JP2019520199A - ラジアル多管式触媒反応器 - Google Patents
ラジアル多管式触媒反応器 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019520199A JP2019520199A JP2018563508A JP2018563508A JP2019520199A JP 2019520199 A JP2019520199 A JP 2019520199A JP 2018563508 A JP2018563508 A JP 2018563508A JP 2018563508 A JP2018563508 A JP 2018563508A JP 2019520199 A JP2019520199 A JP 2019520199A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reactor
- tube
- reaction zone
- catalyst
- tubes
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
- B01J8/06—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds in tube reactors; the solid particles being arranged in tubes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
- B01J8/0207—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid flow within the bed being predominantly horizontal
- B01J8/0221—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid flow within the bed being predominantly horizontal in a cylindrical shaped bed
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
- B01J8/0278—Feeding reactive fluids
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/08—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with moving particles
- B01J8/085—Feeding reactive fluids
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/08—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with moving particles
- B01J8/12—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with moving particles moved by gravity in a downward flow
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
- B01J2208/00743—Feeding or discharging of solids
- B01J2208/00752—Feeding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
- B01J2208/02—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor with stationary particles
- B01J2208/023—Details
- B01J2208/027—Beds
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
Abstract
本発明は、垂直軸に沿って延在するシェル(2)によって境界を定められた反応器(1)に関し、当該反応器は、触媒床を収容した反応域(10)を備えた容器と、ガス状供給原料のための少なくとも1つの入口手段(3)と、前記反応域(10)で生じるガス状流出物のための少なくとも1つの出口手段(4)と、を備え、前記反応器は、前記反応域(10)の内部に、前記反応域の高さにわたって実質的に垂直に延在する少なくとも2つの管を備え、前記管がガス相透過性であって触媒不透過性であり、各管(9)が、供給原料の入口手段又は流出物の出口手段と連通している上端部(11)と、反対側の第2の端部(12)とを有し、前記管(9、24)が、上端部において、ピボット及びスライド式接続を提供する接続アセンブリを介して、前記シェル(2)に固定された第1のプレート(14)によって支持されることを特徴とする。
Description
本発明は、触媒反応を実施すると共に、処理すべき供給原料のラジアル方向循環が容器の周囲から中心に向かって、又は容器の中心から周囲に向かって行われる、反応器の分野に関する。本発明の文脈では、「ラジアル」という用語は、反応器の周囲から反応器の中心に向かって、又は反応器の中心から周囲に向かって方向付けられた半径に対応する一連の方向で、触媒床を通って生じる試薬のフローに対して使用される。本発明は、ガス状の試薬のラジアルフローに特に適用され、特に、触媒床が移動床であるラジアル反応器向けである。
この種のフローの最も代表的なユニットは、80℃〜250℃の蒸留範囲を有するものと定義することができる、ガソリンタイプの炭化水素留分に対する再生改質ユニットである。再生改質を含むこれらのラジアル床ユニットの特定のものは、移動床と称される触媒のフローを、即ち、外側スクリーンと、反応流出物を回収する中央の回収器に対応する内壁(例えば、内側スクリーン)とによって境界を定められた、環状容器に閉じ込められた触媒の粒子の低速重力フローを使用する。
供給原料は、一般に、環状床の外周を介して導入され、フローの垂直方向に実質的に直交する形で、触媒床を通過する。次に、反応流出物は中央の回収器に回収される。
したがって、触媒床は、内側では、中央回収器として作用する内側スクリーンによって、また外側では、内側スクリーンと同じタイプの別のスクリーンによって、又はスカロップの形態のスクリーン要素のアセンブリから成るデバイスによって境界を定められる。
内側及び外側スクリーンは多孔質なので、供給原料が環状触媒床を外側スクリーン側から通過することができ、反応流出物が内側スクリーン側から中央回収器に入ることができる。
同じ反応器容積に対して触媒量を最適化する目的、及びかかるラジアル反応器の保守管理の実施を容易にする目的を満たすために、本出願人は、外側スクリーンを、反応器の壁に近接する触媒床に埋められた複数の垂直分配管に置き換えた、文献FR 2 948 580(特許文献1)に記載されている、移動触媒床を有する新規なタイプのラジアル反応器を開発した。この種のアセンブリは、実質的に、ユニットの利用率を改善すると共に、損傷した場合にシステムを簡単に修理できるようにする。そのため、修理は、損傷した1つ又は複数の管を単純に交換することから成るため、結果としてプロセスの稼働性がより良好になる。反応器のこの設計はまた、触媒量のより良好な利用に寄与する。FR 2 948 580に記載されているように、管式システムは、供給原料を分配するシステムとして、又は触媒反応によって生じるガス状流出物を回収するシステムとして使用することができる。
管式分配及び/又は回収システムを含むかかるラジアル反応器では、一般に2〜20mの範囲の高さにわたって垂直に延在する管は、高い機械的応力(膨張及び/又は圧縮)を受けることが観察され、当該機械的応力は、特に、(反応器が移動触媒床を有する場合に)触媒の重力移動によって発生し、管に対して摩擦力を与える、また(動作中、冷却状態で、起動/再起動状態で、若しくは緊急停止の場合に)反応器の反応域における温度のばらつきによって発生する。かかる力は、例えば、管の座屈現象の起点にあってもよい。
本発明の1つの目的は、反応器の動作条件にかかわらず、管にかかる力が存在する状態における機械的挙動の点で、ガス状流体の分配及び/又は回収のための管式システムが改善された、移動式又は固定式の触媒床を備えたラジアル反応器を提案することである。
本発明は、垂直軸に沿って延在するシェルによって境界を定められた反応器に関し、反応器は、
・触媒床を収容した反応域を備えた容器と、
・ガス状供給原料のための少なくとも1つの入口手段と、
・反応域で生じるガス状流出物のための少なくとも1つの出口手段と、を備え、
反応器は、反応域の内部に、
。反応域の高さにわたって実質的に垂直に延在する少なくとも2つの管を備え、管はガス相透過性であって触媒不透過性であり、各管は、供給原料の入口手段又は流出物の出口手段と連通している上端部を有する。
・触媒床を収容した反応域を備えた容器と、
・ガス状供給原料のための少なくとも1つの入口手段と、
・反応域で生じるガス状流出物のための少なくとも1つの出口手段と、を備え、
反応器は、反応域の内部に、
。反応域の高さにわたって実質的に垂直に延在する少なくとも2つの管を備え、管はガス相透過性であって触媒不透過性であり、各管は、供給原料の入口手段又は流出物の出口手段と連通している上端部を有する。
管は、それらの上端部において、ピボット(旋回)及びスライド式接続をもたらす接続アセンブリを介して、シェルに固定された第1のプレートによって支持される。
管の上端部とシェルに固定されたプレートとの間に接続手段を用いることは、管にかかる力を吸収し、シェルに伝達できることを意味する。更に、接続がピボット及びスライド式なので、管は、並進(スライド)及び長手方向軸を中心にした回転(ピボット)における2つの移動自由度を備え、つまり管は、膨張応力(熱及び/又は摩擦差動に結び付けられる)並びに収縮応力(特に、熱)に対してより良好に対応することができる。
一実施形態では、反応器は固定触媒床を備える。
好ましい実施形態では、本発明による反応器は、移動触媒床を備え、触媒を反応域の上側部分に導入するための触媒用の少なくとも1つの入口手段と、反応域の下側部分内へと放出する触媒用の少なくとも1つの出口手段とを更に備える種類の、ラジアル反応器である。
好ましくは、接続アセンブリは、第1のプレートによって支えられ、かつ管を受け入れるように構成されたスリーブを備え、管及びスリーブはそれぞれ、スリーブ内における前記管の垂直下降方向への変位(displacement)を制限するような形で互いに協働する第1及び第2の当接(abutment)手段を備える。一実施形態では、第1の当接手段は、スリーブの上側自由端上に載るような形で構成される。別の実施形態によれば、第1の当接手段は管の外表面によって支えられ、第2の当接手段はスリーブの内表面によって支えられ、スリーブ内における前記管の変位を垂直下降方向に制限するように、互いに対して当接するように、なされている。一例として、当接手段はフランジ又はラグであってもよい。
有利には、管の下端部も、シェルによって、又はピボット及びスライド式接続をもたらす接続アセンブリを介してシェルに固定された第2のプレートによって支持される。
本発明による反応器は、ガス状流出物の出口手段と連通している、反応域内に配置されたガス状流出物を回収するための少なくとも1つの手段を更に備えてもよい。或いは、反応器は、ガス状供給原料のための入口手段と連通している、反応域内に配置されたガス状供給原料を分配する少なくとも1つの手段を備えてもよい。一例として、回収又は分配手段は、ガス相透過性であって触媒不透過性である、反応域の高さにわたって実質的に垂直に延在する中央管である。
別の実施形態によれば、反応器は、ガス状流体の回収又は分配手段として、ガス相透過性であって触媒不透過性であり、反応域の高さにわたって実質的に垂直に延在する複数の管を備え、管の上端部は、ピボット及びスライド式接続をもたらす接続アセンブリを介して、第1のプレートによって支持される。
本発明の他の特性及び利点は、単に非限定的な実例として与えられ、以下の図面を伴う、以下の説明から明らかになるであろう。
概して、図面中で同一の要素は同じ参照番号によって示される。
本発明によるラジアル移動床反応器の第1の実施形態について、図1及び2を参照して記載する。しかしながら、本発明による反応器はまた、固定触媒床を備えたラジアル反応器であってもよいことに留意すべきである。
シェル2によって形成されるカーボイ形状である、本発明による触媒ラジアル流反応器1は、実質的に垂直対称軸(AZ)に沿って延在する円筒状容器の境界を定める。
シェル2の上側部分は第1のオリフィス3を備え、その下側部分は第2のオリフィス4を備え、それらはそれぞれ、処理されるべき供給原料のための入口手段、及び触媒反応によって生じる流出物のための出口手段である。第1のオリフィス3を流出物の出口手段として、第2のオリフィス4を供給原料の入口手段として使用することも可能である。シェル2は、反応域10を収容する容器の境界を定める。
反応域10の上方及び下方にそれぞれ位置する第1及び第2のオリフィス3、4は、管5、6に取り囲まれており、したがってこれらの管は、シェルを流体入口及び出口配管システムに接続するのに使用することができる。
図1に示されるように、容器の上側部分及び反応域10内へと放出する、触媒を導入する複数の管7(脚部としても知られる)は、シェル2の上側部分を貫通している。シェルはまた、容器の下側部分に配置された触媒を排出する(又は取り出す)複数の管8を備える。触媒排出(又は取出し)管8は、反応域10の底部へと下方に延在し、反応器1の外部に触媒を放出する。反応域10に分配される触媒は、粒子の形態であり、例えば、一般に1〜5mmの範囲の直径を有する球状粒子の形態である。明らかに、触媒は、例えば単純な円筒状の顆粒などの他の形態をとってもよく、又は例えば三葉若しくは四葉の多葉形状であってもよい。反応器が動作中であるとき、脚部7を介して反応器の頂部を通して導入された触媒は、重力によって反応域10を流れ、脚部8を介して排出される。
本発明によれば、反応器1は、反応域10に埋められた複数の管9を備える。管9は、反応域10内で実質的に垂直方向に、好ましくは対称軸AZに実質的に平行に、また反応域10の高さの少なくとも80%にわたって延在する。管9の機能は、供給原料の導入を可能にする(その場合、これらの管は供給原料分配管と称される)か、又は反応流出物の回収を可能にする(その場合、これらの管は回収管と称される)ことである。管9は、ガス状流体透過性及び触媒不透過性であるような形で設計される。管9は、例えば、触媒粒子のサイズよりも小さい寸法の開口部を備えた管の形態、又は実際には、当業者には知られている「ジョンソン」型スクリーンの形態であってもよい。管9は、好ましくは断面が円形である。しかしながら、管の断面は、例えば長方形又は正方形の、異なる形態をとってもよい。
次に図1を参照すると、反応域10の内部で、反応器はまた、ガス状流体透過性であって触媒不透過性である管13によって境界を定められる円筒状の中央域を備える。中央管は、実質的に垂直方向に、好ましくは、反応域10の高さの少なくとも80%にわたって対称軸(AZ)に実質的に平行に延在する。中央管13の役割は、管9が果たす役割に応じて、流出物の回収を可能にするか、又は供給原料の分配を可能にすることである。したがって、管9が供給原料を分配するのに使用される場合、中央管13は流出物回収管として作用する。対照的に、管9が反応流出物を回収するのに使用される場合、中央管13は供給原料を分配する管である。
管9がシェルの上部オリフィス3を介して導入される供給原料の分配手段として使用され、中央管がガス状流出物の回収管として用いられる、第1の機能的実施形態によれば、管9の上側にある第1の端部11はオリフィス3と連通するために開いているが、それらの下側にある第2の端部12は、ガス状供給原料が前記第2の端部を介して通過するのを防ぐように閉じている。この場合も、中央管13の上端部は閉じられているが、下端部は、ガス状流出物を排出できるように、反応器の底部に設けられたオリフィス4と連通するために開いている。
管9がガス状流出物の回収手段として使用され、中央管13が供給原料の分配手段として作用し、供給原料がオリフィス4を介して反応器の底部から導入され、流出物が上部オリフィス3を介して反応器から取り出される、第2の機能的実施形態では、管9の下端部及び中央管13の上端部は閉じている。
管9が供給原料の分配手段として使用され、中央管13がガス状流出物の回収手段として作用し、供給原料がオリフィス4を介して反応器の底部から導入され、流出物が上部オリフィス3を通して反応器から取り出される、第3の機能的実施形態では、管9の上端部及び中央管13の下端部は閉じている。
第4の機能的実施形態によれば、管9はガス状流出物の回収手段として作用し、中央管13はガス状供給原料の分配手段として使用され、供給原料は上部オリフィス3を介して導入され、流出物は下部オリフィス4を介して反応器から排出される。この場合、管9の上端部及び中央管の下端部は閉じている。
図1を参照すると、反応器は、その上側部分に、反応域10の上方に、ガス状供給材料又はガス状流出物のどちらかのガス状流体を閉じ込める区域15を画定するような形で、シェル2に固定されたプレート14を装備している。上側プレート14は、触媒の粒子に対して、また閉じ込め域15内及び反応域10内で移動するガスに対して不浸透性である。
この実施形態では、触媒を導入する脚部7は、上側プレート14によって支持され、それらの開いている自由端が上側プレート14の下方に位置する反応域10の上側部分内へ触媒を放出するような形で、配置される。本発明によれば、管9(供給原料の分配用又は流出物の回収用)は、上側プレート14によって支持され、それらの上端部11がガス状流体の閉じ込め域15内で上側プレートの上方にガス状流体を放出するように、上側プレート14を貫通する。本発明によれば、管9は、それらの上端部でプレート14によって、詳細に後述するピボット及びスライド式接続をもたらす接続アセンブリを用いて支持される。
図1を参照すると、上側プレート14は、円形の基部が容器よりも小さい直径を有する、反転した切頭円錐17(即ち、円錐の頂点が反応器の底部に向いている)の形態の部分と、テーパー部分17をシェル2に接続する円形スカート18とを有する。円形スカート18は、反応器1の底部方向に下る傾斜を有する。また、円錐の基部は、触媒を分配する管7を支持する環状平坦面19を用いて円形スカート18に接続されていることも観察される。図1に示される実施形態では、スカート18は、環状平坦面19に接続された、垂直軸に沿って延在する環状部分20によって延びている。したがって、上側プレートは漏斗の形態の部分21を備える。分配脚部7を介して導入される触媒は、環状の円筒部分20に入り、次に漏斗の第2の先細環状域21内へと分散される。或いは、プレート14のスカート18を環状平坦面19に直接接続することができる。円錐区画を有する上側プレート14のこれらの実施形態は、触媒の分散を改善し、勾配がある表面の形成を回避し、それによって反応区画にガスのポケットが形成されるのを回避するという利点を有する。
本発明のコンテックスでは、別の方法として、スカート18は、本質的に水平面内で、即ち垂直軸(AZ)に対して垂直に延在することができる。
明らかに、上側プレート14を、例えば図5に示されるものなどのように、触媒の分配管7及び供給原料分配管又は流出物回収管9が通るオリフィスを備えるディスクとして、異なるように構成することができる。
図2は、管9(供給原料の分配用又は流出物の回収用)の下端部も、シェル2に直接設けられた接続手段を含むピボット及びスライド式接続をもたらす接続アセンブリ22を介してシェル2に接続されている、反応器の好ましい一実施形態を表している。或いは、管の下端部と協働する接続手段は、シェルに固定されると共に反応器の下部区画に配設される下側プレートによって支持することができる(図5を参照)。
管9(分配用又は回収用)と上側プレート14との間の接続をもたらすピボット及びスライド式接続アセンブリは、図3及び4に詳述されている。接続アセンブリの機能は、管9を軸線方向で支持すると共に、触媒が重力下に変位させられる際に管9にかかる力を吸収できるようにすることである。
本発明によれば、接続アセンブリは、2つの自由度を、即ち管の垂直軸に沿った並進の自由度と管の垂直軸を中心にした回転の自由度を有する管9を提示している。
接続アセンブリは、管9がスリーブ16内部を摺動できるような形で、管9の外径(又は断面)よりも大きい内径(又は断面)を有する、上側プレート14に固定されたスリーブ16を備える。接続アセンブリはまた、管9及びスリーブ16によってそれぞれ支えられる第1の当接手段23及び第2の当接手段24を備え、第1及び第2の当接手段は、スリーブ内における垂直下降方向の管の変位を制限するような形で互いと協働する。本発明によれば、プレート14を貫通するスリーブ16は、ねじ止め又は溶接によって前記上側プレートに固定されてもよい。
図3の実施形態では、管9は、その上側自由端において、スリーブ16内における軸(AZ)に実質的に平行な垂直下降方向の管9の変位を制限するような形で、スリーブ16の上側自由端24に当接することができる円形フランジ(又はカラー)23を支えている。
図4は、第1の当接手段23が管9の外表面によって支えられ、第2の当接手段24がスリーブ16の内表面によって支えられる、ピボット及びスライド接続アセンブリの別の実施形態を記載している。
管9は、通常は30°〜360°の範囲、好ましくは30°〜180°の範囲の角度αを有する、分配又は回収セクター(若しくはウィンドウ)を有する。分配又は回収セクターが管の全周にわたって開いていない場合(即ち、角度αが360°に等しい場合)、反応域10内でセクターを方向付けるために、管とスリーブとの間にインデックス作成手段が設けられてもよい。
本発明による反応器1の別の実施形態が、図5に概略的に示されている。この実施形態は、中央管13が存在せず、反応器の反応区画10内で延在する複数の垂直管25に置き換えられていることによって、図1とは異なる。図5を参照すると、垂直管25は、それらの上端部がガス状流体を閉じ込める区域15内へと開いているような形で、上側プレート14を貫通する。垂直管25はまた、管9に使用されているものと同一の接続アセンブリを介して、上側プレート14に接続される。したがって、接続アセンブリは、上側プレート14に固定されると共に管25を受け入れることができる、スリーブ16を備える。管25及びスリーブ16はまた、垂直下降方向の管25の変位を制限するために、互いと協働する当接手段を備える。図5の反応器はまた、垂直管9及び25をそれらの下端部で支持する、シェル2に固定された下側プレート26を装備している。下側プレート26は、触媒不浸透性及びガス不透過性である。より正確には、管9及び25の下部区画は、それらの下端部が下側プレート26の下方でガス状流体(供給原料又は流出物)を閉じ込め域27内へ放出するような形で、前記プレートを貫通する。
好ましくは、管9及び25の下端部は、ピボット及びスライド接続アセンブリを介して、管9及び25の下側自由端を受け入れることができるスリーブ28を用いて、下側プレート26に接続される。任意に、スリーブ28は、管の垂直変位を制限するような形で、管9、25によって支えられる当接手段と協働する当接手段を備えてもよい。これらの下側接続手段は、管の前記下端部が触媒床上に直接乗るのを防ぎ、反応域内での軸線方向位置が確実に安定するようにするために、力を補助的に吸収する。この実施形態では、例えば、管9はガス状供給原料の分配機能を実施し、管25はガス状流出物の回収機能を実施する。この実施形態では、管は全て一端では開いており、反対側の他端では閉じていることに留意すべきである。一例として、供給原料が反応器の上部オリフィス3を介して導入され、流出物が反応器の底部からオリフィスを介して取り出される場合、供給原料の「分配」用と言われる管は、それらの上端部で開いていてそれらの下端部で閉じており、流出物の「回収」用と言われる管は、それらの下端部で開いていてそれらの上端部で閉じている。反対に、ガス状供給原料が反応器の底部からオリフィス4を介して導入され、反応流出物が上部オリフィス3を通して取り出される場合、供給原料の「分配」用と言われる管は、それらの下端部で開いていてそれらの上端部で閉じており、流出物の「回収」用と言われる管は、それらの上端部で開いていてそれらの下端部で閉じている。
例として、本発明による移動触媒床を備えた反応器の動作原理について、図5を参照して、またガス状供給原料が反応器の頭部に送られ、流出物が反応器の底部から回収される機能的実施形態において、以下に記載する。
ガス状炭化水素供給原料は、上部オリフィス3を通して反応器1に送られ、シェル及び上側プレート14によって境界を定められた閉じ込め容積15を満たす。供給原料は、閉じ込め域15内へと放出する上側開口部11を介して、垂直分配手段9を用いて反応域10に供給される。供給原料は、分配管9内を移動し、ガス状流体に対して透過性であって触媒粒子に対して不透過性である分配管を通して、反応域10内へとラジアル方向に拡散する。
触媒に関しては、触媒分配管(又は脚部)7を介して反応域10に連続して送られ、それら触媒分配管内の自由端は、重力を受けて比較的低速(1時間当たり1メートル程度)で反応域10内へと触媒を放出する。それによって触媒は反応域10を満たし、また、反応域10から連続して取り出され、触媒出口管(又は脚部)8を介して反応器から排出される。触媒は、次に反応域10の容積を占めるように均一に分配され、触媒転換反応を実施するためにガス状供給原料と接触し、反応流出物を生み出す。反応流出物は、反応流出物透過性であって触媒不透過性である、流出物回収管25を介して回収される。流出物は、流出物回収管25内でラジアル方向に拡散し、下側プレート26の下方に位置する流出物閉じ込め空間27に供給される。流出物は、反応器から、流出物閉じ込め空間27と連通している流出物出口オリフィス4を介して排出される。
移動触媒床を備えた多管反応器内のピボット及びスライド接続アセンブリを使用することは、圧縮負荷を与えたときの管内の座屈(buckling)現象を制限できることを意味する。更に、管をその垂直軸に沿って変位させることができると仮定して、管の下方に存在する触媒の圧縮及び微粉の生成に結び付き得る熱膨張現象に対してもそれは感受性が低い。
管の上端部及び下端部に位置するピボット及びスライド接続アセンブリを使用することで、反応区画内における触媒のフローが均一でない場合であっても、管が前記反応区画内で垂直方向で適切に保持されることが保証される。流体の軌道(trajectories)が修正されないように、したがって反応区画全体を通して滞留時間が均一となるように、傾動(tilting)による管の変位は、この反応区画では回避されるべきである。
当接手段と関連付けられたスリーブシステムを用いることは、例えば管をプレートに溶接することによる恒久的な固定システムの使用を省くことができ、したがって欠陥がある管の交換が容易になることを意味する。
Claims (12)
- 垂直軸に沿って延在するシェル(2)によって境界を定められた反応器(1)であって、
・触媒床を収容した反応域(10)を備えた容器と、
・ガス状供給原料のための少なくとも1つの入口手段(3)と、
・前記反応域(10)で生じるガス状流出物のための少なくとも1つの出口手段(4)と、を備え、
前記反応器は、前記反応域(10)の内部に、
・前記反応域の高さにわたって実質的に垂直に延在する少なくとも2つの管を備え、前記管がガス相透過性であって触媒不透過性であり、各管(9)が、供給原料の入口手段又は流出物の出口手段と連通している上端部(11)と、反対側の第2の端部(12)とを有し、
前記管(9、25)が、それらの上端部において、ピボット及びスライド式接続を提供する接続アセンブリを介して、前記シェル(2)に固定された第1のプレート(14)によって支持されることを特徴とする、反応器。 - 前記触媒床が固定床である、請求項1に記載の反応器。
- 前記触媒床が移動床であり、前記反応器が、
・前記触媒を前記反応域(10)の前記上側部分に導入するための、触媒用の少なくとも1つの入口手段(7)と、
・前記反応域(10)の前記下側部分内へと放出する触媒用の少なくとも1つの出口手段(8)と、
を更に備える、請求項1に記載の反応器。 - 前記接続アセンブリが、前記第1のプレート(14)によって支えられ、かつ管(9)を受け入れるように構成された、スリーブ(16)を備え、前記管及び前記スリーブがそれぞれ、前記スリーブ内における垂直下降方向への前記管の変位を制限するような形で互いに協働する、第1及び第2の当接手段(23、24)を備える、請求項1〜3のいずれか一項に記載の反応器。
- 前記第1の当接手段(23)が、前記スリーブ(16)の前記自由端上に載るような形で構成される、請求項4に記載の反応器。
- 前記第1の当接手段(23)が前記管の外表面によって支えられ、前記第2の当接手段(24)が前記スリーブ(16)の内表面によって支えられる、請求項4に記載の反応器。
- 前記当接手段がフランジ又はラグである、請求項3〜5のいずれか一項に記載の反応器。
- 前記管(9、25)の前記下端部(12)が、前記シェル(2)によって、又は、ピボット及びスライド式接続をもたらす接続アセンブリ(22)を介して前記シェルに固定された第2のプレート(26)によって支持される、請求項1〜7のいずれか一項に記載の反応器。
- 前記反応域(10)内に配置されたガス状流出物を回収する、前記ガス状流出物の前記出口手段(4)と連通している少なくとも1つのガス状流出物を回収するための手段(13)を更に備える、請求項1〜8のいずれか一項に記載の反応器。
- 前記反応域(10)内に配置された、前記ガス状供給原料の前記入口手段と連通している少なくとも1つの前記ガス状供給原料を分配するための手段(13)を備える、請求項1から8のいずれか一項に記載の反応器。
- 前記回収又は分配手段(13)が、前記反応域(10)の高さにわたって実質的に垂直に延在する、ガス相透過性であって触媒不透過性である中央管である、請求項9又は10に記載の反応器。
- 前記回収又は分配手段(13)が、ガス相透過性であって触媒不透過性である複数の管(9、25)を備え、前記管が前記反応域の高さにわたって実質的に垂直に延在し、前記管の前記上端部(11)が、ピボット及びスライド式接続をもたらす接続アセンブリを介して前記第1のプレート(14)によって支持される、請求項9又は10に記載の反応器。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR1655251 | 2016-06-08 | ||
FR1655251A FR3052367B1 (fr) | 2016-06-08 | 2016-06-08 | Reacteur catalytique radial multitubulaire |
PCT/EP2017/059673 WO2017211498A1 (fr) | 2016-06-08 | 2017-04-24 | Reacteur catalytique radial multitubulaire |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019520199A true JP2019520199A (ja) | 2019-07-18 |
Family
ID=56943681
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018563508A Pending JP2019520199A (ja) | 2016-06-08 | 2017-04-24 | ラジアル多管式触媒反応器 |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20190255499A1 (ja) |
EP (1) | EP3468705A1 (ja) |
JP (1) | JP2019520199A (ja) |
KR (1) | KR20190017769A (ja) |
CN (1) | CN109414667A (ja) |
CA (1) | CA3026887A1 (ja) |
FR (1) | FR3052367B1 (ja) |
RU (1) | RU2018142898A (ja) |
WO (1) | WO2017211498A1 (ja) |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2108087A (en) * | 1935-11-09 | 1938-02-15 | Houdry Process Corp | Apparatus for contact treatment of materials |
FR2675399B1 (fr) * | 1991-04-17 | 1993-07-16 | Inst Francais Du Petrole | Reacteur-echangeur de chaleur sous pression comportant des moyens de combustion controlee. |
JP2001009264A (ja) * | 1999-04-26 | 2001-01-16 | Toyo Eng Corp | 熱交換器様式反応器 |
JP4477432B2 (ja) * | 2004-06-29 | 2010-06-09 | 東洋エンジニアリング株式会社 | 改質器 |
ATE439182T1 (de) * | 2006-12-01 | 2009-08-15 | Haldor Topsoe As | Vorrichtung zur befüllung von rohren mit teilchenförmigem katalytischem material und befüllverfahren |
FR2948580B1 (fr) * | 2009-07-29 | 2011-07-22 | Inst Francais Du Petrole | Dispositif de distribution de la charge et de recuperation des effluents dans un reacteur catalytique a lit radial |
LU91683B1 (en) * | 2010-04-22 | 2011-10-24 | Wurth Paul Sa | Device for distributing bulk material with a distribution spout supported by a cardan suspension |
CN104838086B (zh) * | 2012-10-26 | 2017-03-08 | 哈里伯顿能源服务公司 | 使用j形狭槽装置定位在机械致动释放总成下方的机械致动装置 |
US20140290062A1 (en) * | 2013-03-28 | 2014-10-02 | Uop Llc | Apparatus for a Radial-Flow Reactor and Method for Assembly Thereof |
-
2016
- 2016-06-08 FR FR1655251A patent/FR3052367B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
2017
- 2017-04-24 CA CA3026887A patent/CA3026887A1/fr not_active Abandoned
- 2017-04-24 CN CN201780035446.XA patent/CN109414667A/zh active Pending
- 2017-04-24 EP EP17721346.9A patent/EP3468705A1/fr not_active Withdrawn
- 2017-04-24 US US16/308,083 patent/US20190255499A1/en not_active Abandoned
- 2017-04-24 JP JP2018563508A patent/JP2019520199A/ja active Pending
- 2017-04-24 RU RU2018142898A patent/RU2018142898A/ru not_active Application Discontinuation
- 2017-04-24 WO PCT/EP2017/059673 patent/WO2017211498A1/fr unknown
- 2017-04-24 KR KR1020187035318A patent/KR20190017769A/ko unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3468705A1 (fr) | 2019-04-17 |
FR3052367B1 (fr) | 2018-06-15 |
CN109414667A (zh) | 2019-03-01 |
WO2017211498A1 (fr) | 2017-12-14 |
US20190255499A1 (en) | 2019-08-22 |
RU2018142898A (ru) | 2020-07-09 |
KR20190017769A (ko) | 2019-02-20 |
CA3026887A1 (fr) | 2017-12-14 |
FR3052367A1 (fr) | 2017-12-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3172739A (en) | Koniewiez | |
TWI510285B (zh) | 在徑向床催化反應器中用於分配進料及回收流出物之裝置及使用該裝置之方法 | |
US9486767B2 (en) | Multi-tube radial bed reactor | |
KR890002150B1 (ko) | 이동촉매 베드용 다중단 반응기 시스템 | |
CN102205220A (zh) | 反应器 | |
JPH041658B2 (ja) | ||
CN109999729B (zh) | 沸腾床加氢反应器中催化剂原位在线旋流活性恢复方法和装置 | |
RU2767954C2 (ru) | Содержащие внутренние устройства реакторы с неподвижным или подвижным слоем и радиальным течением обрабатываемого технологического потока | |
CN107405592B (zh) | 允许使用少量催化剂的倾斜床反应器 | |
US7842257B2 (en) | Fluid distributor for radial-flow reactor | |
US20140231309A1 (en) | Distribution tray for distributing a polyphasic mixture with inclined peripheral conduits | |
US2980515A (en) | Reaction chamber | |
CN102463077A (zh) | 三相沸腾床反应器 | |
JP2019520199A (ja) | ラジアル多管式触媒反応器 | |
US10328375B2 (en) | Collector assembly for a gaseous fluid for a radial reactor | |
US10441933B2 (en) | Reduced-capacity moving-bed reactor with radial flow of the feedstock | |
US2996361A (en) | Modified spherical reactor | |
US8906319B2 (en) | Distributor plate for the distribution of a polyphase mixture with periphery-truncated shafts | |
US20160136602A1 (en) | Collector pipe for a radial reactor comprising solid fillets | |
US8071047B2 (en) | Centerpipe design for radial flow reactor | |
CN205109603U (zh) | 一种新型沸腾床反应器 | |
US10434484B1 (en) | Stacked zone vertical tubular reactor | |
US20090285732A1 (en) | Optimized Counter-Current Flow Baffle | |
CN110494209B (zh) | 低容量的分区反应器 | |
CN107427804A (zh) | 允许使用少量催化剂的径向床反应器 |