JPS581719B2 - 接触水素添加反応装置 - Google Patents
接触水素添加反応装置Info
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- JPS581719B2 JPS581719B2 JP821777A JP821777A JPS581719B2 JP S581719 B2 JPS581719 B2 JP S581719B2 JP 821777 A JP821777 A JP 821777A JP 821777 A JP821777 A JP 821777A JP S581719 B2 JPS581719 B2 JP S581719B2
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- reactor
- liquid
- catalytic hydrogenation
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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
- B01J8/18—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
- B01J8/20—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles with liquid as a fluidising medium
- B01J8/22—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles with liquid as a fluidising medium gas being introduced into the liquid
-
- 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
- C10G49/10—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 with moving solid particles
- C10G49/12—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 with moving solid particles suspended in the oil, e.g. slurries
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- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は触媒反応容器に関する。
さらに詳しくは、オイルを接触水素添加するための反応
装置に関する。
装置に関する。
本発明は液体の接触水素添加を取扱うものであり、該接
触水素添加においては触媒は反応領域中の液体全体にわ
たって密接に分配された微粒子の状態で存在する。
触水素添加においては触媒は反応領域中の液体全体にわ
たって密接に分配された微粒子の状態で存在する。
一般に、この種の方法は米国特許第２９８７４６５号明
細書に記載されており、液体が触媒粒子層を通してポン
プで送り込まれてくることにより触媒粒子が不規則運動
するような速度で液体と水素の混合物が前記触媒粒子層
中を通され、また前記不規則運動は触媒粒子の大部分が
反応装置内のある高さ以下にとどまるように調節されか
つその間に液体は水素添加され、さらに未使用の水素ガ
スは前記触媒粒子層の上方へ通過し反応装置から取出さ
れるか、あるいは反応装置の底部の入口へ再循環される
。
細書に記載されており、液体が触媒粒子層を通してポン
プで送り込まれてくることにより触媒粒子が不規則運動
するような速度で液体と水素の混合物が前記触媒粒子層
中を通され、また前記不規則運動は触媒粒子の大部分が
反応装置内のある高さ以下にとどまるように調節されか
つその間に液体は水素添加され、さらに未使用の水素ガ
スは前記触媒粒子層の上方へ通過し反応装置から取出さ
れるか、あるいは反応装置の底部の入口へ再循環される
。
この種の反応装置はしばしば沸騰床と称されている。
かかる反応装置には種々の異なった様式のものがあるが
、通常のものは、液体を再循環するための下降管として
働く中央に設けられた管を有しており、液体は実質的に
触媒粒子が存在しない反応装置頂部から、新たな供給物
と共に触媒粒子層を通して上に向かって液体が再びポン
プで送り込まれる反応装置底部へ再循環される。
、通常のものは、液体を再循環するための下降管として
働く中央に設けられた管を有しており、液体は実質的に
触媒粒子が存在しない反応装置頂部から、新たな供給物
と共に触媒粒子層を通して上に向かって液体が再びポン
プで送り込まれる反応装置底部へ再循環される。
水素添加された液体は反応装置の上部から取出され、該
上部においては液体は実質的に触媒粒子を含んでおらず
、また水素添加された液体は種々の目的に応じてさらに
処理されうる。
上部においては液体は実質的に触媒粒子を含んでおらず
、また水素添加された液体は種々の目的に応じてさらに
処理されうる。
未使用の水素ガスおよびその他の蒸気は反応装置の上部
の蒸気出口を通して除去され、分離および精製を経て水
素添加用ガスとして返送され、ついで供給物と共に再循
環されうる。
の蒸気出口を通して除去され、分離および精製を経て水
素添加用ガスとして返送され、ついで供給物と共に再循
環されうる。
本発明の反応装置に用いられる供給オイルは、石油蒸留
工程からのオイルまたは残留物、石油オイル中のコール
（ ｃｏａｌ ）粒子の分散液、あるいは種々のソース
からの低質炭化水素液などであってよい。
工程からのオイルまたは残留物、石油オイル中のコール
（ ｃｏａｌ ）粒子の分散液、あるいは種々のソース
からの低質炭化水素液などであってよい。
また、本発明の反応装置において用いられる供給水素は
ガス状水素あるいは水素に富んだガスまたは蒸気である
。
ガス状水素あるいは水素に富んだガスまたは蒸気である
。
かかる供給物から本発明の反応装置において製造される
生成物は燃料油、ジーゼル油、あるいはその他の燃焼性
炭化水素などがあげられる。
生成物は燃料油、ジーゼル油、あるいはその他の燃焼性
炭化水素などがあげられる。
かかる方法における通常の操作条件は約３７１〜５３８
゜Ｃ（７００〜１０００’Ｆ）および１０５〜２４６ｋ
ｇ／ｃｍＧ（１５００〜３ ５ ０ ０ ｐｓｉｇ ）
である。
゜Ｃ（７００〜１０００’Ｆ）および１０５〜２４６ｋ
ｇ／ｃｍＧ（１５００〜３ ５ ０ ０ ｐｓｉｇ ）
である。
本発明の目的は、触媒粒子の層を通してオイルを接触水
素添加するための小型の簡素化された反応装置を提供す
ることにある。
素添加するための小型の簡素化された反応装置を提供す
ることにある。
さらに本発明の他の目的は、小容量の操作において好適
に用いられる前記のごとき反応装置を提供することにあ
る。
に用いられる前記のごとき反応装置を提供することにあ
る。
これらおよびその他の目的は、以下に述べられる本発明
の詳細な記載から明らかとなるであろう。
の詳細な記載から明らかとなるであろう。
図面において、第１図は本発明の反応装置の縦断面図で
あり、第２図は第１図のＡ−Ａ線水平断面図である。
あり、第２図は第１図のＡ−Ａ線水平断面図である。
図面について説明すると、本発明の反応装置は、反応装
置の頂部から除去される蒸気のための出口１１および反
応装置の底部に供給される液体のための入口１２を有す
る外わく１０からなる。
置の頂部から除去される蒸気のための出口１１および反
応装置の底部に供給される液体のための入口１２を有す
る外わく１０からなる。
反応装置の内側頂部に近接して截頭円錐コレクター１３
が設けられており、該コレクター１３は截頭円錐底面の
外周において外わく１０の内側表面に溶接されているか
、さもなければ液封手段によって結合されている。
が設けられており、該コレクター１３は截頭円錐底面の
外周において外わく１０の内側表面に溶接されているか
、さもなければ液封手段によって結合されている。
さらに、該截頭円錐コレクター１３の上端部は、外わく
１０の壁に対して同心円的に配置されている短円筒状堰
（Ｗｅｉｒ ） １ ４の底部に結合されている。
１０の壁に対して同心円的に配置されている短円筒状堰
（Ｗｅｉｒ ） １ ４の底部に結合されている。
該円筒状堰は、液体の高さを調節する手段であり、外わ
く１０の横断面積の約ｉの横断面積を有するのがとくに
好ましい。
く１０の横断面積の約ｉの横断面積を有するのがとくに
好ましい。
該円筒状堰の両端は、液体が反応装置の内側を上昇し、
該堰１４を越えてついでコレクター１３と外わく１０の
壁との間の環状空間に流れるように開放されている。
該堰１４を越えてついでコレクター１３と外わく１０の
壁との間の環状空間に流れるように開放されている。
円筒状堰１４，外わく１０およびコレクター１３０間に
形成された環状空間は、液体がかかる空間から孔１５を
通して下降管１８に取込まれるのを可能にしている。
形成された環状空間は、液体がかかる空間から孔１５を
通して下降管１８に取込まれるのを可能にしている。
反応装置からの目的とする液体は液体生成物１７として
管１６を通して取出される。
管１６を通して取出される。
該液体生成物は、種々の物質を製造するために、および
該液体の熱エネルギーを回収するためにさらに処理され
うる。
該液体の熱エネルギーを回収するためにさらに処理され
うる。
下降管１８はポンプ２０に通じており、該ポンプは、入
口１２を通して供給される配管２４における供給オイル
および配管２５における供給水素と一緒にされる液体を
接触水素添加反応中再循環させるために排出部（排出管
）２３を通して放出する。
口１２を通して供給される配管２４における供給オイル
および配管２５における供給水素と一緒にされる液体を
接触水素添加反応中再循環させるために排出部（排出管
）２３を通して放出する。
下降管１８は、反応装置内における触媒粒子および反応
物の不規則運動をできるだけ妨害しないように、外わく
１０の内面に沿って設けられている。
物の不規則運動をできるだけ妨害しないように、外わく
１０の内面に沿って設けられている。
あるいは液体をポンプ２０に導く下降管を外わく１０の
外側の破線で示す位置１９に設けて前述のごとく再循環
させてもよい。
外側の破線で示す位置１９に設けて前述のごとく再循環
させてもよい。
下降管１８あるいは１９およびポンプ２０を収容するた
めの反応装置の外わく１０の構成は、かがる下降管を外
わくの内側に含むようにかつ外わくの内表面が最も効果
的な能率化された操作が行なえるように平滑であるよう
に変えてもよく、あるいは技術的常套手段にしたがった
他の配列も用いられうる。
めの反応装置の外わく１０の構成は、かがる下降管を外
わくの内側に含むようにかつ外わくの内表面が最も効果
的な能率化された操作が行なえるように平滑であるよう
に変えてもよく、あるいは技術的常套手段にしたがった
他の配列も用いられうる。
とくに重要でかつ有利な点は、本発明の反応装置が反応
装置の入口部分において簡素化された分配方式を用いて
いることにある。
装置の入口部分において簡素化された分配方式を用いて
いることにある。
沸騰床を用いる反応装置は、たとえば「ジ、オイル、ア
ンド、ガス、ジャーナル」の１９７５年１２月１日号の
１２７〜１２８頁に記載されているごときバブルキャン
プ、ライザなどを含む複雑な分配板を必要とするのが通
常である。
ンド、ガス、ジャーナル」の１９７５年１２月１日号の
１２７〜１２８頁に記載されているごときバブルキャン
プ、ライザなどを含む複雑な分配板を必要とするのが通
常である。
本発明における分配方式は適当な充填物で満された反応
装置の短区域にほかならない。
装置の短区域にほかならない。
入口１２のすぐ上の反応装置底部が、充填物で満されて
いる部分である。
いる部分である。
かかる目的に好適な材料は、この同一目的に役立つ商業
的に利用しうる他の多種類の充填物があるが、金属、ガ
ラス、セラミツクなどがあげられ、球形あるいは他の形
状の充填物が充填床を形成するごとく反応装置底部に充
填される。
的に利用しうる他の多種類の充填物があるが、金属、ガ
ラス、セラミツクなどがあげられ、球形あるいは他の形
状の充填物が充填床を形成するごとく反応装置底部に充
填される。
送り込まれてくる供給物が多犬な摩擦損失なしに流れる
のに充分な自由空間が与えられるように充填されること
が重要である。
のに充分な自由空間が与えられるように充填されること
が重要である。
もちろん、充填物は供給物中のオイルおよび水素に対し
てまったく不活性であることが重要である。
てまったく不活性であることが重要である。
一般に、球形あるいは他の形状の充填物は直径あるいは
最大寸法が約１２．７〜５０８朋（約＋〜２インチ）の
ごとき大きさのものが用いられる。
最大寸法が約１２．７〜５０８朋（約＋〜２インチ）の
ごとき大きさのものが用いられる。
充填物は第１図において参照符号２８によって表わされ
ている。
ている。
充填物は、入口１２の口を完全に覆い充填物がその口か
ら落ちるのを防いでいる適当な格子２７によって適切な
位置に保持されている。
ら落ちるのを防いでいる適当な格子２７によって適切な
位置に保持されている。
充填層の上面は、充填物を適切な位置に保持しかつ液体
の流れをできるだけ妨げないような、できるだけ大きい
目の適当なスクリーン２９によって覆われている。
の流れをできるだけ妨げないような、できるだけ大きい
目の適当なスクリーン２９によって覆われている。
第２図において、スクリーン２９は大きな矩形の網目の
スクリーンとして示されている。
スクリーンとして示されている。
触媒粒子は活性が低下してくるので反応操作中に置換え
られなければならない。
られなければならない。
活性の低下した触媒を除去するために、適当な抜出管２
２がその口がスクリーン２９のすぐ上にくるように反応
装置の底部に設けられうる。
２がその口がスクリーン２９のすぐ上にくるように反応
装置の底部に設けられうる。
新しい触媒の導入場所は、第１図においては反応領域の
頂部近くの入口２１によって示されているが、反応装置
のいずれの位置に設けてもよい。
頂部近くの入口２１によって示されているが、反応装置
のいずれの位置に設けてもよい。
触媒の導入、除去手段は、本発明の特徴ではなくむしろ
本発明の記載を完全にするための操作上の特色にすぎな
いものであるので、図面には示されておらず、単に人口
２１および出口２２が図式的に示されている。
本発明の記載を完全にするための操作上の特色にすぎな
いものであるので、図面には示されておらず、単に人口
２１および出口２２が図式的に示されている。
また第１図に、破線３０によって普通はそれ以上の高さ
では触媒粒子が存在しない通常の高さが示されている。
では触媒粒子が存在しない通常の高さが示されている。
触媒粒子の大きさとポンプ２０によって与えられるエネ
ルギーとの間には、触媒粒子の大部分が第１図に示され
る破線３０以下で不規則運動し、一方破線３０より上の
液体が上方へついで円筒状堰１４の頂部を越えて流れて
反応装置から実質的に触媒粒子のない液体が導かれる関
係がある。
ルギーとの間には、触媒粒子の大部分が第１図に示され
る破線３０以下で不規則運動し、一方破線３０より上の
液体が上方へついで円筒状堰１４の頂部を越えて流れて
反応装置から実質的に触媒粒子のない液体が導かれる関
係がある。
該工程中に生じた蒸気は反応装置の頂部の出口１１を通
して取出され、それから有効な気体および液体を回収す
るためにっぎの操作に、たとえば気液分離装置に配管２
６を通して移送される。
して取出され、それから有効な気体および液体を回収す
るためにっぎの操作に、たとえば気液分離装置に配管２
６を通して移送される。
気体の大部分は通常水素であり、精製し反応装置の入口
１２へ再循環することができる。
１２へ再循環することができる。
本発明の反応装置は、外わく１０の径が約１８〜２．１
ｍ（約６〜７フィート）以下であるような操作規模のぱ
あいにとくに好ましい。
ｍ（約６〜７フィート）以下であるような操作規模のぱ
あいにとくに好ましい。
比較的小規模操作に適したかかる本発明の反応装置は、
設計が簡素化されており、オイルおよび触媒粒子を循環
させるための流路形式が複雑でなく、かつ内部圧および
温度に耐えるのに必要な強度を備えた構造のものである
という利点を有している。
設計が簡素化されており、オイルおよび触媒粒子を循環
させるための流路形式が複雑でなく、かつ内部圧および
温度に耐えるのに必要な強度を備えた構造のものである
という利点を有している。
以上、本発明をある好ましい態様を参照してかなり詳し
く説明したが、前述されかつ特許請求の範囲において定
義されたごとき本発明の精神および範囲内で種々の変更
をなしうるものである。
く説明したが、前述されかつ特許請求の範囲において定
義されたごとき本発明の精神および範囲内で種々の変更
をなしうるものである。
第１図は本発−明の反応装置の縦断面図であり、第２図
は第１図のＡ−Ａ線水平断面図である。 （図面の主要符号）、１０：外わく、１１：出口、１２
：入口、１３：截頭円錐コレクター、１４：短円筒状堰
、１５：孔、１８，１９：Ｆ降管、２０：ポンプ、２７
：格子、２８：充填物、２９：スクリーン。
は第１図のＡ−Ａ線水平断面図である。 （図面の主要符号）、１０：外わく、１１：出口、１２
：入口、１３：截頭円錐コレクター、１４：短円筒状堰
、１５：孔、１８，１９：Ｆ降管、２０：ポンプ、２７
：格子、２８：充填物、２９：スクリーン。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 一般に円筒形でかつ竪形の密閉された外わくからな
り、該外わくぱ底部に液体の人口、頂部に蒸気の出口、
該外わくの内側を該外わくの上部内側に設けられた短円
筒状堰の底部と連結している截頭円錐コレクター、該外
わくの壁に沿ってまたは近接して設けられておりかつ前
詔コレクターを該外わくの前記入口に接続された排出部
を有する再循環ポンプと連結している下降管、および新
しい触媒を該外わくの内部に導入しかつ活性の低下した
触媒を該外わくの内部から取出すための手段を有し、該
外わくの底部は該外わくの前記入口を通して導入される
液体供給物の流れを変え分配せしめろための充填手段で
満されていることを特徴とする触媒粒子の沸騰床を用い
ろ方法に適した接触水素添加反応装置。 ２ 前記短円筒状堰が前記外わくの横断面積の約↓の横
断面積を有していることを特徴とする前記特許請求の範
囲第１項記載の接触水素添Ｄ口反応装置。 ３ 前記下降管が前記外わくの内側にあることを特徴と
する前記特許請求の範囲第１項または第２項記載の接触
水素添加反応装置。 ４ 前記下降管が前記外わくの外側にあることを特徴と
する前記特許請求の範囲第１項または第２項記載の接触
水素添加反応装置。 ５ 反応装置の上部の液体出口および蒸気出口が、有効
な液体生成物およびガス生成物を回収するために、さら
に処理するための装置に連結されていることを特徴とす
る前記特許請求の範囲第１項、第２項、第３項または第
４項記載の接触水素添加反応装置。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US65373676A | 1976-01-30 | 1976-01-30 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS52145403A JPS52145403A (en) | 1977-12-03 |
| JPS581719B2 true JPS581719B2 (ja) | 1983-01-12 |
Family
ID=24622117
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP821777A Expired JPS581719B2 (ja) | 1976-01-30 | 1977-01-26 | 接触水素添加反応装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS581719B2 (ja) |
| CA (1) | CA1089199A (ja) |
| DE (1) | DE2656979A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62237024A (ja) * | 1986-04-07 | 1987-10-17 | Mazda Motor Corp | エンジンの冷却水制御装置 |
| JPH0326253Y2 (ja) * | 1984-11-28 | 1991-06-06 |
-
1976
- 1976-11-16 CA CA265,724A patent/CA1089199A/en not_active Expired
- 1976-12-16 DE DE19762656979 patent/DE2656979A1/de not_active Ceased
-
1977
- 1977-01-26 JP JP821777A patent/JPS581719B2/ja not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0326253Y2 (ja) * | 1984-11-28 | 1991-06-06 | ||
| JPS62237024A (ja) * | 1986-04-07 | 1987-10-17 | Mazda Motor Corp | エンジンの冷却水制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2656979A1 (de) | 1977-08-04 |
| CA1089199A (en) | 1980-11-11 |
| JPS52145403A (en) | 1977-12-03 |
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