JPH0445839A - 触媒充填方法及び触媒充填装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、石油精製設備や化学工業設備等の反応塔に触
媒を充填する触媒充填方法および触媒充填装置に関する
。

〔背景技術〕

従来より、石油精製や化学工業等において各種反応のた
めに触媒が利用されており、その利用にあたっては、例
えば粒状に形成された触媒を円筒状等の反応塔に充填し
ておき、この反応塔内に原料油、反応液、ガスあるいは
これらの混合物等を通過させて触媒表面に接触させるこ
とが一般的である。

この反応塔に触媒を充填させる方法としては、次のよう
な方法があった。

すなわち、−例として、特公昭５９−２４９号公報に示
されるように、上端に触媒供給手段を接続した伸縮自在
の触媒降下管の下端を触媒充填室中心部に臨ませて、徐
々に充填して行く方法、つまり触媒をストレートに落下
供給させる、いわゆるソック充填方式と言われる方法が
知られている。

この充填方式では、触媒は比較的粗く、充填される。

他の例としては、特公昭５６−４６８９３号公報に示さ
れるように、ホッパから円錐形状の分配部組に触媒を供
給し、この分配部組を回転させながら周囲に分散する方
法、つまり触媒を遠心力によって方向をそろえて詰めて
いく、いわゆるデンス（密）充填方式と言われる方法が
知られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記ソック充填およびデンス充填の両方
式とも触媒は均一にしが充填されない。

液体特に油系の液体は、触媒が反応塔内に充填されてい
ると、反応塔内の周囲を流れようとする習性がある。

液体か反応塔内の周囲を流れる結果、中央部を流れるこ
とが困・難となり、中央部の触媒は固まる傾向にあった
。

触媒か固まると、触媒内の水素が欠乏する水素プアの状
態となり、そうすると触媒内で発熱反応がおき、触媒内
の炭素が結晶化する。炭素の結晶化で触媒はまずまず固
まり、液体は中央部をますます流れにくくなるという悪
循環をくり返していた。

液体か、反応塔内の周囲ばかり流れるので、周囲の触媒
の劣化か速くなる。一方、中央部の触媒は触媒としての
機能を果していない。

そのために、触媒を完全に有効に使い切れないまま、短
時間で触媒の交換を行なわなければならないという問題
があり、交換作業も大変で、触媒の経費も大変であった
。

本発明の目的は、触媒を反応塔の中心及び周囲にわたり
、完全に有効に使用し得る触媒充填方法および触媒充填
装置を提供することである。

１課題を解決するための手段〕 本発明は、触媒の性質とこの触媒内を流れる液体の習性
とを利用して、液体が反応塔内を均一に流れるように工
夫したものである。

本発明の具体的な手段は、その方法として反応塔内に触
媒を充填するにあたり、反応塔の中心部に充填される触
媒の密度を、反応塔の周囲に充填される触媒の密度に比
べて小さくした触媒充填方法としたものである。

また、その方法として、反応塔内に触媒を充填するにあ
たり、反応塔中心部への触媒の充填を、反応塔に対し、
上下動可能な触媒供給管により行なうとともに、反応塔
周囲への触媒の充填を、回転自在な触媒分配器の遠心力
により行なう触媒充填方法としてもよい。

また、その装置として、反応塔内部に触媒を充填する触
媒充填装置において、反応塔内部に、反応塔に対し上下
動可能に設けられ塔外のホッパから供給された触媒を反
応塔内部に供給する触媒供給管と、この触媒供給管先端
に設けられ反応塔中心部に向けて供給する触媒の供給量
を調整する供給量調整手段と、触媒の被供給部を有する
とともに、外方に向けて開放部を有する触媒分配器と、
を具備したことを特徴とする触媒充填装置としたもので
ある。

また、この装置において、触媒分配器の触媒の被供給部
は、前記触媒供給管の内部と連通ずるようにしても良い
。

〔作用〕

このような本発明においては、触媒供給管が反応塔内に
挿入され、塔外に設けられた触媒を貯留するホッパから
触媒が供給される。

反応塔中心部には、供給量調整手段により供給量を調整
されながら、触媒が密度の粗い状態で、触媒供給管から
落下供給される。

反応塔周囲には、触媒分配管の遠心力によって触媒が振
りまかれ、密度が密の状態で充填される。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図および第２図には本発明の一実施例が示されてい
る。第１図において、略円筒状の反応塔１の中心軸部に
は、反応塔ｌ上部に支柱２が立設されている。この支柱
２上には充填制御器３を備えたチエノブロック４等の巻
上機構が設けられ、この巻上機構からチェノ５等の巻」
二部材を介して鋼管製の触媒供給管６が反応塔１の中心
部に昌下げられている。この触媒供給管６は、反応塔１
の高さが高い場合等には、デイスタンスピース６Ｂをフ
ランジ結合させて継足してその高さに対応させてゆく。

触媒供給管６の下部内径には、第２図に詳細が示される
ように、複数本のリブ７を介してソック充填用の内筒８
が取付けられている。内筒８の外径と触媒供給管６の内
径とには、触媒１０が所定量通過し得るだけの被供給部
である所定の隙間９が形成されている。

この内筒８先端には、触媒の供給量を調整する供給量調
整手段であるフルコントロールのバルブ１１が設けられ
る。

また、内筒８先端部には、次に述べる触媒分配器１６を
配設する取付板１２がステー２７で補強されて固着され
ている。

この取付板１２には、回転数調整可能なエアモータ１３
が設けられ、モータ１３の主軸にはピニオン１４が装着
されている。

取付板１２上部には、触媒供給管６に外嵌された軸受け
１５を介して、回転自在に触媒分配器１６が設けられて
いる。

この触媒分配器１６は、触媒供給管６の下方から外方へ
拡がる側面断面視略八字形に形成された上下のカバー１
８．１９が、複数のリブ２０で結合された形状となって
いる。

上カバー１８の一部は軸受１５の外周に接触しでおり、
下カバー１９の内径部は、前記内筒８の外径に近接され
た状態である。

この分配器１６の下部にはギア１７が固着されている。

ギア１７は、内筒８に設けられた軸受２６に回転自在に
取付けられると共に、前記ピニオン１４と噛合している
。

前記反応塔１内に充填される顆粒状の触媒１゜は、塔外
上部のホッパ２１内に収納されており、このホッパ２１
から送出パイプ２２を介して触媒供給管６の入ｎ　６　
Ａに送られる。

前記取付板１２の側面には、レベルセンサー２３か取付
けられ、このセンサー２３により、反応塔ｌ内に充填さ
れる触媒１０の表面からの一触媒分配器１６ひいてはバ
ルブ１１までの高さが検出され、この検出信号が前記充
填制御器３に送られ、この信号に基づいて巻上機構４が
駆動制御されるようになっている。

前記反応塔１下部の開口端付近の底部には、流体整流お
よび触媒支持用のホール状の粗大粒材２４か敷かれてお
り、この粗大粒材２４上に前記触媒１０が散布され、充
填されるようになっている。

次に、本実施例の触媒充填装置を説明する。

触媒供給管６をチェンブロック５で吊り下げて、反応塔
１内部に静かに降してゆく。

触媒供給管６先端のバルブ１１や触媒分配器１６等か塔
１の底部近傍まで降され、１ノベルセンザー２３が所定
高さを検知し、その信号を発したら、触媒供給管６の降
下か停止される。

充填制御器３によりバルブ１１を開き、同時にモータ１
３を駆動させて触媒分配器１６を回転させる。

この後、ホッパ２１の出口扉（回路）か開かれて、触媒
１０が触媒供給管６の入［１６Ａから触媒供給管６に供
給される。供給管６を通過する触媒１０は、供給管６先
端で下方と周囲とに分配される。

すなわち、触媒１０の一部は内筒８とバルブ１１とを経
由して、反応塔１中心部下方に落下される。同時に、回
転している触媒分配器１６側に落込んだ触媒１０は、分
配器１６の遠心力によって反応塔１胴側に振りまかれる
。

前記内筒８側から充填は、触媒１０がただ落下するだけ
のソック状の充填であり、触媒１０の密度としては粗の
状態である。

これに対して、触媒分配器１６によって周囲に振りまか
れる充填は、触媒１０が詰った状態に充填されるもので
あり、触媒１０の密度としては胴側に近づく程、密の状
態である。

このように本実施例では、反応塔１の中心部を密度が粗
のソック充填で、周囲をデンス（密）充填で行なうもの
である。そして、この粗・密の分布状態は第１図に示さ
れるように、粗・密のほぼ境界から所定角度αだけ胴側
に立上がる傾斜状に充填されるように制御されると好ま
しい。

この所定角度αとしては、αがあまりに大きくなるとデ
ンス（密）充填の効果がなくなるので、触媒の種類等に
より、変ってはくるが、例えば５０〜１０°位の範囲に
収まるように制御する。

常に好適な角度を保って充填されるように、触媒供給管
６の大きさや、内筒８と供給管６との隙間寸法、あるい
は触媒分配器１６の回転数および開放口２５の大きさ等
は、経験値によって決定されている。

充填によって触媒１０のレベルが上昇し、充填された触
媒１０の表面と、バルブ１１との高さの差が所定値、た
とえば３０ｃｍ以下になると、それはレベルセンサ２３
で検出され、チエノブロック４等か所定量巻上げられ、
前記高さの差が例えば１ｍ近傍になった時に巻上げが停
止される。

以下、この動作はバルブ１１か上昇して、反応塔１の上
部開口部の設定高さに達するまで継続され、反応塔１内
への触媒１０の所定量の充填か行われて充填作業が終了
されるものである。

なお、反応塔１の高さが高くなり触媒供給管８も長い場
合、この供給管６を順次巻上げるには、高さに対応させ
て継足して行ったデイスタンスピース６Ｂを逆に取外し
なからバルブ１１等を上昇させる。

このような本実施例によれば、反応塔１内の中心部には
内筒８によるソック充填、周囲には触媒分配器１６によ
るデンス充填を、その充填状態を調整しながら行うこと
かでき、粗・密の理想的な分布状態を作り出すことがで
きる。このような分布状態の触媒内を液体は均一に流れ
るようになり、従って触媒１０は万遍なく、有効に完全
に使用され得るようになった。

また、触媒１０は作業員の手を煩わすことなく円滑かつ
迅速に反応塔１内に充填でき、作業能率を向上できる。

さらに、充填状態は反応塔１が変っても変わることがな
いため、並列された反応塔における処理流体の差圧等が
発生することがない。

また、レベルセンサ２３を設けであるので常に最適高さ
で触媒１０を充填させることができ、触媒ｌＯの性能を
低下させることがない。また、触媒分配器１６を回転駆
動させるモータ１３は等は、分配器１６の近傍に設けで
あるのでコンパクトにまとまった。また、触媒供給管６
はデイスタンスピース６Ｂで継足して構成されているの
で、バルブ１１を順次上昇させるには随時デイスタンス
ピース６Ｂを取外せば良く、チエシブロック４高さを必
要最小限度に押えることができる。

なお、本発明は前述の実施例に限定されるもではなく、
次に示すような変形例を含むものである。

すなわち、触媒供給管は鋼管でなくても良（、例えば先
端部のみ鋼管にして」二部はフレキシブルなチューブに
し、この部分をウィンチ等で巻上げるようにしても良い
。また、レベルセンサ２３、充填制御器３等はこれを簡
略化または省略して、制御を反応塔１外の作業員に委ね
ても良い。

また、モータ１３も油圧モータ、電動モータ等信の動力
源に代えることができる。

さらに、内筒８への触媒１０の供給は、触媒供給管６か
ら行われているが、内筒８への供給つまり、ソック充填
用の供給と、触媒供給管６から分配器１６への供給つま
り、デンス充填用の供給とを別系統のものとしても良い
。

〔発明の効果〕

以上に説明したように、本発明の触媒充填方法及び触媒
充填装置によれば、充填された触媒中の液体は均一に流
れるので、充填された触媒を完全に有効に使用すること
かできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る触媒充填装置の一実施例を示す正
面断面図、第２図は内筒及び触媒分配器の詳細一部所面
図である。 ■・・・反応塔、４・・・チェンブロック、６・・・触
媒供給管、６Ｂ・・・デイスタンスピース、８・・・内
筒、ｌＯ・・・触媒、１１・・・バルブ（供給量調整手
段）、１３・・・エアモータ、１６・・・触媒分配器、
２１・・・ホッパ、２３・・・レベルセンサ。 出願人　鹿島エンジニアリング株式会社ソフタード工業
株式会社

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）反応塔内に触媒を充填するにあたり、反応塔の中
   心部に充填される触媒の密度を、反応塔の周囲に充填さ
   れる触媒の密度に比べて小さくしたことを特徴とする触
   媒充填方法。
2. （２）反応塔内に触媒を充填するにあたり、反応塔中心
   部への触媒の充填を、反応塔に対し、上下動可能な触媒
   供給管により行なうとともに、反応塔周囲への触媒の充
   填を、回転自在な触媒分配器の遠心力により行なうこと
   を特徴とする触媒充填方法。
3. （３）反応塔内部に触媒を充填する触媒充填装置におい
   て、反応塔内部に、反応塔に対し上下動可能に設けられ
   塔外のホッパから供給された触媒を反応塔内部に供給す
   る触媒供給管と、この触媒供給管先端に設けられ反応塔
   中心部に向けて供給する触媒の供給量を調整する供給量
   調整手段と、触媒の被供給部を有するとともに、外方に
   向けて開放部を有する触媒分配器と、を具備したことを
   特徴とする触媒充填装置。
4. （４）請求項３において、触媒分配器の触媒の被供給部
   は、前記触媒供給管の内部と連通することを特徴とする
   触媒充填装置。