の実施形態を提示しており、また、これらが特許請求される技術の性質及び特徴を理解するための概要又は枠組みを提供することを意図していることを理解されたい。添付の図面は、技術の更なる理解を提供するために含まれ、本明細書に組み込まれ、その一部を構成する。図面は、様々な実施形態を例示し、説明とともに、技術の原則及び動作を説明するのに役立つ。更に、図面及び説明は、単なる例示であることを意図し、いかなる方式でも特許請求の範囲を限定することを意図していない。

【0008】

本明細書で開示された技術の追加の特徴及び利点は、後続の詳細な説明において記載され、その説明から当業者にとって容易に部分的に明らかになるか、又は後続の詳細な説明、特許請求の範囲、並びに添付の図面を含む、本明細書に記載されるような技術を実践することによって、認識されるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0009】

本開示の特定の実施形態の以下の「発明を実施するための形態」は、以下の図面と併せて読むと最も良く理解され得るが、そこでは、同様の構造が同様の参照数字で示されている。

【図1】本明細書に記載される１つ以上の実施形態による、流動触媒処理システムを概略的に示す。

【図2】本明細書に記載される１つ以上の実施形態による、流動触媒システムを概略的に示す。

【図3】本明細書に記載される１つ以上の実施形態による、流動触媒システムの反応器部を概略的に示す。

【0010】

図面が、本質的に概略的であり、限定なしに、温度伝送器、圧力伝送器、流量計、ポンプ、弁などの当該技術分野で一般的に使用される流体触媒処理システムのいくつかの構成要素を含まないことを理解されたい。これらの構成要素が、開示された本実施形態の趣旨及び範囲内にあることが知られているであろう。しかしながら、本開示に記載されているものなどの動作構成要素は、本開示に記載されている実施形態に追加され得る。

【0011】

ここで、様々な実施形態をより詳細に参照し、そのうちのいくつかの実施形態が添付の図面に例示される。可能な場合はいつでも、同じ又は同様の部分を参照するために、図面全体で同じ参照番号が使用されるであろう。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本明細書に記載される方法は、流動触媒処理システムにおける触媒流を制御するために利用され得る。このような方法は、システム部品の特定の配向などの特定の特徴を有するシステムを利用する。図１は、流動床であってよい４つの触媒床を含むそのようなシステムを示す。触媒は、図１に示すように４つの触媒床の間を通過させることができ、１つの触媒床から別の触媒床への触媒の流れは、いずれか１つの触媒床における触媒の過剰な蓄積を防止するように調節することができる。本明細書のいくつかの実施形態に記載されるように、４つ全ての床が流動床であってもよいが、本出願の一般的概念は、任意の種類の触媒床に適用されてもよいことを理解されたい。

【0013】

加えて、本明細書に記載される１つ以上の実施形態において、流動触媒処理システムは、少なくとも反応器及び再生器を含む流動触媒脱水素プロセスを含んでもよい。本明細書で詳細に開示される１つの特定の実施形態が、図２に示される。しかしながら、本明細書に開示及び教示される原理が、異なる様式で配向された異なるシステム構成要素を利用する他のシステム、又は様々な触媒組成物を利用する異なる反応スキームに適用可能であり得ることを理解されたい。

【0014】

ここで図１を参照すると、前述の図及び説明を参照して理解され得るように、流動触媒処理システム１００は、第１の触媒床１０１、第２の触媒床１０２、第３の触媒床１０３、及び第４の触媒床１０４を備え得る。１つ以上の実施形態において、第１の触媒床１０１は、第２の触媒床１０２と流体連通していてもよい。第２の触媒床１０２は、第３の触媒床１０３と流体連通していてもよい。第３の触媒床１０３は、第４の触媒床１０４と流体連通していてもよい。また、第４の触媒床１０４は、第１の触媒床１０１と流体連通していてもよい。本明細書に記載されるように、システム構成要素は、流体又は流動化固体がシステム構成要素間を通過し得る場合、「流体連通」し得る。流体連通しているシステム構成要素は、直接接続されてもよく、又は導管、パイプ、もしくは他の好適な介在構造によって接続されてもよい。

【0015】

１つ以上の実施形態において、触媒は、第１の触媒床１０１から第２の触媒床１０２へ、第２の触媒床１０２から第３の触媒床１０３へ、第３の触媒床１０３から第４の触媒床１０４へ、及び第４の触媒床１０４から第１の触媒床１０１へ循環してもよい。１つ以上の実施形態において、触媒は、第２の触媒床１０２から第１の触媒床１０１に再循環されてもよい。１つ以上の実施形態において、触媒は、第４の触媒床１０４から第３の触媒床１０３に再循環されてもよい。

【0016】

第１の触媒床１０１、第２の触媒床１０２、第３の触媒床１０３、及び第４の触媒床１０４のそれぞれは、別個の容器内に収容されてもよい。容器は、ドラム、バレル、バット、タンク、及び流動床を収容するのに適した任意の他の容器を含むがこれらに限定されない任意の適切な容器であってもよい。容器は、一般に、円筒形状（すなわち、実質的に円形の直径を有する）であり得るか、あるいは、代わりに、三角形、四角形、五角形、六角形、八角形、楕円形、若しくは他の多角形又は閉曲線状又はこれらの組み合わせの断面形状を有する角柱状などの非円筒形状であり得る。容器は、触媒が触媒床の間を通過することを可能にするように、流体的に結合され得る。

【0017】

１つ以上の実施形態において、第１の触媒床１０１、第２の触媒床１０２、第３の触媒床１０３、及び第４の触媒床１０４のそれぞれは、高密度流動床又は高速流動床を含んでもよい。本明細書に記載されるように、「高密度流動床」は、明確に定義された上限又は表面を有する流動床を指す。例えば、高密度流動床は、平滑流動化、バブリング流動化、及びスラッギング流動化などの流動化レジームを含むことができる。高密度流動床では、粒子同伴率は低くてもよいが、床を通って流れる気体の速度が増加するにつれて増加してもよい。

【0018】

本明細書に記載されるように、「高速流動床」は、流動床に明確な上限がない流動床を指す。代わりに、粒子は、流動床を含む容器全体に分散される。高速流動床中の粒子は、流動床を通って流れる気体と共に流動床から輸送され、粒子は、一般に、床から輸送された粒子を置換するために高速流動床に添加される。

【0019】

本明細書に記載される場合、「乱流流動床」は、高密度流動床と高速流動床との間の遷移状態にある流動床を指すことができる。ある場合には、乱流流動床は、高速流動床のように明確な上限を示さないことがある。場合によっては、乱流流動床は、高密度流動床のようなバブリングを示すことがある。しかしながら、乱流流動床内の気泡は、一貫して破壊される可能性があり、その結果、バブリング流動床又はスラッギング流動床で観察されるよりも均一な粒子分布が得られる。

【0020】

１つ以上の実施形態では、第１の触媒床１０１は乱流流動床を含んでもよく、第２の触媒床１０２は高密度流動床を含んでもよく、第３の触媒床１０３は乱流流動床を含んでもよく、第４の触媒床１０４は高密度流動床を含んでもよい。第１の触媒床１０１が乱流又は高速流動床である実施形態において、第１の触媒床１０１の体積は、第１の触媒床１０１を含有する容器の体積と実質的に同じであり、第１の触媒床１０１中に存在する触媒の質量は、第１の触媒床１０１中の触媒の密度に相関する。第２の触媒床１０２が高密度流動床である実施形態において、第２の触媒床の体積は、第２の触媒床１０２を収容する容器内の第２の触媒床１０２の高さ、及び第２の触媒床１０２を収容する容器の断面積に応じて変化し得る。第２の触媒床１０２中の触媒の量は、第２の触媒床１０２の体積及び第２の触媒床１０２の密度に相関し得る。

【0021】

同様に、第３の触媒床１０３が乱流又は高速流動床である１つ以上の実施形態において、第３の触媒床１０３の体積は、第３の触媒床１０３を含有する容器の体積と実質的に同じであり、第３の触媒床１０３中に存在する触媒の質量は、第３の触媒床１０３中の触媒の密度と相関する。第４の触媒床１０４が高密度流動床である実施形態では、第４の触媒床１０４の体積は、第４の触媒床１０４を収容する容器内の第４の触媒床１０４の高さ及び第４の触媒床１０４を収容する容器の断面積に応じて変化し得る。第４の触媒床１０４中の触媒の量は、第４の触媒床１０４の体積及び第４の触媒床１０４の密度に相関し得る。

【0022】

１つ以上の実施形態において、流動触媒処理システム１００を通る触媒流を制御するための方法は、流動触媒処理システム１００の第１の触媒床１０１中に存在する触媒の量を決定することを含む。本明細書に記載される場合、触媒床中の「触媒の量」は、触媒床中の触媒の質量を指す。第１の触媒床１０１中に存在する触媒の量は、第１の触媒床１０１中の触媒の量を第１の触媒床１０１の高さにわたる差圧測定値と相関させることを含むがこれに限定されない、任意の好適な手段によって決定され得る。

【0023】

１つ以上の実施形態において、流動触媒処理システム１００を通る触媒流を制御するための方法は、第１の触媒床１０１に存在する触媒の量を閾値触媒量と比較することを含む。本明細書に記載されるように、「閾値触媒量」は、第１の触媒床１０１内の触媒の量を表す定数値を指し、これは、プロセスに対する変更が起こるべきかどうかを決定するために参照され得る。１つ以上の実施形態において、閾値触媒量は、第１の触媒床１０１が通常の動作条件で含むように設計されている触媒の量であってもよい。しかしながら、閾値触媒量は、任意の好適な値に調整され得ることに留意されたい。一般に、第１の触媒床１０１内の触媒の量を閾値触媒量と比較することは、第１の触媒床１０１内の触媒の量が閾値触媒量以上であるか又は閾値触媒量未満であるか否かを決定することを含む。第１の触媒床１０１における触媒の量の値を閾値触媒量と比較することは、任意の好適な手段によって行われてもよい。

【0024】

１つ以上の実施形態において、第１の触媒床１０１に存在する触媒の量が閾値触媒量以上である場合、本方法は、第２の触媒床１０２から第３の触媒床１０３への触媒の流れを調節して、第２の触媒床１０２において触媒の通常動作目標量が維持されるようにすることを含むことができる。本明細書に記載されているように、「触媒の通常動作目標量」は、流動触媒処理システム１００が通常条件下で動作しているときの第２の触媒床１０２内の触媒の所望量を表す一定値を指す。

【0025】

１つ以上の実施形態において、第１の触媒床１０１内に存在する触媒の量が閾値触媒量未満である場合、本方法は、増加した目標量の触媒が第２の触媒床１０２内で維持されるように、第２の触媒床１０２から第３の触媒床１０３への触媒の流れを調節することを含んでもよい。本明細書に記載されるように、「触媒の増加した目標量」は、第２の触媒床１０２内の触媒の所望の量を表す一定値を指す。１つ以上の実施形態において、触媒の増加した目標量は、調整係数と第２の触媒床１０２における触媒の通常動作目標量との合計の１０％以内であってもよい。例えば、触媒の増加した目標量は、調整係数と第２の触媒床１０２における触媒の通常動作目標量との合計の１０％、９％、８％、７％、６％、５％、４％、３％、２％、又は更に１％以内であってもよい。

【0026】

本明細書に記載されているように、「調整係数」は、第１の触媒床１０１内の触媒の量が第１の触媒床１０１内の閾値触媒量未満である場合、第１の触媒床１０１内の触媒の量と第１の触媒床１０１内の閾値触媒量との差の１０％（±１０％）以内であってもよい。例えば、調整係数は、第１の触媒床１０１内の触媒の量と第１の触媒床１０１内の閾値触媒量との間の差の１０％、９％、８％、７％、６％、５％、４％、３％、２％、又は更に１％以内であってもよい。

【0027】

理論に束縛されるものではないが、第２の触媒床１０２内の触媒の目標量を調整することにより、流動触媒処理システム１００の第１の触媒床１０１及び第２の触媒床１０２内に保持される触媒の量を増加させることができると考えられる。追加の触媒が第１の触媒床１０１及び第２の触媒床１０２に保持されていない場合、過剰な触媒が流動触媒処理システム１００の第４の触媒床１０４に蓄積する可能性がある。第４の触媒床１０４内に蓄積する触媒が多すぎる場合、過剰な触媒は、第３の触媒床１０３と第４の触媒床１０４との間の気体／固体分離デバイスを溢れさせる可能性がある。第２の触媒床１０２内に保持される触媒の量を増加させることによって、触媒は、流動触媒処理システム１００の第２の触媒床１０２と第３の触媒床１０３との間により均一に分配され、第３の触媒床１０３と第４の触媒床１０４との間の気体／固体分離デバイスのフラッディングを防止することができる。

【0028】

１つ以上の実施形態において、不十分な量の触媒が第４の触媒床１０４から第１の触媒床１０１に渡されるので、第１の触媒床１０１に存在する触媒の量は、閾値触媒量未満である。第４の触媒床１０４と第１の触媒床１０１との間に配置された触媒の流れを調節するための手段が、第４の触媒床１０４と第１の触媒床１０１との間の触媒の流れを制限又は防止するとき、不十分な量の触媒が、第４の触媒床１０４から第１の触媒床１０１に通過させられ得る。第４の触媒床１０４から第１の触媒床１０１への触媒の流れを調節するための手段は、第４の触媒床１０４内の触媒の量が不十分であることを含むがこれに限定されない様々な理由で、触媒の流れを制限又は防止することができる。例えば、安全システムトリップは、第４の触媒床１０４から第１の触媒床１０１への流れを自動的に遮断することができる。

【0029】

１つ以上の実施形態において、不十分な量の触媒が第２の触媒床１０２から第１の触媒床１０１に再循環されるので、第１の触媒床１０１中に存在する触媒の量は、閾値触媒量未満であり得る。不十分な量の触媒が、第２の触媒床１０２における低レベルの触媒、又は第２の触媒床１０２と第１の触媒床１０１との間の再循環導管における触媒流を調節するための弁もしくは他の手段の故障を含むがこれらに限定されない様々な理由のために、第２の触媒床から第１の触媒床に再循環され得る。

【0030】

１つ以上の実施形態において、第２の触媒床１０２から第３の触媒床１０３への触媒の流れを調節するための方法は、弁などの触媒の流れを制限するための任意の適切な手段によって達成することができる。１つ以上の実施形態において、触媒の流れを制限するための手段は、第２の触媒床１０２から第３の触媒床１０３への触媒流の速度を増加又は減少させるように調整され得る。１つ以上の実施形態において、第２の触媒床１０２に蓄積する触媒の量は、第２の触媒床１０２から第３の触媒床１０３への触媒の流れに関連し得るので、触媒の流れを制限するための手段を調整することは、第２の触媒床１０２に蓄積する触媒の量を変化させ得る。

【0031】

流動触媒処理システム１００における触媒流を制御するための方法は、特定の境界条件によって制約され得る。１つ以上の実施形態において、触媒流を制御するための方法は、第２の触媒床１０２内の触媒の量の増加をもたらし得る。例えば、第２の触媒床１０２における触媒の増加した目標量は、常に、第２の触媒床１０２における触媒の通常動作目標量よりも大きい。言い換えれば、調整係数は、第２の触媒床１０２内の触媒の量の減少をもたらさない。

【0032】

１つ以上の実施形態において、流動触媒処理システム１００は、流動触媒プロセス４００であってもよく、その実施形態を図２に示す。一般に、流動触媒プロセス４００は、炭化水素供給流から軽質オレフィンなどの多種多様な生成物を生成するために使用することができる。軽質オレフィンは、異なる反応機構と異なる触媒を利用することによって、多種多様な炭化水素供給物流から生成され得る。「触媒」が本明細書で言及される場合、それらは、脱水素化、分解、脱水、メタノールからオレフィンへの変換などの様々な触媒プロセスによって軽質オレフィンを製造するのに有用な任意の適切な粒子状固体を指し得ることが理解されるべきである。更に、詳細な説明のいくつかの部分では、本明細書に記載されるシステム及びプロセスを脱水素化システムとして説明する場合があるが、他の化学反応機構も本明細書では企図されており、本明細書に請求される実施形態は、明示的に記載されない限り、脱水素化システムに限定されるべきではない。

【0033】

ここで図２を参照すると、流動触媒処理システム１００は、反応器部２００及び再生器部３００を含むことができる。図２に関連して本明細書で使用される場合、反応器部２００は、一般に、主要なプロセス反応が起こり（例えば、脱水素化、分解、脱水、メタノールからオレフィンへなど）、触媒が反応のオレフィン含有生成物流から分離される、流動触媒処理システム１００の部分を指す。１つ以上の実施形態では、触媒は、使用済みであり得、これは、触媒が少なくとも部分的に不活性化されていることを意味する。また、本明細書で使用される場合、再生器部３００は、一般に、触媒が燃焼などによって再生され、再生された触媒が、使用済み粒子状固体上で先に燃焼された材料から、又は補助燃料から発生した気体などの他のプロセス材料から分離される、流体触媒処理システム１００の部分を指す。反応器部２００は、一般に、反応容器２５０、外部ライザセグメント２３２及び内部ライザセグメント２３４を含むライザ２３０、並びに第１の触媒分離容器２１０を含む。再生器部３００は、一般に、触媒処理容器３５０、外部ライザセグメント３３２及び内部ライザセグメント３３４を含むライザ３３０、並びに第２の触媒分離容器３１０を含む。一般に、第１の触媒分離容器２１０は、例えば導管１２６によって触媒処理容器３５０と流体連通し得、第２の触媒分離容器３１０は、例えば導管１２４によって反応容器２５０と流体連通し得る。

【0034】

一般に、流動触媒処理システム１００は、炭化水素供給物及び流動化触媒を反応容器２５０に供給し、炭化水素供給物を流動化触媒と接触させることによって反応させて、反応器部２００の反応容器２５０においてオレフィン含有生成物を生成することによって動作し得る。オレフィン含有生成物及び触媒は、反応容器２５０から出て、ライザ２３０を通って、第１の触媒分離容器２１０内の気体／固体分離デバイス２２０に送られてもよく、ここで触媒はオレフィン含有生成物から分離される。触媒は、第１の触媒分離容器２１０から触媒処理容器３５０に輸送されてもよい。触媒処理容器３５０において、触媒は、様々なプロセスによって再生され得る。例えば、使用済み触媒は、酸素含有気体との接触による触媒の酸化、触媒上に存在するコークスの燃焼、及び触媒を加熱するための補助燃料の燃焼のうちの１つ以上によって再生され得る。次に、触媒は、触媒処理容器３５０から出て、ライザ３３０を通ってライザ終端デバイス３７８に送られ、そこで、ライザ３３０からの気体及び触媒が部分的に分離される。ライザ３３０からの気体及び残りの触媒は、第２の触媒分離容器３１０内の二次分離デバイス３２０に輸送され、ここで、残りの触媒は、再生反応からの気体から分離される。気体から分離された触媒は、触媒収集領域３８０に通過させられ得る。触媒は、触媒収集領域３８０において、酸化などの更なる処理を受けてもよい。次いで、分離された触媒は、触媒収集領域３８０から反応容器２５０に通過させられ、そこで更に利用される。したがって、触媒は、反応器部２００と再生器部３００との間を循環し得る。

【0035】

図２に示すように、第１の触媒床１０１は、反応容器２５０内にあってもよい。１つ以上の実施形態において、第１の触媒床１０１は、乱流又は高速流動床であってもよく、反応容器２５０の実質的に全体積を占めてもよい。本明細書に記載されるように、「実質的に全体積」は、体積の少なくとも９５％、体積の少なくとも９７％、又は体積の少なくとも９９％さえも指し得る。第２の触媒床１０２は、第１の触媒分離容器２１０内にあってもよい。１つ以上の実施形態において、第２の触媒床１０２は、上面１２２を有し、第１の触媒分離容器２１０の少なくとも一部を占有する高密度流動床であってもよい。第３の触媒床１０３は、触媒処理容器３５０内にあってもよい。１つ以上の実施形態において、第３の触媒床は、乱流又はバブリング流動床であってもよく、触媒処理容器３５０の実質的に全体積を占めてもよい。第４の触媒床１０４は、第２の触媒分離容器３１０内にあってもよい。１つ以上の実施形態において、第４の触媒床１０４は、上面１４４を有し、第２の触媒分離容器３１０の少なくとも一部を占有する高密度流動床であってもよい。

【0036】

理論に束縛されるものではないが、第１の触媒床１０１は乱流又は高速流動床であり、第２の触媒床１０２は高密度流動床であるため、流動触媒処理システム１００の反応器部２００内の触媒インベントリーは、第２の触媒床１０２内の触媒の量を制御することによって効果的に制御することができると考えられる。第２の触媒床１０２における触媒の量は、床の密度及び床の体積の両方に相関するので、第１の触媒分離容器２１０は、流動触媒処理システム１００の反応器部２００における触媒の量の制御を可能にするように、様々な量の触媒を収容するように設計されてもよい。同様に、流動触媒処理システム１００の再生器部３００では、第３の触媒床１０３が乱流又はバブリング流動床であり、第４の触媒床１０４が高密度流動床であるので、第２の触媒分離容器３１０は、流動触媒処理システム１００の再生器部３００内の様々な量の触媒を収容するように設計することができる。

【0037】

１つ以上の実施形態において、導管１２６を通る触媒の流れは、弁１２８によって調節され得る。弁１２８は、ゲート弁を含むがこれに限定されない任意の適切な弁であってもよい。１つ以上の実施形態において、弁１２８の位置を調整することにより、第１の触媒分離容器２１０から触媒処理容器３５０への触媒の流量を変化させることができる。１つ以上の実施形態において、第１の触媒分離容器１２０内の触媒の量は、弁１２８の位置を調整することによって制御され得る。弁１２８の位置は、任意の適切な手段によって調整され得る。例えば、弁１２８の位置は、手動で、又は電気、空気圧、もしくは油圧アクチュエータによって調整されてもよい。

【0038】

１つ以上の実施形態において、導管１２４を通る触媒の流れは、弁１２９によって調節され得る。弁１２９は、ゲート弁を含むがこれに限定されない任意の適切な弁であってもよい。１つ以上の実施形態において、再生器部３００から反応器部２００へ流れる触媒は、反応容器２５０へのエネルギー入力に寄与し、弁１２９は、流動触媒プロセス４００のエネルギーバランスを維持するように調整され得る。更に、流動触媒プロセス４００を通って循環する触媒の量は、弁１２９の位置によって制御することができる。したがって、１つ以上の実施形態において、弁１２９の位置は、流動触媒プロセス４００の物質バランス及びエネルギーバランスを維持するように調整され得る。弁１２９の位置は、任意の適切な手段によって調整され得る。例えば、弁１２９の位置は、手動で、又は電気、空気圧、もしくは油圧アクチュエータによって調整されてもよい。

【0039】

第１の触媒分離容器２１０は、第２の触媒床１０２を収容することができる触媒収集領域２８０を含むことができる。１つ以上の実施形態において、触媒収集領域２８０は、実質的に一定の断面積を有してもよい。本明細書に記載されるように、「実質的に一定の断面積」は、１０％、５％、３％、２％、又は更に１％を超えて変化しない断面積を指す。１つ以上の実施形態において、触媒収集領域２８０は、一般に円筒形（すなわち、実質的に円形の直径を有する）であるか、代替的に、三角形、四角形、五角形、六角形、八角形、楕円形、若しくは他の多角形又は閉曲線状或いはこれらの組み合わせの断面形状を伴う角柱状など非円筒形であってもよい。１つ以上の実施形態において、ライザ２３０は、触媒収集領域２８０を通過してもよく、触媒収集領域２８０は、実質的に環状の形状を有してもよい。

【0040】

１つ以上の実施形態において、触媒収集領域２８０は、一定の断面積を有していなくてもよい。そのような実施形態では、触媒収集領域２８０の断面積は、触媒収集領域２８０の高さにわたって変化してもよい。例えば、触媒収集領域２８０は、円錐形部、円錐台部、球根状部、湾曲部、又は任意の他の適切な形状を含むことができる。１つ以上の実施形態において、触媒収集領域２８０は、実質的に一定の断面積を有する部分と、一定でない断面積を有する部分とを備えてもよい。

【0041】

図３を参照すると、第１の触媒分離容器２１０は、円筒部２１６及び円錐台部２１４を備えることができる。円錐台部２１４は、円筒部２１６の上方に配置されてもよい。１つ以上の実施形態において、円錐台部２１４は、円錐台部２１４の断面積が円筒形部２１６の断面積と実質的に同じであるように、円筒形部２１６に直接接続されてもよい。円錐台部２１４は、レベル２１５において円筒部２１６に直接接続されてもよい。１つ以上の実施形態において、円錐台部の断面積は、円錐台部２１４の高さにわたって増加する。このような実施形態では、円錐台部２１４は、円筒形部２１６の断面積よりも大きい平均断面積を有することができる。

【0042】

１つ以上の実施形態では、気体／固体分離デバイス２２０は、サイクロン分離の２つ以上の段階を含むことができるサイクロン分離システムであってもよい。気体／固体分離デバイスがサイクロン分離システムを含む場合、気体／固体分離デバイスは、触媒が触媒収集領域２８０内に通過することができるディップレッグ２２２を含むことができる。１つ以上の実施形態では、ディップレッグ２２２は、円錐台部２１４内にレベル２１３まで延びてもよい。

【0043】

１つ以上の実施形態において、第１の触媒分離容器２１０が図３に示されるものと同様の形状を有する場合、第２の触媒床１０２から第３の触媒床１０３への触媒の流れは、第２の触媒床１０２の上面１２２が触媒分離容器の円錐台部２１４の下を通過しないように調節され得る。例えば、第２の触媒床の上面１２２は、第１の触媒分離容器２１０のレベル２１５より下を通過しなくてもよい。理論に束縛されるものではないが、第２の触媒床１０２の上面１２２を第１の触媒分離容器２１０のレベル２１５より上に維持することにより、触媒を第３の触媒床１０３に一貫して通過させ、かつ／又は触媒を第１の触媒床１０１に再循環させるのに十分な触媒が第２の触媒床１０２に存在することを確実にすることができると考えられる。更に、第２の触媒床１０２の上面１２２を第１の触媒分離容器２１０のレベル２１５より上に維持することにより、本明細書で更に詳細に説明するように、第２の触媒床１０２の密度の正確な測定を容易にすることができる。

【0044】

更に図３を参照すると、１つ以上の実施形態において、第１の触媒分離容器２１０は、円錐台部２１４内に延びるディップレッグ２２２を有するサイクロン２２０を備える。第２の触媒床１０２から第３の触媒床１０３への触媒の流れは、第２の触媒床１０２の上面１２２が第１の触媒分離容器２１０内のレベル２１３でサイクロンのディップレッグ２２２の上方を通過しないように調節することができる。理論に束縛されるものではないが、第２の触媒床１０２の上面１２２を第１の触媒分離容器２１０内のレベル２１３でディップレッグ２２２の下方に維持することにより、サイクロン２２０のフラッディングを防止することができ、サイクロン２２０のフラッディングは、流動触媒処理システム１００の動作を中断させる可能性があると考えられる。

【0045】

第１の触媒分離容器２１０の触媒収集領域２８０は、流動触媒処理システム１００の反応器部２００に関して説明されるが、流動触媒処理システムの再生器部３００の触媒収集領域３８０は、触媒収集領域２８０の説明が触媒収集領域３８０にも適用され得るように、同様の構造及びシステム構成要素を共有し得ることも企図される。

【0046】

本明細書に記載される流動触媒処理システムにおいて触媒流を制御するための方法は、触媒床のそれぞれにおける触媒の量を決定するために様々な測定を使用して実施され得る。本明細書に記載の実施形態によれば、触媒の量又は質量は、差圧測定から決定することができる。更に、１つ以上の実施形態では、差圧測定値及び値を使用して、流動触媒処理システムを通る触媒の流れを制御することができる。

【0047】

差圧は、式１に示されるように、触媒床中の触媒の量に相関し得る。

【0048】

【数1】

【0049】

式１において、ＤＰは差圧であり、Ｍは触媒床中の触媒の質量であり、Ｖは触媒床の体積であり、ｈは差圧が測定される触媒床の高さであり、Ｃは単位変換定数である。

【0050】

１つ以上の実施形態において、弁１２８の設定点は、式２によって表すことができ、式中、ＤＰ_制御は、第１の触媒分離容器２１０内の差圧測定のための制御設定点であり、ＤＰ_目標は、第１の触媒分離容器２１０内の通常動作目標差圧測定であり、ＤＰ_Ａｄｊは、第１の触媒床１０１内の触媒の量が少ないときに使用することができる調整係数である。
ＤＰ_制御＝ＤＰ_目標＋ＤＰ_Ａｄｊ 式２

【0051】

上述したように、１つ以上の実施形態では、第１の触媒床にわたる差圧測定値（ＤＰ_第１）は、式３によって表すことができ、式中、Ｍ_第１は第１の触媒床１０１内の触媒の質量であり、Ｖ_第１は第１の触媒床の体積であり、ｈ_第１は第１の触媒床１０１の高さであり、Ｃは単位変換定数である。１つ以上の実施形態において、第１の触媒床１０１は、反応容器２５０内の乱流又は高速流動床であってもよい。そのような実施形態において、第１の触媒床１０１は、第１の触媒床１０１の体積及び高さが既知であるか、又は合理的に推定され得るように、反応容器２５０の体積と実質的に等しい体積を有し得る。したがって、式３は、第１の触媒床１０１内の触媒の質量について解くように再構成することができる。

【0052】

【数2】

【0053】

１つ以上の実施形態において、第１の触媒床１０１における触媒の質量の差は、式４を使用して計算され得る。式４において、ΔＭは、第１の触媒床１０１内の触媒の通常動作目標量と第１の触媒床１０１内の触媒の測定量との差である。

【0054】

【数3】

【0055】

１つ以上の実施形態では、式４は、ＤＰ_第１がＤＰ_閾値よりも小さいときに使用され得る。ＤＰ_第１が０に等しいとき、ΔＭは、第１の触媒床１０１内の触媒の通常動作目標量に等しい。

【0056】

１つ以上の実施形態において、ＤＰ_ａｄｊは、式５に示されるように計算され得る。式５は、触媒量を差圧測定値に関連付ける式１と同じ一般形式に従う。式５において、ΔＭは、第２の触媒床１０２に添加されることが望ましい触媒の量を表し、ΔＶは、第２の触媒床１０２に添加されることが望ましい触媒の量の流動化体積であり、Δｈは、第２の触媒床１０２に添加されることが望ましい床高さである。

【0057】

【数4】

【0058】

１つ以上の実施形態において、第２の触媒床１０２は、高密度流動床であってもよく、可変高さを有してもよい。したがって、第２の触媒床１０２の高さは一定であると仮定されなくてもよい。１つ以上の実施形態において、第２の触媒床１０２の平均密度を使用して、第２の触媒床１０２中の触媒の量を第２の触媒床１０２の高さに関連付けることができる。第２の触媒床１０２内で行われる差圧測定（ＤＰ_第２）を使用して、第２の触媒床１０２の平均密度を推定することができる。１つ以上の実施形態において、この差圧測定は、第２の触媒床１０２の上面１２２に可能な限り近接して行われ得るが、依然として完全に第２の触媒床１０２内にある。密度は体積に対する質量に等しいので、式１は、式６に示されるように、第２の触媒床の密度を解くために再構成され得る。

【0059】

【数5】

【0060】

式６において、ρ_第２は第２の触媒床１０２の密度を表し、ＤＰ_第２は第２の触媒床内で行われた差圧測定を表し、ｈ_測定はＤＰ_第２が測定される高さを表す。

【0061】

１つ以上の実施形態において、第２の触媒床１０２の計算された密度（ρ_第２）は、式７に示されるように、第２の触媒床１０２に添加されることが所望される触媒の量（ΔＭ）によって置き換えられる追加の体積（ΔＶ）を決定するために使用されてもよい。

【0062】

【数6】

【0063】

そのような実施形態では、式５は、式８に示されるように簡略化され得る。
ＤＰ_ａｄｊ＝ρ_第２ ^＊Δｈ^＊Ｃ 式８

【0064】

第２の触媒床１０２の高さの所望の変化は、式８のＤＰ_Ａｄｊの式を満足するように解くことができる。１つ以上の実施形態において、第２の触媒床１０２の断面積は、実質的に一定である。そのような実施形態において、第２の触媒床１０２の高さの所望の変化（Δｈ）は、式９によって表すことができ、式中、ΔＶは、第２の触媒床１０２に添加されることが所望される触媒の量によって置き換えられる追加の体積であり、Ａは、第２の触媒床１０２の断面積である。
Δｈ＝ΔＶ／Ａ 式９

【0065】

式７及び式９を式８に代入すると、式１０に示す調整係数ＤＰ_ａｄｊの式が得られる。

【0066】

【数7】

【0067】

更に、調整係数ＤＰ_ａｄｊは、式１１に示されるように、第１の触媒床１０１にわたって測定される差圧（ＤＰ_第１）に関して表されてもよい。しかしながら、式１１は、第２の触媒床１０２の断面積が一定である場合にのみ有効であることに留意されたい。

【0068】

【数8】

【0069】

１つ以上の実施形態において、第２の触媒床１０２の断面積は、実質的に一定でなくてもよい。このような実施形態では、第２の触媒床の体積を第２の触媒床の高さに関連付けるために式を展開することができる。これらの式は、一般的に式１２及び式１３で表すことができ、式中、第２の触媒床１０２の高さは、第２の触媒床１０２の体積の関数であり、第２の触媒床１０２の体積は、第２の触媒床１０２の高さの逆関数である。
ｈ＝ｆ（Ｖ） 式１２
Ｖ＝ｆ^－１（ｈ） 式１３

【0070】

１つ以上の実施形態において、第２の触媒床１０２の高さの所望の変化（Δｈ）について解くことは、式１５及び式１６に示されるように、触媒の通常の動作体積（Ｖ_Ｓｅｔ）から触媒の増加した目標体積（Ｖ_Ｓｅｔ＋ΔＶ）への床体積の変化に対する床高さの変化を積分することを含み得る。

【0071】

【数9】

【0072】

積分を完了するために、第２の触媒床１０２内の触媒の通常の動作体積（Ｖ_ｓｅｔ）は、本明細書に説明されるように計算されてもよい。第１に、第２の触媒床の高さは、式１７に従って計算することができ、式中、ｈは、通常動作条件における第２の触媒床の高さであり、ＤＰ_目標は、第１の触媒分離容器２１０内の通常動作目標差圧測定値であり、ρ_第２は、第２の触媒床１０２の密度である。次いで、第２触媒床１０２内の触媒の通常動作体積（Ｖ_ｓｅｔ）は、式１８に従って計算することができる。

【0073】

【数10】

【0074】

高さが０に等しいとき、体積は０に等しいので、式１８は、式１９に示されるように縮小され得る。

【0075】

【数11】

【0076】

このような実施形態では、第２の触媒床１０２の高さの所望の変化（Δｈ）は、式２０に示す形態に拡張することができる。

【0077】

【数12】

【0078】

式２０は、式２１に示すように、調整係数ＤＰ_ａｄｊの式に挿入することができる。

【0079】

【数13】

【0080】

式２１において、第２の触媒床１０２に添加されることが望ましい触媒の量（ΔＭ）は、式４によって表すことができ、第２の触媒床１０２の密度（ρ_第２）は、式６によって表すことができる。

【0081】

第２の触媒床１０２の高さを第２の触媒床１０２の体積に関連付けるために明示的な式を展開することができることに留意されたい。１つ以上の実施形態では、式は区分関数であり得る。例えば、図３に示す触媒分離容器２１０のように、第２の触媒床１０２を収容する容器の様々な部分が異なる形状を有する場合、区分的関数が適切であり得る。

【0082】

本開示の第１の態様によれば、流動触媒処理システムにおける触媒の流れは、流動触媒処理システムの第１の触媒床に存在する触媒の量を決定することを含む方法によって制御されてもよい。流動触媒処理システムは、第１の触媒床、第２の触媒床、第３の触媒床、及び第４の触媒床を含むことができる。第１の触媒床は、第２の触媒床と流体連通していてもよい。第２の触媒床は、第３の触媒床と流体連通していてもよい。第３の触媒床は、第４の触媒床と流体連通していてもよい。第４の触媒床は、第１の触媒床と流体連通していてもよい。触媒は、第１の触媒床から第２の触媒床へ、第２の触媒床から第３の触媒床へ、第３の触媒床から第４の触媒床へ、及び第４の触媒床から第１の触媒床へ循環する。第２の触媒床から第３の触媒床への流れを調節して、第２の触媒床中の触媒の量を調整することができる。本方法は、第１の触媒床に存在する触媒の量を閾値触媒量と比較することを更に含むことができる。第１の触媒床に存在する触媒の量が閾値触媒量以上である場合、本方法は、第２の触媒床から第３の触媒床への触媒の流れを調節して、第２の触媒床において通常の動作目標量の触媒が維持されるようにすることを含むことができる。第１の触媒床に存在する触媒の量が閾値触媒量未満である場合、本方法は、増加した目標量の触媒が第２の触媒床において維持されるように、第２の触媒床から第３の触媒床への触媒の流れを調節することを含んでもよい。

【0083】

本開示の第２の態様は、不十分な量の触媒が第４の触媒床から第１の触媒床に渡されるので、第１の触媒床内に存在する触媒の量が閾値触媒量未満である第１の態様を含んでもよい。

【0084】

本開示の第３の態様は、第１又は第２の態様のいずれかを含むことができ、弁が少なくとも部分的に閉じるとき、不十分な量の触媒が第４の触媒床から第１の触媒床に渡され、弁は、第４の触媒床と第１の触媒床とを流体結合する導管に配置される。

【0085】

本開示の第４の態様は、不十分な量の触媒が第２の触媒床から第１の触媒床に再循環されるので、第１の触媒床内に存在する触媒の量が閾値触媒量未満である、第１～第３の態様のいずれかを含んでもよい。

【0086】

本開示の第５の態様は、触媒処理システムの第１の触媒床内に存在する触媒の量が、第１の触媒床の高さにわたる差圧によって決定される、第１～第４の態様のいずれかを含んでもよい。

【0087】

本開示の第６の態様は、第１～第５の態様のいずれかを含むことができ、触媒の増加した目標量は、調整係数と第２の触媒床における触媒の通常動作目標量との合計の１０％以内である。

【0088】

本開示の第７の態様は、第６の態様を含むことができ、第１の流動床内の触媒の量が第１の流動床内の閾値触媒量未満である場合、調整係数は、第１の流動床内の触媒の量と第１の流動床内の閾値触媒量との差の１０％以内である。

【0089】

本開示の第８の態様は、第２の触媒床から第３の触媒床への触媒の流れを調節することは、第２の触媒床と第３の触媒床を流体的に接続する導管内に位置する弁を調整することを含む、第１～第７の態様のいずれかを含んでもよい。

【0090】

本開示の第９の態様は、第２の触媒床が高密度流動床を含む、第１～第８の態様のいずれかを含んでもよい。

【0091】

本開示の第１０の態様は、第１の触媒床が乱流流動床又は高速流動床を含む、第１～第９の態様のいずれかを含んでもよい。

【0092】

本開示の第１１の態様は、第１の触媒床が、脱水素反応器内にある、第１～第１０の態様のいずれかを含んでもよい。

【0093】

本開示の第１２の態様は、第３の触媒床は触媒処理容器内にある、第１～第１１の態様のいずれかを含んでもよい。

【0094】

本開示の第１３の態様は、第４の触媒床が第２の触媒分離容器内にある第１～第１２の態様のいずれかを含んでもよい。

【0095】

本開示の第１４の態様は、第２の触媒床が第１の触媒分離容器内にある、第１～第１３の態様のいずれかを含んでもよい。

【0096】

本開示の第１５の態様は、第１４の態様を含むことができ、第１の触媒分離容器は、円筒形部及び円錐台部を備え、円錐台部は、円筒形部の上方に配置され、円錐台部は、円筒形部の断面積より大きい平均断面積を有する。

【0097】

本開示の第１６の態様は、第２の触媒床から第３の触媒床への触媒の流れが、第２の触媒床の上面が触媒分離容器の円錐台部の下を通過しないように調節される、第１５の態様を含んでもよい。

【0098】

本開示の第１７の態様は、第１５又は第１６の態様のいずれかを含むことができ、ここで触媒分離容器は、円錐台部内に延びるディップレッグを有するサイクロンを備え、第２の触媒床から第３の触媒床への触媒の流れは、第２の触媒床の上面がサイクロンのディップレッグの上方を通過しないように調節される。

【0099】

本開示の主題は、特定の実施形態を参照して詳細に説明されている。実施形態の構成要素又は特徴のいずれの詳細な説明も、その構成要素又は特徴が特定の実施形態又は任意の他の実施形態に必須であることを必ずしも意味しないことを理解されたい。更に、特許請求される主題の趣旨及び範囲から逸脱することなく、説明した実施形態に様々な修正及び変更を加えることができることが、当業者には明らかであるはずである。

【0100】

以下の特許請求の範囲のうちの１つ以上は、「ここで（wherein）」という用語を移行句として利用していることに留意されたい。本技術を定義する目的で、この用語は、構造の一連の特徴の列挙を導入するために使用される制限のない移行句として特許請求の範囲に導入され、より一般的に使用される制限のない「含む（comprising）」というプリアンブル用語と同様に解釈されるべきであることに留意されたい。第１の構成要素が第２の構成要素を「含む（comprising）」と説明される場合、いくつかの実施形態では、第１の構成要素が、その第２の構成要素「からなる（consist）」又は「から本質的になる（consist essentially of）」ことが企図されることを理解されたい。

【0101】

特性に割り当てられた任意の２つの定量値が、その特性の範囲を構成し得、所与の特性の全ての記述された定量値から形成される範囲の全ての組み合わせが、本開示において企図されることを理解されたい。

【図1】

【図2】

【図3】

【国際調査報告】