JP2003164752A

JP2003164752A - 反応塔内使用済み触媒の抜出し方法

Info

Publication number: JP2003164752A
Application number: JP2001368686A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiko Kawakami; 勝彦川上; Nobuyoshi Sawamura; 信義澤村
Original assignee: Softard Industries Co Ltd
Current assignee: Softard Industries Co Ltd
Priority date: 2001-12-03
Filing date: 2001-12-03
Publication date: 2003-06-10
Anticipated expiration: 2021-12-03
Also published as: JP4287608B2

Abstract

(57)【要約】【課題】作業効率の向上およびコスト低減を図れ、触
媒の回収の歩留まりを向上させることができる反応塔内
触媒の抜出し方法を提供する。【解決手段】反応塔１内の使用済みの触媒１００に、
その上端から反応塔１下部の触媒抜き出し口１３に連通
する貫通穴１５をあけた後、触媒１００を、貫通穴１５
内を通過可能な大きさに破砕するとともに、破砕された
触媒１００Ａを貫通穴１５内に投入し、かつ、触媒抜き
出し口１３から抜き出す反応塔内使用済み触媒の抜出し
方法とする。そのため、破砕した触媒を貫通穴に投入す
れば、その触媒は、自然落下により触媒抜き出し口から
抜き出されるので、作業効率を向上させることができ、
また、反応塔上部から破砕した触媒を真空装置により吸
引しなくてもよくなるので、真空装置が不要となり、コ
スト低減を図れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、石油精製プラント
や化学プラント等の反応塔等内に融着固化した使用済み
の触媒を抜出す反応塔内使用済み触媒の抜出し方法に関
する。

【０００２】

【背景技術】石油精製プラントや化学プラント等では、
化学反応を促進させるために、各種の触媒が利用されて
いる。この触媒は、原料流体を流通させる反応塔の内部
に充填することにより使用される。このような触媒は、
炭化物、金属等の堆積に基づく被毒による活性の低下、
機械的強度の低下による破砕、および機器の修繕あるい
は検査等のため、反応塔から抜出す必要がある。この触
媒の抜出し作業は、プラント稼働停止期間を最小に抑え
る必要から工期を短縮するように行われなければならな
い。

【０００３】また、使用中の触媒は還元性雰囲気にある
ものが多く、これを触媒交換のために大気に開放する
と、触媒の使用中に付着した炭化物、硫黄等が触媒の酸
化のため発熱する可能性があり、それに伴い発生する種
々の悪条件の人体への影響、さらには、触媒の粉塵によ
る人体への影響等を防止しながら適切な抜出し作業をし
なければならない。また、大型の反応塔においては、触
媒の酸化による発火等を防止するために反応機内に窒素
ガスを供給し、窒素ガス雰囲気下で作業を行うこともあ
る。

【０００４】従来、反応塔内の使用済み触媒を抜出す形
式として、まず、反応塔の触媒抜出し口を開放し、内部
の触媒を抜出せるか否か検査し、反応塔の下部に設けら
れている触媒抜出し口から抜出せるときはそこから抜出
すが、触媒が固結していて、触媒抜出し口から抜出せな
いような場合に、反応塔のトップのマンホール外部から
のバキューム抜出しを行う形式が知られている。このバ
キューム抜出し形式では、バキューム抜出し作業に先立
ち、重油等の被反応原料を抜き取った後、固結している
触媒をスコップ等により、また、特に固い場合は、エ
ア、油圧等で駆動されるピック等を用いて破砕してい
る。そして、破砕して細かくなった触媒を、例えばバキ
ューム吸引ホースにてマンホール外部より吸い込み、ホ
ッパ等に排出するような構成となっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、反応塔内の
触媒は固結した状態とはいえ、大気に開放すると、触媒
に付着した炭化物等が酸化、発熱するおそれもあり、反
応塔内の温度が高く作業が困難となる。また、窒素ガス
雰囲気下での作業のこともあるため、反応塔内での作業
が困難となる。そのため、反応塔内の触媒の抜出し作業
に多くの時間がかかり、作業効率が悪く、ひいては、プ
ラントの停止時間を長引かせる原因となっている。

【０００６】また、従来のバキューム吸引による触媒抜
出し形式では、破砕しながらバキューム吸引ホースで吸
引しているが、吸引ホースで吸引できるように、ある程
度細かく破砕する必要があり、その上、破砕した場所ま
でバキューム吸引ホースを常に引っ張って移動させなく
てはならない。そのため、複数人の作業者が必要とな
り、また、作業効率も悪いという問題がある。さらに、
特殊なバキューム装置が必要となるので、その分の経費
が余分にかかるものとなっている。また、触媒が猛烈な
スピードで吸引されるため、吸引中に触媒同士が衝突し
あってさらに細かく破砕されて粉末状となることが多
く、これにより、おおよそ２０％の触媒のロスが生じて
おり、触媒の再使用に際しての、回収の歩留まりが悪い
という問題もある。

【０００７】本発明の目的は、作業効率の向上およびコ
スト低減を図れ、触媒の回収の歩留まりを向上させるこ
とができる反応塔内触媒の抜出し方法を提供することに
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、反応塔内から
使用済みの触媒を抜出すために、破砕した触媒を、重力
を利用して、つまり自然落下させて抜出すものである。
具体的には、請求項１に記載の発明は、使用済みの触媒
を反応塔内部から抜出す反応塔内使用済み触媒の抜出し
方法であって、前記反応塔内の前記使用済みの触媒に、
その上端から前記反応塔下部の触媒抜き出し口に連通す
る貫通穴をあけた後、前記触媒を、前記貫通穴の上端近
傍の触媒から順次前記貫通穴内を通過可能な大きさに破
砕するとともに、破砕された触媒を前記貫通穴内に投入
し、かつ、前記触媒抜き出し口から抜き出すことを特徴
とする反応塔内使用済み触媒の抜出し方法である。

【０００９】このような本発明によれば、触媒に貫通穴
をあけ、貫通穴の上端近傍の触媒から順次破砕した後、
破砕した触媒を貫通穴に投入すれば、その触媒は、自然
落下により触媒抜き出し口から抜き出される。その結
果、破砕した触媒を貫通穴内に投入するだけで抜出すこ
とができるので、作業効率を向上させることができ、ま
た、従来のように、反応塔上部から破砕した触媒を真空
装置により吸引しなくてもよくなるので、真空装置が不
要となり、コスト低減を図ることができる。また、破砕
された触媒は貫通穴内に投入され、落下して抜出される
ので、従来のように、猛烈なバキューム吸引スピードの
ために生じる触媒同士が衝突しあい、さらに細かく破砕
されることを防止できる。従って、触媒のロスを少なく
することができ、再利用できる触媒の回収の歩留まりを
向上させることができる。

【００１０】以上において、貫通穴の大きさ（穴径）は
限定されないが、作業者が、固結した使用済みの触媒を
大まかに破砕し、かつ、その破砕した触媒を、容易に投
入し、落下させることができる程度の大きさ、例えば、
２００φ〜５００φ程度の大きさにあけられていること
が好ましい。また、貫通穴はどのような方法であけても
よく、例えば、先端に掘削刃を有するボーリング装置、
あるいは、スクリュー状のボーリング装置を使用してあ
けてもよい。さらに、貫通穴は、反応塔が多段層からな
るものであるとき、例えば全段にわたって同じ穴径であ
けてもよく、あるいは上段を大径にあけ、その他を小径
にあけてもよい。

【００１１】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の反応塔内使用済み触媒の抜出し方法において、前記貫
通穴は、前記触媒の上端から前記反応塔の長さ方向中心
を通ってあけられる鉛直穴と、この鉛直穴の端部に連続
するとともに前記触媒抜き出し口とにわたりかつ前記長
さ方向中心に対して斜めにあけられる斜め穴とで形成さ
れ、前記鉛直穴は、前記触媒中を当該触媒の上端から前
記斜め穴の一端との交点に向けて直進可能なボーリング
ヘッドによりあけられ、このボーリングヘッドは、パイ
プ部材と、このパイプ部材の先端かつ外周に設けられる
掘削部材とで構成され、この掘削部材は、穴あけ方向前
側が先細り状とされるとともに掘削部とされかつ先端が
ドリル部を形成し、かつ、回転したとき前記パイプ部材
の外径より大径穴加工が可能とされ、前記掘削部材によ
り前記鉛直穴をあける際に生じる触媒の掘削粒は、前記
パイプ部材の内部から真空吸引されることを特徴とする
ものである。

【００１２】このような本発明によれば、ドリル部で先
端穴をあけた後、掘削部材の掘削部で穴あけが行われ、
掘削部材により鉛直穴があけられる際に生じる掘削粒
は、パイプ部材の内部から真空吸引されるので、掘削粒
のからみつき等による掘削部材への悪影響が出ず、鉛直
穴の穴あけ作業が容易となる。

【００１３】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の反応塔内使用済み触媒の抜出し方法において、前記ボ
ーリングヘッドの前記パイプ部材には、当該パイプ部材
とほぼ同じ外径を有し、かつ、連結可能な複数本の連結
パイプが連結可能とされ、前記鉛直穴の穴あけは、前記
ボーリングヘッドの前記パイプ部材に前記連結パイプを
順次継ぎ足しながら行うことを特徴とするものである。
このような本発明によれば、反応塔の高さに応じて、連
結パイプを順次継ぎ足しながら穴あけを行えるので、連
結パイプ自体の長さを必要以上に長くせずにすみ、その
結果、連結パイプの取り扱いが容易となる。

【００１４】請求項４に記載の発明は、請求項２または
請求項３に記載の反応塔内使用済み触媒の抜出し方法に
おいて、前記斜め穴は、前記鉛直穴をあける前にあけら
れることを特徴とするものである。このような本発明に
よれば、鉛直穴をあけるに際して、斜め穴に突き当たる
までボーリングヘッドの掘削部を進めればよいので、鉛
直穴の穴あけ終了を容易に確認することができる。

【００１５】請求項５に記載の発明は、請求項１に記載
の反応塔内使用済み触媒の抜出し方法において、前記貫
通穴は、前記触媒の上端から前記触媒抜き出し口まで連
通する鉛直穴で形成され、この貫通穴は、前記触媒抜き
出し口に着脱可能に設けられ前記触媒中を下端から上端
に向けて直進可能なボーリングヘッドによりあけられ、
このボーリングヘッドは、パイプ部材と、このパイプ部
材の先端かつ外周に設けられる掘削部材とで構成され、
この掘削部材は、上端側が先細り状とされるとともに先
端がドリル部を形成し、かつ、回転したとき前記パイプ
部材の外径より大径穴加工が可能とされていることを特
徴とするものである。

【００１６】このような本発明によれば、触媒中の貫通
穴が、ボーリングヘッドを触媒の下端から上端に向けて
直進させてあけられるので、ボーリングヘッドによる掘
削粒は自然落下する。その結果、掘削粒をパイプ部材内
部から真空吸引する必要がなくなり、コスト低減を図る
ことができる。

【００１７】請求項６に記載の発明は、請求項５に記載
の反応塔内使用済み触媒の抜出し方法において、前記ボ
ーリングヘッドの前記パイプ部材には、当該パイプ部材
とほぼ同じ外径を有し、かつ、連結可能な複数本の連結
パイプが連結可能とされ、前記貫通穴の穴あけは、前記
ボーリングヘッドの前記パイプ部材に前記連結パイプを
順次継ぎ足しながら行うことを特徴とするものである。
このような本発明によれば、反応塔の高さに応じて、連
結パイプを順次継ぎ足しながら穴あけを行えるので、連
結パイプ自体の長さを必要以上に長くせずにすみ、その
結果、連結パイプの取り扱いが容易となる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施形態を図面
に基づいて説明する。図１に示すように、第１実施形態
の触媒抜き出し方法が適用される反応塔１は、２種以上
の物質を定められた温度、圧力条件で反応させるもので
あり、ヘッド側に設けられる第１のトレー２、この第１
のトレー２の下方に所定間隔をあけて設けられる第１の
仕切板５、この第１の仕切板５の下方に所定間隔をあけ
て設けられる第２の仕切板６を備えている。また、第１
の仕切板５および第２の仕切板６の直下には、それぞれ
第２、第３のトレー３，４が設けられている。

【００１９】このような第１のトレー２と第１の仕切板
５との間が上段ベッド７とされ、第２のトレー３と第２
の仕切板６との間が中間ベッド８とされ、第３のトレー
４の下方が下段ベッド９とされており、これにより、反
応塔１は、三層構造となっている。そして、上段ベッド
７、中間ベッド８および下段ベッド９には、それぞれ、
所定の触媒１００が充填されている。また、上段ベッド
７と中間ベッド８との間、および中間ベッド８と下段ベ
ッド９との間において、第１の仕切板５および第２の仕
切板６にはトランスファパイプ１０，１１がそれぞれ設
けられ、これらのトランスファパイプ１０，１１は、そ
れぞれ、第２、第３のトレー３，４を越えて中間ベッド
８側、下段ベッド９側に延びている。なお、トランスフ
ァパイプ１０，１１のサイズは、内径が例えば３００ｍ
ｍ程度となっている。

【００２０】この反応塔１の上部にはマンホール１Ａが
設けられ、下部には触媒抜出し口である触媒抜き出しノ
ズル１３が、反応塔１の中心に対して斜めに向いて設け
られている。また、反応塔１内の触媒抜出し作業におい
て、内部の触媒が固結しているときは、その触媒に酸化
防止の皮膜を形成するために、マンホール１Ａから油ま
たはケミカルが注入され、その後、固結した触媒を破砕
するために、例えばエアピックを使用する際は、マンホ
ール１Ａから導圧ホースが差し入れられるようになって
いる。

【００２１】第１実施形態の触媒抜き出し方法は、反応
塔１の内部の使用済み触媒１００に同一径の貫通穴１５
をあけ、その後、貫通穴１５上端近傍の触媒１００から
順に破砕し、破砕した触媒を貫通穴１５に投入して触媒
抜き出しノズル１３から抜き出すものである。貫通穴１
５は、反応塔１の中心を通り、上段ベッド７の上端から
下段ベッド９の下部まで達する鉛直穴１６と、この鉛直
穴１６に連通するとともに、触媒抜き出しノズル１３と
にわたってあけられた斜め穴１７とにより形成されてい
る。

【００２２】触媒１００に、貫通穴１５の鉛直穴１６を
あけるための触媒穴あけ装置２０は、ボーリングヘッド
２１と、このボーリングヘッド２１を回転かつ押圧可能
に駆動させる駆動手段３０と、ボーリングヘッド２１に
より貫通穴１５の鉛直穴１６をあける際に生じる触媒の
掘削粒を、ボーリングヘッド２１を構成するパイプ部材
２２の内部から真空吸引する真空吸引手段４０とを備え
て構成され、さらに、ボーリングヘッド２１には、複数
本の連結パイプ２８が順次連結されるようになってい
る。この連結パイプ２８は、パイプ部材２２と同じサイ
ズのものが使用され、例えば、１．５ｍ〜２．０ｍの長
さに形成されている。

【００２３】ボーリングヘッド２１は、図２に示すよう
に、前記パイプ部材２２と、このパイプ部材２２の外
周、かつ、穴あけ方向先端に設けられ触媒１００に穴を
あける掘削部材２３とを含み形成されている。パイプ部
材２２は、例えば５Ｂ（１３９．８ｍｍ）サイズのもの
を使用し、所定長さに形成されており、穴あけ方向先端
は、全周にわたって鋸刃状に形成されている。

【００２４】掘削部材２３は、それぞれ両端に傾斜部を
有する４枚のプレート部材２３Ａ〜２３Ｄを、パイプ部
材２２の外周に十文字状に設けて形成され、穴あけ方向
前側には、それぞれ、反応塔１の中心線に向かって傾斜
する傾斜部２４が形成されている。この傾斜部２４に
は、傾斜方向とほぼ直交する方向に鋸刃状の切り込み部
が形成され、この切り込み部に図示しない所定のカッタ
ーが取り付けられ、これにより掘削部２４Ａが形成され
ている。そして、掘削部２４Ａによりあけられる穴の外
径は、例えば２２０φとなっている。また、傾斜部２４
の先端側端部は平坦となっており、この平坦部にドリル
部としてのドリル２５が溶接等により固着されている。
従って、ボーリングヘッド２１を押圧しながら回転させ
ると、ドリル２５が触媒１００に細穴をあけ、掘削部２
４Ａがその細穴を拡げながら２２０φの鉛直穴１６があ
けられていくことになる。

【００２５】また、掘削部材２３の後端側（穴あけ方向
と反対側；図２において上側）には、各プレート部材２
３Ａ〜２３Ｄの先端の傾斜部２４とほぼ同じ傾斜が後端
側に延びて形成され、この傾斜部２６は、ボーリングヘ
ッド２１を鉛直穴１５から抜くとき、各プレート部材２
３Ａ〜２３Ｄの後端側端部が、既にあけられた鉛直穴１
６の周壁に干渉して抜きにくくなることを防止するガイ
ド部となっている。

【００２６】ボーリングヘッド２１と連結パイプ２８と
の連結は、例えばねじ結合により連結されている。すな
わち、ボーリングヘッド２１のパイプ部材２２の一端部
に例えば雌ねじ２２Ａが切られており、接続する連結パ
イプ２８の他端部に雄ねじ２８Ａが切られ、これらの雄
ねじ２８Ａおよび雌ねじ２２Ａを螺合させることで、ボ
ーリングヘッド２１と連結パイプ２８とが連結されるよ
うになっている。また、順次継ぎ足しされる連結パイプ
２８同士も、上記ボーリングヘッド２１と連結パイプ２
８との連結と同じように、ねじ結合により連結されてい
る。

【００２７】前記鉛直穴１６は、触媒１００の上端から
鉛直方向に下部所定位置まであけられるため、鉛直穴１
６の下端と、触媒抜き出しノズル１３との間には依然と
して触媒が残っている状態である。そこで、前述のよう
に斜め穴１７があけられるようになっている。この斜め
穴１７の穴あけは、図示しないが、例えば、スクリュー
オーガヘッドを用いて行われるようになっている。この
斜め穴１７は、前記鉛直穴１６をあける前にあけておく
ことが好ましいが、鉛直穴１６をあけた後にあけてもよ
いし、あるいは、両者を併行してあけてもよい。

【００２８】以上のようなボーリングヘッド２１は、前
述のように、駆動手段３０により駆動されるようになっ
ている。すなわち、駆動手段３０は、反応塔１の上部マ
ンホール１Ａに着脱可能に取り付けられ、ガイド柱３１
に沿って上下動する加圧部本体３２を備えている。この
加圧部本体３２は、モータ３３の駆動による加圧機構お
よび回転駆動機構により、上下動と加圧が可能となって
いる。なお、加圧部本体３２の上下動は、例えばラック
とピニオンとの噛合により行われるようになっている。

【００２９】加圧部本体３２には、連結パイプ２８の一
端が、図示しないスイベルジョイント等を介して連結さ
れる固定パイプ３４が設けられており、この固定パイプ
３４の他端はベンド状とされ、その先端に吸引用ホース
４１が接続され、この吸引用ホース４１は真空装置に接
続され、これらにより前記真空吸引手段４０が構成され
る。従って、このような固定パイプ３４に順次連結パイ
プ２８を継ぎ足して行く際は、加圧部本体３２を、スト
ロークの最上限位置まで上昇させておいて、マンホール
１Ａの上面に現れている連結パイプ２８の他端のねじ部
に、新しく継ぎ足す連結パイプ２８の一端をねじ込んで
連結し、新しく継ぎ足す連結パイプ２８の他端を、固定
パイプ３４の一端にねじ込んで連結することにより行わ
れる。

【００３０】反応塔１の第１のトレー２の上面には、ボ
ーリングヘッド２１による穴あけ作業時の、ボーリング
ヘッド２１の心ぶれを防止する心ぶれ防止手段４５が設
けられている。心ぶれ防止手段４５は、連結パイプ２８
に対して径方向に均等配置された支持具を介して設けら
れた、例えば、３個のローラ部材で構成され、それぞれ
のローラ部材は連結パイプ２８の外周に当接し、かつ、
回転しながら連結パイプ２８を中心側に押圧して連結パ
イプ２８、つまりボーリングヘッド２１の心ぶれを防止
できるようになっている。

【００３１】次に、図３を参照して、反応塔１内の使用
済み触媒の抜き出し方法を説明する。まず、触媒抜き出
し作業に先だって、作業者は、反応器の運転停止後、完
全に冷却した反応器１から重油等の被反応原料を抜き取
った後、トップのマンホール１Ａから油またはケミカ
ル、あるいは油およびケミカルを注入し、反応器１内の
触媒に酸化防止の皮膜を形成する（不動態化処理）。あ
るいは、反応器１の運転を停止する過程において不動態
化処理を行っておく。その後、固結した触媒を破砕する
ために、例えばエアピックを使用する際は、マンホール
１Ａから導圧ホースを差し入れておく。

【００３２】マンホール１Ａのフランジに駆動手段３０
を設置し、この駆動手段３０の加圧部本体３２をストロ
ークの最大限上方に位置させておく。その位置で固定パ
イプ３４に、ボーリングヘッド２１の掘削部２４Ａのド
リル２５が触媒１００の上端部に接近するまで、適宜連
結パイプ２８を連結し、かつ、その連結パイプ２８にパ
イプ部材２２を連結する。その後、加圧部本体３２を下
降させ、ボーリングヘッド２１のドリル２５により、触
媒１００の上端部に細穴をあける。この際、ボーリング
ヘッド２１のパイプ部材２２または連結パイプ２８を、
心ぶれ防止手段４５の３個のローラ部材に内接させ、ボ
ーリングヘッド２１をガイドさせる。

【００３３】引き続き駆動手段３０の加圧部本体３２を
下降させて、ドリル２５であけた細穴を掘削部２４Ａで
拡げながら、触媒１００に徐々に穴をあけていく。加圧
部本体３２がストロークの最下限位置まで下降したら、
加圧部本体３２の固定パイプ３４と連結パイプ２８との
連結を外し、次いで、加圧部本体３２を最上限位置まで
上昇させた後、マンホール１Ａの上方位置に現れている
連結パイプ２８に、所定長さの継ぎ足し用連結パイプ２
８の一端をねじ込んで連結するとともに、その連結パイ
プ２８を加圧部本体３２の固定パイプ３４に連結する。

【００３４】その後、前記と同じように、加圧部本体３
２をストロークの最下限位置まで下降させ、継ぎ足した
連結パイプ２８の長さの分だけ、触媒１００に穴を掘り
進む。以下、順次連結パイプ２８を継ぎ足し、上段ベッ
ド７から下段ベッド９の斜め穴１７の一端に通じる位置
まで穴あけを行い、鉛直穴１６をあける。一方、反応塔
１の下部においては、触媒抜き出しノズル１３の蓋を開
いて、スクリューオーガ式の穴あけ機により、反応塔１
のほぼ中心線位置まで達する斜め穴１７をあけておく。
触媒１００中に、その上端から下端の触媒抜き出しノズ
ル１３に至る貫通穴１５があけられたら、上記と逆の動
作で、連結パイプ２８等を順次外し、ボーリングヘッド
２１をマンホール１Ａの外に引き出すとともに、固定パ
イプ３４との連結を外す。

【００３５】その後、第１のトレー２の中央部の一部を
取り外し、作業者は、上段ベッド７の触媒１００の上
で、エアピック等を使用して、触媒１００を、貫通穴１
５内を落下できる大きさに破砕するとともに、破砕した
触媒１００Ａを順次貫通穴１５内に投入する。上段ベッ
ド７の触媒１００を全て破砕し、かつ、貫通穴１５内に
投入して、触媒抜き出しノズル１３から抜き出したら、
第１の仕切板５および第２のトレー３の中央部の一部を
取り外し、次いで、前述と同じように、中段ベッド８の
触媒１００を破砕し、破砕したその触媒１００Ａを貫通
穴１５内に投入して抜き出す。引き続き、下段ベッド９
の触媒１００を抜き出し、反応塔１内の触媒抜き出しを
すべて終了する。

【００３６】このような本実施形態によれば、次のよう
な効果がある。 (1) 反応塔１内の触媒１００をエアピック等で破砕した
後、破砕したその触媒１００Ａ（図３参照）を、触媒１
００にあけられ、かつ、触媒抜き出しノズル１３に連通
する鉛直穴１６内に投入するだけで抜出すことができ
る。従って、従来のように、破砕したものをバキューム
吸引により反応塔１の外部に抜き出す場合と比べて、吸
引作業を行わなくてもよいので、手間が少なくてすみ、
作業効率を向上させることができるとともに、人手も少
なくてすむことから、人件費を軽減でき、コスト低減を
図ることもできる。

【００３７】(2) 反応塔１内の触媒１００に触媒抜き出
しノズル１３に連通する鉛直穴１６をあけ、そこに破砕
した触媒１００Ａを投入するだけで抜出すことができる
ので、従来のバキューム吸引による抜き出しに比べ、バ
キューム装置のような特殊な装置が不要となり、その分
の経費がかからないことから、コスト低減を図ることが
できる。 (3) ボーリングヘッド２１の掘削部２４Ａにより、触媒
１００に穴あけを行う際に生じる掘削粒は、連結パイプ
２８およびパイプ部材２２の外径と、ボーリングヘッド
２１における掘削部材２３の外径との隙間から得られる
空気を利用して、パイプ部材２２の内部からバキューム
吸引されるので、掘削粒が掘削部材２３等に絡まって隙
間に詰まることがなく、穴あけ作業が容易となる。

【００３８】(4) 反応塔１内の触媒１００に斜め穴１７
に達する深い鉛直穴１６をあける際、ボーリングヘッド
２１に連結パイプ２８を順次継ぎ足して行っており、連
結パイプ２８は、例えば１．５ｍ〜２ｍ程度の長さに形
成されているので、連結パイプ２８の取り扱いが容易で
あり、その結果、連結パイプ２８の連結作業、取り外し
作業が容易となる。 (5) 破砕された触媒１００Ａは、貫通穴１５内を落下で
きる大きさになっているので、その大きさで抜き出すこ
とができ、回収の歩留まりが１００％近くなり、これに
より、触媒の再利用を効率よく行える。

【００３９】次に、図４に基づいて、本発明の第２実施
形態を説明する。この実施形態を含み、以下の実施形態
において、第１実施形態と同じ構造、同一部材には、同
一符号を付すとともに、それらの詳細な説明は省略また
は簡略化する。本実施形態は、上段ベッド７内の触媒１
００にあける穴を前記第１実施形態より大きくした点が
異なるのみである。

【００４０】上段ベッド７内の触媒１００にあける大径
穴５６は、図５に示すような、例えば、５００φの外径
を有するオーガヘッド５７であけられるようになってい
る。このオーガヘッド５７は、所定の外径のパイプ部材
２２の先端にヘッド部材５８を取り付けて形成されてお
り、ヘッド部材５８は、例えば４枚の羽根部材５８Ａ〜
５８Ｄを十文字状に配置して形成されている。ヘッド部
材５８の先端側には、鋸刃状の切り込み部に所定のカッ
ターを取り付けて形成された掘削部５４Ａが設けられ、
掘削部５４Ａの先端にはドリル５５が設けられた構成と
なっている。また、オーガヘッド５７も前記駆動手段３
０により駆動されるようになっている。そして、第１の
トレー２は、例えば中央部の一部を取り外すことで、オ
ーガヘッド５７を通過させることができるようになって
いる。また、中段ベッド８および下段ベッド９の触媒１
００には、前記鉛直穴１６と斜め穴１７からなる貫通穴
１５があけられている。

【００４１】このような第２実施形態において使用済み
触媒の抜き取りを行うには、まず、第１のトレー２の中
央部の一部を取り外して、オーガヘッド５７を通した
後、駆動手段３０によりオーガヘッド５７を下降させて
５００φの大径穴５６をあける。次いで、前記ボーリン
グヘッド２１を、大径穴５６でガイドさせながら挿通さ
せて、前記第１実施形態と同じような手順により、中段
ベッド８、下段ベッド８の触媒１００中に、鉛直穴１６
と斜め穴１７でなる貫通穴１５をあける。そして、貫通
穴１５をあけた後、破砕した触媒１００Ａを順次貫通穴
１５に投入して、触媒抜き出しノズル１３から抜き出
す。

【００４２】このような第２実施形態によれば、前記
(1) 〜(5) と同様の効果の他、次のような効果がある。 (6) 上段ベッド７内の触媒１００に、オーガヘッド５７
により前記鉛直穴１６より大きな穴、例えば、５００φ
の大径穴５６があけられているので、ボーリングヘッド
２１をその大径穴５６からトランスファパイプ１０に挿
入しやすく、中間ベッド８の触媒１００に対して、正確
に鉛直方向の位置決めができる。 (7) 上段ベッド７内の触媒１００に大径穴５６があけら
れているので、上段ベッド７から下段ベッド９まで、大
径穴５６より小径の鉛直穴１６があけられている前記第
１実施形態に比べて、大径穴５６をあけた時点で、大径
穴５６と鉛直穴１６とにおける径の差の分だけ、触媒１
００を抜き出したことになり、結果的に少しだけでも抜
き出し作業を早めることができる。

【００４３】次に、図６に基づいて、本発明の第３実施
形態を説明する。本実施形態は、上段ベッド７内の触媒
１００をエアピック等で破砕するとともに、反応塔１の
上部マンホール１Ａから、従来のようにバキュームホー
スで抜き出した後、中段ベッド８内の触媒１００に、前
記第２実施形態の上段ベッド７と同じように５００φの
オーガヘッド５７で大径穴５６をあけ、下段ベッド９の
触媒１００に前記ボーリングヘッド２１により２２０φ
の鉛直穴１６をあけたものである。なお、第２のトレー
３は、例えば中央部の一部を取り外すことで、オーガヘ
ッド５７を通過させることができるようになっている。

【００４４】このような第３実施形態において使用済み
触媒の抜き取りを行うには、まず、上段ベッド７内の触
媒１００をエアピック等で破砕するとともに、反応塔１
の上部マンホール１Ａからバキュームホースで抜き出し
た後、第２のトレー３の中央部の一部を取り外すことに
よりオーガヘッド５７を通した後、前記駆動手段３０に
よりオーガヘッド５７を下降させて５００φの大径穴５
６をあける。

【００４５】次いで、前記ボーリングヘッド２１を空間
となった上段ベッド７から５００φの大径穴５６に挿通
させて、前記第１実施形態と同じような手順により、下
段ベッド９の触媒１００中に鉛直穴１６をあける。そし
て、中段ベッド８および下段ベッド９の破砕した触媒１
００Ａを、順次５００φの大径穴５６から貫通穴１５に
投入して、触媒抜き出しノズル１３から抜き出す。

【００４６】このような第３実施形態によれば、前記
(3) 〜(4) と同様の効果の他、次のような効果がある。 (8) 上段ベッド７を除き、下段ベッド９の部位において
は、前記(1) 、(2) と同様の効果を得ることができ、中
段ベッド８の部位においては、前記(6) と同様の効果を
得ることができる。

【００４７】次に、図７に基づいて、本発明の第４実施
形態を説明する。本実施形態は、上段ベッド７、中段ベ
ッド８内の触媒１００をエアピック等で破砕するととも
に、反応塔１の上部マンホール１Ａから、従来のように
バキュームホースで抜き出した後、下段ベッド９内の触
媒１００に、前記第２実施形態の上段ベッド７および第
３実施形態の中段ベッド８と同じように５００φのオー
ガヘッド５７で穴あけしたものである。

【００４８】このような第４実施形態において使用済み
触媒の抜き取りを行うには、まず、上段ベッド７、中段
ベッド８内の触媒１００をエアピック等で破砕するとと
もに、反応塔１の上部マンホール１Ａから、順次バキュ
ームホースで抜き出した後、第３のトレー４の中央部の
一部を取り外してオーガヘッド５７を通した後、前記駆
動手段３０によりオーガヘッド５７を下降させて下段ベ
ッド９中に５００φの大径穴５６をあける。次いで、下
段ベッド９内の触媒１００を破砕するとともに、５００
φの大径穴５６に投入して、触媒抜き出しノズル１３か
ら抜き出す。このような第４実施形態によれば、前記
(6) と同様の効果を得ることができる。

【００４９】次に、図８に基づいて、第５実施形態を説
明する。本実施形態は、反応塔７１の下部から鉛直な貫
通穴７５をあけ、その貫通穴７５に、破砕した触媒１０
０Ａ（図３参照）を順次投入して落下させ、下部の触媒
抜き出しノズル７３から抜き出す方法である。

【００５０】本実施形態では、触媒抜き出し口を構成す
る前記触媒抜き出しノズル７３が反応塔１の下部の、反
応塔１の中心から所定寸法離れた位置に、反応塔１の中
心に沿って設けられている。そして、触媒穴あけ装置８
０は、このような触媒抜き出しノズル７３に着脱可能に
設けられている。すなわち、触媒穴あけ装置８０は、前
記ボーリングヘッド２１および複数本の連結パイプ２８
と、これらのボーリングヘッド２１および連結パイプ２
８を回転、かつ、上方に押圧する駆動手段８５と、を備
えて構成されている。

【００５１】駆動手段８５は、支持台８６に支持される
モータ８７を備え、モータ８７には、複数の連結パイプ
２８のうちの１本が回転可能に連結されている。１本の
連結パイプ２８には、ボーリングヘッド２１のパイプ部
材が連結されるようになっており、反応塔１の高さに応
じて連結パイプ２８が順次継ぎ足しされて使用されるよ
うになっている。

【００５２】支持台８６には、連結パイプ２８およびボ
ーリングヘッド２１の掘削部材２３を載置して上下動さ
せる水平台８９が設けられ、この水平台８９の下方に、
前記モータ８７が固定されている。水平台８９には、チ
ェーン９０の一端が係止され、このチェーン９０は支持
台８６の上部に設けられたスプロケットに掛け回され、
チェーン９０の他端は、上昇用モータ９２側のスプロケ
ットと係合し、上昇用モータ９２の駆動によりチェーン
９０を移動させれば、水平台８９が上昇し、これによ
り、連結パイプ２８およびボーリングヘッド２１の掘削
部材２３が上昇して触媒１００に穴あけを行うようにな
っている。ただし、本実施形態では、下方から穴をあけ
ていくため、ボーリングヘッド２１により生じる掘削粒
は、掘削部外径とパイプ部材外径との隙間を通って自然
落下する。従って、掘削粒のバキューム吸引を行う必要
はないので、吸引用のバキューム装置は設けられていな
い。

【００５３】このような本実施形態の触媒抜き出し方法
を説明する。まず、触媒抜き出しノズル７３の蓋を取り
外し、その状態で自然落下して抜き出せるものは、その
まま抜き出し、反応塔７１内の触媒１００が固結してい
る場合、ボーリングヘッド２１の支持台８６を触媒抜き
出しノズル７３のフランジに取り付け、モータ８７に、
例えば１本の連結パイプ２８を連結するとともに、この
連結パイプ２８にボーリングヘッド２１のパイプ部材２
２を連結する。

【００５４】上昇用モータ９２を駆動させ、ボーリング
ヘッド２１を上昇させて、先端ドリル２５で下段ベッド
９の触媒抜き出しノズル７３に面した部分の触媒１００
に細穴をあけ、掘削部２４Ａで穴を拡げながら掘削部２
４Ａの径の大きさの穴をあけていく。ボーリングヘッド
２１が所定位置まで上昇して１本の連結パイプ２８の長
さ分の穴をあけ終えたら、上昇した位置で、モータ８７
と連結パイプ２８との連次を外した後、ボーリングヘッ
ド２１を所定の支持具で支持しておく。次いで、モータ
８７を初期位置に下げ、その位置で、次の連結パイプ２
８を、一端はモータ８７に連結し、他端はボーリングヘ
ッド２１のパイプ部材２２と連結する。

【００５５】再び、上昇用モータ９２駆動させて、新し
く継ぎ足した連結パイプ２８分の穴あけを行い、以下、
順に上段ベッド７の触媒の上端に達するまで、連結パイ
プ２８を継ぎ足し、穴あけを行う。下段ベッド９から上
段ベッド７まで穴あけが終了したら、前述とは逆の手順
により、連結パイプ２８を順に取り外し、ボーリングヘ
ッド２１を触媒中から抜き出し、最後に、支持台８６を
触媒抜き出しノズル７３から取り外す。その後、反応塔
１内に作業者が入り、上段ベッド７の触媒１００を上端
から破砕し、その破砕した触媒１００Ａを貫通穴７５内
に順に投入し、下段ベッド９までの触媒１００の抜き出
し作業を行う。

【００５６】このような第５実施形態によれば、前記
(1) ，(2) ，(4) ，(5) と同様の効果の他、次のような
効果がある。 (9) 反応塔７１の下方から貫通穴７５をあけていくた
め、ボーリングヘッド２１により生じる掘削粒は、掘削
部２３外径とパイプ部材２２外径との隙間を通って自然
落下する。従って、掘削粒のバキューム吸引を行う必要
はないので、吸引用バキューム装置が不要となり、コス
ト低減を図ることができる。

【００５７】なお、本発明は、前記各実施形態に限定さ
れるものではなく、本発明の目的を達成できるものであ
れば、次に示すような実施形態でもよい。例えば、前記
第１、第２、第５実施形態では、ボーリングヘッド２１
の掘削部外径は、２２０φとされ、パイプ部材２２は５
Ｂサイズのものが使用されているが、これに限らない。
各段毎に設けられているトランスファパイプの大きさに
応じて、ボーリングヘッド２１の掘削部外径を２２０φ
以上としてもよく、また、２２０φ以下としてもよい。
そして、それに応じてパイプ部材２２のサイズも適宜変
えてもよい。ただし、パイプ部材２２は必ず掘削部外径
より小さく、かつ、両者の間に所定の隙間がなければな
らない。

【００５８】また、前記第２〜第４実施形態で使用され
るオーガヘッド５７は、外径が５００φとされている
が、この大きさは限定されない。格段毎に設けられてい
るトランスファパイプの大きさに応じて、例えば、６０
０φ等、トランスファパイプより大きくなっていればよ
い。

【００５９】さらに、前記第１第３実施形態および第５
実施形態では、反応等１は、上段ベッド７、中段ベッド
６および下段ベッド９からなる三層構造となっている
が、本発明の反応塔内触媒の抜出し装置１０は、二層以
上の多層構造の反応塔に利用できるものである。

【００６０】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の反応塔
内触媒の抜出し方法によれば、触媒に貫通穴をあけ、貫
通穴の上端近傍の触媒から順次破砕した後、破砕した触
媒を貫通穴に投入すれば、その触媒は、自然落下により
触媒抜き出し口から抜き出される。その結果、破砕した
触媒を貫通穴内に投入するだけで抜出すことができるの
で、作業効率を向上させることができ、また、従来のよ
うに、反応塔上部から破砕した触媒を真空装置により吸
引しなくてもよくなるので、真空装置が不要となり、コ
スト低減を図ることができる。また、破砕された触媒は
貫通穴内に投入され、落下して抜出されるので、従来の
ように、猛烈なバキューム吸引スピードのために生じる
触媒同士が衝突しあい、さらに細かく破砕されることを
防止できる。従って、触媒のロスを少なくすることがで
き、再利用できる触媒の回収の歩留まりを向上させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る反応塔内触媒の抜出し方法が適用
される第１実施形態の反応塔を示す全体縦断面図であ
る。

【図２】前記実施形態の要部を示す分解斜視図である。

【図３】前記実施形態における触媒の抜出し方法の手順
を示す縦断面図である。

【図４】本発明に係る反応塔内触媒の抜出し方法が適用
される第２実施形態の反応塔を示す全体縦断面図であ
る。

【図５】前記第２実施形態の要部を示す分解斜視図であ
る。

【図６】本発明に係る反応塔内触媒の抜出し方法が適用
される第３実施形態の反応塔を示す全体縦断面図であ
る。

【図７】本発明に係る反応塔内触媒の抜出し方法が適用
される第４実施形態の反応塔を示す全体縦断面図であ
る。

【図８】本発明に係る反応塔内触媒の抜出し方法が適用
される第５実施形態の反応塔を示す全体縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１反応塔７上段ベッド８中段ベッド９上段ベッド１３触媒抜出し口である触媒抜き出しノズル１５貫通穴１６鉛直穴１７斜め穴２０触媒穴あけ装置２１ボーリングヘッド２２パイプ部材２３掘削部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4G068 AA07 AB23 AC01 AC03 AC07 AD01 4G070 AA03 AB03 BB06 CA10 CA15 CB08 DA15

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】使用済みの触媒を反応塔内部から抜出す
反応塔内使用済み触媒の抜出し方法であって、前記反応塔内の前記使用済みの触媒に、その上端から前
記反応塔下部の触媒抜き出し口に連通する貫通穴をあけ
た後、前記触媒を、前記貫通穴の上端近傍の触媒から前
記貫通穴内を通過可能な大きさに破砕するとともに、破
砕された触媒を順次前記貫通穴内に投入し、かつ、前記
触媒抜き出し口から抜き出すことを特徴とする反応塔内
使用済み触媒の抜出し方法。
【請求項２】請求項１に記載の反応塔内使用済み触媒
の抜出し方法において、前記貫通穴は、前記触媒の上端
から前記反応塔の長さ方向中心を通ってあけられる鉛直
穴と、この鉛直穴の端部に連続するとともに前記触媒抜
き出し口とにわたりかつ前記長さ方向中心に対して斜め
にあけられる斜め穴とで形成され、前記鉛直穴は、前記
触媒中を当該触媒の上端から前記斜め穴の一端との交点
に向けて直進可能なボーリングヘッドによりあけられ、
このボーリングヘッドは、パイプ部材と、このパイプ部
材の先端かつ外周に設けられる掘削部材とで構成され、
この掘削部材は、穴あけ方向前側が先細り状とされると
ともに掘削部とされかつ先端がドリル部を形成し、か
つ、回転したとき前記パイプ部材の外径より大径穴加工
が可能とされ、前記掘削部材により前記鉛直穴をあける
際に生じる触媒の掘削粒は、前記パイプ部材の内部から
真空吸引されることを特徴とする反応塔内使用済み触媒
の抜出し方法。
【請求項３】請求項２に記載の反応塔内使用済み触媒
の抜出し方法において、前記ボーリングヘッドの前記パ
イプ部材には、当該パイプ部材とほぼ同じ外径を有し、
かつ、連結可能な複数本の連結パイプが連結可能とさ
れ、前記鉛直穴の穴あけは、前記ボーリングヘッドの前
記パイプ部材に前記連結パイプを順次継ぎ足しながら行
うことを特徴とする反応塔内使用済み触媒の抜出し方
法。
【請求項４】請求項２または請求項３に記載の反応塔
内使用済み触媒の抜出し方法において、前記斜め穴は、
前記鉛直穴をあける前にあけられることを特徴とする反
応塔内使用済み触媒の抜出し方法。
【請求項５】請求項１に記載の反応塔内使用済み触媒
の抜出し方法において、前記貫通穴は、前記触媒の上端
から前記触媒抜き出し口まで連通する鉛直穴で形成さ
れ、この貫通穴は、前記触媒抜き出し口に着脱可能に設
けられ前記触媒中を下端から上端に向けて直進可能なボ
ーリングヘッドによりあけられ、このボーリングヘッド
は、パイプ部材と、このパイプ部材の先端かつ外周に設
けられる掘削部材とで構成され、この掘削部材は、上端
側が先細り状とされるとともに先端がドリル部を形成
し、かつ、回転したとき前記パイプ部材の外径より大径
穴加工が可能とされていることを特徴とする反応塔内使
用済み触媒の抜出し方法。
【請求項６】請求項５に記載の反応塔内使用済み触媒
の抜出し方法において、前記ボーリングヘッドの前記パ
イプ部材には、当該パイプ部材とほぼ同じ外径を有し、
かつ、連結可能な複数本の連結パイプが連結可能とさ
れ、前記貫通穴の穴あけは、前記ボーリングヘッドの前
記パイプ部材に前記連結パイプを順次継ぎ足しながら行
うことを特徴とする反応塔内使用済み触媒の抜出し方
法。