JP2001520114A - スラリー反応器用のスロート、円錐ガスインジェクタおよびガス分配グリッド - Google Patents

スラリー反応器用のスロート、円錐ガスインジェクタおよびガス分配グリッド

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JP2001520114A JP2000516769A JP2000516769A JP2001520114A JP 2001520114 A JP2001520114 A JP 2001520114A JP 2000516769 A JP2000516769 A JP 2000516769A JP 2000516769 A JP2000516769 A JP 2000516769A JP 2001520114 A JP2001520114 A JP 2001520114A
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チャン，ミン
エー． クーラログロウ，コンスタンチン
シー． フシュー，エドワード
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    • B01J8/44—Fluidisation grids

Abstract

(57)【要約】 スラリ反応器用ガス分配グリッドは、他の場合と異なりガスおよび液体不透過性のプレートを横断して水平方向に配列されるとともに、該プレートを貫通して延在する複数のガスインジェクタを備える。該インジェクタは、両方の端部が開いているスロートを備え、入口端部である一方の前記端部にガス減圧ボアがあり、他方の前記端部が、上方に開いている円錐内に開いている。前記インジェクタ内の方向変換手段は、スラリ固体が前記スロートに入り、前記ボアを出て前記スロートに入る高速ガスジェットにより摩耗するのを防ぐ。前記ガスインジェクタは、前記グリッドの上面より上に突出せず、平らな空間が、角のある充填物などの手段により排除され、前記グリッドの上部に固体が蓄積するのを防ぐようになっている。前記ボアおよびスロートの接合部には斜切面が存在し、前記スロートに入るガスジェットが無制限に膨張するのを防ぐ。これは、スラリ反応器内の反応性炭化水素合成スラリ中にガスを射出し、触媒の摩耗および失活を減少させるのに有用である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】技術分野 本発明は、スロートおよび円錐ガスインジェクタ、およびこれを含むガス分配
グリッドに関する。さらに詳しくは、本発明は、スロートおよび円錐ガスインジ
ェクタ、および固体の摩耗およびインジェクタの閉塞が少ない状態で、微粒子固
体を含むスラリ中にガスを射出するのに有用なこうした複数のインジェクタを備
えるガス分配グリッドに関する。
【０００２】背景技術 液体中に微粒子固体を含むスラリ中にガスを上方に射出しなければならない多
くの用途がある。こうした用途としては、石炭液化、残留物精製、その他の水素
化工程、スラリ炭化水素および酸素添加合成、廃水処理などがある。ガスは、一
般に、反応器またはその他の容器内のスラリ底部に位置する水平ガス分配グリッ
ド（プレートまたはトレーとも呼ばれる）によりスラリ中、およびプレナムと呼
ばれるガス空間つまりキャビティ上に上方に射出される。このトレーは、スラリ
中に上方にガスを均一に分配するためにトレーから延出する複数のガスインジェ
クタを含む。これらのガスインジェクタは、周知されているトレー内の垂直な孔
およびバブルキャップなどで良い。これらのトレーに関連する問題としては、ガ
ス圧が低下した場合の固体の摩耗およびインジェクタの閉塞がある。ガスインジ
ェクタの固体による閉塞は決して望ましくはないが、用途によっては、固体の摩
耗を避けることも重要である。特定の一実施例は、スラリ炭化水素合成（ＨＣＳ
）工程であり、この場合、合成ガス（ｓｙｎｇａｓ）を炭化水素に転換するのに
有効な反応条件で、Ｈ２およびＣＯの混合物を含む合成ガスを反応器内のスラリ
中に上方に吹き出させるが、このスラリの少なくとも一部分は、反応条件におい
て液体である。この工程では、スラリは、固体触媒粒子および気泡を炭化水素ス
ラリ液体中に含み、このスラリ液体は、液体ＨＣＳ生成物を含む。３相スラリを
含む反応器は、米国特許第５，３４８，９８２号に記載されているように、スラ
リ「気泡塔」と呼ばれることもある。所望のレベルの炭化水素合成を達成するた
めにスラリ中に上方に射出される合成ガスの量は、触媒粒子を液体中に分散させ
ておくのに必要な量より一般に多い。この工程（およびその他の工程）で生じる
問題としては、触媒粒子によりガスインジェクタが閉塞すること、ガスにより触
媒粒子が摩耗して微粉が生じ、触媒粒子が損失すること、および反応器下流のユ
ニットが閉塞する、トレー上の平らな空間上で触媒の沈降が失活し、触媒がイン
ジェクタを介して下のプレナム空間中に落下することが挙げられる。したがって
、こうした問題を減少させるかまたはなくすガス射出手段を使用することは、先
行技術の改良になる。
【０００３】発明の開示 本発明は、固体の摩耗およびインジェクタの閉塞が減少するように、微粒子固
体を含むスラリ中にガスを射出するのに有用なガス射出手段に関する。さらに詳
しく述べるなら、本発明は、スロートおよび円錐ガスインジェクタ、並びに水平
に配置されているか、または他の場合と異なりガスおよび液体不透過性の水平プ
レートもしくはトレーを横断し、これらから垂直に延在する複数のガスインジェ
クタを備えるガス分配グリッドに関し、こうしたガス分配グリッドは、一般にス
ラリ底部に位置する。一実施例では、ガスインジェクタの全てまたは一部は、グ
リッドの一体部分として形成される。ガスインジェクタは、スロート、つまり長
形かつ中空であり、両端が開いている第１ガス膨張領域を備え、こうした一方の
端部はボアを有するガス入口であり、ガスはジェットの外からこのボアを通過し
、ボアの出口であるオリフィスを通過してスロート内に入り、他方の端部は、上
方かつ外側に延在する第２ガス膨張領域中に開口している下流の端部であり、円
錐形をしている。スロートおよび円錐の接合部の内側ショルダは方向変換手段で
あり、円錐の壁に沿って流下するスラリを径方向内側に、スロートを出るガスジ
ェット内に方向付けて、スラリ固体の摩耗およびスロートの閉塞を防止する。本
発明の代表的なインジェクタの場合、このショルダの内径はスロートの内径と実
質的に同じであり、その外径は、円錐底部の内壁周囲で終端する。ショルダ、つ
まりガスインジェクタ内の方向変換手段が存在しない場合、微粒子固体が摩耗に
より著しくかつ実質的に砕解されて微粉粒度の大きさになる。こうした微粉は、
架空の反応器から上方に運搬され、液体フィルタを通過して下流のユニットに入
る。その結果、触媒が連続的かつ実質的に失われ、下流ユニット内にスラッジが
形成されてユニットを閉塞させる可能性があり、結局、生成物からスラッジを分
離しなければならなくなる。ボアによる圧力降下は、ボアの直径または断面積に
より決まり、これらは、スロートの場合に比べて小さい。スロートのアスペクト
比および直径は、（ｉ）スロートから上方に流れる膨張ガスジェットがスロート
内壁に接触してからスロートを出て円錐に入り、オリフィス直径に関連して、（
ｉｉ）ガスがスラリに接触する円錐内で所望のガス速度を達成するように決める
。スロート内におけるこうした壁との接触は、円錐に入るガス流の比較的均一な
速度分布を得る上で重要であり、そのために、ガスジェットの外周部における速
度を完全に発達させて、ジェットの外周部における動揺および不規則性を防ぐよ
うにする。さもないと、固体がスロート内に落下し、これらの固体が、比較的狭
くかつ小さいオリフィスからスロートに入る比較的高速のガスジェットにより摩
耗することになる。スロートの長さ対直径比（アスペクト比）は１０：１未満だ
が、スラリ固体によるスロートの閉塞を防ぐために８：１未満であれば好ましい
。また、このアスペクト比は、膨張ガスジェットの外周部がスロートの内壁に接
触してからスロートを出るように、好ましくはスロート出口上流の有限距離に接
触して安全性に余裕を持たせるように（たとえば、スロート長さの少なくとも１
０％）、十分に大きくなければならない。ボア、スロート、ショルダおよび円錐
の長手方向軸線はすべて一致する。円錐内壁の角度は、円錐内に固体が蓄積する
のを防ぐため、スラリ固体の静止角度より大きいことが好ましい。好ましい実施
態様では、ボア、スロート、ショルダおよび円錐はすべて、その長手方向軸線に
垂直な円形断面を有するが、必要ならその他の断面を使用することもできる。こ
うした複数のインジェクタは、スラリ底部の水平であるか、または他の場合と異
なりガスおよび液体不透過性のプレートまたはトレーを貫通して垂直に延在し、
かつこうしたプレートまたはトレーを横断して配列または配置され、ガスをスラ
リ中に上方に均一に分配し、トレー内の各々のガスインジェクタを横断および貫
通してかなり均一な圧力降下が生じ、同時に均一なガス射出速度になる。これは
、スラリに対する所望のガス押出量、トレー内のインジェクタの数、インジェク
タボアの直径、およびインジェクタボア上流のガス圧力によって決まる。
【０００４】 グリッドを横断してインジェクタを近接して配置すると、グリッド上部の平ら
な表面の量が実質的に減少する。その他の実施態様では、インジェクタのどの部
分もグリッドプレートの上部を越えて延在しない。この２つの特徴によって、ス
ラリ固体が沈殿するグリッド上の空所の量は最小限になる。固体の少なくとも一
部分が炭化水素合成（ＨＣＳ）触媒であるスラリＨＣＳ工程の場合、固体の沈殿
が減少することによって、触媒の失活が減少する。ガス分配グリッドは、反応器
底部の合成ガス（ｓｙｎｇａｓ）溜めまたはプレナム領域の上に一般に位置する
。合成ガススラリーは、グリッド下のプレナム内に送られる。このグリッドは、
圧力ダンパとして役立ち、ガスジェット内のオリフィス直径、ジェットの数およ
びガス圧に関連して、グリッド内の各インジェクタに入る合成ガスの量を確実に
同じにする。
【０００５】 減圧ボアを通過してスロートまたは第１膨張領域内に入るガスは、径方向外側
に膨張するガスジェットとしてオリフィスを出て、このガスジェットはスロート
を貫通して流れ、内壁に接触した後に円錐内に入る。この接触は重要である。な
ぜなら、こうした接触により、より多くのエネルギーが、スロートから出て円錐
、つまり第２膨張領域内に入るジェットの外周部に方向付けられるからである。
その結果、スロートを出るジェットの周囲に十分なガス速度および質量（エネル
ギー）が形成され、スラリがスロート内に滴下するのを防ぐ。スロート内では、
比較的高速度のガスジェットがボアからスロートに入ることにより、固体が摩耗
して微粉になる可能性がある。さらに、ジェットの外周部と中央部との間のガス
速度の差も減少させ、ガスがスラリに接触するときに、粒子が摩耗するのを防ぐ
。ガスジェットは、スロートを出るとき、環状ショルダがあるために、スロート
および円錐接合部における円錐内壁に接触しない。一実施態様では、ショルダの
内周部は、その出口でスロートの内壁に隣接し、外径は、円錐底部において円錐
内壁周囲で終端する。ショルダは、下降するスラリに径方向内側の方向を与える
ことにより、円錐の壁を滴下するスラリ用の分流器として作用する。円錐内壁に
沿って下降するスラリはショルダに達し、ショルダは、下降してくるスラリを径
方向内側に押しやり、スラリはそこで、スロートを出て上昇する膨張ジェットに
会合し、この膨張ジェットは、滴下するスラリを上のスラリ本体に戻す。膨張ガ
スジェットは、円錐を貫通して上に移動するときにスラリと接触し、分割されて
バブルになり、このバブルの正味上昇速度は、バブルキャップなどで達成できる
速度よりも大きい。その他の実施態様では、オリフィスは、ガスジェットがスロ
ートに入るときに無制限に膨張するのを防ぐ円錐もしくは斜切面またはその他の
手段（オリフィスおよびスロートの形状による）内に開いており、それにより逆
渦流および渦が生じるのを防ぐ。逆渦流および渦は、膨張ガスジェット内に引き
込まれて乱れるか、膨張ガスジェットがスロートを上昇して円錐に入るときに、
波紋、およびジェット外周部におけるその他の乱流などの動揺を生じ、さらにジ
ェット自体の変動を生じる可能性がある。こうした動揺によって、スラリ固体は
スロート内に滴下して、入って来る比較的高速度のガスジェットにより摩耗する
。したがって、円錐または斜切面は、膨張ガスジェットを安定させ、さらにガス
流の減少による固体をスロートから清掃するのに有利であることが分かった。
【０００６】詳細な説明 第１図を参照すると、本発明のガスインジェクタ１０は、スラリ反応器ガス分
配グリッド３０の一体部分として示されており、グリッド３０は、部分的に示さ
れている水平のディスク形鋼プレート３２を備え、このプレート３２は、トレー
を横断して水平方向に配置されるとともに、トレーから垂直方向に延在する複数
のガスインジェクタ１０を備えるが、便宜上１つのガスインジェクタのみを示す
。グリッドまたはプレートの上部および底部は、３４および３６に示す。ガスイ
ンジェクタ１０は、プレートを貫通して垂直方向に延在し、周囲壁１６により画
定される円筒状ボア１４を備え、ボア１４は、ボア１４の上端であるオリフィス
１２を貫通してスロート２０内に開いている。オリフィスは、ショルダまたは斜
切面１８によりスロート２０内に上方に開いている。ショルダ１８は、水平かつ
平らに示されており、これはオリフィス１２が鋭利な縁部のオリフィスであるこ
とを意味するが、一実施態様では、以下に説明するように、オリフィス周囲から
上方外側にスロート内壁２２に向かって開く。後者の場合、傾斜した開口部、つ
まりオリフィスから延在する斜切面は、オリフィスから上方にスロートに出るガ
スジェットが無制限に膨張するのを抑制する。スロート２０は、周囲壁２２によ
り画定される円筒状ボアである。ガスはボア１４を通り、ボア上端（オリフィス
）からスロート２０内に、第５図に示して以下に説明する円錐形の膨張ガスジェ
ットとして出て行く。ガスは、ボアを通過することによって圧力が低下し、スロ
ート内のガス圧は、ボア上流、たとえばグリッド下のプレナムにおける圧力より
低い。スロートに入るガスジェットの開先角度は、当業者が周知のとおり、約１
０〜２０°であるが、より一般的には１５〜２０°である。膨張ガスジェットの
速度は、第１膨張領域つまりスロート２０を上方に通過するときに低下する。ス
ロート２０のアスペクト比つまり長さ対直径比は、ジェットの所望の減速が得ら
れ、同時に膨張ガスジェットがスロートの周囲内壁２２に接触してから、第２ガ
ス膨張領域つまり円錐３０に上方に入ることを可能にする大きさである。一般に
、膨張ガスジェットをスロートの壁に接触させるには、アスペクト比は少なくと
も２である。一方、最大アスペクト比は、ガス流が減少した場合にスロートがス
ラリ固体によって閉塞するのを防ぐため、８または１０以下でなければならない
。上流のガス圧がが低下するか、またはガス流が一時的に停止した場合、インジ
ェクタにはスラリ固体が充満する。アスペクト比が約８または１０より大きい場
合、圧力が回復したときに、ガスが固体を押し出すのを妨げ、インジェクタが閉
塞して動作不能になる可能性があることが分かった。膨張ガスジェットは、スロ
ート出口の十分に上流でスロート壁に接触すると、安全性を与える上で好ましく
、その距離は、概してスロート長さの約２５％〜約７５％で良い。上記のとおり
、この接触は、スロート出口２４における壁２２付近のガス速度を十分にして、
円錐側面を滴下するスラリがスロートに入るのを防ぐ上で、本発明のガスインジ
ェクタの重要な特徴である。この接触によりさらに、スロートの上部つまり出口
２４を横断して流れる水平なガス速度分布がより均一になる。スロート２０は、
環状ショルダ２６として示す水平の周方向変換手段において、径方向に上方およ
び外側に延在する第２ガス膨張領域３０内に開いている。領域３０は円錐形であ
り、さらに詳しく述べるなら、トレーの上部部分内に切削された切頭円錐形周囲
壁２８により画定される切頭円錐形である。領域３０では、ガス速度は、触媒粒
子の摩耗は生じないが、スラリ中に固体が懸濁するのに十分に速く、かつスラリ
反応器の場合、所望の反応器出力を達成するのに十分なガス流量を得るのに十分
なレベルまでさらに低下される。合成ガスをスラリ炭化水素合成反応器内に射出
する場合、有効な炭化水素合成に必要なガス流量は、一般に触媒懸濁に必要なガ
ス流量より大きい。膨張ガスジェットは、領域３０内でスラリに接触して分割し
、スラリを貫通して上昇するバブルになる。壁２８に沿った円錐内壁に沿って滴
下するスラリはショルダ２６に達し、ショルダ２６は、径方向内側の方向および
速度をスラリに与え、スラリは、スロート出口２４から上方に流れるガス流中に
方向付けられる。その結果、下降するスラリは再び上昇して、上のスラリ本体中
に戻り、スロート中に滴下して摩耗するスラリは最小限になる。ショルダを使用
すると、触媒の摩耗が２０倍も減少することが分かった。オリフィス、スロート
および円錐の最も効果的な断面は円形であると考えられるが、同じ場合に、１つ
または複数のこうした要素が円形以外の断面を有することも可能である。円形以
外の断面の場合、直径は、πで除算した断面積平方根である相当径と考えられ、
この相当径を使用して、スロートのアスペクト比を決定する。
【０００７】 第２図は、第１図に類似する本発明の実施態様を示すが、ボアおよびスロート
が、単一の円筒形であり、ねじ５８で示すように外側にねじが切られた組立体４
０が、トレー内の嵌合するねじ付きボア内にねじ込まれている点が異なる。ボア
４４、ボア壁４６、オリフィス４２、スロート５０および壁５２は、第１図に示
すものと同じである。しかし、円筒体４０の上部５４の内側部分は、スロートお
よび円錐の接合部に分流ショルダを形成する。組立体４０は、円錐底部で環状シ
ョルダ５６に会合する部分までトレー内にねじ込まれる。ショルダ５６に接触し
ない円筒体４０の上部部分は、環状方向変換手段を形成する。したがって、この
実施態様では、オリフィスおよびスロート組立体は、容易に交換できるようにト
レーに着脱自在に取り付けられる。その他の実施態様は、第３図などに簡単に図
示する交換可能なオリフィス組立体など、当業者には明白である。したがって、
第３図では、交換可能なオリフィス組立体５８は、スロート２０底部の嵌合ボア
上方にねじ込まれている。第４図は、第１図のボア１４が、斜切面つまり円錐状
壁１５によりスロート２０内に上方に開いているもう１つの実施態様を示す。こ
の実施態様では、オリフィス１２から上方に出る膨張ガスジェットは、第３図に
示す実施態様のように、円錐または斜切面により、オリフィス１２に近接するス
ロート壁２２まで自由に膨張するのを妨げられる。これは、第５（ａ）図および
第５（ｂ）図に示す。したがって、第５（ａ）図および第５（ｂ）図では、開先
角度αを有する２本の波線として示される膨張円錐状ガスジェットはオリフィス
１２および１２’を出て、２５でスロート２０の内側円筒状壁２２に接触する。
第５（ａ）図では、鋭利な縁部を有するオリフィス１２を囲む空間１１は、ガス
ジェットの一部が自由に膨張するのを可能にする。オリフィス１２’を出るガス
ジェットが自由に膨張することは、第５（ｂ）図に示す実施態様の円錐または斜
切面形の壁１３により妨げられる。オリフィスに近接して円錐または斜切面が存
在することにより、膨張ガスジェットの外周部におけるガス流の動揺を防ぎ、オ
リフィス上流でガス圧が低下または停止するときにスロートに充満した固体をガ
スがさらに容易に吹き飛ばすことが可能になる。円錐の角度は、各々の場合につ
いて実験に基づいて決めるべきだが、一般に、開先角度がスラリ中の固体の静止
角度より小さいと、内側円錐壁上にスラリ固体が形成されるのを防ぐことができ
る。概して、開先角度は１４０°未満だが、実施態様によっては９０°未満であ
る。
【０００８】 次に第６図を参照すると、本発明のガスインジェクタは、殆どの点で第１図に
類似するように示されているが、ガス分配トレーの一体部分ではない点が異なる
。この実施態様では、ガスインジェクタは、図示されていない適切な手段（ねじ
など）により、トレーを貫通して上部から底部まで延在する嵌合ボア７２に取り
付けられる別個のユニットである。したがって、再び第６図を参照すると、ガス
インジェクタ６０は、下流端部にオリフィス６４を画定する円筒状ボア６２を備
える。オリフィス６４は、スロートつまり第１膨張領域である大径の円筒状ボア
６６内に上方に開いている。ボア６６は、スラリ径方向変換手段である環状ショ
ルダ６８により、第２の中空円錐状膨張領域７０内に上方に開いている。円錐の
角度は、円錐内壁上に固体が蓄積するのを防ぐために、スラリ中で固体が静止す
る角度より小さい。この実施態様では、こうした複数のインジェクタがトレー表
面を横断して水平に配置される場合にも、各々のインジェクタについて、インジ
ェクタ６０の７４に示すように、円錐下のトレー３２の上部に環状の平らな表面
がある。スラリ固体が、上昇するガスに接触しないときに失活する触媒粒子を含
む場合、円錐により上部において閉ざされる７４上のこの空間および領域７６は
、触媒粒子が蓄積して失活する空所である。したがって、こうした場合、その他
の手段を使用してこの空所を遮断するか、またはガスを通過させて触媒の蓄積を
防がない限り、第１図または第２図の実施態様に類似する実施態様が好ましい。
【０００９】 第７（ａ）図および第７（ｂ）図は、本発明による短い円筒状ガス分配グリッ
ドまたはトレーの実施態様の側面図および上面図を各々概略的に示し、グリッド
は、第１図に示す実施態様に類似する方法でグリッドを横断して水平方向に配列
されるとともに、グリッドを貫通して延在する複数のガスインジェクタを備える
。しかし、この実施態様では、グリッドは、２つの別個の円形つまりディスク形
プレート８２および８４から成り、これらは、ねじまたはボルト（図示しない）
などの適切な手段により組み付けられて保持される。グリッドの上部プレート８
２は、プレートを貫通して延在して、各インジェクタの第２のガス膨張領域を構
成する複数の円錐状キャビティ８６を含む。下部プレート８４は、８８および９
０で簡単に示すように、関連する同心状の嵌合スロートおよびオリフィスキャビ
ティを備え、これらはプレートを貫通して延在し、図示のように各円錐の長手方
向軸線と軸線が共通である。スロートの直径は、上部プレート８２内の各々関連
して嵌合する同心状キャビティの底部より小さく、したがって、上部プレートと
底部プレートが結合して完成グリッドを形成すると、環状の分流ショルダ９２が
形成される。上面図を第７（ｂ）図および第９図に詳細に示し、以下に説明する
。各々円錐が隣接する円錐にどのように近い場合にも、第７（ｂ）図に９６で示
す円錐間のトレー上部に平らな空間がなければならない。上に触媒が沈殿して失
活するこの空間は、第８図の斜視図および第９図の平面図に示す弧状の角錐状ス
ペーサ９４によって容易に減少し、場合によっては排除される。図示する実施態
様では、スペーサの上部はわずかに平らであり、上部に丸みのあるねじ（図示し
ない）など、適切な手段を使用して、スペーサを平らな空間上に固定する。第９
図は、スペーサおよびインジェクタ平面をさらに詳細に示す。
【００１０】 第１０図は、本発明の工程に有用なスラリＨＣＳ反応器であって、第７図に示
す本発明のガス分配グリッドを含む反応器の単純な略断面図である。第１０図を
参照すると、スラリＨＣＳ反応器１００は、内部にスラリ１０４を含む円筒状シ
ェル１０２を備え、このシェルは、第７図に示すタイプの本発明のガス分配グリ
ッド１０６により支持されるが、分かりやすくするために、ガスインジェクタの
詳細は図示しない。グリッドは、プレナム空間１０８上に水平に配置された１つ
または複数の円形金属プレートを備え、この空間は、上にスラリを支持し、グリ
ッドの平らな水平面を横断して水平方向に配置されるとともに、グリッドを貫通
して垂直方向に延在する複数のガスインジェクタを備える。グリッドの外周部は
、反応器の内面とともに封止を形成する。グリッドの下の中空空間つまりプレナ
ム１０８は、ガス溜めおよび供給ガス圧の変動を均すダンパの両方である。合成
ガススラリーは、供給ライン１０７を介してプレナム空間１０８内の反応器に入
り、グリッドを貫通して延在するガスインジェクタを貫通して上方にスラリ１０
４中に分配される。小さい円は気泡を表し、中実の円は触媒粒子を表す。簡単に
枠１１０で示す濾過手段は、スラリ中に浸漬され、合成反応の液体炭化水素生成
物を触媒粒子から分離し、液体はライン１１２を介して取り出され、さらに処理
および改善が行われる。反応器上部の液体／固体分離空間１１４は、炭化水素合
成反応の気体生成物および未処理合成ガスを収集し、これらを反応器からテール
ガスとしてライン１１６を介して送り、さらに処理、生成物の回収および改善が
行われる。具体的だが非制限的な例として、直径３０フィートの反応器の場合、
グリッドは１００，０００個ものガスインジェクタを備え、圧力降下は、各イン
ジェクタを横断する１平方インチ当たり約２０ポンドに達する。
【００１１】 本発明の実施に当たってのその他の様々な実施態様および変形は、上記の本発
明の範囲および精神を逸脱せずに、当業者には明白であり、容易に実行すること
ができる。したがって、本明細書に付随する請求の範囲は、上記の厳密な説明に
限定されるのではなく、請求の範囲は、本発明に存在する特許適格な新規性ある
特徴、並びに本発明が関連する当業者がこれらと等価なものとして扱うすべての
特徴および実施態様すべてを含むと解釈すべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１図は、ガス分配グリッドの一体部分としての本発明のガスインジェクタの
部分略断面図である。
【図２】 第２図は、第１図の実施態様の変形である。
【図３】 第３図は、本発明のガスインジェクタの交換可能なオリフィス組立体を簡単に
示す。
【図４】 第４図は、ガスインジェクタのスロート底部において円錐または斜切面内に上
方に開いているオリフィスの略図である。
【図５】 第５（ａ）図は、オリフィスを出て、オリフィスに近接する自由膨張領域を備
えるスロートの壁に接触する膨張ガスジェットを示す。 第５（ｂ）図は、第５（ａ）図の自由膨張領域を排除するために円錐または斜
切面内に開いているオリフィスを示す。
【図６】 第６図は、本発明のガスインジェクタおよびグリッドのもう１つの実施態様の
部分略断面図を示す。
【図７】 第７（ａ）図は、短い円筒状ガス分配グリッド実施態様の略側面図である。 第７（ｂ）図は、短い円筒状ガス分配グリッド実施態様の略上面図である。
【図８】 第８図は、グリッド上部の平らな領域を排除するための弧状かつ角錐状スペー
サの斜視図である。
【図９】 第９図は、角錐状スペーサの位置を示すグリッドの一部分の上面図である。
【図１０】 第１０図は、本発明のガス分配グリッドを含むスラリ炭化水素合成反応器を簡
略化した略断面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クーラログロウ，コンスタンチン エー. アメリカ合衆国，ニュージャージー州 07945，メンダム，コヴェントリー ロー ド 20 (72)発明者 フシュー，エドワード シー. アメリカ合衆国，ニュージャージー州 08807，ブリッジウォーター，アイリーン ウエイ 316 Ｆターム(参考） 4G070 AA05 AB06 BB32 CA06 CA09 CB16 DA21 4H029 CA00 DA00

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ガスを減圧領域に通して膨張ガスのジェットを形成し、該ジ
    ェットが、入口と出口とを有する第１膨張領域を通過して膨張して前記領域の内
    壁に接触し、それにより前記ジェットの外周部において多くのガス流が形成され
    、該ガス流が前記第１領域を出て、入口と出口とを有する第２膨張領域を通過し
    、前記ジェットは膨張し続けて前記第２領域を出ることを含むガス射出方法であ
    って、前記第１領域に入る前記ガスジェットが、前記第１領域の入口付近で自由
    に膨張できないようになっており、かつ前記第２領域の入口が前記第１領域の出
    口に近接していることを特徴とするガス射出方法。
  2. 【請求項２】 前記第１ガス膨張領域が長形の中空導管を備え、該導管が、
    長手方向軸線を有して両端が開いているとともに、前記入口端部に減圧ボアを有
    し、他方の出口端部が前記第２ガス膨張領域の底部端部入口内に開いており、前
    記第２領域が上方外側に延在する中空導管を備え、該導管が、長手方向軸線を有
    して両端が開いているとともに、前記第１および第２ガス膨張領域の接合部に近
    接して方向変換手段が配置され、前記第２領域から前記第１領域に流れる流体に
    径方向内側の流れの方向を与えるようになっていることを特徴とする、請求項１
    に記載のガス射出方法を使用するガスインジェクタ。
  3. 【請求項３】 前記ボアの直径が前記第１膨張領域の直径より小さいことを
    特徴とする、請求項２に記載のガスインジェクタ。
  4. 【請求項４】 前記方向変換手段が、外周が前記第２膨張領域の前記底部の
    内壁に隣接する環状シェルフを備えることを特徴とする、請求項３に記載のガス
    インジェクタ。
  5. 【請求項５】 前記オリフィス並びに前記第１および第２膨張領域の長手方
    向軸線がすべて一致することを特徴とする、請求項４に記載のガスインジェクタ
    。
  6. 【請求項６】 前記ボアおよび第１領域が円筒状であり、前記領域が、小さ
    い方の端部が前記複数の領域間の接合部に近接する切頭円錐状であることを特徴
    とする、請求項５に記載のガスインジェクタ。
  7. 【請求項７】 別のガスおよび液体不透過性のトレーを横断して水平方向に
    配列され、該トレーを貫通して延在することを特徴とする、請求項６に記載のガ
    スインジェクタを複数備えるガス分配グリッド。
  8. 【請求項８】 前記インジェクタの前記第１領域のアスペクト比が２：１よ
    り大きく、前記各ガスインジェクタの少なくとも一部分が前記トレーの一体部分
    であることを特徴とする、請求項７に記載のガス分配グリッド。
  9. 【請求項９】 前記トレーが、底部プレートに固定された上部プレートを備
    え、前記各インジェクタの前記第２領域が前記上部プレートの一体部分であるこ
    とを特徴とする、請求項８に記載のガス分配グリッド。
  10. 【請求項１０】 前記第２領域が前記上部プレートの上面の上に延在せず、
    前記グリッド上部の平らな表面上に平らな空間排除器が存在することを特徴とす
    る、請求項９に記載のガス分配グリッド。
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