JPH06327961A - 気液分配器の取付け構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 反応器内壁に欠陥を生ぜずに安定して取り付
けることができ、かつ、既設の反応器への取り付けも容
易にできる気液分配器の取付け構造を提供する。 【構成】 気液分配器の取付け構造１は、反応器２内の
触媒層５の上方に気液分配器４を取り付けたものであ
り、支持構造体３を備えている。支持構造体３は、反応
器２の下部鏡板22に接して支持される下部リング部材30
と、気液分配器４を取り付ける水平な上部リング部材31
と、両リング部材30，31を連結するサポートビーム32と
を備える。支持構造体３は溶接によらずに支持されるの
で、反応器２の内壁には荷重が掛からず、内壁に欠陥が
生じない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は気液分配器の取付け構造
に係り、特に、反応器内の触媒層の上部に気液分配器を
取り付ける際に利用できる。

【０００２】

【背景技術】従来、化学工場等で例えば、石炭液化プロ
セス等において使用される反応器において、その内部の
触媒層の上方に取り付けられる気液分配器は、反応器の
内壁に溶接によって固定されたサポートリング上に、サ
ポートビームとともに載せられて設置されている。ある
いは、反応器の上部ノズルを利用し、そこから気液分配
器を吊り下げ支持することも行われていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述のような
気液分配器の取り付けでは、反応器内壁にクラッドが施
工されている場合、クラッドにサポートリングを直接溶
接して取り付ければ、クラッドに荷重が掛かり、クラッ
ドの割れ発生につながるという問題があった。また、反
応器内壁にオーバレイが施工されている場合にも、オー
バレイ部位に荷重が掛かり、その部分の割れ発生につな
がるという問題があり、反応器内壁に欠陥が生じやすい
という問題があった。

【０００４】さらに、既設の反応器内に新たに気液分配
器を取り付けようとする場合、分配器を支持するサポ
ートリングがない、新たにサポートリングを取り付け
るには、前述のようにクラッドあるいはオーバレイ部位
に荷重が掛かり、反応器内壁に欠陥が生じやすい、既
設のサポートリングでは新たに取り付ける分配器の荷重
を支持するだけの強度がない、等の問題があり、既設の
反応器への気液分配器の取り付けが困難であった。

【０００５】また、反応器の上部ノズルから気液分配器
を吊り下げ支持するには、上部ノズルに吊り棒等を取り
付ける作業が面倒であるとともに、気液分配器の姿勢が
安定しにくいという問題があった。

【０００６】ここに本発明の目的は、反応器内壁に欠陥
を生ぜずに安定して取り付けることができ、かつ、既設
の反応器への取り付けも容易にできる気液分配器の取付
け構造を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そこで本発明は、反応器
内の触媒層の上方に気液分配器を取り付ける気液分配器
の取付け構造において、前記反応器内に一端部が反応器
の下部鏡板に接するとともに他端部がそこから上方に延
びる支持構造体を設け、この支持構造体の頂部あるいは
中間部に前記気液分配器を取り付けた気液分配器の取付
け構造としたものである。

【０００８】この支持構造体は、前記反応器の下部鏡板
に接する下部リング部材と、前記気液分配器を取り付け
る水平な上部リング部材と、これら両リング部材を連結
するとともに前記反応器の内壁に沿って配置される連結
部材とを備えたものであってもよい。

【０００９】

【作用】このような本発明では、支持構造体の一端部が
反応器の下部鏡板に接して支持されているので、ラグ等
が不要となりクラッド部位等に荷重が掛からず、そのた
め、反応器内壁に欠陥が生じない。しかも、既設の反応
器に新たに気液分配器を取り付ける際にも、支持構造体
を設け、それに気液分配器を取り付ければよいので、容
易に取り付けることができる。

【００１０】また、支持構造体が、下部リング部材と、
上部リング部材と、これら両リング部材を連結する連結
部材とを備えたものであれば、構造が簡単であるととも
に、上部リング部材と連結部材とが反応器の内壁に干渉
せず、従って、支持構造体を取り付けても反応器内壁に
欠陥が生じない。さらに、既設の反応器にも支持構造体
および分配器を容易に取り付けることができ、これらに
より、前記目的が達成される。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の第１実施例を図面に基づいて
説明する。図１には、本実施例の気液分配器の取付け構
造１が用いられた反応器２の全体が示されている。気液
分配器の取付け構造１は、気液分配器４を、反応器２の
内部、かつ、触媒層５の上方に支持構造体３によってそ
の頂部に支持するものである。反応器２は、図２に示す
ように、本体胴板20と上下の鏡板21，22を備え、その内
部には、所定の触媒が充填され一層の触媒層５が形成さ
れている。前記気液分配器４は、気体および液体が共に
存在し、その両者あるいは一方が反応物の場合にそれら
を分配して触媒層５に供給するものである。ここで、反
応器２は、下向流固定床型の反応器で単相流あるいは二
相流の反応器が用いられている。

【００１２】支持構造体３は、図１〜３に示すように、
反応器２の下部鏡板22に接する下部リング部材30と、気
液分配器４を取り付ける水平な上部リング部材31と、こ
れら両リング部材30，31を連結する連結部材であるサポ
ートビーム32とを備えて構成されている。

【００１３】下部リング部材30は、図２に示すように、
本体胴板20と下部の鏡板22との溶接繋ぎ部2Aよりやや下
部に位置して配置され、外周の一部が反応器２の下部鏡
板22の球面状部22A に接触して支持されている。

【００１４】上部リング部材31は、その内径は前記下部
リング部材30の内径と略同一径に形成されているが、そ
の外径は下部リング部材30の外径より大きく形成されて
いる。そして、この上部リング部材31は、本体胴板20と
上部鏡板21との溶接繋ぎ部2B近傍に位置して水平に配置
されている。リング部材31の外周と反応器２の内壁との
間には、わずかな隙間が生じているが、この隙間をシー
ルするために、リング部材31の外周上面と気液分配器４
の外周との間に、例えば、アスベストロール等のシール
部材33が充填されており、流体が隙間を通って触媒層５
に流れ出ないようになっている。

【００１５】このような上部リング部材31の上面には、
気液分配器４が溶接あるいはボルト締め等によって取り
付けられている。なお、リング部材31の取付け高さ位置
は、例えば、反応器２の上部から投入された液体等の反
応物が、分配器４から触媒層５に至るに最適の距離とな
るような位置とされている。

【００１６】サポートビーム32は、上記両リング部材3
0，31を連結するとともに、気液分配器４の荷重を支え
るものであり、図２に示すように、反応器２の内壁から
わずかに離れ、かつ、内壁に沿って略垂直に設けられて
いる。このサポートビーム32は、例えば、平鋼状部材で
形成されるとともに、図３に示すように、両リング部材
30，31の円周上に６本均等配置されている。なお、この
ように構成された支持構造体３を反応器２内に固定した
い場合は、上部マンウェイ６および下部マンウェイ７か
らサポートプレートを出して固定してもよく、あるい
は、上部マンウェイ６から吊してもよい。

【００１７】次に、このような本実施例の作用を説明す
る。上下のリング部材30,31 をサポートビーム32で連結
した支持構造体３を、下部リング部材30が反応器２の下
部鏡板22の球面状部22A に接触するように配置して下部
鏡板22に支持させる。その後、このような支持構造体３
の上部リング部材31の上面に気液分配器４を取り付け
る。反応器２の運転に際しては、例えば、反応器２の上
部から投入された液体等の反応物は、気液分配器４を経
由して触媒層５に至る。

【００１８】前述のような本実施例によれば次のような
効果がある。すなわち、支持構造体３は、下部リング部
材30のみが反応器２の下部鏡板22に接して支持されてお
り、上部リング部材31とサポートビーム32は反応器２の
内壁からわずかに離れているので、反応器２の胴板20に
荷重が掛かることがなく、溶接によるひずみ等も生ぜ
ず、胴板20に支持構造体３の取付けによる欠陥が生じな
い。

【００１９】また、支持構造体３のサポートビーム32は
平鋼状部材で形成されており、その体積は少ないので、
サポートビーム32が触媒層５内を挿通して設けられてい
ても触媒層５に影響を与えない。

【００２０】さらに、上部リング部材31の外径は下部リ
ング部材30の外径より大きく形成され、反応器２の内壁
との間にはわずかな隙間しかないので、上部リング部材
31、ひいては支持構造体３を水平に安定した姿勢に維持
できる。また、上記わずかな隙間には、リング部材31の
外周上面と気液分配器４の外周との間に、例えば、アス
ベストロール等のシール部材33が充填されているので、
反応物である流体が隙間を通って触媒層５に流れ出るこ
とはない。

【００２１】図４，５には、本発明の第２実施例が示さ
れている。本第２実施例は、前記第１実施例が新規ある
いは既設の反応器２に１段の触媒層５を設け、この触媒
層５の上方に気液分配器４を取り付けたものであったの
に対し、複数の触媒層を設けるように既設の反応器を改
造する例である。すなわち、図６に示すような、第１，
２段の触媒層41，42を有する既設の反応器40の第２段42
を２つに分けて、図４に示すように、第１，２，３段の
触媒層41，42A ，42B を有する反応器40とするととも
に、下部鏡板部43に支持構造体3Aを設け、この支持構造
体3Aの中間部に第３段目の触媒層42B 用の気液分配器44
を取り付けたものである。なお、前記第１実施例と同一
部材には同一符号を付すとともに、その説明は省略また
は簡略化する。

【００２２】図４，５に示すように、本実施例の支持構
造体3Aは、下部リング部材30と上部リング部材31とを、
前記サポートビーム32と同様に平鋼状部材で形成され、
かつ、円周上均等配置された６本のサポートビーム45で
連結し、さらに、上部リング部材31の上方にこのリング
部材31と略同一仕様の触媒サポート用リング部材46を配
置し、このリング部材46と上部リング部材31とを前記サ
ポートビーム45を延長した延長ビーム47で連結して構成
されている。つまり、３枚のリング部材30，31，46が上
下方向に順次並んだ形状とされ、下部リング部材30が下
部鏡板43に接して支持され、上部リング部材31には第３
段目の触媒層42B 用の気液分配器44が取り付けられ、触
媒サポート用リング部材46には、触媒サポート48を介し
て第２段の触媒層42A が載せられるようになっている。
このように、本実施例の支持構造体3Aは、気液分配器44
の取り付けと触媒層の支持とが同時に可能となってい
る。

【００２３】このような本実施例では、前記第１実施例
と同様の作用効果を奏することができる他、既設の反応
器の内壁を再加工せずに支持構造体3Aを配置できるの
で、既設の反応器において、触媒層の数を変更する等の
改造でも、容易に新しい気液分配器44を取り付けること
ができるという効果を付加できる。また、支持構造体3A
には触媒サポート48も取り付けられており、この触媒サ
ポート48で触媒層42A を支持できるので、触媒サポート
を別途設けなくてもよいという効果もある。

【００２４】なお、本発明は前述の各実施例に限定され
るものではなく、本発明の目的を達成できる範囲の次の
ような変形例を含むものである。例えば、前記各実施例
ではサポートビーム32，45、および延長ビーム47とし
て、それぞれ平鋼状部材を使用したが、これに限らず、
要は上下のリング部材31，30および上部リング部材31と
触媒用リング部材46とを連結するものであればよく、溝
型鋼あるいは丸棒等でもよい。また、各ビーム32，45，
47の数も、分配器４，44および上部リング部材31，触媒
用リング部材46を支持できる強度があれば、前記実施例
のように必ずしも６本でなくてもよく、反応器４の大き
さに対応させ、それ以上あるいはそれ以下、例えば、４
本であってもよい。

【００２５】また、前記各実施例ではサポートビーム3
2，45、および延長ビーム47の配置にあたっては、それ
らの幅が下部リング部材30の幅よりわずかに狭く形成さ
れ、かつ、それらの内側面が、上下のリング部材31，30
の内径から半径方向に反応器２の中心側に突出しないよ
うに設けてあるが、これに限らない。サポートビーム32
等を、例えば、図７に示すように、気液分配器４の荷重
を支えるため、下降流に対して影響を与えない範囲で半
径方向に反応器２の中心側に延長して、つまり両リング
部材30，31の幅より広く形成してもよい。

【００２６】その他、本発明の実施の際の具体的な構造
および形状等は、本発明の目的を達成できる範囲であれ
ば他の構造等でもよい。

【００２７】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の気液分
配器の取付け構造によれば、反応器内壁に欠陥を生ぜず
に安定して取り付けることができ、かつ、既設の反応器
への取り付けも容易にできるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る気液分配器の取付け
構造が使用された反応器を示す断面図である。

【図２】第１実施例の要部を示す断面図である。

【図３】図１におけるIII-III 線の断面図である。

【図４】本発明の第２実施例に係る気液分配器の取付け
構造が使用された反応器を示す断面図である。

【図５】第２実施例の要部を示す断面図である。

【図６】既設の反応器を示す断面図である。

【図７】第１，２実施例のサポートビーム取付けの変形
例を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 気液分配器の取付け構造 ２ 反応器 ３，3A 支持構造体 ４ 気液分配器 ５ 触媒層 ６ 上部マンウェイ ７ 下部マンウェイ 20 本体胴板 22 下部鏡板 30 下部リング部材 31 上部リング部材 32 サポートビーム 40 反応器 43 下部鏡板 44 気液分配器

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 反応器内の触媒層の上方に気液分配器を
   取り付ける気液分配器の取付け構造において、前記反応
   器内に一端部が反応器の下部鏡板に接するとともに他端
   部がそこから上方に延びる支持構造体を設け、この支持
   構造体の頂部あるいは中間部に前記気液分配器を取り付
   けたことを特徴とする気液分配器の取付け構造。
2. 【請求項２】 請求項１記載の気液分配器の取付け構造
   において、前記支持構造体は、前記反応器の下部鏡板に
   接する下部リング部材と、前記気液分配器を取り付ける
   上部リング部材と、これら両リング部材を連結するとと
   もに前記反応器の内壁に沿って配置される連結部材とを
   備えたことを特徴とする気液分配器の取付け構造。