JP2602676B2 - 容器から固体を取り出すための方法及び装置 - Google Patents

容器から固体を取り出すための方法及び装置

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、固体と輸送流体のスラリーを容器から取り
出すための方法及び装置に関する。
〔従来の技術〕
徐々に失活した触媒粒子（例えば、触媒粒子が用いら
れる炭化水素プロセスの実施中徐々に失活した触媒粒
子）の如き固体を容器特に移動性触媒床を備えた反応器
から取り出すことは公知である。かかる容器は通常、反
応器の流出物を触媒から分離するための１つ又はそれ以
上のスクリーン区域を含み、しかも該容器には流出物用
及び触媒用の別個の出口手段が該容器の下部に設けられ
ている。新鮮な触媒及び／又は再生触媒が連続的に又は
間隔を置いて頂部から供給され得、そして使用済み触媒
は、例えば米国特許明細書第4,590,045号に記載の如き
回転弁を含む出口装置を経て容器の底部から除去され
る。
触媒微粉及び一層小さい（粉砕された）触媒粒子は反
応器の底部近くで蓄積する傾向があるので、それらは回
転弁を閉塞し、かくして使用済み触媒の取り出し流量を
減じる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
回転弁装置の使用によつて遭遇する問題点が、別のや
り方で解決され得る、ということが今般見出された。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、除去されるべき固体の領域中に差し込みノ
ズルを用いて輸送流体を導入し、そして固体及び流体を
内管を通じて取り出すことにより容器から固体を取り出
す方法において、輸送流体と固体のスラリーを引き込み
内管を通じて取り出すことを特徴とする上記方法に関す
る。
〔発明の効果〕
それ故、本発明の方法は、機械的回転弁を用いる必要
のない取り出し装置により、粒子を容器から直接排出さ
せることが可能になる。
共軸的に装着された２本の管からなる吸引ノズルを有
する空気駆動式取り出し装置を用いて、経済的に魅力的
なやり方で船舶から積荷をおろすことは、「ジヤーナル
・オブ・パイプラインズ（Journal of Pipelines），
５,1985,第67〜75頁」から公知であるが、有意義な結果
を得るためには、該ノズルにおける運搬内管は外管から
突き出ていなければならない、ということが留意される
べきである。
〔具 体 例〕
第１〜５図を参照して本発明を説明する。第１〜５図
を通じて同じ参照番号は同様な目的のためのものに用い
られており、また、理解の目的のために必ずしも必要で
ない弁、ポンプ及び制御具の如き補助装置は図示されて
いない。
第１図には、水添変換の如き慣用プロセスに用いられ
る普通垂直に延在する反応器の下部が記載されており、
しかして該反応器の下部は反応器の側壁１の下部及び底
端曲面部２を有し、該底端曲面部には反応器の流出物出
口手段３が設けられている。第２図には、本発明による
方法に用いられる普通垂直に延在する反応器の底部が記
載されており、しかして底端曲面部２には、差し込みノ
ズル５を含む触媒収集容器４が具備せしめられている。
反応器（第１図及び第２図参照）には触媒粒子を支持
するための内部構造物が具備せしめられており、しかし
て該内部構造物は、下向きで収れんする円錐状表面６か
らなり、該円錐状表面の下端は、触媒粒子及び反応器の
流出物を通過させるための実質的に垂直な出口流路７の
所で終端している。触媒粒子を出口流路７から触媒収集
容器４に向けるために、下方の円錐セグメント８が出口
流路７の下端と触媒収集容器４の上端との間に管９を経
て配置されている。垂直軸線に対する下方の円錐セグメ
ント８の角度は、触媒がこのセグメント８を円滑に通過
して触媒収集容器に向かうことができるような角度であ
るべきである。円錐状表面６、出口流路７及び下方の円
錐セグメント８は、反応器の側壁１の内面において支持
されている。出口流路７の一部又は全体には、円筒状の
スクリーン区域10が設けられており、しかして該スクリ
ーン区域は反応器の流出物をこのスクリーン区域を通過
せしめて触媒粒子から分離させるためのものであり、か
つ該スクリーン区域10は出口流路７の壁の一部を形成し
ている。
第３図には、触媒収集容器４が一層詳細に記載されて
いる。差し込みノズルは、外管12の内部に設置された内
管11及び希釈流体供給管13からなつている。内管11と外
管12は、普通0.30〜0.90特に0.40〜0.65の直径比を有し
ている。内管11は、外管の直径の5.0倍まで特に外管直
径の0.5〜1.5倍の範囲で外管の内部に引き込まれ得る。
好ましくは、触媒収集容器４は連行流体供給14を有
し、輸送流の一部（主流）が、連行の目的のために該連
行流体供給管を通じて触媒収集領域の上流にて反応器の
底領域中に導入され得る。輸送流体流の別の一部（二次
流即ち副流）あるいは異なつた輸送流体が、外管を通じ
て反応器の触媒収集領域中に制御的に導入され得る。
輸送流体流を２つの部分に分けることにより、内管を
通じて取り出されるべきスラリーの速度及び濃度は独立
的に制御され得る。このようにすることにより、スラリ
ーは触媒収集容器４を通過する主流によつて完全に連行
される。外管12を経て導入される二次希釈流は、連行流
に実質的に影響を及ぼさない。このように連行と希釈と
を完全に分離することは、制御容易な本取り出し装置の
利点の１つである。
かくして、本発明による方法は、固体を収集しかつ同
時に輸送されるべきスラリーをつくり、反応器中で該ス
ラリーの流れを乱すことなく輸送流体を取り出し装置に
供給することを可能にする。
第４図には、本発明による方法に用いられる反応器の
別の具体例が記載されており、この場合取り出し装置は
外管12及び２本の内管11aからなつている。その代わ
り、取り出し装置は、外管12及び２本より多い内管11a
からなつていてもよい。
第５図には、本発明による方法に用いられる反応器の
好ましい具体例が記載され、この場合、底部において出
口流路７が収集装置15に直接連結されており、該収集装
置は差し込みノズル16を有し、該差し込みノズルは外管
18の内部に設置された内管17及び希釈流体供給管19から
なる。連行流体供給管20が収集領域の上流にて収集装置
15に連結されており、該収集領域からスラリーが取り出
される。この具体例は、ずしてされているような２つの
差し込みノズルに限定されず、差し込みノズルの数は、
個々の出口流路７の採用される大きさに依り，例えば２
〜12の範囲にあり得る。特に多数の差し込みノズルを用
いる場合、個々の差し込みノズルのすべてが容器の底部
の複数の開口を貫通して延在する代わりに、それらの差
し込みノズルの下端は、容器の底部の開口を貫通して延
在する１本の触媒取り出し管の所で終端し得、かくして
単一の触媒出口が形成され得る、ということが理解され
よう。底部の内部構造物については、米国特許明細書第
4,568,523号が参照される。
反応器の操作中、触媒及び反応体は反応器の内部の上
部に供給され得る。触媒粒子及び反応器の流出物は、円
錐状表面６（第２図参照）を通つて出口流路７に入り、
該出口流路において反応器の流出物はスクリーン区域10
を経て触媒粒子から分離される。触媒は、下方に移動し
て出口流路７を通過し、下方の円錐セグメント８及び管
９の内部を経て触媒収集容器４に入る。
輸送流体好ましくは油は、触媒収集容器４と連結され
ている連行流体供給管14を経て触媒収集容器４に供給さ
れて、触媒収集領域から触媒を連行する流れを持続さ
せ、かつ、触媒粒子と共にスクリーン区域10を通つた流
出物が下向きに流れて触媒収集容器４に入るのを防ぐ。
希釈流体供給管13（第３図参照）は外管12に連結されて
おり、輸送流体と触媒粒子のスラリーを内管11を通じて
取り出すため、同じ輸送流体の一部又は異なつた輸送流
体が外管12を経て触媒収集領域に導入される。
本発明に従つて適当に実施され得る水添変換プロセス
には、炭化水素油残渣の水素添加、水添脱硫及び水添脱
金属がある。
本発明はまた、上述した方法を実施するのに適した装
置であつて、該装置は普通垂直に延在する実質的に円筒
状の容器からなり、該容器には新鮮な触媒及び／又は再
生触媒用及び／又は液体及び／又はガス用の１つ又はそ
れ以上の入口手段が設けられておりかつ１つ又はそれ以
上の下向きで収れんする円錐状表面の形態の触媒支持兼
案内手段が設けられており、該円錐状表面の下端に１つ
又はそれ以上の垂直な出口流路が連結されており、該触
媒支持兼案内手段は反応器の流出物を触媒から分離して
取り出すための１つ又はそれ以上のスクリーン区域を有
しており、該容器には更に反応器の流出物用及び触媒用
の別個の出口手段が設けられている上記装置において、
輸送流体と固体のスラリーを取り出すための引き込み内
管（引き込まれた内管）を有する差し込みノズルを備え
た取り出し装置を設けた、ことを特徴とする上述した方
法を実施するのに適した装置に関する。
内管対外管の直径比は、好ましくは0.30〜0.90特に0.
40〜0.65の範囲にある。内管は、外管の直径の5.0倍ま
で特に外管の直径の0.5〜1.5倍の範囲で外管の内部に引
き込まれ得る。
取り出し装置は好ましくは、異なつたスラリー濃度に
応じるために、外管12の内部における内管11の引き込み
度を変えるための手段が設けられる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、回転弁装置を有する慣用の反応容器の一部の
縦断面の概略図であり、 第２図は、本発明による方法に用いられる反応容器の一
部の縦断面の概略図であり、 第３図は、触媒収集容器及び差し込みノズルを一層詳細
に示す図であり、 第４図は、本発明の別具体例を示す概略図であり、この
場合、取り出し装置は、外管の内部に設置された２本の
内管を有するものであり、 第５図は、本発明の好ましい具体例を示す概略図であ
る。 １……側壁、２……底端曲面部 ３……流出物出口手段、４……触媒収集容器 ５……差し込みノズル、６……円錐状表面 ７……出口流路、８……下方の円錐セグメント ９……管、10……スクリーン区域 11……内管、11a……内管、12……外管 13……希釈流体供給管、14……連行流体供給管 15……収集装置、16……差し込みノズル 17……内管、18……外管 19……希釈流体供給管、20……連行流体供給管

Claims (19)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】（ｉ）外管と（ii）前記外管の内部に引き
    込まれている内管とからなる差し込みノズルを用いて容
    器から固体を取り出す方法であって、除去されるべき固
    体の領域中に前記外管を通じて輸送流体を導入し、輸送
    流体と固体のスラリーを前記引き込まれている内管を通
    じて取り出すことからなる上記方法。
  2. 【請求項２】輸送流体として油を用いる、特許請求の範
    囲第１項記載の方法。
  3. 【請求項３】輸送流体を、収集領域の上流にて容器中に
    導入される進行流と、差し込みノズルの外管を経て収集
    領域に導入される希釈流とに分けて用いる、特許請求の
    範囲第１項又は第２項記載の方法。
  4. 【請求項４】希釈流が連行流に実質的に影響を及ぼさな
    いように希釈流を用いる、特許請求の範囲第３項記載の
    方法。
  5. 【請求項５】0.30〜0.90特に0.40〜0.65の範囲の直径比
    を有する内管と外管を用いる、特許請求の範囲第１〜４
    項のいずれか一項に記載の方法。
  6. 【請求項６】外管の直径の5.0倍まで特に外管の直径の
    0.5〜1.5倍の範囲で外管の内部に引き込まれている内管
    を用いる、特許請求の範囲第１〜５項のいずれか一項に
    記載の方法。
  7. 【請求項７】移動性触媒床反応器に用いる、特許請求の
    範囲第１〜６項のいずれか一項に記載の方法。
  8. 【請求項８】水添変換プロセスが実施される移動性触媒
    床反応器に用いる、特許請求の範囲第７項記載の方法。
  9. 【請求項９】水添変換プロセスが炭化水素油残渣の水素
    添加、水添脱硫、水添脱金属である、特許請求の範囲第
    ８項記載の方法。
  10. 【請求項１０】水素添加活性を有する１種又はそれ以上
    の金属を担体上に担持した触媒粒子を取り出すのに用い
    る、特許請求の範囲第９項記載の方法。
  11. 【請求項１１】使用済みの触媒粒子を含有する固体に用
    いる、特許請求の範囲第１〜10項のいずれか一項に記載
    の方法。
  12. 【請求項１２】固体と輸送流体のスラリーを該スラリー
    が取り出されるべき適切な領域から取り出すために２つ
    又はそれ以上の差し込みノズルを用いる、特許請求の範
    囲第１〜11項のいずれか一項に記載の方法。
  13. 【請求項１３】容器から固体を取り出す方法に適した装
    置であって、該装置は普通垂直に延在する実質的に円筒
    状の容器からなり、該容器には新鮮な触媒及び／又は再
    生触媒用及び／又は液体及び／又はガス用の１つ又はそ
    れ以上の入口手段が設けられておりかつ１つ又はそれ以
    上の下向きで収斂する円錐状表面の形態の触媒床支持兼
    案内手段が設けられており、該円錐状表面の下端に１つ
    又はそれ以上の垂直な出口流路が連結されており、該触
    媒床支持兼案内手段は容器の流出物を触媒から分離して
    取り出すための１つ又はそれ以上のスクリーン区域を有
    しており、該容器には更に容器の流出物用及び触媒用の
    別個の出口手段が設けられている上記装置において、
    （ｉ）除去されるべき固体の領域中へ輸送流体を導入す
    る外管と、（ii）輸送流体と固体のスラリーを取り出す
    ための、前記外管の内部に引き込まれている内管とから
    なる差し込みノズルを備えた取り出し装置を設けた、こ
    とを特徴とする該方法に適した装置。
  14. 【請求項１４】内管と外管が0.30〜0.90特に0.40〜0.65
    の範囲の直径比を有する、特許請求の範囲第13項記載の
    装置。
  15. 【請求項１５】内管が外管の直径の5.0倍まで特に外管
    の直径の0.5〜1.5倍の範囲で外管の内部に引き込まれて
    いる、特許請求の範囲第13項又は第14項記載の装置。
  16. 【請求項１６】取り出し装置が、外管内に設置された２
    本又はそれ以上の内管を有し、かつ該外管に希釈流体供
    給管が連結されている、特許請求の範囲第13〜15項のい
    ずれか一項に記載の装置。
  17. 【請求項１７】取り出し装置が、外管の内部における内
    管の引き込み度を変えるための手段を有する、特許請求
    の範囲第16項記載の装置。
  18. 【請求項１８】連行流体供給管が、輸送流体と固体のス
    ラリーが取り出されるべき領域の上流にて容器に連結さ
    れている、特許請求の範囲第17項記載の装置。
  19. 【請求項１９】固体と輸送流体のスラリーを適切な領域
    から取り出すことが可能な２つ又はそれ以上の差し込み
    ノズルを有する、特許請求の範囲第13〜18項のいずれか
    一項に記載の装置。
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JPS63156530A JPS63156530A (ja) 1988-06-29
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