CS245875B1 - Method of catalyst's particles arranged layer pouring and forming and equipment for application of this method - Google Patents
Method of catalyst's particles arranged layer pouring and forming and equipment for application of this method Download PDFInfo
- Publication number
- CS245875B1 CS245875B1 CS1035484A CS1035484A CS245875B1 CS 245875 B1 CS245875 B1 CS 245875B1 CS 1035484 A CS1035484 A CS 1035484A CS 1035484 A CS1035484 A CS 1035484A CS 245875 B1 CS245875 B1 CS 245875B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- catalyst
- chamber
- particles
- reactor
- volume
- Prior art date
Links
Landscapes
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
Description
Vynález popisuje nový způsob nasypávání a vytvoření uspořádané vrstvy extrudátů katalyzátoru v reaktoru pro- hydrogen-ační rafinace, resp. reformování uhíovodíkov vých směsí a zařízení k provádění tohoto způsobu.The invention discloses a novel process for charging and forming an ordered layer of catalyst extrudates in a reactor for hydrogenation refining, resp. reforming the hydrocarbon mixtures and apparatus for carrying out the process.
Způsob, jakým se nasypává katalyzátor do vnitřního prostoru reaktoru, závisí obvykle na zkušenostech obsluhy zařízení a vyplývá z empiricky zjištěných pravidel. Špatně nasypaná vrstva katalyzátoru se v průběhu jejího- používání uvnitř reaktoru sesedá, což často vede k deformaci vnitřních vestaveb reaktoru, měřicích činidel, zmenšení teplosměnné plochy, změně hydrodynamických parametrů vrstvy a pod. Všechny tyto skutečnosti mohou vážným způsobem ovlivnit pracovní režim reaktoru a jeho řízení.The way in which the catalyst is poured into the interior of the reactor usually depends on the experience of operating the equipment and results from empirically established rules. A poorly deposited catalyst layer is deposited inside the reactor during use, often resulting in deformation of the reactor internals, measuring agents, reduction of heat transfer surface, change in hydrodynamic parameters of the layer, and the like. All these facts can seriously affect the reactor operating mode and control.
V malých reaktorech lze sesedání katalyzátoru v určitém směru zabránit tím, že se během nasypávání vrstvy s celým reaktorem vibruje, čímž se vytvoří vrstva katalyzátoru s vyšší sypnou hustotou, blízkou mezní hodnotě, vyplývající z vlastností a tvaru daného katalyzátoru.In small reactors, catalyst deposition can be prevented in a certain direction by vibrating during the entire reactor bed, thereby providing a catalyst bed with a higher bulk density, close to the limit, resulting from the properties and shape of the catalyst.
Zvlátšní význam má způsob nasypání vrstvy katalyzátoru v reaktorech velkého průměru, kterými nelze při nasypávání vibrovat, a v reaktorech, kde významnou roli hraje kapalná mobilní fáze, t. zn. pro katalytické reakce kapalina — tuhá látka, popřípadě plyn — kapalina — tuhá látka.Of particular importance is the method of pouring the catalyst layer in large-diameter reactors, which cannot be vibrated, and in reactors where the liquid mobile phase, i.e. liquid-solid or gas-liquid-solid catalytic reactions, plays an important role.
Při dosud používaném způsobu plnění reaktoru katalyzátorem se kromě toho pod výsypným otvorem násypky vytváří během procesu nasypávání vrstva katalyzátoru, zakončená na horním okraji kuželovou plochou.In addition, the catalyst filling method used up to now also forms a catalyst layer under the hopper discharge opening during the charging process, terminating at the upper edge with a conical surface.
Tento násypný kužel se často pracně mechanicky zarovnává. Kromě toho je zřejmé, že i uvnitř takto nasypané vrstvy lze předpokládat existenci kuželových tzv. izochronních ploch, vytvořených částicemi katalyzátoru, současně (tj. v daném okamžiku], nasypanými do reaktoru. V případě použití částic válcovitého tvaru (např. extrudáty, tablety a pod.) jsou tyto v kuželové ploše převážně orientovány tak, že jejich osa je rovnoběžná s gradientem kuželové plochy. Proto tedy v reaktorech s mobilní kapalnou fází dochází k prefěrenčním-u stékání kapaliny ke stěně reaktoru a k tvorbě nežádoucího stěnového toku reakční směsi, který vytváří obtok vrstvy katalyzátoru a snižuje tak její výkon.This hopper is often laboriously mechanically aligned. In addition, it is evident that even within such a layer, the conical so-called isochronous surfaces formed by the catalyst particles, simultaneously (i.e. at the moment) deposited into the reactor, are expected to exist. Therefore, in the mobile liquid phase reactors, the liquid flows to the reactor wall and creates an undesired wall flow of the reaction mixture, which creates by-pass of the catalyst layer, thereby reducing its performance.
Uvedené nedostatky odstraňuje způsob vytvoření uspořádané vrstvy částeček katalyzátorů o- vysoké sypné hustotě v reaktorech pro heterogenní chemické reakce spočívající v tom, že proud padajících tuhých částic se usměrňuje do prostoru tvaru nejprve mezikruží a pak navazujícího komolého kužele zakončeného užší základnou, kde proudí inertní plyn, n-apř. dusík, vzduch nebo- oxid uhličitý, ve směru- kolmém ke směru pádu částic a tangenciálně k prostoru tvaru mezikruží, přičemž poměr objemu plynu k objemu padajících tuhých částic je 10 až 10 000 za jednotku času a vzdálenost spodní hrany komolého kužele od hořního Okraje nasypávané vrstvy je ro-vna nejméně poloměru katalyzátorového lože. Tuhé extrudáty katalyzátorů mají průměr 1 až 3 mm a délka výhodně 2 až 8 mm.These drawbacks are eliminated by the method of forming an ordered layer of high bulk density catalyst particles in heterogeneous chemical reaction reactors by directing a stream of falling solid particles into a circular-shaped first space and then a truncated cone terminated by a narrower base where inert gas flows, e.g. nitrogen, air or carbon dioxide, in a direction perpendicular to the particle fall direction and tangential to the annular space, the gas to volume ratio of the falling solid particles being 10 to 10,000 per unit time and the distance of the truncated cone from the upper edge The bedding layer is at least equal to the radius of the catalyst bed. The solid catalyst extrudates have a diameter of 1 to 3 mm and a length of preferably 2 to 8 mm.
Poměr objemu plynu -a objemu padajících částic se výhodně udržuje na hodnotě 50 až 500 za jednotku času.The ratio of gas volume to falling particle volume is preferably maintained at 50-500 per unit time.
Zařízení pro provádění tohoto způsobu posuno-vatelné v reaktoru axiálním směrem pomocí zvedáku, se skládá z násypky, opatřené ve spodní části komorou válcového tvaru ukončenou komolým kuželem o vrcholovém úhlu 30 až 150°, výhodně 30 až 60°, který je spojen s komorou širší základnou, přičemž komora je opatřena soustřednou vestavbou a přívodem plynu do dvou až šesti trysek, symetricky umístěných n-a ho-rním obvodu komory.The apparatus for carrying out this method movable in the reactor axially by means of a jack consists of a hopper provided at the bottom with a cylindrical chamber terminated by a truncated cone with an apex angle of 30 to 150 °, preferably 30 to 60 °, which is connected to the chamber wider the chamber is provided with a concentric built-in and gas supply to two to six nozzles symmetrically located on the top periphery of the chamber.
Zařízení pracuje tak, že do válcové komory se tangenciálně přivádí inertní plyn, axiálním směrem extrudáty katalyzátoru. Otvorem ve spodní části válcovité komory se disperze plynu a extrudátů katalyzátoru uvádí do vnitřního prostoru reaktoru.The apparatus operates by introducing an inert gas tangentially into the cylindrical chamber in the axial direction by catalyst extrudates. The gas dispersion and catalyst extrudates are introduced into the interior of the reactor through an opening in the lower part of the cylindrical chamber.
S použitím zařízení podle tohoto vynálezu se částice katalyzátoru během nasypávání orientují nahodile a rovnoměrně po celém vnitřním průřezu reaktoru, čímž vzniká uspořádaná vrstva katalyzátoru v reaktoru. V případě částic válcovitého tvaru se tyto orientují převážně tak, že jejich osa je vodorovná. Takto n-asypaná vrstv-a katalyzátoru se vyznačuje vysokou sypno-u hustotou a rovnoměrným volným objemem ve všech místech lože reaktoru.Using the apparatus of the present invention, the catalyst particles are oriented randomly and uniformly throughout the reactor internal cross-section during the charging, thereby providing an ordered catalyst layer in the reactor. In the case of cylindrical particles, they are oriented predominantly so that their axis is horizontal. The n-laden catalyst layer is characterized by a high bulk density and a uniform free volume at all points in the reactor bed.
Tímto způsobem se lépe využije jednak daného objemu reaktoru ve srovnání s případem, kdy navrhovaného zařízení nebylo při nasypávání lože reaktoru použito, resp. lze pro požadovanou výrobní kapacitu navrhnout řeaktor menších rozměrů, šflíží Se pbčet redistribut-orů toku reakční směsi a dále se zvýší účinnost styku katalyzátoru s kapalnou re-akční směsí v- případech, kdy se jedná o systém s mobilní kapalnou fází. Vzhledem k tomu, že není nutné mechanicky zarovnávat horní okraj vrstvy katalyzátoru ve vnitřním prostoru reaktoru, je zvýšena bezpečnost práce při navrhovaném způsobu nasypávání katalyzátoru do reaktoru.In this way, a given reactor volume is better utilized in comparison with the case in which the proposed device was not used for the filling of the reactor bed. For example, a smaller size reactor can be designed for the required production capacity, the redistributors of the reaction mixture flow are improved, and the efficiency of contacting the catalyst with the liquid reaction mixture is increased in the case of a mobile liquid phase system. Since it is not necessary to mechanically align the top edge of the catalyst layer in the interior of the reactor, the safety of the proposed method of charging catalyst into the reactor is increased.
Přednosti nového způsobu vytváření uspořádané vrstvy katalyzátoru v reaktoru a použití navrhovaného zařízení je ilustrováno následujícími příklady.The advantages of the novel process for forming an ordered catalyst bed in a reactor and the use of the proposed apparatus is illustrated by the following examples.
Příklad 1Example 1
Výtlačky reformovacího- katalyzátoru —Reformation Catalyst Extrusions -
0,5 °/o Pt/A'l2O3 — válcovitého tv-aru průměru 1,8 mm a střední délky 9,4 mm byly sypány centrálně umístěnou násypkou do- reaktoru vnitřního průměru 79,4 mm tak, že spodní okraj výsypky byl v průběhu operace posunován směrem nahoru, aby byla zachována konstantní vzdálenost okraje výsypky a vrstvy částic rovná 95 mm. Střední sypná hustota nasypané vrstvy aluminy zjištěné pěti nezávislými pokusy činila 628 kg/m3. Po sklepání vrstvy, způsobeném vibracemi, bylo dosaženo limitní sypné hustoty vrstvy rovné 694 kg/m3. Při použití násypného zařízení podle tohoto· vynálezu s tangenciálním přívodem vzduchu dvěma tryskami do komory rychlostí 1 644 1/h a při zachování výše popsaného postupu sypání katalyzátoru bylo dosaženo střední sypné hustoty 692 kg/m3, tj. zvýšení o 10,2 %. Příklad 2The 0.5 ° / o Pt / Al 2 O 3 - cylindrical bore of 1.8 mm diameter and 9.4 mm mean length was sprinkled with a centrally located hopper into the 79.4 mm internal diameter reactor so that the lower edge the hopper was moved upwards during the operation to maintain a constant distance between the hopper edge and the particle layer of 95 mm. The mean apparent bulk density of the alumina layer determined by five independent experiments was 628 kg / m 3 . After the vibration of the layer due to vibration, a limit bulk density of 694 kg / m 3 was reached. Using a hopper according to the invention with a tangential air supply of two nozzles to the chamber at a rate of 1,644 l / ha, while maintaining the catalyst pouring procedure described above, a mean bulk density of 692 kg / m 3 was achieved, i.e. an increase of 10.2%. Example 2
Bylo postupováno podle příkladu 1 s tím, že střední délka výtlačků katalyzátoru činila 7,5 mm a vrstva katalyzátoru byla sypána z výše 40 mm. Zjištěná sypná hustota bez průtoku vzduchu činila 663 kg/m3, po vibračním sklepání bylo dosaženo hustoty 744 kg/m3 a při použití násypného zařízení podle tohoto vynálezu při různých průtocích vzduchu bylo dosaženo středních sypných hustot, uvedených v následující tabulce:The procedure of Example 1 was followed except that the mean length of the catalyst extrudates was 7.5 mm and the catalyst layer was poured from above 40 mm. The bulk density without air flow was 663 kg / m 3 , after damping, a density of 744 kg / m 3 was reached, and using the hopper of the present invention at different air flows, the mean bulk densities were as shown in the following table:
Příklad 3Example 3
Do kolony vnitřního průměru 159 mm bylo centrální trubkou sypáno 1,2 kg hydrodesulfurizačního katalyzátoru stejných rozměrů jako v příkladu 2. Výška vrstvy po jejím nasypání činila v ose, resp. u stěny kolony 110, resp. 71 mm. Použití násypného zařízení podle tohoto vynálezu při průtoku 4 050 oxidu uhličitého vedlo k nasypání vrstvy katalyzátoru s vyšší hustotou, která se projevila tím, že výška vrstvy v ose, resp. u stěny kolony činila 89, resp. 73 milimetrů.1.2 kg of hydrodesulfurization catalyst of the same dimensions as in Example 2 were poured into the 159 mm internal diameter column through the central tube. at the wall of the column 110, respectively. 71 mm. The use of a feed device according to the invention at a flow of 4050 carbon dioxide resulted in a higher density catalyst bed, which was manifested by the fact that the height of the layer in the axis and / or the axis was higher. at the column wall was 89, respectively. 73 millimeters.
Příklad 4Example 4
S použitím sypacího zařízení podle tohoto vynálezu byla sypána válcovitá nádoba průměru 80 mm 530 g stejného- katalyzátoru jako v příkladě 2. Při rychlosti uvádění vzduchu do sypacího zařízení rovné 3 000 1/h činil objem nasypaného lože 740, resp. 720 ml, pokud doba plnění nádoby trvala 60, resp. 120 s. Bez použití sypacího zařízení činil objem volně sypané vrstvy katalyzátoru 800 ml.Using a sprinkler according to the invention, a cylindrical vessel of 80 mm diameter was sprinkled with 530 g of the same catalyst as in Example 2. At a feed rate of 3,000 l / h, the bed volume was 740 and 740, respectively. 720 ml, if the filling time of the container was 60 resp. Without the use of a spreading device, the free-flowing catalyst bed volume was 800 ml.
Příklad 5Example 5
Bylo postupováno podle příkladu 1 s tím, že bylo použito výtlačků gama-aluminy (nosič reformovacího katalyzátoru] průměru 1,8 mllimeíiru, střední délky 9,4 nun, které byly sypány do reaktoru vnitřního průměru 576 mm, přičemž spodní okraj výsypky byl vzdálen od horního okraje nasypávané vrstvy 400 mm. Při poměru objemu vzduchu k objemu nasypávaných částic 250 bylo- dosaženo hustoty nasypané vrstvy 654 kg/m3. Bez použití zařízení u postupu podle tohoto vynálezu činila sypná hustota aluminy 545 kg/m3, tj. o 17 % méně.Example 1 was followed using gamma-alumina extrudates (reforming catalyst support) of 1.8 ml diameter, a mean length of 9.4 nun, which were poured into a 576 mm internal diameter reactor with the lower edge of the hopper spaced from the At the ratio of the volume of air to the volume of particulates 250, the density of the particulate layer was 654 kg / m 3 , without using the apparatus of the present invention, the alumina bulk density was 545 kg / m 3 , i.e. % less.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS1035484A CS245875B1 (en) | 1984-12-27 | 1984-12-27 | Method of catalyst's particles arranged layer pouring and forming and equipment for application of this method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS1035484A CS245875B1 (en) | 1984-12-27 | 1984-12-27 | Method of catalyst's particles arranged layer pouring and forming and equipment for application of this method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CS245875B1 true CS245875B1 (en) | 1986-10-16 |
Family
ID=5448648
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CS1035484A CS245875B1 (en) | 1984-12-27 | 1984-12-27 | Method of catalyst's particles arranged layer pouring and forming and equipment for application of this method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CS (1) | CS245875B1 (en) |
-
1984
- 1984-12-27 CS CS1035484A patent/CS245875B1/en unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4274794B2 (en) | Multiple bed downflow reactor | |
US4277444A (en) | Apparatus for converting hydrocarbons | |
JP4794043B2 (en) | Fluid bed process and reactor for catalyst and catalyst support treatment | |
US4886644A (en) | Liquid degaser in an ebullated bed process | |
KR100328587B1 (en) | Method and apparatus for dispersing fluid in a vessel | |
JP2001046863A (en) | Apparatus for equally delivering granular substance in container | |
US4590045A (en) | Movable catalyst bed reactor | |
RU2134286C1 (en) | Crude hydrocarbon material hydrofining method (versions) and catalyst | |
CA1072303A (en) | Dispensing apparatus for particulate matter | |
US4576926A (en) | Catalytic hollow spheres | |
US3957626A (en) | Multiple bubble-collecting annular plates in a fluidized hydrodesulfurization of heavy oil | |
JPH10503705A (en) | Catalyst support and use thereof | |
US4701436A (en) | Catalytic, hollow, refractory spheres | |
NZ209777A (en) | Catalyst bed reactor with movable catalyst | |
US2851402A (en) | Granular solid transfer method and apparatus | |
CS245875B1 (en) | Method of catalyst's particles arranged layer pouring and forming and equipment for application of this method | |
US3093450A (en) | Gas-solid contact in a non-fluidized system | |
US2723180A (en) | Feeding granular particles into a gas lift | |
US2695815A (en) | Method of and apparatus for pneumatic transfer of granular contact material in moving bed hydrocarbon conversion processes | |
US4809886A (en) | Apparatus for controlling a flow of granular material | |
US2978279A (en) | Method and apparatus for transferring contact material | |
CN117545545A (en) | Chemical treatment vessel with grid dispenser and method of operating the same | |
CN111790319B (en) | Slurry bed reactor, system and application thereof and Fischer-Tropsch synthesis method | |
US5558484A (en) | Apparatus for dispensing particulate material | |
US4820503A (en) | Catalytic hollow spheres |