JPH0765051B2 - 炭化水素供給原料の接触水素化方法 - Google Patents
炭化水素供給原料の接触水素化方法Info
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- JPH0765051B2 JPH0765051B2 JP57062623A JP6262382A JPH0765051B2 JP H0765051 B2 JPH0765051 B2 JP H0765051B2 JP 57062623 A JP57062623 A JP 57062623A JP 6262382 A JP6262382 A JP 6262382A JP H0765051 B2 JPH0765051 B2 JP H0765051B2
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- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G49/00—Treatment of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen-generating compounds, not provided for in a single one of groups C10G45/02, C10G45/32, C10G45/44, C10G45/58 or C10G47/00
- C10G49/22—Separation of effluents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G31/00—Refining of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by methods not otherwise provided for
- C10G31/10—Refining of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by methods not otherwise provided for with the aid of centrifugal force
-
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- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は高温および圧力条件で水素化炭化水素液体を相
分離する、特に熱気−液分離工程において望ましくない
コークス形成を最少にする相分離流配置を含む炭化水素
供給原料の接触水素化方法に関する。
分離する、特に熱気−液分離工程において望ましくない
コークス形成を最少にする相分離流配置を含む炭化水素
供給原料の接触水素化方法に関する。
Ｈ−オイル （H-Oil）およびＨ−コール （H-Coal）
プロセスの場合のように重質石油および石炭スラリー供
給流に対する接触水素化プロセスにおいて、ひんぱんに
生ずる問題は気体流を反応器流出物スラリーから分離す
る接触反応圏からすぐ下流に位置する熱相分離器に炭素
が堆積することである。高温条件のためおよび水素欠乏
によつて、通常、炭素質堆積物は、特に例えば熱スラリ
ーを分離器の内壁上にスプラツシユする時に気相と液相
の界面が移動する場合に、かかる界面において熱分離器
の内壁上に形成する。
プロセスの場合のように重質石油および石炭スラリー供
給流に対する接触水素化プロセスにおいて、ひんぱんに
生ずる問題は気体流を反応器流出物スラリーから分離す
る接触反応圏からすぐ下流に位置する熱相分離器に炭素
が堆積することである。高温条件のためおよび水素欠乏
によつて、通常、炭素質堆積物は、特に例えば熱スラリ
ーを分離器の内壁上にスプラツシユする時に気相と液相
の界面が移動する場合に、かかる界面において熱分離器
の内壁上に形成する。
この固体堆積問題は、反応器流出物スラリーがガス状部
分を含有し、かつ相分離器の目的が液体からガスを除去
することであるから、避けることが困難である。この結
果、分離器内に多くの気泡が存在するから、ガスを効果
的に放出する著しい液体表面を形成する必要がある。同
時に、気泡に曝される固体または壁表面を最小にし、か
つ安定な流れを促進することによつて固体壁と液体の界
面を最小にするのが望ましい。
分を含有し、かつ相分離器の目的が液体からガスを除去
することであるから、避けることが困難である。この結
果、分離器内に多くの気泡が存在するから、ガスを効果
的に放出する著しい液体表面を形成する必要がある。同
時に、気泡に曝される固体または壁表面を最小にし、か
つ安定な流れを促進することによつて固体壁と液体の界
面を最小にするのが望ましい。
熱分離器におけるこのコーキング問題を解決する多くの
試みが提案されている。例えば、タールサンド歴青質供
給原料を水素化転化して低沸点液体生成物を生成し、熱
反応器流出物流を相分離器において急冷して油を急冷
し、かつコーキングを避ける方法については米国特許第
3841981,3842122および3844937号明細書に記載されてい
る。また、石炭スラリー供給原料を水素化して低沸点液
体およびガス生成物を生成し、液体および含有固体に対
する沈降速度を制御するように設計した熱分解器を用い
ることについては米国特許第4151073号明細書に記載さ
れている。しかしながら、炭化水素液体を熱処理する場
合には熱分離器の内壁上にコークスの厄介な堆積が生
じ、このために更に改良が望まれている。
試みが提案されている。例えば、タールサンド歴青質供
給原料を水素化転化して低沸点液体生成物を生成し、熱
反応器流出物流を相分離器において急冷して油を急冷
し、かつコーキングを避ける方法については米国特許第
3841981,3842122および3844937号明細書に記載されてい
る。また、石炭スラリー供給原料を水素化して低沸点液
体およびガス生成物を生成し、液体および含有固体に対
する沈降速度を制御するように設計した熱分解器を用い
ることについては米国特許第4151073号明細書に記載さ
れている。しかしながら、炭化水素液体を熱処理する場
合には熱分離器の内壁上にコークスの厄介な堆積が生
じ、このために更に改良が望まれている。
本発明は、少量部のガスまたは気体を含有する液体およ
びスラリー、特に水素化石油系油分および石炭誘導炭化
水素液体を処理する相分離流配置を含む接触水素化方法
を提供する。本発明における相分離流配置は熱分離器内
壁と接触する気−液界面を除去するための手段を設ける
液体うずからなる。相分離器は一般に垂直な導管セクシ
ヨンから構成され、通常少なくとも260.0℃（500゜F）の
高い温度および少なくとも35.15kg/cm2（500psig）の圧
力で接触反応圏からの液体スラリーおよび気体混合物を
頂端に流し、頂端から気体流を内方に突出する管を介し
て取出す。この内方に突出する管の頂端近くでかかる液
体−ガス混合物を回転させる、例えばノズルまたは傾斜
したうず形成羽根のような接線方向に向いた少なくとも
１つの流れ通路を設ける。この通路は上記液体−ガス混
合物流を上記導管内で螺旋状またはうず状流パターンに
形成する。うずの中心において、うず旋回液体上に作用
する遠心力によつてガス部分を液体部分から分離する。
びスラリー、特に水素化石油系油分および石炭誘導炭化
水素液体を処理する相分離流配置を含む接触水素化方法
を提供する。本発明における相分離流配置は熱分離器内
壁と接触する気−液界面を除去するための手段を設ける
液体うずからなる。相分離器は一般に垂直な導管セクシ
ヨンから構成され、通常少なくとも260.0℃（500゜F）の
高い温度および少なくとも35.15kg/cm2（500psig）の圧
力で接触反応圏からの液体スラリーおよび気体混合物を
頂端に流し、頂端から気体流を内方に突出する管を介し
て取出す。この内方に突出する管の頂端近くでかかる液
体−ガス混合物を回転させる、例えばノズルまたは傾斜
したうず形成羽根のような接線方向に向いた少なくとも
１つの流れ通路を設ける。この通路は上記液体−ガス混
合物流を上記導管内で螺旋状またはうず状流パターンに
形成する。うずの中心において、うず旋回液体上に作用
する遠心力によつてガス部分を液体部分から分離する。
更に、液体およびスラリーを導管に沿つて進行する際
に、粘性引張り力が液体の旋回速度を徐々に低下するの
に伴つてうず流パターンはその大きさを漸次減少する。
うず中心の寸法は液体の回転速度、およびスラリーから
分離するガスまたは気体の量によつて測定する。効果的
な気−液分離においては、ガス中心長さを取出し導管の
直径に少なくとも等しくし、通常導管直径の約20倍以上
にしないようにする。
に、粘性引張り力が液体の旋回速度を徐々に低下するの
に伴つてうず流パターンはその大きさを漸次減少する。
うず中心の寸法は液体の回転速度、およびスラリーから
分離するガスまたは気体の量によつて測定する。効果的
な気−液分離においては、ガス中心長さを取出し導管の
直径に少なくとも等しくし、通常導管直径の約20倍以上
にしないようにする。
うず旋回液体からガスまたは気体を効果的に分離するた
めに、ガス取出し速度をうず中心に適当な界面の表面積
が形成するように、および更に旋回液体をガス部分から
解放する適当な時間を得るように制御する必要がある。
このガス流量制御は、うず中心の下端または先端の部分
を、例えば核放射ゲージ（nuclear radiation gauge）
によるような適当な密度測定装置（density gauging de
vice）によつて監視することによつて、およびサーボ回
路で制御する弁に通してガス取出し速度を自動的に制御
してうず先端を所望位置に維持することによつて達成す
ることができる。
めに、ガス取出し速度をうず中心に適当な界面の表面積
が形成するように、および更に旋回液体をガス部分から
解放する適当な時間を得るように制御する必要がある。
このガス流量制御は、うず中心の下端または先端の部分
を、例えば核放射ゲージ（nuclear radiation gauge）
によるような適当な密度測定装置（density gauging de
vice）によつて監視することによつて、およびサーボ回
路で制御する弁に通してガス取出し速度を自動的に制御
してうず先端を所望位置に維持することによつて達成す
ることができる。
本発明の利点は、接触水素化プロセスにおいて旋回液体
の連続洗浄作用、および熱水素化炭化水素液体に対する
有効な気−液分離のための液体うずの形成のために、分
離器内壁上にコークスの堆積を減少させるかまたは堆積
しないようにすることである。
の連続洗浄作用、および熱水素化炭化水素液体に対する
有効な気−液分離のための液体うずの形成のために、分
離器内壁上にコークスの堆積を減少させるかまたは堆積
しないようにすることである。
また、気−液相分離器に存在する遠心力は液体流出物流
により反応圏からもたらされる任意粒状触媒を液体から
分離するのに用いられる。触媒粒子は旋回液体の周囲に
投げ出される傾向があるから、ほぼきれいな液体流を相
分離圏の下流または下端から取出すことができる。この
分離は、液体流出物により反応器から運び出される任意
の触媒粒子を液体生成物から分離し、かつ再循環沸騰液
体流（recycled ebullating-liquid flow）を介して反
応圏に戻すことができるから、出来るだけ大きい表面積
および活性度を有する微細な粒状触媒を反応圏に用いる
ことができる。また、この事は触媒持逃げおよび損失に
関係なく殆んどすべての触媒を作動できる反応器を用い
ることができ、かつ反応容積の有効利用を達成すること
ができる。
により反応圏からもたらされる任意粒状触媒を液体から
分離するのに用いられる。触媒粒子は旋回液体の周囲に
投げ出される傾向があるから、ほぼきれいな液体流を相
分離圏の下流または下端から取出すことができる。この
分離は、液体流出物により反応器から運び出される任意
の触媒粒子を液体生成物から分離し、かつ再循環沸騰液
体流（recycled ebullating-liquid flow）を介して反
応圏に戻すことができるから、出来るだけ大きい表面積
および活性度を有する微細な粒状触媒を反応圏に用いる
ことができる。また、この事は触媒持逃げおよび損失に
関係なく殆んどすべての触媒を作動できる反応器を用い
ることができ、かつ反応容積の有効利用を達成すること
ができる。
本発明のにおいては、液体うずを利用する熱炭化水素流
に対する同じ相分離概念を沸騰触媒床反応器内の内部液
体再循環ループに適用することができる。うずパターン
は液体降下管の上端内の反応器液体に確立させる。流出
物ガス部分を反応器の頂部から取出し、液体部分を他の
処理のために液体再循環導管から取出す。液体降下管内
のうず中心の大きさを制御するために、音波装置（soni
c device）をガス流出物導管に設けてうずガス中心の深
さを測定することができる。或いは、また液体生成物の
密度を監視し、ガス取出し速度を調節して液体における
ガス同伴を避けるようにする。
に対する同じ相分離概念を沸騰触媒床反応器内の内部液
体再循環ループに適用することができる。うずパターン
は液体降下管の上端内の反応器液体に確立させる。流出
物ガス部分を反応器の頂部から取出し、液体部分を他の
処理のために液体再循環導管から取出す。液体降下管内
のうず中心の大きさを制御するために、音波装置（soni
c device）をガス流出物導管に設けてうずガス中心の深
さを測定することができる。或いは、また液体生成物の
密度を監視し、ガス取出し速度を調節して液体における
ガス同伴を避けるようにする。
本発明を添付図面について説明する。
第１図に示すように、石炭−油スラリーの如き重質炭化
水素供給流10をライン11からの水素と共に反応器12に導
入する。反応器としては高温および高圧条件で操作する
逆流沸騰・触媒床型反応器が好ましい。触媒床13は、一
般に米国特許第3519555号明細書に記載されているよう
にガスおよび再循環液体の上向き流によつてレベル13a
に膨脹する。反応器12における操作条件は371.1〜482.2
℃（700〜900゜F）の範囲の温度、105.46〜281.23kg/cm2
（1500〜4000psig）の水素分圧および0.4〜2.0Vf/hr/Vr
の空間速度（供給原料の容積／時／反応器容積）であ
る。かかる高温および高圧においてガス部分および液体
部分を含有する流出物流を液体レベル12aから導管18の
上部区域14を介して反応器12から取出し、相分離ユニツ
ト16に通して普通少量のガス部分を液体部分から分離す
る。この分離ユニツトは一般に垂直な外部導管18、内方
に突出する内部導管19、および１または２個以上の接線
方向に向いたノズルまたは羽根から形成するようなうず
流形成装置20から構成して螺旋状またうず状流れパター
ンを導管18内の気−液混合物に与えるようにする。
水素供給流10をライン11からの水素と共に反応器12に導
入する。反応器としては高温および高圧条件で操作する
逆流沸騰・触媒床型反応器が好ましい。触媒床13は、一
般に米国特許第3519555号明細書に記載されているよう
にガスおよび再循環液体の上向き流によつてレベル13a
に膨脹する。反応器12における操作条件は371.1〜482.2
℃（700〜900゜F）の範囲の温度、105.46〜281.23kg/cm2
（1500〜4000psig）の水素分圧および0.4〜2.0Vf/hr/Vr
の空間速度（供給原料の容積／時／反応器容積）であ
る。かかる高温および高圧においてガス部分および液体
部分を含有する流出物流を液体レベル12aから導管18の
上部区域14を介して反応器12から取出し、相分離ユニツ
ト16に通して普通少量のガス部分を液体部分から分離す
る。この分離ユニツトは一般に垂直な外部導管18、内方
に突出する内部導管19、および１または２個以上の接線
方向に向いたノズルまたは羽根から形成するようなうず
流形成装置20から構成して螺旋状またうず状流れパター
ンを導管18内の気−液混合物に与えるようにする。
区域14から導入される液体はうず流形成装置20のノズル
または羽根に通して液体にうず運動を与え、ガス中心部
22を有するうずによつて導管18内にうず流パターンを生
じさせる。うずの中心部において、ガス部分は液体に作
用する遠心力によつて液体から分離し、ガス部分を導管
19を通じて上方に向けて取出す。ガス取出し導管19の直
径はガスうず中心部22の直径より大きくしないようにす
る。また、導管19の断面積は外部導管18の断面積の少な
くとも25％で、しかも約50％以上にしないようにする。
更に、うず旋回スラリー液体パターンが導管18を降下す
る場合に、うずパターンはその大きさが漸次減少し、液
体の回転を遅くする粘性引張り力によつて消滅する。う
ず中心部22の直径は主として液体から分離する気体の量
および液体の回転速度によつて測定する。うず中心部の
垂直深さは導管19の直径に少なくとも等しくし、好まし
くは導管19の直径の約２〜10倍にする。導管19における
液体の接線流速度は導管18における線流速度の少なくと
も約２倍、好ましくは線流速度の３〜５倍にする。
または羽根に通して液体にうず運動を与え、ガス中心部
22を有するうずによつて導管18内にうず流パターンを生
じさせる。うずの中心部において、ガス部分は液体に作
用する遠心力によつて液体から分離し、ガス部分を導管
19を通じて上方に向けて取出す。ガス取出し導管19の直
径はガスうず中心部22の直径より大きくしないようにす
る。また、導管19の断面積は外部導管18の断面積の少な
くとも25％で、しかも約50％以上にしないようにする。
更に、うず旋回スラリー液体パターンが導管18を降下す
る場合に、うずパターンはその大きさが漸次減少し、液
体の回転を遅くする粘性引張り力によつて消滅する。う
ず中心部22の直径は主として液体から分離する気体の量
および液体の回転速度によつて測定する。うず中心部の
垂直深さは導管19の直径に少なくとも等しくし、好まし
くは導管19の直径の約２〜10倍にする。導管19における
液体の接線流速度は導管18における線流速度の少なくと
も約２倍、好ましくは線流速度の３〜５倍にする。
うず内におけるうず旋回液体からガス部分を効果的に分
離するために、導管19におけるガス取出し速度を弁21で
制御してうず中心部22に適当な表面積が得られるように
し、かつガス部分をうず旋回液体から効果的に放出する
のに十分な時間が得られるようにする。この事は、例え
ば輻射線源を有する核ゲージ25によつてうず中心部22の
下流端または先端23の部分を監視し、弁21を通るガス取
出し速度を制御して所望位置範囲内にうず中心部22の先
端23を維持することによつて達成する。
離するために、導管19におけるガス取出し速度を弁21で
制御してうず中心部22に適当な表面積が得られるように
し、かつガス部分をうず旋回液体から効果的に放出する
のに十分な時間が得られるようにする。この事は、例え
ば輻射線源を有する核ゲージ25によつてうず中心部22の
下流端または先端23の部分を監視し、弁21を通るガス取
出し速度を制御して所望位置範囲内にうず中心部22の先
端23を維持することによつて達成する。
うず中心部の下流区域26における液体部分において、そ
の大部分は再循環ポンプ29を介して反応器12に再循環し
て触媒床13を膨脹させる作用をする。区域26における液
体部分の少量の残部は導管18の下部内に突出する導管30
を通して取出し、必要に応じて他の処理工程に送る。
の大部分は再循環ポンプ29を介して反応器12に再循環し
て触媒床13を膨脹させる作用をする。区域26における液
体部分の少量の残部は導管18の下部内に突出する導管30
を通して取出し、必要に応じて他の処理工程に送る。
また、本発明においては、導管18の下部区域26における
うず旋回液体の遠心力を液体中に含有する任意の微細な
粒状触媒の分離に用いることができる。この触媒粒子は
第１図に示すように導管18の区域14を通る液体反応器流
出物流に伴なつて反応器12から運び出される。導管18の
区域28におけるうず旋回液体および触媒は主として再循
環ポンプ29を介して反応器12に再循環すると共に、液体
は更に処理するために導管30から取出す。導管18の区域
14における液体を逆流することによつて反応器から流出
する任意の触媒粒子が導管30を通じて液体生成物流から
分離でき、かつ区域28における沸騰液体流およびポンプ
29を介して反応器に戻すことができる限り、かかる気−
液相分離配置は出来るだけ大きい表面積を有する微細な
触媒粒子を反応器12に使用することができる。触媒の存
在しない反応器液体生成物を導管18の下部区域に突出す
る導管30から取出す。
うず旋回液体の遠心力を液体中に含有する任意の微細な
粒状触媒の分離に用いることができる。この触媒粒子は
第１図に示すように導管18の区域14を通る液体反応器流
出物流に伴なつて反応器12から運び出される。導管18の
区域28におけるうず旋回液体および触媒は主として再循
環ポンプ29を介して反応器12に再循環すると共に、液体
は更に処理するために導管30から取出す。導管18の区域
14における液体を逆流することによつて反応器から流出
する任意の触媒粒子が導管30を通じて液体生成物流から
分離でき、かつ区域28における沸騰液体流およびポンプ
29を介して反応器に戻すことができる限り、かかる気−
液相分離配置は出来るだけ大きい表面積を有する微細な
触媒粒子を反応器12に使用することができる。触媒の存
在しない反応器液体生成物を導管18の下部区域に突出す
る導管30から取出す。
きれいな液体を効果的に取出すために、流れを等速的に
サンプルするように導管30の断面積を外部導管18の断面
積の約50％以下、好ましくは約10〜50％の範囲にする。
導管18および導管30の断面積は、例えば約２〜10の再循
環流および液体取出し速度の比にする。導管30は導管18
内に該導管18の直径に少なくとも等しい距離に、好まし
くは導管18の直径の1.5〜５倍程度まで突出させる。ま
た、この配置は導管30に通すプロセス液体流に触媒の持
逃げされることなく殆んどすべての触媒13を反応器12に
おいて作動することができ、このために反応容積の有効
利用を高めることができる。
サンプルするように導管30の断面積を外部導管18の断面
積の約50％以下、好ましくは約10〜50％の範囲にする。
導管18および導管30の断面積は、例えば約２〜10の再循
環流および液体取出し速度の比にする。導管30は導管18
内に該導管18の直径に少なくとも等しい距離に、好まし
くは導管18の直径の1.5〜５倍程度まで突出させる。ま
た、この配置は導管30に通すプロセス液体流に触媒の持
逃げされることなく殆んどすべての触媒13を反応器12に
おいて作動することができ、このために反応容積の有効
利用を高めることができる。
気−液相分離についての液体うず流を用いる本発明の方
法を実施する他の構造例を第２および３図に示す。この
場合、少なくとも１個の接線方向に向けたノズルをうず
流形成のために設ける。反応器32は反応器についての内
部液体再循環配置を設ける以外は第１図に示す反応器12
と同様である。触媒床33は液体およびガスを逆流にして
流れ分配器34に通してレベル33aに膨脹させる。次い
で、一般に米国特許第3124518号明細書に記載されてい
るように再循環液体を受け器35に溢流させ降下管36およ
び再循環ポンプ38を通して流れ分配器34に流す。
法を実施する他の構造例を第２および３図に示す。この
場合、少なくとも１個の接線方向に向けたノズルをうず
流形成のために設ける。反応器32は反応器についての内
部液体再循環配置を設ける以外は第１図に示す反応器12
と同様である。触媒床33は液体およびガスを逆流にして
流れ分配器34に通してレベル33aに膨脹させる。次い
で、一般に米国特許第3124518号明細書に記載されてい
るように再循環液体を受け器35に溢流させ降下管36およ
び再循環ポンプ38を通して流れ分配器34に流す。
高温および高圧条件でガス部分および液体部分を含有す
る流出物流を液体レベル39aの近くの反応器32の頂端部
の導管40の入口区域39から取出す。導管40を流れる炭化
水素気−液混合物は１または２個以上のノズル42を介し
てケーシング44内に送つてガス中心部46を有する液体う
ず流43に形成する。内方に突出する導管48はガス中心部
46からガス部分を取出すためにケーシング44内に突出さ
せる。うず液体部分をケーシング44から下方に向けて通
し、導管50を介して取出す。必要ならば、ケーシング44
の内壁をセラミツクの如き硬質表面材料で被覆または内
張りして石炭スラリー流体流による腐食を防止すること
ができる。
る流出物流を液体レベル39aの近くの反応器32の頂端部
の導管40の入口区域39から取出す。導管40を流れる炭化
水素気−液混合物は１または２個以上のノズル42を介し
てケーシング44内に送つてガス中心部46を有する液体う
ず流43に形成する。内方に突出する導管48はガス中心部
46からガス部分を取出すためにケーシング44内に突出さ
せる。うず液体部分をケーシング44から下方に向けて通
し、導管50を介して取出す。必要ならば、ケーシング44
の内壁をセラミツクの如き硬質表面材料で被覆または内
張りして石炭スラリー流体流による腐食を防止すること
ができる。
第１図におけると同様に、ガス中心部46の長さは核ゲー
ジ（図に示していない）による如き適当な手段で監視
し、弁49を用いて導管48を通るガス取出し速度を制御し
て所望範囲内に制御する。
ジ（図に示していない）による如き適当な手段で監視
し、弁49を用いて導管48を通るガス取出し速度を制御し
て所望範囲内に制御する。
本発明の方法を実施する他の装置の構造を第４図に示
す。この変形構造において、うず流パターンを利用する
同じ相分離の概念を沸騰触媒床53を有する反応器52内の
内部液体再循環ループに直接に用いる。触媒床53は液体
およびガスを逆流することによつてレベル53aに膨脹さ
せると共に、反応器液体レベルを１または２個以上のノ
ズル口54を覆うのに十分な高さに降下管58に維持させ
る。ノズル口54は第１図におけると同様に降下管58の上
部にガス中心部56を有する液体うず流を形成するように
接線方向に向ける。流出物ガス部分は反応器52の頂端か
ら降下管58に突出する導管60を介してガス中心部56から
取出す。大部分の液体部分は降下管58,再循環ポンプ62
および流れ分配器63を通して再循環する。必要に応じ
て、少量の液体部分を更に処理するために降下管58から
該管58の下部に突出する導管64を介して取出す。
す。この変形構造において、うず流パターンを利用する
同じ相分離の概念を沸騰触媒床53を有する反応器52内の
内部液体再循環ループに直接に用いる。触媒床53は液体
およびガスを逆流することによつてレベル53aに膨脹さ
せると共に、反応器液体レベルを１または２個以上のノ
ズル口54を覆うのに十分な高さに降下管58に維持させ
る。ノズル口54は第１図におけると同様に降下管58の上
部にガス中心部56を有する液体うず流を形成するように
接線方向に向ける。流出物ガス部分は反応器52の頂端か
ら降下管58に突出する導管60を介してガス中心部56から
取出す。大部分の液体部分は降下管58,再循環ポンプ62
および流れ分配器63を通して再循環する。必要に応じ
て、少量の液体部分を更に処理するために降下管58から
該管58の下部に突出する導管64を介して取出す。
この相分離配置においては、うず中心部56の大きさの制
御が反応器内部の比較的接近容易性でない（relative i
naccessibility）ために困難であるけれども、音波−タ
イプ検出装置65をガス取出し導管60に設けてガス中心部
56の深さを測定することができる。ガス中心部56の深さ
および大きさは検出装置65によつて監視し、弁61を通過
するガス取出し速度を変えることによつて制御する。或
いは、また下部突出導管64における液体生成物流の密度
を適当な装置（図に示していない）で監視でき、ガス取
出し導管60におけるガス取出し速度を弁61で制御して導
管64を介して流出する液体生成物流における任意のガス
同伴を避けるようにする。
御が反応器内部の比較的接近容易性でない（relative i
naccessibility）ために困難であるけれども、音波−タ
イプ検出装置65をガス取出し導管60に設けてガス中心部
56の深さを測定することができる。ガス中心部56の深さ
および大きさは検出装置65によつて監視し、弁61を通過
するガス取出し速度を変えることによつて制御する。或
いは、また下部突出導管64における液体生成物流の密度
を適当な装置（図に示していない）で監視でき、ガス取
出し導管60におけるガス取出し速度を弁61で制御して導
管64を介して流出する液体生成物流における任意のガス
同伴を避けるようにする。
次に、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明は
これに制限されるものではない。
これに制限されるものではない。
実施例１ 炭化水素、ガス−液体フラクションを含有する流出物流
を沸騰触媒床型反応器の上端から除去し、第１図に示す
ように円筒状外壁および下方にかつ接線的に配向したノ
ズルを有する隣接する細長い相分離器装置に通してノズ
ルの下の分離器上部内に形成したガスに富んだ中心部を
有する液体うずを生成させた。生成するガスに富んだ部
分を中心部から中央導管を上方に通して取出し、液体部
分を分離器装置の下端から下方に取出し、一部分を反応
器に再循環した。反応器および相分離器装置についての
主な寸法を次に示す： 反応器内径 ｍ（ft） 4.27（14） 反応器長さ ｍ（ft） 18.29（60） 分離器出口直径 ｍ（ft） 1.22（４）〜1.84（６） 分離器長さ ｍ（ft） 9.14（30） ノズルの数 4 ガス中心部直径 ｍ（ft） 0.30（１） ガス中心部長さ ｍ（ft） 1.22（４）〜2.44（８） 蒸気取出導管直径ｍ（ft） 0.30（１） 実施例２ 炭化水素液体および蒸気フラクションを含有する流出物
流を内部液体再循環を有する沸騰触媒床型反応器の上部
から除去し、うず内に形成した中央のガスに富んだ中心
部を有するうずを生ずるような大きさにした水平に配向
した接線ノズルおよび円筒状外壁を有する分離器装置に
通した。生成するガスに富んだ部分を中心部から中央導
管を上方に通して取出し、残留する液体部分を分離器装
置の下端から取出した。反応器および相分離器について
の主な寸法を次に示す： 分離器外径 ｍ（ft） 0.91（３） 分離器長さ ｍ（ft） 4.57（15） ガス中心部直径 ｍ（ft） 0.31（１） ガス中心部長さ ｍ（ft） 0.91（３）〜2.13（７） 蒸気取出導管直径ｍ（ft） 0.31（１） 実施例３ 炭化水素液体供給原料を高められた圧力および温度条件
で処理する沸騰触媒床型反応器に、中央の細長い垂直配
向導管を設けた。複数の水平に配向した接線ノズルを中
央導管の上端近くに設け、再循環ポンプを中央導管の下
端に設けた。中央蒸気取出導管を再循環ポンプ上の垂直
導管下端に導入した。操作中、ガスに富んだ中心部を有
するうず流パターンを導管上端に形成し、ガス中心部の
長さを反応器からのガス取出し速度によって定めた。大
部分の液体フラクションを触媒床を上方に通しポンプに
よって内部に再循環し、液体の正味流れを液体取出し導
管の下部を通して除去した。反応器および相分離器装置
についての有意な寸法を次に示す： 反応器直径 ｍ（ft） 4.27（14） 反応器長さ ｍ（ft） 18.29（60） 分離器直径 ｍ（ft） 0.91（３） 分離器長さ ｍ（ft） 12.19（40） 接線ノズルの数 8 上部ガス導管長さｍ（ft） 0.31（１） ガス中心部直径 ｍ（ft） 0.31（１） ガス中心部長さ ｍ（ft） 0.91（３）〜2.13（７） 下部液体導管直径ｍ（ft） 0.15（0.5） 本発明の方法および装置についての好適な例について記
載しているが、本発明は本明細書および特許請求の範囲
の記載を逸脱しない限り種々変更を加えることができ
る。
を沸騰触媒床型反応器の上端から除去し、第１図に示す
ように円筒状外壁および下方にかつ接線的に配向したノ
ズルを有する隣接する細長い相分離器装置に通してノズ
ルの下の分離器上部内に形成したガスに富んだ中心部を
有する液体うずを生成させた。生成するガスに富んだ部
分を中心部から中央導管を上方に通して取出し、液体部
分を分離器装置の下端から下方に取出し、一部分を反応
器に再循環した。反応器および相分離器装置についての
主な寸法を次に示す： 反応器内径 ｍ（ft） 4.27（14） 反応器長さ ｍ（ft） 18.29（60） 分離器出口直径 ｍ（ft） 1.22（４）〜1.84（６） 分離器長さ ｍ（ft） 9.14（30） ノズルの数 4 ガス中心部直径 ｍ（ft） 0.30（１） ガス中心部長さ ｍ（ft） 1.22（４）〜2.44（８） 蒸気取出導管直径ｍ（ft） 0.30（１） 実施例２ 炭化水素液体および蒸気フラクションを含有する流出物
流を内部液体再循環を有する沸騰触媒床型反応器の上部
から除去し、うず内に形成した中央のガスに富んだ中心
部を有するうずを生ずるような大きさにした水平に配向
した接線ノズルおよび円筒状外壁を有する分離器装置に
通した。生成するガスに富んだ部分を中心部から中央導
管を上方に通して取出し、残留する液体部分を分離器装
置の下端から取出した。反応器および相分離器について
の主な寸法を次に示す： 分離器外径 ｍ（ft） 0.91（３） 分離器長さ ｍ（ft） 4.57（15） ガス中心部直径 ｍ（ft） 0.31（１） ガス中心部長さ ｍ（ft） 0.91（３）〜2.13（７） 蒸気取出導管直径ｍ（ft） 0.31（１） 実施例３ 炭化水素液体供給原料を高められた圧力および温度条件
で処理する沸騰触媒床型反応器に、中央の細長い垂直配
向導管を設けた。複数の水平に配向した接線ノズルを中
央導管の上端近くに設け、再循環ポンプを中央導管の下
端に設けた。中央蒸気取出導管を再循環ポンプ上の垂直
導管下端に導入した。操作中、ガスに富んだ中心部を有
するうず流パターンを導管上端に形成し、ガス中心部の
長さを反応器からのガス取出し速度によって定めた。大
部分の液体フラクションを触媒床を上方に通しポンプに
よって内部に再循環し、液体の正味流れを液体取出し導
管の下部を通して除去した。反応器および相分離器装置
についての有意な寸法を次に示す： 反応器直径 ｍ（ft） 4.27（14） 反応器長さ ｍ（ft） 18.29（60） 分離器直径 ｍ（ft） 0.91（３） 分離器長さ ｍ（ft） 12.19（40） 接線ノズルの数 8 上部ガス導管長さｍ（ft） 0.31（１） ガス中心部直径 ｍ（ft） 0.31（１） ガス中心部長さ ｍ（ft） 0.91（３）〜2.13（７） 下部液体導管直径ｍ（ft） 0.15（0.5） 本発明の方法および装置についての好適な例について記
載しているが、本発明は本明細書および特許請求の範囲
の記載を逸脱しない限り種々変更を加えることができ
る。
第１図は接触反応器の外部に位置する液体うずを用いる
相分離配置を示す本発明方法を実施する装置の断面図、 第２図および３図は第１図に示す装置の他の変形の相分
離配置を示す本発明方法を実施する装置の断面図、およ
び第４図は沸騰触媒床型反応器の再循環液体降下管内に
位置したうず相分離器を示す本発明方法を実施する装置
の断面図である。 10……炭化水素供給流、11……ライン、12,32,52……反
応器、12a,39a……液体レベル、13,33,53……触媒床、1
3a,33a,53a……レベル、14……導管18の上部区域、16…
…相分離器（ユニツト）、18,40……導管、19,48,60…
…内方に突出する導管（ガス取出し導管）、20……うず
流形成装置、21,49,61……弁、22,56……うず中心部、2
3……うず中心部の下流端または先端、25……核ゲー
ジ、26……うず中心部の下流区域、28……導管18の下部
区域、29,38,62……再循環ポンプ、30,50,64……導管、
34,63……分配器、35……受け器、36,58……降下管、39
……導管40の入口区域、42……ノズル、43……液体うず
流、44……ケーシング、46,56……ガス中心部、54……
ノズル口、65……検出装置。
相分離配置を示す本発明方法を実施する装置の断面図、 第２図および３図は第１図に示す装置の他の変形の相分
離配置を示す本発明方法を実施する装置の断面図、およ
び第４図は沸騰触媒床型反応器の再循環液体降下管内に
位置したうず相分離器を示す本発明方法を実施する装置
の断面図である。 10……炭化水素供給流、11……ライン、12,32,52……反
応器、12a,39a……液体レベル、13,33,53……触媒床、1
3a,33a,53a……レベル、14……導管18の上部区域、16…
…相分離器（ユニツト）、18,40……導管、19,48,60…
…内方に突出する導管（ガス取出し導管）、20……うず
流形成装置、21,49,61……弁、22,56……うず中心部、2
3……うず中心部の下流端または先端、25……核ゲー
ジ、26……うず中心部の下流区域、28……導管18の下部
区域、29,38,62……再循環ポンプ、30,50,64……導管、
34,63……分配器、35……受け器、36,58……降下管、39
……導管40の入口区域、42……ノズル、43……液体うず
流、44……ケーシング、46,56……ガス中心部、54……
ノズル口、65……検出装置。
Claims (5)
- 【請求項１】炭化水素供給原料を流動触媒床を用いて接
触水素化するにあたり、 （ａ）炭化水素供給流を粒状触媒の流動床を有する反応
圏に水素と共に導入し；前記反応圏を371.1〜482.2℃
（700〜900゜F）の温度及び105.46〜281.23kg/cm2（1500
〜4000psig）の水素分圧に保持し； （ｂ）液体部分およびガス部分を含む流出物流を前記反
応圏から取出し、前記液体−ガス流を、垂直方向に向い
た外部導管を含み、かつ前記導管内でうず巻流パターン
を生ずるように接線方向に向いた少なくとも１個の流路
を有する相分離圏に通し； （ｃ）前記流出物流を、上記接線方向の流路に、ガス部
分および液体部分に気液分離がもたらされるのに十分な
界面域を備えるガス中心部を有する液体うずを維持する
のに十分な速度で通し、ガス部分を前記うず中心部から
取出し； （ｄ）うず中心部の長さを、ガス取出し速度を制御する
ことによって監視かつ制御し；これにより中心部長さを
少なくとも中心部直径と同等とし； （ｅ）うず液体部分を取出し、次いで該液体部分を反応
圏に再循環し；および （ｆ）きれいな液体流部分を再循環液体流から中心に位
置した内部導管を介して取出し、次いでかかるきれいな
液体流を他の処理工程に通すことを特徴とする炭化水素
供給原料の接触水素化方法。 - 【請求項２】炭化水素供給流を石炭−油スラリーとする
特許請求の範囲第１項記載の炭化水素供給原料の接触水
素化方法。 - 【請求項３】工程（ｆ）の前記内部液体取出し導管は外
部導管の断面積より約50％以下の断面積を有する特許請
求の範囲第１項記載の炭化水素供給原料の接触水素化方
法。 - 【請求項４】炭化水素供給原料を流動触媒床において接
触水素化するにあたり、 （ａ）炭化水素供給流を粒状触媒の流動床を有する反応
圏に水素と共に導入し；前記反応圏を371.1〜482.2°
（700〜900゜F）の温度及び105.46〜281.23kg/cm2（1500
〜4000psig）の水素分圧に保持し； （ｂ）反応液体を前記触媒床上から少なくとも１個の接
線方向に向けた流路に通し、ガス中心部を有するうず流
パターンを反応圏内に位置する垂直液体降下管内に形成
し； （ｃ）ガス流をうずガス中心部から取出し、うず中心部
の長さを中心部直径と少なくとも同等になるように、気
体取出し速度を調節することによって制御し； （ｄ）残留するうず旋回液体流を降下管を通してポンプ
セクションに通し、液体を触媒床を上方に向けて再循環
し；および （ｅ）きれいな液体流部分を降下管の下部中心に位置し
た内部導管を介して反応圏から取出し、次いでかかるき
れいな液体流を他の処理工程に通すことを特徴とする炭
化水素供給原料の接触水素化方法。 - 【請求項５】うずガス中心部長さを密度測定装置で監視
し、ガス取出し速度を該ゲージ装置からの出力信号に応
答するガス取出し導管の弁で制御する特許請求の範囲第
４項記載の炭化水素供給原料の接触水素化方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US257435 | 1981-04-24 | ||
| US06/257,435 US4354852A (en) | 1981-04-24 | 1981-04-24 | Phase separation of hydrocarbon liquids using liquid vortex |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS588789A JPS588789A (ja) | 1983-01-18 |
| JPH0765051B2 true JPH0765051B2 (ja) | 1995-07-12 |
Family
ID=22976298
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57062623A Expired - Lifetime JPH0765051B2 (ja) | 1981-04-24 | 1982-04-16 | 炭化水素供給原料の接触水素化方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4354852A (ja) |
| JP (1) | JPH0765051B2 (ja) |
| AU (1) | AU555930B2 (ja) |
| CA (1) | CA1171366A (ja) |
| DE (1) | DE3207789A1 (ja) |
| ZA (1) | ZA821742B (ja) |
Families Citing this family (34)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4810359A (en) * | 1986-08-18 | 1989-03-07 | Texaco Inc. | Gas-liquid separation in an ebullated bed process |
| US4886644A (en) * | 1987-12-02 | 1989-12-12 | Texaco Inc. | Liquid degaser in an ebullated bed process |
| US4971678A (en) * | 1988-06-27 | 1990-11-20 | Texaco Inc. | Liquid inventory control in an ebullated bed process |
| US4913800A (en) * | 1988-11-25 | 1990-04-03 | Texaco Inc. | Temperature control in an ebullated bed reactor |
| US5205909A (en) * | 1991-12-04 | 1993-04-27 | Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation | Apparatus for measuring reflux flow in a distillation column |
| US5624642A (en) * | 1994-10-14 | 1997-04-29 | Amoco Corporation | Hydrocarbon processing apparatus |
| US6391190B1 (en) | 1999-03-04 | 2002-05-21 | Aec Oil Sands, L.P. | Mechanical deaeration of bituminous froth |
| FR2798864B1 (fr) * | 1999-09-24 | 2001-12-14 | Inst Francais Du Petrole | Systeme de separation gaz/liquide intervenant dans un procede de conversion d'hydrocarbures |
| US20050075527A1 (en) * | 2003-02-26 | 2005-04-07 | Institut Francais Du Petrole | Method and processing equipment for hydrocarbons and for separation of the phases produced by said processing |
| US7927404B2 (en) * | 2007-12-19 | 2011-04-19 | Chevron U.S.A. Inc. | Reactor having a downcomer producing improved gas-liquid separation and method of use |
| FR2951735B1 (fr) | 2009-10-23 | 2012-08-03 | Inst Francais Du Petrole | Procede de conversion de residu integrant une technologie lit mobile et une technologie lit bouillonnant |
| GB2497348B (en) * | 2011-12-07 | 2014-10-15 | Solaris Holdings Ltd | Method for processing of liquid hydrocarbon raw materials |
| US9315740B2 (en) * | 2012-12-19 | 2016-04-19 | Orbital Atk, Inc. | Methods of separating mixtures of miscible fluids |
| FR3021326B1 (fr) | 2014-05-21 | 2017-12-01 | Ifp Energies Now | Procede de conversion d'une charge hydrocarbonee lourde integrant un desasphaltage selectif en amont de l'etape de conversion. |
| FR3074699B1 (fr) | 2017-12-13 | 2019-12-20 | IFP Energies Nouvelles | Procede d'hydroconversion de charge hydrocarbonee lourde en reacteur hybride |
| FR3075809B1 (fr) | 2017-12-21 | 2020-09-11 | Ifp Energies Now | Procede de conversion de charges lourdes d’hydrocarbures avec recycle d’une huile desasphaltee |
| FR3083992B1 (fr) | 2018-07-23 | 2020-07-24 | Ifp Energies Now | Catalyseur comalaxe issu de solutions a base d'heteropolyanions, son procede de preparation et son utilisation en hydroconversion de charges hydrocarbonees lourdes |
| FR3098522B1 (fr) | 2019-07-10 | 2021-07-09 | Axens | Procédé de conversion d’une charge contenant de l’huile de pyrolyse |
| FR3098824B1 (fr) | 2019-07-17 | 2021-09-03 | Ifp Energies Now | Procede de production d’olefines comprenant un hydrotraitement, un desasphaltage, un hydrocraquage et un vapocraquage |
| FR3101082B1 (fr) | 2019-09-24 | 2021-10-08 | Ifp Energies Now | Procédé intégré d’hydrocraquage en lit fixe et d’hydroconversion en lit bouillonnant avec une séparation gaz/liquide améliorée |
| FR3101637B1 (fr) | 2019-10-07 | 2021-10-22 | Ifp Energies Now | Procede de production d’olefines comprenant un desasphaltage, une hydroconversion, un hydrocraquage et un vapocraquage |
| FR3102772B1 (fr) | 2019-11-06 | 2021-12-03 | Ifp Energies Now | Procede de production d’olefines comprenant un desasphaltage, un hydrocraquage et un vapocraquage |
| FR3104606B1 (fr) | 2019-12-17 | 2021-11-19 | Ifp Energies Now | Procédé intégré d’hydrocraquage en lit fixe et d’hydroconversion en lit bouillonnant avec un recyclage de l’hydrogène optimisé |
| FR3113062B1 (fr) | 2020-07-30 | 2023-11-03 | Ifp Energies Now | Procédé d’hydroconversion de résidus à plusieurs étages d’hydroconversion intégrant une étape de désasphaltage |
| FR3113678B1 (fr) | 2020-08-31 | 2022-08-12 | Ifp Energies Now | Bitumes comportant des bases bitumes non conventionnelles |
| FR3125057A1 (fr) | 2021-07-08 | 2023-01-13 | IFP Energies Nouvelles | Hydroconversion en lit hybride bouillonnant-entraîné d’une charge hydrocarbonee lourde comprenant le prémélange de ladite charge avec un additif organique |
| FR3125059A1 (fr) | 2021-07-08 | 2023-01-13 | IFP Energies Nouvelles | Hydroconversion en lit hybride bouillonnant-entraîné d’une charge hydrocarbonee lourde comprenant le mélange de ladite charge avec un précurseur de catalyseur contenant un additif organique |
| FR3130836A1 (fr) | 2021-12-20 | 2023-06-23 | IFP Energies Nouvelles | Hydroconversion en lit bouillonnant ou hybride bouillonnant-entraîné d’une charge comportant une fraction plastique |
| FR3133197A1 (fr) | 2022-03-01 | 2023-09-08 | IFP Energies Nouvelles | Hydroconversion en lit bouillonnant ou hybride bouillonnant-entraîné d’une charge comportant une fraction d’huile végétale ou animale |
| FR3133618A1 (fr) | 2022-03-17 | 2023-09-22 | IFP Energies Nouvelles | Hydroconversion en lit bouillonnant ou hybride bouillonnant-entraîné d’une charge comportant une fraction d’huile de pyrolyse de plastiques et/ou de combustibles solides de recuperation |
| FR3141183A1 (fr) | 2022-10-21 | 2024-04-26 | IFP Energies Nouvelles | Hydroconversion d’une charge plastique promue par du soufre et en presence d’un catalyseur bi-fonctionnel zeolithique |
| FR3141184A1 (fr) | 2022-10-21 | 2024-04-26 | IFP Energies Nouvelles | Hydroconversion d’une charge plastique promue par du soufre et en presence d’un catalyseur bi-fonctionnel silico-aluminique |
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