JP2020518449A - 流動媒体を含むチャンバ内の多相混合物を分配するための新規な装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、三相沸騰流動床反応器内の軽質流体相(気体、または気体/液体)の分配に特に適しており、上記反応器において、触媒は、気体または液体からなる反応流体の混合物によって流動化されている。
− FCC(流動接触分解)方法のための反応器、
− 触媒、例えば、接触分解触媒の再生のための反応器、
− 触媒の流動床を備える反応器、
− 反応チャンバの底部において、二相の、すなわち気相−液相流または気相−固相流の導入を伴って、上昇流で操作される水素化処理反応器または水素化分解反応器、
− 「スラリー」タイプの反応器、
− ストリッパー、ドライヤー、通気装置、または加湿装置、ならびに
− 接触熱分解反応器。
多相媒体における分配器の分野において、従来技術は、かなり豊富にみられるが、ここでは最も近い従来技術のみを従来技術として採用することとし、以下の2文献について説明することとする:
−米国特許第5,571,482号明細書には、”cat cooler”と称される流動床熱交換器を用いた、FCC再生器における温度制御が記載されている。この特許文献では、再生器のライザの頂部に位置する「マッシュルームキャップ」形の分配器が簡潔に言及されている(第6欄、第40行)が、その寸法については記載がみられない。
発明の簡単な説明
本発明は、流動状態の重質相を含む反応チャンバ(5)内で、重質相中に軽質相を分配するための装置として定義されてよい。
− FCC(流動接触分解)プロセスのための反応器、
− 触媒、例えば、接触分解(FCC)触媒の再生のための反応器、
− 触媒の流動床を備える反応器、
− 反応チャンバの底部における、二相の、すなわち気−液流または気−固流の導入を伴って、上昇流で操作される水素化処理反応器または水素化分解反応器、
− 「スラリー」タイプの反応器、
− ストリッパー、ドライヤー、通気装置、または加湿装置、ならびに
− 接触熱分解反応器。
発明の詳細な説明
本発明は、分配される流体よりも見掛密度が高い単相または多相の流動媒体中に、単相または二相の流体を分配するための装置に関する。軽質流体相は、気体、液体、気−固サスペンション、気−液サスペンション、または液−固サスペンションであり得、これらのサスペンションの密度は、反応チャンバ内の密度より低いことを特徴とする。本明細書の以降においては、短縮して、分配すべき軽質相という。
図3および図4は、それぞれ、従来技術による装置の場合(図3)、および本発明による装置の場合(図4)の、入口管(1)からくる高密度の流体中に分配される軽質相の経路を示す。
Claims (12)
- 流動状態の重質相を含む反応チャンバ(5)内で、重質相中に軽質相を分配するための装置であって、装置は、反応チャンバ(5)の下方部分から入る軽質相を運搬するための管(1)を備え、管(1)は、円筒形で、反応チャンバ(5)の対称軸を実質上中心にして延在し、かつ管(1)の上方部分が、管(1)の側壁を貫通する矩形状の第1および第2開口(7,8)を介して開口しており、第2開口(8)は、反応チャンバ(5)の対称軸に垂直な枝部分(6)によって延ばされており、管(1)は、その上方部分に凸状頭部(9)を載置しており、頭部(9)は、その下端部全体に沿って均一に設けられたノッチ(10)を有し、かつ頭部(9)の円周部分を過ぎて突出した枝部分(6)の通過を可能とする、装置。
- 第1開口(7)は、幅Bおよび高さJを有し、第2開口(8)は、幅Aおよび高さKを有し、これらの幅および高さは、軽質相が第1および第2開口を通過する際に、軽質相の速度が、0.3〜20V、好ましくは0.5〜10Vであるように決定され、Vは管(1)内の軽質相の速度を示す、請求項1に記載の軽質相を分配するための装置。
- 枝部分(6)の出口端部に関するかぎり、装置の中心O(反応チャンバ(5)の対称軸と一致)から測定される、枝部分(6)の長さDが、0.6〜0.95Gであり、Gは反応チャンバ(5)の内径を示し、枝部分(6)の出口端部における高さLが、1〜10Kであり、Kは第2開口(8)の高さを示す、請求項1に記載の軽質相を分配するための装置。
- 第1および第2開口(7,8)は、交互に配置されており、好ましくはそれらの総数が偶数でかつ好ましくはそれぞれが同数で配置されている、請求項1に記載の軽質相を分配するための装置。
- 頭部(9)の直径Iが、0.05〜0.95G、好ましくは0.2〜0.8G、より好ましくは0.25〜0.75Gであり、Gは反応チャンバ(5)の内径を示す、請求項1に記載の軽質相を分配するための装置。
- ノッチ(10)は、三角形または矩形である、請求項1に記載の軽質相を分配するための装置。
- ノッチ(10)が矩形である場合、その幅が0.01〜0.9Fであり、その高さが0.01〜0.9Fであり、Fは頭部(9)の下方部分の高さである、請求項1に記載の軽質相を分配するための装置。
- ノッチ(10)が三角形である場合、三角形の高さが0.01〜0.9Fであり、三角形の底辺が0.01〜0.9Fであり、Fは頭部(9)の下方部分の高さである、請求項1に記載の軽質相を分配するための装置。
- 頭部(9)は、そのドーム上方部分の全体にわたりオリフィス(11)を備え、オリフィス(11)の直径が、1〜100mmであり、好ましくは10〜50mmである、請求項1に記載の軽質相を分配するための装置。
- 2つの再生領域を用いる接触分解のための方法であって、請求項1〜9のいずれか1つに記載の装置を用いて、触媒を、第1再生領域から、乱流流動床の第2再生領域へと移動させる、方法。
- 請求項1〜9のいずれか1つに記載の装置を用いて、流動媒体中に、気相または気−固サスペンション(suspension)を導入する、バイオマスの処理方法。
- 請求項1〜9のいずれか1つに記載の装置を用いて、触媒粒子および処理すべき重質炭化水素相を含む流動媒体中に、水素を導入する重質石油フラクションの水素化処理方法。
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