JPH04227046A - 耐熱性柔軟材料層の壁を備えた反応器およびその使用方法 - Google Patents

耐熱性柔軟材料層の壁を備えた反応器およびその使用方法

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JPH04227046A
JPH04227046A JP3143470A JP14347091A JPH04227046A JP H04227046 A JPH04227046 A JP H04227046A JP 3143470 A JP3143470 A JP 3143470A JP 14347091 A JP14347091 A JP 14347091A JP H04227046 A JPH04227046 A JP H04227046A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一定の温度および圧力
において、気相で化学反応を実施するための反応器およ
びその使用方法に関する。この発明はまた、液相中で粒
子の濾過方法を実施するための反応器にも関する。
【０００２】気相で作動するこの反応器は、石油留分の
リフォーミング、石油留分の芳香族化、およびメタノー
ルの合成に適用しうる。
【０００３】より詳しくはこの発明は、例えば圧力１〜
２００　バールで操作を行なうことができる、単相、好
ましくは気相の流体が通過する粒子床で満たされた、少
なくとも１つの区画を備える垂直軸の反応器に関する。
【０００４】
【従来技術および解決すべき課題】技術的背景が特許Ｕ
Ｓ２，９６１，３０４に例示されている。この特許では
、発明者は、供給が行われる反応器の底部で、気体また
は液体仕込原料を濾過し、かつ、反応器の頂部で、不活
性固体粒子が載っている、粒子床で編まれたグリッドの
存在によって床の流動化を回避して、圧力損失を減少さ
せる。従って、このグリッドは流体でもなく柔軟性もな
い。
【０００５】先行技術によれば、円筒形のラジアル型反
応器を用いることが知られている。この反応器において
は、流体は、触媒をベースとする環状の粒子充填物の厚
み中に、輪を経て、はめ輪の近くで導入される。この流
体は、触媒床を半径方向に通り、流出物は穴があけられ
ている中央ダクトで集められ、次にここから排出される
。
【０００６】粒子区画の頂部は、一般に、触媒床中に入
り込んでいる、ダクトを覆うキャップ、および適切な粒
度の不活性球の層が上に載っている触媒床の中に入って
いる、取り外し可能な、ボルトで留められた区域からな
る、上部カバー（ｃｏｕｖｅｒｃｌｅ）　と接続カバー
とを含む全体からなる。この接続カバーは、この床の厚
みの約０．５　倍の長さだけ床の中に入っている。この
浸透度は、気体流が少なくとも一度は床の厚みを巡回す
るようにさせるために、加温および加圧後、触媒床の仮
定された再圧縮（ｒｅｔａｓｓａｇｅ）　後にも存続し
なければならない最少限のものである。
【０００７】この装置全体の設計から、取付けと組立て
との制約が課せられる。様々な要素のはめ合わせは難し
いことがわかる。実際に、装入される触媒の量、それ自
体の密度およびその充填密度に従って、使用後のボルト
類の脆化に関連する問題を無視することなく、接続カバ
ーを切断したり、引き伸したりしなければならない。
【０００８】さらに、床の頂部において、接続カバーの
内部および外部に閉じこめられた触媒の量は、ほとんど
あるいはまったく作動せず、従って区画の総容積の約８
〜１５％であることもある、一般に高価な触媒の容積が
使用されない。この事実によって、実施される方法の経
済負担が高まる。
【０００９】床の底部においても同様である。少なくと
も一度は床の厚みを巡回するように気体流出物が巡回す
る床の高さに対応する、ダクトの底部上の回収手段を保
護する高さのために、方法の経済性にとっては有害なデ
ッドゾーンを生じる。
【００１０】本発明の第一の目的は、粒子区画内の床の
頂部のデッドゾーンを回避することである。もう１つの
目的は、床の底部のデッドゾーンを回避することである
。これら２つの目的によって、この区画の最大の充填容
量およびこれの最適な使用方法を行なうことができる。
【００１１】本発明のさらにもう１つの目的は、制約が
最少限で、従ってより迅速に、望ましい要求に従って、
区画の充填柔軟性を持つことができることである。
【００１２】本発明のもう１つの目的は、温度および圧
力下の反応器の運転中に、床のカバーを充填物の容積に
合わせることができること、および一般的に液体または
気体仕込原料の型がどんなものであっても、全体的に放
射状の面に従って、床の形状に合わせた、柔軟性のある
新規なカバーによって、床の圧縮沈下（ｔａｓｓｅｍｅ
ｎｔ）　に従うことである。
【００１３】本発明のもう１つの目的は、触媒床上に載
っている球体または粒子の存在、および排出時における
球体と触媒との分離を回避することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】従って本発明は、特に全
体的に軸方向の進路に沿ったガスの通過を避け、かつ実
質的に放射状の面に沿った充填物の厚みの通過を促進し
うる、充填物を含む区画の新規カバーを提案する。
【００１５】より詳しくは本発明は、少なくとも１つの
気体または液体が半径方向にまたは横断して流れる、粒
子状形態の少なくとも１つの充填物（３１）を含み、か
つ、さらに上部壁（３２）を有する少なくとも１つの区
画（８）　を備えている、一定の温度において気相で化
学反応を実施するための反応器において、この反応器に
は、上部壁として、実質的に不活性、かつ実質的に不浸
透性の耐熱性物質の適切な形状の少なくとも１つの柔軟
材料（１９）の少なくとも１つの層、あるいは前記層が
、粒子充填物によって発生するものより大きい圧力損失
を生じるような構造と多孔性を有する層であって、前記
材料層は、前記充填物の実質的に完全な被覆を行なうよ
うに、充填物（３１）上に配置されている層が設けられ
ていることを特徴とする反応器に関する。
【００１６】柔軟材料とは、フェルト型の布または材料
、あるいはフェルト型の布または材料の重ね合わせを意
味する。
【００１７】適切な形状の材料とは、正方形または長方
形、有利には環状断面であってもよい区画の断面の形状
に実質的に合っている、柔軟材料を意味する。
【００１８】球体または粒子状材料の存在を避けて、触
媒のための有効な容積を最大限にする。
【００１９】有利には、柔軟材料の層は、前記材料層（
１９）の上に載っている、適切な粒度および重量の球体
（１１）（１２）（１３）または粒状材料の、実質的に
不活性な第一層と共同作用しうる。
【００２０】第一実施態様によれば、この材料は、単一
片、または実質的に流体密な単一片を構成するように配
列された、縫合された複数片からなってもよい。
【００２１】この反応器は一般に、少なくとも１つの触
媒区画を備える。この区画は、実質的に長方形または正
方形の断面を有する平行六面体の形状を有していてもよ
い。これは、円筒状区画の全周に、気体または液体の分
配ジャケット、および流出物の回収手段を備える実質的
に円筒状の中央ダクトが設けられた、実質的に環状の断
面を有する実質的に円筒形状を有していてもよい。これ
らの図面の場合、この材料の層の表面積は、一般に、気
体または液体が通過する充填物が占める放射状または横
断面に沿う区画の表面積に少なくとも等しい。このダク
トは、金属製キャップ、または実質的に流体密な前記耐
熱性柔軟材料からなるキャップによって覆われていても
よい。この材料層は、区画の屋根を構成し、このキャッ
プは、単一片、または実質的に流体密になるように適切
に裁断され、かつ縫合された複数片から製作される。
【００２２】便宜上、充填物が、気体または気体混合物
が通る触媒である場合について考察する。
【００２３】もう１つの実施態様によれば、反応器の区
画はさらに、少なくとも１つの適切な形状の前記柔軟材
料の層（１７）を含む下部壁（３３）または床を備えて
いてもよい。この層は、場合によっては適切な粒度の球
体（１１）（１２）（１３）または粒子材料の実質的に
不活性な第二層と共同作用し、かつ第二層の実質的に完
全な被覆を確実に行なうように、前記不活性第二層の上
に載っている。
【００２４】第二の実施態様によれば、反応器は、上部
壁として、実質的に不活性かつ実質的に不浸透性の、耐
熱性物質の複数の布帯または布片を含む少なくとも１つ
の層、あるいは前記帯が、粒子充填物によって発生する
ものより大きい圧力損失を生じるような構造と多孔性を
有する層を備える。前記帯は、場合によっては、前記帯
の上に載っている適切な粒度および重量の球体または粒
子材料の第一不活性相と共同作用を行ない、かつ前記帯
が、前記充填物の実質的に完全な被覆を確実に行なうよ
うに、かつこれらが少なくとも１つの方向に、互いに滑
るように少なくとも一部重ね合わされるように、前記充
填物の上に配置されている。
【００２５】材料の帯とは、実質的に長方形または正方
形の形状と同様、環状区域に対応する形状を有していて
もよい布片（ｃｏｕｐｅ）　を意味する。
【００２６】有利には、前記帯は、よりよい軸方向流体
密性を有し、かつ使用安全性がより高い球体または材料
の第一層と共同作用を行ない、粒子の重量が、柔軟材料
の重量、および反応器の入口における仕込原料によって
加えられる圧力に付加される。
【００２７】もう１つの実施態様によれば、反応器の区
画はさらに、前記材料の複数の帯を含む少なくとも１つ
の層からなる下部壁または床を備えていてもよい。前記
帯は、場合によっては、前記帯が前記第二層の実質的に
完全な被覆を確実に行なうような、かつ少なくとも１つ
の方向へ、互いに自由に滑ることができるような配置に
従って、前記第二不活性層の上に載っている、適切な粒
度の球体または粒子材料の第二不活性層と共同作用を行
なう。
【００２８】球体または粒子材料の不存在下において、
柔軟層は、反応器の底部の上に載っていてもよい。この
底部は、１つまたは複数の金属板であるか、あるいは実
質的に水平なレベルまでの、セメントによる底部の充填
物であってもよい。
【００２９】本発明の特徴によれば、柔軟材料の帯は、
充填物が加えることがある変形の幅に少なくとも等しい
幅を有する重なり帯域を画定することができる。下にあ
る帯を一部被覆すると、その結果、帯の自由な滑りおよ
び満足すべき流体密性が促進される。
【００３０】この反応器のもう１つの特徴によれば、前
記材料の１つの帯または１片の一部は、ただ１つの層が
触媒床のカバーを構成するように、隣接帯の一部の上に
載っていてもよい。
【００３１】もう１つの特徴によれば、この材料製の帯
の２つの層が重ね合わされる時、上部層の帯は、下部層
の２つの隣接帯の幅の一部の上に載っていてもよく、前
記２つの帯は、突き合わせにされていてもいなくてもよ
い。
【００３２】もう１つの特徴によれば、前記材料の２つ
の帯が重ね合わされる時、１つの帯の一部と、上部層の
隣接するもう１つの帯の一部は、少なくとも一部、下部
層の帯を覆っていてもよい。
【００３３】最良の結果を得るためには、下記条件の少
なくとも１つを満たすことが有利である。
【００３４】ａ）帯の被覆帯域の幅は、触媒床の高さＨ
による。これは通常、０．００１　Ｈ〜０．２　Ｈ、好
ましくは０．０１Ｈ〜０．１Ｈである。
【００３５】ｂ）この幅はまた、１つの帯のいずれか一
方の寸法による。例えば被覆帯域は、被覆が各々放射状
に実施されるか、あるいは円形状に実施されるかによっ
て、帯の長さまたは幅の０．０５〜０．５　倍、好まし
くは０．１　〜０．２　倍であってもよい。
【００３６】ｃ）被覆表面積は、例えば床の表面積の０
．０５倍〜１．５　倍、有利には床の表面積の０．１　
倍〜０．５　倍であってもよい。
【００３７】入口におけるガスの圧力、および床のカバ
ー上の粒子材料の重量によって、このようにして得られ
た軸方向の流体密性、および床内にデッドゾーンが存在
しないことによって、充填物、この場合触媒の最善の使
用によって、通過帯域の効率を改善することができる。 さらにこの装置の使用は、この軽量設備には特別な道具
は不要であり、その取り付け時間が非常に短いものであ
る限り、容易である。実際、一般的には、触媒の最終的
な高さに従って備えられるカバーのはめ合わせまたは裁
ち直しはない。この高さは、クライアントが望む量、触
媒の固有の密度、および充填密度（濃密な装入または管
装入）による。
【００３８】屋根を用いる、場合によっては球体の層と
共同作用を行なう柔軟材料からなる接触区画の床を用い
る、提案された解決法は、小さいサイズの反応器、例え
ば直径が例えば１，４００　ｍｍの、中央ダクトを備え
ている円筒状反応器にも、大きな反応器にも特によく適
している。
【００３９】環状区画のカバーおよび床の特に有利なこ
れらの方法によって、触媒の圧縮沈下の際に反応器の上
部部分の流体密性が維持され、装入の際、触媒が低い部
分に侵入するのを防ぐ。
【００４０】柔軟材料層の特徴によれば、この層は、少
なくとも１つの布、または好ましくは縫合によって集合
された、同じ種類または異なる種類の少なくとも２つの
布からなってもよい。
【００４１】前記層のもう１つの特徴によれば、この層
は、フェルト型の少なくとも１つの材料、または好まし
くは縫合によって集合された、同じ種類または異なる種
類のフェルト型の少なくとも２つの材料からなっていて
もよい。この材料は、例えば０．５　〜５０　ｍｍ　の
厚みおよび例えば０．０５〜０．２５の見掛け密度に達
するように多少なりとも圧縮されてもよい。
【００４２】前記層のもう１つの特徴によれば、この層
は、少なくとも１つの布と、少なくとも１つのフェルト
型材料とからなってもよい。布およびこのフェルト型の
材料は、有利には縫合によって集合される。
【００４３】前記層が、サンドイッチ構造、すなわち有
利には縫合によって集合された、少なくとも２つの布の
間に配置された、少なくとも１つのフェルト型材料を含
む時に、優れた結果が得られた。
【００４４】例えばＴが布であり、Ｆがフェルトである
場合、例えばＴ、Ｆ、ＴまたはＴＦＦＴ、またはＴＦＴ
ＦＴまたはＴＴＦＴＴまたはＴＴ、ＦＦ、ＴＴのような
積み重ねを実施することができる。
【００４５】布とは、同じ種類または異なる種類の、組
合わされた糸の集合せによって得られた材料を意味する
。フェルト型材料とは、同じ種類または異なる種類のフ
ロックおよび／または糸の均質凝集によって得られた材
料という意味である。
【００４６】この区画のカバーが、重ね合わされた帯か
らなる場合、ひとたび帯が取り付けられた時のこれの寸
法は、仕込原料が通らなければならない充填物の厚みよ
り大きくてもよい。この場合、例えばダクト側の各帯ま
たは環状区域の端部は、耐熱性物質の前記柔軟材料の輪
によって被覆されていてもよい。これの上部は、あらゆ
る適切な手段によってダクトに固定されていてもよく、
下部は、帯または環状区域の端部が輪の下で滑るように
、前記端部の上に配置されている。もう１つの変形例に
よれば、ダクト側の各帯の端部は、この輪上で、前記端
部の滑動が可能であるように、前記輪の下部を覆ってい
てもよい。
【００４７】本発明によって用いられる布は、例えば３
７０　〜５４０　℃で、１５，０００〜２８，０００　
ｋｇ／ｃｍ２の、高温での引っ張り力に対してさえ良好
な耐性を有する、一般にセラミック物質製の繊維からな
る。これらの多孔度は、一般に２〜８％、有利には３〜
５％である。
【００４８】−これらは柔軟性があり、変形に対して耐
性がある。
【００４９】−これらは１，２００　℃以上の温度に耐
える。
【００５０】−これらは機械抵抗および／または流体密
性を増す、金属（例えばアルカリ、アルカリ土類、鉄、
チタン、ホウ素）のその他の酸化物と集合されてもよい
。例えば有利には下記のような繊維組成を有する、繊維
ＺＥＴＥＸ　（登録商標）を用いる：酸化ケイ素　　　
　　　　　　　　　５２〜６０％酸化カルシウム　　　
　　　　　１６〜２５％酸化アルミニウム　　　　　　
１０〜１３％酸化ホウ素　　　　　　　　　　　　８〜
１３％酸化ナトリウム　　　　　　　　０〜１％酸化マ
グネジウム　　　　　　０〜６％この引っ張り抵抗は、
例えば５４０　℃で約１７，４００　ｋｇ／ｃｍ２であ
る。
【００５１】もう１つの使用方法によれば、この布は、
例えばアルミニウム−マイラー層の被覆によって、実質
的に流体密にされうる。
【００５２】ステンレス耐熱鋼製の糸をベースとする編
まれた布、例えばフランス、サン・ディエのガントワ（
ＧＡＮＴＯＩＳ）　社の３０４　Ｌ　または３１６　Ｌ
　を用いてもよい。
【００５３】同様に”ＫＡＴＩＳＳ”布を用いることも
できる。 これはＫＥＲＬＡＮＥ　４５セラミック繊維シートから
なり、これは１，２６０　℃以上まで耐性があり、その
両面がガラス布Ｅ（多孔度２〜５％の（ｓｉｌｌｉｏｎ
ｅ））で強化されている。 この布は、最も多くの場合、下記組成を有する：Ａｌ２
Ｏ３　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　４
７％ＳｉＯ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　５２％Ｆｅ２Ｏ３＋ＴｉＯ２　　　　　　　
　　　　　≦０．２０％ＣａＯ＋ＭｇＯ　　　　　　　
　　　　　　　　　　　≦０．１５％Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ
　　　　　　　　　　　　　　　　≦０．２５％標準的
な酸化雰囲気中で、１，２６０　℃に耐性があるインコ
ネル糸によって強化された耐熱繊維ＣＥＲＡＦＩＢＥＲ
　からなる布も使用しうる。これは下記のものを含む：
Ａｌ２Ｏ３　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　４６．５％ＳｉＯ２　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　５３　　％Ｆｅ２Ｏ３　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　０．１　％ＴｉＯ
２　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
０．０５％ＭｇＯ　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　０．０１％ＣａＯ　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　０．０４％Ｎａ
２＋Ｋ２Ｏ　　　　　　　　　　　　　　　　　　０．
２　％フランスのデシーヌ−シャルピウのエクセル・ジ
ュナン（ＨＥＸＣＥＬ　ＧＥＮＩＮ）社の布ＨＥＸＣＥ
Ｌ　ＧＥＮＩＮ　１００３　を用いて、特にＨＥＸＣＥ
Ｌ　ＧＥＮＩＮ　１２１７　布を用いて、優れた結果が
得られた。これらの布の間に、ＫＥＲＬＡＮＥ　４５（
登録商標）フェルト型材料が挾まれている。
【００５４】これらの布およびフェルトの組成は、下記
表に示されている。
【００５５】
【表１】
【００５６】金属製フェルトの例として、ステンレス鋼
製フェルトＢＥＫＡＥＲＴ　３１６　Ｌ　を挙げること
ができる。
【００５７】少なくとも１つの層として、触媒床の布製
カバーの上に載っているか、あるいは本発明による布製
の床が上に載っている球体または粒子材料は、一般に、
実質的に不活性である。これらは触媒担体からなってい
てもよい。１つまたは複数の層が用いられる時、本発明
による柔軟材料と接触している層は、一般に、粒度が小
さく、例えば０．５　〜０．８　ｃｍであるのに、一方
では２つの層がある時、もう１つの層の粒度は、例えば
２〜３ｃｍに達する。一般に、アルミナ、またはアルミ
ナ−酸化シリカ混合物の球体が用いられる。
【００５８】
【実施例】反応器の実施態様を図式的に示す種々の図面
を見ると、本発明がよりよく理解される。
【００５９】−図１は、ラジアル反応器の縦断面図を表
わす。
【００６０】−図２および図３は、各々布片と、縫合に
よって集合された複数の布片を用いた触媒床の頂部と底
部とを表わす。
【００６１】−図４、５、６および図７は、流体密性が
、ダクトに沿って、または環状反応器のダクトを覆うキ
ャップに沿って維持されている変形例を示す。
【００６２】−図８および図９は、適切な布の複数の重
ね合わされた帯を備える触媒床の頂部および底部を表わ
す。
【００６３】−図１０は、中央ダクトに沿って流体密性
を維持する、布の滑りを伴なう変形例である。
【００６４】−図１１は、布の帯の重ね合わせ例を示す
。
【００６５】図１によれば、温度および加圧下で操作を
行なうのに適したラジアル型の円筒反応器（１）　は、
円筒形の金属はめ輪（２）　を備え、これは、上底部（
４）　のレベルに気体仕込原料の入口（３）　と、下底
部（６）　のレベルに流出物の出口（５）　を備える。 反応器の内部に固定されている、開口部があけられた環
状輪（７）　は、はめ輪の全周に、環状の触媒区画（８
）　内で実質的に放射状に仕込原料を分配する。触媒は
、球体、ペレット、またはより一般的には、直径約１〜
２ｍｍ、長さ４〜６ｍｍの粒度の棒状物を含む床からな
る。流出物は、触媒床を半径方向に通過した後、一般に
、グリッド（３０）で覆われた孔あき管である、円筒状
の中央ダクト（９）　によって回収され（図２）、出口
（５）　から排出される。ダクトの上には、これの上部
を取り囲む金属キャップ（１０）が触媒床の中に入って
おり、仕込原料に対するダクトの流体密性を確保する。
【００６６】反応器の下底部（６）　（図１）は、例え
ば粒度が約１．９ｃｍの、アルミナセラミックまたはア
ルミナと酸化ケイ素セラミック製の厚い（５０　ｃｍ）
　球体（１１）で満たされている。この上には、粒度が
約０．６３　ｃｍ　の、実質的に同一な種類のもう１つ
の厚み１０　ｃｍ　の球体（１２）と、最後に三番目の
厚み５　ｃｍ　の不活性触媒担体（１３）が載っている
。この三番目の厚み上には、縫合によって集合された厚
いフェルト型材料（Ｋｅｒｌａｎｅ　４５）層を挾んで
いる、Ｈｅｘｃｅｌ　Ｇｅｎｉｎ　１２１７　（登録商
標）のセラミック物質繊維布の２つの厚み（１７）を含
む層が配置されている。簡略化のために、以下の記載に
おいては、全体を布として示す。 この実質的に流体密な層は、区画の表面の形に裁断され
た、実質的に環状の単一片からなる。好ましくはこの層
は、この区画を覆うのに必要なものより大きい表面積に
裁断されたものである。従って好ましくはダクト側の少
なくとも１つの端部は、これの壁に対して真っ直ぐ立て
られる。触媒は布の上に載っており、この重量は、区画
の下部壁の軸方向流体密性に役立つ。
【００６７】反応器の上底部（４）　は、触媒床に支え
られる、前記セラミック物質製の本発明による前記材料
層（１９）を含む。例えば粒度が１．９　ｃｍの厚み１
０　ｃｍ　の球体または粒状材料の第一層（１１）、お
よび布層と接触している、例えば粒度が０．６３　ｃｍ
　の厚み１０　ｃｍ　の球体の第二層（１２）が、この
布の上に載っている。これらの２つの層は、床に対して
均一に分配された仕込原料を働かせて、布層と共に、床
の軸方向の流体密性に役立つ。実際に、気体流は、反応
器に入るとすぐに、カバーを迂回して、触媒床と側面方
向に接触する。前記気体流は、放射状にまたは横断して
、上から下へ、出口の方へ流れる。
【００６８】柔軟層は、各々既知の方法で、熱破壊され
ない糸によって縫合されるように端と端とが合わされた
、環状区域の形態を有する複数の前記材料片からなる。 布の柔軟層は、適切な手段、例えばボルトによって、ダ
クトを覆うキャップの下部に作られた受け台に固定され
てよい。もう１つの固定方法によれば、本発明によるこ
の材料製の輪（２１）は、締め輪（２２）によって、ダ
クトを覆うキャップ（１０）に対して配置されていても
よく、かつ触媒床を覆う輪および布層が、単一片を構成
するように、角のある種々の区域に縫合されていてもよ
い。
【００６９】締め輪（２２）を含まないこの輪（２１）
によって具体化された、ダクトに対して引き上げられて
いる布の過剰部分は、図４に示されているように、別の
布の輪（２１ａ）　によって覆われていてもよい。この
輪の上部は、もう１つの締め輪（２２）によってダクト
（９）　、またはキャップ（１０）に接着しており、こ
れの残部は、布の過剰部分に相当する端部を覆っている
。従って、場合によっては触媒の圧縮沈下に由来する触
媒床の表面の変形は、キャップまたは輪の下のダクトに
対して適用される布の滑りによって補われうる。
【００７０】可動自在な布の輪（２１ａ）　は、同様に
、図５に示されているように、ダクト（９）　を覆う、
本発明による耐熱布製のキャップ（１０）の円筒状部分
をなしてもよい。輪（２１）の布部分は、キャップの輪
（２１ａ）　の下で滑る。
【００７１】図６によれば、触媒床の表面に対して過剰
な部分に対応するダクトまたはキャップに対して押しあ
てられた布の端部は、場合によって生じる触媒の圧縮沈
下を解消しうる、安全ベローズ（２５）を構成するよう
な長さになるように調節される。
【００７２】最後に、図７によれば、触媒床のカバー（
１９）、輪（２１）、およびキャップ（１０）は安全ベ
ローズと共に、当業者に知られた縫合によって適切に配
列かつ流体密にされた、単一布片の全体を構成すること
ができる。 この技術的解決法は、この装置全体が非常に容易に設置
され、かつ反応器から取り外しできるので有利である。
【００７３】特別な実施態様によれば、布層および輪（
２１ａ）　は、熱によって破壊されない糸（２４）によ
って連結され、ダクトまたはそのキャップと共に容易に
取付けられる（図４）。
【００７４】布層の過剰部分が、ダクトまたはキャップ
に対して押しあてられているケースが示されている。も
ちろん帯の過剰部分が、場合によっては図７に示されて
いるように、安全に役立つように、仕込原料分配の外部
輪に対して押しあてられてもよい。
【００７５】第二の実施態様によれば、図１〜７の参照
番号は、これらが同じ手段を示す場合には図８〜１１に
対しても用いられる。
【００７６】反応器の下底部（図１の（６）　）が示す
不活性触媒の担体からなる第三球体層の上には、柔軟層
（１７）をなす本発明による材料帯が配置されている。 これらの帯は、仕込原料の分配用の輪側端部（１５）が
、実質的にこの輪（７）　と接触しており、ダクト側の
端部（１６）は、反応器の上部の方へ立てられており、
ダクト（９）　に約８　ｃｍ　の高さにわたって張り付
いている。
【００７７】種々の環状部分（１４ａ）（１４ｂ）は、
軸方向の流体密性が確保されるように、加えられること
がある変形の幅と少なくとも等しい幅の被覆幅を有する
、円に従う重ねなり帯域（１８）と共に層（１７）を形
成するように、それらの幅の一部に重ね合わされている
。触媒はこの布層（１７）の上に載っており、この重量
は、区画の下部壁の軸方向の流体密性を得るのに役立つ
。
【００７８】反応器の上底部（４）　は、触媒床の上に
、これに支えられる、前記の挾まれた布およびフェルト
の柔軟な集合層（１９）を備える。この層の上に、柔軟
層帯とともに床の軸方向の流体密性を得るのに役立つ、
前記球体の層が載っている。
【００７９】従って、区画の上部壁（図９）すなわち床
の屋根（３２）は、前記の柔軟材料の複数の帯（１４ａ
）　の層（１９）を含む。これは全体的に環状形状を有
し、これらの帯が覆っている区画の表面に形が合ってい
る。帯のこれらの種々の部分（１４ａ）（１４ｂ）は、
充填物が、反応の間にまたは不都合な操作の後に加える
ことがある変形の幅に少なくとも等しい被覆幅を有する
、重なり帯域（１８）を画定するように配置されている
。
【００８０】帯の重なりは、同様に放射状であってもよ
く、被覆帯域（２０）は、充填物が加える変形に少なく
とも等しい幅であってもよい。その結果、このように配
置された複数の帯の総表面積は、触媒区画の環状表面積
より例えば約５０％より大きい。
【００８１】ダクト側の帯は、適切な手段、例えばボル
トによって、ダクトを覆うキャップの下部に作られた受
け座に固定されてもよい。
【００８２】図１０によれば、区画の放射状のカバーを
なす帯の長さは、触媒床の厚みより、例えば４０〜５０
　ｃｍ　大きくてもよい。例えばその際、過剰部分（２
３）に相当するダクト側の端部は、反応器の上部の方へ
立てられており、ダクト（９）　に対して張り付けられ
ている。これは本発明による材料からなる輪（２１）で
覆われている。この輪の下部は、これが触媒の圧縮沈下
に従って輪の下で滑るように引き上げられた過剰部分を
覆っている。この輪は、締め輪（２２）によって、また
はセラミック物質繊維の細紐によって固定されていても
よい上部によって、中央ダクト（９）　に接着してもよ
い。金属キャップ（図６の（１０））は、ダクトの上部
を覆っていてもよい。このキャップは、一般に、ダクト
の実質的に円筒状形状に合っており、気体および流出物
に対して、実質的に流体密になるのに適している。これ
らの条件下、これは高さが低いという利点を有する。こ
の流体密キャップはまた、本発明によるセラミック物質
製の柔軟材料からなっていてもよい。
【００８３】図５のものと類似するもう１つの実施態様
によれば、帯の過剰部分（２３）は、ダクト（９）　に
対して押し付けられており、かつダクトを覆う実質的に
流体密なセラミック物質製のこの材料のキャップ（１０
）の円筒または輪部分によって覆われている。このキャ
ップは、図６の場合のように、必要があれば伸びるよう
に少なくとも１つの目張り材（ｂｏｕｒｒｅｌｅｔ）　
備えていてもよい。
【００８４】図１１に示された変形例によると、区画の
放射状方向の帯の長さは、触媒床の厚みより、例えば２
０〜３０　ｃｍ　大きくともよい。その際ダクト側の端
部は、反応器の上部の方へ立てられていてもよく、ダク
トのキャップに対して張り付けられている。実質的に長
方形の同じ材料の帯が、このようにして輪（２１）を形
成する帯の立ち上がり部分（２３）に対して押し付けら
れている。その上部は、締め輪または非破壊性セラミッ
ク物質製細紐によってキャップに接着している。従って
、区画の屋根を構成する帯は、触媒の圧縮沈下に任せて
、キャップに沿って滑ることができる。
【００８５】図８、９および図１０によって例証された
装置の変形例によれば、帯の一部は、区画のカバーが、
円形方向（図８）および／または放射状方向に（図９お
よび図１０）に沿って互いに滑ることができる布の帯の
層によって確保されるように、隣接する帯の一部の上に
載っていてもよい。
【００８６】装置のもう１つの変形例によれば、布の帯
の２つの層は、重ね合わされていてもよい。上部層の帯
は、下部層の２つの隣接帯の幅の一部の上に載っている
。これらの２つの帯は突合わせにされているか、あるい
はされていなくともよい。これら２つの変形例に従って
製作されたカバーの面は水平であってもよく、あるいは
ジャケットまたはダクトの方へ傾斜していてもよい。
【００８７】ジャケット側の帯は、分配手段の形状に合
うように裁断されていてもよい。従って、これらの手段
の形状に合い、かつ布帯に重ね合わされ合う要素を付け
加えてもよい。
【００８８】一般的に、区画の頂部または区画の底部の
取り付けは、前記のように実施されてもよく、重ね合わ
され合う布の要素の、場合によっては円形の、放射状の
縫合は、これの取り付けの際に一般に自己破壊しうる糸
によって実施される。種々の帯を結ぶ縫合糸は、布の帯
を互いに対して滑るようにさせ、このように製作された
装置全体に柔軟性を与えるために、触媒床の温度上昇後
すべての耐性を失う。図１１によって示された特別な実
施態様によれば、床または床の底部のカバーの種々の帯
または構成要素は、互いに結合糸（２４）によって結ば
れうる。この糸は、非破壊性で、長さが一般に、重ね合
わされた帯域の寸法に少なくとも等しい。これによって
反応器から出す時、これらの回収が容易になる。これら
の種々の帯もまた、あらゆる適切な手段によって、ダク
トのキャップに連結されていてもよい。従ってこれが取
付けられるる時、これは床のカバーをも導くことができ
る。
【００８９】もう１つの実施態様によれば、ダクトに対
して、あるいはダクトのキャップに対して押しあてられ
た帯部分（２３）は、より大きい自由度の運動ができる
安全ベローズ（２５）を備えていてもよい。
【００９０】このガードベローズ（２５）はまた、選ば
れた実施態様によって、ダクトまたはキャップ（図１１
）に対して立てられた帯の過剰部分を覆っている輪（２
１）上に配置されていてもよい。
【００９１】上部壁（３２）として、柔軟層（１９）の
上に載っている球体または粒子（１１）（１２）を備え
た図１が示されているが、球体または粒子の存在がない
上部壁を示すこともできたであろう。
【００９２】同様に、様々な球体層（１１）（１２）（
１３）を備えない下部壁（３３）を表わすこともできた
であろう。柔軟材料層は、実質的に水平なレベルまで、
反応器の底部を満たす、セメントの上に直接載っている
ものである。
【００９３】
【発明の効果】本発明の反応器は、メタノールの合成反
応および、特にガソリンのリフォーミングに使用するの
に適している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の反応器の縦断面図である。
【図２】触媒床の底部を表わす斜視図ある。
【図３】触媒床の頂部を表わす斜視図ある。
【図４】流体密性に関する変形例を示す縦断面図である
。
【図５】流体密性に関する変形例を示す縦断面図である
。
【図６】流体密性に関する変形例を示す縦断面図である
。
【図７】流体密性に関する変形例を示す縦断面図である
。
【図８】触媒床の底部を表わす斜視図ある。
【図９】触媒床の頂部を表わす斜視図ある。
【図１０】流体密性に関する変形例を示す縦断面図であ
る。
【図１１】流体密性に関する変形例を示す縦断面図であ
る。
【符号の説明】
（１）　…円筒反応器 （２）　…円筒形の金属はめ輪 （３）　…気体仕込原料の入口 （４）　…上底部 （５）　…流出物の出口 （６）　…下底部 （７）　…輪 （８）　…触媒区画 （９）　…円筒状の中央ダクト （１０）…キャップ （１１）（１２）（１３）…球体 （１４ａ）（１４ｂ）…帯 （１７）（１９）…柔軟材料層 （１８）…重なり帯域 （２１）…輪 （２２）…締め輪 （３１）…充填物 （３２）…上部壁 （３３）…下部壁

Claims (24)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　少なくとも１つの気体または液体が半
    径方向にまたは横断して流れる、粒子状形態の少なくと
    も１つの充填物（３１）を含み、かつ、さらに上部壁（
    ３２）を有する少なくとも１つの区画（８）　を備えて
    いる、一定の温度において気相で化学反応を実施するた
    めの反応器において、この反応器には、上部壁として、
    実質的に不活性、かつ実質的に不浸透性の耐熱性物質の
    適切な形状の少なくとも１つの柔軟材料（１９）の少な
    くとも１つの層、あるいは前記層が、粒子充填物によっ
    て発生するものより大きい圧力損失を生じるような構造
    と多孔性を有する層であって、前記材料層は、前記充填
    物の実質的に完全な被覆を行なうように、充填物（３１
    ）上に配置されている層が設けられていることを特徴と
    する反応器。
  2. 【請求項２】　　前記材料層は、前記材料（１９）の上
    に載っている、適切な重量および粒度の球体（１１）（
    １２）または粒子の、実質的に不活性な第一層と共同作
    用を行なうことを特徴とする、請求項１による反応器。
  3. 【請求項３】　　この区画がさらに、場合によっては適
    切な粒度の球（１１）（１２）（１３）または粒子の実
    質的に不活性な第二層と共同作用を行ない、かつ第二層
    の実質的に完全な被覆を確実に行なうように前記不活性
    第二層の上に載っている、適切な形態の前記柔軟材料の
    少なくとも１つの層（１７）を有する下部壁（３３）が
    設けられていることを特徴とする、請求項１または２に
    よる反応器。
  4. 【請求項４】　　前記層は、適切な形態の単一片、また
    は実質的に流体密（ｅｔａｎｃｈｅ）　な前記材料の単
    一片をなすように縫合された複数片からなる、請求項１
    〜３のうちの１つによる反応器。
  5. 【請求項５】　　柔軟材料の層が、少なくとも１つの方
    向に、互いに滑るように、少なくとも一部重ね合わされ
    るように配列された複数の帯（１４ａ）（１４ｂ）また
    は布（ｔｉｓｓｕ）　片を含む、請求項１〜３のうちの
    １つによる反応器。
  6. 【請求項６】　　前記帯は、充填物が与えることがある
    変形の幅に少なくとも等しい幅を有する重なり帯域（１
    ８）を画定する、請求項５による反応器。
  7. 【請求項７】　　重なり帯域（１８）の幅は、区画内の
    充填物の高さの０．００１　〜０．２０倍であり、また
    は、重なり帯域の幅は、被覆が各々放射状に実施される
    か、あるいは円形方向に沿って実施されるかによって、
    帯の長さまたは幅の０．０５〜０．５　倍である、請求
    項５または６による反応器。
  8. 【請求項８】　　布帯または布片の一部が、隣接帯また
    は隣接片の一部の上に載っている、請求項５〜７のうち
    の１つによる反応器。
  9. 【請求項９】　　２つの布帯層が重ね合わされており、
    かつ、上部層の帯が、下部層の２つの隣接帯の幅の一部
    の上に載っている、請求項５〜７のうちの１つによる反
    応器。
  10. 【請求項１０】　　２つの布帯層が重ね合わされており
    、かつ、上部層の帯の一部およびもう１つの隣接帯の一
    部が、下部層の帯を少なくとも一部覆っている、請求項
    ５〜７のうちの１つによる反応器。
  11. 【請求項１１】　　前記区画は、区画の全周に、気体ま
    たは液体の分配ジャケットを備えた、実質的に環状の部
    分（ｓｅｃｔｉｏｎ）　、および流出物の回収手段を備
    える実質的に円筒状の中央ダクト（ｃｈｅｍｉｎｅｅ　
    ｃｅｎｔｒａｌｅ）（９）を備える反応器において、こ
    の環状部分の半径に沿う帯の寸法が充填物の厚みより大
    きく、ダクト側の各帯の端部は、耐熱性物質の布の輪（
    ｃｏｕｒｏｎｎｅ）（２１）によって覆われており、こ
    れの下部は、この端部が輪の下で滑るように前記端部を
    覆っているか、あるいはダクト側の各帯の端部は、前記
    端部が輪の上で滑るように、耐熱性物質の布の輪の下部
    を覆っていることを特徴とする、請求項１〜１０のうち
    の１つによる反応器。
  12. 【請求項１２】　　輪が、中央ダクトに粘着する上部を
    有する、請求項１１による反応器。
  13. 【請求項１３】　　ダクトが、金属製キャップ（１０）
    または実質的に流体密な前記材料からなるキャップで覆
    われている、請求項１１または１２による反応器。
  14. 【請求項１４】　　輪が、気体および流出物に対して実
    質的に流体密であるのに適した前記材料製のキャップか
    らなる、請求項１１による反応器。
  15. 【請求項１５】　　この材料の過剰部分（２１）に相当
    する端部が引き上げられ、かつ、ダクト、またはこのダ
    クトを覆うキャップに固定されている、請求項１１〜１
    ４のうちの１つによる反応器。
  16. 【請求項１６】　　この材料の過剰部分に相当する端部
    は、実質的に流体密なキャップを構成するように、適切
    な縫合を用いて配列される、請求項１１による反応器。
  17. 【請求項１７】　　この材料の過剰部分に相当する端部
    は、安全ベローズ（ｓｏｕｆｆｌｅｔ　ｄｅ　ｓｅｃｕ
    ｒｉｔｅ）（２５）を構成するような長さを有する、請
    求項１１〜１６のうちの１つによる反応器。
  18. 【請求項１８】　　この区画は、実質的に長方形状また
    は正方形状の断面を有する、請求項１〜１７のうちの１
    つによる反応器。
  19. 【請求項１９】　　柔軟材料の前記層は、少なくとも１
    つの布からなる、請求項１〜１８のうちの１つによる反
    応器。
  20. 【請求項２０】　　この布は、セラミック物質製の繊維
    をベースとする、請求項１９による反応器。
  21. 【請求項２１】　　この布は、アルミナ層の被覆によっ
    て実質的に流体密にされている、請求項１９〜２０のう
    ちの１つによる反応器。
  22. 【請求項２２】　　前記材料層が、少なくとも１つのフ
    ェルト型材料からなる、請求項１〜１８のうちの１つに
    よる反応器。
  23. 【請求項２３】　　前記層が、縫合によって集合された
    少なくとも２つの布の間に挾まれて配置された、少なく
    とも１つのフェルト型材料を有する、請求項１〜１８の
    うちの１つによる反応器。
  24. 【請求項２４】　　メタノールの合成方法、および石油
    留分のリフォーミング方法における、請求項１〜２３の
    うちの１つによる反応器の使用方法。
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