JP2613146B2 - スラリー触媒用管型反応器 - Google Patents
スラリー触媒用管型反応器Info
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- JP2613146B2 JP2613146B2 JP33545491A JP33545491A JP2613146B2 JP 2613146 B2 JP2613146 B2 JP 2613146B2 JP 33545491 A JP33545491 A JP 33545491A JP 33545491 A JP33545491 A JP 33545491A JP 2613146 B2 JP2613146 B2 JP 2613146B2
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- reaction tube
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- quenching
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- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、スラリー触媒用管型反
応器に関するもので、反応器を形成する反応管の長手方
向に少なくとも数個のクエンチングノズルを有し、発熱
反応の温度制御を行うことができ、また、反応器を炉内
に設置して、外部より反応器をバーナーで加熱し、通常
の水蒸気と空気を用いたデコーキング操作を行うことに
より、反応器を分解することなく容易にデコーキングが
できるようにした重質油の水素化分解のためのスラリー
触媒用管型反応器に関するものである。
応器に関するもので、反応器を形成する反応管の長手方
向に少なくとも数個のクエンチングノズルを有し、発熱
反応の温度制御を行うことができ、また、反応器を炉内
に設置して、外部より反応器をバーナーで加熱し、通常
の水蒸気と空気を用いたデコーキング操作を行うことに
より、反応器を分解することなく容易にデコーキングが
できるようにした重質油の水素化分解のためのスラリー
触媒用管型反応器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】常圧残渣油または常圧残渣油よりもメタ
ル、残炭、Ｎ分などの触媒被毒物質が多い劣質な油等の
重質油の水素化分解プロセスは、触媒にコークが付着
し、空間容積が減るために、反応器差圧の上昇により、
運転を継続することができなくなったり、触媒活性の低
下により、反応収率が維持できなくなり、触媒を頻繁に
交換することが必要となるため、従来から種々の反応器
形式の提案がなされてきた。
ル、残炭、Ｎ分などの触媒被毒物質が多い劣質な油等の
重質油の水素化分解プロセスは、触媒にコークが付着
し、空間容積が減るために、反応器差圧の上昇により、
運転を継続することができなくなったり、触媒活性の低
下により、反応収率が維持できなくなり、触媒を頻繁に
交換することが必要となるため、従来から種々の反応器
形式の提案がなされてきた。
【０００３】固定床プロセスはシンプルであるものの、
原料油中の大量の触媒被毒物質に耐えうる高活性な触媒
の開発が非常に困難であり、また、運転中に触媒を入れ
替えることが不可能であるために、コーク発生が大なる
ような高分解運転をして、触媒の活性を急激に落とすよ
うなことはできない。
原料油中の大量の触媒被毒物質に耐えうる高活性な触媒
の開発が非常に困難であり、また、運転中に触媒を入れ
替えることが不可能であるために、コーク発生が大なる
ような高分解運転をして、触媒の活性を急激に落とすよ
うなことはできない。
【０００４】一方、触媒を半連続あるいは連続的に入れ
替える方式として、Ｈ−ＯＩＬプロセス（ＵＳＰ３，４
１２，０１０），ＬＣ−ＦＩＮＩＮＧプロセスに見られ
るような触媒床を流動状態にした沸騰床式プロセス、ス
ラリープロセスとして、ＶＣＣプロセス（特開昭６３−
１４６９８９）、ＣＡＮＭＥＴプロセス（ＵＳＰ４，１
７６，０５１）等があり、Ｈ−ＯＩＬ、ＬＣ−ＦＩＮＩ
ＮＧは既に商業的に行われている。
替える方式として、Ｈ−ＯＩＬプロセス（ＵＳＰ３，４
１２，０１０），ＬＣ−ＦＩＮＩＮＧプロセスに見られ
るような触媒床を流動状態にした沸騰床式プロセス、ス
ラリープロセスとして、ＶＣＣプロセス（特開昭６３−
１４６９８９）、ＣＡＮＭＥＴプロセス（ＵＳＰ４，１
７６，０５１）等があり、Ｈ−ＯＩＬ、ＬＣ−ＦＩＮＩ
ＮＧは既に商業的に行われている。
【０００５】これらは全て槽型の反応器であり、半連続
あるいは連続的に劣化した触媒を抜き出すことができる
ため、固定床反応器に比べ、より過酷な条件で運転がで
きる。一方、管型反応器としてビスブレーカーのような
重質油の低粘度化に用いられるものもあるが、分解率は
１０〜２０％と低く、本発明とは目的が異なる。
あるいは連続的に劣化した触媒を抜き出すことができる
ため、固定床反応器に比べ、より過酷な条件で運転がで
きる。一方、管型反応器としてビスブレーカーのような
重質油の低粘度化に用いられるものもあるが、分解率は
１０〜２０％と低く、本発明とは目的が異なる。
【０００６】しかしながら、これらビスブレーカーを除
く反応器は、大きくともＬ／Ｄが１０程度の槽型であ
る。ここで、Ｌとは反応器の長さ、Ｄとは反応器の直径
を言う。したがって、固体触媒とガス、液を十分に混合
させコーキング防止を図るためには、槽内に気、液、固
の混合をよくするためにドラフトチューブや、高温、高
圧域で油を循環する循環ポンプを設けたり、あるいは大
量のガスを循環する必要があるなどの難点がある。この
ため、反応器内流れが押し出し流れと完全混合の中間流
れとなり、押し出し流れに対し反応器必要容積が増える
とともに、劣化した触媒が押し出し流れ的に排出されに
くいため、触媒にとって過酷となる高温度での運転がで
きにくい。
く反応器は、大きくともＬ／Ｄが１０程度の槽型であ
る。ここで、Ｌとは反応器の長さ、Ｄとは反応器の直径
を言う。したがって、固体触媒とガス、液を十分に混合
させコーキング防止を図るためには、槽内に気、液、固
の混合をよくするためにドラフトチューブや、高温、高
圧域で油を循環する循環ポンプを設けたり、あるいは大
量のガスを循環する必要があるなどの難点がある。この
ため、反応器内流れが押し出し流れと完全混合の中間流
れとなり、押し出し流れに対し反応器必要容積が増える
とともに、劣化した触媒が押し出し流れ的に排出されに
くいため、触媒にとって過酷となる高温度での運転がで
きにくい。
【０００７】また、重質油の水素化分解反応が高温、高
圧であることから、径が大なる槽型では必要板厚が厚く
なり、材質、製作上の制約からも、一基あたりの容積が
制限される。商業プラントの場合、通常数基の反応器が
採用されているが、この場合、反応器ならびにそれを据
えつけるための架構、基礎の重量が大となり、据えつ
け、メンテナンスなどが非常に大掛かりとなる。
圧であることから、径が大なる槽型では必要板厚が厚く
なり、材質、製作上の制約からも、一基あたりの容積が
制限される。商業プラントの場合、通常数基の反応器が
採用されているが、この場合、反応器ならびにそれを据
えつけるための架構、基礎の重量が大となり、据えつ
け、メンテナンスなどが非常に大掛かりとなる。
【０００８】また、発熱反応を制御するために、クエン
チング流体により冷却する必要があるが、槽型では、必
要な量も多く、均一に任意に制御するのが容易でない。
一方、デコーキング時にコークを除去するには、槽内を
パージした後、大重量のマンホールを開け、大掛かりな
安全対策を行って槽内に入る必要があり、労働環境とし
ては好ましくない作業が必要とされる。
チング流体により冷却する必要があるが、槽型では、必
要な量も多く、均一に任意に制御するのが容易でない。
一方、デコーキング時にコークを除去するには、槽内を
パージした後、大重量のマンホールを開け、大掛かりな
安全対策を行って槽内に入る必要があり、労働環境とし
ては好ましくない作業が必要とされる。
【０００９】構造上同様な管型反応器としてナフサ分解
炉、あるいは重質油の低粘度化に用いられるビスブレー
カーがあるが、これらは常時バーナーを焚いた吸熱反応
に用いられるものであり、本発明のようなクエンチング
ノズルを持った発熱反応に用いる反応器ではない。ま
た、ビスブレーカーでの分解は熱分解であり、分解率も
１０〜２０％と低く、本発明とは目的が異なる。さら
に、ハイドロビスブレーカーでは、無触媒、高圧水素下
で分解率の改善が見られるが、いまだ一般的には実施さ
れていない。
炉、あるいは重質油の低粘度化に用いられるビスブレー
カーがあるが、これらは常時バーナーを焚いた吸熱反応
に用いられるものであり、本発明のようなクエンチング
ノズルを持った発熱反応に用いる反応器ではない。ま
た、ビスブレーカーでの分解は熱分解であり、分解率も
１０〜２０％と低く、本発明とは目的が異なる。さら
に、ハイドロビスブレーカーでは、無触媒、高圧水素下
で分解率の改善が見られるが、いまだ一般的には実施さ
れていない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、スラ
リー触媒を用いて重質油を水素化分解する反応器におい
て、触媒とガス、液が容易に十分混合し、反応器長手方
向の温度を所定の温度にするに必要な数と吹き出し量を
持ったクエンチングノズルを設けて、反応器内の温度制
御が容易に行え、また、構造的にコンパクトであるスラ
リー触媒用管型反応器を提供することにある。同時に、
反応器を炉内に設置することでデコーキングが反応器を
分解せずに容易に行えるスラリー触媒用管型反応器を提
供することにある。
リー触媒を用いて重質油を水素化分解する反応器におい
て、触媒とガス、液が容易に十分混合し、反応器長手方
向の温度を所定の温度にするに必要な数と吹き出し量を
持ったクエンチングノズルを設けて、反応器内の温度制
御が容易に行え、また、構造的にコンパクトであるスラ
リー触媒用管型反応器を提供することにある。同時に、
反応器を炉内に設置することでデコーキングが反応器を
分解せずに容易に行えるスラリー触媒用管型反応器を提
供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、常圧残渣
油および／または常圧残渣油よりもメタル、残炭、Ｎ分
などの触媒被毒物質が多い劣質な油等の重質油の水素化
分解に用いる反応器を開発するため、研究を重ねた結
果、管型の反応器がその目的に適合することを見出し、
その知見に基づいて本発明をなすに至った。
油および／または常圧残渣油よりもメタル、残炭、Ｎ分
などの触媒被毒物質が多い劣質な油等の重質油の水素化
分解に用いる反応器を開発するため、研究を重ねた結
果、管型の反応器がその目的に適合することを見出し、
その知見に基づいて本発明をなすに至った。
【００１２】本発明は、スラリー触媒を用い、常圧残渣
油および／または常圧残渣油よりもメタル、残炭、Ｎ分
などの触媒被毒物質が多い劣質な油等の重質油の水素化
分解する管型反応器で、水素化分解での発熱反応による
温度上昇を制御するために、反応器入口側より出口側に
かけて、反応器を形成する反応管が、反応管内流体より
も低温のガスあるいは液を吹き出すことができるクエン
チングノズルを複数個備えており、クエンチングノズル
は反応管内中心に向かって設置され、クエンチングノズ
ルの吹き出し位置は、反応管内で流体温度が設定反応温
度以上、好ましくは設定反応温度以上１０℃以内になる
反応部にあって、反応管内の中心部で反応管内流体と並
流あるいは向流に吹き出すことができるノズル穴を有し
てなるスラリー触媒用管型反応器で、反応器のＬ／Ｄは
１０以上で、反応器内の流れを押し出し流れ化すると同
時に、局部的には固体触媒とガス、液を十分に混合し、
スラリー触媒を十分に分散させ、コーク生成を制御して
おり、Ｌ／Ｄは望ましくは５０００〜３００００、より
望ましくは１００００〜２００００であるスラリー触媒
用管型反応器である。
油および／または常圧残渣油よりもメタル、残炭、Ｎ分
などの触媒被毒物質が多い劣質な油等の重質油の水素化
分解する管型反応器で、水素化分解での発熱反応による
温度上昇を制御するために、反応器入口側より出口側に
かけて、反応器を形成する反応管が、反応管内流体より
も低温のガスあるいは液を吹き出すことができるクエン
チングノズルを複数個備えており、クエンチングノズル
は反応管内中心に向かって設置され、クエンチングノズ
ルの吹き出し位置は、反応管内で流体温度が設定反応温
度以上、好ましくは設定反応温度以上１０℃以内になる
反応部にあって、反応管内の中心部で反応管内流体と並
流あるいは向流に吹き出すことができるノズル穴を有し
てなるスラリー触媒用管型反応器で、反応器のＬ／Ｄは
１０以上で、反応器内の流れを押し出し流れ化すると同
時に、局部的には固体触媒とガス、液を十分に混合し、
スラリー触媒を十分に分散させ、コーク生成を制御して
おり、Ｌ／Ｄは望ましくは５０００〜３００００、より
望ましくは１００００〜２００００であるスラリー触媒
用管型反応器である。
【００１３】ここで、スラリー触媒とは、固体触媒物質
が油等の液体搬送流体に混合されたもので、触媒物質が
搬送中に沈降、分離しない粒径を持つものである。反応
温度は原料の種類、その他条件により必ずしも一定しな
いが、通常４００〜５００℃、望ましくは４３０〜５２
０℃の範囲、反応器への水素供給量は、原料油に対する
容積比が１００〜５０００Ｎｍ3 ／キロリットルの範
囲、望ましくは２００〜１０００Ｎｍ3 ／キロリットル
の範囲、反応圧力として３０〜３００kg／cm2 、好まし
くは５０〜２５０kg／cm2 の範囲において使用される。
が油等の液体搬送流体に混合されたもので、触媒物質が
搬送中に沈降、分離しない粒径を持つものである。反応
温度は原料の種類、その他条件により必ずしも一定しな
いが、通常４００〜５００℃、望ましくは４３０〜５２
０℃の範囲、反応器への水素供給量は、原料油に対する
容積比が１００〜５０００Ｎｍ3 ／キロリットルの範
囲、望ましくは２００〜１０００Ｎｍ3 ／キロリットル
の範囲、反応圧力として３０〜３００kg／cm2 、好まし
くは５０〜２５０kg／cm2 の範囲において使用される。
【００１４】原料油は水素ガスと混合後、予熱器で反応
温度まで加熱され、反応器に入る。反応器では発熱反応
による温度上昇を、クエンチングノズルからのクエンチ
ング流体により冷却することでヒートバランスをとる。
反応器のクエンチングノズルは、反応器入口側から出口
側にかけて、反応器を形成する反応管に設置してあり、
反応による反応管長手方向の温度上昇を考慮して、その
温度が所定の温度になるようクエンチングを行う。
温度まで加熱され、反応器に入る。反応器では発熱反応
による温度上昇を、クエンチングノズルからのクエンチ
ング流体により冷却することでヒートバランスをとる。
反応器のクエンチングノズルは、反応器入口側から出口
側にかけて、反応器を形成する反応管に設置してあり、
反応による反応管長手方向の温度上昇を考慮して、その
温度が所定の温度になるようクエンチングを行う。
【００１５】クエンチング流体の種類に制限はないが、
通常、減圧軽油，軽油，ナフサまたは水素ガスなどが選
定される。この場合、クエンチングノズルからのクエン
チング流体吹き出しは、レイノルズ数が２０００以上の
乱流になるようノズル穴径を調整し、低温のクエンチン
グ流体が高温の内部流体と速やかに接触し、温度が均一
化されるとともに、低温クエンチング流体が高温の反応
器壁に直接接触し、熱的な影響を与えることを低減す
る。
通常、減圧軽油，軽油，ナフサまたは水素ガスなどが選
定される。この場合、クエンチングノズルからのクエン
チング流体吹き出しは、レイノルズ数が２０００以上の
乱流になるようノズル穴径を調整し、低温のクエンチン
グ流体が高温の内部流体と速やかに接触し、温度が均一
化されるとともに、低温クエンチング流体が高温の反応
器壁に直接接触し、熱的な影響を与えることを低減す
る。
【００１６】槽型に比べＬ／Ｄが大きな管型とすること
により、反応器内流れを押し出し流れ化することがで
き、必要反応器容積が削減できる。ワンパス転化率６０
％の時で、２基直列の槽型に対し、約３０％の反応器容
積削減ができる。
により、反応器内流れを押し出し流れ化することがで
き、必要反応器容積が削減できる。ワンパス転化率６０
％の時で、２基直列の槽型に対し、約３０％の反応器容
積削減ができる。
【００１７】また、同時に、反応器から劣化したスラリ
ー触媒の排出が押し出し流れ化されることにより、一般
に商業的に行われている槽型の反応器温度よりも高い温
度で触媒の使用ができ、反応器容積が削減できる。商業
的に一般に行われている反応器温度４５０℃に対し４８
０℃での運転をすることにより、必要反応器容積が約１
／４となる。
ー触媒の排出が押し出し流れ化されることにより、一般
に商業的に行われている槽型の反応器温度よりも高い温
度で触媒の使用ができ、反応器容積が削減できる。商業
的に一般に行われている反応器温度４５０℃に対し４８
０℃での運転をすることにより、必要反応器容積が約１
／４となる。
【００１８】さらに、槽型に比べＬ／Ｄが大きいため、
同一設計圧力、設計温度での反応器の必要板厚を薄くす
ることができ、材質、製作上の制約も少なくなり、重量
も軽く、据えつけるための架構、基礎の重量も小さく、
据えつけ、メンテナンスなどが容易になる。
同一設計圧力、設計温度での反応器の必要板厚を薄くす
ることができ、材質、製作上の制約も少なくなり、重量
も軽く、据えつけるための架構、基礎の重量も小さく、
据えつけ、メンテナンスなどが容易になる。
【００１９】反応器は数メートルあるいは数十メートル
の個々の反応管をマルチパス、多段に接続することによ
りコンパクトに配置し、バーナーを備えた炉内に納める
ことができる。この場合、炉内にはデコーキング時のみ
に焚くバーナーが備えてある。デコーキング時には反応
器入口、出口配管を取りはずし、デコ用スプールに取り
替えることにより通常のデコーキング、例えば、水蒸
気、空気などを用いたデコーキングを行うことができ
る。
の個々の反応管をマルチパス、多段に接続することによ
りコンパクトに配置し、バーナーを備えた炉内に納める
ことができる。この場合、炉内にはデコーキング時のみ
に焚くバーナーが備えてある。デコーキング時には反応
器入口、出口配管を取りはずし、デコ用スプールに取り
替えることにより通常のデコーキング、例えば、水蒸
気、空気などを用いたデコーキングを行うことができ
る。
【００２０】デコーキング操作は、反応器入口、出口の
一方から、例えば、水蒸気、空気を送入し、他方からデ
コーキング操作により生じた燃焼ガスを排出する。この
場合、反応器をいくつかの部分に区切り、個々にデコー
キングをすることにより、デコーキング時間を短くする
こともできる。デコーキング時にバーナーより効率よく
熱を伝えるため、反応器は好ましくは千鳥型に配置す
る。
一方から、例えば、水蒸気、空気を送入し、他方からデ
コーキング操作により生じた燃焼ガスを排出する。この
場合、反応器をいくつかの部分に区切り、個々にデコー
キングをすることにより、デコーキング時間を短くする
こともできる。デコーキング時にバーナーより効率よく
熱を伝えるため、反応器は好ましくは千鳥型に配置す
る。
【００２１】一方、反応器は管型であり、高温で操作さ
れるためかなりの熱伸びがある。反応器を据えつけるた
めには、熱伸びを考慮して固定箇所を選定するが、クエ
ンチングノズル側を固定箇所側として、熱伸びの影響が
少なくなるようにし、クエンチングノズルと反応器との
接続部位で、熱伸びから生じる熱応力による損傷を起こ
さないようにするのが望ましい。
れるためかなりの熱伸びがある。反応器を据えつけるた
めには、熱伸びを考慮して固定箇所を選定するが、クエ
ンチングノズル側を固定箇所側として、熱伸びの影響が
少なくなるようにし、クエンチングノズルと反応器との
接続部位で、熱伸びから生じる熱応力による損傷を起こ
さないようにするのが望ましい。
【００２２】
【実施例】本発明のスラリー触媒用管型反応器を図面に
示す一実施例に基づいて説明すると、反応器１は数メー
トルあるいは数十メートルの個々の反応管２をマルチパ
ス、多段に接続して配置されている。そして、最下段の
反応管２の一端を反応器入口３とし、最上段の反応管２
の一端を反応器出口４とし、反応器入口３および反応器
出口４には接続配管（図示していない）が取りつけられ
るようになっており、重質油は水素ガスおよびスラリー
触媒と混合され、予熱器で所定の温度まで加熱されて、
反応器入口３の接続配管から反応器１に入る。
示す一実施例に基づいて説明すると、反応器１は数メー
トルあるいは数十メートルの個々の反応管２をマルチパ
ス、多段に接続して配置されている。そして、最下段の
反応管２の一端を反応器入口３とし、最上段の反応管２
の一端を反応器出口４とし、反応器入口３および反応器
出口４には接続配管（図示していない）が取りつけられ
るようになっており、重質油は水素ガスおよびスラリー
触媒と混合され、予熱器で所定の温度まで加熱されて、
反応器入口３の接続配管から反応器１に入る。
【００２３】反応管２には、反応器入口３側から反応器
出口４側にかけて、反応管内の流体よりも低温のガスあ
るいは液を吹き出すことのできるクエンチングノズルが
複数個５−１〜５−３備えられ、該クエンチングノズル
５−１〜５−３は、反応管２内中心に向かって設置さ
れ、好ましくは図３に示すように、反応管２内中心に向
かって垂直に設ける。そして、クエンチングノズル５−
１〜５−３の吹き出し位置は、反応管内で流体温度が設
定反応温度以上である反応部にあって、その吹き出し口
は、図３に示すように、反応管内の中心部で反応管内流
体と並流あるいは向流に吹き出すことができるノズル穴
６となっている。
出口４側にかけて、反応管内の流体よりも低温のガスあ
るいは液を吹き出すことのできるクエンチングノズルが
複数個５−１〜５−３備えられ、該クエンチングノズル
５−１〜５−３は、反応管２内中心に向かって設置さ
れ、好ましくは図３に示すように、反応管２内中心に向
かって垂直に設ける。そして、クエンチングノズル５−
１〜５−３の吹き出し位置は、反応管内で流体温度が設
定反応温度以上である反応部にあって、その吹き出し口
は、図３に示すように、反応管内の中心部で反応管内流
体と並流あるいは向流に吹き出すことができるノズル穴
６となっている。
【００２４】吹き出しに当たっては、レイノルズ数２０
００以上の乱流で吹き出すことにより、高温の内部流体
と十分に接触させ、温度を速やかに均一化させると共
に、低温クエンチング流体が直接反応器壁に接触し、熱
的な影響を与えることを低減するようにしている。
００以上の乱流で吹き出すことにより、高温の内部流体
と十分に接触させ、温度を速やかに均一化させると共
に、低温クエンチング流体が直接反応器壁に接触し、熱
的な影響を与えることを低減するようにしている。
【００２５】また、反応管２には、温度計が複数個７−
１〜７−６が配設され、配設位置における反応管内温度
が確認できるように設けられており、反応により上昇し
た温度を温度計７−１の指示より確認し、クエンチング
ノズル５−１〜クエンチング流体によりクエンチングを
行い、反応器入口３からこの間で上昇した温度を所定の
温度までクエンチングする。クエンチング後の温度は、
温度計７−２で確認する。内部流体温度は反応器を進む
につれて再度反応熱により上昇するので、次に、温度計
７−３の指示を確認し、クエンチングノズル５−２でク
エンチングを行う。この場合、クエンチングノズル５−
１のクエンチング量を温度計７−２の指示により、クエ
ンチングノズル５−２のクエンチング量を温度計７−４
の指示により、クエンチングノズル５−３のクエンチン
グ量を温度計７−６の指示により、というようにＴＩＣ
でクエンチング量を制御する。
１〜７−６が配設され、配設位置における反応管内温度
が確認できるように設けられており、反応により上昇し
た温度を温度計７−１の指示より確認し、クエンチング
ノズル５−１〜クエンチング流体によりクエンチングを
行い、反応器入口３からこの間で上昇した温度を所定の
温度までクエンチングする。クエンチング後の温度は、
温度計７−２で確認する。内部流体温度は反応器を進む
につれて再度反応熱により上昇するので、次に、温度計
７−３の指示を確認し、クエンチングノズル５−２でク
エンチングを行う。この場合、クエンチングノズル５−
１のクエンチング量を温度計７−２の指示により、クエ
ンチングノズル５−２のクエンチング量を温度計７−４
の指示により、クエンチングノズル５−３のクエンチン
グ量を温度計７−６の指示により、というようにＴＩＣ
でクエンチング量を制御する。
【００２６】反応管２はクエンチング側において、保持
具８で保持固定されている。反応管２の熱伸びは、クエ
ンチング側を保持固定点とすることにより、クエンチン
グノズルの移動量を少なくし、クエンチングノズルと反
応管との接続部位に異常な応力がかからないようにする
のが望ましい。
具８で保持固定されている。反応管２の熱伸びは、クエ
ンチング側を保持固定点とすることにより、クエンチン
グノズルの移動量を少なくし、クエンチングノズルと反
応管との接続部位に異常な応力がかからないようにする
のが望ましい。
【００２７】上記反応器１は箱形形式の炉９に納めら
れ、該炉９には、底部にバーナー１０と燃焼用空気取り
入れ口１１、上部に燃焼ガス排出口１２が設けられてい
る。１３は炉９を載置するコンクリート製の台である。
デコーキング時には、反応器入口３および反応器出口４
の接続配管を取りはずし、デコーキング用スプールにつ
なぎ替えると共に、一方から水蒸気、空気を送入し、バ
ーナー１０を焚き込む。デコーキングより発生した燃焼
ガスは他方より排出する。
れ、該炉９には、底部にバーナー１０と燃焼用空気取り
入れ口１１、上部に燃焼ガス排出口１２が設けられてい
る。１３は炉９を載置するコンクリート製の台である。
デコーキング時には、反応器入口３および反応器出口４
の接続配管を取りはずし、デコーキング用スプールにつ
なぎ替えると共に、一方から水蒸気、空気を送入し、バ
ーナー１０を焚き込む。デコーキングより発生した燃焼
ガスは他方より排出する。
【００２８】次に、本発明のスラリー触媒用管型反応器
を用いて、重質油の水素化分解を行った具体例を表１に
示す。南方系減圧残渣油を安定的に水素化分解し、所定
の分解率を得るとともに、反応器を分解することなく容
易にデコーキングを行うことができた。反応器は、管径
が１２２mm、Ｌ／Ｄが１９０００である。
を用いて、重質油の水素化分解を行った具体例を表１に
示す。南方系減圧残渣油を安定的に水素化分解し、所定
の分解率を得るとともに、反応器を分解することなく容
易にデコーキングを行うことができた。反応器は、管径
が１２２mm、Ｌ／Ｄが１９０００である。
【００２９】
【表１】
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のスラリー
触媒用管型反応器を重質油の水素化分解などの発熱反応
に用いる場合、クエンチングノズルからのクエンチング
流体の吹き出しを本発明方式とし、反応管長手方向でク
エンチングを行うことにより、発熱反応の均一な温度制
御が容易にでき、所定の水素化分解が安定に行える。ま
た、槽型に比べＬ／Ｄが大きな管型とすることにより、
管内流速が速く取れ、循環ポンプや大量のガス循環なし
に、触媒とガス、液の混合が良くでき、触媒の性能を十
分に発揮させるとともに、反応管壁へのコーキング防止
を図ることができる。また、反応器内の流れを押し出し
流れ化することができ、これにより、商業的に一般に行
われている槽型の反応器温度よりも高い温度で触媒の使
用ができる。これらの結果、必要反応器容積を削減でき
る。
触媒用管型反応器を重質油の水素化分解などの発熱反応
に用いる場合、クエンチングノズルからのクエンチング
流体の吹き出しを本発明方式とし、反応管長手方向でク
エンチングを行うことにより、発熱反応の均一な温度制
御が容易にでき、所定の水素化分解が安定に行える。ま
た、槽型に比べＬ／Ｄが大きな管型とすることにより、
管内流速が速く取れ、循環ポンプや大量のガス循環なし
に、触媒とガス、液の混合が良くでき、触媒の性能を十
分に発揮させるとともに、反応管壁へのコーキング防止
を図ることができる。また、反応器内の流れを押し出し
流れ化することができ、これにより、商業的に一般に行
われている槽型の反応器温度よりも高い温度で触媒の使
用ができる。これらの結果、必要反応器容積を削減でき
る。
【００３１】管型反応器は必要板厚が薄いので製作上の
制約もなく、コンパクトに配置でき、据えつけ、メンテ
ナンスが容易に行える。また、反応器をバーナーを備え
た炉内に設置することにより、バーナーを焚くことで容
易に水蒸気、空気を用いたデコーキング操作ができ、人
が槽内に入りデコーキングをするなどの操作が不要とな
る。
制約もなく、コンパクトに配置でき、据えつけ、メンテ
ナンスが容易に行える。また、反応器をバーナーを備え
た炉内に設置することにより、バーナーを焚くことで容
易に水蒸気、空気を用いたデコーキング操作ができ、人
が槽内に入りデコーキングをするなどの操作が不要とな
る。
【図１】本発明のスラリー触媒用管型反応器の一例を示
す正面図である。
す正面図である。
【図２】本発明のスラリー触媒用管型反応器の一例を示
す側面図である。
す側面図である。
【図３】本発明のスラリー触媒用管型反応器のクエンチ
ングノズル部を示す拡大断面図である。
ングノズル部を示す拡大断面図である。
１ 反応器 ２ 反応管 ３ 反応器入口 ４ 反応器出口 ５−１〜５−３ クエンチングノズル ６ ノズル穴 ７−１〜７−６ 温度計 ８ 保持具 ９ 炉 １０ バーナー １１ 燃焼用空気取り入れ口 １２ 燃焼ガス排出口 １３ コンクリート製の台
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｃ１０Ｇ 9/20 9279−4Ｈ Ｃ１０Ｇ 9/20 11/14 9279−4Ｈ 11/14 (72)発明者 加藤 恒一 東京都港区虎ノ門二丁目10番１号 日本 鉱業株式会社内 (72)発明者 朝倉 暢彦 神奈川県横浜市鶴見区鶴見中央二丁目12 番１号 千代田化工建設株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−118892（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】 スラリー触媒を用いて重質油を水素化分
解する管型反応器において、反応器の入口側から出口側
にかけて、反応器を形成する反応管が反応管内の流体よ
りも低温のガスあるいは液を吹き出すことのできるクエ
ンチングノズルを複数個備えており、該クエンチングノ
ズルは反応管内中心に向かって設置され、クエンチング
ノズルの吹き出し位置は、反応管内で流体温度が設定反
応温度以上である反応部にあって、反応管内の中心部で
反応管内流体と並流あるいは向流に吹き出すことができ
るノズル穴を有することを特徴とするスラリー触媒用管
型反応器。 - 【請求項２】 請求項１記載の反応器が、底部にバーナ
ーと燃焼用空気取り入れ口、上部に燃焼ガス排出口を設
けた箱形形式の炉内に納められていることを特徴とする
スラリー触媒用管型反応器。 - 【請求項３】 反応管のＬ／Ｄが１０以上である請求項
１記載のスラリー触媒用管型反応器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33545491A JP2613146B2 (ja) | 1991-11-26 | 1991-11-26 | スラリー触媒用管型反応器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33545491A JP2613146B2 (ja) | 1991-11-26 | 1991-11-26 | スラリー触媒用管型反応器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05148490A JPH05148490A (ja) | 1993-06-15 |
| JP2613146B2 true JP2613146B2 (ja) | 1997-05-21 |
Family
ID=18288741
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33545491A Expired - Lifetime JP2613146B2 (ja) | 1991-11-26 | 1991-11-26 | スラリー触媒用管型反応器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2613146B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7153129B2 (en) * | 2004-01-15 | 2006-12-26 | John Zink Company, Llc | Remote staged furnace burner configurations and methods |
| US7771667B2 (en) * | 2007-02-09 | 2010-08-10 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Polymerization quench method and system |
-
1991
- 1991-11-26 JP JP33545491A patent/JP2613146B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05148490A (ja) | 1993-06-15 |
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