JPH0866628A - 複合ベッド下降流反応器用分布装置 - Google Patents
複合ベッド下降流反応器用分布装置Info
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- JPH0866628A JPH0866628A JP7233216A JP23321695A JPH0866628A JP H0866628 A JPH0866628 A JP H0866628A JP 7233216 A JP7233216 A JP 7233216A JP 23321695 A JP23321695 A JP 23321695A JP H0866628 A JPH0866628 A JP H0866628A
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J4/00—Feed or outlet devices; Feed or outlet control devices
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
- B01J8/04—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds
- B01J8/0492—Feeding reactive fluids
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- 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
- 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
- C10G49/002—Apparatus for fixed bed hydrotreatment processes
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- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来装置では、液体と液体の相互作用が十分
でなく液体の平衡状態化が制限されていた。 【解決手段】 (i) せきにより囲まれた中央ガス通路と
せきの周りに液体通路を備えた実質的に水平な収集トレ
イ、(ii)収集トレイの下に配置された実質的に水平な分
布トレイであって、液体とガスの下降流用の複数の管状
下降管を備えている該分布トレイ、(iii) 収集トレイの
中央ガス通路上に配置された流体偏向板、(iv)収集トレ
イと分布トレイ間に定められた混合室、及び(v) 第１端
と第２端を有する開放端ガイド管であって、第１端は収
集トレイの液体通路に通じ、第２端は混合室内に開放し
ており、通常の操作中は第２端から出てくる液体流がぶ
つかるように第２端が配置された該開放端ガイド管を含
む、複合ベッド下降流反応器内の液体とガス分布用分布
装置。
でなく液体の平衡状態化が制限されていた。 【解決手段】 (i) せきにより囲まれた中央ガス通路と
せきの周りに液体通路を備えた実質的に水平な収集トレ
イ、(ii)収集トレイの下に配置された実質的に水平な分
布トレイであって、液体とガスの下降流用の複数の管状
下降管を備えている該分布トレイ、(iii) 収集トレイの
中央ガス通路上に配置された流体偏向板、(iv)収集トレ
イと分布トレイ間に定められた混合室、及び(v) 第１端
と第２端を有する開放端ガイド管であって、第１端は収
集トレイの液体通路に通じ、第２端は混合室内に開放し
ており、通常の操作中は第２端から出てくる液体流がぶ
つかるように第２端が配置された該開放端ガイド管を含
む、複合ベッド下降流反応器内の液体とガス分布用分布
装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複合ベッド下降流
反応器用分布装置 (distributor device) 、分布装置を
含んだ複合ベッド下降流反応器、及び炭化水素プロセス
における複合ベッド下降流反応器の使用に関する。
反応器用分布装置 (distributor device) 、分布装置を
含んだ複合ベッド下降流反応器、及び炭化水素プロセス
における複合ベッド下降流反応器の使用に関する。
【０００２】
【従来の技術】幾つか重ねられた反応ベッドを含む複合
ベッド下降流反応器は、化学及び石油精製工業において
触媒を用いた脱ろう、水素処理、及び水素化分解などの
種々のプロセスを行うのに用いられる。これらのプロセ
スでは、液相は一般的に気相と混合され、その流体が反
応器ベッド内に維持される微粒子触媒を通過させられ
る。流体が反応ベッドを同時に通過するときに、反応ベ
ッドを横切る液体とガスの分布は、反応および温度の分
布の広がりに関して反対の結果を伴い不均一になる傾向
があるであろう。液体とガスの一様な分布、及び次段の
反応ベッドに入る流体中の温度の一様な分布を達成する
ために、多くの異なるタイプが存在する流体分布装置が
通常は反応ベッド間に配置される。そのような流体分布
装置は、欧州特許第４２７７３３号から公知である。こ
の刊行物には、複合ベッド下降流反応器の反応ベッド間
で使用される流体分布装置が開示されている。この複合
ベッド下降流反応器は、（i ）実質的に水平の収集トレ
イであって、そのトレイを通って延びる煙突の形状をし
たガス通路と、複数の液体通路を備えた該収集トレイ、
（ii）収集トレイより下に配置された実質的に水平な分
布トレイであって、液体とガスの下降流用の複数の管状
下降管を有する該分布トレイ、（iii ）収集トレイの中
心の上に配置された流体偏向板、及び（iv）収集トレイ
と分布トレイの間に定められた混合室を含み、煙突は収
集トレイの周辺近くに円上に配され、液体通路は流体偏
向板の領域の外に配置される。この公知の装置は、更
に、収集トレイの上に配された混合トレイと吐き口から
の液体を受け取るための環状容器を含む。この混合トレ
イには、液体とガスの通路用の２つの吐き口が備わり、
この吐き口は混合トレイの下で開放端となっている。環
状容器は中央放出口を有する。通常の操作の間は、液体
とガスは吐き口と環状容器の中央放出口を通って下向き
に流れ収集トレイに行く。流れは偏向板によって放射状
に外側に向かって偏向され、液体は収集トレイの液体通
路を通って流れ、分布トレイ上で収集される。一方、ガ
スは煙突を通って流れ混合室に入る。その後、液体とガ
スは同時に分布トレイの下降管を通って流れる。
ベッド下降流反応器は、化学及び石油精製工業において
触媒を用いた脱ろう、水素処理、及び水素化分解などの
種々のプロセスを行うのに用いられる。これらのプロセ
スでは、液相は一般的に気相と混合され、その流体が反
応器ベッド内に維持される微粒子触媒を通過させられ
る。流体が反応ベッドを同時に通過するときに、反応ベ
ッドを横切る液体とガスの分布は、反応および温度の分
布の広がりに関して反対の結果を伴い不均一になる傾向
があるであろう。液体とガスの一様な分布、及び次段の
反応ベッドに入る流体中の温度の一様な分布を達成する
ために、多くの異なるタイプが存在する流体分布装置が
通常は反応ベッド間に配置される。そのような流体分布
装置は、欧州特許第４２７７３３号から公知である。こ
の刊行物には、複合ベッド下降流反応器の反応ベッド間
で使用される流体分布装置が開示されている。この複合
ベッド下降流反応器は、（i ）実質的に水平の収集トレ
イであって、そのトレイを通って延びる煙突の形状をし
たガス通路と、複数の液体通路を備えた該収集トレイ、
（ii）収集トレイより下に配置された実質的に水平な分
布トレイであって、液体とガスの下降流用の複数の管状
下降管を有する該分布トレイ、（iii ）収集トレイの中
心の上に配置された流体偏向板、及び（iv）収集トレイ
と分布トレイの間に定められた混合室を含み、煙突は収
集トレイの周辺近くに円上に配され、液体通路は流体偏
向板の領域の外に配置される。この公知の装置は、更
に、収集トレイの上に配された混合トレイと吐き口から
の液体を受け取るための環状容器を含む。この混合トレ
イには、液体とガスの通路用の２つの吐き口が備わり、
この吐き口は混合トレイの下で開放端となっている。環
状容器は中央放出口を有する。通常の操作の間は、液体
とガスは吐き口と環状容器の中央放出口を通って下向き
に流れ収集トレイに行く。流れは偏向板によって放射状
に外側に向かって偏向され、液体は収集トレイの液体通
路を通って流れ、分布トレイ上で収集される。一方、ガ
スは煙突を通って流れ混合室に入る。その後、液体とガ
スは同時に分布トレイの下降管を通って流れる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従って、この公知の装
置では、液体とガスは混合室で互いに接触させられ、そ
の流体は分離して分布トレイまで送られ、そこでそれら
は再び混合される。この公知の装置は、ガスとガス、液
体と液体、及び液体とガスの相互作用の機会を与える
が、液体と液体の相互作用の機会を除いて起こり、従っ
て液体の平衡が制限される。本発明の目的は、液体を平
衡状態にするための手段を有する流体分布装置を提供す
ることである。
置では、液体とガスは混合室で互いに接触させられ、そ
の流体は分離して分布トレイまで送られ、そこでそれら
は再び混合される。この公知の装置は、ガスとガス、液
体と液体、及び液体とガスの相互作用の機会を与える
が、液体と液体の相互作用の機会を除いて起こり、従っ
て液体の平衡が制限される。本発明の目的は、液体を平
衡状態にするための手段を有する流体分布装置を提供す
ることである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明によって、(i) せ
きにより囲まれた中央ガス通路とせきの周りに液体通路
を備えた実質的に水平な収集トレイ、(ii)収集トレイよ
り下に配置された実質的に水平な分布トレイであって、
液体とガスの下降流用の複数の管状下降管を備えている
該分布トレイ、(iii) 収集トレイの中央ガス通路上に配
置された流体偏向板、(iv)収集トレイと分布トレイ間に
定められた混合室、及び(v) 第１端と第２端を有する開
放端ガイド管であって、第１端は収集トレイの液体通路
に通じ、第２端は混合室内に開放しており、通常の操作
中は第２端から出てくる液体流がぶつかるように第２端
が配置された該開放端ガイド管を含む複合ベッド下降流
反応器内の液体とガス分布用分布装置が提供される。本
発明の分布装置は、複合ベッド下降流反応器内で液体と
ガスを分布するうえで非常に効果的であることに加え
て、更に反応器の全体の長さが非常に小さくなり相対的
にコンパクトであるという利点を有する。また、もし急
冷流体を分布するための手段が備わっているならば、本
発明の分布装置は、複合ベッド下降流反応器の反応ベッ
ド間の反応物又は生成物の冷却を行うのに非常に効果的
に用いることができる。従って、本発明の一実施例で
は、分布装置は更に急冷流体を分布するための手段を含
み、この手段は収集トレイの上に配置される。
きにより囲まれた中央ガス通路とせきの周りに液体通路
を備えた実質的に水平な収集トレイ、(ii)収集トレイよ
り下に配置された実質的に水平な分布トレイであって、
液体とガスの下降流用の複数の管状下降管を備えている
該分布トレイ、(iii) 収集トレイの中央ガス通路上に配
置された流体偏向板、(iv)収集トレイと分布トレイ間に
定められた混合室、及び(v) 第１端と第２端を有する開
放端ガイド管であって、第１端は収集トレイの液体通路
に通じ、第２端は混合室内に開放しており、通常の操作
中は第２端から出てくる液体流がぶつかるように第２端
が配置された該開放端ガイド管を含む複合ベッド下降流
反応器内の液体とガス分布用分布装置が提供される。本
発明の分布装置は、複合ベッド下降流反応器内で液体と
ガスを分布するうえで非常に効果的であることに加え
て、更に反応器の全体の長さが非常に小さくなり相対的
にコンパクトであるという利点を有する。また、もし急
冷流体を分布するための手段が備わっているならば、本
発明の分布装置は、複合ベッド下降流反応器の反応ベッ
ド間の反応物又は生成物の冷却を行うのに非常に効果的
に用いることができる。従って、本発明の一実施例で
は、分布装置は更に急冷流体を分布するための手段を含
み、この手段は収集トレイの上に配置される。
【０００５】急冷流体を分布するための手段は、当該技
術において周知であり、例えば、既に（選択的構成とし
て）参照された欧州特許第４２７７３３号、及び米国特
許第３７８７１８９号、第３８５５０６８号に記載され
ている。米国特許第３７８７１８９号は、複合ベッド下
降流反応器の反応ベッド間で使用される流体分布装置に
ついて記載しており、この反応器は一連の３つの水平バ
ッフル板（上、中間、及び下のバッフル板）上に配置さ
れた急冷ガス分布器を含んでいる。中間バッフル板は、
反応器の壁の間に拡がり、円状中央開口を有する。上及
び下のバッフル板は、より小さい直径であり、中間バッ
フル板の円状中央開口の上と下に垂直に配置される。通
常の操作の間は、上の反応ベッドから下降する流体は、
バッフル板の間に配置された渦巻き羽根手段により急冷
ガスとよく混合される。渦巻き羽根により、流体に渦巻
き運動が与えられ、その流体は下の反応ベッドに向かい
下向きの方向に中間バッフル板の中央開口を通過するこ
とのみ可能である。この装置では、上の反応ベッドから
下降する流体と、上の反応ベッドから下の反応容器への
流路の全長に沿った急冷ガスの混合が行われる。
術において周知であり、例えば、既に（選択的構成とし
て）参照された欧州特許第４２７７３３号、及び米国特
許第３７８７１８９号、第３８５５０６８号に記載され
ている。米国特許第３７８７１８９号は、複合ベッド下
降流反応器の反応ベッド間で使用される流体分布装置に
ついて記載しており、この反応器は一連の３つの水平バ
ッフル板（上、中間、及び下のバッフル板）上に配置さ
れた急冷ガス分布器を含んでいる。中間バッフル板は、
反応器の壁の間に拡がり、円状中央開口を有する。上及
び下のバッフル板は、より小さい直径であり、中間バッ
フル板の円状中央開口の上と下に垂直に配置される。通
常の操作の間は、上の反応ベッドから下降する流体は、
バッフル板の間に配置された渦巻き羽根手段により急冷
ガスとよく混合される。渦巻き羽根により、流体に渦巻
き運動が与えられ、その流体は下の反応ベッドに向かい
下向きの方向に中間バッフル板の中央開口を通過するこ
とのみ可能である。この装置では、上の反応ベッドから
下降する流体と、上の反応ベッドから下の反応容器への
流路の全長に沿った急冷ガスの混合が行われる。
【０００６】米国特許第３８５５０６８号は、複合ベッ
ド下降流反応器のベッド間で使用される流体分布装置に
ついて記載しており、この反応器は、アパーチャーを備
えた下向きスロープ状板の上に配置された急冷ガス手段
を含んでいる。Ｕ型パイプがアパーチャーの下の板の下
面に取り付けられ、Ｕ型パイプの下流は、実質的に水平
の収集トレイであり、この収集トレイには、上方に延び
る煙突状のガス通路と複数の液体通路が備わっている。
通常の操作の間は、液体とガスの流れはＵ型パイプを通
過し、その板の上側でぶつかり、液体とガスの要素に分
解される。液体は収集トレイ上に集まり、液体通路を通
って流れ、ガスは収集トレイの煙突を通って流れ下の反
応ベッド上に達する。欧州特許第４２７７３３号の流体
分布装置も同様であるが、上記米国特許の流体分布装置
は液体が平衡状態になる機会は少ししか又は全然ない。
急冷流体手段と協同する上記従来技術の装置の操作にお
いては、冷たい急冷流体と上の反応ベッドから下降する
温かい流体の間で発生する熱交換は一般的に不均一であ
り、そのため、下の反応ベッドに入る混合流体は、反応
器全体にわたり大きく変化する温度様相を示す。
ド下降流反応器のベッド間で使用される流体分布装置に
ついて記載しており、この反応器は、アパーチャーを備
えた下向きスロープ状板の上に配置された急冷ガス手段
を含んでいる。Ｕ型パイプがアパーチャーの下の板の下
面に取り付けられ、Ｕ型パイプの下流は、実質的に水平
の収集トレイであり、この収集トレイには、上方に延び
る煙突状のガス通路と複数の液体通路が備わっている。
通常の操作の間は、液体とガスの流れはＵ型パイプを通
過し、その板の上側でぶつかり、液体とガスの要素に分
解される。液体は収集トレイ上に集まり、液体通路を通
って流れ、ガスは収集トレイの煙突を通って流れ下の反
応ベッド上に達する。欧州特許第４２７７３３号の流体
分布装置も同様であるが、上記米国特許の流体分布装置
は液体が平衡状態になる機会は少ししか又は全然ない。
急冷流体手段と協同する上記従来技術の装置の操作にお
いては、冷たい急冷流体と上の反応ベッドから下降する
温かい流体の間で発生する熱交換は一般的に不均一であ
り、そのため、下の反応ベッドに入る混合流体は、反応
器全体にわたり大きく変化する温度様相を示す。
【０００７】対照的に、本発明による分布装置を用いる
と、ガスとガス及び液体と液体の相互作用がまず別々に
起こり、実質的に一様な温度（及び、混合物）を有する
平衡状態のガス及び液体の相が個別に提供される。ガス
相の温度は、通常は液体相の温度とは異なるであろう。
平衡状態のガスと液体の相は、それから、分布トレイ上
に運ばれ、よく混合されて、ガスと液体の相互作用を促
進する。この様に、混合流体が生成され、下の反応ベッ
ドに入るときには、反応器全体にわたり実質的に一様な
温度（及び、混合物）を示す。本発明の分布装置は更
に、開放端ガイド管と分布トレイの間に配された実質的
に水平な予備分布トレイを含む。この予備分布トレイに
は、その周囲に溢れせきと周囲の近くに複数の開口が備
わっている。予備分布トレイを有する利点は、液体を分
布トレイ全体により均一に拡散でき、液体と液体の相互
作用すなわち液体の平衡状態化を促進する助けとなるこ
とである。便利には、流体偏向板はアパーチャーを有す
る支持部によって収集トレイの中央ガス通路の上で支持
される。アパーチャーには、例えば渦巻き羽根の形をし
たガス渦巻き手段を備えることができ、ガスとガスの相
互作用すなわちガスの平衡化を促進する。液体の平衡化
を促進するために、本発明の分布装置は通常は少なくと
も４つ、好ましくは少なくとも８つの開放端ガイド管と
それに対応する液体通路を有して液体流が多量にぶつか
るようにするであろう。もし、ガイド管の第２端が同一
の水平面内に配されているならば、液体の平衡化はさら
に促進される。
と、ガスとガス及び液体と液体の相互作用がまず別々に
起こり、実質的に一様な温度（及び、混合物）を有する
平衡状態のガス及び液体の相が個別に提供される。ガス
相の温度は、通常は液体相の温度とは異なるであろう。
平衡状態のガスと液体の相は、それから、分布トレイ上
に運ばれ、よく混合されて、ガスと液体の相互作用を促
進する。この様に、混合流体が生成され、下の反応ベッ
ドに入るときには、反応器全体にわたり実質的に一様な
温度（及び、混合物）を示す。本発明の分布装置は更
に、開放端ガイド管と分布トレイの間に配された実質的
に水平な予備分布トレイを含む。この予備分布トレイに
は、その周囲に溢れせきと周囲の近くに複数の開口が備
わっている。予備分布トレイを有する利点は、液体を分
布トレイ全体により均一に拡散でき、液体と液体の相互
作用すなわち液体の平衡状態化を促進する助けとなるこ
とである。便利には、流体偏向板はアパーチャーを有す
る支持部によって収集トレイの中央ガス通路の上で支持
される。アパーチャーには、例えば渦巻き羽根の形をし
たガス渦巻き手段を備えることができ、ガスとガスの相
互作用すなわちガスの平衡化を促進する。液体の平衡化
を促進するために、本発明の分布装置は通常は少なくと
も４つ、好ましくは少なくとも８つの開放端ガイド管と
それに対応する液体通路を有して液体流が多量にぶつか
るようにするであろう。もし、ガイド管の第２端が同一
の水平面内に配されているならば、液体の平衡化はさら
に促進される。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下において、本発明は添付図面
を参照して実施例として更に記載される。図中、同じ整
数は同じ参照数字によって示される。図１は、複合ベッ
ド下降流反応器のベッド間の領域の部分の断面図であ
る。反応器の一般的な構成は従来のものと同じであり、
分布トレイ用支持部のような詳細は簡素化のために図示
されていない。この実施例では、反応器１の壁５と支持
グリッド１０が例えば触媒のような粒子状の固体接触物
質からなる上の反応ベッド１５を支持している。その固
体接触物質に対して触媒反応物が流れ、少なくとの部分
的には生成物に変換される。支持グリッド１０には、図
示されていない通路が備わり、この支持グリッドは従来
のタイプのものでよい。触媒は直接支持グリッド１０上
に配置でき、あるいは、触媒は図示されていない支持ボ
ールの層上に配置できる。この支持ボールにより、液体
とガスが上のベッド１５から支持グリッド１０を通って
下向きに流れることができる。この支持ボールは支持グ
リッド１０の上に配置される。
を参照して実施例として更に記載される。図中、同じ整
数は同じ参照数字によって示される。図１は、複合ベッ
ド下降流反応器のベッド間の領域の部分の断面図であ
る。反応器の一般的な構成は従来のものと同じであり、
分布トレイ用支持部のような詳細は簡素化のために図示
されていない。この実施例では、反応器１の壁５と支持
グリッド１０が例えば触媒のような粒子状の固体接触物
質からなる上の反応ベッド１５を支持している。その固
体接触物質に対して触媒反応物が流れ、少なくとの部分
的には生成物に変換される。支持グリッド１０には、図
示されていない通路が備わり、この支持グリッドは従来
のタイプのものでよい。触媒は直接支持グリッド１０上
に配置でき、あるいは、触媒は図示されていない支持ボ
ールの層上に配置できる。この支持ボールにより、液体
とガスが上のベッド１５から支持グリッド１０を通って
下向きに流れることができる。この支持ボールは支持グ
リッド１０の上に配置される。
【０００９】分布装置は、棚状突起２５上に支持された
実質的に水平の収集トレイ２０、収集トレイ２０より下
に配置された実質的に水平の分布トレイ４５、収集トレ
イ２０の中央ガス通路３０上に配置された流体偏向板５
５、収集トレイ２０と分布トレイ４５の間に定められた
混合室６０、及び第１端７０と第２端７５を有する開放
端ガイド管６５を含む。収集トレイ２０には、せき３５
により囲まれた中央ガス通路３０とせき３５の周りに液
体通路４０が備わっている。分布トレイ４５には、液体
とガスの下降流用の複数の管状下降管５０が備わってい
る。上記第１端７０は収集トレイ２０の液体通路４０に
通じ、第２端７５は混合室６０内に開放している。第２
端７５は、通常の操作中は第２端から出てくる液体流が
ぶつかるように配置されている。分布装置は、更に、開
放端ガイド管６５と分布トレイ４５の間に配された実質
的に水平の予備分布トレイ８０を含む。予備分布トレイ
８０には、その周囲に溢れせき８５と周囲の近くに複数
の開口９０が備わっている。
実質的に水平の収集トレイ２０、収集トレイ２０より下
に配置された実質的に水平の分布トレイ４５、収集トレ
イ２０の中央ガス通路３０上に配置された流体偏向板５
５、収集トレイ２０と分布トレイ４５の間に定められた
混合室６０、及び第１端７０と第２端７５を有する開放
端ガイド管６５を含む。収集トレイ２０には、せき３５
により囲まれた中央ガス通路３０とせき３５の周りに液
体通路４０が備わっている。分布トレイ４５には、液体
とガスの下降流用の複数の管状下降管５０が備わってい
る。上記第１端７０は収集トレイ２０の液体通路４０に
通じ、第２端７５は混合室６０内に開放している。第２
端７５は、通常の操作中は第２端から出てくる液体流が
ぶつかるように配置されている。分布装置は、更に、開
放端ガイド管６５と分布トレイ４５の間に配された実質
的に水平の予備分布トレイ８０を含む。予備分布トレイ
８０には、その周囲に溢れせき８５と周囲の近くに複数
の開口９０が備わっている。
【００１０】通常の操作中は、上の反応ベッド１５から
下降する液体は収集トレイ２０上に集まり、蓄積して液
体通路４０を覆う液体層を形成し、ガス流がそれらを通
るのが妨げられる。反応器１の下の部分内へのガス流
は、流体偏向板５５を支持する側壁１００内のアパーチ
ャー９５により供給される。上の反応ベッド１５から下
降するガスは、流体偏向板５５で偏向され、まず放射状
に外側に向かい、次にアパーチャー９５に向かって放射
状に内側に流れ、流路はその側面でＵターンされたもの
と同様なものとなる。アパーチャー９５に入ると、アパ
ーチャー９５内に配されたガス渦巻き手段１０５によ
り、ガスに渦巻き運動が加えられる。このガスは中央ガ
ス通路３０を通り下向きに混合室６０の下の方に移動す
ることのみ可能である。ガスの渦巻き運動は、ガスとガ
スの相互作用、すなわちガス相の平衡状態化を促進す
る。収集トレイ２０上の液体は、液体通路４０を通過し
てガイド管６５に入り通っていく。簡素化のために、２
つの開放端ガイド管６５とそれに対応する液体通路４０
のみが図１に示されている。ガイド管６５の第２端７５
は、通常操作の間には、第２端７５から出てくる液体流
がぶつかるように配置される。この様に、液体と液体の
相互作用が行われ、液相の平衡状態化が促進される。
下降する液体は収集トレイ２０上に集まり、蓄積して液
体通路４０を覆う液体層を形成し、ガス流がそれらを通
るのが妨げられる。反応器１の下の部分内へのガス流
は、流体偏向板５５を支持する側壁１００内のアパーチ
ャー９５により供給される。上の反応ベッド１５から下
降するガスは、流体偏向板５５で偏向され、まず放射状
に外側に向かい、次にアパーチャー９５に向かって放射
状に内側に流れ、流路はその側面でＵターンされたもの
と同様なものとなる。アパーチャー９５に入ると、アパ
ーチャー９５内に配されたガス渦巻き手段１０５によ
り、ガスに渦巻き運動が加えられる。このガスは中央ガ
ス通路３０を通り下向きに混合室６０の下の方に移動す
ることのみ可能である。ガスの渦巻き運動は、ガスとガ
スの相互作用、すなわちガス相の平衡状態化を促進す
る。収集トレイ２０上の液体は、液体通路４０を通過し
てガイド管６５に入り通っていく。簡素化のために、２
つの開放端ガイド管６５とそれに対応する液体通路４０
のみが図１に示されている。ガイド管６５の第２端７５
は、通常操作の間には、第２端７５から出てくる液体流
がぶつかるように配置される。この様に、液体と液体の
相互作用が行われ、液相の平衡状態化が促進される。
【００１１】ガイド管６５からの液体は、予備分布トレ
イ８０上に蓄積し、開口９０を通って下の分布トレイ４
５に下向きに運ばれ、たまに、溢れせき８５を越えて流
れる。収集トレイ２０と予備分布トレイ８０間の垂直距
離（Ａ）と、予備分布トレイ８０と分布トレイ４５間の
垂直距離（Ｂ）は、好ましくは、Ａ／Ｂが１乃至３の範
囲に存在するように相関している。ガスは予備分布トレ
イ８０により偏向され、分布トレイ４５へ流れる。分布
トレイ４５は２つの目的を果たす。１つは、流体が下の
反応ベッド１１５に入る前に液体とガスを均一に分布す
ることであり、もう１つは、液体とガスを接触させ、液
体とガスの相互作用を起こすことである。分布トレイ４
５は、非常に多くの管状下降管５０を有する実質的に水
平の板１１０を含み、下の反応ベッド１１５に対して液
体とガスの多くの分布地点を与える。各下降管５０は、
板１１０内の（図示されてない）開口を通って延びる直
立な（実質的に垂直な）開放端の管を含む。各管は管内
に液体が入るためのアパーチャー１２０（又は複数のア
パーチャー）を側面に有する。このアパーチャー１２０
は、通常の操作中は、板１１０上に形成する液体たまり
の上面より下に位置している。アパーチャー１２０の全
数や大きさは、所望の流量に従って選択されるであろ
う。ガスは下降管５０の上部に入り、それを通過して下
の反応ベッド１１５に降りる。ガスと液体の相間の十分
な混合は下降管５０内で起こる。
イ８０上に蓄積し、開口９０を通って下の分布トレイ４
５に下向きに運ばれ、たまに、溢れせき８５を越えて流
れる。収集トレイ２０と予備分布トレイ８０間の垂直距
離（Ａ）と、予備分布トレイ８０と分布トレイ４５間の
垂直距離（Ｂ）は、好ましくは、Ａ／Ｂが１乃至３の範
囲に存在するように相関している。ガスは予備分布トレ
イ８０により偏向され、分布トレイ４５へ流れる。分布
トレイ４５は２つの目的を果たす。１つは、流体が下の
反応ベッド１１５に入る前に液体とガスを均一に分布す
ることであり、もう１つは、液体とガスを接触させ、液
体とガスの相互作用を起こすことである。分布トレイ４
５は、非常に多くの管状下降管５０を有する実質的に水
平の板１１０を含み、下の反応ベッド１１５に対して液
体とガスの多くの分布地点を与える。各下降管５０は、
板１１０内の（図示されてない）開口を通って延びる直
立な（実質的に垂直な）開放端の管を含む。各管は管内
に液体が入るためのアパーチャー１２０（又は複数のア
パーチャー）を側面に有する。このアパーチャー１２０
は、通常の操作中は、板１１０上に形成する液体たまり
の上面より下に位置している。アパーチャー１２０の全
数や大きさは、所望の流量に従って選択されるであろ
う。ガスは下降管５０の上部に入り、それを通過して下
の反応ベッド１１５に降りる。ガスと液体の相間の十分
な混合は下降管５０内で起こる。
【００１２】図２は、分布装置が更に急冷流体を分布す
るための手段を含んでいることを除けば、図１と同じで
ある。この急冷流体の分布手段は、開口１３０を備えた
急冷リング１２５を含む。急冷リング１２５は、支持グ
リッド１０と収集トレイ２０の間に配置される。通常の
操作中は、急冷流体は、急冷リング１２５の開口１３０
を介して反応器内に放出される。そこで、上の反応ベッ
ド１５から下降する液体とガスに接触する。急冷流体と
しては、反応物（例えば、水素処理又は水素化分解プロ
セスにおける水素ガス）、プロセス生成物、又は不活性
物質を用いることができる。本発明により、更に、例え
ば触媒のような固体接触物質からなる垂直に間隔をおい
て配されたベッドを含んだ複合ベッド下降流反応器、及
び隣接したベッド間に配された本発明による分布装置が
提供される。本発明により、更にまた、炭化水素プロセ
ス、特に水素処理および水素化分解プロセスにおいて上
記のように定められた複合ベッド下降流反応器の使用が
提供される。
るための手段を含んでいることを除けば、図１と同じで
ある。この急冷流体の分布手段は、開口１３０を備えた
急冷リング１２５を含む。急冷リング１２５は、支持グ
リッド１０と収集トレイ２０の間に配置される。通常の
操作中は、急冷流体は、急冷リング１２５の開口１３０
を介して反応器内に放出される。そこで、上の反応ベッ
ド１５から下降する液体とガスに接触する。急冷流体と
しては、反応物（例えば、水素処理又は水素化分解プロ
セスにおける水素ガス）、プロセス生成物、又は不活性
物質を用いることができる。本発明により、更に、例え
ば触媒のような固体接触物質からなる垂直に間隔をおい
て配されたベッドを含んだ複合ベッド下降流反応器、及
び隣接したベッド間に配された本発明による分布装置が
提供される。本発明により、更にまた、炭化水素プロセ
ス、特に水素処理および水素化分解プロセスにおいて上
記のように定められた複合ベッド下降流反応器の使用が
提供される。
【００１３】
【発明の効果】急冷流体を分布するための手段を含んだ
本発明による分布装置は、触媒の水素処理プロセスにお
いて使用される複合ベッド下降流反応器内に据え付けら
れ、１年の期間作動された。この期間の終わりに、同様
の条件下での従来の分布装置を有する同じ反応器の作動
と比較したところ、触媒の無駄が非常に少なく、それに
より、反応器は十分長い期間の間、効率的で経済的に作
動し続けることができることが判明した。このことは、
反応器内の「ホットスポット」の形成を制御するうえで
の本発明の分布装置の効果を明瞭に示しいる。この「ホ
ットスポット」の形成は、反応器にわたっての不均一な
温度分布の結果である。このことは、触媒を無駄にする
ことの主要な原因である。
本発明による分布装置は、触媒の水素処理プロセスにお
いて使用される複合ベッド下降流反応器内に据え付けら
れ、１年の期間作動された。この期間の終わりに、同様
の条件下での従来の分布装置を有する同じ反応器の作動
と比較したところ、触媒の無駄が非常に少なく、それに
より、反応器は十分長い期間の間、効率的で経済的に作
動し続けることができることが判明した。このことは、
反応器内の「ホットスポット」の形成を制御するうえで
の本発明の分布装置の効果を明瞭に示しいる。この「ホ
ットスポット」の形成は、反応器にわたっての不均一な
温度分布の結果である。このことは、触媒を無駄にする
ことの主要な原因である。
【図１】本発明の第１の実施例による分布装置を有する
複合ベッド下降流反応器の概略的垂直断面図である。
複合ベッド下降流反応器の概略的垂直断面図である。
【図２】急冷流体を分布するための手段を含む本発明の
第２の実施例による分布装置を有する複合ベッド下降流
反応器の概略的垂直断面図である。
第２の実施例による分布装置を有する複合ベッド下降流
反応器の概略的垂直断面図である。
１ 反応器 ５ 壁 １０ 支持グリッド １５ 上の反応ベッド ２０ 収集トレイ ２５ 棚状突起 ３０ 中央ガス通路 ３５ せき ４０ 液体通路 ４５ 分布トレイ ５０ 下降管 ５５ 液体偏向板 ６０ 混合室 ６５ 開放端ガイド管 ７０ 第１端 ７５ 第２端 ８０ 予備分布トレイ ８５ 溢れせき ９０ 開口 ９５ アパーチャー １００ 側壁 １０５ ガス渦巻き手段 １１０ 板 １１５ 下の反応ベッド １２０ アパーチャー １２５ 急冷リング １３０ 開口
───────────────────────────────────────────────────── 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 49/00 2115−4Ｈ (72)発明者 アリー・ピエテル・デン・ハルトク オランダ国 2596 エイチ・アール、ザ・ ハーグ、カレル・ウアン・ビラントラーン 30 (72)発明者 ヴイレム・ヴアン・ヴリート オランダ国 2596 エイチ・アール、ザ・ ハーグ、カレル・ウアン・ビラントラーン 30
Claims (10)
- 【請求項１】 (i) せきにより囲まれた中央ガス通路と
せきの周りに液体通路を備えた実質的に水平な収集トレ
イ、(ii)収集トレイより下に配置された実質的に水平な
分布トレイであって、液体とガスの下降流用の複数の管
状下降管を備えている該分布トレイ、(iii) 収集トレイ
の中央ガス通路上に配置された流体偏向板、(iv)収集ト
レイと分布トレイ間に定められた混合室、及び(v) 第１
端と第２端を有する開放端ガイド管であって、第１端は
収集トレイの液体通路に通じ、第２端は混合室内に開放
しており、通常の操作中は第２端から出てくる液体流が
ぶつかるように第２端が配置された該開放端ガイド管を
含む複合ベッド下降流反応器内の液体とガス分布用分布
装置。 - 【請求項２】 収集トレイの上に配置された、急冷流体
を分布するための手段を更に含んだ請求項１に記載の分
布装置。 - 【請求項３】 開放端のガイド管と分布トレイの間に設
けられた実質的に水平の予備分布トレイを更に含んだ請
求項１又は２に記載の分布装置であって、この予備分布
トレイには、周囲に溢れせきと周囲の近くに複数の開口
が備わっている該分布装置。 - 【請求項４】 流体偏向板がアパーチャーを有する支持
部により支持されている、請求項１乃至３のいずれか一
つに記載の分布装置。 - 【請求項５】 前記アパーチャーにガス渦巻き手段が備
わっている、請求項４に記載の分布装置。 - 【請求項６】 少なくとも８つの開放端ガイド管とそれ
に対応する液体通路を含む、請求項１乃至５のいずれか
一つに記載の分布装置。 - 【請求項７】 開放端ガイド管の第２端が同じ水平面内
に存在するように配置される、請求項１乃至６のいずれ
か一つに記載の分布装置。 - 【請求項８】 各下降管が、液体が管の中に入るための
側面のアパーチャーを有する直立で開放端の管を有す
る、請求項１乃至７のいずれか一つに記載の分布装置。 - 【請求項９】 固体の接触物質よりなる垂直方向に間隔
をおいて配されたベッドと、隣接するベッド間に配置さ
れた分布装置を含む複合ベッド下降流反応器であって、
分布装置は請求項１乃至８のいずれか一つに記載された
ものである、該複合ベッド下降流反応器。 - 【請求項１０】 炭化水素プロセスにおける、請求項９
に記載の複合ベッド下降流反応器の使用。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL94202412.6 | 1994-08-23 | ||
| EP94202412 | 1994-08-23 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0866628A true JPH0866628A (ja) | 1996-03-12 |
| JP3774253B2 JP3774253B2 (ja) | 2006-05-10 |
Family
ID=8217122
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23321695A Expired - Fee Related JP3774253B2 (ja) | 1994-08-23 | 1995-08-21 | 複合ベッド下降流反応器用分布装置 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5635145A (ja) |
| JP (1) | JP3774253B2 (ja) |
| KR (1) | KR100371482B1 (ja) |
| CN (1) | CN1073881C (ja) |
| AU (1) | AU699855B2 (ja) |
| BR (1) | BR9503739A (ja) |
| CA (1) | CA2156590C (ja) |
| DE (1) | DE69502798T2 (ja) |
| ES (1) | ES2116675T3 (ja) |
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| JP2023522996A (ja) * | 2020-04-24 | 2023-06-01 | ユーオーピー エルエルシー | コンパクトクエンチゾーン反応器内部 |
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